2019-2020年高中物理《电场强度》最新名师导学案附答案解析

2019-2020年高中物理《电场强度》最新名师导学案附答案解析

知识点归纳

1、电场和电场的基本性质

静止电荷产生的电场，称为静电场。对于静电场，应明确以下三点：

（1）电荷的周围存在着电场，静止电荷周围存在着静电场。

（2）电场的基本性质是：对方入其中的电荷有力的作用，（不管是静止的还是运动的）

(3)电场的物质性： 电场虽然看不见、摸不着，但真实的存在.场和实物是物质存在的两种形式

2、电场强度

（1）定义：放入电场中的电荷 跟 的 叫做这点

的电场强度。简称为 ，符号：

（2）表达式：

（3）电场强度是矢量，规定场强的方向 ，那么，负电荷受静电力的方向跟场强方向 。

（4）场强的单位是 ，

（5）物理意义：

说明：○1场源电荷确定，则空间各位置的电场强度确定，且不同位置电场强度一般不同。 ○2E=q

F 变形为F=qE 。表明：如果已知电场中某点的场强E ，便可计算在电场中该点放任何电量的带电体所受的电场力大小。

○3试探电荷在电场中所受的静电力是由电荷和场强共同决定的，而场强是由电场本身决定的。

3、点电荷电场的场强

（1）公式： ，Q 为真空中点电荷的带电量，r 为该点到点电荷Q 的距离。

（2）方向：若Q 为正电荷场强方向沿着Q 和该点连线指向该点；若Q 为负电荷场强方向沿着Q 和该点连线指向Q 。

（3）适用条件：真空中点电荷。

4、场强的叠加

如空间有几个点电荷，则某点的场强应为各点电荷单独存在时在该点产生场强的 。 说明：场强是矢量，场强的叠加遵循

特例：一个半径为R 的均匀带点球体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球

心的电量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点的场强E=2

r Q k

（r>R ） 5、电场线 定义:

如图1表示一条电场线，A ，B 点的场强方向在各点的切线上，

箭头表示各点的场强方向。

6、电场线的性质

（1）电场线是假想的曲线

（2）电场线的疏密反映电场的强弱，曲线上某点的切线方向表示该点的切向方向

（3）电场线总是从正电荷或无限远出发，到无限远或负电荷终止。

因此，电场线有起始点和终止点，不是闭合曲线。

（4）电场线不相交。

（5）电场线不是带电粒子运动轨迹。

7、匀强电场

（1）定义：

（2）匀强电场的性质

① 因场强的大小相等、方向相同，故匀强电场的电场线是间距相等

的互相平行的直线。

② 带电粒子在匀强电场中所受电场力： 。

（3）拓展：如果带电粒子的重力可以忽略，则粒子在匀强电场中只受电场力作用将 做 动；如果带电粒子的重力不可忽略，则粒子将在重力和电场力这两个恒力作用下

8、常见的几种电场的电场线（课本13、14页）

（1）点电荷的电场线

注意：① 离点电荷越近，电场线越密集，场强越强，即电场线的疏密程度描述场强的大小。方向由点电荷指向无穷远（正）；或由无穷远指向点电荷（负）。② 在正（负）点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点；③ 若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同。

（2）等量异种点电荷形成的电场如图6。

说明：① 两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷，场

强大小亦可进行计算。连线中点处场强最大。

② 两个点电荷联线的中垂面（中垂线）上电场线方向都相同，与中垂面垂直。在中垂线上到O 点等距离处各点的场强相等（O 为两点电荷连线中心）。由0点沿中垂线向外场强逐渐减小.

③ 在中垂面（线）上的电荷受到的电场力方向总与中垂面（线）垂直，因此，在中垂面（线）上移动电荷电场力不做功。

○4关于0点对称的两点场强等大同向。

（3）等量同种点电荷形成的电场如图7所示

说明：① 两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线。② 中点

O 处附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零。③ 两点电荷连线中

垂面（中垂线上），场强方向总沿面（线）远离O （等量正电荷）

或指向O （等量负电荷）。④ 在中垂面（线）上从O 点到无穷远处，

电场线先变密后变疏，即场强会变强后变弱。○5关于0点对称的两点场强等大反向。

9、电场强度的求解方法

（1）用定义式E=F/q 求解（适用于任何电场）

（2）用E= 2r

Q k 求解（点电荷在真空中的电场） 10、电场线与带电粒子运动轨迹比较

注意：一般情况下电场线与运动轨迹不重合

重合的条件：(1)电场线为直线

（2）带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但其它力的方向沿电场线所在的直线

（3）带电粒子的初速度为0或初速度方向沿电场线所在的直线。

12. 力学知识综合问题

解决与力学相关的问题，处理方法与力学中处理问题的方法一样，只是多了一个电场力而已。分析带电粒子在电场中运动轨迹问题时，注意做曲线运动所受合外力指向曲线凹侧，

速度方向沿着轨迹的切线方向，再结合电场线、电场力的知识来分析。

课堂练习

1、在电场中某处放入电荷量为－4.0×10－9 C 的点电荷时，它受到的电场力的大小为3.0×10－4

N ，方向水平向右．求该处电场强度的大小和方向．如果把这个点电荷移走，该处的电场强度大小是多少？

2、一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F ，这点的电场强度为E ，在图中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是( )

3、在真空中0点放置一点电荷Q=+1.0×10－9 C ，直线MN 通过0点，0M 的距离为r=30cm ，M 点放一点电荷q=－1.0×10

－10C ，求：（1）q 在M 点受到的作用力，（2）M 点的场强（3）

拿走q 后M 点的场强

4、有关对电场强度的理解，下述正确的是( )

A ．由E ＝F q

可知，电场强度E 跟放入的电荷q 所受的电场力成正比 B ．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度

C ．由E ＝kQ /r 2可知，在离点电荷很近，r 接近于零，电场强度达无穷大

D ．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关

5、如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q 和－Q 的点电荷A 、B 相距r ，则：

(1)两点电荷连线的中点O 的场强多大？

(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A 、B 两点都为r 的O ′点的场强如何？