1.3 电场 电场强度 电场 1.概念 电荷之间的相互作用是通过电场发生的.场是物质存在的形式之一.凡是有电荷的地方,在它周围就存在电场. 2.基本性质 电场对处于其中的其他电荷有 的作用. 3.场源电荷 产生电场的电荷称为场源电荷,电场对电荷的作用力称为 力. 4.静电场 静止场源电荷在其周围产生的电场,即静电场. 【典例突破】 [典例1] (多选)下列说法正确的是( ) A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场 B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C.电荷只有通过接触才能产生力的作用 D.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处于其中的电荷有力的作用 电场强度 一、电场强度 1.试探电荷 放入电场中探测电场性质的电荷称为试探电荷,试探电荷的电量和体积应足够小. 2.电场强度 (1)试探电荷对电场的检验. 同一试探电荷放在电场中的不同位置时,它受到电场力的大小和方向一般并不相同,这表明电场中不同点的电场强弱及方向不同;另一方面,电量不同的试探电荷在电场的同一点上受到电场力的大小不同. (2)电场强度的定义. 物理学中把放入电场某点处的试探电荷受到的电场力F与它的 之比,叫作电场在该点的电场强度,简称场强,用符号E表示. (3)场强的定义式. E= ,场强的单位为牛顿每库仑,符号为 . (4)场强的方向. 场强是矢量.物理学上规定,电场中某点的场强的方向与正电荷在该点受到的电场力的方向 .负电荷在某点受到的电场力的方向与该点场强的方向 . 3.匀强电场 电场中某一区域内,各点场强 相等、 相同的电场叫作匀强电场. 二、对电场强度的理解 1.电场强度反映了电场的力的性质. 2.唯一性:电场中某点的电场强度E是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关.电场中不同的地方,电场强度一般是不同的. 3.矢量性:电场强度描述了电场的强弱和方向,是矢量,其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同,与在该点的负电荷所受电场力的方向相反. 三、对电场强度公式E=的理解 对于电场强度的公式E=不能理解为E∝F,E∝,电场强度E仅由电场本身决定,与F及q均无关. 【典例突破】 [典例2] (2023·陕西学业考试)关于电场强度的定义式E=,下列说法正确的是( ) A.E和F成正比 B.E和q成正比 C.E的方向与F的方向相同 D.E的大小可由得到 [典例3] 电场中有一点P,下列说法中正确的是( ) A.若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的场强减半 B.若P点没有放电荷,则P点场强为零 C.P点场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大 D.P点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同 [典例4] (2024·江苏学业考试)在电场中某点放一试探电荷,其电荷量为q,试探电荷受到的电场力为F,撤去试探电荷后,该点电场强度大小为( ) A. B. C.Fq D.0 [典例5] 匀强电场中各点的电场强度( ) A.大小不一定相等,方向不一定相同 B.大小一定相等,方向不一定相同 C.大小不一定相等,方向一定相同 D.大小一定相等,方向一定相同 点电荷的电场 一、真空中静止点电荷的电场 1.点电荷电场的场强公式推导 以点电荷+Q在真空中形成的电场为例.如图所示,把试探电荷+q放在距离场源电荷r处,设电场对+q的电场力大小为F,根据场强公式 E=和库仑定律公式F= ,可以推导出真空中的点电荷Q在与其距离为r处的场强为 E= ,该式说明了场强E的大小与场源电荷自身的电量Q成 ,与r2成 ,而与试探电荷是否放入电场无关. 2.点电荷电场的场强方向 以Q为中心任意作一球面,则球面上各点的场强大小 .当Q为正电荷时,电场强度E的方向沿半径向 ;当Q为负电荷时,电场强度E的方向沿半 ... ...
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