1.3电场强度两电荷不直接接触,它们之间的相互作用是怎样产生的?Bθ++++++A++++++一.电场: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。1、定义:存在于带电体周围的特殊物质。3、电荷间的相互作用力通过电场发生电荷A电场电荷B用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场?电场的基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。检验电荷(试探电荷):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。场源电荷:产生电场的电荷结论:F/q能反映电场中某点电场的力的性质——电场的强弱。2.电场中不同的点,同一电荷所受力也不同,比值F/q一般是不同的。1.电场中的同一点,不同电荷所受力不同,比值F/q是一定的。问题2实验现象:二.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。5.理解:场强反映电场力的性质,由电场本身决定,与放入的试探电荷无关。3.单位:牛/库(N/C)伏/米(V/m)1V/m=1N/C4.方向:规定与正电荷在该点的受力方向相同2.定义式:FEq练习: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,方向为;若将A处放点电荷为-2q,则该处电场强度大小为,方向为。Fq向左Fq向左课堂训练1、电场中有一点P,下列哪些说法正确的是()A若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点的场强减半。B若P点没有试探电荷,则P点的场强为零。CP点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大。DP点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向C课堂训练2、真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4×10-9C的试探电荷,它受到的电场力2×10-5N,则P点的场强度N/C;把试探电荷的电量减少为2×10-9C,则检验电荷所受的电场力为N。如果把这个试探电荷取走,则P点的电场强度为N/C。5×1031×10-55×103课堂训练三、真空中点电荷的场强2QEkr+-由库仑定律和场强的定义式推导1、大小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适用范围电荷的意义FEq2QEkr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,但E与q无关Q是场源电荷,E与Q成正比FEq2QEkr和的区别:3、关于电场强度,下列说法正确的是()A.E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍B.E=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r平方成反比C.在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强均相同D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向课堂训练B1、电场强度是矢量,合成应遵循平行四边形法则E+四、电场强度的叠加P+Q1−Q2QrPrQP2QEkr2、一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在外部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同4、在真空中有两个点电荷q1和q2,分别位于A和B,相距20cm,q1为4×10-8C,q2为-8×10-8C。则在AB连线上A点的外侧离A点20cm处的D点场强大小、方向如何?4.5×103N/C,方向由D指向A。课堂训练课堂训练5、两个固定的异号电荷,电荷量给定但大小不等,用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两个点电荷的直线上,E1=E2的点()A.有三个,其中两处合场强为零B.有三个,其中一处合场强为零C.只有二个,其中一处合场强为零D.只有一个,该处合场强不为零课堂训练6、如图中a、b是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点.能使P点场强方向指向MN的左侧的是()A.Q1、Q2,都是正电荷,且Q1Q2B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1|Q2|C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|Q2D.Q1、Q2,都是负电荷,且|Q1||Q2|abNMP左右4、思考题:场是物理学中的重要概念,除了电场和磁场,还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫做重力场。仿照电场强度的定义,你认为应该怎样定义重力场的大小和方向?重力场的方向跟正电荷的电场相似,还是跟负电荷的电场相似?2rGMmFg地在重力场中的某一点,重力F和物体质量m之比是一定的,在不同的位置F/m一般是不同的,因此可以用F/m表示重力场的强弱.重力场方向总是指向地心,所以重力场方向跟负电荷的电场相似。五、电场线电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线。电场线上每一点的切线方向,都和该点的场强方向一致。电场线的特征3、电场线不会相交,也不会相切1、电场线密的地方场强大,电场线疏的地方场强小2、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于)无穷远处点4、电场线是假想的,实际电场中并不存在5、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系特点:a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。几种常见电场中电场线的分布及特点1、正、负点电荷的电场中电场线的分布特点:a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大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2、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布c、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。3、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布特点:a、两点电荷连线中点O处场强为0b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏4、匀强电场特点:a、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b、电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行点电荷与带电平板的电场中电场线的分布特点:a、以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称b、电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电场线分布,而带电平板恰为两电荷连线的垂直平分线c、在带电平板表面场强与平板垂直如图,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是:()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FBFAC、点电荷q在A、B两处的加速度大小,aAaB(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ABB真空中的A、B两点分别放置有异种点电荷Q1、Q2,已知它们间的库仑力为10N,电荷量分别为Q1=2X10-4C,Q2=-2X10-4C,AB连线的中点O点的电场强度是多少?若将Q2换成与Q1电荷量和电性完全相同的电荷,AB连线的中点O的电场强度又是多少?ABQ1Q2O如图所示,在A点处有一点电荷带有电荷量+4q,在B点处有一点电荷带有电荷量-q,AB相距r。(1)求电场强度为零的位置。(2)若在该位置放入电荷量为-4q的点电荷,求其所受电场力ABr解:设C点的电场强度为零,由题意可知C点一定在AB连线上B点右侧.设BC距离为R.ABrA点在C点产生的场强大小方向向右B点在C点产生的场强大小方向向左CEAEB22)(4RqkRrqkEEBA2RqkEB因为C点的合场强等于零2)(4RrqkEA解得R=r所以电场强度为零的位置在AB连线上并距离B点右侧为rRPQPQPQ正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动,且运动的加速度值越来越小(重力不计),则可以确定它所处的电场可能是:()ABCDPQC如图为一条电场线,下列说法正确的是:()A、EA一定大于EBB、因电场线是直线,所以是匀强电场,故EA=EBC、A点电场方向一定由A指向BD、AB两点的场强方向不能确定ABC7、如图:AB是某电场中一条电场线,在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向B点处运动,对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)()A.电荷向B做匀加速运动B.电荷向B做加速度越来越小的运动C.电荷向B做加速度越来越大的运动D.电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定ABPaba如左图所示,AB是一个点电荷产生的电场的电场线,右图则是方向在电场线上,a、b两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线,则:()A、点电荷是正电荷,位置在B侧B、点电荷是正电荷,位置在A侧C、点电荷是负电荷,位置在A侧D、点电荷是负电荷,位置在B侧qFbBAB一个质量m=30g,带电荷量为q=-1.7*10-8C的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电场线水平。当小球静止时,测得悬线与竖直方向成30o夹角,如图所示,求该电场的场强大小,说明场强方向。30o在匀强电场中,将一质量为m、电荷量为q的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,如图所示,求匀强电场场强E的最小值。mgθ竖直放置的两块足够长的平等金属板间有匀强电场。其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图所示,请问:(1)小球带电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?+-θb如图所示,一质量为m、电荷量为+q的小球从距地面为h处,以某一水平初速度v0抛出,在小球运动的区域里,加有与小球初速度方向相反的匀强电场,若小球落地时速度方向恰好竖直向下,则小球飞行的水平距离L,小球落地时的动能Ek和电场强度各是多少?hL如图所示,正电荷Q放在一匀强电场中,在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c三点,将检验电荷q放在a点,它受到的电场力正好为零,则匀强电场的大小和方向如何?b、c两点的场强大小和方向如何?acbQ