高中物理-静电场 电场强度 课件
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高中物理第一章静电场13电场强度课件.ppt
【例 4】 (2018·绍兴适应性考试)如图 2 所示,绝缘水平面上有 A、
B、C、D 四点,依次相距 L,若把带电金属小球甲(半径远小于
L)放在 B 点,测得 D 点处的电场强度大小为 E;现将不带电的
相同金属小球乙与甲充分接触后,再把两球分置于 A、C 两点,
此时 D 点处的电场强度大小为
()
解析 电场强度 E=Fq是通过比值定义法得出的,其大小及方向与 试探电荷无关;故放入任何电荷时电场强度的方向和大小均不变, 故 A、B、C 均错误,D 正确。 答案 D
[基 础 梳 理] 1.点电荷电场的场强
(1)公式 E=kQr2,适用条件:真空中的 点电荷 。 (2)方向:如果以 Q 为中心,r 为半径作一球面,则球面上各点 的电场强度大小 相等 。当 Q 为正电荷时,E 的方向沿半径
[典 例 精 析] 【例 3】 关于电场,下列说法正确的是
() A.由 E=Fq知,若 q 减半,则电场强度变为原来的 2 倍 B.由 E=kQr2知,E 与 Q 成正比,与 r2 成反比 C.由 E=kQr2知,在以 Q 为球心、r 为半径的球面上,各处的场 强均相同 D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方 向
【例2】 点电荷Q产生的电场中有一A点,现在在A点放上一电荷 量为q=+2×10-8C的试探电荷,它受到的静电力为7.2×10-5N, 方向水平向左,求: (1)点电荷Q在A点产生的场强; (2)若在A点换上另一电荷量为q′=-4×10-8C的试探电荷,此时 点电荷Q在A点产生的场强大小为多少?该试探电荷受到的静电 力是多少?
[即 学 即 练] 5.某电场的电场线分布如图4所示,下列说法正确的是
()
图4 A.c点的电场强度大于b点的电场强度 B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线 运动到b点 C.b点的电场强度大于d点的电场强度 D.a点和b点的电场强度的方向相同
人教版高中物理必修第三册精品课件 第九章 静电场及其应用 第1课时 电场强度 电场的叠加
电荷量
牛每库
正
相反
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1.点电荷的电场强度
(2)适用条件:真空中静止的点电荷。
外
内
相等
2.电场强度的叠加
矢量和
平行四边形定则
外
02
核心要点·能力素养全提升
要点一 对电场强度的理解
1.电场强度的性质
D
D
要点二 点电荷的电场 电场强度的叠加
2.电场强度的叠加 (1)电场强度是矢量,如果场源是多个点电荷, 则电场中某点的电场强度为各个点电荷 单独在该点产生的电场强度的矢量和。 (2)电场强度的叠加本质是矢量叠加,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则), 常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等。 (3)对于比较大的带电体的电场,可把带电体分为若干小块,每一小块看成一个点电荷, 用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场。
C
D
D
方法技巧 分析电场强度叠加问题的一般步骤: _
B
01
教材预习·必备知识全过关
一、电场
1.电场:存在于______周围的一种特殊物质,电荷之间的相互作用是通过______产生的。 2.场像分子、原子等实物粒子一样具有______,场是______存在的一种形式。 3.性质:对放入其中的电荷有____的作用。
电荷
电场
能量
物质
力
4.静电场:______电荷产生的电场。
3 电场 电场强度
第1课时 电场强度 电场的叠加
1
教材预习·必备知识全过关
2
核心要点·能力素养全提升
学习目标
学科核心素养
1.知道电场是电荷周围客观存在的一 种特殊物质。 2.理解电场强度的定义及其物理意义, 知道它的矢量性。 3.会推导点电荷电场强度的计算式并 能进行有关的计算。
牛每库
正
相反
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1.点电荷的电场强度
(2)适用条件:真空中静止的点电荷。
外
内
相等
2.电场强度的叠加
矢量和
平行四边形定则
外
02
核心要点·能力素养全提升
要点一 对电场强度的理解
1.电场强度的性质
D
D
要点二 点电荷的电场 电场强度的叠加
2.电场强度的叠加 (1)电场强度是矢量,如果场源是多个点电荷, 则电场中某点的电场强度为各个点电荷 单独在该点产生的电场强度的矢量和。 (2)电场强度的叠加本质是矢量叠加,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则), 常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等。 (3)对于比较大的带电体的电场,可把带电体分为若干小块,每一小块看成一个点电荷, 用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场。
C
D
D
方法技巧 分析电场强度叠加问题的一般步骤: _
B
01
教材预习·必备知识全过关
一、电场
1.电场:存在于______周围的一种特殊物质,电荷之间的相互作用是通过______产生的。 2.场像分子、原子等实物粒子一样具有______,场是______存在的一种形式。 3.性质:对放入其中的电荷有____的作用。
电荷
电场
能量
物质
力
4.静电场:______电荷产生的电场。
3 电场 电场强度
第1课时 电场强度 电场的叠加
1
教材预习·必备知识全过关
2
核心要点·能力素养全提升
学习目标
学科核心素养
1.知道电场是电荷周围客观存在的一 种特殊物质。 2.理解电场强度的定义及其物理意义, 知道它的矢量性。 3.会推导点电荷电场强度的计算式并 能进行有关的计算。
2024全新高中物理《静电场》ppt课件
03 导体表面电荷分布
在静电平衡状态下,导体表面电荷分布是不均匀 的,电荷密度与表面曲率有关,曲率越大的地方 电荷密度越大。
绝缘体在静电场中表现
01
不导电性
绝缘体内部几乎没有自由电子,因此在静电场作用下,不会像导体那样
出现明显的电荷重新分布。
02 03
极化现象
虽然绝缘体内部没有自由电子,但在强电场作用下,其内部的束缚电荷 可能会发生微小位移,导致绝缘体两端出现微弱的异种电荷,这种现象 称为极化。
击穿现象
当静电场强度超过一定限度时,绝缘体会被击穿,变成导体,此时会出 现明显的电流和电荷重新分布。
导体和绝缘体之间相互作用
静电感应起电
当一个带电体靠近一个中性导体时, 由于静电感应现象,导体会出现异种 电荷,这种现象称为静电感应起电。
接触起电
静电屏蔽
在某些情况下,绝缘体可以起到静电 屏蔽的作用。例如,将一个带电体放 入一个空腔的绝缘体内部,外部将不 会受到内部带电体的影响。
当两个不同电势的导体相互接触时, 会发生电荷转移,使得两个导体达到 相同的电势,这种现象称为接触起电。
接地金属物体上感应起电现象
接地金属物体的性质
接地金属物体是指与大地相连的金属物体。由于大地是一个巨大的导体,因此接地金属物体 具有与大地相同的电势。
感应起电现象
当带电体靠近接地金属物体时,由于静电感应现象,接地金属物体会出现异种电荷。此时如 果将接地金属物体与带电体接触再分离,接地金属物体就会带上与带电体相反的电荷。
静电除尘技术原理及实践应用
原理
利用高压静电场使气体电离,尘粒与负离子结合带上负电后, 趋向阳极表面放电而沉积。
实践应用
工业废气处理、空气净化等领域,可去除微小颗粒,净化效率 高。
在静电平衡状态下,导体表面电荷分布是不均匀 的,电荷密度与表面曲率有关,曲率越大的地方 电荷密度越大。
绝缘体在静电场中表现
01
不导电性
绝缘体内部几乎没有自由电子,因此在静电场作用下,不会像导体那样
出现明显的电荷重新分布。
02 03
极化现象
虽然绝缘体内部没有自由电子,但在强电场作用下,其内部的束缚电荷 可能会发生微小位移,导致绝缘体两端出现微弱的异种电荷,这种现象 称为极化。
击穿现象
当静电场强度超过一定限度时,绝缘体会被击穿,变成导体,此时会出 现明显的电流和电荷重新分布。
导体和绝缘体之间相互作用
静电感应起电
当一个带电体靠近一个中性导体时, 由于静电感应现象,导体会出现异种 电荷,这种现象称为静电感应起电。
接触起电
静电屏蔽
在某些情况下,绝缘体可以起到静电 屏蔽的作用。例如,将一个带电体放 入一个空腔的绝缘体内部,外部将不 会受到内部带电体的影响。
当两个不同电势的导体相互接触时, 会发生电荷转移,使得两个导体达到 相同的电势,这种现象称为接触起电。
接地金属物体上感应起电现象
接地金属物体的性质
接地金属物体是指与大地相连的金属物体。由于大地是一个巨大的导体,因此接地金属物体 具有与大地相同的电势。
感应起电现象
当带电体靠近接地金属物体时,由于静电感应现象,接地金属物体会出现异种电荷。此时如 果将接地金属物体与带电体接触再分离,接地金属物体就会带上与带电体相反的电荷。
静电除尘技术原理及实践应用
原理
利用高压静电场使气体电离,尘粒与负离子结合带上负电后, 趋向阳极表面放电而沉积。
实践应用
工业废气处理、空气净化等领域,可去除微小颗粒,净化效率 高。
《电场 电场强度》PPT精品课件
2.匀强电场 (1)定义:电场强度的大小__相__等____、___方__向___相同的电场。 (2)电场线特点:匀强电场的电场线是间隔相等的__平__行__线__。
3.几种特殊的电场线分布,如图所示 电场线图样
正点电荷
负点电荷
等量同号点电荷
简要描述 光芒四射,发散状 众矢之的,会聚状 势不两立,相斥状
四、电场线
(四)几种典型电场线的分布:
1.点电荷的电场线呈 辐射状。
2.等量异种点电荷的电 场线和等量同种点电 荷的电场线。
五、匀强电场
特点:
五、匀强电场
匀强电场是大小和方向都相同的电场, 故匀强电场的电场线是平行等距的直线。
典题剖析
例1 如图,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是( B ) A. 这个电场只能是负电荷的电场 B. 点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA C. 点电荷q在A、B两处的加速度大小,aA>aB(不计重力) D. 负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向
发生的?
1.电场 ___电__荷___的周围存在着由它产生的电场。电荷之间的相互作用是通过___电__场___产生 的。
2.电场的基本性质 电场对放入其中的电荷有____力____的作用。
3.静电场 由___静__止___的电荷产生的电场,叫作静电场。
[思考判断] (1)电场看不见,摸不着,因此电场实际不存在。( × ) (2)电场是一种特殊物质,并非由分子、原子组成,但客观存在。( √ ) (3)电荷间的相互作用是通过电场发生的。( √ )
(1)公式:E=kQr2。 (2)方向:若Q为___正_____电荷,电场强度方向沿Q和该点的连线__背__离__Q__;若Q 为___负_____电荷,电场强度方向沿Q和该点的连线__指__向__Q__。
高二物理《电场、电场强度》PPT课件
电场 电场强度
引入
物体之间的相互作用,有的需要通过接触挤压; 有的则不需要。
例如: •接触力:压力,支持力,拉力和摩擦力等 •非接触力:万有引力(重力),磁力, 库仑力等
引入
那么,没有接触的两个电荷之间的相互作用
靠什么传递呢?
——电场
电场
1. 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
F
A
B
• 2. 电场对放入其中的电荷有力的作用。这种 力叫做电场力。
kQd
kQd
E Lr 2 (2r d )r 2
A
d
B
·r
方向由圆心指向间隙中心
填补 对称 叠加 等效替换
21
例2.如图所示,带电量为+q的点电荷与均匀带 电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过 板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零, 根据对称性,带电薄板在图中b点处产生的电场
强度大小为_k__q_/_d_2_,方向_水__平__向__左_ 。
特点:
a.沿点电荷的连线,场强先变小后变大,O
点的电场强度最小(中点)
b.两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相
同,且总与中垂面(中垂线)垂直,中垂面上移动电 荷时,电场力不做功
c.中垂面上,O点电场强度最大,从O点向外,电场
强度依次减小。 d.在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等 距离各点场强相等。
解析:因为Ea=0,故薄板与+q
产生的场强在该处大小相等、 b
方向相反,即E板=Eq=kq/d2,同 时可知,薄板也带正电,根据
薄板形成电场的对称性,薄板
在b点的场强也为kq/d2,方向
水平向左.
d
对称 叠加 等效替换
引入
物体之间的相互作用,有的需要通过接触挤压; 有的则不需要。
例如: •接触力:压力,支持力,拉力和摩擦力等 •非接触力:万有引力(重力),磁力, 库仑力等
引入
那么,没有接触的两个电荷之间的相互作用
靠什么传递呢?
——电场
电场
1. 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
F
A
B
• 2. 电场对放入其中的电荷有力的作用。这种 力叫做电场力。
kQd
kQd
E Lr 2 (2r d )r 2
A
d
B
·r
方向由圆心指向间隙中心
填补 对称 叠加 等效替换
21
例2.如图所示,带电量为+q的点电荷与均匀带 电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过 板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零, 根据对称性,带电薄板在图中b点处产生的电场
强度大小为_k__q_/_d_2_,方向_水__平__向__左_ 。
特点:
a.沿点电荷的连线,场强先变小后变大,O
点的电场强度最小(中点)
b.两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相
同,且总与中垂面(中垂线)垂直,中垂面上移动电 荷时,电场力不做功
c.中垂面上,O点电场强度最大,从O点向外,电场
强度依次减小。 d.在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等 距离各点场强相等。
解析:因为Ea=0,故薄板与+q
产生的场强在该处大小相等、 b
方向相反,即E板=Eq=kq/d2,同 时可知,薄板也带正电,根据
薄板形成电场的对称性,薄板
在b点的场强也为kq/d2,方向
水平向左.
d
对称 叠加 等效替换
高中物理第一章静电场第3节电场强度新人教版选修3
[解析] 电场强度是用试探电荷受力的方法定义的,公式 E =Fq中,虽然有试探电荷的电荷量 q,但更换试探电荷时,F 与 q 的比值不变,电场强度由电场本身决定.故选项 D 正确. [答案] D
第一章 静电场
第 3 节 电场强度
第一章 静电场
1.理解电场强度的概念及公式,并会进行有关的计 算. 2.会用电场线表示电场,并熟记几种常见电场的电场 线分布特征. 3.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理.
一、电场 1.在电荷的周围存在着由它产生的电场,它的性质是传递电 荷的相互作用,其中静止电荷产生的电场叫_静__电__场___. 2.电场和磁场统称为_电__磁__场___,电磁场是一种特殊物质,也 有能量、动量. 3.电荷之间的库仑力是通过_电__场___发生的. 4.电场是客观存在的.电场的一个重要特征就是对放入其中 的电荷有_力__的作用.
2.E=Fq与 E=kQr2的比较
公式 比较内容
E=Fq
本质区别
定义式
适用范围
一切电场
q 表示引入电场的
Q 或 q 的意义 检验(试探)电荷的
电荷量
E=kQr2
决定式 真空中点电荷的电场 Q 表示产生电场的点 电荷(场源电荷)的电荷 量
公式 比较内容
E=Fq
E=kQr2
关系理解
E 用 F 与 q 的比值来 表示,但 E 的大小 与 F、q 的大小无关
(2)物理意义:表示电场的__强__弱__和__方__向__. F
(3)定义式及单位:E=_q___,单位牛每库,符号__N__/C____. (4)方向:电场中某点的电场强度的方向与__正__电__荷__在该点所
受静电力的方向相同.
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1.3静电场电场强度和电场线课件高二上学期物理教科版2
1.定义:电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
电场看不见、摸不着的但又客观存在的特殊物质。
电场像分子、原子等实物粒子一样具有能量。
2.电场的基本性质:对放入电场的电荷有力的作用,这种力叫做电场力。
A
B
电荷
电场
电荷
3.静电场:静止电荷产生的电场,叫作静电场。
二、电场强度
【探究1】如图,电荷+Q周围存在电场,把试探电荷+q分别放入电场中A、B两 点,试大致画出电荷+q受到电场力FA、FB?
三、点电荷的电场
适用范围
公式中电荷的意义
定义式,适用 一切电场。
决定式,仅适 用于点电荷的 电场
四、电场强度的叠加
空间中存在多个场源电荷,如图,如何求电场中某点(如A点)的电场强度?
E1
A
E
E2
+Q
-Q
O
结论:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
四、电场强度的叠加
3.常见电场线 (3)等量同种点电荷的电场线
②两电荷连线的中垂线上:a.O点和无穷远 处的电场强度均为零,所以在中垂线上, 由O点开始,沿中垂线向两边电场强度先 变大,后逐渐减小,到无穷远时减小为零; b.中垂线上任一点a与该点关于O点的对称 点b的电场强度大小相等、方向相反。
六、匀强电场
1.定义:各点电场强度的大小相等、方向相同的电场。 2.匀强电场的电场线:间隔相等的平行直线。 实例:相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板间的电场(忽略边缘) 可以看做匀强电场。
如何求均匀带电球体周围的电场?
可以证明:半径为R的均匀带电球体(或球壳)在球 外产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点 电荷产生的电场相等。
电场 电场强度 ppt课件
D.场强方向与检验电荷的极性有关
当堂训练
2、电场中有一点 P,下列说法正确的是( C )
A.若放在 P 点的电荷的电荷量减半,则 P 点电场强度减半
B.若 P 点没有试探电荷,则 P 点的电场强度为零
C.P 点的电场强度越大,则同一电荷在 P 点所受的静电力越
大
D.P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向
+Q2
因为电场强度是矢量,若几个点电荷同时存在,这时某点的电场强度,等
于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和(遵循平行四边形定则)。
附:一个半径为R的均匀带电球体
Q
(或球壳)在外部产生的电场,与一个
r
位于球心的、电荷量相等的点电荷产
生的电场相同,球外各点的电场强度:
Q
r
Q
Ek 2
r
r>R,Q是整个球
向跟该点的场强E的方向相同。
-Q
负检验电荷在电场中某点所受静电力的方
向跟该点的场强E的方向相反。
F E
+q
E
-Q
F
-q
当堂训练
F
1.电场强度的定义式为 E ,则( B )
q
A.它只适用于点电荷产生的电场
B.无论检验电荷的q值如何变化,F与q的比值对电场中同一点来讲是
不变的
C.电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比
得E =
场源电荷电荷量
到场源电荷的距离
2.场强方向:
正点电荷电场方向背离电荷
负点电荷电场方向指向电荷
思考:同一球面上的场强相同吗?
思考
如果以Q为中心作一个球面,各处的电场强度相同么?
高中物理第一章静电场3电场强度课件新人教版选修3_
q
r2
r2
2.如图,边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,则
该三角形中心O点处的场强为 ( )
A. 6 k ,q方向由C指向O a2
B. 6 k,方q 向由O指向C a2
C. 3 ,k方q 向由C指向O a2
D. 3 ,k方q 向由O指向C a2
【解析】选B。由图可知O点是三角形的中心,到三个电荷的距离
2.(多选)两个带等量正电荷的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂 线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是
(2)等量异种点电荷的电场特点: ①两点电荷连线上的各点场强方向从正电荷指向负电荷,沿电场线方向先变小再 变大,中点处场强最小。 ②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线的方向均相同,即电场强度方向都相 同,总与中垂面(或中垂线)垂直且指向负点电荷一侧,从中点到无穷远处,场强大小 一直减小,中点处场强最大。
A.
2kQ 4R 2
3 2kQ C. 16R 2
B.
5 2kQ 16R 2
2kQ D. 2R 2
【解析】选B。将圆环等分为n个小段,当n相当大时,每一小段都可以看作点电
荷,其所带电荷量为:q= ;Q每一点电荷在B处的场强为: n
E1kR;2 qR22k nQ R2
由对称性可知,各小段带电环在B处的场强E1垂直于轴向的分量相互抵消,而E1的
2.电场强度: (1)定义:放入电场中某点的点电荷所受___静__电__与力它的____电___荷的量比值叫作该点
的电场强度,简称场强。 (2)物理意义:表示电场的___强__弱和____方_。向 (3)定义式:E= ,单F 位为牛(顿)每库(仑),符号为____。 N/C (4)方向:电场强度q 的方向与___正__电__所荷受静电力的方向相同,与负电荷所受静电 力的方向_相___反_。
《电场 电场强度》PPT课件(第1课时)
电场、电场强度
第1课时
•由库仑定律可知:两点电荷间有一定距离,却存在 着相互作用力。
思考:两电荷未直接接触,库仑力是如何作用的?
扩展:
物体之间的相互作用,有的需要接触,有的则不需要。
例如: •接触力:弹力、摩擦力等
磁力的传递是通过磁场
•非接触力:万有引力(重力)、磁力、库仑力等
万有引力的传递是通过万有引力场
2、定义式: E (比值法定义)
F q
(F为试探电荷所受静电力; q为试探电荷电荷量;)
3、单位:N/C
4、矢量:有大小、方向
规定:电场中某点的场强方向
与正电荷在该点所受的电场力的方向相同; 与负电荷在该点所受的电场力的方向相反;
EA
F
A +q
B
EB
-q
F
Q
5、决定因素:
E的大小只决定于电场本身(场源电荷),与试探电 荷(q)无关
电场是一种客观存在,某一位置的电场应该是确定的。 把不同试探电荷放入同一电场中的同一点,观察:
寻找一个不变的量
电荷q 0.1C 0.3C 0.8C 1.2C 1.8C
电场力 0.15N 0.45N 1.2N 1.8N q2
F3 q3
......
F q
电场强度
1、定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它 的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强 (E)。
;若
将 A 处向放左点 电 荷 为 - 2q , 则 该 处 电 场 强 度 大 小
F
为 ,方向为 向。左
q
电场强度的叠加
如果有几个点电荷同时存在,电场中某点的场强 等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢 量和。这叫做电场的叠加原理。
第1课时
•由库仑定律可知:两点电荷间有一定距离,却存在 着相互作用力。
思考:两电荷未直接接触,库仑力是如何作用的?
扩展:
物体之间的相互作用,有的需要接触,有的则不需要。
例如: •接触力:弹力、摩擦力等
磁力的传递是通过磁场
•非接触力:万有引力(重力)、磁力、库仑力等
万有引力的传递是通过万有引力场
2、定义式: E (比值法定义)
F q
(F为试探电荷所受静电力; q为试探电荷电荷量;)
3、单位:N/C
4、矢量:有大小、方向
规定:电场中某点的场强方向
与正电荷在该点所受的电场力的方向相同; 与负电荷在该点所受的电场力的方向相反;
EA
F
A +q
B
EB
-q
F
Q
5、决定因素:
E的大小只决定于电场本身(场源电荷),与试探电 荷(q)无关
电场是一种客观存在,某一位置的电场应该是确定的。 把不同试探电荷放入同一电场中的同一点,观察:
寻找一个不变的量
电荷q 0.1C 0.3C 0.8C 1.2C 1.8C
电场力 0.15N 0.45N 1.2N 1.8N q2
F3 q3
......
F q
电场强度
1、定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它 的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强 (E)。
;若
将 A 处向放左点 电 荷 为 - 2q , 则 该 处 电 场 强 度 大 小
F
为 ,方向为 向。左
q
电场强度的叠加
如果有几个点电荷同时存在,电场中某点的场强 等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢 量和。这叫做电场的叠加原理。
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B.电子在从a向O运动的过程中,加速度 a点具体位置不确定,加速度变化不
越来越小,速度越来越大
确定
C.电子运动到O时,加速度为零,速度 最大
E0=0,F先做正功后做
负功,v0最大
D.电子通过O后,速度越来越小,加速
度越来越大,一直到速度为零 知识储备 学习探究 自我检测
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学案4 习题课:库仑定律 电场强度
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学案4 习题课:库仑定律 电场强度
一、场强公式 E=Fq 与 E=kQr2的比较
电场强度是由电场本身决定的,E=Fq 是利用比值定义的
电场强度的定义式,q 是试探电荷,E 的大小与 q 无关.E =kQr2是点电荷电场强度的决定式,Q 为场源电荷的电荷
量,E 的大小与 Q 有关.
解析 (1)由平衡条件,对 C 进行受力
分析,C 应在 AB 的连线上且在 A 的右 边,设与 A 相距 r,则 k·qr·2qC=kL·4-q·rqC2 解得:r=L3
电荷都处于平衡状态?
1位置,A、B对C同为向右的引力,
(2) 电 荷 量 的 大 小 和 电 性 对 平 衡 无 影 响,距离 A 为L3处,A、B 合场强为 0.
例3 如图所示,直线是一簇未标明方向 Fa
的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带
电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a、b
Fb
是轨迹上两点.若带电粒子运动中只受静 F与电场线相切指向轨迹 弯曲方向
电力作用,根据此图可以作出的判断是
( A.带电粒子所带电荷的符号
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
a与F同向 )
a点比b点密集Ea>Eb
C.带电粒子在a、b两点的加速度何处大
D.带电粒子在a、b两点的加速度方向 知识储备 学习探究 自我检测
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学案4 习题课:库仑定律 电场强度
四、电场中的动力学问题 电场中的动力学问题主要有两类: (1)三电荷系统的平衡问题. 同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时,每个 电荷受到的合力均为零,根据平衡方程可得,电荷间的 关系为:“两同夹异”、“两大夹小”、“近小远大”. (2)带电粒子在电场中的加速和减速问题. 与力学问题分析方法完全相同,带电体的受力仍然满足 牛顿第二定律,在进行受力分析时不要漏掉电场力(静 电力).
联立可得:r=L3,Q=49q(负电荷) 即应在 AB 连线上且在 A 的右边,距 A 点电荷L3处放置一个电荷量为49q 的负电 荷.
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1.(两个等量点电荷周围的电场)如图所 示,一带负电粒子沿等量异种点电荷的
中垂线由A→O→B匀速飞过,重力不计, 则带电粒子所受另一个力的大小和方向
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例1 关于电场强度E,下列说法正确 的是 ( )
A.由 E=Fq 知,若 q 减半,则该处电场强 度为原来的 2 倍
B.由 E=krQ2知,E 与 Q 成正比,而与 r2 成反比
C.由 E=kQr2知,在以 Q 为球心,以 r 为 半径的球面上,各处场强均相同
变化情况是
()
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例4 如图所示,带电荷量分别为+q 1
2
r
3
和+4q的两点电荷A、B,相距L,问:
2位置,若A、B不固定,C为正电 (1)若A、B固定,在何处放置点电荷 荷则:A、B都不能平衡.所以C带
C,才能使C处于平衡状态?
负电
(2)在(1)中的情形下,C的电荷量和 电性对C的平衡有影响吗? (3)若A、B不固定,在何处放一个什 么性质的点电荷,才可以使三个点
学高中习物探理究·选区修3-1·教科版
第一章 静电场
学案4 习题课:库仑定律 电场强度
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学案4 习题课:库仑定律 电场强度
1.合力
2.整体法
3.(1)正比 反比 连线 (F2=)kQr12Q2 电荷
①真空中 ②点
4.(1)任何电场 V/m (2)真空 (3)正电荷 所受电场
力
5.(1)矢量和 (2)平行四边形
三、电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析
解决这类题目的关键是根据带电粒子运动轨迹
的弯曲情况,确定带电粒子的受力,由受力情
况确定电场线的方向;根据电场线的疏密程度
分析带电粒子的受力大小,由牛顿第二定律 a
=F确定加速度 m
a的大小变化情况.知识储备 学习探究 自我检测
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1位置,A、B对C同为向右的引力, 或向左的斥力,C都不可能平衡
1
2
3
r
2位置,若A、B不固定,C为正电
荷则:A、B都不能平衡.所以C带 负电
(3)设放置的点电荷的电荷量为 Q,分别 对 A、B 受力分析,根据平衡条件对电荷 A:k4Lq2·q=kQr2·q 对电荷 B:k4Lq2·q=kLQ-·4rq2
或向左的斥力,C都不可能平衡
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学案4 习题课:库仑定律 电场强度
例4 如图所示,带电荷量分别为+q 和+4q的两点电荷A、B,相距L,问: (1)若A、B固定,在何处放置点电荷 C,才能使C处于平衡状态? (2)在(1)中的情形下,C的电荷量和 电性对C的平衡有影响吗? (3)若A、B不固定,在何处放一个什 么性质的点电荷,才可以使三个点 电荷都处于平衡状态?
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例2 两个带等量正电荷的点电荷,O点 为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂 线上,若在a点由静止释放一个电子,如
图所示,关于电子的运动,下列说法正
确的是( )
负电,F与E反向
A.电子在从a向O运动的过程中,加速
度
a
F F v
越来越大,速度越来越大
D.电场中某点的场强方向就是该点正电 荷受到的静电力的方向
比值法定义式 决定式
矢量,等大, 不同向
E方向规定
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学案4 习题课:库仑定律 电场强度
二、两个等量点电荷周围的电场 解决这类题目的关键是熟记等量异种点电荷、等量同种 点电荷周围电场线的分布情况,依据电场线的分布分析 电场强度的变化,再结合牛顿第二定律和运动学公式分 析加速度和速度的变化.