第3节电场及其描述 (2).ppt

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1、电场强度电场强度 上杭一中上杭一中 蓝善峰蓝善峰 预习检测题预习检测题1.如图，电荷量为如图，电荷量为q1和和q2的两个点电荷分别位的两个点电荷分别位于于P点和点和Q点，已知在点，已知在P、Q连线上某点连线上某点R处的电处的电场强度为零，且场强度为零，且PR2RQ.则则()Aq12q2 Bq14q2Cq12q2 Dq14q22下列选项中的各下列选项中的各1/4圆环大小相同，所圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，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各圆环间彼此绝缘坐标原点O处电场强处电场强度最大的是度最大的是()3如图所示，如图所示，xOy平面是无穷大

2、导体的表面，该导体平面是无穷大导体的表面，该导体充满充满z0的空间，的空间，z0的空间为真空将电荷量为的空间为真空将电荷量为q的的点电荷置于点电荷置于z轴上轴上zh处，则在处，则在xOy平面上会产生感应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电荷空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表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面上的感应电荷共同激发的已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在场强处处为零，则在z轴上轴上zh/2处的场强大小为处的场强大小为(k为为静电力常量静电力常量)()Ak 4q/h2 Bk 4q/9h2 Ck 32q/9h2 DK40q/9h2一、一

3、、电场电场强强度度1意意义义：描述描述电场电场强强弱和方向的物理量弱和方向的物理量2公式公式(1)定定义义式：式：E_，是矢量，是矢量，单单位：位：N/C或或V/m.(2)点点电电荷的荷的场场强强：E_，Q为场为场源源电电荷，荷，r为为某点某点到到Q的距离的距离(3)匀匀强强电场电场的的场场强强：E_.3方向：方向：规规定定为为_在在电场电场中某点所受中某点所受电场电场力力的方向的方向正正电电荷荷二二电场电场强强度的叠加与度的叠加与计计算算一一 点点电电荷荷电场电场的叠加的叠加B2 点点电电荷的荷的电场电场与匀与匀强强电场电场的叠加的叠加A 预习检测题预习检测题1.如图，电荷量为如图，电荷量为

4、q1和和q2的两个点电荷分别位的两个点电荷分别位于于P点和点和Q点，已知在点，已知在P、Q连线上某点连线上某点R处的电处的电场强度为零，且场强度为零，且PR2RQ.则则()Aq12q2 Bq14q2Cq12q2 Dq14q2 电场强度除通过以上方法求解外，还可以采用电场强度除通过以上方法求解外，还可以采用对称法对称法,等效替代法等效替代法,补偿法补偿法等方法求解，用这些等方法求解，用这些独特的方法求解，有时能起到事半功倍的效果独特的方法求解，有时能起到事半功倍的效果。一、对称法一、对称法方法方法介绍介绍对称法是根据某些物理现象、物理规律、物理过对称法是根据某些物理现象、物理规律、物理过程或几何

5、图形的对称性进行解题的一种方法，利程或几何图形的对称性进行解题的一种方法，利用此法分析解决问题可以避免复杂的数学演算和用此法分析解决问题可以避免复杂的数学演算和过程推导过程推导解题解题关键关键采用本法解题的关键是根据题设给定情景，发现采用本法解题的关键是根据题设给定情景，发现其对称性，找到事物之间的联系，恰当地建立物其对称性，找到事物之间的联系，恰当地建立物理模型理模型 预习检测预习检测2下列选项中的各下列选项中的各1/4圆环大小圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷相同，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

6、是处电场强度最大的是()【即时巩固即时巩固】如图所示，带电量为如图所示，带电量为+q+q的点电荷与均匀带电薄板的点电荷与均匀带电薄板相距为相距为2d2d，点电荷到带电薄板的，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图垂线通过板的几何中心。若图中中a a点处的电场强度为零，根点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中据对称性，带电薄板在图中b b点点处产生的电场强度大小和方向处产生的电场强度大小和方向如何？（静电力常量为如何？（静电力常量为k k）二、等效替代法二、等效替代法方法方法介绍介绍等效替代法是指在效果相同的前提下，从等效替代法是指在效果相同的前提下，从A A事实出事实出发，用另外

7、的发，用另外的B B事实来代替，必要时再由事实来代替，必要时再由B B而而C C直至实现所给问题的条件，从而建立与之相对应直至实现所给问题的条件，从而建立与之相对应的联系的联系解题解题关键关键采用本法解题的关键是找出与研究对象相近的模采用本法解题的关键是找出与研究对象相近的模型或等效的物理参数。原则是用较简单的因素代型或等效的物理参数。原则是用较简单的因素代替较复杂的因素，常见的有：替较复杂的因素，常见的有：（1 1）以合力替代数个分力）以合力替代数个分力;（2 2）以合运动替代数）以合运动替代数个分运动个分运动;（3 3）电阻的等效替代）电阻的等效替代;（4 4）电源的等）电源的等效替代效替

8、代 【例例2 2】如图所示，一带电量为正如图所示，一带电量为正Q Q的点电荷的点电荷A A，与一块接地的，与一块接地的长金属板长金属板MNMN组成一系统，点电荷组成一系统，点电荷A A与板与板MNMN间的垂直距离为间的垂直距离为d d，试，试求求A A与板与板MNMN的连线中点的连线中点C C处的电场强度。处的电场强度。3如图所示，如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体平面是无穷大导体的表面，该导体充满充满z0的空间，的空间，z0的空间为真空将电荷量为的空间为真空将电荷量为q的的点电荷置于点电荷置于z轴上轴上zh处，则在处，则在xOy平面上会产生感应平面上会产生感应电荷空间任意一点处的

9、电场皆是由点电荷电荷空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表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面上的感应电荷共同激发的已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在场强处处为零，则在z轴上轴上zh/2处的场强大小为处的场强大小为(k为为静电力常量静电力常量)()Ak 4q/h2 Bk 4q/9h2 Ck 32q/9h2 DK40q/9h2三、补偿法三、补偿法方法方法介绍介绍求解物理问题，要根据问题给出的条件建立起物理求解物理问题，要根据问题给出的条件建立起物理模型，但有时由题给条件建立的模型不是一个完整模型，但有时由题给条件建立的模型不是一个完整的模型，这时需要给原来的问题补充

10、一些条件，组的模型，这时需要给原来的问题补充一些条件，组成一个完整的新模型，此法即为补偿法成一个完整的新模型，此法即为补偿法 解题解题关键关键采用本法解题的关键有二：采用本法解题的关键有二：（1 1）找出可以替代的物理模型）找出可以替代的物理模型;（2 2）将原问题转）将原问题转化为求新模型与补充条件的差值问题化为求新模型与补充条件的差值问题 【例例3 3】如图所示，用长为如图所示，用长为L L的金属丝弯成半径为的金属丝弯成半径为r r的圆弧，但的圆弧，但在在A A、B B之间留有宽度为之间留有宽度为d d的间隙，且的间隙，且d d远远小于远远小于r r，将电量为，将电量为Q Q的的正电荷均匀

11、分布于金属丝上，求圆心处的电场强度。正电荷均匀分布于金属丝上，求圆心处的电场强度。【巩固练习巩固练习】1.1.半径为半径为R R的绝缘球壳上均匀带有电量为的绝缘球壳上均匀带有电量为+Q+Q的电荷，另一带电为的电荷，另一带电为+q+q的的电荷放在球心电荷放在球心O O上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为挖去半径为 的一个的一个小圆孔，求此时球心的点电荷小圆孔，求此时球心的点电荷所受的电场力。所受的电场力。（已知静电力常量为（已知静电力常量为k k）2.2.如如图图所所示示，一一块块无无限限大大的的导导体体板板，左左侧侧接接地地，在在右右侧侧离离板板为为d d的的A A处放置一个电荷处放置一个电荷-q-q。问：。问：（1 1）静电平衡后，在导体板）静电平衡后，在导体板表面上有任意一点表面上有任意一点P P，该处离，该处离O O点的距离为点的距离为x x，则在，则在P P点处点处感应电荷所产生的场强大小感应电荷所产生的场强大小是多少？是多少？（2 2）电荷）电荷-q-q在在A A点所受的库仑力大小是多少？点所受的库仑力大小是多少？