电场和电场强度

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1、内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.一、库仑定律１、电荷间相互作用的力F叫做静电力或库仑力.2、大小：k=9.0×109N·m2/C2其中K:静电力常量3、方向：4、适用条件：⑴真空(空气中近似成立)⑵点电荷计算时，若电荷是负电荷只需它的绝对值代入在两电荷的连线上,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.1库仑定律与万有引力定律的对比F=kq1q2/r2F=Gm1m2/r2库仑定律反映了微观带电粒子相互作用规律，万有引力定律反映了宏观物体相互作用规律。它们均分别

2、有常量K和G，分别跟电量乘积和质量乘积成正比，跟距离平方成反比。体现自然规律的多样性和统一性相似处不同点2电场和电场强度电场及电场线电场强度概念电场叠加原理叠加法求场强温州大学物理与电子信息学院3电场及电场线电场线电场线概念：为了形象地表达电场这种客观实在，人们在电场中画一组曲线，该曲线的切线方向表示该点的电场方向，曲线的疏密程度表示该点的电场强弱程度。各种电场线：典型的电场线要求熟悉+点电荷4电场及电场线温州大学物理与电子信息学院++++++++++++一对点电荷一对平行板5电场强度的叠加6一、两个场强公式的比较注意:q是试探电荷的电量,Q是

3、场电荷的电量,E与q无关,E与Q成正比.与的区别联系任意电场电场强度的定义式(度量式).真空中点电荷场强的决定式(函数式).是根据针对点电荷的情况推导出来的.7例1．在真空中有两点A、B相距30cm，在A点放入一个点电荷Q，在B点放入一个负的检验电荷q1=－1.5×10－12C，受到的电场力F=3×10－9N，并沿AB方向。求：⑵取走q1，在B点再放一个q2=3.0×10－12C的正电荷，B点的场强是多大？⑶Q的电量多大？⑷Q加倍，B点的场强如何变化？⑴B点的场强多大？2×10－8C2×103N/C2×103N/C4×103N/C任意电场电场强

4、度的定义式(度量式).真空中点电荷场强的决定式(函数式).8例2．如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止.小球用绝缘丝线悬挂于O点，试求小球所在处的电场强度。θAQrmqO方向水平向右错解:真理是相对的.电场强度是矢量,不仅要求出大小,还要明确方向.mgTFθ9二、电场强度矢量的叠加问题电场强度是矢量,矢量的合成应遵循平行四边形定则,如果几个点电荷单独存在时在某点产生的电场强度共线,可以根据符号规则把矢量运算转化为代数运算求该点电场强度;如果几个点电荷单

5、独存在时在某点产生的电场强度不共线,必须根据平行四边形定则把矢量运算转化为一个解三角形的数学问题,其中主要是解直角三角形,而解直角三角形的方法不外乎三角函数和勾股定理.从而求出该点的电场强度.10例1．在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电－Q2，且Q1＝2Q2，用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在x轴上：（）A.E1＝E2之点只有一处；该点合场强为0B.E1＝E2之点共有两处；一处合场强为0，另一处合场强为2E2C.E1＝E2之点共有三处；其中两处合场强为0，另一处合场强为2E2D.El＝E2之点共有三处，其中一处合

6、场强为0，另两处合场强为2E2B解析：根据点电荷场强公式,所求点应该离带电量较小的Q2近.在Q1、Q2之间,可有E1与E2大小相等、方向相同的一点.合场强为2E2；在Q1、Q2延长线上Q2的另一侧,可有E1和E2大小相等、方向相反的一点,合场强为0.若E1和E2表示场强呢?11例3．直角三角形中AB＝4cm，BC＝3cm，在A、B处分别放有点电荷QA、QB，测得C处场强为EC＝10N／C，方向平行于AB向上.可判断QA与QB______(填“同号”或“异号”)。今撤去QA，则EC′的大小为________N／C.ABCEC7.5异号解析：由场强

7、的叠加可知,Q1和Q2为异号电荷.撤去QA,EC′为QB在该处产生的场强.由平行四边形定则可求出EC′=7.5N/C.矢量的合成和分解都遵循平行四边形定则.本题利用矢量三角形和几何三角形相似解题比较简便.12三、运用对称性思想方法求电场强度只有点电荷的场强才能用公式计算,故有时需根据对称性思想需将非点电荷模型问题转化为点电荷模型.13例1．如图所示，用长为L的金属丝弯成半径为r的圆环，但在A、B之间留有宽度为d的间隙，且d《r。将电量为Q的正电荷均匀分布于金属丝上，求圆心处的电场强度。dABr·填补对称叠加等效替换方向由圆心指向间隙中心14例2

8、．如图所示，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