二电场力的性质.doc

PAGE  二、电场力的性质 基础知识梳理 （一）电场强度 1．意义：描述电场力的性质 2．常用计算式： （1）定义式：E＝F/q （2）导出式：①E=kQ/r2（适用于真空中的点电荷产生的电场，其中Q是产生该电场的电荷） ②E＝U/d（适用于匀强电场，其中d是沿电场线方向上的距离） 3．性质 （1）矢量性：与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；电场强度的合成按照矢量的合成法则进行． （2）固有性：电场中某一点的场强大小与方向是一个定值，与放入的检验电荷无关，仅由电场自身决定。 4．熟记三种特殊电场的场强特点 （1）点电荷：越靠近场源E越大（填大或小） （2）等量异种电荷：两电荷连线上中点E最小（填大或小），中垂面上中点E最大（填大或小），以中点为圆心向外延伸E逐渐减小（填增大或减小），但方向均相同且平行于连线，如右图所示。 （3）等量同种电荷：两电荷连线上中点E=0，中垂面上以中点为圆心向外延伸E先增大后减小（填大或小），方向垂直于连线，如右图所示。 （二）电场线： 1．作用：形象地描绘电场（客观上并不存在）． 2．特点 ①方向性：切线方向是该点场强的方向 ②非闭合性：从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止． ③稀密性：疏密表示该处电场的场强大小． 3．六种常见电场线 4．电场线与电荷运动轨迹的关系：电场线与电荷的运动轨迹不一定重合。电荷的运动轨迹由带电粒子受到的合外力情况和初速度情况来决定。只有满足①电场线是直线；②粒子的初速度为零或初速度方向与电场线在同一条直线上时，其运动轨迹才与电场线重合。 应考问题方法指导 1．电场强度的理解和应用 例1.在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷，其电荷量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电荷量的关系如图所示.由图线可知（ ） A.a、b、c、d四点不可能在同一电场线上 B.四点场强关系是Ec＞Ea＞Eb＞Ed C.四点场强方向可能不相同 D.以上答案都不对 解析：根据F=Eq知，在F－q图象中，斜率大小为E，由此可得Ec＞Ea＞Eb＞Ed，选项B确. 答案：B 例2.（烟台模拟题）如图所示，真空中，带电荷量分别为+Q和－Q的点电荷A、B相距r，则： （1）两点电荷连线的中点O的场强多大？ （2）距A、B两点都为r的O′点的场强如何？ 解析：（1）如图（解1）所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，由A→B. A、B两点电荷在O点产生的电场强度：EA=EB==. 故O点的合场强为EO=2EA=，方向由A→B. （2）如图（解2）所示，EA′=EB′=.由矢量图所形成的等边三角形可知，O′点的合场强EO′=EA′=，方向与A、B的中垂线垂直，即EO′与EO同向. 结论：在等量异种电荷连线的垂直平分线上，中点的场强最大，两边成对称分布，离中点越远，场强越小.场强的方向都相同，都是正电荷指向负电荷的方向. 2．电场线的理解和应用 例3．如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A—O—B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（ ） A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右 解析：由等量异种电荷电场线分布可知，从A到O，电场由疏到密；从O到B，电场线由密到疏，所以从A—O—B，电场强度应由小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场切线方向，为水平向右。由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等方向相反。电子受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从A—O—B过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小应先变大后变小，所以选项B正确。 感悟高考 1．（05广西）图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪中情况能使P点场强方向指向MN的左侧？（ ） A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1Q2 B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1|Q2| C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|Q2 D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1||Q2| 答案：ACD 2.（05江苏）关于电场，下列说法正确的是（ ） A.电场线是假想的，并不是客观存在的物质 B.描述电场的电场线是客观存在的 C.电场对放人其中的电荷有力的作用 D.电场对放人其中的电荷没有力的作用 答案：AC 3．(05上海)如图，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