電場強度

1、,第一章 靜電場,,物理 選修3-1,3 電場強度,電 場,萬有引力,,超距作用,既不需要媒介，也不需經(jīng)歷時間，而是超越空間直接發(fā)生的作用力。,,靜電力像萬有引力一樣，也是一種超距力超距作用觀點不可避免地帶來一種神秘色彩，與人類的理智和科學(xué)追求不符,電 場,19世紀30年代，法拉第提出：在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的。,電荷,電荷,,,,,電場以及磁場已被證明是一種客觀存

2、在，并且是互相聯(lián)系的，統(tǒng)稱為電磁場。變化的電磁場以有限的速度——光速，在空間傳播。它和分子、原子組成的實物一樣具有能量、質(zhì)量和動量，因而場與實物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場，稱為靜電場。,電場強度,電場的基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用。,電場的強弱是與位置有關(guān)的。,,實驗中的帶電小球是用來檢驗電場是否存在及其強弱分布情況的，稱為試探電荷，或檢驗電荷；被檢驗的電場是電荷O所激發(fā)的，所有電荷O稱為場源

3、電荷，或源電荷。,,,電荷量和尺寸充分小,電場強度,怎樣來描述電場的強弱呢？能否用試探電荷所受的靜電力來表示電場的強弱？不同電荷量的試探電荷，即使在電場的同一點，受到的靜電力也不相同。,,,,,,,,,,,,,試探電荷在電場中某點受到的力F很可能與試探電荷的電荷量q成正比：F=EqE是比例常數(shù)，與q無關(guān),電場強度,實驗表明： 試探電荷在電場中某個位置所受的力，的確與試探電荷的電荷量成正比； 在電場

4、的不同位置，比例常數(shù)E一般說來是不一樣的。,,1、電場強度：放入電場中某點的電荷所受的力F與它的電荷量q的比值，叫做這點的電場強度（場強）。2、公式：E=F/q3、單位：牛每庫（N/C）；伏每米（V/m）；1V/m=1N/C4、方向：電場強度是矢量其方向跟正電荷在該點所受的靜電力的方向相同；跟負電荷在該點所受的靜電力的方向相反,比值定義法,點電荷的電場,點電荷是最簡單的場源電荷，它激發(fā)的電場有什么特點呢？,,,,,,,式中Q是場

5、源電荷大小如果以Q為中心作一個球面，則球面上各點的電場強度大小相等。,點電荷的電場,點電荷的電場,點電荷的電場,1、電場強度的定義式為E=F/q，則A、它只適用于點電荷產(chǎn)生的電場B、無論檢驗電荷的q值如何變化，F(xiàn)與q的比值對電場中同一點來講是不變的C、電場中某點的場強與放在該點的檢驗電荷所受的電場力成正比D、場強方向與檢驗電荷的極性有關(guān),點電荷的電場,2、下列關(guān)于場強的說法正確的是：A、公式E=F/q不只適用于真空中的電場

6、B、公式E=kQ/r2中的Q是放入電場中的試探電荷的電量C、在一個以點電荷Q為中心，r為半徑的球面上，各處的場強都相同D、空間某點的電場強度E與放在該處的試探電荷所受的電場力F成正比，與試探電荷的電荷量q成反比,電場強度的疊加,如果場源電荷不只是一個點電荷，那么電場強度又是多少呢？電場強度的疊加：電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和,,,,,,,,,,,,P點的電場強度，等于+Q1在該點產(chǎn)生的電場強度E

7、1與-Q2在該點產(chǎn)生電場強度E2的矢量和,電場強度的疊加,3、如圖，A、B兩點分別放有+2×10-8C和-2×10-8C兩個點電荷，相距60cm，試求：（1）AB連線中點O的場強；（2）AB延長線上離B點距離為30cm的M點的場強；（3）AB連線的垂直平分線上離開O點距離為30cm處的P點的場強。,,,,（1）4×103N/C，方向沿AB連線向右；（2）1.78×103N/C，方向由M指向

8、B點；（3）1.4×103N/C，方向平行于AB向右。,電場強度的疊加,電場強度的疊加,電場強度的疊加,電場強度的疊加,電場強度的疊加,一個比較大的帶電物體不能看做點電荷。在計算它的電場時，可以把它分做若干小塊，只要每個小塊足夠小，就可以把每小塊所帶的電荷看成點電荷，然后用點電荷電場強度疊加的方法計算整個帶電體的電場。,,,,,,,,,,,,一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場，與一個位于球心的、電荷量相等

9、的點電荷產(chǎn)生的電場相同，球外各點的電場強度：,r>R，Q是整個球體所帶的電荷量,說一說,靜電平衡,電場強度的疊加,4、兩個固定的異號點電荷，電量給定但大小不等，用E1和E2分別表示兩個點電荷產(chǎn)生的電場強度的大小，則在通過兩點電荷的直線上，E1=E2的點：A、有三個，其中兩處合場強為零；B、有三個，其中一處合場強為零；C、只有兩個，其中一處合場強為零；D、只有一個，該處合場強不為零,電場線,我們可以用什么方法來形象地描述電場

10、呢？電場線： 電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向。,電場線,電場線,電場線,電場線,電場線的特點：1、電場線從正電荷或無限遠出發(fā)，終止于無限遠或負電荷；2、電場線在電場中不相交；3、在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較密，電場強度較小的地方電場線較疏，可以用電場線的疏密來表示電場強度的相對大小。,電場線是電場中實際存在的線嗎？,電場線,5、關(guān)于電場線的幾種說法中

11、，正確的是：A、沿電場線方向，場強必定越來越??；B、在復(fù)雜電場中的電場線是可能相交的；C、點電荷在電場中的運動軌跡一定跟電場線相重合；D、電場線越密的地方，同一檢驗電荷所受的電場力就越大,電場線,6、如圖所示，帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在這條直線上有a、b兩點，用Ea、Eb表示a、b兩點強度的大小，則：A、a、b兩點的場強的方向相同；B、電場線是直線，可知Ea=Eb；C、不知a、b附近的電場線分布，Ea、Eb的

12、大小不能確定；D、電場線從a指向b，所以Ea>Eb,,,,勻強電場,如果電場中各點電場強度的大小相等、方向相同，這個電場就叫做勻強電場。勻強電場的電場線是什么樣的？勻強電場的電場線是間隔相等的平行線,帶有等量異號電荷的一對平行金屬板，如果兩板相距很近，它們之間的電場，除邊緣部分外，可以看做勻強電場。,勻強電場,隨堂訓(xùn)練,7、如圖所示，A為一帶+Q的豎直放置的金屬板，沿金屬板的垂直平分線，在距板r處有質(zhì)量為m，電量為q的帶電小

13、球被懸掛在絕緣細線上，細線偏離豎直方向θ角而處于靜止狀態(tài)。求小球所在處的電場強度。,能用公式E=kQ/r2來做嗎？,隨堂訓(xùn)練,8、在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球，電量分別為+2q和-q，兩小球用長為l的絕緣細線相連，另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點處于平衡狀態(tài)，如圖所示，重力加速度為g，細線對懸點O的作用力是多少？,,,,,,,,,,隨堂訓(xùn)練,9、帶有同種電荷的兩點電荷放在相距為d的A、B兩點，電