电场强度第二课时(电场线)

第3节电场强度第二课时电场线电场强度——描述电场强弱和方向的物理量适用于任意电场q为试探电荷E的大小、方向与q无关1.定义式:qFE2.决定式：2rKQE只用于真空中点电荷电场Q为场源电荷E的大小与Q成正比与r2成反比电场的叠加+Q1-Q2PE1E2E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。为了描述电场的强弱（力学性质）引入了电场强度为了准确描述一部分电场需要算出各点的电场强度aEabEbcEcac庞大的、复杂的不可能完成的一项工作问题：该如何既方便、又形象的描述电场呢？1、便于研究、方便形象的描述电场为什么要引入电场线？2、是人们假想出来的曲线，实际上并不存在1.电场线：在电场中画出的一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致2.场强大小的表示：电场线的疏密，电场线越密场强越强。3.场强方向：电场线上该点的切线方向。一、电场线：二、常见电场的电场线分布及特征：电场线：起于正电荷，终于负电荷或无穷远1.单个正点电荷的电场线分布：二、常见电场的电场线分布及特征：电场线：起于正电荷或无穷远，终于负电荷3.单个负点电荷的电场线分布：3等量异种电荷的电场分布特点：（1）两点电荷连线上：电场方向从正电荷指向负电荷，中点处E最小，往两边E都逐渐增大E（2）两点电荷连线中垂线上：E垂直中垂线并指向负点电荷一侧，中点处E最大，从中点到无穷远，E一直减小qq2一对不等量异号点电荷的电场线4等量的同种电荷的电场分布特点：（1）两点电荷连线上：中点处E=0，向两侧E逐渐增大（2）两点电荷连线中垂线上：从中点起沿中垂线到无限远，电场线先变密后变疏,E先增大后减小。E1E2E+++++++++++++-------------带电平行板间的电场线5.匀强电场场强的大小和方向都相同的电场叫做匀强电场彼此平行、均匀分布正点电荷与带负电金属板间的电场线分布的平面图相吸状与金属板表面处处垂直.起始于正电荷，终止于负电荷.左右对称.1.任意的两条电场线能不能相交?三、E1E2电场线是不是电荷在电场中的运动轨迹？电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线，电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致，也是正电荷在该点受力产生加速度的方向。运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的路径，路径上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向。不是2.总是：从正电荷（或从无穷远）发出，终止于负电荷（或无穷远）。有头有尾，不闭合。3.电场线越密，场强越大;电场线越稀，场强越小。4.任意两条电场线都不相交。小结：电场线的特点5.电场线不是电荷在电场中的运动轨迹。1.电场线具有假想性。1、关于电场线的以下说法中，正确的是（）A、电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B、沿电场线的方向，电场强度越来越小C、电场线越密的地方，同一试探电荷受到的电场力就越大D、顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变2：如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强大小，则（）A、A、B两点的场强方向相同B、电场线从A指向B，所以EA＞EBC、A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA＝EBD、不知A、B附近的电场线分布状况，EA和EB的大小不能确定AB3：现有四种电场，把带电粒子放在P点，静止释放后只受到电场力作用，其加速度不可能变小的是（）PAPBPCPDCD4、把质量为m的正点电荷q在电场中从静止释放，在它运动的过程中，如果不计重力，下面的说法正确的是()A点电荷的运动轨迹一定和电场线重合；B点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致；C点电荷的加速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向垂直；D点电荷的受力方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致.D5、如图所示，图甲中AB是点电荷电场中的一条电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数图线，由此可以判定（）A、若场源是正电荷，位置在A侧B、若场源是正电荷，位置在B侧C、若场源是负电荷，位置在A侧D、若场源是负电荷，位置在B侧abFqabo甲乙6、用丝线吊一质量为m、带电量为＋q的小球，置于水平方向的匀强电场中，如图所示，静止时悬线与竖直方向的夹角为30°，则匀强电场的场强为。方向为。m+qq3mg3水平向左7、用一根绝缘细绳悬挂一个带电小球，所带的电荷量为2．0×10-8C，现加一个水平方向的匀强电场，场强的大小E=3．0×106N/C，小球平衡时悬线与竖直方向成300角，试求：（1）该小球的带电性质；（2）该小球所受的电场力大小；（3）该小球的重力大小。mgFT解（１）小球受到的电场力向右与电场强度方向相同，故小球带正电(3)小球受力分析如图所示，由平衡条件得qE=mg·tan３00(2)小球受到的电场力为F=Eq8、一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图示中的虚线所示，不计粒子所受重力，则A、粒子带正电B、粒子加速度逐渐减小C、A点的场强大于B点的场强D、粒子的速度不断减小9.用一根绝缘绳悬挂一个带电小球。小球的质量为m，所带电量为q。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成θ角，如图所示。求该匀强电场的场强。若剪断绳，小球将如何运动？θ解析：小球受重力、细绳的拉力、电场力的作用而处于静止状态，由平衡条件可得qE=mg·tanθ故E=mg·tanθ/q若剪断细绳小球由于受到的重力和电场力都不变，所以小球将沿绳的方向做初速度为零的匀加速直线运动。加速度为a=g/cosθθ10.如图所示MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动b到点速度在不断增大，则下列说法正确的是A.该电场是匀强电场B.该电场的方向由N指向MC.电子在a处的加速度小于在b处的加速度D.因为电子从a到b的轨迹跟MN重合,所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹MNab答案:B11、如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为300的斜面上，且与A等高，若B的质量为g，则B带电荷量是多少？（g取10m/s2）330解：设A、B的水平距离为r，A到地面的高度为h，依题意得0tan30hr0103tan30hrcm对物体B进行受力分析如图，由平衡条件得21222FFQQQkkrr得2690.3103101.0109.010FQrcck解得033Ftan3030310100.33mgNNmgFNrh12.一检验电荷q=+4×10－9C，放在电场中P点受到的电场力为F=6×10－7N，方向水平向左,求：(1)则P点的场强大小和方向？（2）把该点的点电荷移走，P点的场强大小？（3）把一电荷量q’=-1.2×10－6C放在P点，则q’的电场力大小和方向？解:（1）P点的场强为224'1.5101.2101.810FEqNN方向与q受到电场力方向相同水平向左（2）没有检验电荷时,P点的场强大小仍为1.5×102N/C（3）q’在P点受到的电场力为7296101.510410FENNqq’负电荷受到的电场力与强场E方向相反，水平向右cc