电场强度的计算

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1、电场力的性质之考点一（电场强度的理解及计算）班级：姓名：编写：陈熠学习目标：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E＝E＝kE＝公式意义适用条件决定因素二、电场的叠加(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E合E2E1Q1Q2A1、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

2、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·山东济南重点中学联考)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

3、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Δlr)，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点电荷6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，方向由圆心O指向缺口．答案：　(1)

4、合场强为零　(2)k，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自主学习：5、如图所示，一个绝缘圆环，当它的均匀带电且电荷量为＋q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电＋2q，而另一半圆ADC均匀带电－2q，则圆心O处的电场强度的大小和方向为(　　)A．2E，方向由O指向DB．4E，方向由O指向DC．2E，方向由O指向BD．0

5、方法归纳：6、(2013·江苏卷·3)下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是(　　)解析：　每个圆环在O点产生的电场强度大小相等，设为E.根据电场的叠加原理和对称性，得A、B、C、D各图中O点的电场强度分别为EA＝E、EB＝E、EC＝E、ED＝0，故选项B正确．答案：　B67、如图所示，有一带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是(　　)A．k＋kB．k－kC．0D．k解析：点电荷在a点产生的电场强度大小E＝k

6、，方向向左，由题意，带电薄板在a点产生的电场强度大小E1＝k，方向向右．根据对称性，带电薄板在b点产生的电场强度大小E2＝k，方向向左，点电荷在b点产生的电场强度大小E3＝，方向向左，根据电场强度的叠加原理，Eb＝E2＋E3，可知A正确．答案：　A8、(2013·安徽卷·20)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电场强度处处为零，则在z轴上z＝处的电场强度大小为(k为静电力常量)(　

7、　)A．k　　　B．kC．kD．k解题关键：本题需抓住题中的隐含条件：静电平衡时导体内部电场强度处处为零，然后利用对称性、电场的叠加原理求解．解析：在z轴上z＝－处的B点，电场是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的．由于该处电场强度为零，设导体表面在该点产生的电场强度为E，则有＝E.根据对称性知，导体表面感应电荷在z＝处的A点的电场强度大小也为E，但方向与B点相反．则z＝处A点的合电场强度E合＝k＋E＝k.故选项D