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探究电场的力的性质-课件(沪科版选修3-1)精要
;;;;;一、电场
1.电场:_______周围存在着由它产生的电
场,场是_______存在的一种形态.
2.电场力:电场最基本的性质是能够对场中的电荷有___的作用,这个力叫做________.
3.静电场:相对于观察者静止的电荷的电场称为__________.;+Q;二、电场强度;3、电场强度 ;+Q;答案 比值法定义的特点是被定义的物理量与作比值的两个量无关,只取决于物质、电阻、电场本身的性质.;4.真空中点电荷的场强;;1.电场强度的三个性质:
①矢量性:场强是矢量,其大小按定义式 计算即可,其方向规定为正电荷在该点所受静电力的方向.
②唯一性:电场中某一点处的电场强度E的大小和方向是唯一的,其大小和方向取决于场源电荷及空间位置.
电场中某点的电场强度E是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,虽然 ,但场强E绝不是试探电荷所受的电场力,;也不是单位正试探电荷所受的电场力,因为电场强度不是电场力,电场中某点的电场强度,既与试探电荷的电荷量q无关,也与试探电荷的有无无关,因为即使无试探电荷存在,该点的电场强度依然是原有的值.
③叠加性:若在某一空间中有多个电荷,则空间中某点的场强等于所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和.
2.对公式 的三点理解:
①公式 是电场强度的比值定义式,适用于一切电场,电场中某点的电场强度仅与电场及具体位置;有关,与试探电荷的电荷量、电性及所受电场力F大小无关.所以不能说E∝F,E∝ .②公式 仅定义了场强的大小,其方向需另外判定.③由 变形为F=qE,表明:如果已知电场中某点的场强E,便可计算在电场中该点放任何电荷量的带电体所受的静电力的大小.;3.电场强度的两个计算公式 与 有什么不同?如何理解 ?
(1)关于电场强度的两个计算公式的对比;;特别提醒:①明确区分“场源电荷”和“试探电荷”.
②电场由场源电荷产生,某点的电场强度E由场源电荷及该点到场源电荷的距离决定.
③ 不能理解成E与F成正比,与q成反比.
④ 只适用于真空中的点电荷.;②在以Q为中心,以r为半径的球面上,各点的场强大小相等,但方向不同,在点电荷Q的电场中不存在场强相等的两点.;【例1】在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0× 10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图2-1-4所示.求:
(1)q在M点受到的作用力.
(2)M点的场强.
(3)拿走q后M点的场强.
(4)M、N两点的场强哪点大?
解析:(1)电场是一种物质,电荷q在电场中受的作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力,根据库仑定律,得
;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.;(3)在M点拿走试探电荷q,有的同学说M点的场强EM=0,这是错误的,其原因在于不懂得场强是反映电场的力的性质的物理量,它是由形成电场的电荷Q决定的,与试探电荷q是否存在无关,所以M点场强不变.
(4)M点场强大.
答案:(1)1.0×10-8 N,方向沿MO指向O
(2)100 N/C,方向沿OM连线背离O
(3)100 N/C,方向沿OM连线背离O
(4)M点
【题后反思】 电场强度与试探电荷的有无,电性、电荷量大小无关,只由电场本身性质决定.; 关于电场,下列说法中正确的是 ( )
;答案:B;三.电场的叠加原理;;(2)电场强度的叠加原理;例题:真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为Q,且相距为r,则距离A为r/3处的P点的电场强度为多少?;(1)电场强度是矢量,场强的叠加遵循平行四边形定则.
(2)若有几个点电荷同时存在,它们产生的电场中任一点的电场强度等于这几个点电荷各自在该点产生的电场强度的矢量和,如图所示.
; 在真空中,电荷量均为q的异种点电荷
相距r,则
(1)两点电荷连线中点的场强如何?
(2)在两电荷垂直平分线上到两点电荷距离均
为r的点的场强又如何?
【思路点拨】 根据点电荷的场强公式和场
强的叠加原理分析、计算.;图2-1-7;;
【答案】 见精讲精析
【方法指引】 此题属场强叠加类问题,解决此类问题的基本思路:;(1)明确有几个场源(电荷)在你所考查的空间或位置激发电场;
(2)分析各个场源在你所考查的位置或空间激
发电场的强弱和方向;
(3)根据电场叠加原理,多个场源激发电场的
合场强应等于各个电场单独存在时在该点产
生的场强的矢量和,各个场强方向若在一条
直线上,可用代
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