2020-2021学年第三节 电场力 电场强度优质课件ppt

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等量异种点电荷连线和中垂线上的电场强度分布特点
等量同种点电荷连线和中垂线上的电场强度分布特点
真空中点电荷的场强公式
电场的叠加---遵循平行四边形定则
如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？
因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。
例：真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为Q，且相距为r,则距离A为r/3处的P点的电场强度为多少？
解：A、B都在P点产生电场，且两个场强方向相反。
例：两个等量异种点电荷带电量均为Q,固定在图中A、B两处,两点电荷相距d，请求出图中两电荷连线上的等间距点a、b、c三处及连线的垂直平分线上的d、e、f 三处场强的大小和方向?并作图示意。
一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点的电场强度：
r>R，Q是整个球体所带的电荷量
例.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷(　　 )A．应放在A点，Q＝2q　　B．应放在B点，Q＝－2qC．应放在C点，Q＝－q D．应放在D点，Q＝q
先将＋q、－q在O点产生的场强合成
因为＋q、－q与O点构成等边三角形，可求出合场强E0方向水平向右，大小E0＝E1＝E2，如图所示
要使O点合场强为零，放入的电荷Q在O点产生的场强必与E0等大反向
1.电场强度的定义式为E=F/q，则（ ）A.它只适用于点电荷产生的电场B.无论检验电荷的q值如何变化，F与q的比值对电场中同一点来讲是不变的C.电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比D.场强方向与检验电荷的极性有关
与检验电荷无关，由场源电荷决定
1、两点电荷连线上:（1）各点电场线方向：从正电荷指向负电荷。（2）O点的场强最小，从O点沿连线向两边逐渐增大。 (3)两点电荷连线上，关于O点对称的两点场强相同。
2、两点电荷连线的中垂面（中垂线）上：（1）电场线方向均相同，场强方向均相同，且总与中垂面（线）垂直，在中垂线上关于O点对称的点电场强度相等。
（2）在中垂面（线）上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面（线）垂直，因此，在中垂面（线）上移动电荷时电场力不做功。
(3)从O点沿中垂线向两边，电场强度逐渐减小。
3、中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零
2、两点电荷连线中垂面（线）上：（1）场强方向总沿面（线）远离 O点（等量正电荷）
（2）在中垂面（线）上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱。（3）在中垂线上关于O点对称的点场强大小相等，方向相反。
1、两点电荷连线上:（1）各点电场强度方向：从该点指向O点。（2）O点的场强最小，且等于为零，从O点沿连线向两边逐渐增大。（3）两点电荷连线上，关于O点对称的两点场强大小相等，方向相反。
一对不等量异号点电荷的电场线
点电荷与带电平板的电场线
（1）以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称（像天女散花或垂柳）
（2）电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电场线分布，而带电平板恰为两电荷连线的垂直平分线
（3）在带电平板表面场强与平板垂直
（4）平板表面的电场线和平板垂直。所以在平板表面移动电荷时，电荷受到的电场力垂直于平板，其电场力不做功。
『判一判』(1)试探电荷的电荷量和尺寸都很小，放入试探电荷后不引起原电场的明显变化，因此试探电荷就是电荷量很小的点电荷。(　　)(2)电场强度的方向就是放在该处的试探电荷所受电场力的方向。(　　)(3)若以点电荷为球心做一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上各点电场强度处处相同。(　　)(4)两个异种电荷间的电场线从负电荷指向正电荷。(　　)(5)电场线在实际中不存在。(　　)(6)电场线是平行直线的电场一定是匀强电场。(　　)
√　×　×　×　√　×　
例.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，小球与负极板距离为b,如图所示，请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？
例、用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为0.01kg，所带电量为+2×10－8C。现加一个水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成45角，求这个匀强电场的电场强度。
例、已知竖直向下的匀强电场为E，一个带电量为q的正电荷从A静止沿半径为R的光滑半圆轨道下滑，问滑到最下端B时，对B的压力为多少？
例、如图，质量为m的三个带电小球放置在光滑的绝缘水平面上，彼此间距为L，带电量分别为qA=+10q、qB=-q，若在C球上加一个水平向右的恒力F，使得三球在运动过程中间距始终为L，则恒力F和C球带电量qC各是多少？
例、一个质量为m，带有+q电荷量的小球，用长为L的绝缘细线悬吊在竖直向下的场强为E的匀强电场中，如果将细线拉至与竖直方向成θ角，然后将小球无初速度释放，如下图，求小球运动到最低点时细线的拉力多大？
1.两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等，用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1=E2的点( )A.有三个，其中两处合场强为零B.有三个，其中一处合场强为零C.只有两个，其中一处合场强为零D.只有一个，该处合场强不为零
2.下列关于电场线的几种说法中，正确的是 ( )A.沿电场线方向，场强必定越来越小B.在复杂电场中的电场线是可能相交的C.点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合D.电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就越大
3.如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，用Ea、Eb表示a、b两点电场强度的大小，则( )A.a、b两点的场强的方向相同B.电场线是直线，可知Ea=EbC.不知a、b附近的电场线分布，故Ea、Eb的大小不能确定D.电场线从a指向b，所以Ea>Eb