一、电场强度
1、电场:带电体周围存在的一种物质。电场是客观存在的,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,电场具有力的性质和能的性质。
2、电场强度
定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫做这一点的电场强度。
公式:
方向:是矢量,规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同。
3、点电荷Q在真空中产生的电场
4、匀强电场:在匀强电场中,场强等于沿电场方向每单位长度上的电势差,即:
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。
二、电场线
1、概念:为了形象地描绘电场,人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫电场线。
2、性质:① 电场线起始于正电荷(或来自无穷远)终止于负电荷(或伸向无穷远)但不会在没有电荷的地方中断;② 电场线的疏密情况反映电场的强弱,电场线密的地方,场强大;③ 电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向;④ 电场线空间中不相交;⑤ 静电场中电场线不闭合(在变化的电磁场中可以闭合)
3、电场线是人为引入的,实际上不是客观存在的。
三、电场中的导体
1、静电感应:电场中的导体内部的自由电子受到电场力作用,将向电场反方向做定向移动,结果使导体两端分别出现正负感应电荷。
2、处于静电平衡状态的导体的特征:
(1)内部场强处处为零;
(2)整个导体是等势体,表面是个等势面;
(3)表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直;
(4)净电荷只能分布在导体的外表面上。
3、静电屏蔽:金属网罩(或金属包皮)能把外电场遮住,使内部不受外电场的影响。
四、电场强度的三性
电场强度(场强)是电场中的一个重要的物理量。现从电场强度的三个性质方面作一辨析。
1、方向性
电场强度是反映电场本身性质的物理量。它是一个矢量,是有方向的,在电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受的电场力的方向。
例1、在电场中某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时,受到的电场力向左,下列说法正确的是( )
A. 当放入正电荷时,该点的场强向右,当放入负电荷时,该点的场强向左
B. 只有在该点放入电荷时,该点才有场强
C. 该点的场强方向一定向右
D. 以上说法均不正确
由上面观点可知:选项C正确。
2、惟一性
电场确定以后,电场中各点的场强大小和方向都惟一确定了,它跟该点放不放电荷无关,它是由电场本身决定的。同样它与放入的电荷量
例2、在电场中的P点放一个
方向向右,则P点的电场强度大小和方向如何?若在P点不放电荷,P点的电场强度又如何?若在电场中的P点放一个带电量为
解析:由电场强度的定义:
3、叠加性
两个(或两个以上)的点电荷在真空中同时存在时,空间某点的场强E,等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强
① 同一直线上的两个场强
例3、如图1所示的三个点电荷
A.
B.
C.
D.
图1
解析:
所以
所以
② 不在同一直线上的两个场强的叠加,用平行四边形法则求合场强
例4、如图2所示,在真空中相距L的A、B两点,分别放置大小均为Q的正、负点电荷,那么离A、B两点距离都等于L的点的电场强度大小为多少,方向如何?
图2
解析:距A、B均为L的点的场强是A、B处的电荷共同产生的,如图2
方向平行于AB边,沿
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