电场强度知识点和经典习题附答案

物理同步·选修3-1 学而不思则罔，思而不学则殆！

第02讲 电场强度

❖ 基本知识 一、电场强度 1．静电场

(1)电场是存在于电荷周围的一种物质，静电荷产生的电场叫静电场．

(2)电荷间的相互作用是通过电场实现的．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用． 2．电场强度

(1)物理意义：表示电场的强弱和方向． (2)定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度．

(3)定义式：E ＝F

q

.

(4)标矢性：电场强度是矢量，正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向，电场强度的叠加遵从平行四边形定则． (5)2r

Q k

E 点电荷的场强： 二、电场线

1．定义：

为了直观形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一系列的曲线，使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场强度的大小．

2．特点：

(1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处；

(2)电场线在电场中不相交；

(3)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大；

(4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向； (5)沿电场线方向电势逐渐降低；

(6)电场线和等势面在相交处互相垂直． 3．几种典型电场的电场线．

（1) 正、负点电荷形成的电场线．

① 离电荷越近，电场线越密集，场强越强．方向是正点电荷由点电荷指向无穷远，而负为电荷则由无穷远处指向点电荷．

① 在正(负)点电荷形成的电场中,不存在场强相同的点. ①若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面相垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向处处不相同． (2) 等量异种点电荷形成的电场线．

① 两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷，场强大小可以计算．

① 两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直．在中垂面(线上)到O 点等距离处各点的场强相等(O 为两点电荷连线中点)．

① 在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面(线)垂直，因此，在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功．

(3) 等量同种点电荷形成的电场线．

① 两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线． ① 两点电荷中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零． ① 两点电荷连线中垂面(中垂线)上，

场强方向总沿面(线)远离 (等量正电荷)． ① 在中垂面(线)上从O 沿面(线)到无穷远，是电场线先

变密后变疏，即场强先变强后变弱． ① 两个带负电的点电荷形成的电场线与两个正电荷形成的电场线分布完全相同，只是电场线的方向相反．

(4) 带等量异种电荷的平行板间的电场线(即匀强电场的电场线)．

① 电场线是间隔均匀，互相平行的直线．

① 电场线的方向是由带正电荷的极板指向带负电荷的极板．

(5) 点电荷与带电平板间的电场线．

① 带电平板表面的电场线与其表面垂直！

❖ 基础练习

1、关于电场强度的概念，下列说法正确的是

A

．由E ＝F

q

可知，某电场的场强E 与q 成反比，与F

成正比

B ．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关

C ．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负

无关 D ．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 2、在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a 、b 两点，其中a 、b 两点电势和场强都相同的是

3、以下关于电场和电场线的说法中正确的是

A ．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅能在空间相交，也能相切

B ．在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零

C ．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大

D ．电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在

4、如图是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是

A ．这个电场可能是负点电荷的电场

B ．A 点的电场强度大于B 点的电场强度

C ．A 、B 两点的电场强度方向不相同

D ．负电荷在B 点处受到的电场力的方向沿B 点切线方向

5、下列关于电场强度的说法中，正确的是

A q F

E =

．公式只适用于真空中点电荷产生的电场 B q

F

E =．由公式可知，电场中某点的电场强度E 与试

探电荷q 在电场中该点所受的电场力成正比 C ．在公式2

2

1r

Q Q k

F =22r Q k 中，是点电荷2Q 产生的电场在点电荷1Q 21

r Q k 处的场强大小；而是点电荷Q 1产生的电场在点电荷2Q 处场强的大小

D 2r

Q

k

E =．由公式可知，在离点电荷非常近的地方(r→0)，电场强度E 可达无穷大 参考答案

1、C

2、C

3、CD

4、BC

5、C ❖ 提高练习

1、如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图可以作出的正确判断是

A ．带电粒子所带电荷的正、负

B ．带电粒子在a 、b 两点的受力方向

C ．带电粒子在a 、b 两点的加速度何处较大

D ．带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大

2、一负电荷从电场中的A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的速度—时间图象如图所示，则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是下列图中的

3、AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O .将电荷量分别为＋q 和－q 的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB 对称且距离等于圆的半径，如图所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q ，则该点电荷Q

A ．应放在A 点，Q ＝2q

B ．应放在B 点，Q ＝－2q

C ．应放在C 点，Q ＝－q

D ．应放在D 点，Q ＝－q 4、如图所示，在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?

5、如图，用金属丝A 、B 弯成半径r =1m 的圆弧，但在

A B 之间留出宽度为d =2cm ，相对圆弧来说很小的间

9

1013.3-⨯=Q 隙，将电荷量C 的正电荷均匀分布在金

属丝上，求圆心O 处的电场强度．

6、如图为点电荷Q 产生的电场的三条电场线，下面说法正确的是

第

6题图

第7题图