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文档介绍
2020学年高中物理 专题第3节 电场强度
第3节 电场强度 一、电场 1．定义：存在于 周围的特殊物质。 2．基本性质：对放入其中的 有力的作用，这种力叫电场力。 3．电荷间的相互作用力通过 发生。 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 ，简称场强。 2．定义式： 。 3．单位：牛/库（N/C） 伏/米（V/m） 1 V/m=1 N/C。 4．方向：规定与 在该点的受力方向相同。 5．理解：场强反映 的性质，由 本身决定，与放入的 无关。 6．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。 7．场源电荷（源电荷）：产生电场的电荷。 三、真空中点电荷的场强 1．大小： 。 2．场强方向：正点电荷电场方向 电荷 负点电荷电场方向 电荷 3．和的区别 适用范围 电荷的意义 定义式，适用于一切电场 q是 ，但E与q无关 仅对点电荷的电场适用 Q是 ，E与Q成正比 四、电场强度的叠加 如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷 在该点产生的电场强度的 。 五、电场线 1．电场线是用来形象地描述 与方向特性的一簇曲线。电场线上每一点的 方向，都和该点的 方向一致。 2．电场线的特征 （1）电场线密的地方场强 ，电场线疏的地方场强 ； （2）静电场的电场线起于 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； （3）电场线不会 ，也不会 ； （4）电场线是 ，实际电场中并不存在； （5）电场线不是 曲线，且与带电粒子在电场中的 之间没有必然联系。 六、几种常见电场中的电场线的分布及特点 1．正、负点电荷的电场中的电场线的分布 特点： （1）离点电荷越近，电场线越 ，场强越 ； （2）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 ，方向不同。 2．等量异种点电荷形成的电场中的电场线的分布 特点： （1）沿点电荷的连线，场强先变 后变 ； （2）两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均 ，且总与中垂面（中垂线） ； （3）在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点O等距离的各点场强 。 3．等量同种点电荷形成的电场中的电场线的分布 特点： （1）两点电荷连线中点O处场强为 ； （2）两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为 ； （3）两点电荷连线的中点到无限远电场线先变 后变 。 4．匀强电场 特点： （1）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； （2）电场线的疏密反映场强的大小，电场方向与电场线平行。 5．点电荷与带电平板的电场中电场线的分布 特点： （1）以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右 ； （2）电场线的分布情况类似于等量 电荷的电场线分布，而带电平板恰为两电荷连线的 ； （3）在带电平板表面场强与平板 。 带电体 电荷 电场 电场强度 正电荷 电场力 电场 试探电荷 背离 指向 检验电荷 场源电荷 单独 矢量和 电场强弱 切线 场强 大 小 正电荷 相交 相切 假想的 闭合 运动轨迹 1．密 大 相等 2．小 大 相同 垂直 相等 3．零 零 密 疏 5．对称 异种点 垂直平分线 垂直 对电场线的理解及应用 1．判断电场强度的方向 电场线上任意一点的切线方向即为该点电场的方向。 2．判断电场力的方向——正电荷的受力方向和电场线在该点切线的方向相同，负电荷的受力方向和电场线在该点切线的方向相反。 3．判断电场强度的大小（定性）——电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可判断电荷受力大小和加速度的大小。 4．一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下三个条件时，两者才会重合： （1）电场线为直线； （2）带电粒子的初速度为零或速度方向与电场线平行； （3）带电粒子仅受电场力或所受其他力的合力的方向与电场线平行。 【例题1】（2020·东北三省四市高三第二次联合模拟）如图，一圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷，已知b点处的场强为零，则d点处场强为 A．，水平向左 B．，水平向右 C．，水平向左 D．，水平向右 参考答案：D 试题解析：电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为，而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为的固定点电荷，在b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度也为，那么圆盘在此d产生电场强度则仍为，而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为 ，由于都在d处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加。所以两者这d处产生电场强度为，方向水平向右，故选项D正确，ABC错误。 1．关于电场，下列叙述正确的是 A．对点电荷激发的电场，以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度都相同 B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大 C．在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度为E=，取走q后，该点的电场强度不为零 D．试探电荷所受电场力很大，该点的电场强度也一定很大 2．如图所示的四种电场中均有a、b两点，其中a、b两点的电场强度相同的是 A．甲图中与点电荷等距的a、b两点 B．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D．丁图中匀强电场中的a、b两点 3．（2020·山东省济南第一中学学考）在电场中某点放入正点电荷q，它受到的电场力方向向右。当放入负点电荷q 时，它受到的电场力方向向左。下列说法正确的是 A．该点放入正电荷时，电场方向向右，放入负电荷时，电场方向向左 B．该点电场强度的方向向右 C．该点放人2q的正点电荷时，电场强度变为原来的2倍 D．该点不放电荷时，电场强度为零 4．（2020·天津市河西区高三三模）如图所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时，在圆心O产生的电场强度大小为E。现仅将放于a点的正点电荷改放于其他等分点上，使O点的电场强度改变，则下列判断正确的是 A．移至c点时，O点的电场强度大小仍为E，沿Oe方向 B．移至e点时，O点的电场强度大小为，沿Oc方向 C．移至b点时，O点的电场强度大小为，沿Oc方向 D．移至f点时，O点的电场强度大小为，沿Oe方向 5．（2020·百校联盟高考名师猜题金卷）如图所示，在平面直角坐标系中有一等边三角形OPC，O点位于坐标原点，OC与x轴重合，P点坐标为（2，），A，B分别为OP，PC的中点。坐标系处于匀强电场中，且电场方向与坐标平面平行，已知O点的电势为6 V，A点的电势为3 V，B点的电势为0 V，则由此可判定 A．C点的电势为3 V B．场强方向由A指向B C．该匀强电场的电场强度大小为100 V/m D．该匀强电场的电场强度大小为 6．带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力，则 A．粒子带正电 B．粒子的加速度增大 C．A点的场强大于B点的场强 D．粒子的速度增大 7．关于电场线的说法，正确的是 A．电场线就是电荷运动的轨迹 B．在静电场中静止释放的点电荷，一定沿电场线运动 C．电场线上某点的切线方向与正电荷的运动方向相同 D．电场线上某点的切线方向与负电荷在该点所受电场力的方向相反 8．（2020·湖北省华中师范大学第一附属中学高三押题）如图所示，16个电荷量均为+q（q>0）的小球（可视为点电荷），均匀分布在半径为R 的圆周上。若将圆周上P点的一个小球的电荷量换成–2q，则圆心O点处的电场强度的大小为 A． B． C． D． 9．（2020·广西壮族自治区南宁市第三中学高三模拟）如图所示，水平固定的圆环带正电荷，且电荷均匀分布，圆环圆心为O，MN为过O点的竖直线，且OM=ON，四边形abcd是以O为中心、MN为对称轴的正方形，其边长小于圆环的直径。则下列说法正确的是 A．a、d两点处的电场强度相同 B．将一试探电荷由d点沿dc边移动到c点的过程中电场力始终不做功 C．若将一重力不计的负试探电荷从M点由静止释放，则试探电荷运动到N点时速度恰好为0 D．若将一重力不计的负试探电荷从M点由静止释放后能运动到N点，则过O点时试探电荷的加速度最大 10．如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电粒子q由a运动到b，电场力做正功，已知在a、b两点粒子所受电场力分别为 Fa、Fb，则下列判断正确的是 A．若Q为正电荷，则q带正电，Fa>Fb B．若Q为正电荷，则q带正电，Fa查看更多