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第3节电场强度固知识、要点梳理1．电场：存在于1______周围的一种特殊的物质，由电荷产生.2____________产生的电场叫静电场．2．电场的性质(1)物质性：电场是客观存在的一种特殊3______，4___和5______是物质存在的两种不同形式．(2)力的性质：电场对放入其中的电荷具有6________．电荷静止的电荷物质场实物作用力3．两种电荷(1)试探电荷：用来检验电场7__________及其8______分布情况的电荷，电荷量和尺寸必须9________．(2)场源电荷：10__________的电荷．4．电场强度(1)概念：放入电场中某点的点电荷所受11__________与它的12__________的比值．(2)物理意义：表示电场的13____________．是否存在强弱充分小激发电场电场力F电荷量q强弱和方向(3)定义式及单位：E＝14_____，单位15________________，符号16_____．(4)电场强度的唯一性：决定于17__________，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均18______(选填“有关”或“无关”)．(5)电场强度的矢量性：电场强度的方向与在该点的正电荷所受静电力的方向19______，与负电荷的受力方向20______．所以比较电场强度是否相同时，一定要考虑大小和方向两个因素．Fq牛[顿]每库[仑]N/C电场本身无关相同相反1．(2018·张掖市期中)电场中有一点P，下列说法正确的是()A．若放在P点的试探电荷的电荷量加倍，则P点的场强加倍B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零C．P点的场强越小，则同一电荷在P点受到的电场力越小D．P点的场强方向就是试探电荷在该点的受力方向解析：选C电场强度由电场本身性质决定，与试探电荷是否存在无关，在P点电荷量加倍或该处无检验电荷，P点的场强不变，A、B选项错误；根据电场力公式可知，F＝Eq，P点的场强越小，则同一电荷在P点所受的电场力越小，C选项正确；正电荷所受电场力的方向与场强方向相同，与负电荷在该点的受力方向相反，D选项错误．2.19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷周围存在电场，电荷之间通过电场传递相互作用力．如图所示，对于电荷A和电荷B之间的电场，下列说法中正确的是()A．电荷B在电荷A的电场中受电场力的作用，自身并不产生电场B．撤去电荷B，电荷A激发的电场就不存在了C．电场是法拉第假想的，实际上并不存在D．空间某点的电场场强等于A、B两电荷在该点激发电场场强的矢量和解析：选D电荷周围存在电场，电荷B在电荷A的电场中受电场力的作用，同时自身也产生电场，A选项错误；撤去电荷B，电荷A激发的电场仍然存在，B选项错误；电场线是假想的，电场是客观存在，C选项错误；根据场强叠加原理可知，空间某点的电场场强等于A、B两电荷在该点激发电场场强的矢量和，D选项正确．3．关于电场强度的公式E＝Fq，下列说法正确的是()A．由公式可知，电场强度与试探电荷所带电量成反比B．此公式只适用于真空中的点电荷产生的电场C．此公式为电场强度的定义式，可以适用于各种电场D．公式中q是产生电场的电荷的带电量，F是试探电荷所受到的力解析：选C公式E＝Fq是电场强度的定义式，适用于任何电荷产生的电场，B错误，C正确；电场中某点的电场强度只与电场自身因素有关，与试探电荷的带电量无关，A错误；公式中q是试探电荷的带电量，F是试探电荷所受到的力，D错误．1．真空中点电荷的场强(1)大小：E＝21_________.(Q为场源电荷的电荷量)(2)方向：Q为正电荷时，E的方向沿Q与该点的连线22______；Q为负电荷时，E的方向沿Q与该点的连线23______．2．电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的24________．kQr2向外向内矢量和1．对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是()A．电场强度的表达式仍成立，即E＝Fq，式中的q就是产生电场的点电荷的电荷量B．在真空中，电场强度的表达式为E＝kQr2，式中的Q是产生电场的点电荷的电荷量C．在真空中E＝kQr2，式中的Q是试探电荷的电荷量D．以上说法都不对解析：选B公式E＝Fq是电场强度的定义式，普遍适用，其中q是试探电荷的电荷量；公式E＝kQr2是在定义式基础上推导出的点电荷电场强度的计算公式，其中Q是产生电场的场源电荷的电荷量，B正确．2.如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处()A．场强大小为kqr2，方向沿OA方向B．场强大小为kqr2，方向沿AO方向C．场强大小为2kqr2，方向沿OA方向D．场强大小为2kqr2，方向沿AO方向解析：选C在A处放一个－q的点电荷与在A处同时放一个＋q和一个－2q的点电荷的效果相当，因此可以认为O处的场强是由五个＋q和一个－2q的点电荷产生的场强合成的，五个＋q处于对称位置上，在圆心O处产生的合场强为零，所以O点的场强相当于－2q在O处产生的场强，C正确．3.在真空中O点放一个点电荷Q＝＋1.0×10－9C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30cm，M点放一个试探电荷q＝－1.0×10－10C，如图所示，求：(1)q在M点受到的作用力；(2)M点的电场强度；(3)拿走q后M点的电场强度；(4)M、N两点的电场强度哪点大？解析：根据题意，Q是场源电荷，q为试探电荷，为了方便，只用电荷量的绝对值计算．力和电场强度的方向可通过电荷的正、负判断．(1)电荷q在电场中M点所受到的作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力，根据库仑定律，得FM＝kQqr2＝9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－100.32N＝1.0×10－8N.因为Q为正电荷，q为负电荷，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q.(2)解法一：M点的电场强度EM＝FMq＝1.0×10－81.0×10－10N/C＝100N/C，其方向沿OM连线背离Q，因为它的方向与正电荷所受静电力的方向相同．解法二：将FM＝kQqr2代入EM＝FMq，得EM＝kQr2＝9.0×109×1.0×10－90.32N/C＝100N/C．(3)电场强度是反映电场力的性质的物理量，它是由形成电场的场源电荷Q决定的，与检验电荷q是否存在无关．从M点拿走检验电荷q，该处电场强度大小为100N/C，方向沿OM连线背离Q.(4)据公式E＝kQr2知，M点电场强度较大．答案：(1)见解析(2)100N/C沿OM连线背离Q(3)100N/C方向沿OM连线背离Q(4)M点1．电场线：画在电场中的一条条有25______的曲线．曲线上每点的26______的方向表示该点的电场强度的方向．方向切线2．电场线的特点(1)强弱：电场线的27______表示电场的强弱．(2)方向：电场线上某点的28______方向表示该点的电场方向．(3)不闭合：电场线起始于29___电荷或30________，终止于31________或32___电荷，不闭合．(4)不相交：电场中的任一点的电场方向33______，所以任何两条电场线不能相交．疏密切线正无限远无限远负唯一3．特殊电场的电场线的分布4．电场线与粒子运动轨迹的关系电场线不是带电粒子的运动轨迹，运动轨迹和电场线重合的条件如下：(1)电场线是直线；(2)带电粒子初速度为零，或是初速度沿电场线所在的直线；(3)带电粒子只受电场力作用或是合力沿电场线所在的直线．5．匀强电场(1)定义：各点的电场强度大小34______、方向35______的电场．(2)电场线：36__________的平行直线．相等相同间隔相等1．下面关于电场线的叙述正确的是()A．电场线越密的地方场强越大B．电场线是仅受电场力作用从静止开始运动的电荷运动轨迹C．电场线是客观存在的，但任意两条电场线都不会相交D．沿电场方向，场强一定越来越小解析：选A电场线密的地方场强大，A选项正确；电场线和电荷运动的轨迹不同，B选项错误；电场线是假想的曲线，任意两条电场线不相交，C选项错误；沿电场的方向，场强不一定越来越小，D选项错误．2.如图所示，一电子沿等量异种电荷连线的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，若其只受两个力，则电子所受除了电场力以外的另一个力的大小，方向变化情况是()A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右解析：选B等量异种电荷电场分布如图(a)所示，由图中电场线的分布可以看出，从A到O，电场线由疏到密；从O到B，电场线由密到疏，所以从A→O→B，电场强度先由小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场线切线方向，为水平向右，如图(b)所示．由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等方向相反．电子受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从A→O→B过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小为先变大后变小，所以选项B正确．3．(多选)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能解析：选ACD根据带电粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定带电粒子受电场力的方向沿电场线方向，故带电粒子带正电，A选项正确；由于电场线越密，场强越大，带电粒子受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故带电粒子在N点加速度大，C选项正确；粒子从M点到N点，所受电场力方向与其速度方向夹角小于90°，速度增加，故带电粒子在N点动能大，D选项正确．