高二物理《电场强度 电场线》知识点精讲

高二物理《电场强度电场线》知识点精讲
1．电场——电荷周围的一种特殊的物质
特殊性看不见，摸不着，无法称量，可以叠加．
物质性电场是一种客观实在，它对场中电荷有力的作用．电荷间的相互作用是通过电场实现的．2．电场强度——反映电场力的性质的物理量
定义放在电场中某一点的电荷受到的电场力跟它电量的比值．
单位 N/C．
方向规定为正电荷受力方向．
注意：(1)分清电场强度与电场力
(2)试验电荷不同于点电荷
试验电荷的体积必须绝对的小——放在电场中可以有确切的位置；试验电荷的电量必须绝对的少——能尽量减少对原来电场的影响．
3．电场线——描述电场的一种形象化的方法
定义线上每一点的切线方向都跟该处的场强方向一致的曲线．
作用切线方向表示场强的方向；疏密程度表示场强的大小．
特征始于正电荷，终于负电荷；不闭合、不相交．
注意电场线是人为画出的形象地表示电场分布的一种曲线，实验也仅是模拟了这种曲线的形状，实际电场中并不存在这种曲线，实验也并非证实这种线的存在．
典型题剖析
例1 把一个电量q=-10-6C的试验电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处(图1－2)，受到的电场力大小分别是FA=5×10-3N，FB=3×10-3N．
(1)画出试验电荷在A、B两处的受力方向．
(2)求出A、B两处的电场强度．
(3)如在A、B两处分别放上另一个电量为q′=10-5C的电荷，受到的电场力多大？
分析试验电荷所受到的电场力就是库仑力，由电荷间相互作用规律确定受力方向，由电场强度定义算出电场强度大小，并根据正试验电荷的受力方向确定场强方向．
解答(1)试验电荷在A、B两处的受力方向沿着它们与点电荷Q的连线向内，如图1—3中FA、FB所示．
(2)A、B两处的场强大小分别为
电场强度的方向决定于正试验电荷的受力方向，因此沿着A、B两点与点电荷Q的连线向外(图1－3)．
(3)当在A、B两点放上电荷q′时，受到的电场力分别为
F A′=EAq′=5×103×10-5N=5×10-2N，
F B′=EBq′=3×103×10-5N=3×10-2N．
其方向与场强方向相同．
说明通过本题可进一步认识场强与电场力的不同．场强是由场本身决定的，与场中所放置的电荷无关．知道场强后，由F=Eq即可算出电荷受到的力．
A．这个定义式只适用于点电荷产生的电场．
B．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量．
C．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量．
生的电场在点电荷q2处的场强大小．
式中F是放在场中试验电荷所受到的电场力，q是试验电荷的电量，不是产生电场的电荷的电量．B 正确，C错．
电荷间的相互作用是通过电场来实现的．两个点电荷q1、q2之间的相互作用可表示为
可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表示为
即 F12=E1·q2或F21=E2·q1．
式中E1就是点电荷q1在q2处的电场强度，E2就是点电荷q2在q1处的电场强度．D正确．
答 B、D．
说明根据电场强度的定义式，结合库仑定律，可得出点电荷Q在真空中的场强公式，即
例3 如图1—4中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB 表示A、B两处的场强大小，则
[ ]
A．A、B两点的场强方向相同．
B．电场线从A指向B，所以EA＞EB．
C．A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA=E B．
D．不知A、B附近的电场线分布状况，EA、EB的大小不能确定．
分析根据电场线的物理意义，线上各点的切线方向表示该点的场强方向．因题中的电场线是直线，所以A、B两点的场强方向相同，都沿着电场线向右．A正确．
因为电场线的疏密程度反映了场强的大小，但由于题中仅画出一条电场线，不知道A、B附近电场线的分布状态，所以无法肯定EA＞EB或EA=EB．B、C错，D正确．
答 A、D．
讨论
2．场的叠加原理
在空间不只一个电荷时，某处的合场强等于各个电荷在该处产生场强的矢量和，即
E=E1+E2+E3+…+E n．(矢量和)
3．匀强电场
场强的大小、方向都相同的电场称为匀强电场．匀强电场的电场线是一簇等间距的平行直线(图1－5)．。