1、精選優質文檔-傾情為你奉上同步導學第1章靜電場第03節 電場強度知能準備1物質存在的兩種形式： 與 2電場強度（1）電場明顯的特征之一是對場中其他電荷具有 （2）放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的 叫做該點的電場強度物理學中規定電場中某點的電場強度的方向跟 電荷在該點所受的靜電力的方向相同 （3）電場強度單位 ，符號 另一單位 ，符號 （4）如果1 C的電荷在電場中的某點受到的靜電力是1 N，這點的電場強度就是 3電場強度的疊加：電場中某點的電場強度為各個場源點電荷 在該點產生的電場強度的 4電場線 (1)電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線（或直線）曲線上每點的切線方向表示

2、該點的電場強度方向 (2)電場線的特點：電場線從正電荷（或無限遠處）出發，終止于無限遠或負電荷 電場線在電場中不相交，這是因為在電場中任意一點的電場強度不可能有兩個方向 在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較 ，電場強度較小的地方電場線較 ，因此可以用電場線的 來表示電場強度的相對大小 5勻強電場：如果電場中各點電場強度的大小 方向 ，這個電場就叫做勻強電場同步導學1 電場和電場的基本性質場是物質存在的又一種形態區別于分子、原子組成的實物，電場有其特殊的性質，如：幾個電場可以同時“處于”某一空間，電場對處于其間的電荷有力的作用，電場具有能量等本章研究靜止電荷產生的電場 ，稱為靜電場學習有關靜

3、電場的知識時應該明確以下兩點：（1）電荷的周圍存在著電場，靜止的電荷周圍存在著靜電場（2）電場的基本性質是：對放入其中的電荷（不管是靜止的還是運動的）有力的作用，電場具有能量2 電場強度（1）試探電荷q是我們為了研究電場的力學性質，引入的一個特別電荷試探電荷的特點：電荷量很小，試探電荷不影響原電場的分布；體積很小，便于研究不同點的電場（2）對于，等號右邊的物理量與被定義的物理量之間不存在正比或反比的函數關系，只是用右邊兩個物理量之比來反映被定義的物理量的屬性在電場中某點，比值是與q的有無、電荷量多少，電荷種類和F的大小、方向都無關的恒量，電場中各點都有一個唯一確定的E.因為場強E完全是由電場自

4、身的條件（產生電場的場源電荷和電場中的位置）決定的，所以它反映電場本身力的屬性例1 在電場中某點用+q測得場強E，當撤去+q而放入q/2時，則該點的場強 ( ) A大小為E / 2，方向和E相同 B大小為E2，方向和E相反 C大小為E，方向和E相同 D大小為E，方向和E相反 解析：把試探電荷q放在場源電荷Q產生的電場中，電荷q在不同點受的電場力一般是不同的，這表示各點的電場強度不同；但將不同電荷量的試探電荷q分別放入Q附近的同一點時，雖受力不同，但電場力F與電荷量q的比值F/q不變因為電場中某點的場強E是由電場本身決定，與放入電場中的電荷大小、正負、有無等因素無關，故C正確3點電荷周圍的場強場

5、源電荷Q與試探電荷q相距為r，則它們間的庫侖力為，所以電荷q處的電場強度 (1) 公式：，Q為真空中場源點電荷的帶電荷量，r為考察點到點電荷Q的距離 (2) 方向：若Q為正電荷，場強方向沿Q和該點的連線指向該點；若Q為負電荷，場強方向沿Q和該點的連線指向Q (3) 適用條件：真空中點電荷Q產生的電場 4兩個場強公式和的比較 (1) 適用于真空中點電荷產生的電場，式中的Q是場源電荷的電荷量，E與場源電荷Q密切相關；是場強的定義式，適用于任何電場，式中的q是試探電荷的電荷量，E與試探電荷q無關(2) 在點電荷Q的電場中不存在E相同的兩個點，r相等時，E的大小相等但方向不同；兩點在以Q為圓心的同一半

6、徑上時，E的方向相同而大小不等例2 下列關于電場強度的說法中，正確的是 ( ) A公式只適用于真空中點電荷產生的電場 B由公式可知，電場中某點的電場強度E與試探電荷q在電場中該點所受的電場力成正比 C在公式F=中，是點電荷Q產生的電場在點電荷Q處的場強大??；而是點電荷Q1產生的電場在點電荷Q處場強的大小 D由公式可知，在離點電荷非常近的地方(r0)，電場強度E可達無窮大 解析：電場強度的定義式適用于任何電場，故A錯；電場中某點的電場強度由電場本身決定，而與電場中該點是否有試探電荷或引入試探電荷所受的電場力無關(試探電荷所受電場力與其所帶電荷量的比值僅反映該點場強的大小，但不能決定場強的大小)，

7、故B錯；點電荷間的相互作用力是通過電場發生的，故C對；公式是點電荷產生的電場中某點場強的計算式，當r0時，場源電荷已不能當成“點電荷”，即所謂“點電荷”已不存在，該公式已不適用，故D錯正確選項是C5有關電場強度的運算 (1) 公式是電場強度的比值定義式，適用于一切電場，電場中某點的電場強度僅與電場及具體位置有關，與試探電荷的電荷量、電性及所受電場力F大小無關所以不能說EF，E1/q (2) 公式定義了場強的大小和方向圖l一31 (3) 由變形為FqE表明：如果已知電場中某點的場強E，便可計算在電場中該點放任何電荷量的帶電體所受的靜電力的大小 (4) 電場強度的疊加 電場中某點的電場強度為各個場

8、源點電荷單獨在該點產生的電場強度的矢量和這種關系叫做電場強度的疊加例如，圖l一31中P點的電場強度，等于+ Q在該點產生的電場強度E與-Q在該點產生電場強度的矢量和對于體積比較大的帶電體產生的電場，可把帶電體分割成若干小塊，每小塊 看成點電荷，用點電荷電場疊加的方法計算 例3 如圖132所示，真空中，帶電荷量分別為+Q和-Q的點電荷A、B相距r，則： (1) 兩點電荷連線的中點O的場強多大?+Q-QOABOEAEBEO600600圖乙(2) 在兩點電荷連線的中垂線上，距A、B兩點都為r的O點的場強如何? +Q-QOAB圖132+Q-QOABEAEB圖甲 解析：分別求出+Q和Q在某點的場強大小和

9、方向，然后根據電場強度的疊加原理，求出合場強 (1) 如圖甲所示，A、B兩點電荷在O點產生的場強方向相同，由ABA、B兩點電荷在O點產生的電場強度：E=E=故O點的合場強為E=2E=，方向由AB(2) 如圖乙所示，EE，由矢量圖所形成的等邊三角形可知，O點的合場強EEE，方向與A、B的中垂線垂直，即E與E同向 點評：因為場強是矢量，所以求場強時應該既求出大小，也求出方向在等量異種電荷連線的垂直平分線上，中點的電場強度最大，兩邊成對稱分布，離中點越遠，電場強度越小，場強的方向都相同，平行于兩電荷的連線由正電荷一側指向負電荷的一側例4 光滑絕緣的水平地面上有相距為L的點電荷A、B，帶電荷量分別為+

10、4Q和-Q，今引入第三個點電荷C，使三個點電荷都處于平衡狀態，試求C的電荷量和放置的位置 解析：引入的電荷C要處于平衡狀態，電荷C所在位置的場強就要為零，A、B兩電荷產生電場的合場強為零處在A、B兩電荷的外側，且離電荷量大的點電荷遠，由此可知，點電荷C應放在點電荷B的外側如圖1-3-3所示，電荷C所在位置處A、B兩電荷產生電場的合場強為零，即A、B兩電荷在C處產生電場的大小相等，有LxABCECAEBAEABECBEBCEAC圖1-3-3 同理，電荷B所在位置，點電荷A、C的產生的電場的場強在B處大小也應相等，又有 解上兩式即可得C電荷應放在B點電荷的外側，距B點電荷處，C電荷的電荷量點評：此

11、題是利用合電場的場強為零來判斷電荷系統的平衡問題，當研究的電場在產生電場的兩點電荷的連線上時，有關場強在同一直線上，可以用代數方法運算例5 如圖1-3-4所示，用金屬絲A、B彎成半徑r=1m的圓弧，但在A B之間留出寬度為d =2cm，相對圓弧來說很小的間隙，將電荷量C的正電荷均勻分布在金屬絲上，求圓心O處的電場強度解析：根據對稱性可知，帶電圓環在圓心O處的合場強E=0，那么補上缺口部分在圓心O處產生的場強與原缺口環在圓心O處產生的場強大小相等方向相反dABrO圖1-3-4考慮到比d大很多，所以原來有缺口的帶電環所帶電荷的密度為 補上的金屬部分的帶電荷量由于d比r小得多，可以將Q / 視為點電

12、荷，它在O處產生的場強為，方向向右所以原缺口環在圓心O處產生電場的場強，方向向左點評：這是一道用“補償法”求解電場問題的題目如果補上缺口，并且使它的電荷密度(單位長度上的電荷量)與環的電荷密度相同，那么就形成了一個電荷均勻分布的完整帶電環，環上處于同一直徑兩端的微小部分可看成兩個相對應的點電荷，它們在圓環中心O處產生的電場疊加后合場強為零6關于對電場線的理解(1) 電場是一種客觀存在的物質，而電場線不是客觀存在的，也就是說電場線不是電場中實際存在的線，而是為了形象地描述電場而畫出的，是一種輔助工具電場線也不是任意畫出的，它是根據電場的性質和特點畫出的曲線(2) 電場線的疏密表示場強的大小，電場

13、線越密的地方場強越大(3) 曲線上各點切線方向表示該點電場強度方向(4) 電場中的任何兩條電場線都不相交(5) 在靜電場中，電場線總是從正電荷出發，終止于負電荷，電場線不閉合(6) 電場線不是電荷運動的軌跡，電荷沿電場線運動的條件是電場線是直線；電荷的初速度為零且只受電場力的作用在電場中運動，或電荷的初速度不為零但初速度方向與電場線在一條直線上+圖1-3-57幾種常見電場的電場線分布特征（1) 正、負點電荷形成的電場線(如圖1-3-5所示)圖1-3-6 離電荷越近，電場線越密集，場強越強方向是正點電荷由點電荷指向無窮遠，而負為電荷則由無窮遠處指向點電荷 在正(負)點電荷形成的電場中，不存在場強

14、相同的點若以點電荷為球心作一個球面，電場線處處與球面相垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向處處不相同(2) 等量異種點電荷形成的電場線(如圖1-3-6所示) 兩點電荷連線上各點，電場線方向從正電荷指向負電荷，場強大小可以計算 兩點電荷連線的中垂面(中垂線)上，電場線方向均相同，即場強方向均相同，且總與中垂面(線)垂直在中垂面(線上)到O點等距離處各點的場強相等(O為兩點電荷連線中點)圖1-3-7 在中垂面(線)上的電荷受到的電場力的方向總與中垂面(線)垂直，因此，在中垂面(線)上移動電荷時電場力不做功(3) 等量同種點電荷形成的電場線(如圖1-3-7所示) 兩點電荷連線中點處場強為零，此處無

15、電場線 兩點電荷中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為零圖1-3-8 兩點電荷連線中垂面(中垂線)上，場強方向總沿面(線)遠離 (等量正電荷) 在中垂面(線)上從O沿面(線)到無窮遠，是電場線先變密后變疏，即場強先變強后變弱 兩個帶負電的點電荷形成的電場線與兩個正電荷形成的電場線分布完全相同，只是電場線的方向相反(4) 帶等量異種電荷的平行板間的電場線(即勻強電場的電場線)(如圖1-3-8所示) 電場線是間隔均勻，互相平行的直線圖1-3-9 電場線的方向是由帶正電荷的極板指向帶負電荷的極板(5) 點電荷與帶電平板間的電場線(如圖1-3-9所示)8勻強電場（1）電場中各點電場強度的大小和方向處處

16、均相同的電場，叫勻強電場(2) 勻強電場的電場線為間隔均勻、相互平行的直線相互平行而間隔不均勻的電場線是不存在的(3) 兩塊靠近的平行金屬板，大小相等，互相正對，分別帶有等量的正負電荷量，它們之間的電場除邊緣附近外就是勻強電場圖1-3-10例6 (2001年上海高考理科綜合試題) 法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場，圖1-3-10所示為點電荷a、b所形成電場的電場線分布圖，以下說法中正確的是（）Aa、b為異種電荷，a帶電量大于b帶電量Ba、b為異種電荷，a帶電量小于b帶電量Ca、b為同種電荷，a帶電量大于b帶電量Da、b為同種電荷，a帶電量小于b帶電量 解析：電場線是形象描繪電場性質的曲

17、線，掌握了課本中所有電荷和帶電體周圍的電場線分布根據電場線始于正電荷，終于負電荷，和電場線疏密分布可得：選項B正確MNab圖1-3-11例7 如圖1-3-11所示，M N是電場中的一條電場線，一電子從a點運動到b點速度在不斷地增大，則下列結論中正確的是（）A該電場是勻強電場B電場線的方向由N指向MC電子在a處的加速度小于在b處的加速度D因為電子從a到b的軌跡跟M N重合，所以電場線就是帶電粒子在電場中的運動軌跡解析：僅從一條直的電場線不能判斷出該電場是否為勻強電場，因為無法確定電場線的疏密程度，所以該電場可能是勻強電場，可能是正的點電荷形成的電場，也可能是負的點電荷形成的電場，因此不能比較電子

18、在a、b兩處所受電場力的大小，即不能比較加速度的大小，但電子從a到b做的是加速運動，表明它所受的電場力方向是由M指向N，由于負電荷所受的電場力方向跟場強方向相反，所以電場線的方向由N指向M，電場線不是電荷運動的軌跡，只有在特定的情況下，電場線才可能與電荷的運動軌跡重合綜上所述，選項B正確同步檢測1下列說法中正確的是 ( )A電場強度反映了電場力的性質，因此場中某點的場強與試探電荷在該點所受的電場力成正比B電場中某點的場強等于Fq，但與試探電荷的受力大小及電荷量無關C電場中某點的場強方向即試探電荷在該點的受力方向 D公式EFq和EkQ / r對于任何靜電場都是適用的2下列說法中正確的是 ( )A

19、只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場B電場是一種物質，與其他物質一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C電荷間的相互作用是通過電場產生的，電場最基本的性質是對處在它里面的電荷有力的作用D電場是人為設想出來的其實并不存在abcdFq圖13一123在一個電場中a、b、c、d四個點分別引入試探電荷時，電荷所受到的電場力F跟引入電荷的電荷量之間的函數關系如圖13一12所示，下列說法中正確的是 ( )A這個電場是勻強電場Ba、b、c、d四點的電場強度大小關系是EE Ec EaC同一點的電場強度隨試探電荷電荷量的增加而增加D無法比較以上四點的電場強度值4相距為a的A、B兩點分別帶有等量異種電荷Q、-

20、Q，在A、B連線中點處的電場強度為 ( )A零 BkQ/a，且指向-Q C2kQ/a，且指向-Q D8kQ/a，且指向-Q5以下關于電場和電場線的說法中正確的是 ( )A電場、電場線都是客觀存在的物質，因此電場線不僅在空間相交，也能相切B在電場中，凡是電場線通過的點場強不為零，不畫電場線的區域場強為零C同一試探電荷在電場線密集的地方所受電場力大D電場線是人們假設的，用以表示電場的強弱和方向，客觀上并不存在+_AoB圖13136如圖1313所示，一電子沿等量異種點電荷的中垂直線由AOB勻速飛進，電子重力不計，則電子所受電場力的大小和方向變化情況是 （ ）A先變大后變小，方向水平向左B先變大后變小

21、，方向水平向右C先變小后變大，方向水平向左D先變小后變大，方向水平向右300ABCEC圖13147如圖1314所示，A、B、C三點為一直角三角形的三個頂點，B30，現在A、B兩點分別放置q和q,測得C點場強的方向與BA方向平行；則q帶 電，q：q 圖13158如圖1315所示，一質量為m，帶電荷量為-q的小球，在帶有等量異種電荷的兩平行金屬板間處于靜止狀態，兩平行金屬板間的電場強度為多大？方向如何？9如圖1316所示，Q1=210-12C，Q2=-410-12C，Q1、Q2相距12cm，求a、b、c三點的場強大小和方向，其中a為Q1、Q2的中點，b為Q1左方6cm處點，C為Q2右方6cm的點b

22、acQ1Q2圖131610如圖1317所示，以O為圓心，以r為半徑的圓與坐標軸的交點分別為a、b、c、d，空間有一與x軸正方向相同的勻強電場E，同時，在O點固定一個電荷量為+Q的點電荷，如果把一個帶電荷量為-q的檢驗電荷放在c點，恰好平衡，那么勻強電場的場強大小為多少？d點的合場強為多少？a點的合場強為多少？oacbdExy圖1317綜合評價1根據電場強度的定義式E可知，電場中確定的點 ( )A電場強度與檢驗電荷受到的電場力成正比，與檢驗電荷的電荷量成反比B檢驗電荷的電荷量q不同時，受到的電場力F也不同，場強也不同C檢驗電荷的電性不同，受到的電場力的方向不同，場強的方向也不同D電場強度由電場本

23、身決定，與是否放置檢驗電荷及檢驗電荷的電荷量、電性均無關2下列說法正確的是 ( )A電場是為了研究問題的方便而設想的一種物質，實際上不存在B電荷所受的電場力越大，該點的電場強度一定越大C以點電荷為球心，r為半徑的球面上各點的場強都相同D在電場中某點放入試探電荷q，受電場力F，該點的場強為E,取走q后，該點的場強不變3在同一直線上依次排列的a、b、c三點上，分別放置電荷量為Q、Q、Q的三個點電荷，則當Q、Q分別平衡在a、b兩位置上時，則 ( )AQ、Q、Q必為同種電荷，a、b兩點的場強必為零BQ、Q必為異種電荷，a、b兩點的場強必為零CQ、Q必為同種電荷，a、b、c三點的場強必為零DQ、Q必為同種電荷，a、b、c三點的場強必為零4真空中兩個等量異種點電荷的電荷量均為q，相距為r，兩點電荷連線中點處的場強大小為 ( )A0 B2kqr C4kqr D8kqr5有關電場概念的下列說法中，正確的是 ( )A電荷的周圍有的地方存在電場，有的地方沒有電場B電場是物質的一種特殊形態，它是在跟電荷的相互作用中表現出自己的特性C電場線為直