人教版高中物理必修第三册精品课件 第9章 静电场及其应用 3.电场 电场强度.ppt

解析:电场中某点的电场强度是不依赖于检验电荷而客观存在的。为了知道电场中某点的电场强度,可以把一个试探电荷放在该点,其受到的静电力F与自身的电荷量q的比值可反映该点电场强度的大小,但该点的电场强度由电场本身决定,与试探电荷的电荷量多少、电性和有无均无关,所以A、B错误。由得F=Eq,当q一定时,F与E成正比,所以C正确。电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点受到的静电力方向,与负电荷受力的方向相反,由于D选项中未说明该点电荷的正负,故不能确定P点的电场强度方向是否与电荷受到的静电力方向相同,D错误。2.(对电场强度的认识)下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是()答案:C解析:A图中,A、B两点电场强度大小相等,方向不同;B图中,A、B两点电场强度的方向相同,但大小不等;C图中是匀强电场,则A、B两点电场强度大小、方向均相同;D图中A、B两点电场强度大小、方向均不相同,故选项C正确。3.(电场线的应用)某静电场的一部分电场线分布如图所示,下列说法正确的是()A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大C.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小D.负电荷在B点处所受到的静电力的方向沿B点切线方向答案:B解析:负点电荷的电场线是自四周无穷远处指向负电荷的直线,A错。电场线密的地方电场强度大,由题图知EAEB,则FAFB,B对。由知,aAaB,C错。规定正电荷受力方向为电场强度方向,B点的切线方向应是正电荷的受力方向,与负电荷受力方向相反,D错。4.(电场强度的叠加)如图所示,四个点电荷的电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正方形的四个顶点上,正方形边长为a,则正方形两条对角线交点处的电场强度()答案:C*解析:本题考查对电场强度的理解,培养物理观念。电场强度E的大小及方向与试探电荷无关,故在A点放入任何电荷,A点电场强度的方向和大小均不变,故A、B、C错误,D正确。电荷的电场电场强度的叠加问题引领如图所示,Q和Q均为正点电荷,且Q=Q。探讨:(1)正点电荷Q在q处产生的电场强度为多大?沿什么方向?(2)正点电荷Q和Q在q处产生的电场强度为多大?沿什么方向?归纳提升2.计算电场强度的几种方法3.两等量点电荷连线上和连线的中垂线上电场强度的分布特点(1)两等量异种点电荷①两电荷连线的中垂线上:各点的电场强度方向都由正电荷的一边指向负电荷的一边,且与中垂线垂直;两电荷连线的中点O的电场强度最大,从O点沿中垂线向两边电场强度逐渐变小,直至无穷远处时为零;中垂线上任意一点a与该点关于O点对称的点b的电场强度大小相等,方向相同(如图所示)。②两电荷的连线上:各点电场强度的方向由正电荷沿两电荷的连线指向负电荷,O点的电场强度最小,从O点沿两电荷的连线向两边电场强度逐渐变大;两电荷的连线上,任一点c与该点关于O点对称的点d的电场强度相同。(2)两等量同种正点电荷①两电荷连线的中垂线上:两电荷连线的中点O和无穷远处的电场强度均为零,其他各点的电场强度方向均沿着中垂线向外背离O点,所以在中垂线上,由O点的零电场强度开始,电场强度先变大,后逐渐变小,直到无穷远处时减小为零;中垂线上任一点a与该点关于O点对称的点b的电场强度大小相等,方向相反(如图所示)。②两电荷的连线上:各点电场强度的方向由该点指向中点O,大小由O点的电场强度为零开始向两端逐渐变大;任意一点c与该点关于O点对称的点d的电场强度大小相等,方向相反。典型例题【例题2】如图所示,真空中,电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距为r。(1)点电荷A、B在中点O产生的电场强度分别为多大?方向如何?(2)两点电荷连线的中点O的电场强度为多大?方向如何?(3)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B都为的C点的电场强度大小、方向如何?解析:(1)如图所示,A、B两点电荷在O点产生的电场强度方向相同,均由A→B。A、B两点电荷在O点产生的电场强度大小电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则),常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等;对于同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算。【变式训练2】如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=90°。电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的电场强度的大小变为E2。E1与E2之比为()答案:B对电场线的理解和应用问题引领为了形象地描述电场,法拉第引入了电场线的概念。电场线是真实存在