高中物理 第一章 静电场 第3节 电场强度学案 新人教版必修2

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方向沿Qq的连线由Q指向q.

如图所示，P点的电场强度为Q、Q′单独在P点产生的电场强度的矢量和.

E＝E12＋E22＝

2kQr2

.

1.E＝与E＝k2的比较

公式 比较内容 本质区别 适用范围 FqQrFE＝ q定义式 一切电场 QE＝k2 r决定式 真空中点电荷的电场 Q与q的意义 关系理解 q为检验(试探)电荷的电荷量 E的大小与F、q的大小无关 Q为场源电荷的电荷量 E的大小与Q成正比 2.电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则)；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.

例3 如图5所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，求：

图5

(1)两点电荷连线的中点O的场强的大小和方向.

(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向 8kQ答案 (1)2，方向由A→B

r(2)2，方向平行于AB指向B

解析 分别求＋Q和－Q在某点的场强大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理，求出该点的合场强.

(1)如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，均由A→B.A、B两点电荷分别在O点产生的电场强度大小

kQr金戈铁制卷

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EA＝EB＝

??2

kQ4kQ＝. r2r2

8kQ2，方向由A→B.

O点的场强为：EO＝EA＋EB＝

r(2)如图乙所示，EA′＝EB′＝

kQ，由矢量图结合几何关系可知，O′点的场强EO′＝EA′＝EB′r2

＝2，方向平行于AB指向B.

kQr

针对训练 (2018·山东潍坊市高一下期末)如图6所示，△abc处在真空中，边长分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm.两个带电小球固定在a、b两点，电荷量分别为qa＝6.4×10

－12

C，

qb＝－2.7×10－12C.已知静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，求c点场强的大小及方向.

图6

答案 见解析

解析 如图所示，a、b两电荷在c点的场强分别为

qaEa＝k2＝36N/C

racqbEb＝k2＝27N/C

rbc由几何关系，有E＝Ea＋Eb 解得E＝45N/C

2

2

2

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方向平行于ab指向b.

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三、电场线

1.为了形象的描述电场，法拉第引入了电场线的概念，电场线是真实存在的吗？ 答案 电场线实际上不存在.

2.电场线是如何表示电场方向和强弱的？

答案 在电场中，某点电场线的切线方向表示该点电场强度的方向；电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场强度较大的地方电场线较密，反之较疏.

3.试画出点电荷、等量异号点电荷、等量同号点电荷及匀强电场的电场线. 答案 见课本

1.电场线是为了形象地描述电场而假想的线，实际上是不存在的. 2.电场线每点的切线方向与该点的电场强度方向相同.

例4 某电场的电场线分布如图7所示，下列说法正确的是( )

图7

A.c点的电场强度大于b点的电场强度

B.若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点 C.b点的电场强度大于d点的电场强度 D.a点和b点的电场强度的方向相同 答案 C

解析 电场线的疏密表示电场强度的大小，由题图可知Ed＞Ec，Eb＞Ed，故选项C正确，A错误；由于电场线是曲线，由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动，故选项B错误；电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a点和b点的切线不在同一条直线上，故选项D错误.

电场线不是粒子运动的轨迹，当完全满足以下条件时运动轨迹和电场线重合. ?1?电场线是直线.

?2?带电粒子只受静电力作用或除静电力外的其他力的合力与静电力在同一条直线上. ?3?带电粒子初速度的大小为零或初速度的方向与电场线方向在同一条直线上.

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