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.电场强度三个表达式的比较
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E=
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E=k
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E=
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公式意义
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电场强度定义式
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真空中点电荷电场强度的决定式
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匀强电场中E与U的关系式
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适用条件
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一切电场
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①真空
②点电荷
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匀强电场
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决定因素
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由电场本身决定,与q无关
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由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定
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由电场本身决定,d为沿电场方向的距离
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相同点
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矢量,遵守平行四边形定则
单位:1 N/C=1 V/m
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2.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E=k,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。