高二物理课件 电场和电场强度

F1
F2 F4
c
F3
• 如图所示，半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀 分布的正电荷，其单位长度上的带电量为q， 现截去环上一小段AB，AB长为l(l<<r),则剩余 部分在圆心O处产生的场强多大？方向如何？
四、电场线
1、定义：电场线是用来形象地描 述电场强弱与方向特性的一簇曲线。 电场线上每一点的切线方向，都和该 点的场强方向一致。
E是矢量，其方向与正电荷 4 (+q)在该点受到的电场力的方 向相同
5 E的单位： 牛/库 (N/C)
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1、点电荷的电场
Q 大小： k 2 E r
点电荷Q在真空中形成的电场中，不同点的场强是 不同的，那么场强的大小由什么因素决定？ [解析]在点电荷Q形成的电场中，在距离Q为r的P 点放一试探电荷q
仅对点电荷 的电场适用
F Q 例、关于 E ……①和 E k 2 ……②，下列说 q r
法中正确的是（ C ） （1）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是 放入电场中电荷的电量 （2）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是 产生电场电荷的电量 （3）②式中，q是放入电场中的电荷的电量 （4）②式中，Q是产生电场的电荷的电量 A、（1）（3） C、（1）（4） B、（2）（3） D、（2）（4）
B
关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A． E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的 2倍 B．E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比 C．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上， 各点的场强均相同 D．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受 到的电场力的方向
例：如图a所示，A、B是一个点电荷产生的电场 的电场线，如图b则是方向在电场线上，a、b两 处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之 间的函数图线，则：（ B ） A、点电荷是正电荷，位置在B侧 B、点电荷是正电荷，位置在A侧 C、点电荷是负电荷，位置在A侧 D、点电荷是负电荷，位置在B侧

提示:不对,电场是物质,是客观存在的。
2.电场强度
(1)两个电荷的概念
①场源电荷:激发电场的电荷称为场源电荷。任何电荷均能激发
电场。
②检验(试探)电荷:用来探测电场是否存在或研究电场的强弱及
方向的电荷称为检验电荷,检验电荷的特点是所带的电荷量必须很
小,放入被研究的电场时,应该对原电场不产生影响。
(2)电场强度
也与试探电荷的有无无关。因为即使无试探电荷存在,
该点的电场强度依然是原有的值。试探电荷是一个工具,
用来检测一下某点的电场强度。
(2)两个电场强度公式的比较
项目
E=
F
q
E=
Q
r2
意义
电场强度
的定义式
点电荷的
电场强度
公式
适用条件
任何电场
点电荷
在真空中
式中电荷量(q 或 Q)
q 是试探电荷的
与试探电荷无关
并且都能找到它关于球心对称的另一小块,它们在球心处产生的合
电场强度为零,则所有小块对O点的合电场强度为零。有一块一旦
被挖去,那么它关于球心对称的另一块的电场就表现出来了。
电荷量
Q 是场源电荷的
电荷量
跟场源电荷的
电荷量成正比
特别提醒 E=



可以由E=
及F=
来推导,而 E 仅由电场本
2

2
身因素决定,与 F、q 无关。
2.对电场线的理解
(1)电场线不存在:电场线是为了形象描述电场而假设的,是一种
科学抽象出来的物理模型。
(2)电场线能描述电场的强弱和方向:电场线的疏密程度表示电场
公式 E=

。

对于电荷连续分布的带电体，
E
q
dq
40r2
er
6.
电通量：
Φe
EdS
S
7. 高斯定律： EdS 1
S
0
qin t
8. 典型静电场：
均匀带电球面： E = 0
(球面内)
场强具有与场源同样的轴对称性。
电偶极子在电场中受到的力矩：
设一无限长均匀带正电的直线，其线电荷密度为 。
q 设一无限长均匀带正电的直线，其线电荷密度为 。
。
Φ EdS S’ 其解中：： 对q称0为性静分止析点：电E 垂荷e直于平面S
e 解：设通过该平面的电通量为
n
E
EdS EdS 设其面电荷密度为 。
++++++++++
S
S
EdSr2E0 S
EdSr2ESE
S
2
例4 设正方形平面边长为a ，点电荷 q 位于距平面中点 a/2处，求通过该平面的电通量。
er
(球体外)
均匀带电无限长直线： E 2 0r
方向垂直于带电直线
均匀带电无限大平面： E 2 0
方向垂直于带电平面
9. 电偶极子在电场中受到的力矩：
MpE
THE END
2. 电偶极子轴线的中垂线上一点的电场强度
E
1
4 0
q r2
e
E
1
40
q r2
e
r r r
y2(l)2 2
e( l/2iyj)r e(l/2iyj)r
又 qint S2x1
由高斯定律：
2ES1 0S2x1 E0x1

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第九章 静电场及其应用
微思考 见下面的练一练中的电场线，在相邻的两条电场线之间没有画出电 场线的地方有电场吗？
【答案】有．
kQ
r
2
＝
2
4kr2Q，故O点的合场强为EO＝2EA＝8kr2Q，方向由A→B．
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第九章 静电场及其应用
(2)如图乙所示，E′A＝E′B＝
kQ r2
，由矢量图所形成的等边三角形
(2) 场 源 电 荷 ： 被 检 验 的 电 场 是 电 荷 Q 所 _激__发___ 的 ， 电 荷 Q 称 为 _场__源__电__荷________或___源__电__荷___.
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第九章 静电场及其应用
微思考 如图所示为等量异种点电荷、等量同种点电荷的电场分布图，其中
a、b关于点电荷连线对称．
图甲中a、b两点场强相同吗？图乙中a、b两点场强相同吗？
【答案】
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