电场强度电场线·知识点精析

电场强度电场线·知识点精析

1．电场——电荷周围的一种特殊的物质

2．特殊性看不见，摸不着，无法称量，可以叠加．

3．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

4．电场强度——反映电场力的性质的物理量

5．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．

6．单位 N/C．方向规定为正电荷受力方向．

7．注意：(1)分清电场强度与电场力

8．

9．(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．

二．电场线——描述电场的一种形象化的方法

1.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F A=5×10-3N，F B=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F A、F B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′=E A q′=5×103×10-5N=5×10-2N，

F B′=E B q′=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E A、E B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E A＞E B．

C．A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A=E B．

D．不知A、B附近的电场线分布状况，E A、E B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E A＞E B或E A=E B．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)．

一、选择题

1．下面关于电场的叙述不正确的是[ ]

A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的

B．只有电荷发生相互作用时才产生电场

C．只要有电荷存在，其周围就存在电场

D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用

2．下列关于电场强度的叙述正确的是[ ]

A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力

B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比

C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向

D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷有关

3．电场强度的定义式为E＝F／q [ ]

A．该定义式只适用于点电荷产生的电场B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量

C．场强的方向与F的方向相同

D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比

4．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则[ ]

A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化

B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E

C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零

D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关

5. 关于点电荷形成的电场,正确的是[ ]

A．当r→0时，E→∞B．发r→∞时，E→0

C．某点的场强与点电荷Q的大小无关

D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同

6．关于电场线的说法，正确的是[ ]

A．电场线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动

C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线可能是闭合的

7．如图1所示，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

E A、E B表示A、B两处的场强，则[ ]

A B

A．A、B两处的场强方向不相同B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E B

C．电场线从A指向B，所以EA＞EB D．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B 的大小不能确定

8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为[ ]

A．0 B．2kq／r2C．4kq／r2D．8kq／r2

9．图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与

电量间的函数关系图像，那么下列说法中正确的是[ ]

A．该电场是匀强电场B．这四点场强的大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec

C．这四点场强的大小关系是Ea＞Eb＞Ec＞Ed

D．无法比较这四点场强大小关系

10．如图4，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在

同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离

都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件不可断定[ ]

A．A、B、C分别带什么性质的电

B．A、B、C中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷