3电场强度叠加原理1
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电场强度的叠加考情分析一,知识导图二,重点知识透析电场强度是描述电场力的性质的物理量,是电场中最基本、最重要的概念之一,高中阶段的学习对整个电场部分起了辅垫作用,而在高考中也是考试的热点。
求解电场强度的基本方法有:1 定义法E=F/q,2 真空中点电荷场强公式法E=KQ/r2,3 匀强电场公式法E=U/d,4 若空间某位置的电场强度是由几个点电荷共同产生时,则该点的电场强度可认为等于每个点电荷单独存在时所激发的电场强度的矢量和。
矢量叠加法E=E1+E2+E3……等。
但对于某些电场强度计算,必须采用特殊的思想方法。
三典例分析一、叠加条件的理解如图所示,一导体球A带有正电荷,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度的大小为E A,在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度大小为E B,当A、B同时存在时,P点的场强大小应为A.E B B.E A+E B C.E A-E B D.以上说法都不对讲析因为导体球A不能视为点电荷,即引入电荷B后,导体球的电荷分布发生了变化,所以P点的电场强度无法确定,正确答案为D。
二利用叠加式E=E1+E2+…(矢量合成)求场强E2如图,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)( )A.k B.k C.k D.k[解析] 考查真空中点电荷的场强公式及场强的叠加.由题意,b点处的场强为零说明点电荷q和圆盘在b点产生的场强等大反向,即圆盘在距离为R的b点产生的场强为E Q=,故圆盘在距离为R的d 点产生的场强也为E Q=,点电荷q在d点产生的场强E q=,方向与圆盘在d点产生的场强方向相同,d点的合场强为二者之和,即E合=+=,B正确.3图中a、b是两个点电荷,它们的电量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上,电荷连线上方的一点。
电场叠加原理
电场叠加原理是电学中的一个重要概念,它描述了当存在多个电荷或电场时,它们对某一点的作用效果等于各个电荷或电场分别作用时的效果之和。
这一原理在电学领域有着广泛的应用,对于理解和分析电场的行为具有重要意义。
首先,我们来看一下电场叠加原理的基本表达式。
设有n个点电荷q1、q2、
q3...qn,分别位于r1、r2、r3...rn处,那么在某一点P处的电场强度E等于各个点电荷对该点产生的电场强度之和,即E=E1+E2+E3...+En。
其中Ei表示第i个点电荷对点P产生的电场强度。
这就是电场叠加原理的数学表达形式。
接下来,我们来看一些电场叠加原理的应用。
在实际问题中,往往会存在多个电荷或电场对某一点产生作用的情况,这时就可以利用电场叠加原理来求解问题。
比如,当有多个点电荷分布在空间中时,我们可以通过叠加原理来计算某一点的电场强度,从而分析该点的受力情况。
又如,在电容器中,如果存在多个电荷,我们也可以利用叠加原理来计算电容器的总电荷或总电场强度。
此外,电场叠加原理还可以帮助我们理解电场的叠加规律。
在空间中,如果存在多个电场,它们会相互叠加,形成一个合成的电场分布。
这时,我们可以利用叠加原理来分析合成电场的性质,从而更好地理解电场的行为。
总的来说,电场叠加原理是电学中一个非常重要的概念,它对于理解和分析电场问题具有重要意义。
通过对叠加原理的理解和运用,我们可以更好地解决电场问题,提高对电场行为的认识,为实际问题的分析和应用提供有力的支持。
因此,在学习电学知识的过程中,我们应该深入理解电场叠加原理,并灵活运用它来解决问题。
电场强度叠加原理电场强度叠加原理是指在同一空间内,由多个电荷所产生的电场对某一点的电场强度之和等于各个电荷所产生的电场强度的矢量和。
这一原理在电场叠加的计算中起着非常重要的作用,下面我们将对电场强度叠加原理进行详细的介绍。
首先,我们来看一下电场强度的定义。
电场强度是指单位正电荷在电场中所受到的力,通常用E表示。
在电场中,如果有多个电荷分布在空间中,每个电荷都会产生一个电场,这些电场会相互影响并叠加在一起。
根据叠加原理,某一点的电场强度等于各个电荷产生的电场强度矢量和。
其次,我们来看一下电场强度叠加原理的具体计算方法。
假设空间中有n个电荷,分别为q1, q2, ..., qn,它们分别位于点P1, P2, ..., Pn,那么点P处的电场强度E等于各个电荷产生的电场强度矢量和,即:E = E1 + E2 + ... + En。
其中,E1, E2, ..., En分别为点P1, P2, ..., Pn处的电场强度。
这里需要注意的是,电场强度是矢量量,因此在进行叠加计算时需要考虑方向和大小。
接着,我们来看一下电场强度叠加原理的应用。
在实际问题中,我们经常会遇到多个电荷同时存在的情况,此时就需要利用电场强度叠加原理来计算电场强度。
例如,当我们需要计算某一点的电场强度时,首先需要找出该点受到影响的所有电荷,然后分别计算各个电荷产生的电场强度,最后将它们叠加在一起得到最终的电场强度。
最后,我们来总结一下电场强度叠加原理的特点。
电场强度叠加原理是电场叠加的基本原理,它适用于各种情况下的电场叠加计算。
在实际问题中,我们可以利用电场强度叠加原理来简化复杂的电场计算,从而更方便地分析和解决问题。
综上所述,电场强度叠加原理是电场叠加计算中的重要原理,它可以帮助我们更好地理解和计算电场的分布和作用。
在实际问题中,我们可以根据电场强度叠加原理来进行电场计算,从而更好地应用和理解电场的相关知识。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
电场叠加原理
电场叠加原理是指在某个空间中,如果有多个电荷或电荷分布存在,那么在该空间中任一点的电场强度等于每个电荷或电荷分布所产生的电场强度的矢量和。
简言之,电场的叠加是线性的。
具体来说,如果在某一点P处有n个电荷qi(i=1,2,...,n),它们与该点的距离分别为ri,则该点处的电场强度可以表示为:
E=k*(q1/r1^2)*r1̂+k*(q2/r2^2)*r2̂+...+k*(qn/rn^2)*rn̂
其中,k为电场常数,r1̂、r2̂、...、rn̂分别为从电荷qi到点P的矢量方向,r1、r2、...、rn为它们的长度。
这一原理可以用于计算任意分布的电荷所产生的电场分布。
在实际应用中,我们可以将电荷分布离散化为若干小电荷,然后对每个小电荷的电场进行计算,并将结果进行叠加得到总电场分布。
需要注意的是,在考虑电场叠加时,应该同时考虑静电场和电磁场的叠加。
对于静电场,叠加原理适用于任意空间,而对于电磁场,则需要考虑相对论效应和场的传播特性等因素,可能会导致电磁场的非线性叠加。
总之,电场叠加原理是电学中的基本概念之一,它为我们计算和描述电场提供了重要的方法和工具。
在实际应用中,我们可以利用这一原理进行诸如电场分析、电场测量、电场模拟等方面的研究和设计。
0q F E=1. 电场强度定义 单位: 2. 点电荷的场强公式 re r QE ˆπ420ε= 3. 场强叠加原理 N /C或 V /m三、电场 电场强度 场强叠加原理∑=i i E E ⎰=E Ed在电场中某一点的电场强度定义为 ,若该点没有试验电荷,那么该点的电场强度又如何,为什么?Q1.3.1答:不变。
0q F EQ1.3.2在地球表面上通常有一竖直方向的电场,电子在此电场中受到一个向上的力,电场强度的方向朝上还是朝下?答:朝下。
两个点电荷相距一定距离,已知在这两点电荷连线中点处电场强度为零。
你对这两个点电荷的电荷量和符号可作什么结论? 答:q 1 q 2 O q 1 q 2Q1.3.3在点电荷的电场强度公式中,若 r → 0,则电场强度的大小 E 将趋于无限大,对此,你有什么看法呢? 答:当 r → 0 时,公式没有意义。
r e rQ E ˆπ420ε= Q1.3.4Q1.3.5电力叠加原理和场强叠加原理是彼此独立没有联系的吗?答:不是。
∑==n i iF F 1 01q F n i i∑== 若带电体由 n 个点电荷组成, 由电力叠加原理 由场强定义 P ∑==n i i q F 10 ∑==n i i E 1q i q 1 0q F E=q 0r >> l 电偶极子 的方向由 -q 指向 +q +qO -qPr l 定义 电偶极矩 (electric moment ) lq p =p如图所示,一电偶极子的电偶极矩 ,P 点到电偶极子中心 O 的距离为 r ,r 与 l 的夹角为 q 。
在 r >> l 时,求 P 点的电场强度 在 方向的分量 E r 和垂直于 r方向上的分量 E q 。
-q +q l P r OQ1.3.6 l q p = OP r = q E22cos 21-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=q l r r 解: -q +q l -r +r +E -E P r O a - a + q 20π41++=r q E ε--++-=a a cos cos E E E r 20π41--=r q E ε; 1cos 1cos ≈≈-+a a ; ⎪⎭⎫ ⎝⎛+≈q cos 112r l r ⎪⎭⎫ ⎝⎛-≈⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--q q cos 11cos 21222r l r l r r式中 又 q εεcos 2π411π430220r l q r r q E r ≈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-+--+++=a a q sin sin E E E -q +q -r +r +E -E P r O l a - a + q q a a sin 2sin sin r l ≈≈-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-+22011sin 2π4r r r l q E q εq q εsin π430r l q ≈30cos 2π41r p q ε=30sin π41rp q ε=如图所示是一种电四极子,它由两个相同的电偶极子组成,这两个电偶极子在一直线上,但方向相反,它们的负电荷重合在一起。
微专题43电场强度的叠加【核心考点提示】求合场强的四种特殊方法电场的叠加原理: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.(1)同一直线上电场叠加,E 合=E 1±E 2(同向则应相加,异向则应相减).(2)不在同一直线上电场叠加,E 合用平行四边形定则求解.以上是求合场强最基本的方法,求合场强还有一些技巧型的方法如:对称法、补偿法、等效替换法、极限法、特值法、微元法等.【经典例题选讲】【例题1】(2018·衡水模拟)如图所示,N (N >5)个小球均匀分布在半径为R 的圆周上,圆周上P 点的一个小球所带电荷量为-2q ,其余小球带电量为+q ,圆心处的电场强度大小为E 。
若仅撤去P 点的带电小球,圆心处的电场强度大小为()A .E B.E 2C.E 3D.E 4解析:选C 假设圆周上均匀分布的都是电荷量为+q 的小球,由于圆周的对称性,圆心处场强为0,则知在P 处带电量+q 的小球在圆心处产生的场强大小为E 1=k qr 2,方向水平向左,可知圆周上其余小球在O 处产生的场强大小为E 2=E 1=k qr 2,方向水平向右,带电量为-2q的小球在圆心处产生的场强大小为E 3=k2qr 2,方向水平向右。
根据叠加原理E =E 2+E 3,则k q r 2=E 3,所以撤去P 点的小球后,圆心处场强大小为E3,C 正确。
【变式1】(2018·抚顺期中)如图所示带正电的金属圆环竖直放置,其中心处有一电子,若电子某一时刻以初速度v 0从圆环中心处水平向右运动,则此后电子将()A .做匀速直线运动B .做匀减速直线运动C .以圆心为平衡位置振动D .以上选项均不对[解析]将圆环分成无数个正点电荷,再用点电荷场强公式和场强叠加原理求出v 0方向所在直线上的场强分布即可。
由场强叠加原理易知,把带电圆环视作由无数个点电荷组成,则圆环中心处的场强为0,v 0所在直线的无穷远处场强也为0,故沿v 0方向从圆心到无穷远处的直线上必有一点场强最大。
电场的叠加原理
电场的叠加原理是指当有多个电荷体同时存在时,它们各自产生的电场可以独立地叠加。
也就是说,对于一个空间中的某一点而言,由多个电荷体产生的电场矢量可以根据矢量叠加原理进行叠加来求得。
假设有n个电荷体,每个电荷体的电荷量分别为q1、q2、…、qn,位置分别为P1、P2、…、Pn。
对于某一点P而言,各个
电荷体产生的电场矢量可以表示为E1、E2、…、En。
根据叠加原理,P点的合成电场E可以表示为各个电场矢量的
矢量和:
E = E1 + E2 + … + En
其中,每个电场矢量的大小和方向由库仑定律给出:
Ei = K * (qi / r^2) * ri
其中,K为库仑常数,r为P点到电荷体Pi的距离,ri为由电
荷体Pi指向P点的单位矢量。
注意,电荷体产生的电场矢量
的方向是由正电荷指向负电荷的方向。
通过将所有电荷体产生的电场矢量E1、E2、…、En进行矢量
叠加,可以求得P点的合成电场E的大小和方向。
需要注意的是,叠加原理只适用于电场是线性介质中的情况。
当介质不是线性时,例如介电常数不是常量或存在磁场时,电场的叠加原理可能不成立。
电 场 强 度 叠 加 原 理1.点电荷的场强:电荷Q ,空间r 处204r r Q q F E πε==2.点电荷系:在点电荷系Q 1,Q 2,…,Q n 的电场中,在P 点放一试验电荷q 0,根据库仑力的叠加原理,可知试验电荷受到的作用力为∑=i F F,因而P 点的电场强度为 ∑∑∑===i ii E qF qF qF E=即 ∑∑304rrQ E E i i πε == 点电荷系电场中某点的场强等于各个点电荷单独存在时在该点的场强的矢量和。
这就是电场强度的叠加原理。
3.连续分布电荷激发的场强将带电区域分成许多电荷元d q ,则⎰⎰=0204r r dq E d E πε=其中,对于电荷体分布,d q =ρd v , ⎰⎰⎰v r r dv E 0204 περ= 对于电荷面分布,d q =σds ,0204r r ds E s⎰⎰πεσ= 对于电荷线分布,d q =λd l ,⎰l r rdl E 0204πελ=其中体密度 dVdQV Q V =∆∆→∆lim=ρ 单位C/m 3; 面密度 dSdQS Q S =∆∆→∆lim=σ 单位C/m 2; 线密度 dldQl Q l =∆∆→∆lim=λ 单位C/m 。
五、 电场强度的计算:1.离散型的:∑∑304rrQ E E i i πε == 2.连续型的:⎰⎰=0204r r dq E d Eπε=空间各点的电场强度完全取决于电荷在空间的分布情况。
如果给定电荷的分布,原则上就可以计算出任意点的电场强度。
计算的方法是利用点电荷在其周围激发场强的表达式与场强叠加原理。
计算的步骤大致如下:● 任取电荷元d q ,写出d q 在待求点的场强的表达式;● 选取适当的坐标系,将场强的表达式分解为标量表示式; ● 进行积分计算;● 写出总的电场强度的矢量表达式,或求出电场强度的大小和方向; ● 在计算过程中,要根据对称性来简化计算过程。
例1. 电偶极子(Electric Dipole )的场强。
电场强度的叠加原理及电场强度的计算E=k*Q/r^2
其中,E代表电场强度,单位为牛顿/库仑(N/C);k代表库仑常数,值为9×10^9N·m^2/C^2;Q代表电荷的大小,单位为库仑(C);r代表
两个电荷之间的距离,单位为米(m)。
当存在多个电荷时,我们可以逐一计算每个电荷产生的电场强度,然
后将它们矢量相加得到总的电场强度。
例如,考虑两个电荷Q1和Q2,它们分别位于点A和点B。
要计算它
们所产生的电场强度在点C处的叠加效应,可以按照以下步骤进行:
1.计算电荷Q1产生的电场强度E1、根据库仑定律公式,将Q1的大
小和A到C的距离带入计算得到E1
2.计算电荷Q2产生的电场强度E2、同样,将Q2的大小和B到C的
距离带入计算得到E2
3.将E1和E2按照矢量叠加的方法相加,得到总的电场强度E。
这个方法可以应用到任意数量的电荷和任意位置的情况下。
通过逐一
计算每个电荷产生的电场强度并进行叠加,我们可以得到系统中所有电荷
所产生的电场强度的总和。
需要注意的是,电场强度是一个矢量量值,具有方向和大小。
在计算
叠加时,我们要注意矢量的求和规则,即将矢量按照平行四边形法则或三
角法则进行合成。
总结起来,电场强度的叠加原理和计算方法可以通过库仑定律来实现。
根据库仑定律,可以分别计算每个电荷产生的电场强度,然后将它们进行
矢量相加,得到总的电场强度。
这一方法适用于任意数量的电荷和任意位置的情况下,可以帮助我们理解和计算电场强度的叠加效应。
场强叠加原理公式1.电场强度叠加原理:在同一空间内,如果存在多个电荷点源,则电场强度可以按照矢量相加得到总的电场强度。
若有n个点电荷q1,q2,...,qn分别位于r1,r2,...,rn处,则电场强度E总可以表示为:E总=E1+E2+...+En其中,E1,E2,...,En分别为电荷点源q1,q2,...,qn产生的电场强度。
每个电荷点源产生的电场强度Ei的表达式可以由库仑定律给出。
2.磁场强度叠加原理:在同一空间内,如果存在多个电流元或磁荷,则磁场强度可以按照矢量相加得到总的磁场强度。
若有n个电流元dl1,dl2,...,dln位于r1,r2,...,rn处,则磁场强度B总可以表示为:B总=B1+B2+...+Bn其中,B1,B2,...,Bn分别为电流元dl1,dl2,...,dln产生的磁场强度。
每个电流元产生的磁场强度Bi的表达式可以由安培环路定理给出。
对于平面电场叠加(即电荷位于相同平面上),电场强度叠加原理可以简化为以下形式:在同一平面内,如果存在多个电荷,则电场强度可以按照矢量相加得到总的电场强度。
若有n个电荷q1,q2,...,qn位于r1,r2,...,rn 处,则电场强度E总可以表示为:E总=E1+E2+...+En其中,E1,E2,...,En分别为电荷q1,q2,...,qn产生的电场强度。
每个电荷产生的电场强度Ei的表达式可以由库仑定律给出。
类似地,对于平面磁场叠加(即电流元或磁荷位于相同平面上),磁场强度叠加原理可以简化为以下形式:在同一平面内,如果存在多个电流元或磁荷,则磁场强度可以按照矢量相加得到总的磁场强度。
B总=B1+B2+...+Bn其中,B1,B2,...,Bn分别为电流元dl1,dl2,...,dln产生的磁场强度。
每个电流元产生的磁场强度Bi的表达式可以由安培环路定理给出。
需要注意的是,上述公式中的矢量相加符号“+”指的是矢量之间的矢量相加,即矢量的分量分别相加。
电场叠加的原理
电场叠加是指当多个电荷同时存在于空间中时,各个电荷产生的电场矢量可以叠加,形成最终的电场。
电场叠加原理是基于库仑定律和超定特性的基础上。
根据库仑定律,两个点电荷之间的电场强度正比于这两个点电荷的乘积,并反比于它们之间距离的平方。
根据电场叠加原理,如果在一定范围内存在多个电荷,那么每个电荷所产生的电场可以单独计算,然后将它们的电场矢量相加。
这样就可以得到各个点上的电场矢量,从而获得最终的电场分布。
具体计算过程是先计算每个电荷所产生的电场,然后将它们的矢量相加。
如果电荷是正电荷,则电场矢量的方向由正电荷指向被测点;如果电荷是负电荷,则电场矢量的方向由被测点指向负电荷。
需要注意的是,电场叠加原理只适用于线性介质中。
对于非线性介质,电场叠加原理不成立。
此外,在应用电场叠加原理时,还需考虑电场矢量的方向、大小、空间分布等因素,综合分析才能获得准确的结果。
电场叠加原理在电磁学、电动力学等领域有着广泛的应用。
通过电场叠加原理,我们可以理解和研究复杂的电荷分布情况下的电场分布,为电场的计算和应用提供了重要的理论基础。
电场强度叠加原理
电场强度叠加原理是电学中的一个基本原理,它指出当电荷系统中存在多个点电荷时,这些点电荷在某一位置产生的电场强度可以通过叠加每个点电荷的电场强度得到。
设想在空间中存在两个点电荷A和B,它们分别带有电荷量q₁和q₂。
根据库仑定律,电荷A在距离它r₁处产生的电场强度E₁与电荷量q₁、距离r₁的平方成反比。
同样,电荷B 在距离它r₂处产生的电场强度E₂与电荷量q₂、距离r₂的平方成反比。
根据叠加原理,电场强度的总和Eₜ可以表示为:
Eₜ = E₁ + E₂
具体计算时,我们需要同时考虑两个点电荷产生的电场强度。
如果两个点电荷带有相同的电荷量正负号,则它们产生的电场强度会叠加;如果两个点电荷带有相反的电荷量正负号,则它们产生的电场强度会相互抵消。
对于更复杂的情况,即存在多个点电荷时,我们可以逐个考虑每个点电荷产生的电场强度,然后将它们进行矢量叠加,得到最终的电场强度。
需要注意的是,电场强度叠加原理只适用于点电荷产生的电场强度。
对于连续分布的电荷或者电荷分布不均匀的情况,我们需要使用积分的方法来计算电场强度。
此外,在应用叠加原理时,我们需要注意选择合适的坐标系和合理的计算方法,以确保计算结果的准确性。
高中物理每日一点十题之电场强度的叠加一知识点1.电场强度叠加原理在几个点电荷共同形成的电场中,电场中任意一点的总电场强度等于各个点电荷在该点各自产生的电场强度的矢量和.这就是场强叠加原理.2.注意(1)独立性——各个场源电荷产生的电场互不干扰.(2)叠加原理——只有同时作用在同一区域内的电场才可以进行叠加.电场强度叠加遵循平行四边形定则.3.一个半径为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.十道练习题(含答案)一、单选题(共10小题)1. 如图,xOy平面直角坐标系所在空间有沿x轴负方向的匀强电场(图中未画出),电场强度大小为E.坐标系上的A、B、C三点构成边长为L的等边三角形.若将两电荷量相等的正点电荷分别固定在A、B两点时,C点处的电场强度恰好为零.则A处的点电荷在C点产生的电场强度大小为( )A. EB. EC. ED. E2. 如图,真空中a、b、c、d四点共线且等距.先在a点固定一点电荷+Q,测得b点场强大小为E.若再将另一等量异种点电荷-Q放在d点,则( )A. b点场强大小为EB. c点场强大小为EC. b点场强方向向左D. c点场强方向向左3. 如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、电性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E1;若将N 点处的点电荷移至P点,此时O点的场强大小为E2,则E1与E2之比为( )A. 1∶2B. 2∶1C. 2∶D. 4∶4. 如图所示,A、B、C三点的连线构成一个等腰直角三角形,∠A是直角.在B点放置一个电荷量为+Q的点电荷,测得A点的电场强度大小为E.若保留B点的电荷,再在C点放置一个电荷量为-Q 的点电荷,则A点的电场强度大小等于( )A. 0B. EC. ED. 2E5. 如图所示,以O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两处时,在圆心O处产生的电场强度大小为E.现改变a处点电荷的位置,关于O点的电场强度变化,下列叙述正确的是( )B. 移至b处,O处的电场强度大小减半,方向沿OdC. 移至e处,O处的电场强度大小减半,方向沿OcD. 移至f处,O处的电场强度大小不变,方向沿Oe6. 如图所示,a、b、c、d四个点在一条直线上,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处固定一电荷量为Q的正点电荷,在d点处固定另一个电荷量未知的点电荷,除此之处无其他电荷,已知b点处的场强为零,则c点处场强的大小为(k为静止力常量)( )A. 0B. kC. kD. k7. 如图所示,A、B、C是直角三角形的三个顶点,∠A=90°,∠B=30°.在A、B两点分别放置两个点电荷q A、q B,测得C点的电场强度E c方向与AB平行.下列说法正确的是( )A. 点电荷q A、q B的电性可能都为正B. 点电荷q A、q B的电荷量大小之比是1∶2C. 点电荷q A、q B的电荷量大小之比是1∶4D. 点电荷q A、q B的电荷量大小之比是1∶88. 如图所示,直角三角形ABC的∠A=37°,∠B=90°,在A、B两点各放一个点电荷,则C点的电场强度大小为E,方向与AC垂直指向右下,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则( )A. A、B两点处点电荷都带正电B. A点处点电荷带负电,B点处点电荷带正电C. A、B两点处点电荷的带电量之比为5∶3D. A、B两点处点电荷的带电量之比为4∶39. 如图所示,a、b、c、d分别是一个菱形(竖直放置)的四个顶点,∠abc=120°,O点为菱形对角线的交点,现将三个电荷量均为+Q的点电荷分别固定在a、b、c三个顶点上,下列说法正确的是( )A. d点电场强度的方向由O指向dB. O点电场强度的方向由d指向OC. d点的电场强度大于O点的电场强度D. d点的电场强度等于O点的电场强度10. 如图,真空中有三个电荷量相等的点电荷A、B、C,它们固定在等边三角形的三个顶点上,A、B 带正电,C带负电,三角形的中心O处的电场强度大小为E.当把点电荷C移至AB连线的中点D时,中心O处的电场强度大小为( )A. B. C. D.1. 【答案】B【解析】C点三个电场方向如图所示,根据题意可知E1cos 30°+E2cos 30°=E,又知道E1=E2,故解得E2=E,B正确.2. 【答案】B【解析】设ab=bc=cd=L,+Q在b点产生的场强大小为E,方向水平向右,由点电荷的场强公式得:E=k,-Q在b点产生的场强大小为E1=k=E,方向水平向右,所以b点的场强大小为E b=E+E=E,方向水平向右,故A、C错误;根据对称性可知,c点与b点的场强大小相等,为E,方向水平向右,故B正确,D错误.3. 【答案】B【解析】依题意,两点电荷在O点产生的场强大小均为,当N点处的点电荷移至P点时,O点场强如图所示,则合场强大小E2=,故=,选项B正确.4. 【答案】C【解析】正电荷Q在A点产生的电场强度为E,沿BA方向,负电荷Q在A点产生的电场强度也为E,方向沿AC方向,根据电场强度的叠加原理可知E合==E,故C正确,A、B、D错误.5. 【答案】C【解析】由题意可得,正、负点电荷在O处产生的电场强度的大小都为,方向沿Od;当a处点电荷移至c处时,两点电荷在O处的电场强度方向的夹角为120°,合电场强度大小为,方向沿Oe,选项A错;同理,当a处点电荷移至b处时,O处的合电场强度大小为,方向沿Oe与Od的角平分线斜向上,选项B错;同理,当a处点电荷移至e处时,O处的合电场强度大小为,方向沿Oc,选项C对;同理,当a处点电荷移至f处时,O处的合场强大小为,方向沿Oc与Od的角平分线斜向下,选项D错.6. 【答案】B【解析】据题可知,点处的场强为零,说明点处和点处的两个点电荷在点处产生的场强大小相等、方向相反,则有:k=k,得Q′=4Q,电性与Q相同.则Q在c点处产生的场强大小E1=k=k,方向向右,Q′在c点处产生的场强大小E2=k=k,方向向左,故c点处场强的大小为E=E2-E1=k,B正确.7. 【答案】D【解析】放在A点和B点的点电荷在C处产生的电场强度方向分别在AC和BC的连线上,因C点电场强度方向与BA方向平行,放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的电场强度方向只能如图所示,q A带负电,q B带正电,且E B=2E A,即=2,又由几何关系知:=2,所以q A∶q B=1∶8,故D正确,A、B、C错误.8. 【答案】C【解析】由于A点点电荷在C点产生的场强与AC平行,因此B点点电荷在C点的场强沿AC方向的分量与A点点电荷在C点的场强等大反向,因此场强E是B点点电荷在C点场强的分量,由此可以判断B点点电荷带负电,A点点电荷带正电,A、B项错误;设AC间的距离为r,则BC间的距离为0.6r,由k=k sin 37°,解得q A∶q B=5∶3,C项正确,D项错误.9. 【答案】A【解析】a、c两点的点电荷在d点叠加的电场强度的方向由O指向d,b点的点电荷在d点的电场强度的方向也由O指向d,所以d点电场强度的方向由O指向d,选项A正确;同理,O点电场强度的方向由O指向d,选项B错误;设菱形的边长为L,a点的点电荷在d点产生的电场场强在竖直方向的分量为E0y=,由对称性及电场叠加原理知,d点的电场强度E d=2×+=,同理得O 点的场强为E O==,所以E d<E O,选项C、D错误.10. 【答案】D【解析】设等边三角形的边长为L,由题意可知E=2k=2k=,当把点电荷C移至AB连线的中点D时,中心O处的电场强度E′=k-k=-==E,故选D.。
电场强度及其叠加原理电场强度是描述电场中电场力的强弱和方向的物理量。
电场力是由电荷在电场中相互作用所产生的一种力,而电场强度就是描述这种力的强度和方向的物理量。
电场强度E的定义是在单位正电荷上作用的力F与单位正电荷之间的比值,即E=F/Q,其中F为电场力,Q为单位电荷。
电场强度是一个矢量量,它的方向指向力的作用方向,它的大小则表征了电场力的强度。
根据库仑定律可知,电场力F与电荷q之间的关系是F=k*q*E,其中k为库仑常数。
由此可见,电场强度与电场力是线性关系,即电场强度的大小决定了电场力的强弱。
电场强度叠加原理是指当有多个电荷同时存在于其中一点时,这些电荷的电场强度可以独立地叠加。
这个原理可用于求解复杂电场强度分布的问题。
根据叠加原理,当有多个电荷同时存在时,特定点的总电场强度等于各个电荷独立存在时在该点产生的电场强度的矢量和。
具体计算时,可以用叠加法将各个电场强度矢量按照矢量相加的法则进行求和。
这个过程实质上是将多个电荷产生的电场分别加在一起,从而得到合成的电场。
利用叠加原理求解电场强度的问题一般遵循以下步骤:1.给定系统中的电荷分布情况:包括电荷的位置、电荷的数量、电荷的大小等。
2.对于每一个电荷,根据库仑定律计算出它产生的电场强度。
3.将各个电场强度矢量按照叠加法则进行矢量相加,得到合成的电场强度。
4.根据合成的电场强度的方向和大小,描述电场力的强度和方向。
叠加原理的应用非常广泛,可以用于求解各种形状和分布的电荷情况下的电场强度。
通过叠加原理,可以将复杂的电荷分布简化为若干个简单的电荷分布,从而求解整个系统的电场强度分布。
需要注意的是,叠加原理只适用于线性介质中的静电场。
在非线性介质或者存在时间变化的情况下,电场强度的叠加原理将不再成立。
总之,电场强度是描述电场力的强度和方向的物理量,叠加原理是求解电场强度分布的重要方法。
通过叠加原理,可以简化复杂的电荷分布情况,从而求解任意点的电场强度。