电场、电场强度和电场线
电场、电场强度和电场线
目标认知
学习目标
1．理解静电场的存在、静电场的性质和研究静电场的方法。
2．理解场强的定义及它所描写的电场力的性质，并能结合电场线认识一些具体静电场的分布；能够熟练地运用电场强度计算电场力。
3．理解并能熟练地运用点电荷的场强和场强的叠加原理，弄清正、负两种电荷所产生电场的异同，以此为根据认识电荷系统激发的场。
学习重点
1．用场强及电场线描写认识静电场分布。
2．学会认识静电场中描写静电场的方法、手段。
学习难点
用场强及其叠加原理认识电荷系统的静电场。
知识要点梳理
知识点一：电场、电场强度
要点诠释：
1、静电场及其特点
（1）电荷间的相互作用力是靠周围的电场产生的
电场是电磁场的一个方面，电场有两种，一种是电荷激发的电场，静止电荷激发的电场叫静电场。另一种是变化磁场激发的电场。
（2）电场是一种特殊物质
电场不是由分子、原子组成的物质，但电场对其内的电荷具有力的作用，可见电场具有力的属性，所以电场是一种客观存在的特殊物质。
以场的形式存在的物质也是多种多样的，例如地球对其表面附近物体有引力，因此地球周围空间存在着引力场，也可称为重力场；磁体或通电导线周围存在着对其内铁磁性物质的作用力，这就是磁场。
（3）电场的基本性质
电场的基本性质是：对放入其中的电荷（不管是静止的还是运动的）有力的作用，这种力叫电场力。电场具有能量。
2、电场强度
（1）电场强度的物理意义
电场强度是描述电场强弱及方向的物理量，反映了电场力的特性。
在带电量为Q的电荷形成的电场中放入一个电荷（它的电量Q很小，不至于影响所研究
场。它的体积也很小，便于研究电场各点的性质——检验电荷）。发现电荷受到的电场力跟
它的电荷量的比值是一个常数，即。
这说明检验电荷受力Ｆ和本身所带电量Q的比值与检验电荷无关，而由该点在电场中的位置及形成该电场的电荷Q来决定。于是就有了用比值来表示电场的强弱的定义——电场强度
（2）电场强度的定义
在电场中放一个检验电荷，它所受到的电场力跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度，简称场强。
定义式：
单位：牛／库（N / C）
（3）电场强度的理解
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的受力方向。负电荷受电场力方向与该点场强方向相反。
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。是客观存在的，与放不放检验电荷以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关，既不能认为与成正比，也不能认为与成反比。
（4）电场强度和电场力的比较
①由电场强度的定义式，可导出电场力F=qE。
只要场源确定，电场中某一点的电场强度的大小和方向就都唯一地确定了。若知道某点的电场强度的大小和方向，就可求出电荷在该点受的电场力的大小和方向。
②电场力是由电荷和场强共同决定的，而场强是由电场本身决定的。
例如一个静电场中某一确定的点，场强E的大小和方向都是唯一确定的，但是放在该点的电荷受到的电场力的大小，随这个电荷的电量而变化，所受电场力的方向因这个电荷电性的相反而不同，必须引起注意！
说明：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。
知识点二：点电荷的电场
要点诠释：
1、点电荷Q在真空中形成的电场
k，
由和库仑定律告诉人们场强大小的决定因素
，而则不能。
②当场强方向不在同一直线上时，应求出各电荷在该点场强大小，然后判断其方向进行矢量合成。
如图所示，在空中两个等量异种电荷，相距为r，求到两点电荷距离为r的P点的电场强度。
因为E
1＝k，E
2
＝k的方向所成夹角为2×60°，依平行四边形定则作出
E 1、E
2
的合场强E
P
，由于ΔPE
2
E
P
为等边三角形，故E
P
＝E
1
＝E
2
＝k,方向向右。
规律方法指导
1．形象描写法
引入电场线直观地描写了电场的分布，对分析解决问题提供了很大方便。
2．比值定义法得出的关系只是定义式、量度式，不是决定式。
（1）定义式（适用任何电场）
（2）决定式（适用于真空中点电荷）
3．电场强度与电场力的关系
电场强度是电场本身的性质，与试探电荷无关。但电场力既与电荷有关，又与所在处的电场强度有关。
典型例题透析
类型一：对电场强度的理解
1. 关于电场，下列说法正确的是（）
A．由知，若q减小，则该处电场强度为原来的2倍
B．由知，E与Q成正比，而与r2成反比
C．由知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处电场强度均相同
D．电场中某点电场强度方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
解析：因E=F / q为电场强度定义式，而电场中某点电场强度E只由电场本身决定，与是否引入试探电荷及q的大小、正负无关，故A错；
是点电荷Q的电场中各点电场强度的决定式，故是正确的，即B对；
因电场强度为矢量，E相同意味着大小、方向都相同，而在该球面上各处E方向不同，故C错；
因所放电荷的电性不知，若为正电荷+q，则E与+q受力方向相同，否则相反，故D错。
所以只有B对。
答案：B
总结升华：（1）电场中某点的电场强度的大小和方向只由电场本身决定，跟检验电荷无关。（2）注意电场强度的矢量性，不可仅看到它的大小而忽视了它的方向。
举一反三
【变式】在电场中某点放一检验电荷，其电量为q，受到的力为F，则该点电场强度为
，那么：（）
A、若移去检验电荷，该点电场强度变为零；
B、若该点放一电量为2q的检验电荷，则该点电场强度变为E/2；
C、该点放一电量为2q的检验电荷，该点电场强度仍为E；
D、该点放一电量为2q的检验电荷，该点电场强度为2E。
解析：因为电场中某点的电场强度的大小和方向只由电场本身决定，跟检验电荷无关。所以，移去检验电荷也好，在该点放电量为2q的检验电荷也好，该点电场强度均不变。所以答案应选C。
答案：C
类型二：对电场线的理解
2.下列的关于电场线的几种说法中，正确的有：( )
A．沿电场线的方向，电场强度必定越来越小
B．在多个电荷产生的电场中，电场线是可以相交的
C．点电荷在电场中的运动的轨迹一定跟电场线是重合的
D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大
思路点拨：这是关于电场线的概念的一组问题，只要对电场线的定义和物理意义有较深刻的理解就不难解决了。
解析：负点电荷的电场沿电场强度增大，A选项错；根据电场的唯一性的原则，多个电荷在某一点产生的电场强度应是每一个电荷在该点产生的电场强度的矢量的叠加，只能有唯一的电场强度，B选项错；运动的轨迹和电场是两回事，不会一定重合，C选项错；根据电场线的物理意义，电场线密的区域，电场强度大，同样的试探电荷受到的力越大，D选顶是正确的。
所以答案应选D。
举一反三
【变式】带箭头的线段表示电场线，若一带电粒子在电场力作用下由Ａ运动到Ｂ的径迹
如图ＡＢ实线所示。粒子在Ａ点的加速度为a
A ，在Ｂ点的加速度为a
B
，则下列说法中正确的
是：（）
A．粒子带正电，a
A ＞a
B
B．粒子带正电，a
A
＜a
B
C．粒子带负电，a
A ＞a
B
D．粒子带负电，a
A
＜a
B
思路点拨：判断粒子电性，可以根据它受到的电场力与电场强度的方向，若方向相同，则带正电荷；若相反，则带负电荷。
解析：根据做曲线运动的物体受到与速度不在同一直线的外力作用，外力方向偏向轨迹凹处，电场力如图F的大致指向，所以是粒子带负电；
在两处的加速度大小，则根据a=，所以只需判断在A、B两处的电场强度大小即
可。根据电场线疏密有E
A ＜E
B
，所以a
A
＜a
B
。
答案：D
类型三：电场强度的叠加
3. 如图所示，真空中，带电荷量分别为+Q和―Q的点电荷A、B相距r，则：
（1）两点电荷连结的中点O的电场强度多大？
（2）在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O＇点的电场强度如何？
思路点拨：分别求出+Q和―Q在某点的电场强度大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理，求出合场强。
解析：（1）如图（1）所示，A、B两点电荷在O点产生的电场强度方向相同，由A→B。
A、B两点电荷在O点产生的电场强度：。
所以O点的场强为：
（2）如图（2）所示，，由矢量图所形成的等边三角形可知，O＇点的合场强，方向与A、B的中垂线垂直，由A→B
答案：（1）方向由A→B （2）方向与A、B的中垂线垂直，由A→B
总结升华：（1）因为电场强度是矢量，所以求电场强度时应该既求出大小，也求出方向。
（2）在等量异种电荷连线的垂直平分线上，中点的电场强度最大，两边呈对称分布，离中点越远，电场强度越小，电场强度的方向都相同，平行于两电荷的连线由正电荷指向负电荷的方向。
理论证明：
设等量异种电荷带电量分别为Q，相距为2r，分别在P点产生场强为E
有E
＝k=k
cosθ＝2k cos3θ
可以得到：E＝2E
=2k
则在中点，即当θ＝0时E＝2E
在其它点上，电场方向都是垂直于OP直线，且从O向上下两边逐渐减小。
举一反三
【变式】等量同种电荷连线中垂线上各点的电场强度有什么特点？
解析：因为是等量同种电荷，设带电量为Q，相距为2r，分别在P点产生场强为E
＝k=k
有E
∴叠加后的场强为E＝2E
sinθ＝2k cos2θsinθ，方向沿OP方向；
在中点处，即θ=0，则E＝0，即在该处的场强为零；
另外根据数学知识有：当θ=arcsin时，E取得最大值——即由O沿中垂线，电场并
不单调变化，有最大值。
类型四：电场中的平衡问题
5、一个质量m=15mg、电荷量的小球，用细丝线悬挂在水平方向的匀强电场中。当小球静止时，测得悬线与竖直线间夹角为，如图所示，求此匀强电场的电场强度大小。
解析：小球受力如图所示：
由共点力平衡条件，知重力与电场力的合力R必与线上张力T等大。
由于
得
总结升华：涉及力学问题的电学问题求解思路仍是力学中常用的规律和方法，注意受力分析时不要漏掉电场力即可。
举一反三
【变式】如图所示，在一个电场强度为E的匀强电场中，画一个以O为圆心，r为半径的圆，MN、AB为圆的直径，如果在圆心O点，固定一个电量为Q的正电荷，把试探电荷+q 放在M点恰好处于平衡，求：
(1)匀强电场强度的大小?
(2)B点的电场强度大小和方向?
解析：
(1)这是一个用叠加原理能解决的问题，在匀强电场中，放入一个点电荷以后，各点的电场强度应是原来电场强度和点电荷的产生的电场强度的矢量叠加。
+q放在M点受到的电场力为零，根据得
而
所以原来电场强度的大小为，方向为水平向左．
(2)B点的E和相互垂直．，方向与E成45°角。
学习成果测评
夯实基础
1、把质量为M的正点电荷放在电场中无初速释放，不计重力，则以下说法正确的是：（）
A、点电荷的运动轨迹一定和电场线重合
B、点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致
C、点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合
D、点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动
2、关于电场，下列说法中正确的是：（）
A、E=，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍
B、E=k中，E与Q成正比，而与r2成反比
C、在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各处的场强均相同
D、电场中某点场强的方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
3、下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=KQ/r2的叙述，正确的是：（）
A、E=F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q
是产生电场的电荷的电量。
B、E=F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q 是放入电场中的电荷的电量，它适用于任何电场
C、F=KQ/r2是点电荷场强的计算公式，Q是产生电场的电荷电量，它不适用于匀强电场
D、从点电荷场强计算式分析库仑定律表达式F=K，式中是点电荷q
2
产生的电
场在点电荷q
1处的场强大小，而是点电荷q
1
产生的电场在点电荷q
2
处的场强大小
4、以下的说法正确的有：( )
A．没有画电场线的地方一定没有电场线存在
B．正电荷只在电场力的作用下运动时一定沿着电场线的方向运动
C．正点电荷在电场中运动时加速度的方向必定和通过该点电场线的切线方向一致
D．静止的点电荷在电场中受到电场力作用运动时，轨迹可能与电场线重合
5、图中AB是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负检验电荷时，它沿直线向B点处运动，对此现象下列判断哪些正确？：（）（不计电荷重力）
A、电荷向B作匀加速运动
B、电荷向B作加速度越来越小的运动
C、电荷向B作加速度越来越大的运动
D、电荷向B作加速运动，加速度的变化情况不能确定
6、将带电量为1.0×10-8C的检验电荷放入正点电荷Q产生的电场中的P处时，它受到的电场力为4×10-5N，那么，一个电子在P和Q连线中点M处受到的力是×10-15N。
7、匀强电场中一个质量m的小球，带的电量为-q，在竖直的平面受到重力和电场力而平衡，求：（1）匀强电场的电场强度?（2）如果电场强度突然加倍，小球的加速度为多大?
8、在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电量分别为+2q和－q，两小球用长为l的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，如图所示，重力加速度为g，求细线对悬点O的作用力。
答案与解析
1、C
解析：本题考查了电场线、电场强度的方向及电场力的方向三者之间的关系及物体做曲线运动的条件。仅当电场线为直线、电荷的初速度为零或者初速度方向和场强方向在一直线上，且只受电场力时，电荷的运动轨迹才和电场线重合，A错。
点电荷的速度方向不一定与所在处的电场线方向一致，如电场线为曲线时，B错。
由牛顿第二定律知加速度方向与合外力方向一致，而该点电荷在电场中受电场力方向与电场线的切线方向重合，C对。
点电荷受电场力作用，由于电场不一定是匀强电场，其合力不一定为恒力，故不一定做抛物线运动，D错.
故选C。
2、B
解析：E=为场强的定义式，此式中E只是在数值上等于检验电荷q所受电场力与本身电量的比值，实际上E只与形成电场的电荷有关，而与检验电荷q无关，故q减半而场强E 不会变化，所以A选项是错误的。
E=k是真空中点电荷场强的决定式，E与Q成正比，与r2成反比，B选项正确。
因场强是矢量，两个矢量相同，必须是大小和方向均相同。C选项中，半径为r的球面上各点的场强大小相同而方向不同，C选项错。
因电场中某点场强方向规定为正电荷在该点的受力方向。若为负电荷，则受力方向与场强方向相反，D选项错。
故选B。
3、BCD
解析：公式E=F/q是电场强度的定义式，适用于任何电场。E=是点电荷场强的计算
公式，只适用于点电荷电场，库仑定律公式F=K可以看成q
1在q
2
处的电场E
1
=对
q
2
的作用力。
4、CD
解析：
电场线是人们为了研究电场而假想的曲线，不是实际存在的线。没有电场线通过的位置不一定就没有电场存在。A错；
带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。只有当电场线是直线，而带电粒子又只受电场力作用时运动轨迹才有可能与电场线重合。B错；
正点电荷受力方向（加速度的方向）与电场强度方向相同，即与通过该点电场线的切线方向一致，C正确；
静止的点电荷，当其所在电场中的电场线是直线时，其受力的方向与电场线的方向一致，轨迹会与电场线重合，D正确。
5、D
解析：从静止起动的负电荷向B运动，说明它受电场力向B，负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知此电场线的指向应从B→A。这就有两个可能性：一是B处有正点电荷为场源，则越靠近B处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；二是A处有负点电荷为场源，则越远离A时场强越小，负检验电荷受到的电场力越来越小，加速度应越来越小，故本题应选D为答案。
6、2.56
解析：P处场强为E
P
=＝4×103N/C
因为是点电荷的电场，所以
E P =，E
M
=
可知M处场强E
M =4E
P
=1.6×104N/C，一个电子在M处受到的电场力为：
F'=eE
M
=1.6×10-19×1.6×104=2.56×10-15N
7、解析：（1）小球在竖直的平面受到重力和电场力而平衡，所以有mg=qE
所以匀强电场的电场强度
（2）当电场强度突然加倍，小球受到的合力F=2qE-mg=mg=ma
所以小球的加速度a=g，方向竖直向上
8、解析：用整体法选两个小球为一系统，则两小球间的库仑力及中间绳对两小球的拉力
均为内力，系统受力分析如图。
∵系统平衡：T+Eq=2mg+2Eq
∴T=2mg+Eq
说明：因为两个小球均处于静止状态且由一条细线悬挂，所以可以把两个小球组成系统，用整体法分析。而用隔离法分析就略显复杂了。若求下边绳子的张力，必须把下边的小球隔离出来，进行受力分析。
能力提升
1．下列说法中正确的是（）
A．电场强度反映了电场力的性质，因此场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比
B．电场中某点的电场强度等于F / q，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关
C．电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
D．公式E=F / q和对于任何静电场都是适用的
2、下列说法中正确的是：（）
A．在一个以点电荷Ｑ为中心，ｒ为半径的球面上，各处的电场强度都相同
B．E=k对任何静电场都适用
C．检验电荷+q在电场中的受力方向一定和电场线的切线方向在一条直线上
D．当初速度为零时，检验电荷在电场中的运动轨迹一定与电场线重合
3、如图所示的直线为某一电场中的一根电场线，在这根电场线上有A、B两点，用和
分别来表示A、B两点的电场强度，则：( )
A．A、B两点的电场强度方向相同
B．因为电场线的方向从A指向B，所以
C．由于A、B在一直线上一定有
D．因为仅有一根电场线，所以、的大小的关系无法确定
4、如图（a）中的AB是一点电
荷的电场线，图（b）是放在电场
线上a、b处试探电荷与所受到的电
场力间的函数图线，下列说法正确
的是（）
A．场源电荷带正电，
位于A侧
B．场源电荷带正电，位于B侧
C．场源电荷带负电，位于A侧
D．场源电荷带负电，位于B侧
5、在X轴上有两个点电荷，一个带正电Q
1一个带负电-Q
2
，且Q
1
=2Q
2
，用E
1
和E
2
分别表
示两个电荷所产生的电场强度大小，则在X轴上：（）
A、E
1=E
2
之点只有一处，该处合场强为0
B、E
1=E
2
之点共有两处，一处合场强为0，另一处合场强为2E
2
C、E
1=E
2
之点共有三处，两处合场强为0，另一处合场强为2E
2
D、E
1=E
2
之点共有三处，一处合场强为0，另两处合场强为2E
2
6、如图所示，带电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为________，方向________。（静电力常量为k）
7、两个带等量正电荷的点电荷，O为两电荷连线的中点，a点在中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法中正确的是（）A．电子从a向O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B．电子从a向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C．电子运动到O点时，加速度为零，速度最大
D．电子通过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零
8、如图所示，A、B两小球用绝缘细线悬挂在支架上，A球带2×－3 C的正电荷，B球带等量的负电荷，两悬点相距3 cm，在外加水平匀强电场作用下，两球都在各自悬点正下方处于平衡状态，则该场强大小是________N / C。（两球可视为点电荷）
答案与解析
1．B
解析：电场强度反映了电场力的性质，但与试探电荷受力大小无关，适用于任意场，只适用于真空中点电荷的电场。
2．Ｃ
解析：距点电荷Ｑ中心为ｒ为半径的球面上，各处的电场强度大小都相同，但方向不同，选项A错误；
E=k仅适用于点电荷产生的电场，B错；
规定电场线的切线方向为电场强度的方向，也就是正电荷的受力方向，选项C正确；
当初速度为零且电场线为直线时，检验电荷在电场中的运动轨迹才与电场线重合，选项D错误。
3．AD
解析：电场线的切线方向为电场强度的方向，因为AB在一条直线上，所以A、B两点的电场强度方向相同，选项A正确；
若只给一条直电场线， A、B两点的场强大小无法由疏密程度来确定，对此情况可有多
种推理判断：①若是正点电荷电场中的一根电场线，则E
A ＞E
B
。②若是负点电荷电场中的一
根电场线，则有E
A ＜E
B
。③若是匀强电场中的一根电场线，则有E
A
＝E
B
。选项BC错误，D正
确。
4．AC
解析：由F—q图象可以知道图线a的斜率大于图线b的斜率，所以a点的电场强度一定大于b点的电场强度。再由点电荷的电场线分布可以知道，选项AC正确。
5. B
解析：点电荷产生的场强。由于Q
1＞Q
2
，所以E
1
=E
2
之点只能在Q
1
、Q
2
连线中
间或Q
2的右侧出现，而前者E
合
=2E
2
，后者E
合
=0，所以B选项正确。
6．水平向左（或垂直薄板向左）]
解析：由于a点的电场强度为零，则点电荷+q在a点的电场强度E
1
和带电薄板在a点产
生的电场强度E
a 大小相等，即E
1
=E
a
，方向相反，由于a、b两点相对薄板对称，所以b点产
生的电场强度和a点的电场强度E
a
等值反向。则，方向和点电荷q产生的电场
强度E
1
方向相同。
7．C
解析：在OA连线上，从O向至无穷远电场强度的方向始终沿Oa方向，但其大小经历了一个由0逐渐增大然后又减小到零的过程。由运动和力的关系可以知道电子从a向O点运动一直是加速运动，但加速度可能是先增大而后减少，也可能一直减少，所以只有选项C正确。
8．2.0×1010
解析：小球受匀强电场的电场力和库仑力作用，所以两个力的合力为零。
小球A、B的受力情况相似，只分析A受力即可，要使悬线处于竖直状态，必须有
，即该场强的大小是。
电场强度与电场线
电场强度与电场线 一、电场: (１)电荷之间得相互作用就是通过特殊形式得物质—-电场发生得,电荷得周围都存在电场、特殊性:不同于生活中常见得物质,瞧不见,摸不着,无法称量,可以叠加、 物质性:就是客观存在得,具有物质得基本属性——质量与能量. (2)基本性质:主要表现在以下几方面 ①引入电场中得任何带电体都将受到电场力得作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到得电场力得大小或方向都可能不一样、 ②电场能使引入其中得导体产生静电感应现象、 ③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量、 二、电场强度(E): 同一电荷q在电场中不同点受到得电场力得方向与大小一般不同,这就是什么因素造成得? (1)关于试探电荷与场源电荷 注意:试探电荷就是一种理想化模型,它就是电量很小得点电荷,将其放入电场后对原电场 强度无影响 指出:虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F得大小来比较各点得电场强弱,但就 是电场力Ｆ得大小还与电荷q得电量有关,所以不能直接用电场力得大小表示电场得强弱、实 验表明:在电场中得同一点,电场力Ｆ与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中得位置所 决定,跟电荷电量无关,就是反映电场性质得物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场得强 弱. (2)电场强度 ①定义:电场中某一点得电荷受到得电场力F跟它得电荷量ｑ得比值,叫做该点得电场强 度,简称场强.用E表示。 公式(大小):E=Ｆ/ｑ (适用于所有电场) 单位:N/C 意义 ②方向性:物理学中规定,电场中某点得场强方向跟正电荷在该点所受得电场力得方向相 同。 指出:负电荷在电场中某点所受得电场力得方向跟该点得场强方向相反、◎唯一性与固定性 电场中某一点处得电场强度E就是唯一得,它得大小与方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场得源电荷及空间位置,电场中每一点对应着得电场强度与就是否放入电荷无关。 三、(真空中)点电荷周围得电场、电场强度得叠加 (1)点电荷周围得电场 ①大小:Ｅ＝ｋQ/ｒ2 (只适用于点电荷得电场) ②方向:如果就是正电荷,Ｅ得方向就就是沿着PＱ得连线并背离Q;如果就是负电荷:E得方 向就就是沿着ＰQ得连线并指向Q。 说明:公式E=ｋQ／r2中得Q就是场源电荷得电量,r就是场中某点到场源电荷得距离. 理解:空间某点得场强就是由产生电场得场源电荷与该点距场源电荷得距离决定得,与 检验电荷无关。 （2）电场强度得叠加原理:某点得场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生得 场强得矢量与. [要点提炼］
电场电场强度电场线练习题
衔接课一电场电场强度电场线练习题 一、选择题 1．下面关于电场的叙述正确的是[ ] A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的 B．只有电荷发生相互作用时才产生电场 C．只要有电荷存在，其周围就存在电场 D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用 2．下列关于电场强度的叙述正确的是[ ] A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力 B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比 C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向 D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关 3．电场强度的定义式为E＝F／q [ ] A．该定义式只适用于点电荷产生的电场B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量 C．场强的方向与F的方向相同 D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比4．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点 的场强为E，则[ ] A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化 B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零 D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关 5. 关于点电荷形成的电场, [ ] A．当r→0时，E→∞B．发r→∞时，E→0 C．某点的场强与点电荷Q的大小无关 D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同 6．关于电场线的说法，正确的是[ ] A．电场线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线不可能是闭合的 7．如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点， 用E A、E B表示A、B两处的场强，则[ ] A B A．A、B两处的场强方向相同B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E B C．电场线从A指向B，所以EA＞EB D．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定 8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为[ ] A．0 B．2kq／r2C．4kq／r2D．8kq／r2 10．图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像，那么下列说法中正确的是 [ ] A．该电场是匀强电场B．这四点场强的大小关系是Ed＞Ea ＞Eb＞Ec C．这四点场强的大小关系是Ea＞Eb＞Ec＞Ed D．无法比较这四点场强大小关系 11．如图4，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定[ ] A．A、B、C分别带什么性质的电 B．A、B、C中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷 C．A、B、C中哪个电量最大D．A、B、C中哪个电 量最小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13．如图6，正点电荷Q的电场中，A点场强为100N／C， C点场强为36N/C，B是AC的中点，则B点的场强为 ________N／C． 14．真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0×10-9C 的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10-5N，则P点的场强 为________N／C；把检验电荷电量减小为2.0×10-9C，则该电荷在P点受到的电场力为__________N
电场强度与电场线
电场强度和电场线 一、电场： （1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围都存在电场. 特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加. 物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量. （2）基本性质：主要表现在以下几方面 ①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样. ②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象. ③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量. 二、电场强度(E)： 同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？ （1）关于试探电荷和场源电荷 注意：试探电荷是一种理想化模型，它是电量很小的点电荷，将其放入电场后对原电场 强度无影响 指出：虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱， 但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关，所以不能直接用电场力的大小表示电场的强 弱．实验表明：在电场中的同一点，电场力F与电荷电量q成正比，比值F/q由电荷q在电 场中的位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质的物理量，所以我们用这个比值F/q 来表示电场的强弱． （2）电场强度 ①定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场 强度，简称场强．用E表示。 公式（大小）：E=F/q （适用于所有电场） 单位：N/C 意义 ②方向性：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向 相同． 指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反．◎唯一性和固定性 电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关. 三、（真空中）点电荷周围的电场、电场强度的叠加 （1）点电荷周围的电场 ①大小：E=kQ/r2 （只适用于点电荷的电场） ②方向：如果是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果是负电荷：E的方 向就是沿着PQ的连线并指向Q． 说明：公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离． 理解：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检 验电荷无关． （2）电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的 场强的矢量和．
物理选修—几种常见电场线特点
几种常见电场线的分布及其特点 1.点电荷的电场：正点电荷的电场线从正点电荷出发延伸到无限远；负点电荷的电场线从无限远出发延伸到负点电荷。 正点电荷的电场负点电荷的电场 ①点电荷的电场中，没有场强相等的点。（或大小不等或方向不同） ②若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直。在同一球面上的各点场强大小相等方向不同。 ③若以点电荷为原点作一条射线，则该射线上的各点场强方向相同大小不等，离点电荷越远场强越小。 2.等量同种点电荷的电场（正）： ①两点电荷连线中点O处的场强为0，向两侧逐渐增大，方向指向中点。 ②两点电荷连线中点O沿中垂面（线）到无限远，电场线先变密后变疏，即电场强度先变大后变小，方向背离中点。 ③等量同种负点电荷的电场与等量同种正点电荷的电场分布相同，但方向相反。 等量同种正点电荷的电场 3.等量异种点电荷的电场： ①两点电荷连线上的各点电场强度方向从正点电荷指向负点电荷，沿电场线方向先变小后变大，中点处电场强度最小。 ②两点电荷连线的中垂面（线）上，电场强度的方向均相同，且总与中垂面（线）垂直指向负点电荷一侧，从中点到无穷远处电场强度不断减小，中点电场强度最大。 等量异种点电荷的电场 4.平行金属板的电场（匀强电场）： ①两平行金属板形成的电场是匀强电场。 电场中各点大小相等方向相同， 其电场线是间隔相等的平行线 匀强电场 5.点电荷与金属板的电场 ①在金属板附近电场方向均垂直于金属板。 点电荷与金属板的电场 6.常见一般电场： ①可假象在B端有一个正电荷，在A端有一个负电荷。 ②E A >E C >E B ③同一电荷在A受到的电场力大于在B受到的电场力。 ④若粒子运动轨迹如沿图中虚线所示，可断定粒子 所受电场力斜向左上（曲线运动中轨迹凹侧为受力方向）。常见一般电场若仅受电场力则粒子带增加（根据力与运动方 E A >E B >E O =0 E D >E C >E O =0 E D >E E >0
几种典型电场线分布示意图及场强电势特点
匀强电场 等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场 点电荷与带电平 孤立点电荷周围的电场 几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表重点 一、场强分布图 二、列表比较 下面均以无穷远处为零电势点，场强为零。 孤立的 正点电荷 电场 线 直线，起于正电荷，终止于无穷远。 场强 离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点 组成的球面上场强大小相等，方向不同。 电势 离场源电荷越远，电势越低；与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面，每点的电势为正。 等势面 以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，离场源电荷越近，等势面越密。 孤立的 负点电荷 电场 线 直线，起于无穷远，终止于负电荷。 场强 离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等，方向不同。
电势 离场源电荷越远，电势越高；与场源电荷等距的各点 组成的球面是等势面，每点的电势为负。 等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，离场源电荷越近，等势面越密。 等量同种负点电荷电场 线 大部分是曲线，起于无穷远，终止于负电荷；有两条 电场线是直线。 电势每点电势为负值。 连 线 上 场 强 以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大 小相等，方向相反，都是背离中点；由连线的一端 到另一端，先减小再增大。 电 势 由连线的一端到另一端先升高再降低，中点电势最 高不为零。 中 垂 线 上 场 强 以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大 小相等，方向相反，都沿着中垂线指向中点；由中 点至无穷远处，先增大再减小至零，必有一个位置 场强最大。 电 势 中点电势最低，由中点至无穷远处逐渐升高至零。 等量 电场大部分是曲线，起于正电荷，终止于无穷远；有两条
高二物理 二、电场 电场强度 电场线练习题(完整资料)
二、电场电场强度电场线练习题 一、选择题 1．下面关于电场的叙述正确的是 [ ] A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的 B．只有电荷发生相互作用时才产生电场 C．只要有电荷存在，其周围就存在电场 D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用 2．下列关于电场强度的叙述正确的是 [ ] A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力 B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比 C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向 D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关 3．电场强度的定义式为E＝F／q [ ] A．该定义式只适用于点电荷产生的电场 B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量 C．场强的方向与F的方向相同 D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比 4．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则 [ ] A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化 B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零 D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
A．当r→0时，E→∞ B．发r→∞时，E→0 C．某点的场强与点电荷Q的大小无关 D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同 6．关于电场线的说法，正确的是 [ ] A．电场线的方向，就是电荷受力的方向 B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 D．静电场的电场线不可能是闭合的 7．如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则 [ ] A．A、B两处的场强方向相同 B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E B C．电场线从A指向B，所以E A＞E B D．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定 8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为 [ ] A．0 B．2kq／r2 C．4kq／r2 D．8kq／r2 9．四种电场的电场线如图2所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的 [ ]
电场线电场强度的理解及计算
1．考点及要求：(1)静电场(Ⅰ)；(2)电场强度、点电荷的场强(Ⅱ)；(3)电场线(Ⅰ).2.方法与技巧：(1)分清是平面上场强的叠加还是立体空间中场强的叠加，再
利用几何知识求解；(2)利用带电体或电场的对称性求合场强；(3)利用整体法与隔离法处理平衡问题． 1．(点电荷场强的计算与场强的合成)如图1所示，A、B、C、D为真空中矩形图形的4个顶点，AB长为3cm，BC长为4cm，在矩形顶点A、B、C三处各放置一个点电荷qA、qB、qC，其中qA、qC为负电荷，qB为正电荷．已知它们的电荷量大小之比为qA∶qB∶qC＝64∶125∶27，点电荷qA产生的电场在D处的场强大小为E.则D处的合场强大小应为( ) A．1.25E C．0 B．2E D．2.5E 2．(应用整体法与隔离法分析电场内的平衡问题)a、b两个带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为＋3q和－q，两球间用绝缘细线连接，a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时可能位置是( ) 3．已知表面电荷均匀分布的带电球壳，其内部电场强度处处为零．现有表面电荷均匀分布的带电半球壳，如图2所示，CD为通过半球顶点C与球心O的轴线．P、Q为CD轴上关于O点对称的两点．则( ) A．P点的电场强度与Q点的电场强度大小相等，方向相同 B．P点的电场强度与Q点的电场强度大小相等，方向相反 C．P点的电场强度比Q点的电场强度强 D．P点的电场强度比Q点的电场强度弱 4．(多选)如图3所示，有一正方体空间ABCDEFGH，则下列说法正确的是A．若A点放置一正点电荷，则B、H两点的电场强度大小相等 B．若A点放置一正点电荷，则电势差UBC>UHG C．若在A、E两点处放置等量异种点电荷，则C、G两点的电势相等 D．若在A、E两点处放置等量异种点电荷，则D、F两点的电场强度大小相等5．(多选)如图4所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是( ) A．A、B两处电势、场强均相同 B．C、D两处电势、场强均相同 C．在虚线AB上O点的场强最大 D．带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能
高二物理 电场强度电场线 典型例题
电场强度电场线典型例题 【例1】把一个电量q=－10-6C的试验电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处图，受到的电场力大小分别是F A= 5×10-3N，F B=3×10-3N． （1）画出试验电荷在A、B两处的受力方向． （2）求出A、 B两处的电场强度． （3）如在A、B两处分别放上另一个电量为q'=10-5C的电荷，受到的电场力多大？ [分析] 试验电荷所受到的电场力就是库仑力，由电荷间相互作用规律确定受力方向，由电场强度定义算出电场强度大小，并根据正试验电荷的受力方向确定场强方向． [解答] （1）试验电荷在A、B两处的受力方向沿它们与点电荷连线向内，如图中F A、F B所示．
（2）A 、B两处的场强大小分别为； 电场强度的方向决定于正试验电荷的受力方向，因此沿A、B两点与点电荷连线向外． （3）当在A、B两点放上电荷q'时，受到的电场力分别为 F A' =E A q' ＝5×103×10-5N＝5×10-2N； F B'＝E B q' ＝3×103×10-5N＝3×10-2N． 其方向与场强方向相同． [说明] 通过本题可进一步认识场强与电场力的不同．场强是由场本身决定的，与场中所放置的电荷无关．知道场强后，由F=Eq即可算出电荷受到的力． [ ] A．这个定义式只适用于点电荷产生的电场
B．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量 C．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量 是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小 何电场． 式中F是放置在场中试验电荷所受到的电场力，q是试验电荷的电量，不是产生电场的电荷的电量． 电荷间的相互作用是通过电场来实现的．两个点电荷q1、q2之间的相互作用可表示为 可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表示为
几种典型电场线分布示意图及场强电势特点
匀强电场 等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场 － － － － 点电荷与带电平+ 孤立点电荷周围的电场 几种典型电场线分布示意图及场强电势特点表重点 一、场强分布图 二、列表比较 下面均以无穷远处为零电势点，场强为零。 孤立 的 正点 电荷 电场 线 直线，起于正电荷，终止于无穷远。 场强 离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点 组成的球面上场强大小相等，方向不同。 电势 离场源电荷越远，电势越低；与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面，每点的电势为正。 等势面 以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，离场源电荷越近，等势面越密。 孤立的 负点电荷 电场线 直线，起于无穷远，终止于负电荷。 场强 离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点 组成的球面上场强大小相等，方向不同。
电势 离场源电荷越远，电势越高；与场源电荷等距的各点 组成的球面是等势面，每点的电势为负。 等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，离场源电荷越近，等势面越密。 等量同种负点电荷电场 线 大部分是曲线，起于无穷远，终止于负电荷；有两条 电场线是直线。 电势每点电势为负值。 连 线 上 场 强 以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大 小相等，方向相反，都是背离中点；由连线的一端 到另一端，先减小再增大。 电 势 由连线的一端到另一端先升高再降低，中点电势最 高不为零。 中 垂 线 上 场 强 以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大 小相等，方向相反，都沿着中垂线指向中点；由中 点至无穷远处，先增大再减小至零，必有一个位置 场强最大。 电 势 中点电势最低，由中点至无穷远处逐渐升高至零。 等量 同种 电场大部分是曲线，起于正电荷，终止于无穷远；有两条
电场强度电场线知识点精析
电场强度电场线·知识点精析 1．电场——电荷周围的一种特殊的物质 特殊性看不见，摸不着，无法称量，可以叠加． 物质性电场是一种客观实在，它对场中电荷有力的作用．电荷间的相互作用是通过电场实现的． 2．电场强度——反映电场力的性质的物理量 定义放在电场中某一点的电荷受到的电场力跟它电量的比值． 单位 N/C． 方向规定为正电荷受力方向． 注意：(1)分清电场强度与电场力 (2)试验电荷不同于点电荷 试验电荷的体积必须绝对的小——放在电场中可以有确切的位置；试验电荷的电量必须绝对的少——能尽量减少对原来电场的影响． 3．电场线——描述电场的一种形象化的方法
定义线上每一点的切线方向都跟该处的场强方向一致的曲线． 作用切线方向表示场强的方向；疏密程度表示场强的大小． 特征始于正电荷，终于负电荷；不闭合、不相交． 注意电场线是人为画出的形象地表示电场分布的一种曲线，实验也仅是模拟了这种曲线的形状，实际电场中并不存在这种曲线，实验也并非证实这种线的存在． 典型题剖析 例1 把一个电量q=-10-6C的试验电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处(图1－2)，受到的电场力大小分别是F A=5×10-3N，F B=3×10-3N． (1)画出试验电荷在A、B两处的受力方向． (2)求出A、B两处的电场强度． (3)如在A、B两处分别放上另一个电量为q′=10-5C的电荷，受到的电场力多大？ 分析试验电荷所受到的电场力就是库仑力，由电荷间相互作用规律确定受力方向，由电场强度定义算出电场强度大小，并根据正试验电荷的受力方向确定场强方向． 解答(1)试验电荷在A、B两处的受力方向沿着它们与点电荷Q的连线向内，如图1—3中F A、F B所示． (2)A、B两处的场强大小分别为
2018电场电场强度电场线高中物理一轮复习专题
电场电场强度电场线 【基础知识】 一、电场： 1、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质．电荷间的作用总是通过________进行的。 2、电场的基本性质是_____________________。 3、电场可以由存在的电荷产生，也可以由变化的________产生。 二、电场强度 1．定义：____________________，表示该处电场的强弱2．表达式：E＝F/q 单位是：N/C或V/m； E=kQ/r2（导出式，真空中的点电荷， 其中Q是产生该电场的电荷） E＝U/d（导出式，仅适用于匀强电场， 其中d是沿电场线方向上的距离） 3．方向：___________；场强的方向与该处________垂直．4．在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值，与放入的检验电荷无关，即使不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变，这一点很相似于重力场中的重力加速度，点定则重力加速度定，与放入该处物体的质量无关，即使不放入物体，该处的重力加速度仍为一个定值． 5、电场强度是矢量，电场强度的合成按照_______法则． 6、电场强度和电场力是两个概念，电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关，而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关。 三、电场线： 人们为了形象的描绘电场而想象出一些线，客观不存在．1．切线方向表示该点场强方向，也是正电荷的受力方向．2．从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止． 3．疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小．4．匀强电场的电场线平行且距离相等． 5．没有画出电场线的地方不一定没有电场． 6．顺着电场线方向，电势越来越低． 7．电场线的方向是电势降落陡度最大的方向，电场线跟等势面垂直． 8．电场线永不相交也不闭合， 9．电场线不是电荷运动的轨迹． 10.请画出（1）孤立正负点电荷（2）等量异种点电荷（3）等量同种点电荷（4）匀强电场（5）点电荷与带电平板周围的电场线分布情况（注意电场线方向、形状、疏密等）【例题讲解】 例1、电场强度E的定义式为E＝F/q，根据此式，下列说法中正确的是（） ①该式说明电场中某点的场强E与F成正比，与q成反比，拿走q，则E＝0． ②式中q是放入电场中的点电荷的电量，F是点电荷在电场中某点受到的电场力，E是该点的电场强度 ③电场中某点电场强度E的方向与正电荷在该点受力方 向相同，与负电荷在该点受力方向相反 ④在库仑定律的表达式F＝kq1q2/r2中，可以把kq2/r2看作是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，也可以把kq1/r2看作是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小． A．只有①②B．只有②③ C．只有②④D．只有②③④ 例2. 如下图，M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP=60°．电荷量相等、符号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点的场场强大小变为E2，E1与E2之比为( ) A．1:2 B．2:1 C．3 :2D．3 :4 例 3. 如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示.若不考虑其他力，则下列判断中正确的是 （）A.若粒子是从A运动到B，则粒子带正电； 若粒子是从B运动到A，则粒子带负电 B.不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A， 粒子必带负电 C.若粒子是从B运动到A，则其加速度减小 D.若粒子是从B运动到A，则其速度减小 N
电场 电场强度 电场线练习题
电场电场强度电场线练习题 一、选择题 1．下面关于电场的叙述正确的是[ ] A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的 B．只有电荷发生相互作用时才产生电场 C．只要有电荷存在，其周围就存在电场 D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用 2．下列关于电场强度的叙述正确的是[ ] A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力 B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比 C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向 D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关 3．电场强度的定义式为E＝F／q[ ] A．该定义式只适用于点电荷产生的电场 B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量 C．场强的方向与F的方向相同 D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比 4．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则[ ] A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化 B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零 D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关 5．对公式E=k Q r2 的几种不同理解，错误的是[ ] A．当r→0时，E→∞ B．发r→∞时，E→0 C．某点的场强与点电荷Q的大小无关 D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同 6．关于电场线的说法，正确的是[ ] A．电场线的方向，就是电荷受力的方向 B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 D．静电场的电场线不可能是闭合的 7．如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这 条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则[ ] A．A、B两处的场强方向相同 B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E B C．电场线从A指向B，所以E A＞E B D．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定 8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为[ ] A．0B．2kq／r2C．4kq／r2D．8kq／r2
(完整版)电场强度电场线同步练习题
电场强度、电场线同步练习 1．一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在图中能正确反映q、E、F三者关系的是() 2. 如图所示，表示一个电场中a、b、c、b四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是() A．该电场是匀强电场 B．这四点场强的大小关系是E d＞E a＞E b＞E c C．这四点场强的大小关系是E a＞E b＞E c＞E d D．无法比较这四点场强的大小关系 3. 在真空中O点放一个电荷Q＝＋1.0×10－9C，直线MN通过O 点，OM的距离r＝30 cm，M点放一个点电荷q＝－1.0×10－10C， 如图所示，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)若MN＝30 cm，则N点的场强多大？ 4．关于电场强度，下列说法正确的是() A．以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的场强都相同 B．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大 C．若放入正电荷时，电场中某点的场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右, D．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大 5．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN 是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点，下列哪种情况 能使P点场强方向指向MN的左侧？（） a b P M N 右
A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2 B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1＞│Q2│ C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且│Q1│＜Q2 D．Q1、Q2都是负电荷，且│Q1│＞│Q2│ 6. 如图所示，在边长为L的正方形四个顶点A、B、C、D上依次 放置电荷量为＋q、＋q、＋q和－q的点电荷，则正方形中心O 点的电场强度． 7. 如图所示，带正电的金属圆环竖直放置，其中心处有一电子，若电子 某一时刻以初速度v0从圆环中心处水平向右运动，则此后电子将() A．做匀速直线运动B．做匀减速直线运动 C．以圆心为中心往返运动D．以上说法均不对 8. 如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内．若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置；如果将小球B向右推动少许，则两球重新达到平衡时，两个小球的受力情况与原来相比( ) A．推力F将增大 B．竖直墙面对小球A的弹力将减小 C．地面对小球B的弹力一定不变 D．两个小球之间的距离增大 9.如图所示，A为带正电荷Q的金属板，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止．设小球是用绝缘丝线悬挂于O点，求小球所在处的电场强度．
常见电场电场线分布规律
常见电场电场线分布规律 电场强度、电场线、电势部分基本规律总结 整理：胡湛霏 一、几种常见电场线分布： 二、等量异种电荷电场分析 1、场强： ①在两点电荷连线上，有正电荷到负电荷，电场强度先减小后增大，中点O 的电场强度最小。电场强度方向由正电荷指向负电荷； ②两点电荷的连线的中垂线上，中点Ｏ的场强最大,两侧场强依次减小。各点 电场强度方向相同。 2、电势： ①由正电荷到负电荷电势逐渐降低； ②连线的中垂线所在的、并且与通过的所有电场线垂直的平面为一等势面; ③若规定无限远处电势为0，则两点电荷连线的中垂线上各点电势即为０。 3、电势能:（设带电粒子由正电荷一端移向负电荷一端） ①带电粒子带正电:电场力做正功,电势降低，电势能减少； ②带电粒子带负点:电场力做负功，电势降低,电势能增加。 三、等量同种电荷电场分析 1、场强: ①两点电荷的连线上,由点电荷起,电场强度越来越小,到终点Ｏ的电场强度为 0，再到另一点电荷,电场强度又越来越大; ②两点电荷连线的中垂线上,由中点O向两侧，电场强度越来越大,到达某一点 后电场强度又越来越小； ③两点电荷(正）连线的中垂线上,电场强度方向由中点Ｏ指向外侧，即平行于 中垂线。 2、电势： ①两正点电荷连线上，O点电势最小，即由一个正点电荷到另一正点电荷电势先降低后升高。连线的中垂线上，O电电势最大，即O点两侧电势依次降低。 ②两负点电荷连线上,O点电势最大,即由一个负点电荷到另一负点电荷电势先增高后降低。 连线的中垂线上，O点电势最小，即O点两侧电势依次升高。 ③其余各点电势由一般规律判断，顺着电场线方向电势逐渐降低。
3、电势能: ①由电势判断:若带电粒子为正电荷,则电势越高，电势能越大；若带电粒子为负电荷，则电势越高，电势能越小。 ②由功能关系判断：若电场力做负功,则电势能增加；若电势能做正功，则电势能减少。 ３、匀强电场 1、特点: ①匀强电场的电场线,是疏密相同的平行的直线。 ②场强处处相等。 ③电荷在其中受到恒定电场力作用，带电粒子在其中只受电场力时做匀变速运动。 2、等势面：垂直于电场线的系列平面。 四、电势、电势能的变化规律 １、电势:q E p = ?（相当于高度） ①根据电场线判断：电势沿电场线方向减小。 ②根据在两点间移动试探电荷,根据电场力做功情况判断电势: 正电荷:电场力做正功,电势能减小,电势降低；电场力做负功，电势能增加,电势升高。 负电荷:电场力做正功,电势能较小,电势升高；电场力做负功，电势能增加，电势降低。 ③根据公式q W AO A = ?和q W BO B =?判断:把电荷q 从将要比较的A 、B 两点分别移到零电势点O,若做的功分别为AO W 、BO W ，则可根由公式q W AO A = ?和q W BO B =?直接判断出A ?、B ?的高低。 ２、电势能:q E p ?=?(相当于重力势能） ①在电场中,无论移动＋Ｑ还是-Q,只要电场力做正功，Q 的电势能一定减小；只要电场力做 负功，Q 的电势能一定增大。 ②对于正电荷，若电势降低，则电势能一定降低，若电势升高,则电势能一定升高; 对于负电荷，若电势降低，则电势能一定升高,若电势升高，则电势能一定降低； ③电场力做功只与初末位置有关，与运动路径无关。 五、常见等势面 1、点电荷电场中的等势面： ２、等量异种点电荷电场中的等势面: 3、等量同种点电荷电场中的等势面： 以点电荷为球心的一簇球面。 是两簇对称曲面。 是两簇对称曲面。
电场强度与电场线
电场强度与电场线 一、合场强计算 1、如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电量为－q 外，其余各点处的电量均为＋q，则圆心O处( ) A．场强大小为，方向沿OA方向 B．场强大小为，方向沿AO方向 C．场强大小为，方向沿OA方向 D．场强大小为，方向沿AO方向 2、在场强为E的匀强电场中，放一个电量为Q的点电荷，并以它为圆心在平行于电场线的平面内做一 个圆。过圆心的电场线和圆交于A、B两点，A、B的垂直平分线交圆于C、D，如右图所示。A点的电场 强度是零。电荷带电，圆的半径R＝，B点的合场强大小是，C点的合场强大 小是。 3、在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电 荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点．当把一试探电荷＋q放在d点恰好平衡(如右图 所示，不计重力) (1)匀强电场场强E的大小、方向如何？ (2)试探电荷＋q放在点c时，受力F c的大小、方向如何？ (3)试探电荷＋q放在点b时，受力F b的大小、方向如何？ 4、如图所示，带电量为q的小球质量为m，用一细线系在O点，整个放置在水平匀强电场中，静止 时小球与竖直线的夹角为θ。下列说法正确的是( ) A．小球带正电荷，电场强度大小是E=mgtanθ/q B．小球带正电荷，电场强度大小是E=mgcosθ/q C．若细线断开，则小球作平抛运动 D．以上说法都不对。 5、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60O。电 荷量相等、符号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点的场强大小变为E2，E1与E2之比为 A．2∶1 B．1∶2 C．2∶D．4∶ 6、如图所示，真空中O点处固定一点电荷Q，同时在O点通过绝缘细线悬挂一带电荷量为q质量为m的小球，开始时细 线与小球处在水平位置且静止，释放后小球摆到最低点时，细线的拉力为4mg，则固定电荷Q在最低点B 处产生的场强大小为（） A．B．C．D． 7、如图所示，倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上，整个装置处在垂直斜面向上的 匀强电场之中，一质量为m、电量为－q的小滑块恰能沿斜面匀速下滑，已知滑块与斜面之间 的动摩擦因数为，求该匀强电场场强E的大小 8、一质量为m，带电量为+q的小球，用长为L的绝缘线悬挂在水平向右的匀强电场中，开始 时把悬线拉到水平，小球在位置A点。然后将小球由静止释放，球沿弧线下摆到α=600的B点 时小球速度恰好为零.试求：匀强电场场强.
高考物理电场精讲精练电场电场强度电场线
电场、电场强度电场线 1．电场 (1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质． (2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用． 2．电场强度 (1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值． (2)定义式：E ＝F q .单位：N/C 或V/m. (3)矢量性：规定正电荷在电场中某点受电场力的方向为该点电场强度的方向． 三、电场线 1．电场线的特点 (1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处． (2)电场线在电场中不相交． (3)电场线不是电荷在电场中的运动轨迹． 2．电场线的应用 (1)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大． (2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向． (3)沿电场线方向电势逐渐降低． (4)电场线和等势面在相交处互相垂直． 对点自测 1．判断正误 (1)电场强度反映了电场力的性质，所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比．(×) (2)电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向．(√) (3)在真空中，电场强度的表达式E ＝kQ r 2中的Q 就是产生电场的点电荷．(√) (4)在点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同．(×) (5)电场线的方向即为带电粒子的运动方向．(×) 2．(多选)以下关于电场和电场线的说法中正确的是( ) A ．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅能在空间相交，也能相切 B ．在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，没有电场线的区域内的点场强为零 C ．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大 D ．电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在 解析：选CD.电场线是假想的，不是物质，在空间不相交、不相切，没有电场线的区域内的点，场强不一定为零，A 、B 错误，C 、D 正确．
高中物理-电场强度、电场线、等势面、电势的关系
您现在的位置：360教育网 >> 中学 >> 同步辅导 >> 高中二年级同步辅导 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 电势差与电场强度的关系及示波器问题的综合 二. 学习目标： 1、掌握电场中电势差跟电场强度的关系的理论推导及等势面类典型问题的分析方法。 2、掌握示波器的原理及相关习题的的解题思路。 3、掌握带电粒子在电场中加速和偏转的问题的分析方法。 考点地位：本考点是本章内容的难点，是高考考查的热点，对于电势差和电场强度的关系及等 势面的考查，通常以选择题目的形式出现，对于带电粒子在场中的加速和偏转，出题的形式则更灵 活，突出了本部分内容与力的观点及能量观点的综合，对于示波器原理的考查在历年的高考题目中， 有时以大型综合题目的形式出现，如2005年的全国Ⅰ卷，同时也可以通过实验题的形式出现，如 2007年高考的实验题目第11题。 三. 重难点解析： （一）匀强电场中电势差跟电场强度的关系： （1）大小关系。 推导过程如下： 如图所示的匀强电场中，把一点电荷q从A移到B，则电场力做功为：且与路径无关。 另外，由于是匀强电场，所以移动电荷时，电场力为恒力，可仍用求功公式直接求解，假设电荷所 走路径是由A沿直线到达B，则做功，两式相比较， ，这就是电场强度与电势差之间的关系。 说明： ①在匀强电场中，任意两点间的电势之差，等于电场强度跟这两点沿电场强度方向上的距离的 乘积。即d必须是沿场强方向的距离，如果电场中两点不沿场强方向，d的取值应为在场强方向的 投影，即为电场中该两点所在的等势面的垂直距离。 ②公式表明，匀强电场的电场强度，在数值上等于沿电场强度方向上单位距离的电势 的降落，正是依据这个关系，规定电场强度的单位：。 ③公式只适用于匀强电场，但在非匀强电场问题中，我们也可以用此式来比较电势差的 特别推荐 高二同步辅导往期导航
电场强度及电场线
电场强度及电场线
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电场强度及电场线 教学目标: 1：知道电荷周围存在磁场，理解检验电荷的概念，电场强度的概念 2：掌握点电荷的电场强度公式和电场分布 3：理解电场线的概念，画法，能够从其中得出放入其中的点电荷所受的电场力 重难点：场的概念，电场强度的概念。 预习案: 本节主要讨论电场线匀强电场。 １．为了直观的描述电场，英国物理学家提出了用电场线描述电场的方法。 ２．如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的方向都跟该点的方向一致，这样的曲线就叫做电场线。电场线起始于电荷，终止于电荷；电场线不也不；任意两条电场线不；电场线密集的地方电场，电场线稀疏的地方电场。 ３．在电场的某一区域内，如果各点的场强都相同，这个区域的电场就叫做匀强电场。匀强电场中的电场线是分布的直线。 ４．导体内在电场力作用下重新分布，使导体两端出现的现象叫静电感应。导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态（此时导体中的自由电荷受到的力达到平衡）叫做。导体处于静电平衡状态时其内部场强；电荷只分布在导体的，导体内部没有；电场线导体的表面。（参考答案：自由电荷、等量异种电荷、静电平衡、处处为零、外表面、净电荷、处处垂直于
例 1 如图1-3-11，考察电场中的A 、B 、C 三个点的电场强度。先画出单位正电荷在这三个点所受的力的方向；然后从大到小，排列力的大小。 解析 正试探电荷所受电场力的方向就是电场 方向。单位正电荷在A 、B 两点的受力方向如图1-3-12所示。因为C 点是两场源电荷的连线的中点，所以试探电荷在C 点受力等于零。单位正电荷在A 、B 、C 三点的受力大小关系是F A >F B >F C 。 拓展 根据两等量正点电荷的电场线分布图，试判断两等量正点电荷的连线的垂直平分线上的电场强度的方向如何？ 例2下列关于电场线的论述正确的是（ ） A ．电场线方向就是正试探电荷的运动方向 B ．电场线是直线的地方是匀强电场 C ．只要初速为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动 D ．画有电场线的地方有电场，未画电场线的地方不一定无电场 解析 电场线的方向为电场方向，即正电荷所受电场力的方向；电场线是直线的电场不一定就是匀强电场，如孤立点电荷的电场；电荷能否沿电场线运动取决于电荷的初速是否为零、电荷的初速方向如何、电荷受不受电场力以外的其它力作用、电场线是直线还是曲线等因素。故只有D 选项正确。 拓展（１）仔细观察课本图1.3-6和1.3-7，指出哪些电场中的电场线都是直线？哪些 电场中的电场线有直线？（２）在什么条件下电荷的运动轨迹和电场线是重合的？ 例3 如图1-3-13所示，一个带正电的小球 F A F B 图 图 A 错误! B ．． 图