1、3.电场电场电场强度电场强度 学习目标学习目标：1.物理观念物理观念知道电场强度的概念知道电场强度的概念、定义式定义式。2.科学思维科学思维理解点电荷理解点电荷 的电场强度及电场叠加原理会进行相关的计算。的电场强度及电场叠加原理会进行相关的计算。3.科学探究科学探究领会利用实验来模拟电领会利用实验来模拟电 场线的分布。场线的分布。4.科学态度与责任科学态度与责任体会电场的客观性与电场线的模拟性，激发学习物体会电场的客观性与电场线的模拟性，激发学习物 理的求知欲。理的求知欲。 阅读本节教材，回答第阅读本节教材，回答第 11 页页“问题问题”并梳理必要知识点。并梳理必要知识点。 教材教材 P11问
2、题提示：头发竖起散开是因为人是导体，人接触带电体后，电荷通过人问题提示：头发竖起散开是因为人是导体，人接触带电体后，电荷通过人 体传到头发上，由于头发带同种电荷互相排斥而使头发竖起散开。体传到头发上，由于头发带同种电荷互相排斥而使头发竖起散开。 一、电场一、电场 1电场的产生：电荷在其周围产生电场的产生：电荷在其周围产生电场电场，电场是，电场是电荷电荷周围存在的一种特殊物质。周围存在的一种特殊物质。 2基本性质：电场对放入其中的电荷产生基本性质：电场对放入其中的电荷产生力的作用力的作用。 3电荷间的相互作用：电荷间的相互作用： 电荷之间是通过电荷之间是通过电场电场发生相互作用的。发生相互作用的
3、。 4静电场：静电场：静止静止电荷产生的电场。电荷产生的电场。 二、电场强度二、电场强度 1试探电荷试探电荷：为研究源电荷电场的性质而引入的电荷量和：为研究源电荷电场的性质而引入的电荷量和体积体积都很小的点电荷。都很小的点电荷。 2场源电荷场源电荷：激发电场激发电场的带电体所带的电荷。的带电体所带的电荷。 3电场强度电场强度 (1)定义：放入电场中某点的试探电荷所受的定义：放入电场中某点的试探电荷所受的静电力静电力 F 跟它的跟它的电荷量电荷量 q 的比值。的比值。 (2)定义式：定义式：EF q。 。 (3)单位：牛单位：牛/库库(N/C)。 (4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度
4、的方向与方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷正电荷在该点所受的在该点所受的 静电力的方向相同。静电力的方向相同。 (5)物理意义：电场强度是描述电场的物理意义：电场强度是描述电场的力力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电的性质的物理量，与试探电荷受到的静电 力大小力大小无关无关。 三、点电荷的电场三、点电荷的电场电场强度的叠加电场强度的叠加 1点电荷的电场点电荷的电场 如图所示如图所示， 场源场源电电荷荷 Q 与与试探试探电电荷荷 q 相距相距为为 r， 则它们之间的库仑则它们之间的库仑力力 FkQq r2 qkQ r2， ， 所以电荷所以电荷 q 处的电场强度处的电场强度
5、 EF q kQ r2。 。 (1)公式公式：EkQ r2。 。 (2)方向方向： 若若 Q 为为正正电荷电荷， 电场强度方向沿电场强度方向沿 Q 和该点的连线和该点的连线背离背离 Q；若若 Q 为为负负电荷电荷， ， 电场强度方向沿电场强度方向沿 Q 和该点的连线和该点的连线指向指向 Q。 2电场强度的叠加电场强度的叠加 (1)电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和矢量和。 这种关系叫作电场强度的这种关系叫作电场强度的叠加叠加。 例如例如，图中图中 P 点的电场强度点的电场强度，等于电荷等于电荷Q1在该点
6、产生的电场强度在该点产生的电场强度 E1与电荷与电荷Q2 在该点产生的电场强度在该点产生的电场强度 E2的的矢量和矢量和。 (2)如图所示如图所示，一个半径为一个半径为 R 的均匀带电球体的均匀带电球体(或球壳或球壳)在球的外部产生的电场在球的外部产生的电场，与一与一 个位于球心个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，即即 EkQ r2， ，式中的式中的 r 是球是球 心到该点的距离心到该点的距离(rR)，Q 为整个为整个球体球体所带的电荷量。所带的电荷量。 四、电场线四、电场线 1定义：定义：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上
7、每点的电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向切线方向表表 示该点的电场强度方向。示该点的电场强度方向。 2特点特点： (1)电场线从电场线从正电荷正电荷或或无限远无限远出发，终止于出发，终止于无限远无限远或或负电荷负电荷，是不闭合曲线。，是不闭合曲线。 (2)同一电场的电场线在电场中不同一电场的电场线在电场中不相交相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度方，这是因为在电场中任意一点的电场强度方 向具有唯一性。向具有唯一性。 (3)在同一幅图中，电场线的在同一幅图中，电场线的疏密疏密反映了电场强度的相对大小，电场线反映了电场强度的相对大小，电场线越密越密的地方的地方 电场强
8、度越大。电场强度越大。 (4)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想假想的线。的线。 五、匀强电场五、匀强电场 1定义：定义：电场强度的大小电场强度的大小相等相等，方向，方向相同相同的电场。的电场。 2电场线特点电场线特点：匀强电场的电场线可以用间隔：匀强电场的电场线可以用间隔相等 相等的平行线来表示。的平行线来表示。 3实例实例：两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的：两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的 电场除边缘附近外就是匀强电场。电场除边缘附近外就是匀强电场。 1思考判断思考
9、判断(正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“” “”) (1)试探电荷不产生电场。试探电荷不产生电场。() (2)电场强度的方向与试探电荷所受电场力的方向可能相同，也可能相反。电场强度的方向与试探电荷所受电场力的方向可能相同，也可能相反。() (3)以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同。以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同。() (4)公式公式 EF q与 与 Ek Q r2中 中 q 与与 Q 含义不同。含义不同。() (5)在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场。在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场。() 2(多选多选)关于电场，下列说法正确的是关于电场，
10、下列说法正确的是() A只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场 B电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在 C电荷间的相互作用是通过电场产生的电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷电场最基本的性质是对放在其中的电荷 有力的作用有力的作用 D电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中 ABC电荷周围存在着电场，电场对电荷有力的作用，电荷之间的相互作用就是电荷周围存在着电场，电场对电荷有力的作用
11、，电荷之间的相互作用就是 通过电场而产生的通过电场而产生的，A、C 正确正确；电场是一种特殊的物质电场是一种特殊的物质，在真空中在真空中、导体中都能存在导体中都能存在， B 正确，正确，D 错误。错误。 3真空中真空中，A、B 两点与点电荷两点与点电荷 Q 的距离分别为的距离分别为 r 和和 3r，则则 A、B 两点的电场强度两点的电场强度 大小之比为大小之比为() A31B13 C91D19 C由库仑定律由库仑定律 Fk q1q2 r2 和电场强度公式和电场强度公式 EF q可知 可知， 点电荷在某点产生电场的电点电荷在某点产生电场的电 场强度场强度 EkQ r2，电场强度大小与该点到场源电
12、荷的距离的二次方成反比，则 ，电场强度大小与该点到场源电荷的距离的二次方成反比，则 EAEB r2Br2A91，故选项，故选项 C 正确。正确。 电场强度的理解和计算电场强度的理解和计算 (教师用书独具教师用书独具)教材教材 P12“思考与讨论思考与讨论”答案提示：电场中的同一点，试探电荷的答案提示：电场中的同一点，试探电荷的 电荷量不同电荷量不同，受到的静电力不同受到的静电力不同，故不能用试探电荷所受的静电力描述电场的强弱故不能用试探电荷所受的静电力描述电场的强弱，可可 以用试探电荷所受的静电力与其电荷量的比值表示电场的强弱。以用试探电荷所受的静电力与其电荷量的比值表示电场的强弱。 在空间中
13、有一电场在空间中有一电场， 把一电荷量为把一电荷量为 q 的试探电荷放在电场中的的试探电荷放在电场中的 A 点点， 该电荷受到的该电荷受到的 静电力为静电力为 F。若把电荷量为若把电荷量为 2q 的点电荷放在的点电荷放在 A 点，则它受到的静电力为多少？点，则它受到的静电力为多少？若若 把电荷量为把电荷量为 nq 的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？能否用电荷受到的静电能否用电荷受到的静电 力来描述电场的强弱？力来描述电场的强弱？电荷受到的静电力电荷受到的静电力 F 与电荷量与电荷量 q 有何关系？有何关系？ 提示：提示：2FnF不能不能F 与与 q
14、 的比值为定值的比值为定值 1电场的性质电场的性质 (1)唯一性：电场中某点的电场强度唯一性：电场中某点的电场强度 E 是唯一的，是由电场本身的特性是唯一的，是由电场本身的特性(形成电场的形成电场的 电荷及空间位置电荷及空间位置)决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无 关。电场中不同的地方，电场强度一般是不同的。关。电场中不同的地方，电场强度一般是不同的。 (2)矢量性：电场强度描述了电场的强弱，是矢量，其方向与在该点的正电荷所受矢量性：电场强度描述了电场的强弱，是矢量，其方向与在该点的正电荷所受 电场力的方向相
15、同，与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。电场力的方向相同，与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。 2EF q与 与 Ek Q r2的比较 的比较 公式公式EF q EkQ r2 本质区别本质区别定义式定义式决定式决定式 适用范围适用范围一切电场一切电场真空中点电荷的电场真空中点电荷的电场 Q 或或 q 的的 意义意义 q 表示引入电场的表示引入电场的(试探检验试探检验)电电 荷的电荷量荷的电荷量 Q表示产生电场的点电荷表示产生电场的点电荷(场源电场源电 荷荷)的电荷量的电荷量 关系关系 E 用用 F 与与 q 的比值来表示，但的比值来表示，但 E 的大小与的大小与 F、q 的大小无关的大小无
16、关 E 不仅用不仅用 Q、 r 来表示来表示， 且且 EQ， E1 r2 【例【例 1】在真空中在真空中 O 点放一个点电荷点放一个点电荷 Q1.010 9 C，直线，直线 MN 通过通过 O 点，点， OM 的距离的距离 r30 cm，M 点放一个试探电荷点放一个试探电荷 q1.010 10 C，如图所示求：，如图所示求： (1)q 在在 M 点受到的作用力；点受到的作用力； (2)M 点的电场强度；点的电场强度； (3)拿走拿走 q 后后 M 点的电场强度；点的电场强度； (4)M、N 两点的电场强度哪点大？两点的电场强度哪点大？ 解析解析根据题意，根据题意，Q 是场源电荷，是场源电荷，q
17、 为试探电荷，为了方便，只用电荷量的绝对为试探电荷，为了方便，只用电荷量的绝对 值计算。力和电场强度的方向可通过电荷的正、负判断。值计算。力和电场强度的方向可通过电荷的正、负判断。 (1)电荷电荷 q 在电场中在电场中 M 点所受到的作用力是电荷点所受到的作用力是电荷 Q 通过它的电场对通过它的电场对 q 的作用力的作用力，根根 据库仑定律得据库仑定律得 FMkQq r2 9.01091.0 10 9 1.010 10 0.32 N1.010 8 N 因为因为 Q 为正电荷，为正电荷，q 为负电荷，库仑力是吸引力，所以力的方向沿为负电荷，库仑力是吸引力，所以力的方向沿 MO 指向指向 Q。 (
18、2)解法一解法一： M 点的电场强度点的电场强度 EMFM q 1.010 8 1.010 10 N/C100 N/C， 其方向沿其方向沿 OM 连连 线背离线背离 Q，因为它的方向与正电荷所受静电力的方向相同。，因为它的方向与正电荷所受静电力的方向相同。 解法二：解法二：将将 FMk Qq r2 代入代入 EMFM q ，得，得 EMkQ r2 9.01091.0 10 9 0.32 N/C100 N/C。 (3)电场强度是反映电场力的性质的物理量电场强度是反映电场力的性质的物理量， 它是由形成电场的场源电荷它是由形成电场的场源电荷 Q 决定的决定的， 与检验电荷与检验电荷 q 是否存在无关
19、。从是否存在无关。从 M 点拿走检验电荷点拿走检验电荷 q，该处电场强度大小为，该处电场强度大小为 100 N/C， 方向沿方向沿 OM 连线背离连线背离 Q。 (4)根据公式根据公式 Ek Q r2知， 知，M 点电场强度较大。点电场强度较大。 答案答案(1)1.010 8 N，沿，沿 MO 指向指向 Q (2)100 N/C，沿，沿 OM 连线背离连线背离 Q (3)100 N/C，沿，沿 OM 连线背离连线背离 Q (4)M 点点 1 电场强度的大小和方向取决于电场本身，与试探电荷的存在及大小无关。电场强度的大小和方向取决于电场本身，与试探电荷的存在及大小无关。 2 电场强度的大小可用电
20、场强度的大小可用 EF q和 和 Ef(kQ,r2)求解，但求解，但 EkQ r2 只适用于点电荷的电只适用于点电荷的电 场。场。 跟进训练跟进训练 1有关电场强度的理解，下述说法正确的是有关电场强度的理解，下述说法正确的是() A由由 EF q可知，电场强度 可知，电场强度 E 跟放入的电荷跟放入的电荷 q 所受的电场力成正比所受的电场力成正比 B当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场 强度强度 C由由 Ekq r2 可知，在离点电荷很近，可知，在离点电荷很近，r 接近于零时，电场强度达无穷大接
21、近于零时，电场强度达无穷大 D电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 D公式公式 EF q为电场强度的定义式 为电场强度的定义式，表明电场强度表明电场强度 E 与放入的电荷与放入的电荷 q 所受的电场所受的电场 力无关，选项力无关，选项 A 错误；电场是客观存在的，电场强度是反映电场本身特性的物理量，错误；电场是客观存在的，电场强度是反映电场本身特性的物理量， 与试探电荷是否存在无关，选项与试探电荷是否存在无关，选项 B 错误，选项错误，选项 D 正确；根据公式正确；根据公式 Ekq r2 的适用条件是的适用条件是
22、真空的点电荷，故真空的点电荷，故 r 接近于零时，公式不再适用，选项接近于零时，公式不再适用，选项 C 错误。错误。 电场强度的叠加电场强度的叠加 两个正点电荷有如图所示两种放置方式两个正点电荷有如图所示两种放置方式，且且 QQ，则则 q 所在位置的电场的电场强所在位置的电场的电场强 度分别是多大？度分别是多大？ 甲甲乙乙 提示：提示：如图甲中，点电荷如图甲中，点电荷 Q 和和 Q在点电荷在点电荷 q 处的电场强度大小均为处的电场强度大小均为 EkQ r2 ，且方，且方 向相反，故向相反，故 q 处的电场强度处的电场强度 E甲 甲 0。 如图乙中，点电荷如图乙中，点电荷 Q 和和 Q在点电荷在
23、点电荷 q 处的电场强度大小均为处的电场强度大小均为 EkQ r2 ，方向垂直，方向垂直， 故故 E 乙乙 2kQ r2 ，方向沿，方向沿 QQ的连线的中垂线斜向右上方。的连线的中垂线斜向右上方。 1电场强度是矢量，当空间的电场由多个电荷共同产生时，计算空间某点的电场电场强度是矢量，当空间的电场由多个电荷共同产生时，计算空间某点的电场 强度时强度时，应先分析每个电荷单独在该点所产生的场强的大小和方向应先分析每个电荷单独在该点所产生的场强的大小和方向，再根据平行四边形再根据平行四边形 定则求合场强的大小和方向。定则求合场强的大小和方向。 2比较大的带电体产生的电场，可以把带电体分解为若干小块，每
24、一个小块看作比较大的带电体产生的电场，可以把带电体分解为若干小块，每一个小块看作 一个点电荷，用电场叠加的方法计算。一个点电荷，用电场叠加的方法计算。 【例【例 2】如图所示，真空中，带电荷量分别为如图所示，真空中，带电荷量分别为Q 和和Q 的点电荷的点电荷 A，B 相距相距 r， (1)求两点电荷连线的中点求两点电荷连线的中点 O 的电场强度；的电场强度； (2)在两点电荷连线的中垂线上，距在两点电荷连线的中垂线上，距 A、B 两点都为两点都为 r 的的 O点的电场强度如何？点的电场强度如何？ 思路点拨：思路点拨：(1)距点电荷相等距离处电场强度大小相等。距点电荷相等距离处电场强度大小相等。
25、 (2)注意两点电荷在同一点所产生的电场强度的方向。注意两点电荷在同一点所产生的电场强度的方向。 解析解析(1)如图甲所示如图甲所示，A、B 两点电荷在两点电荷在 O 点产生的电场强度方向相同点产生的电场强度方向相同， ，由由 A 指指 向向 B。A、B 两点电荷在两点电荷在 O 点产生的电场强度点产生的电场强度 EAEB kQ r 2 2 4kQ r2 。 故故 O 点的合电场强度为点的合电场强度为 EO2EA8kQ r2 ，方向由，方向由 A 指向指向 B。 甲甲乙乙 (2)如图乙所示如图乙所示，EAEBkQ r2 ，由矢量图所形成的等边三角形可知由矢量图所形成的等边三角形可知，O点的合电
26、场点的合电场 强度强度 EOEAEBkQ r2 ，方向与，方向与 A、B 的中垂线垂直，即的中垂线垂直，即 EO与与 EO同向。同向。 答案答案(1)8kQ r2 ，方向由，方向由 A 指向指向 B (2)kQ r2 ，方向与，方向与 AB 连线平行，由连线平行，由 A 指向指向 B 合场强的求解技巧合场强的求解技巧 (1)电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则，常用的方法有图解法、解析法、电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则，常用的方法有图解法、解析法、 正交分解法等正交分解法等；对于同一直线上电场强度的合成对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向可先规定正方向，进而把矢量运算转进而把
27、矢量运算转 化成代数运算。化成代数运算。 (2)当两矢量满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上时，两矢量合成叠加，当两矢量满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上时，两矢量合成叠加， 合矢量为零合矢量为零，这样的矢量称为这样的矢量称为“对称矢量对称矢量”，在电场的叠加中在电场的叠加中，注意图形的对称性注意图形的对称性，发发 现对称矢量可简化计算。现对称矢量可简化计算。 跟进训练跟进训练 2如图所示如图所示，在等边三角形在等边三角形 ABC 的三个顶点上的三个顶点上， ，固定三个正点电荷固定三个正点电荷，电荷量的大电荷量的大 小小 qq，则三角形，则三角形 ABC 的几何中心处电场强度的方向的
28、几何中心处电场强度的方向() A平行于平行于 AC 边边B平行于平行于 AB 边边 C垂直于垂直于 AB 边指向边指向 CD垂直于垂直于 AB 边指向边指向 AB C如图所示，如图所示， A、B 点电荷在几何中心点电荷在几何中心 O 点产生的电场强度分别为点产生的电场强度分别为 kq OA2、 、 kq OB2。 。 又又 OAOBOC 所以所以 A、B 电荷在电荷在 O 点的合电场强度为点的合电场强度为 kq OA2， ，方向方向由由O 指向指向 C。 C 点电荷在点电荷在 O 点产生的电场强度为点产生的电场强度为 kq OC2，方向由 ，方向由 C 指向指向 O。 所以所以 A、B、C 三
29、点电荷在三点电荷在 O 点的合电场强度大小为点的合电场强度大小为 kq OA2 kq OC2， ，方向由方向由 O 指向指向 C， 故故 C 正确。正确。 对电场线的理解及应用对电场线的理解及应用 两个等量同种电荷和等量异种电荷的电场线分布如图所示两个等量同种电荷和等量异种电荷的电场线分布如图所示， 请结合电场线分布图分请结合电场线分布图分 析沿两电荷连线和两电荷连线的中垂线电场强度如何变化？析沿两电荷连线和两电荷连线的中垂线电场强度如何变化？ 提示提示：由电场线分布图可以看出由电场线分布图可以看出，等量同种电荷由连线中点向两侧电场强度越来越等量同种电荷由连线中点向两侧电场强度越来越 大大，中
30、垂线上由中点向两侧电场强度先增大后减小中垂线上由中点向两侧电场强度先增大后减小；等量异种电荷连线上由中点向两侧等量异种电荷连线上由中点向两侧 电场强度越来越大，中垂线上由中点向两侧电场强度越来越小。电场强度越来越大，中垂线上由中点向两侧电场强度越来越小。 1点电荷的电场线点电荷的电场线 (1)点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反，如点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反，如 图所示。图所示。 甲甲乙乙 (2)以点电荷为球心的球面上，电场线疏密相同，但方向不同，说明电场强度大小以点电荷为球心的球面上，电场线疏密相同，但方向不同，说明电场强度大
31、小 相等，但方向不同。相等，但方向不同。 (3)同一条电场线上，电场强度方向相同，但大小不等。实际上，点电荷形成的电同一条电场线上，电场强度方向相同，但大小不等。实际上，点电荷形成的电 场中，任意两点的电场强度都不同。场中，任意两点的电场强度都不同。 2等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线比较等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线比较 等量异种点电荷等量异种点电荷等量同种等量同种(正正)点电荷点电荷 电场线电场线 分布图分布图 连线上的连线上的 场强大小场强大小 O 点最小点最小， 从从 O 点沿连线向点沿连线向 两边逐渐变大两边逐渐变大 O 点为零点为零， 从从 O 点沿连线向点沿连线向
32、两边逐渐变大两边逐渐变大 中垂线上中垂线上 的场强大小的场强大小 O 点最大点最大， 从从 O 点沿中垂线点沿中垂线 向两边逐渐变小向两边逐渐变小 O 点为零点为零， 从从 O 点沿中垂线点沿中垂线 向两边先变大后变小向两边先变大后变小 关关于于 O 点对称的点对称的点点 A 与与 A、 B 与与 B的场强的场强 等大同向等大同向等大反向等大反向 【例【例 3】(多选多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱，如图用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱，如图 甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点
33、：O 是电荷连线的中点是电荷连线的中点， E、F 是连线中垂线上相对是连线中垂线上相对 O 对称的两点，对称的两点，B、 、C 和和 A、D 也相对也相对 O 对称。则对称。则() 甲甲乙乙 AB、C 两点场强大小相等，方向相同两点场强大小相等，方向相同 BA、D 两点场强大小相等，方向相反两点场强大小相等，方向相反 CE、O、F 三点比较，三点比较，O 点场强最强点场强最强 DB、O、C 三点比较，三点比较，O 点场强最强点场强最强 AC根据等量异种点电荷电场的分布情况可知，根据等量异种点电荷电场的分布情况可知，B、C 两点对称分布，场强大小两点对称分布，场强大小 相等相等，方向相同方向相同
34、，选项选项 A 正确正确；根据对称性可知根据对称性可知，A、D 两处电场线疏密程度相同两处电场线疏密程度相同，A、 D 两点场强大小相同，方向相同，选项两点场强大小相同，方向相同，选项 B 错误；错误；E、O、F 三点中三点中 O 点场强最强，选点场强最强，选项项 C 正确；正确；B、O、C 三点比较，三点比较，O 点场强最小，选项点场强最小，选项 D 错误。错误。 1 等量异种电荷中垂线上各点电场强度方向相同，且均与中垂线垂直。等量异种电荷中垂线上各点电场强度方向相同，且均与中垂线垂直。 2 等量同种电荷中垂线上电场强度有两个极值点，且关于两电荷连线中心对称。等量同种电荷中垂线上电场强度有两
35、个极值点，且关于两电荷连线中心对称。 跟进训练跟进训练 3图中画了四个电场的电场线图中画了四个电场的电场线，其中图其中图 A 和图和图 C 中小圆圈表示一个点电荷中小圆圈表示一个点电荷，图图 A 中虚线是一个圆，图中虚线是一个圆，图 B 中几条直线间距相等且互相平行，则在图中几条直线间距相等且互相平行，则在图 A、B、C、D 中中 M、 N 两处电场强度相同的是两处电场强度相同的是() ABCD B电场强度为矢量电场强度为矢量，M、N 两处电场强度相同两处电场强度相同，则电场强度方向则电场强度方向、大小都要相同大小都要相同； 图图 A 中中，M、N 两点的电场强度大小相同两点的电场强度大小相同
36、，方向不同方向不同；图图 B 中是匀强电场中是匀强电场，M、N 两点两点 的电场强度大小、方向都相同；图的电场强度大小、方向都相同；图 C 中，中，M、N 两点的电场强度方向相同，大小不同两点的电场强度方向相同，大小不同； 图图 D 中，中，M、N 两点的电场强度大小、方向都不相同；故两点的电场强度大小、方向都不相同；故 B 正确。正确。 1A 为已知电场中的一固定点，在为已知电场中的一固定点，在 A 点放一电荷量为点放一电荷量为 q 的试探电荷，所受电场力的试探电荷，所受电场力 为为 F，A 点的电场强度为点的电场强度为 E，则，则() A若在若在 A 点换上点换上q，A 点场强方向发生变化
37、点场强方向发生变化 B若在若在 A 点换上电荷量为点换上电荷量为 2q 的试探电荷，的试探电荷，A 点的电场强度将变为点的电场强度将变为 2E C若在若在 A 点移去电荷点移去电荷 q，A 点的电场强度变为零点的电场强度变为零 DA 点电场强度的大小、方向与点电场强度的大小、方向与 q 的大小、正负、有无均无关的大小、正负、有无均无关 D电场强度电场强度 EF q是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关。故 是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关。故 放入任何电荷或不放电荷时电场强度的方向和大小均不变放入任何电荷或不放电荷时电场强度的方向和大小均不变，故故 A、B、C 错
38、误错误，D 正确正确。 2如图所示是电场中某区域的电场线分布图，如图所示是电场中某区域的电场线分布图，A 是电场中的一点，下列判断中正是电场中的一点，下列判断中正 确的是确的是() AA 点的电场强度方向向左点的电场强度方向向左 BA 点的电场强度方向向右点的电场强度方向向右 C因因 A 点无电场线，所以点无电场线，所以 A 点电场强度是零点电场强度是零 D正点电荷在正点电荷在 A 点受力向左点受力向左 B由题图可以看出由题图可以看出，此电场中的电场线是一系列等间距的互相平行的直线此电场中的电场线是一系列等间距的互相平行的直线，电场电场 线均匀分布，方向相同，该电场中电场强度处处大小相等、方向
39、相同，故线均匀分布，方向相同，该电场中电场强度处处大小相等、方向相同，故 A 点的电场点的电场 强度方向向右强度方向向右，故故 A、C 错误错误，B 正确正确；根据电场强度方向的规定可知根据电场强度方向的规定可知，正电荷在正电荷在 A 点点 的受力方向向右，即与电场强度方向相同，而负电荷在的受力方向向右，即与电场强度方向相同，而负电荷在 A 点受力向左，即与电场强度点受力向左，即与电场强度 方向相反，故方向相反，故 D 错误。错误。 3如图所示是点电荷如图所示是点电荷 Q 周围的电场线，图中周围的电场线，图中 A 到到 Q 的距离小于的距离小于 B 到到 Q 的距离。的距离。 以下判断正确的是
40、以下判断正确的是() AQ 是正电荷，是正电荷，A 点的电场强度大于点的电场强度大于 B 点的电场强度点的电场强度 BQ 是正电荷，是正电荷，A 点的电场强度小于点的电场强度小于 B 点的电场强度点的电场强度 CQ 是负电荷，是负电荷，A 点的电场强度大于点的电场强度大于 B 点的电场强度点的电场强度 DQ 是负电荷，是负电荷，A 点的电场强度小于点的电场强度小于 B 点的电场强度点的电场强度 A正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大，故正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大，故 A 正确。正确。 4.在等边三角形在等边三角形 ABC 的顶点的顶点 B 和和 C
41、 处各放一个电荷量相等的点电荷时处各放一个电荷量相等的点电荷时，测得测得 A 处处 的场强大小为的场强大小为 E，方向与，方向与 BC 边平行且由边平行且由 B 指向指向 C，如图所示。若拿走，如图所示。若拿走 C 处的点电荷处的点电荷， 则下列关于则下列关于 A 处电场强度的说法正确的是处电场强度的说法正确的是() A大小仍为大小仍为 E，方向由，方向由 A 指向指向 B B大小仍为大小仍为 E，方向由，方向由 B 指向指向 A C大小变为大小变为E 2，方向不变 ，方向不变 D不能得出结论不能得出结论 B设设 B、 C 两处点电荷在两处点电荷在 A 处产生的场强大小均为处产生的场强大小均为
42、 E， 由平行四边形定则可知由平行四边形定则可知 E E， 拿走拿走 C 处的点电荷后处的点电荷后， A 处电场强度大小仍为处电场强度大小仍为 E， 方向由方向由 B 指向指向 A， 选项选项 B 正确正确。 5情境：情境：地球对物体的万有引力也可认为是通过地球对物体的万有引力也可认为是通过“场场”来实现的。在电场中，电来实现的。在电场中，电 场强度定义为场强度定义为 EF q， ，根据定义式还可以得到点电荷形成的电场强度为根据定义式还可以得到点电荷形成的电场强度为 EkQ r2 ，两个式两个式 子的物理意义有所不同。子的物理意义有所不同。 问题问题：请你用类比的方法请你用类比的方法，写出地球
43、写出地球“引力场强度引力场强度”的表达式的表达式，并对其中的物理量并对其中的物理量 做出说明。做出说明。 解析解析类比类比 EF q ，可定义引力场强度为，可定义引力场强度为 E 引引 F 引引 m ，其中，其中 F 引引代表某点质量为 代表某点质量为 m 的物体受到地球的万有引力。或者根据定义式推导出某点的引力场强度为的物体受到地球的万有引力。或者根据定义式推导出某点的引力场强度为 E引 引 GM r2 ， 其中其中 G 为万有引力常量，为万有引力常量，M 为地球质量，为地球质量，r 为该点到地心的距离且为该点到地心的距离且 rR。 答案答案E引 引 F 引引 m ，其中其中 F引 引代表某点质量为 代表某点质量为 m 的物体受到地球的万有引力的物体受到地球的万有引力；E引 引 GM r2 ，其中，其中 G 为万有引力常量，为万有引力常量，M 为地球质量，为地球质量，r 为该点到地心的距离且为该点到地心的距离且 rR。
