7、电场强度的概念及计算

2022年08月25日23:06:04 教育 1477


基础必备

一、电场

法拉第认为在电荷的周围存在着由它产生的 ,处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的.近代物理学认为电场以及磁场是一种客观存在,并且是互相联系的,统称为 ,场与 是物质存在的两种不同形式.

二、电场强度

试探电荷在电场中某个位置 与它的 的比值叫电场强度,用公式E=表示;单位是牛每库,符号为N/C;电场强度是矢量,方向与 的受力方向相同.

三、点电荷的电场 电场强度的叠加

1.真空中点电荷在周围形成的电场的场强公式为:E=k,其中k是静电力常量,Q是场源电荷的电荷量.

2.如果场源是多个点电荷,电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.

考点分析

题型一: 电场强度计算及意义

识别标志: 电场强度电场强度意义

心法口诀:电场强度是矢量,场源电量距离定。小q受力场无关,单位电荷所受力。三大公式要记牢,计算分清点电荷。

分析和应用:

电场强度是矢量,它的大小和方向由(产生)场源电荷的大小及距离决定,与放入其中的(试探)电荷无关。

电场强度所代表的(意义)是单位电荷所受到的电场力,表示电场的力学性质。计算电场强度主要有三个关系式!要先分清楚是匀强电场还是点电荷电场!!!

做题套路:电场强度计算及意义

场强

(场源)点电荷?

已知条件

电荷电性

电场线?

功能变化

A处






B处






例题精讲:

1、

场源电荷 ,是正点电荷.检验电荷 ,是负点电荷,它们相距 ,且都在真空中,如图所示.求:

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(1) 受的静电力。

(2) 所在的 点的场强 。


(3) 若将 换为 的正点电荷,再求 受力及 点的场强.


(4) 将检验电荷拿去后再求 点的场强。


2、在电场中的 、 两处分别引入不同的试探电荷 ,得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图所示,则

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A. B. C. D.不能判定 、 的大小关系

练习:

1. 在真空中点放一个点电荷,直线通过点,的距离,点放一个点电荷,如图所示.求:

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(1) 在点受到的作用力.

(2) 点的场强.

(3) 拿走后点的场强.

(4) 拿走后,点的场强哪个大?

2.为了测量电荷在点激发的电场强度,放入试探电荷,测出的受力,则

A.试探电荷只能带正电B.如果的电量较大,足以影响到的分布状况,则不能作为试探电荷C.如果在点换上试探电荷,测得受力为,会有的结论成立D.将试探电荷移到离更远的一点,会有的结论成立

3下列关于点电荷的场强公式的几种不同的理解,不正确的是

A.在点电荷的电场中,某点的场强大小与成正比,与成反比B.当时,;当时,C.点电荷产生的电场中,各点的场强方向一定是背向点电荷D.以点电荷为中心,为半径的球面上各处的场强相同

4.如图甲所示,在轴上有一个点电荷(图中未画出),、、为轴上三点,放在、两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示,则

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A.点的电场强度大小为B.点的电场强度大小为C.点电荷在、之间D.点电荷在、之间

5.带负电的检验电荷,在某电场中仅受电场力作用、能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由

A.一个带正电的点电荷形成 B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量正电的点电荷形成 D.两个分立的带等量正、负电的点电荷形成

6.如图所示,一带电量为 的金属球,固定在绝缘的支架上,这时球外 点的电场强度为 ,当把一电量也是 的点电荷放在 点时,测得点电荷受到的静电力为 ;当把一电量为 的点电荷放在 点时,测得作用于这点电荷的静电力为 ,则在国际单位制

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A. 的数值等于 B. 的数值等于 C. 比 小得越多, 的数值越接近 D. 比 小得越多, 的数值越接近

7.如图所示,真空中 点有一点电荷,在它产生的电场中有 、 两点, 点的场强大小为 ,方向与 连线成 角, 点的场强大小为 ,方向与 连线成 角。关于 、 两点场强大小 、 的关系,以下结论正确的是

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A.B.C.D.

8.由电场强度的定义式可知,在电场中的同一点

A.电场强度 跟 成正比,跟 成反比B.无论检验电荷所带的电量如何变化,始终不变C.电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则 点的场强一定为零

9.如图所示,在匀强电场中将一质量为、带电量为的带电小球,由静止释放,带电小球运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为.不能忽略小球的重力,则匀强电场的场强大小为

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A.唯一值是B.最大值是C.最小值是D.最小值是

10.某区域的电场线分布如图所示,其中间一根电场线是直线,一带正电的粒子从直线上的点由静止开始在电场力作用下运动到点.取点为坐标原点,沿直线向右为轴正方向,粒子的重力忽略不计.则在运动过程中,下列关于粒子运动速度和加速度随时间的变化、粒子的动能和运动径迹上电势随位移的变化图线可能正确的是

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A.

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B.

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C.

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D.

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