1、1.2 电场、电场强度、电场线【基本内容】 一、电场 1电场：带电体周围存在一种物质，这种物质叫电场。电荷间的相互作用就是通过电场发生的；电场具有力和能的特性。2电场最基本的性质：是对放入其中的电荷有力的作用。 二、电场强度 3意义：引入电场强度的目的是描述电场的强弱，它所描述的是放入电场中的电荷所受力的性质。4定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力与电荷量的比值,叫电场强度。用E表示。定义式： 5单位：牛/米，它是导出单位，符号为N/C。 6方向：电场强度是矢量，某点方向与正电荷在该点所受电场力方向一致。7影响因素：电场强度与试探电荷所受电场力无关，与试探电荷所带电荷量无关。电场强度是由电场
2、本身决定的。8真空中点电荷的电场强度：Q叫场源电荷，r是研究点到Q的距离 三、电场线 9电场线：为了直观的描述电场，在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线就叫做电场线。10电场线的性质：（1）电场线起始于正电荷（或无穷远），终止于负电荷（或无穷远）；（2）电场线的疏密反映电场的强弱；（3）任意两条电场线不相交。11几种常见电场的电场线分布：四、匀强电场：12定义：电场中各点的场强大小与方向均相同，叫做匀强电场。13电场线特点：平行且等距。【典例分析】例1如图所示，表示一个电场中a、b、c、d 四点分别引入试探电荷，测得试探电荷所受的电场力跟电荷量间的函
3、数关系图象，那么下面说法中正确的是（ ）A该电场是匀强电场Ba、b、c、d四点场强大小关系是：EdEaEbEc C这四点场强大小关系是：EaEbEcEd，场源是正电荷，位于A点D无法判断a、b、c、d四点场强大小关系 解析（1）从坐标的函数关系可确定，a、b、c、d都是过原点的倾斜直线，由场强的定义式可知，其斜率各点的场强大小，斜率不同，说明该电场一定不是匀强电场。选项B正确。（2）注意a、b两点表示正电荷受力方向为正，c、d两点表示试探电荷为负电荷，所受的电场力为负。例2如图所示，在真空中有两个点电荷Q1=+3.010-8C和Q2=3.010-8C，它们相距0.1m，求电场中A点场强。A点与
4、两个点电荷的距离r相等，r=0.1m。解析真空中点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2，它们大小相等，方向如图所示。场强E1，场强E2向上平移后与合矢量E构成一正三角形，故E与Q1Q2平行。E=E1=E2=kQ/r2=9.01093.010-8/(0.1)2N/C=2.7104N/C注意：用E=kQ/r2求解E时，电荷量取绝对值，方向根据电场电荷的电性决定。例3如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 AOB匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是 （ ）A先变大后变小，方向水平向左B先变大后变小，方向水平向右 C先变小后变大，方向水平向左
5、D先变小后变大，方向水平向右解析（1）等量异种电荷电场线分布如图所示，由图中电场线的分布可以看出，从A到O，电场线由疏到密，从O到B电场线由密到疏，所以从AOB，电场强度应由小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场线切线方向，为水平向右。（2）由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受的电场力大小相等方向相反，电子受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从AOB过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小应先变大后变小。所以选项B是正确的。例4图中实线是一簇未标明方向的由点电荷 产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的 运动轨迹，a、b是
6、诡计上的两点。若带电粒子在运动中只 受电场力作用，根据此图可作出正确判断的时（ ） A带电粒子所带电荷的符号 B带电粒子在a、b两点的受力方向 C带电粒子在a、b两点的速度何处较大D带电粒子在a、b两点的电势能何处较大 解析（1）从电场线分布情况可设想电场是由轨迹左侧的“点电荷”产生的。（2）从轨迹的偏向可得“点电荷”给带电离子吸引力，即a、b两点受力方向如图所示。（3）看粒子从a向b运动从图中可得F与v的夹角大于90角，电场力做负功、粒子动能减少，电荷电势能增加。（4）综上所述：BCD正确。【知识检测】B立立立立立立立立立立立a1如图所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则下
7、列正确的是：（ ）点电荷在a 点受到电场力方向必定与该点场强方向一致 同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力大正电荷放在a点静止释放，仅在电场力作用下运动轨迹与电场线一致 Da点的电场强度比b点的电场强度小2在电场中的某点放入电量为-q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电量为+2q的试探电荷，此时测得该点的场强为：（ ）A大小为2E，方向和E相反 B大小为E，方向和E相反C大小为2E，方向和E相同 D大小为E，方向和E相同3如图甲所示，AB是一点电荷电场中的电场线，图乙是放在电场线上a、b处的检验电荷所受电场力大小与所带电荷量大小间的函数关系图象，由此可判定( )
8、A.如果场源是正电荷，位置在A侧B.如果场源是正电荷，位置在B侧C.如果场源是负电荷，位置在A侧D.如果场源是负电荷，位置在B侧4法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场， 图为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图以下说法为中正确的是 （ ）A a、b为异种电荷，a带电荷量大于b带电量B a、b为异种电荷，a带电荷量小于b带电量C a、b为同种电荷，a带电荷量大于b带电量D a、b为同种电荷，a带电荷量小于b带电量 5一个单摆的摆球质量为m，摆球带有电量为q的负电荷，在没有电场时，单摆做简谐运动，周期为T；若在摆动过程中，突然在单摆所在的区域加一个竖直向上的匀强电场，则单摆的振动周期 （ ）A
9、变大 B变小 C不变 D无法确定6如图所示，一带点粒子从A运动到B，径迹如 虚线所示，由此可见（ ） A粒子带负电B粒子的加速度不断减小C粒子在A点时动能大DB的场强比A的场强大 7如图所示，轻绳系一带正电、重G的小球 悬挂在竖直向上的匀强电场中，使小球以悬点O为圆心在竖 直平面内作圆周运动，则 （ ）A小球可能作匀速圆周运动B小球只能作变速圆周运动C在小球经最高点B时，绳子拉力一定最小D小球经最低点A时 绳子拉力可能最小 8沿水平方向的场强为E=866103v/m的足够大的匀强电场 中，用绝缘细线系一个质量m=6.0g的带电小球，线的另一端固定 于O点，平衡时悬线与竖直方向成角，=30，如图
10、所 示，求（1）小球所带的电量；（2）剪断细线小球怎样运动，加速度 多大？（g取10m/s2） 答案1B 2D 3A 4B 5B 6ACD 7AD 84.010-6c，匀加速直线运动，11.5m/s2【课外阅读】 电场概述电荷之间的相互作用是通过电场发生的，只要有电荷存在，电荷的周围就存在着电场。电场是物质存在的一种形式，电场的基本特性是对静止或运动的电荷有作用力。正电荷受力方向与场强的方向相同，负电荷受力方向与场强方向相反。场强是描述电场特性的物理量。我们通过电场线来形象描述电场的分布，电场分为两种：一种是静电场，另外一个为感应电场。1静电场静电场是由静止电荷激发的电场。静电场的电场线起于正电荷终止于负电荷，或从无穷远到无穷远，其电场力移动电荷做功具有与路径无关的特点。用电势差描述电场，或用等势面形象地说明电场的分布。2感应电场变化磁场激发的电场叫感应电场或涡旋电场。感应电场的电场线是闭合的，没有起点、终点。闭合的电场线包围变化的磁场。