電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線

1、電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線,（3）電場(chǎng)中某一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點(diǎn)電荷q無關(guān)，它決定于電場(chǎng)的源電荷及空間位置，電場(chǎng)中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著的電場(chǎng)強(qiáng)度與是否放入電荷無關(guān).,電場(chǎng)強(qiáng)度（E）,（1）定義：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)．用E表示。,公式：E=F/q （適用于所有電場(chǎng)）,單位：N/C,（2）方向性：物理學(xué)中規(guī)定，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的

2、方向相同．,①大小：E=kQ/r2 （只適用于真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)）場(chǎng)強(qiáng)大小跟場(chǎng)源電荷Q成正比,跟與場(chǎng)源距離r的平方成反比.,②方向：如果是正電荷，E的方向就是沿著QP的連線并背離Q；如果是負(fù)電荷：E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q．,（1）點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng),點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng),兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)公式的比較,注意:q是檢驗(yàn)電荷的電量,Q是場(chǎng)源電荷的電量,E與q無關(guān),E與Q成正比.,,與 的區(qū)別聯(lián)系,任意電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的定

3、義式,真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式,點(diǎn)電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的．兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2之間的相互作用可表示為　　可見，電荷間的庫侖力就是電場(chǎng)力，庫侖定律可表示為,q2,例1．在真空中有兩點(diǎn) A、B相距30cm，在A點(diǎn)放入一個(gè)點(diǎn)電荷Q，在B點(diǎn)放入一個(gè)負(fù)的檢驗(yàn)電荷q1=－1.5×10－12C ，受到的電場(chǎng)力F=3×10－9N，并沿AB方向。求：,⑵取走q1，在B點(diǎn)再放一個(gè)q2=3.0×10－12C的

4、正電荷，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是多大？,⑶Q的電量多大？,⑷Q加倍，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)如何變化？,⑴B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)多大？,2×10－8C,2×103N/C,2×103N/C,4×103N/C,任意電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式,真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式,二、電場(chǎng)強(qiáng)度矢量的疊加問題,電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,矢量的合成應(yīng)遵循平行四邊形定則,如果幾個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度共線,可以根據(jù)符號(hào)規(guī)則把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算求該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度

5、;如果幾個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在某點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度不共線,必須根據(jù)平行四邊形定則,等量同種電荷,連線上：在兩電荷連線中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)最小，從O點(diǎn)向兩側(cè)逐漸增大，數(shù)值關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，方向相反。中垂線上：從中點(diǎn)沿中垂線向兩側(cè)，電場(chǎng)強(qiáng)度的數(shù)值先增大后減小，兩側(cè)方向相反，關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)數(shù)值相等,等量異種電荷,兩電荷連線上：在兩電荷連線中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)最小，從O點(diǎn)向兩側(cè)逐漸增大，數(shù)值關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。中垂線上：在O點(diǎn)，即x=0處，E最大，x越大，即距O點(diǎn)

6、越遠(yuǎn)E越小，兩側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。,例2.圖中a、b是兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們的電量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點(diǎn)。下列哪種情況能使P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向MN的左側(cè)？（ ）,A.Q1、Q2都是正電荷，且Q1|Q2|C.Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且|Q1||Q2|,A C D,不在同一條直線上矢量的合成.場(chǎng)強(qiáng)的合成遵循平行四邊形定則.認(rèn)真畫出場(chǎng)強(qiáng)合成的示意圖.,從兩個(gè)點(diǎn)電荷的電量Q1=Q2入手分析.

7、,如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由A→O→B移動(dòng)，則電子所受的電場(chǎng)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，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,例3．直角三角形中AB＝4cm，BC＝3cm，在A、B處分別放有點(diǎn)電荷QA、QB，測(cè)得C處場(chǎng)強(qiáng)為EC＝10N／C，方向平行于AB向上.可判斷QA與QB______(填“同號(hào)”或“異號(hào)”)。今撤去Q

8、A，則EC′的大小為________N／C.,7.5,異號(hào),解析：由場(chǎng)強(qiáng)的疊加可知,Q1和Q2為異號(hào)電荷.撤去QA, EC′為QB在該處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng).由平行四邊形定則可求出EC′=7.5N/C.,矢量的合成和分解都遵循平行四邊形定則.,本題利用矢量三角形和幾何三角形相似解題比較簡(jiǎn)便.,例2．如圖所示，帶電量為+q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距為2d，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。若圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)對(duì)稱性，帶電薄板在圖中

9、b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_______，方向________ 。,水平向左,kq/d2,解析：因?yàn)镋a=0,故薄板與+q產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)在該處大小相等、方向相反,即E板=Eq=kq/d2,同時(shí)可知,薄板也帶正電,根據(jù)薄板形成電場(chǎng)的對(duì)稱性,薄板在b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也為kq/d2,方向水平向左.,對(duì)稱 疊加 等效替換,1、英國物理學(xué)家法拉第首先引入了電場(chǎng)線，他在電場(chǎng)中畫了一些線，使這些線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，并使線的疏密表示

10、場(chǎng)強(qiáng)的大小。這些線稱為電場(chǎng)線。,四、電場(chǎng)線,真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的電場(chǎng)線,2、幾種常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線,四、電場(chǎng)線,等量的異號(hào)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線,等量的同號(hào)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線,勻強(qiáng)電場(chǎng),(1)各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都一樣的電場(chǎng)，叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)．(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是疏密均勻的平行直線特別提醒：相距很近帶有等量異種電荷的一對(duì)平行金屬板之間的電場(chǎng)，可以看做勻強(qiáng)電場(chǎng)．,平行板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,④任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無電荷處相交,（2）基

11、本性質(zhì),①電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.,②電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱,③靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)，它不封閉，也不在無電荷處中斷.,如圖中帶箭頭的直線是某一電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在這條線上有A、B兩點(diǎn)，用EA、EB表示A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)大小，則　　A．A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同　　B．電場(chǎng)線從A指向B，所以EA＞EB　　C．A、B同在一條電場(chǎng)線上，且電場(chǎng)線是直線，所以EA=EB　　D．不

12、知A、B附近的電場(chǎng)線分布狀況，EA、EB的大小不能確定,例2、正電荷q在電場(chǎng)力作用下由p向Q做加速運(yùn)動(dòng)，而且加速度越來越大，那么可以斷定，它所在的電場(chǎng)是下圖中的哪一個(gè)?(    ),,D,豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)．其電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時(shí)小球恰好平衡，如圖所示，請(qǐng)問：(1)小球帶電荷量是多少？(2)若剪斷絲線，小球碰到