講義1.3電場 電場強度

qq第節(jié)電

電強核素點物觀科思科探

知電是觀在一特物；握場度概、式、量及向規(guī)；道場，記種見場電線領比定法義理的點能據(jù)侖律電強的定式導電電強的算，能行關計；進電場度加計時養(yǎng)合析力知的移力通“究述場弱物量的程獲探活的驗。一電

電強．一(1)電：荷圍在場電之的相作力通電發(fā)的靜場電在周產(chǎn)的場即電。(2)基性：放其的荷作力。(3)試電：量體足小電，放電后影原場分。(4)電強①義放電中點的探荷到電力F與它電q之比簡場，用母表示F②式E＝。③位牛每侖符：N/C。④向跟電在點受場的向同跟電在點所電力方相反(5)勻電：場各的場度大小方都同電。．一(1)試電不生場(×(2)電強的向試電所靜力的向能同也能反(√(3)電是們了釋荷的用，人創(chuàng)的并是實在。(×)．一(2021·廣檢)在場某，放正荷正電受的場方向；放負荷負荷到電力向左則列法正的是)A．放正荷，點強向向，放負荷，點強向左．點強向定右-1-

QQC．點強向定左D．點強向能右也能向解：B電中某一點的場強方向取決于電場本身其方向與放該點的正電荷的受力方向一致，與負電荷的受力方相反，故正確。二點荷電．一(1)點荷電Q①式E＝。②義點荷Q電中意的場度大，點荷電量正比與點點荷離平成比(2)電強疊原：果空中時在多點荷這在間一的強于點荷獨在在點生場的量。．一Q(1)根E＝k點電荷電強與源荷電Q成比與距離r的方反比(√)(2)由E＝

kQ知在Q為球、為徑球上，處場度同(×(3)若間有個電，該間點的場度于兩點荷獨該產(chǎn)的場度矢和()．一在電形的場，電強)A．場各處相．場電等的點電強都等C．場電等的點電強度大都等但向同D．中點電強與點場源荷距成比解：C本題考查電場強度的矢量性和點電荷的場強公式E＝，正確選項是C。三電線．一(1)電線用形直地述場曲線曲上一的線向和處場方一。(2)特①場是了象述場假的，際不在-2-

②意條場不交③場的密度映場的對?、軋鰪碾娀蛳蕹?，止無遠負荷⑤強場電線間距相的行線．一(1)電線電都真存的((2)電線疏表場的小沒電場的方場為?！?(3)電在場運，運軌不定與場重?！?．一取個質球于形璃皿心將麻和發(fā)屑于玻璃皿拌。起機銅帶時銅周的發(fā)屑呈現(xiàn)圖所的散圖。列法確是)A．場是實在．散的線電線C．電球圍在電D．在散的線存著場解：C電場線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋鲭妶龆氲?，不是真實存在的，故A、B錯誤；帶電銅球周圍都存在電場故C正確D錯。探

對場度理和用[問題驅一帶電物，系絲上帶小之會生場。試合述景討下問：(1)如所，荷A、B的互用如產(chǎn)的提：荷對電荷B作用力，就是電荷A產(chǎn)生的電場對電荷B的作用力；反之，電荷B對電荷A的用力，就是電荷B產(chǎn)生的電對電荷的作用力。(2)電的本質什？-3-

q－－QqMFMqMkQMq－－QqMFMqMkQM提：場的基本性質就是對處在其中的其他電荷會產(chǎn)生力的作用[重難解]．場度大和向是電場身決的與探荷關．場度矢，方與該點正荷受電的向同與該的電荷受電的向反F．式E可變?yōu)镕qE：電所靜力向電場度向同負荷受電方與場度向反在空O點一點荷Q＋×C，線MN通過點，OM的距r＝30cm，M放個探荷＝－1.0

10

C，圖示求(1)在M點受的用；(2)M點的場度(3)拿q后M的場度(4)、兩點電強哪大[解析根題意Q是源電荷為試探電荷，為了方便，只用電荷的絕對值計算。靜電力和電場強度的方向可通過荷的正、負判斷。(1)電荷在電場M點受到的作用力是電荷Q通它的電場對的靜電力根據(jù)庫侖定律得F

＝k＝×10

×

10

－××－10

N＝10

－

N因為為電荷，為負電荷，靜電力是吸力，所以力的方向沿MO指Q。10－(2)解法一：M點的電場強度E＝＝N/C＝100N/C，其方向沿OM連線背10－離，因為它的方向與正電荷所受電力的方向相同。10－9解法二點電Q在M點處的電場強度E＝＝×109N/C＝100N/。Q正電荷，則M點場強度方向沿OM線背離。(3)電場強度是反映電場的性質的理量，它是由形成電場的場源電荷Q決定的，與檢驗電荷q是否存在無關從M點走檢驗電荷，該處電場強度大小仍N/C，方向沿OM連線背離。-4-

Qr2FQqQr2FQq(4)根據(jù)公式Ek知，M點場強度較大。[答案

(1)1.0108

N，MO指向QN/C，OM連背N/C，OM連背(4)M點計電強的種法方法用定義式E＝求解q用E＝求解利用疊加原理求解

適用情況常用于涉及試探電荷或帶電體的力情況僅適用于真空中的點電荷產(chǎn)生的場常用于涉及空間的電場是由多個荷共同產(chǎn)生的情景[素養(yǎng)練]．場有點，列法確是)A．放點試電荷電量倍則點的電強加．點有探荷則點電強為C．點電強越，則一荷P點到靜力小D．點電強方就是探荷該的力向解：C若放在點的電荷的荷量加倍，則處電荷受到的靜電會加倍，而此處的電場強度卻不變，即使不放荷，電場強度仍保持不變，A、錯誤；靜電力由電場強度與電荷量決定，P點的場強度越小，則同一電荷在P點到的靜電力一定越小，故C正確；點的電場強度方向為放在該點的電荷所受靜電力方向，D錯誤。．(2021·浙臺聯(lián))有電強的解，述法確是)FA．E＝知電強E跟放的荷q所受靜力成比F．電中點入探荷q該的場度E，取走后該電強q不QC．E＝k可，離電很，接于零，場度無大-5-

FQQqFQq22r1FQQqFQq22r1。D．電線向電強一越來大解：電強度由電場本身決定，與試探電荷電荷量以及所受的靜電力無關在電場中某點放入試探電荷q該點的電場強度為E＝，取走后，該點電場強度不變選項qA錯誤，正確；在離點電荷很近，r接近于零時，電場強的公式E不再適用，選錯誤；沿電場線方向，電場強度一定越來越大，可能減小或不變，選D錯誤。探

點荷電和場度疊[問題驅(1)如所，正電的場有試電q于P點，知點到Q的離r，Q的用是大點生電場電強是大方如何提：據(jù)庫侖定律有F＝，所Q在P點產(chǎn)生的電場的電場強度為＝＝，方向沿的連線由Q指。(2)如再一點荷′＝Q，放如所的置點電強多？提：圖所示，點的電場強度為Q′獨在P點生的電場強度的矢量和。E

E＋

2

＝

kQ2[重難解]．場度是量當空的場多電共產(chǎn)時計算空某的場度，應分每電單在點產(chǎn)的強大和向再據(jù)平四形則合強的小方。．較的電產(chǎn)的場可以帶體解若小，一小看一點電，電疊的法算[選魯科版新教“例題]如所，兩相l(xiāng)的等量種電－和＋。O點兩電連的點為線長上一，點相r。求的電強。-6-

llql＋2ql＋－2P2rlql＋－2－r22l2－2l22llql＋2ql＋－2P2rlql＋－2－r22l2－2l22l2l2[解題導

根據(jù)場強疊加原理，點處的電場強度等于個點電荷在該處電場強度的矢量和。兩個點電荷的電荷量大小等點到＋的距離小于到q的距離，由點電荷電場強度公式可知，＋在P點的電場強度大P點的電場強度，合場強的方與該點電場強度的方向相同。[解析點到－和q的距離分別為r＋和r－，則－和＋在點產(chǎn)生的電場強度大小分別為E

－

＝k2

，＝2二者的方向相反，它們的合場強E＝E

－E＝4電場強度的方向水平向右。rlq[答案4

，場度方水向[討論若點中O點距r遠大兩電間l，則點電強多？提：Ek

rlq－

可知，當rl時，E≈。運用場強疊加原理進行矢量運算與力學中進行矢量運算的方法相同。一般是先確定相關物理量的大小和方向，再根據(jù)量運算法則進行計算。[遷移散如條不，請算中個量種電連的垂線與點距為r的M點的場度解：點到－和＋的離均為q分別為E＝k－＋

＋，－q和＋在M點產(chǎn)生的電場強度大小-7-

l2l2lq2＋2＋kQl2l2lq2＋2＋kQE

＋

＝k

q＋

合電場強度E的向水平向左，E

＝Eθ＋，合－＋l由幾何關系知＝

＋

解得E＝l4

。lq答：小，方水向l電強的法(1)合成法：電場強度是矢量，合時遵循矢量運算法平行四形定則或三角形定)；對于同一直線上電場強度的合成可先規(guī)定正方向，進而把矢量運算轉化成代數(shù)運算。(2)對稱法：對稱法實際上就是根某些物理現(xiàn)象、物理規(guī)律、物理過程或幾何圖形的對稱性進行解題的一種方法，用此方法分析和解決問題可以避免復雜的數(shù)學演算和推導，直接抓住問題的實質，有奇制勝之效。(3)微元法微元法就是將研究對象割成若干微小的單元從研究對象上選取某一“元”以分析，從而可以化曲為直，使變量、難以確的量轉化為常量、容易確定的量。[素養(yǎng)練]．廣州研試)如所，正形個點別置個點荷所電量已圖標，下四選中正形心電強最的是)解：點荷電場強度公式為＝，由于點電荷到正方形中心處距離r相等，根據(jù)矢量合成，可知B正。-8-

kQ1kQ3kQ22akQ1kQ3kQ22a22.直坐系xOy中，M、N點于軸，G、點標圖示M、兩各定負點荷一荷為的正電置點，G點處的強好零靜力量k表示若該點荷到G點則H點處強大和向別為)kQ，軸正a2kQ，軸正a2

3B.，負a2kQ，軸負a2解：由對稱性M、N兩處的負電荷在GH產(chǎn)生的場強大小相等，等于在O點的正點電荷在G處產(chǎn)生的場強大小E＝，正點電荷放在處時，它在H處產(chǎn)生的場強大小E＝，所以H處合場強大小EE－E＝，方向沿y負方向B正確。12探

對場的解應[問題驅](1)為形的述場法第入電場的念電線真存的？提：場線實際上不存在。(2)電線如表電方和弱？提：在場中，電場線某點的切線方向表示該點電場強度的方向電場線的疏密表示電場強度的相對大小，電場強度大的地方電場線較密，反之較疏。(3)點荷等異點荷等同點電及強場電線如分的提：[重難解]．場是了象描電而假的，際是存的．場每的線向該的電強方相。-9-

．種殊電線布如所示[多選]用場能直、方便比電中點強強，圖是量種電形電的場，乙電中一點：O是荷線的點E、F是連線垂上對O對稱兩，B和A、D也相O對。)A．B、C兩點場大相，向同．、D兩場大相，向反C．E、F三比，O點場最D．B、O、三點較O點強強[解析根等量異種點電荷電場的分布情況可知，、兩對稱分布，場強大小相等，方向相同，選項確；根據(jù)對稱性可知A、兩電場線疏密程度相同，AD兩場強大小相同，方向相同，選項錯EOF點中O點強最強C選項正確；BOC三點比較，O點強最小D項錯誤。[答案AC[多選]某靜場的電線圖示帶粒在場僅電場作，運軌如中線示由M點運到N點，下法確的)A．子定正荷．子M點加度于在N點的速C．子M點的加度于在點的速-10-

ABFABABFABABD．子M點的動小它N點的能[解題導(1)根據(jù)電場線的疏密判斷加速度大小關系。(2)根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷電場的方向。[解析根帶電粒子運動軌跡彎曲的情況可以確定帶電粒子受電場的方向沿電場線方向，故帶電粒子帶正電A選項正確；由于電線越密，場強越大，帶電粒子受電場力就越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加度也越大，故帶電粒子在N點速度大B選項錯誤C選項正確；粒子從M到N點，所受電場力方向與其速度方向角小于90°，速度增加，故帶電粒子在N動能大，故選項正確。[答案ACD確帶粒在場運軌的路(1)確定電場方向：根據(jù)電場強度方向或電場線的切線方向來確定。(2)確定帶電粒子受力方向：正電所受電場力方向與電場方向相同，負電荷所受電場力方向與電場方向相反。(3)確定帶電粒子運動軌跡：帶電子的運動軌跡向受力方向偏轉。[素養(yǎng)練]如所是靜場一分場分布況下說中確是()A．個場能負電形的電．電q在A點處到電力在B點處到電力C．電q在A點的時加度在B點處瞬加度(不計重D．電在B處到電力方沿點切方解：B電線的疏密反映了電場強度的大小而加速度的大小鍵是看電場力的大小。判AB兩處電場線的疏密是解答本的關鍵。負點電荷的電場線是從四周無限遠處不同方向指向負點電荷的直線，故A錯誤；電場線越密地方電場強度越大，由題圖F

F，故正；由a＝知，∝F而FE，

E，所以，故C錯；負電荷在點受到的電場力的方向與B點場強度的方向相反，故D錯誤。-11-

aaaaaakakbaakbab[選]如圖示一未明向由一點荷生電線虛是一電子過電區(qū)時運軌a、是跡的兩。帶粒在運中受場作，據(jù)圖判出帶粒()A．性場電的性同．a(chǎn)、兩所電力大F>C．、點速大v>D．、點動EE解選BC根據(jù)帶電粒子的運軌跡可知電粒子所受電場力的方向跟電場線共線，指向曲線彎曲的內(nèi)側，由此可知帶電粒子與場源電荷電性相反，選A錯誤a點場線比b點處密，所a點場強度較大，帶電粒子點所受電場力較大，選項正確；假帶電粒子由運動到點，所受電場方向與速度方向之間的夾角大90°，電場力做負功，帶電粒子的動能減少，速度減小，E

Ev>，理可分析帶電粒子由b點動到a點時也有E

E，v>，故選項C正，D錯誤。一培創(chuàng)意和新維．[選自人教版新教材課后習]某一域電線布圖示。A、、是電中三點(1)哪點電強