求电场强度的六种特殊方法
一、镜像法（对称法）
镜像法实际上就是根据某些物理现象、物理规律、物理过程或几何图形的对称性进行解题的一种方法，利用此
法分析解决问题可以避免复杂的数学演算和推导，直接抓住问题的实质，有出奇制胜之效。
例1．（2005年上海卷4题）如图1，带电量为+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和方向如何？(静电力恒量为k)
二、微元法
微元法就是将研究对象分割成若干微小的的单元，或从研究对象上选取某一“微元”加以分析，从而可以化曲
为直，使变量、难以确定的量转化为常量、容易确定的量。
例2.如图2所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直
于圆环平面的称轴上的一点，OP＝L，试求P点的场强。
三、等效替代法
“等效替代”方法，是指在效果相同的前提下，从A事实出发，用另外的B事实来代替，必要时再由B而C……
直至实现所给问题的条件，从而建立与之相对应联系，得以用有关规律解之。如以模型代实物，以合力（合运动）
替代数个分力（分运动）；等效电阻、等效电源等。
例3．如图3所示，一带正Q电量的点电荷A，与一块接地的长金属板MN组成一系统，点电荷A与板MN间的
垂直距离为为d，试求A与板MN的连线中点C处的电场强度．
四、补偿法
求解物理问题，要根据问题给出的条件建立起物理模型。但有时由题给条件建立模型不是一个完整的模型，这
时需要给原来的问题补充一些条件，组成一个完整的新模型。这样，求解原模型的问题就变为求解新模型与补充条
件的差值问题。
例4.如图5所示，用长为L的金属丝弯成半径为r的圆弧，但在A、B之间留有宽度为d的间隙，且d远远小
于r，将电量为Q的正电荷均为分布于金属丝上，求圆心处的电场强度。
五、等分法
利用等分法找等势点，再连等势线，最后利用电场强度与电势的关系，求出电场强度。
例5． 如图6所示，a 、b 、c 是匀强电场中的三点，这三点边线构成等边三角形，每边长L ＝21cm ，将一带
电量6
q=210C --?的点电荷从a 点移到b 点，电场力做功51W 1.210J --?＝；若将同一点电荷从a 点移到c 点，电场力做功6
2W 610J -?＝，试求匀强电场强度E 。
六、极值法
物理学中的极值问题可分为物理型和数学型两类。物理型主要依据物理概念、定理、写律求解。数学型则是在根据物理规律列方程后，依靠数学中求极值的知识求解。
例6 如图8所示，两带电量为+Q 的点电荷相距2L ，MN 是两电荷连线的中垂线，求MN 上场强的最大值。
针对训练1：下列选项中的各1/4圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各1/4圆环间彼此绝缘。坐标原点
处电场强度最大的是
针对训练2：如图所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量).
针对训练3：如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z?0的空间,z>0的空间为真空。将电荷量为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z 轴上z=h/2处的场强大小为(k为静电力常量)( )
针对训练4：如图所示,一半径为r的圆环上均匀分布着电荷量为+Q的电荷,在垂直于圆环面且过圆心0的中轴线上有A、B、C三个点，C和0、0和A间的距离均为d,A、B间的距离为2d,在B点处固定一电荷量为+q的点电荷。已知A点处的电场强度为零,k为静电力常量,求:
(1)0点的电场强度E,;
(2)C点的电场强度E。
针对训练5．均匀带电的球体在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球体上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球半径为R，MN为通过半球顶点与球心O
的轴线，在轴线上有A、B两点，A、B关于O点对称，AB=4R。已知A点的场强大小
为E，则B点的场强大小为（）
A. B. C. D.
针对训练6．已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零，电势处处相等．如
图所示，正电荷均匀分布在半球面上，Ox为通过半球顶点与球心O的轴
线．A、B为轴上的点，且OA=OB．C、D为直径上的两点，且OC=OD．则下
列判断正确的是( ) A. A 点的电势与B 点的电势相等
B. C 点的电场强度与D 点的电场强度不相同
C. A 点的电场强度与B 点的电场强度相同
D. 在A 点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，该粒子将沿AB 做匀加速直线运动
求电场强度的六种特殊方法
例1．解析：均匀带电薄板在a,b 两对称点处产生的场强大小相等，方向相反，具有对称性。而带电薄板和点电荷+q 在a 点处的合场强为零，则E a ＝2kq
d
，方向垂直于薄板向右，故薄板在b 处产生的场强大小为E b ＝E a =
2
kq
d ,方向垂直于薄板向左。 例2.解析：设想将圆环看成由ｎ个小段组成，当ｎ相当大时，每一小段都可以看作点电荷，其所带电荷量Ｑ′＝Ｑ／ｎ，由点电荷场强公式可求得每一小段带电体在Ｐ处产生的场强为
)
(222L R n kQ
nr kQ E +=
=
由对称性知，各小段带电环在Ｐ处的场强Ｅ，垂直于轴的分量Ｅｙ相互 抵消，而其轴向分量Ｅｘ之和即为带电环在Ｐ处的场强ＥＰ
θcos )
(22L R n Q
nk
nE E x P +==
2
322)
(L R QL k
+=
例3．解析：求金属板和点电荷产生的合场强，显然用现在的公式直接求解比较困难。能否用中学所学的知识灵活地迁移而解决呢？当然可以。由于金属板接地，电势为0，而一对等量异号的电荷在其连线的中垂线上电势也为0，因而可以联想成图4中所示的两个等量异号电荷组成的静电场等效替代原电场。根据电场叠加原理，容易求得C 点的场强。
c A B
222
E =E E =kQ/(d/2)(3/2)40/9kQ d kQ d ++= 例4.解析：中学物理只讲到有关点电荷强的计算公式和匀强电场场强的计算方法以，本题是求一个规则带电体所产生的电场，没有现成公式直接可
用，需变换思维角度。假设将这个圆环缺口补上，并且已补缺部分的电荷密度与原有缺口的环体上的电荷密度一样，这样就形成一个电荷均匀分布的完整带电环，环上处于同一直径两端的微小部分所带电荷可视为两个相应点的点电荷，它们在圆心O 处产生的电
r
场叠加后合场强为零。根据对称性可知，带电小段，由题给条件可视为点电荷，它在圆心O 处的场强E 1，是可求的。若题中待求场强为E 2，则E 1+ E 2＝0。设原缺口环所带电荷的线密度为ρ,Q ρπ＝/(2r-d)，则补上的那一小段金属丝带电量Q ＇＝d ρ，在0处的场强E 1＝K Q ＇/r 2
,由E 1+ E 2＝0可得：E 2＝- E 1，负号表示E 2与E 1反向，背向圆心向
左。
例5．解析： 首先确定a 、b 、c 三点电势的高低，因为
V V q W U ab ab
0.6102102.165=?-?-==--, V V q W U ac ac 0.310
21066
6-=?-?==--
所以U cb =9.0v ；Uc>Ua>Ub ，将cb 三等分，每一段表示电势差3V ，如图7所示，并
从c 点依次作ad 平行线，得到各等势线，作等线的垂线ce ，场强方向由c 指向e 。所以：
ab ab
2U U E =,Lcosa Lcos 3cos =2cos a,a=603cos =2cos (60)=cos 3sin 2cos =31cos ,cos =21/7
θθθθθθθθθθ?-?-+?-＝
所以：
ab
U E =200V/m Lcos θ
＝
例6 解析：用极限分析法可知，两电荷间的中点O 处的场强为零，在中垂线MN 处的无穷远处电场也为零，所以MN 在必看场强的最大值。采用最常规方法找出所求量的函数表达式，再求极值。由图9可知，MN 上的水平分量相互抵消，所以有： θθθsin )
cos /(2)sin (22
1L Q
k
E E == 将上式平方得 )sin 2(cos cos 222242
2
2
θθθL
Q K E = 由于2sin 2cos sin 2
22=++θθθ
所以当θθ2
2sin 2cos =，即2
2
tan =
θ时，E 有最大值为 2max 964L
Q
k E =
针对训练1：答案 B
解析 据题意，由于电荷分布均匀，将各1/4圆环看成一个带点小球且处于1/4圆环的中点，则图A 产生电场力F 第三象限角平分线向下；B 图中正负电荷电场力的合力大小为
，方向沿x 轴负半轴方向；图C 中两个正电荷电
场力相互抵消，合力大小为F 沿第二象限角平分线向上；图D 中电场力的合力为0；则电场力最大的为B 图，据可知，电场强度最大的正是B 图。选项B 正确。 针对训练2：答案：B
解析 电荷量为q 的点电荷在b 处产生电场强度为2kQ
E R
=
,而半径为R 均匀分布着电荷量为Q 的圆盘上电荷，与在a 点处有一电荷量为q （q>0）的固定点电荷，在b 点处的场强为零， 则圆盘在此处产生电场强度也为2kq E R =
．那么圆盘在此d 产生电场强度则仍为2
kq E R =． 而电荷量为q 的点电荷在d 处产生电场强度为2
(3)
kq
E R '=，由于都在d 处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加．如图所示：
所以两者这d 处产生电场强度为2
109kq
R .故选B. 针对训练3：答案 D 解析 在z 轴上2h
-处，合场强为零，该点场强为q 和导体近端感应电荷产生电场的场强的矢
量和；q 在2h -处产生的场强为：122439()2
kq kq E h h ==；由于导体远端离2h
-处很远，影响可以忽略不计，故导体在
2h -处产生场强近似等于近端在2
h
-处产生的场强； 2h -处场强为：120E E =+,故21249kq E E h =-=-；根据对称性，导体近端在2
h
处产生的场强为2249kq E h -=；电荷
q 在2h 处产生的场强为：224()2
kq kq h h =；故2h
处产生的场强为：222
444099kq kq kq h h h +=；故选D.
针对训练4：解析（1）由于圆环上电荷均匀分布，根据对称性和电场的叠加原理则得带电圆环在O 点处的电场大小为0；
（2）B 处的点电荷Q 在A 处产生的场强大小为22
(2)4A kq kq
E h h =
=已知A 点处的场强为零，根据电场的叠加原理得知圆盘在A 点处产生的场强24A
A kq E E h '==，方向竖直向上；根据对称性可知圆盘在C 产生的场强2
4C A
kq
E E h '==，方向竖直向下．
q 在C 处产生的场强大小为24C kq
E h
'=
，方向竖直向下，则根据电场的叠加原理得知C 点处场强的大小2
516C C
kq
E E E h
'=+= ，方向竖直向下．
针对训练5：B 【解析】解：若将带电量为2q 的球面放在O 处，均匀带电的球壳在A 、B 点所产生的电场为
，由题知当半球面产生的场强为E ，则B 点的场强为。解得，故选B 。
针对训练6：C 【解析】试题分析：通过割补法将球壳补全，然后结合合场强分析A 、B 两点和C 、D 两点电场强度的关系．根据电场线的方向分析电势高低．通过分析带电粒子受力情况，分析粒子的运动情况．
电场线的方向由正电荷指向无穷远或负电荷，可知，图中电场线的方向为沿AOB 的方向，所以A 点电势高于B 点
电势，故A错误；将题中半球壳补成一个完整的球壳，且带电均匀，设左、右半球在A点产生的场强大小分别为
和．由题知，均匀带电球壳内部电场强度处处为零，则知．根据对称性可知，左、右半球在B点产生的场
强大小分别为和．且．则在图示电场中，A的场强大小为，方向向右．B的场强大小为，方向向右，所以A点的电场强度与B点的电场强度相同，同理C和D点的电场强度也相同，故B错误C正确；在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子，由于电场强度是变化的，所以粒子所受的电场力是变化的，则该粒子将做变加速直线运动，故D错误．
计算电场强度的基本方法 电场强度是静电学中最基本最重要的概念之一，是历年高考考查的热点。高考中将静电学与力学、磁学等问题放在一起作为综合题考查在每年是必不可少的。这些题目中往往涉及有电场力、电势和电势能等参数，这些参数与静电场最基本的物理性质参数——电场强度是紧密相关的。因此，要解决好这些问题，我们首先必须熟练掌握计算电场强度的方法。 在这里，我们首先介绍一下计算电场强度的基本方法。结合所分析的静电场的特点，很多求解电场强度的问题都可以用它来解决。对于一些比较特殊的电场，我们将在下一节介绍一些特殊的方法，那些特殊的方法也是由这些基本方法衍生而来的，因此，我们需要掌握好这些基本方法。下面来看一看这些基本方法。 方法特点 电场强度的定义是检验电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷q 的比值，用E 表示。因此，我们可以利用这一定义去求电场中某点的电场强度。想办法求出电荷q 在某点所受的电场力，使用公式F q E =，即可求出电场强度。在这里需要注意两点：（1）这里q 代表 电量，如果带正电则值为正，此时E 的方向与F 相同；如果带负电则值为负，此时E 的方向与F 相反。（2）由于E 有方向，是矢量，因此我们可以使用矢量的运算法则（正交分解法、平行四边形法则、矢量三角形法则等）求几个不同的电场在某一点所产生的合场强。 根据这一定义，点电荷Q 在周围某点所产生的场强为22 Qq F r q k Q E k q r ===。根据这一定义以及匀强电场中电场力做功与电势能的关系有W F d qE d q U === ，因此匀强电场的场强为U d E =。 从定义引出来的方法是最基本的方法，下面我们来看一看具体该怎么用。 经典体验（1） 如图所示，带正电小球质量为m=1×10-2kg ，带电量为q=1.6×10-6 C 。置于光滑绝缘水平面上的A 点，当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小 球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线 运动，当运动到B 点时，测得速度v B =1.5m/s ， 此时小球的位移为s=0.15m ，求此匀强电场 的场强E 的取值范围（g=10m/s 2 ）。 体验思路： 要求E 的取值范围，我们已知电量q ，根据上面的定义，即是要求电场力的
16-17学年高考物理电场知识点讲解：电场 强度 电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量，下面是16-17学年高考物理电场知识点讲解：电场强度，希望对考生有帮助。 描述电场的基本物理量,是个矢量.简称场强.电场的基本特征是能使其中的电荷受到作用力, 在电场中某观察点的电场强度E,等于置于该点的静止试验电荷q'所受的力F与电量q'的比.试验电荷q'的数值应足够小,不改变它所在处的电场.这样,电场强度就等于每单位正试验电荷所受的力. 电场强度的单位应是牛(顿)每库(伦)在国际单位制中,电场强度的单位是伏(特)每米. 对于真空中静止点电荷q所建立的电场,可以由库仑定律得出 式中r是电荷q 至观察点(或q')的距离;r是由q 指向该观察点的单位矢量,它标明了E的方向;ε0是真空介电常数. 静电场或库仑电场是无旋场,可以引入标量电位φ,而电场强度矢量与电位标量间的关系为负梯度关系 E=-εφ 时变磁场产生的电场称为感应电场,是有旋场.引入矢量磁位A并选择适当规范,可得电场强度与矢量磁位间的关系为时间变化率的负数关系,即 感应电场与库仑电场的合成电场是有源有旋场 电场强度的大小,关系到电工设备中各处绝缘材料的承受能力、导电
材料中出现的电流密度、端钮上的电压,以及是否产生电晕、闪络现象等问题,是设计中需考虑的重要物理量之一. 电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那一点所受的电 场力.试验电荷的电量、体积均应充分小,以便忽略它对电场分布的影响并精确描述各点的电场.场强是矢量,其方向为正的试验电荷受力的方向,其大小等于单位试验电荷所受的力.场强的单位是伏/米,1伏/米=1牛/库.场强的空间分布可以用电力线形象地图示.电场强度遵从场强叠加原理,即空间总的场强等于各电场单独存在时场强的矢量和,即场强叠加原理是实验规律,它表明各个电场都在独立地起作用,并不因存在其他电场而有所影响.以上叙述既适用于静电场也适用于有旋电场或由两者构成的普遍电场. 真空中点电荷场强公式:E=k*Q/r^2 匀强电场场强公式：E=U/d 任何电场中都适用的定义式：E=F/q 平行板电容器间的场强E=U/d=4πkQ/εS 介质中点电荷的场强：E=kQ/(ε*r^2) 16-17学年高考物理电场知识点讲解：电场强度就为大家分享到这里，更多精彩内容请关注查字典物理网。
一、电场基本规律 1、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。（1）三种带电方式：摩 擦起电，感应起电，接触起电。 （2）元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=×10-19 C ——密立根测得e 的值。 2、库伦定律 （1）定律内容：真空．．中两个静止点电荷．．．．． 之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 （2）表达式：221r Q kQ F = k=×109N ·m 2/C 2——静电力常量 （3）适用条件：真空中静止的点电荷。 二、电场力的性质 1、电场的基本性质：电场对放入其中电荷有力的作用。 2、电场强度E （1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值，就叫做该点的电场强度。 （2）定义式：q F E = E 与F 、q 无关，只由电场本身决定。 （3）电场强度是矢量：大小：单位电荷受到的电场力。 方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E 的方向相反。 （4）单位：N/C,V/m 1N/C=1V/m （5）其他的电场强度公式 ○1点电荷的场强公式：2 r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式：d U E =——d 沿电场方向两点间距离 （6）场强的叠加：遵循平行四边形法则
3、电场线 （1）意义：形象直观描述电场强弱和方向理性模型，实际上是不存在的 （2）电场线的特点： ○ 1电场线起于正（无穷远），止于（无穷远）负电荷 ○ 2不封闭，不相交，不相切 ○ 3沿电场线电势降低，且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。 ○ 4电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面 （3）几种特殊电场的电场线 三、电场能的性质 1、电场能的基本性质：电荷在电场中移动，电场力要对电荷做功。 2、电势能Ep （1）定义：电荷在电场中，由于电场和电荷间的相互作用，由位置决定的能量。电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。 （2）定义式：0A pA W E =——带正负号计算 （3）特点： ○ 1电势能具有相对性，相对零势能面而言，通常选大地或无穷远处为零势能面。 ○2电势能的变化量△E p 与零势能面的选择无关。 3、电势φ （1）定义：电荷在电场中某一点的电势能Ep 与电荷量的比值。 （2）定义式：φq E p = ——单位：伏（V ）——带正负号计算 （3）特点： ○1电势具有相对性，相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。 E
求解电场强度方法分类赏析 一．必会的基本方法： 1．运用电场强度定义式求解 例 1. 质量为 m 、电荷量为 q 的质点，在静电力作用下以恒定速率 v 沿圆弧从 A 点运动 到 B 点 ,，其速度方向改变的角度为 θ（弧度）， AB 弧长为 s ，求 AB 弧中点的场强 E 。 【解析】 :质点在静电力作用下做匀速圆周运动，则其所需的向心力由位于圆心处的点 v 2 s 电荷产生电场力提供。由牛顿第二定律可得电场力 F = F 向 = m v 。由几何关系有 r = s ， r 场源电荷的电性来决定。 2．运用电场强度与电场差关系和等分法求解 例 2（ 2012 安徽卷）．如图 1-1 所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强 电场，其中坐标原点 O 处的电势为 0V ，点 A 处的电势为 6V ，点 B 处的电势为 3V ，则电场 强度的大小为 A A ． 200V /m B ． 200 3V /m C ． 100V / m D ． 100 3V /m （ 1） 在匀强电场中两点间的电势差 U = Ed ， d 为两点沿电场强度方向的距离。在 一些 非强电场中可以通过取微元或等效的方法来进行求解。 （2 若已知匀强电场三点电势，则利用“等分法”找出等势点，画出等势面，确定电场 线，再由匀强电场的大小与电势差的关系求解。 3．运用“电场叠加原理”求解 例 3（2010 海南）.如右图 2， 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 E 1；若将 N 点处的点电荷移至 P 则 O 点的场场强大小变为 E 2 ， E 1 与 E 2 之比为 B 所以 F = v 2 m s 根据电场强度的定义有 F mv 2 = q qs 方向沿半径方向，指向由 图2
精锐教育学科教师辅导教案 学员编号：SH0165463 年 级：高二 课时数：3 学员姓名: 阮翌宸 辅导科目：物理 学科教师:戚金涛 授课类型 T-电场 T-电场强度 T-库仑定律 星 级 ★★★★ ★★★★ ★★★★ 教学目的 1. 理解描述电场的基本物理量； 2. 掌握电场强度的概念和计算。 3. 掌握库仑力和电场力的计算。 授课日期及时段 2014-1-22 教学内容 初中时我们对于电场有了初步的了解，对于电场的动态分析以及电场强度也进行了简单的研究，从这一节课开始我们将对电场进行进一步的学习与分析…….. 一、要点提纲： 重难点知识归纳及讲解 （一）电荷 库仑定律 1、电荷守恒定律和元电荷 自然界中只有两种电荷，正电荷和负电荷。电荷的多少叫做电荷量，正电荷的电荷量用正数表示，负电荷 Ⅱ.同步讲解 Ⅰ.课堂导入
的电荷量用负数表示。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。使物体带电的方法有：（1）摩擦起电；（2）接触带电；（3）感应起电。不管哪种方式使物体带电，都是由于电荷转移的结果。元电荷e=1.60×10－19C. 2、电荷守恒定律 电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。 3、比荷：带电粒子的电荷量与粒子的的质量之比，叫做该粒子的比荷。 4、库仑定律 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 （1）公式 （2）k=9.0×109N·m2/c2 （3）适用于点电荷（注意：看作点电荷的前提是带电体间的距离远大于带电体的尺寸 5、由于物体带电是由于电荷的转移，可知，物体所带电荷量或者等于电荷量e，或者等于电荷量e的整数倍。 电荷量e称为元电荷，e=1.60×10－19C，比荷C/kg. 6、点电荷：如果带电体的距离比它们自身的大小大得多，带电体的大小和形状忽略不计。这样的带电体可看作点电荷，它是一种理想化的物理模型。 （二）电场电场强度 1、电场的基本性质：就是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。 2、电场是一种特殊的物质形态。 3、电场强度 放入电场中某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。 （1）公式 （2）单位V/m 1V/m=1N/C （3）矢量性：规定正电荷在该点受电场力的方向为该点场强的方向。 4、点电荷电场的场强 5、电场的叠加原理：如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相叠加，形成合电场。这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。这叫做电场的叠加原理。 6、电场强度：电场强度是反映电场“力的性质”的物理量，是定义式，而仅适用于点电荷产 生的电场。电场强度由表达，但E与F和q无关，E由场源和位置决定。 7、匀强电场 (1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.
§10 怎样计算电场强度？ 静电场的电场强度计算，一般有三种方法： 1、 从点电荷场强公式出发进行叠加； 2、 用高斯定理求解； 3、 从电场强度和电势的微分关系求解。 这三种方法各有优点： 从点电荷的场强公式出发，通过叠加原理来计算，在原则上，是没有不可应用的。但是，叠加是矢量的叠加，因此计算往往十分麻烦。 用高斯定理求电场强度，方法简单，演算方便，它有较大的局限性，只适宜于某些电荷对称分布的场强的计算，或者场强不是对称的，但为几种能用高斯定理求解折场的合成。 用场电势的微分关系求场强也有普遍性，而且叠加是代数叠加。这一种方法也简便，不过还比不上高斯定理。 所以求场强时，一般首先考虑是琐能用高斯定理，其次考虑是否能用场强与电势的微分关系去求。下面分别加以讨论。 一、从点电荷的场强公式出发通过叠加原理进行计算 点电荷的场强公式： 301 (1)4i i i q E r r πε= ∑r r 当电荷连续分布时： ()() 303 0301(2) 4134144r E dl r r E ds r r E d r λπεσπερτπε===???r r r r r r 式中 λ－电荷的线密度； σ－电荷的面密度； ρ－电荷的体密度。 式（2）、（3）、（4）中，积分应普遍一切有电荷分布的地方。计算时，还必须注意这是矢量和。 1、 善于积分变量的统一问题
如果积分上包含有几个相关的变量，只有将它们用同一变量来表示，积分才能积得结果。 这在应用点电荷的场强公式求带电体的场强时，或者应用毕－沙－拉定律求B r 时，常常遇到。 因此，要积分必须先解决积分变量的统一问题。 积分上包含有几个变量，相互之间存在一定的关系。因此，任一变量都可选作自变量，而将其他变量用该变量来统一表示。必须指出，不但可以将积分号中包含的变量选作自变量，而且也可选择不包含在积分号中但与积分号中的变量都有关的量作为自变量，要根据具体情况而定。 现以图2－10－1所示均匀带电直线的场强计算为例来讨论积分变量的统一问题。 由图可知： 2 0cos 4x dl dE r λθπε= 2 0sin 4y dl dE r λθπε= 202 0cos (5) 4sin (6) 4x x y y dl E dE r dl E dE r λθπελθπε∴====?? ?? 上述三个变量中，共有三个相关变量：θ、l 、r 。为了把积分计算出来，必须把三个变量统一用某一个变量，可以θ、l 、r 中的任一个，或者用它的相关变量来表示。究竟选哪 一个好呢？ 如果选择θ为自变量，则应把l 、r 都化作θ的函数来表示。由图示几何关系可得： 2222cot l a dl acse d r a cse θθθθ =-== 于是得： ()()2 12 1 21002100cos sin sin 44sin cos cos 44x y E a a E a a θθθθλλ θθθπεπελλ θθθπεπε==-==-? ? x 图2－10－1
高 一 物 理 选 修 3-1 《静 电 场》 总 结 一．电荷及守恒定律 （一） 1、三种起电方式： 2、感应起电的结果： 3、三种起点方式的相同和不同点： （二） 1、电荷守恒定律内容： 2、什么是元电荷： e 19 106.11-?=______________，质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。 3、比荷： 二. 库仑定律 1、内容： ________________________________________________________________ _ 2、公式：21r Q Q K F =_________________，F 叫库仑力或静电力，也叫电场力。它可以是引力，也可以是斥力，K 叫静电力常量，29/109C m N K ??=_________________________。 3、适用条件：__________________（带电体的线度远小于电荷间的距离r 时，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时，可看作是点电荷）（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心间距代替r ，同种电荷间的库仑力F ，异种电荷间的库仑力F ）。 4、三个自由点电荷静态平衡问题：
三．电场强度 1. 电场 ___________周围存在的一种物质。电场是__________的，是不以人的意志为转移的，只要电荷存在，在其周围空间就存在电场，电场具有___的性质和______的性质。 2. 电场强度 1) 物理意义： 2) 定义：公式：F E / =__________，E 与q 、F ____关，取决于_______，适用于____电场。 3) 其中的q 为__________________（以前称为检验电荷），是电荷量很______的点 电荷（可正可负）。 4) 单位： 5) 方向：是____量，规定电场中某点的场强方向跟_______在该点所受电场力方向 相同。 3. 点电荷周围的场强 ① 点电荷Q 在真空中产生的电场r Q K E =________________，K 为静电力常量。 ② 均匀带点球壳外的场强： 均匀带点球壳内的场强： 4. 匀强电场 在匀强电场中，场强在数值上等于沿______每单位长度上的电势差，即： U E /=_____。 5. 电场叠加 几个电场叠加在同一区域形成的合电场，其场强可用矢量的合成定则 （________）进行合成。 6. 电场线 （1）作用：___________________________________________________________。
考点24 电容器和电容量 【考点知识方法解读】 1.两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可视为电容器。电容量是描述电容器容纳电荷本领的物理量。物理学中用电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 的比值定义为该电容器的电容量，即C=Q/U 。电容量由电容器本身的几何尺寸和介质特性决定，与电容器是否带电、带电量多少、极板间电势差大小无关。 2.动态含电容器电路的分析方法： ①确定不变量。若电容器与电源相连，电容器两极板之间的电势差U 不变；若电容器充电后与电源断开，则电容器两极板带电荷量Q 不变。 ②用平行板电容器的决定式C= 4S kd επ分析电容器的电容变化。若正对面积S 增大，电容量增大；若两极板之间的距离d 增大， 电容量减小；若插入介电常数ε较大的电介质，电容量增大。 ③用电容量定义式C=Q/U 分析电容器所带电荷量变化（电势差U 不变），或电容器两极板之间的电势差变化（电荷量Q 不变）。 ④用电荷量与电场强度的关系及其相关知识分析电场强度的变化。若电容器正对面积不变，带电荷量不变，两极板之间的距离d 变化，两极板之间的电场强度不变；若两极板之间的电势差不变，若两极板之间的距离d 变化，由E=U/d 可分析两极板之间的电场强度的变化。 · 【最新三年高考物理精选解析】 1.（2012·新课标理综）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 A ．.所受重力与电场力平衡 B ．.电势能逐渐增加 C ．.动能逐渐增加 D ．.做匀变速直线运动 2.（2012·江苏物理）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容量C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A ．C 和U 均增大 B ． C 增大，U 减小 C ．C 减小，U 增大 D ．C 和U 均减小 3：（2011天津理综第5题）板间距为d 的平行板板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为 E 1现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为d/2，其他条件不变，这时两极板间电势差U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是 A. U 2=U 1，E 2=E 1 B. U 2=2U 1，E 2=4E 1 C. U 2=U 1，E 2=2E 1 D. U 2=2U 1，E 2=2E 1 4．（2010·北京理综）．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如题1图）。设两极板正对面积为S ，极板间的距离为ｄ，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，若 A. 》 B. 保持S 不变，增大d ，则 变大 C. 保持S 不变，增大d ，则 变小 D. 保持d 不变，增大S ，则 变小 E. 保持d 不变，增大S ，则 不变 5．(2010·重庆理综)某电容式话筒的原理示意图如题3图所示，E 为电源，R 为电阻，薄片P 和Q 为两金属基板。对着话筒说话时，P 振动而Q 可视为不动。在P 、Q 间距增大过程中， A ．P 、Q 构成的电容器的电容增大 B ．P 上电荷量保持不变 C ．M 点的电势比N 点的低 D ．M 点的电势比N 点的高 6．（2010·安徽理综）如题6图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S ，小球静止时受到悬线的拉力为F 。调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是 A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大 ~ B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小 C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大 D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小 7. （2012·浙江理综）为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连，如图所示。当开关从a 拨到b 时，由L 与C 构成的回路中产生的周期T=2πLC 的振荡电流。当罐中液面上升时（ ） A. 电容器的电容减小 B. 电容器的电容增大z x x k C. LC 回路的振荡频率减小 D. LC 回路的振荡频率增大 & 8. （2012·海南物理）将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d 、U 、E 和Q 表示。下列说法正确的是 A ．保持U 不变，将d 变为原来的两倍，则E 变为原来的一半 B ．保持E 不变，将d 变为原来的一半，则U 变为原来的两倍 C ．保持d 不变，将Q 变为原来的两倍，则U 变为原来的一半 D ．保持d 不变，将Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半 9.（2012·全国理综）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O 点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。 》 E S R 0 R 1 R 2 M N
人教版物理高二上学期《静电场》知识点归纳 考点1.电荷、电荷守恒定律 自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。 1. 元电荷：电荷量e=1.60×10-19C 的电荷，叫元电荷。说明任意带电体的电荷量都是元电 荷电荷量的整数倍。 2. 电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变。 3. 两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分。 考点2.库仑定律 1. 内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。 2. 公式：叫静电力常量）式中,/100.9(229221C m N k r Q Q k F ??== 3. 适用条件：真空中的点电荷。 4. 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。 考点3.电场强度 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 ⑴ 定义：放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度。 ⑵ 单位：N/C 或V/m 。 ⑶ 电场强度的三种表达方式的比较 ⑷方向：规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向，或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。 ⑸叠加性：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫做电场强度的叠加，电场强度的叠加尊从平行四边形定则。 考点4.电场线、匀强电场 1. 电场线：为了形象直观描述电场的强弱和方向，在电场中画出一系列的曲线，曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向，曲线的疏密程度表示场强的大小。 2. 电场线的特点 ⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。 ⑵ 始于正电荷或无穷远，终于无穷远或负电荷，静电场的电场线是不闭合曲线。
电场力的性质之考点一（电场强度的理解及计算） 班级：：编写：熠 学习目标：1、理解电场强度的矢量性；2、掌握电场强度的计算方法。 自主学习：一、三个公式的比较 二、 (1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场的电场强度为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和． (2)计算法则：平行四边形定则． 题型一、点电荷产生的电场 正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷中心 1、如图所示，真空中有两个点电荷Q1 =+3.0×10-8C和Q2 =-3.0×10-8C，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m 。求：电场中A点的场强。 2、如图，A、B两点放有均带电量为+2×10-8C两个点电荷，相距60cm，试求：
（1）AB 连线中点O 的场强； （2）AB 连线的垂直平分线上离开O 点距离为30cm 处的P 点的场强。 合作学习： 【拓展训练】：3、(2013·重点中学联考)如图所示，一个均匀的带电圆环， 带电荷量为＋Q ，半径为R ，放在绝缘水平桌面上．圆心为O 点，过O 点作一竖直线，在此线上取一点A ，使A 到O 点的距离为d 。求A 点处的电场强度。 方法归纳： 【变式训练】：4、在某平面上有一个半径为r 的绝缘带电圆环： (1)若在圆周上等间距地分布n (n ≥2)个相同的点电荷，则圆心处的合场强为多少？ (2)若有一半径同样为r ，单位长度带电荷量为q (q ＞0)的均匀带电圆环上有一个很小的缺口Δl (且Δl r )，如图所示，则圆心处的场强又为多少？ 方法归纳：补偿法。 解题关键：把带有缺口的带电圆环―――→转化为 点电荷 解析： (1)当n 分别取2、3、4时圆心处的场强均为零，结合点电荷电场的对称性可知，n 个相同的点电荷在圆心处的合场强为零． (2)可以把均匀带电圆环视为由很多点电荷组成，若将缺口补上，再根据电荷分布的对称性可得，圆心O 处的合场强为零，由于有缺口的存在，圆心O 处的电场即为缺口相对圆心O 的对称点产生的电场，其电场强度为该处电荷(可视为点电荷)在O 点的电场强度(包括 大小和方向)．其电场强度的大小为E ＝k q Δl r 2，方向由圆心O 指向缺口． 答案： (1)合场强为零 (2) k q Δl r 2，方向由圆心O 指向缺口 分析电场叠加问题的一般步骤 电场强度是矢量，叠加时应遵从平行四边形定则，分析电场的叠加问题的一般步骤是： (1)确定分析计算的空间位置； (2)分析该处有几个分电场，先计算出各个分电场在该点的电场强度的大小和方向； (3)依次利用平行四边形定则求出矢量和． 题型二特殊带电体产生的电场
第一章 章节复习总结 一、电场基本规律 1、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体， 或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。（1）三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。 （2）元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=1.6×10-19 C ——密立根测得e 的值。 2、库伦定律 （1）定律内容：真空．．中两个静止点电荷．．．．． 之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 （2）表达式：2 21r Q kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2 ——静电力常量 （3）适用条件：真空中静止的点电荷。 二、电场力的性质 1、电场的基本性质：电场对放入其中电荷有力的作用。 2、电场强度E （1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值，就叫做该点的 电场强度。 （2）定义式：q F E = E 与F 、q 无关，只由电场本身决定。 （3）电场强度是矢量：大小：单位电荷受到的电场力。 方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E 的方向相反。 （4）单位：N/C,V/m 1N/C=1V/m （5）其他的电场强度公式 ○ 1点电荷的场强公式：2 r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式：d U E =——d 沿电场方向两点间距离 （6）场强的叠加：遵循平行四边形法则 3、电场线 （1）意义：形象直观描述电场强弱和方向理性模型，实际上是不存在的 （2）电场线的特点： ○ 1电场线起于正（无穷远），止于（无穷远）负电荷 ○ 2不封闭，不相交，不相切 ○ 3沿电场线电势降低，且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。 ○ 4电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面 （3）几种特殊电场的电场线
电场强度的几种求法 一．公式法 1．q F E =是电场强度的定义式：适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷无关，试探电荷q 充当“测量工具”的作用。 2．2 r k Q E =是真空中点电荷电场强度的决定式，E 由场源电荷Q 和某点到场源电荷的距离r 决定。 3．d U E =是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中的d 为两点间的距离在场强方向的投影。 二．对称叠加法 当空间的电场由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和，其合成遵守矢量合成的平行四边形定则。 例：如图，带电量为+q 的点电荷与均匀带电。 例：如图，带电量为+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，如图中a 点处的场强为零，求图中b 点处的场强多大 例：一均匀带负电的半球壳，球心为O 点，AB 为其对称轴，平面L 垂直AB 把半球壳一分为二，L 与AB 相交于M 点，对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称。已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，点电荷q 在距离其为r 处的电势为r q k =?。假设左侧部分在M 点的电场强度为 E 1，电势为1?；右侧部分在M 点的电场强 度为E 2，电势为2?；整个半球壳在M 点的电场强度为E 3，在N 点的电场强度为E 4，下列说法中正确的是（ ） A ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＞E 2，1?＞2 ?
B ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＜E 2，1?＜2 ? C ．只有左右两部分的表面积相等，才有E 1＞E 2，E 3=E 4 D ．不论左右两部分的表面积是否相等，总有 E 1＞E 2，E 3=E 4 答案：D 例：ab 是长为L 的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab 所在直线上的两点，位置如图所示．ab 上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E 1，在P2处的场强大小为E2。则以下说法正确的是( ) A ．两处的电场方向相同， E1＞E2 B ．两处的电场方向相反， E1＞E2 C ．两处的电场方向相同，E1＜E2 D ．两处的电场方向相反，E1＜E2 A B M O N L
高中物理选修3-1电场强度知识点总结 高中物理选修3-1电场强度知识点总结 高中物理电场强度知识点 电场强度：放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度; 1、定义式：E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷; 2、电场强度是矢量，电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向(与负电荷所受电场力的方向相反) 3、该公式适用于一切电场; 4、点电荷的电场强度公式：E=kQ/r2 高中物理库仑定律知识点 库仑定律：真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种力叫库仑力， 1、计算公式：F=kQ1Q2/r2 (k=9.0 109N.m2/kg2) 2、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计) 3、库仑力不是万有引力; 高中物理产生电荷的方式知识点 1、摩擦起电：(1)正点荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷; (2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质：电子从一物体转移到另一物体; 2、接触起电：(1)实质：电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)、电荷的中和：等量的异种电荷相互接触，电荷相合抵消而对外不显电性，这种现
象叫电荷的中和; 3、感应起电：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电;(1)电荷的基本性质：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引; (2)实质：使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时，导体离电荷近的一端带异种电荷，远端带同种电荷; 4、电荷的基本性质：能吸引轻小物体。
电场强度的几种求解方法 电场强度是静电学中极其重要的概念，也是高考考点分布的重点区域之一．求电场强度常见的有 1、基本公式法：定义式法、点电荷电场强度公式法、匀强电场公式法、 2、矢量叠加法：电场强度是矢量，叠加时应遵从平行四边形定则，分析电场的叠加问题的一般步骤是： (1)确定分析计算场强的空间位置； (2)分析该处有几个分电场，先计算出各个分电场在该点的电场强度的大小和方向； (3)依次利用平行四边形定则求出矢量和． 例题1、电荷连线上方的一点。下列哪种情况能使P 点场强方向指向MN 的左侧？（ ） A.Q1、Q2都是正电荷，且Q1
第 3 节电场强度 1．下列说法正确的是 A．电场强度反映了电场力的性质，因此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 B．电场中某点的电场强度，由电场本身的性质决定，与试探电荷在该点所受的静电力及 带电荷量无关 C．规定电场中某点的电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力的方向相同 D．公式和对于任何静电场都是适用的 2．（2018·山东省济南第一中学学考）在电场中某点放入正点电荷q，它受到的电场力方向向右。当放入负点电荷q 时，它受到的电场力方向向左。下列说法正确的是 A．该点放入正电荷时，电场方向向右，放入负电荷时，电场方向向左 B．该点电场强度的方向向右 C．该点放人 2q的正点电荷时，电场强度变为原来的 2 倍 D．该点不放电荷时，电场强度为零 3．（2018·浙江省温州市十五校联合体）如图所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个 +Q的点电荷，测得 B 处的场强 E B=60 N/C，则下列说法正确的 A．C处的场强大小为E C=30 N/C B．C处的场强大小为E C=20 N/C C．若要使B=0，可在 C 处放一个–的点电荷 E Q D．把q=10–9 C 的点电荷放在C点，则其所受电场力的大小为1.5 ×10 –8 N 4．如图所示，是电场中某区域的电场线分布图，a、b 是电场中的两点。下列说法正确的是A．b点的场强较小
B．b点的场强较大 C．同一个检验点电荷放在 a 点所受的电场力比放在 b 点时所受电场力大 D．同一个检验点电荷放在 b 点所受的电场力比放在 a 点时所受电场力大 5．（2018·辽宁省庄河市高级中学）如图所示，空间有两个等量的正点电荷，两点在其连线的中垂线上，则下列说法一定正确的是 A．场强B．场强 C．电势D．电势 6．如图所示，真空中仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b 两点电场强度相同的是 7．（2018·天津市河西区高三三模）如图所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f 等量正、负点电荷分别放置在a、 d 两点时，在圆心O产生的电场强度大小 为 E。现仅将放于 a 点的正点电荷改放于其他等分点上，使O点的电场强度改变，则下 列判断正确的是 A．移至c点时，O点的电场强度大小仍为E，沿 Oe方向
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
电场强度的几种求法 一． 公式法 1．q F E = 是电场强度的定义式：适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷无关，试探电荷q 充当“测量工具”的作用。 2．2r k Q E =是真空中点电荷电场强度的决定式，E 由场源电荷Q 和某点到场源电荷的距离r 决定。 3．d U E = 是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中的d 为两点间的距离在场强方向的投影。 二．对称叠加法 当空间的电场由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和，其合成遵守矢量合成的平行四边形定则。 例：如图，带电量为+q 的点电荷与均匀带电。 例：如图，带电量为+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，如图中a 点处的场强为零，求图中b 点处的场强多大？ 例：一均匀带负电的半球壳，球心为O 点，AB 为其对称轴，平面L 垂直AB 把半球壳一分为二，L 与AB 相交于M 点，对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称。已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，点电荷q 在距离其为r 处的电势为r q k =?。假设左侧部分在M 点的电场强度为E 1，电势为1?；右侧部分在M 点的电场强度为E 2，电势为2?；整个半球壳在M 点的电场强度为E 3，在N 点的电场强度为E 4，下列说法中正确的是（ ） A ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＞E 2，1?＞2? B ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＜E 2，1?＜2?
C ．只有左右两部分的表面积相等，才有E 1＞E 2，E 3=E 4 D ．不论左右两部分的表面积是否相等，总有 E 1＞E 2，E 3=E 4 答案：D 例：ab 是长为L 的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab 所在直线上的两点，位置如图所示．ab 上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E 1，在P2处的场强大小为E2。则以下说法正确的是( ) A ．两处的电场方向相同，E1＞E2 B ．两处的电场方向相反，E1＞E2 C ．两处的电场方向相同，E1＜E2 D ．两处的电场方向相反，E1＜E2 三．等效替代法 例：均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，如图，在半球面A 、B 上均匀分布正电荷，总电荷量为q ，球面半径为R ，CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线，在轴线上有M 、N 两点，OM=ON=2R ，已知M 点的场强大小为E ，则N 点场强大小为（ ） A ．E R -22kq B ．24kq R C ．E R -24kq D ．E R +2 4kq 答案：A 例：【2013安徽20】如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满0z <的空间， 0z >的空间为真空。将电荷为q 的点电荷置于z 轴上z=h 处，则在xOy 平面上会产生感应 电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z 轴上2 h z = 处的场强大小为（k 为静电力常量） A ．24q k h B ．249q k h C ．2329q k h D ．2 409q k h 【答案】D C D A B