3.电场电场强度和电场线
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由于方向相同,匀强电场中的电场线应该是平行的; 又由于电场强度大小相等,电场线的密度应该是均匀的。 所以匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。
带有等量异号电荷的一对平行 金属板,如果两板相 距很近, 它们之间的电场,除边缘部分 外,可以看做匀 强电场。在两 板的外面几乎没有电场。
图1.3-10 相距很近的一对带等量异 号 电荷的平行金属板,它们之间的电场除 边缘外,可看做匀强电场。
3. 电场 电场强度 与 电场线
第二课时
复 习 回 顾
问题:电场如何描述?
是否可以像初中物理中用磁感线对磁场进行描述一样, 在电场中也引入相应的形象化描写电场的"电场线" ?
形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方 向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法描述电场, 那就是画电场线(electric field line)。
思考:用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量 为 1.0×10-2 kg,所带电荷量为+2.0×10-8 C。现加
一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与铅垂线成 30° (图1.3-12)。求这个匀强电场的电场强度。
思考:如图1.3-13,真空中有两个点电荷 Q1 = +4.0×10 -8 C 和 Q2 = -1.0×10-8 C,分别固定在x坐标轴的x = 0 和x = 6 cm的位置上。 (1) x坐标轴上哪个位置的电场强度为零? (2) x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x方向的?
电场线有以下几个特点:
(1) 在静电场中,电场线从正电荷或无限远出发,终止于无 限远或负电荷;电场线不闭合. (2) 电场线在电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的 电场强度不可能有两个方向;
(3) 在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场 强度较小的地方电场线较疏, 因此可以用电场线的疏密来 表示电场强度的相对大小。
电场线是这样一种线: 曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向(图1.3-5)。 某一区域电场线的疏密反映了这一区域电场强度的大小(图 13-7).
图1.3-5 电场线上各点的切线 方向 与该点的场强方向一致。
图 1-3-7 电场线
电场线: 特征1.每一点的切线方向与该点的场强方向一致, 特征2.某一区域电场线的疏密反映了这样区域电场强度的大小。
(4) 电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而 假想的线。
其他的几种电场线
思考:图1.3-11是某区域的电场线分布。A、B、C是电场中 的 三个点。
(1) 哪一点电场最强,哪一点电场最弱? (2) 画出各点场强的方向。 (3) 把负的点电荷分别放在这三点,画出所受静电力的方向。
思考:有的同学说,电场线一定是带电粒子在电场中运动 的轨迹。这种说法对吗?试举例说明。
思考:氢原子中,电子和质子的平均距离是5.3×10-11 m。 质子在离它这个距离的位置 产生的电场强度是多大?方向
如何?电子受到的静电力是多大?方向如何?
作业 电场补充练习2
真空中的点电荷的电场线
+
-
图1.3-6 点电荷的电场线呈辐射状,正电荷的电 场线向外至无限远,负电荷则相反。
等量异种点电荷的电场线
+
-
等量同种(正)点电荷的电场线
+
+
匀强电场 如果电场中各点电场强度的大小相等、 方向相同, 这个电场就叫做匀强电场(uniform electric field)
带有等量异号电荷的一对平行 金属板,如果两板相 距很近, 它们之间的电场,除边缘部分 外,可以看做匀 强电场。在两 板的外面几乎没有电场。
图1.3-10 相距很近的一对带等量异 号 电荷的平行金属板,它们之间的电场除 边缘外,可看做匀强电场。
3. 电场 电场强度 与 电场线
第二课时
复 习 回 顾
问题:电场如何描述?
是否可以像初中物理中用磁感线对磁场进行描述一样, 在电场中也引入相应的形象化描写电场的"电场线" ?
形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方 向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法描述电场, 那就是画电场线(electric field line)。
思考:用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量 为 1.0×10-2 kg,所带电荷量为+2.0×10-8 C。现加
一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与铅垂线成 30° (图1.3-12)。求这个匀强电场的电场强度。
思考:如图1.3-13,真空中有两个点电荷 Q1 = +4.0×10 -8 C 和 Q2 = -1.0×10-8 C,分别固定在x坐标轴的x = 0 和x = 6 cm的位置上。 (1) x坐标轴上哪个位置的电场强度为零? (2) x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x方向的?
电场线有以下几个特点:
(1) 在静电场中,电场线从正电荷或无限远出发,终止于无 限远或负电荷;电场线不闭合. (2) 电场线在电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的 电场强度不可能有两个方向;
(3) 在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场 强度较小的地方电场线较疏, 因此可以用电场线的疏密来 表示电场强度的相对大小。
电场线是这样一种线: 曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向(图1.3-5)。 某一区域电场线的疏密反映了这一区域电场强度的大小(图 13-7).
图1.3-5 电场线上各点的切线 方向 与该点的场强方向一致。
图 1-3-7 电场线
电场线: 特征1.每一点的切线方向与该点的场强方向一致, 特征2.某一区域电场线的疏密反映了这样区域电场强度的大小。
(4) 电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而 假想的线。
其他的几种电场线
思考:图1.3-11是某区域的电场线分布。A、B、C是电场中 的 三个点。
(1) 哪一点电场最强,哪一点电场最弱? (2) 画出各点场强的方向。 (3) 把负的点电荷分别放在这三点,画出所受静电力的方向。
思考:有的同学说,电场线一定是带电粒子在电场中运动 的轨迹。这种说法对吗?试举例说明。
思考:氢原子中,电子和质子的平均距离是5.3×10-11 m。 质子在离它这个距离的位置 产生的电场强度是多大?方向
如何?电子受到的静电力是多大?方向如何?
作业 电场补充练习2
真空中的点电荷的电场线
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图1.3-6 点电荷的电场线呈辐射状,正电荷的电 场线向外至无限远,负电荷则相反。
等量异种点电荷的电场线
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等量同种(正)点电荷的电场线
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匀强电场 如果电场中各点电场强度的大小相等、 方向相同, 这个电场就叫做匀强电场(uniform electric field)