专题7.2 电场强度和电场线（精讲）（原卷版）.doc

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1、专题7.2电场强度和电场线1. 电场强度的叠加问题2. 电场线的理解与应用知识点一、电场 1概念：电荷周围存在的一种特殊的物质，由电荷产生。场和实物是物质存在的两种不同形式。2基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。电荷之间通过电场相互作用。3静电场：静止电荷产生的电场。【特别提醒】关于电场的三点说明(1)特殊物质性：电场是一种特殊的物质，虽然电场看不见摸不着，但它与实物一样客观存在着，也具有动量、能量等重要属性。(2)客观存在性：电荷的周围一定存在电场，静止电荷的周围存在着静电场。(3)“桥梁纽带”作用：电场是电荷间相互作用的桥梁，故电荷间不直接接触就能发生相互作用。知识点二 电场强度 1电场

2、强度三个表达式的比较EEkE公式意义电场强度定义式真空中点电荷电场强度的决定式匀强电场中E与U的关系式适用条件一切电场真空点电荷匀强电场决定因素由电场本身决定，与q无关由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定，d为沿电场方向的距离相同点矢量，遵守平行四边形定则单位：1 N/C1 V/m2电场强度的叠加(1)叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和。(2)运算法则：平行四边形定则。3计算电场强度常用的方法（1）利用矢量叠加法求解电场强度在几个点电荷产生的电场中，若每个点电荷单独存在时产生的电场在某点的场强分别为E1、E2、E3、，则该点的合场

3、强E等于各个点电荷单独存在时产生的电场在该点的场强E1、E2、E3、的矢量和，用平行四边形定则求解。（2）利用平衡状态求解电场强度依据带电体在电场中所受合力为零的特点，求出电场力，进而求出电场强度。（3）利用补偿或填补法求解电场强度由题设中所给条件建立的非标准模型，根据需要将研究对象进行分割或填补，从而使非理想化、非对称化模型转化为理想化、对称化模型，达到简化结构、顺利解题的目的。【特别提醒】场强公式的应用技巧在解答和计算与场强有关的问题时应注意区分电场强度定义式E及决定式Ek，二者不能混淆。(1)若检验电荷的电量和所受库仑力已知，则用场强的定义式计算。(2)若场源电荷的电量和检验电荷到场源的

4、距离已知，则用场强的决定式计算。知识点三 电场线1电场线的三个特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远或负电荷处；(2)电场线在电场中不相交；(3)在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。2几种典型电场的电场线电场电场线图样简要描述正点电荷“光芒四射”，发散状负点电荷“众矢之的”，会聚状等量正点电荷“势不两立”，相斥状等量异号点电荷“手牵手，心连心”，相吸状带电平行金属板等间距的、平行状(两板之间，除边缘外)3.等量点电荷电场线的分布及特点(1)等量同种点电荷的电场特点：两点电荷连线的中点处场强为零，此处无电场线，向两侧场强逐渐增大，方向指向中点。

5、两点电荷连线中点沿中垂面(中垂线)到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小，方向背离中点。(2)等量异种点电荷的电场特点：两点电荷连线上的各点场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向先变小再变大，中点处场强最小。两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线的方向均相同，即电场强度方向都相同，总与中垂面(或中垂线)垂直且指向负点电荷一侧，从中点到无穷远处，场强大小一直减小，中点处场强最大。4两种等量点电荷的电场比较等量异种点电荷等量同种点电荷连线上的电场强度沿连线先变小后变大，中点O处电场强度最小中垂线上的电场强度O点最大，向外逐渐减小O点为零，向外先变大后变小5电场线与带电粒子在电场中运动

6、轨迹的关系（1）电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较电场线运动轨迹1.电场线并不存在，是为研究电场方便而人为引入的2.电场线上各点的切线方向即该点的场强方向，同时也是正电荷在该点的受力方向，即正电荷在该点的加速度方向1.粒子在电场中的运动轨迹是客观存在的2.轨迹上每一点的切线方向即粒子在该点的速度方向，但加速度的方向与速度的方向不一定相同（2）电场线与带电粒子运动轨迹重合的三个条件电场线是直线。带电粒子只静电力作用，或受其他力但其他力(的合力)的方向沿电场线所在直线方向，或其他力合力为零。带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线。6匀强电场(1)定义：各点电场强度的大小相等、方向相

7、同的电场。(2)匀强电场的电场线：间隔相等的平行直线。考点一 电场强度的理解【典例1】（天津耀华中学2019届模拟）下列说法正确的是()A由E知，若q减半，则该处场强变为原来的2倍B由E知，E与Q成正比，而与r2成反比C由E知，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处场强大小相同，但方向不同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【方法技巧】场强公式的应用技巧在解答和计算与场强有关的问题时应注意区分电场强度定义式E及决定式Ek，二者不能混淆。(1)若检验电荷的电量和所受库仑力已知，则用场强的定义式计算。(2)若场源电荷的电量和检验电荷到场源的距离已知，则用场强的决定式计算。【变式1

8、】（湖南长沙一中2019届模拟） 下列关于电场强度的说法正确的是()A公式E只适用于真空中点电荷产生的电场B由公式E可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比C在公式Fk中，k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；而k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强的大小D由公式E可知，在离点电荷非常近的地方(r0)，电场强度E可达无穷大考点二 电场强度的计算【典例2】（2019新课标全国卷）如图，电荷量分别为q和q（q0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则（ ）Aa点和b点的电势相等 Ba点和b点的电场强度大小相等Ca点和b点的电

9、场强度方向相同 D将负电荷从a点移到b点，电势能增加【举一反三】（山西平遥中学2019届模拟）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(q0)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)()Ak Bk Ck Dk【变式2】（辽宁东北育才中学2019届模拟）如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为q外，其余各点处的电荷量均为q，则圆心O处()A场强大小为，方向沿OA方向 B场

10、强大小为，方向沿AO方向C场强大小为，方向沿OA方向 D场强大小为，方向沿AO方向考点三 电场线【典例3】（2019浙江选考）等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是（ ）Aa点的电势低于 b点的电势 Ba点的场强大于b点的场强，方向相同C将一负电荷从a点移到b点电场力做负功 D负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能【举一反三】（江苏金陵中学2019届模拟）如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称，则下列说法中正确的是()A这两点电荷一定是等量异种电荷 B这两点电

11、荷一定是等量同种电荷CD、C两点的电场强度一定相等 DC点的电场强度比D点的电场强度小【变式3】（吉林长春市实验中学2019届模拟）P、Q两电荷的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四点，c、d关于PQ连线的中垂线对称一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图所示，则下列判断正确的是()AP带负电 Bc、d两点的电场强度相同C离子在运动过程中受到P的吸引力 D离子从a到b，电场力做正功考点四 电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹【典例4】（2019新课标全国卷）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则（ ）A运动过程中，粒子的速度大小可

12、能先增大后减小B在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行【举一反三】（浙江温州中学2019届模拟）如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受静电力作用，根据此图可判断出该带电粒子()A电性与场源电荷的电性相同 B在a、b两点所受静电力大小FaFbC在a、b两点的速度大小vavb D在a、b两点的动能EkaEkb【方法技巧】带电粒子在电场中运动时的分析思路【变式4】（福建福州三中2019届模拟）某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A粒子必定带正电 B粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D粒子在M点的动能小于它在N点的动能