电场的力的性质
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F/q这个比值由电荷 q在电场中的位置所决定, 跟电荷 q无关,是反映电场性质的物理量。
在物理学中,就用比值 F/q来表示电场的强弱。
2.电场强度:
1)、 定义:
放入电场中某点的电荷受到的电场力与 它所带电荷量的比值,叫做这一点的电 场强度,简称场强。
2)、 公式: E ? F q
3)、 单位:牛顿/库仑(N/C)
为 q ,方向为 向左 ;若将A处放点
电荷为-2q,则该处电场强度大小
F
为
q
,方向为 向左 。
5)、电场强度的物理意义:
电场强度是描述电场本身的力的性质的物 理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小 表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点 的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单 位电荷在该点所受的电场力。
如图,在电荷 Q周围跟Q距离相 等的不同点 A、B放上试探电荷 q, 电荷 q受到的电场力的大小是否相 等? A、B两点的电场强度是否相同?
A.
+q
+Q .
+q
.B
[解析] 试探电荷 q在A、B两点所受的电场力大 小相等,但方向不同,所以 A、B两点的电场强 度不相同。
? 关于电场,下列叙述正确的是( ) A.以点电荷为圆心,r为半径的球面上,各点
[解析]在点电荷Q形成的电场中,在距离 Q为r的P
点放一试探电荷 q 根据库仑定律, q受到的库仑力的大小 : F = k Qq 又由电场强度的定义可得出 P点的场强 E的大小:r 2
F E= q
=k Q r2
2、E ? F q
和
E?
k
Q r2
的区别:
适用范围 电荷的意义
E? F q
E
?
k
Q r2
的场强都相同
B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电 场强度大
C.在电场中某点放入检验电荷q,该点的场强 为E=F/q,取走q后,该点场强不为零 D.电荷在电场中某点所受电场力很大,则 该点电场一定很大
如果有几个点电荷同时存在,在几个 点电荷共同形成的电场中,如何求某点 的场强?
电场的叠加 : 在几个点电荷共同形成的电场中,某
(1) q受的电场力。
(2) q所在的B点的场强EB. (3) 只将q换为=4×10-5C的正点电荷,再求
受力及B点的场强。
(4) 将受力电荷拿去后再求B点场强。
Q
q
A
r
B
练习:
电场中有一点 P,下列说法正确的是 ( C) A、若放在P点电荷的电量减半,则 P点的场强减半 B、若P点没有检验电荷,则 P点的场强为零 C、P点的场强越大,则同一电荷在 P点受到的电场 力越大 D、P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向
产生电场电荷的电量
(3)②式中, q是放入电场中的电荷的电量
(4)②式中, Q是产生电场的电荷的电量
A、(1)(3) B、(2)(3) C、(1)(4) D、(2)(4)
练习:
场电荷 Q=2×10-4C,是正点电荷:检验电 荷q=2×10-5,是负电荷,它们相距 r=2m且 都在真空中,如图所示。求:
2.1电场的力的性质
一.电场:
1、定义: 存在于带电体周围的特殊物质。
2、基本性质:
对放入其中的电荷有力的作用,这种力 叫电场力。
3、用场的观点分析电荷A和B间的相互作用:
A
电荷
电场
B
电荷
二.电场强度:
用什么可以检验空间存在看不见又摸 不着的电场?
1 、电场的检验
1)、检验方法:
把一个带电体放入其中,看是否受到 力的作用。
如图,P点的场强,等于 +Q1在该点产生 的场强E1和-Q2在该点产生的场强 E2的矢量和。
P.
E1
E
E2
+Q 1
-Q 2
定义式,适 用于一切电 场
仅对点电荷 的电场适用
q是检验电 荷,E与q 无关
Q是场源电 荷,E与Q 成正比
例、关于
E?
F ……①和 q
E
?
k
Q r2
……②,下列说
法中正确的是( C)
(1)①式中, F是放入电场中的电荷所受的力, q是
放入电场中电荷的电量
(2)①式中, F是放入电场中的电荷所受的力, q是
2)、检验电荷:
用来检验电场的电量很小(不影响原 电场);体积很小(可以当作质点)的 电荷,也称点电荷。
能否就用检验电荷所受的电场力来描 述某点电场的强弱?
如图,电荷 Q周围存在电场,把试探电荷 q放
入电场中 A、B两点,电荷 q要受到电场力 FA、FB1 的作用,反映了电场具有力的性质。电荷 q在A、
4)、 方向: 矢量
跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向 相同
E
P
P
E
+Q -Q
如果Q是正电荷, E的方向就是沿着 PQ的连线并背 离Q;如果Q是负电荷, E的方向就是沿着 PQ的连线并 指向 Q。(“离 +Q 而去,向 -Q而来”)
例.在电场中A处放点电荷+q,其受电场
力为F ,方向向左,则A 处场强大小 F
B两点受到的作用力 FA、FB1大小是否相等? 在B点 换上+2q的电荷,所受的作用力 FB2大小是否相等?FA
[解析] 根据库仑定律
F = k Q1Q2 可知, Fra bibliotek2∵ rA < rB
A·
+q +Q
B
+q·
∴ FA > FB
FB
实验表明,在电场中的同一点,比值 F/q是恒定 的;在电场中的不同点,比值 F/q一般是不同的。
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 。
场强的叠加
练习. 如图,在x轴上的x = -1和x =1两点分 别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。求:x 轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点
处的合场强方向。
答案: x=-5 ,向右
- 4Q +9Q -5 -3 -1 1
4 (+q)在该点受到的电场力的方 荷(+q),F与E同向;对于负
向相同
电荷(-q),F与E反向
5 E的单位: 牛/库 (N/C)
F的单位:牛 (N)
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1、点电荷的电场
大小:E
?
k
Q r2
点电荷 Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是
不同的,那么场强的大小由什么因素决定?
3、电场强度和电场力的对比分析
电场强度 E
电场力 F
1 是反映电场本身的力的性质的物
理量,其大小表示电场的强弱
仅指电荷在电场中的受力
2 定义式:E=F/q
计算式:F=qE
E的大小只决定于电场本身,
3 与电荷q无关
F的大小由放在电场中某点 的电荷q和该点的场强E共 同决定
E是矢量,其方向与正电荷
F是矢量,其方向对于正电
在物理学中,就用比值 F/q来表示电场的强弱。
2.电场强度:
1)、 定义:
放入电场中某点的电荷受到的电场力与 它所带电荷量的比值,叫做这一点的电 场强度,简称场强。
2)、 公式: E ? F q
3)、 单位:牛顿/库仑(N/C)
为 q ,方向为 向左 ;若将A处放点
电荷为-2q,则该处电场强度大小
F
为
q
,方向为 向左 。
5)、电场强度的物理意义:
电场强度是描述电场本身的力的性质的物 理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小 表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点 的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单 位电荷在该点所受的电场力。
如图,在电荷 Q周围跟Q距离相 等的不同点 A、B放上试探电荷 q, 电荷 q受到的电场力的大小是否相 等? A、B两点的电场强度是否相同?
A.
+q
+Q .
+q
.B
[解析] 试探电荷 q在A、B两点所受的电场力大 小相等,但方向不同,所以 A、B两点的电场强 度不相同。
? 关于电场,下列叙述正确的是( ) A.以点电荷为圆心,r为半径的球面上,各点
[解析]在点电荷Q形成的电场中,在距离 Q为r的P
点放一试探电荷 q 根据库仑定律, q受到的库仑力的大小 : F = k Qq 又由电场强度的定义可得出 P点的场强 E的大小:r 2
F E= q
=k Q r2
2、E ? F q
和
E?
k
Q r2
的区别:
适用范围 电荷的意义
E? F q
E
?
k
Q r2
的场强都相同
B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电 场强度大
C.在电场中某点放入检验电荷q,该点的场强 为E=F/q,取走q后,该点场强不为零 D.电荷在电场中某点所受电场力很大,则 该点电场一定很大
如果有几个点电荷同时存在,在几个 点电荷共同形成的电场中,如何求某点 的场强?
电场的叠加 : 在几个点电荷共同形成的电场中,某
(1) q受的电场力。
(2) q所在的B点的场强EB. (3) 只将q换为=4×10-5C的正点电荷,再求
受力及B点的场强。
(4) 将受力电荷拿去后再求B点场强。
Q
q
A
r
B
练习:
电场中有一点 P,下列说法正确的是 ( C) A、若放在P点电荷的电量减半,则 P点的场强减半 B、若P点没有检验电荷,则 P点的场强为零 C、P点的场强越大,则同一电荷在 P点受到的电场 力越大 D、P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向
产生电场电荷的电量
(3)②式中, q是放入电场中的电荷的电量
(4)②式中, Q是产生电场的电荷的电量
A、(1)(3) B、(2)(3) C、(1)(4) D、(2)(4)
练习:
场电荷 Q=2×10-4C,是正点电荷:检验电 荷q=2×10-5,是负电荷,它们相距 r=2m且 都在真空中,如图所示。求:
2.1电场的力的性质
一.电场:
1、定义: 存在于带电体周围的特殊物质。
2、基本性质:
对放入其中的电荷有力的作用,这种力 叫电场力。
3、用场的观点分析电荷A和B间的相互作用:
A
电荷
电场
B
电荷
二.电场强度:
用什么可以检验空间存在看不见又摸 不着的电场?
1 、电场的检验
1)、检验方法:
把一个带电体放入其中,看是否受到 力的作用。
如图,P点的场强,等于 +Q1在该点产生 的场强E1和-Q2在该点产生的场强 E2的矢量和。
P.
E1
E
E2
+Q 1
-Q 2
定义式,适 用于一切电 场
仅对点电荷 的电场适用
q是检验电 荷,E与q 无关
Q是场源电 荷,E与Q 成正比
例、关于
E?
F ……①和 q
E
?
k
Q r2
……②,下列说
法中正确的是( C)
(1)①式中, F是放入电场中的电荷所受的力, q是
放入电场中电荷的电量
(2)①式中, F是放入电场中的电荷所受的力, q是
2)、检验电荷:
用来检验电场的电量很小(不影响原 电场);体积很小(可以当作质点)的 电荷,也称点电荷。
能否就用检验电荷所受的电场力来描 述某点电场的强弱?
如图,电荷 Q周围存在电场,把试探电荷 q放
入电场中 A、B两点,电荷 q要受到电场力 FA、FB1 的作用,反映了电场具有力的性质。电荷 q在A、
4)、 方向: 矢量
跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向 相同
E
P
P
E
+Q -Q
如果Q是正电荷, E的方向就是沿着 PQ的连线并背 离Q;如果Q是负电荷, E的方向就是沿着 PQ的连线并 指向 Q。(“离 +Q 而去,向 -Q而来”)
例.在电场中A处放点电荷+q,其受电场
力为F ,方向向左,则A 处场强大小 F
B两点受到的作用力 FA、FB1大小是否相等? 在B点 换上+2q的电荷,所受的作用力 FB2大小是否相等?FA
[解析] 根据库仑定律
F = k Q1Q2 可知, Fra bibliotek2∵ rA < rB
A·
+q +Q
B
+q·
∴ FA > FB
FB
实验表明,在电场中的同一点,比值 F/q是恒定 的;在电场中的不同点,比值 F/q一般是不同的。
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 。
场强的叠加
练习. 如图,在x轴上的x = -1和x =1两点分 别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。求:x 轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点
处的合场强方向。
答案: x=-5 ,向右
- 4Q +9Q -5 -3 -1 1
4 (+q)在该点受到的电场力的方 荷(+q),F与E同向;对于负
向相同
电荷(-q),F与E反向
5 E的单位: 牛/库 (N/C)
F的单位:牛 (N)
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1、点电荷的电场
大小:E
?
k
Q r2
点电荷 Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是
不同的,那么场强的大小由什么因素决定?
3、电场强度和电场力的对比分析
电场强度 E
电场力 F
1 是反映电场本身的力的性质的物
理量,其大小表示电场的强弱
仅指电荷在电场中的受力
2 定义式:E=F/q
计算式:F=qE
E的大小只决定于电场本身,
3 与电荷q无关
F的大小由放在电场中某点 的电荷q和该点的场强E共 同决定
E是矢量,其方向与正电荷
F是矢量,其方向对于正电