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第九章
静电场及其应用
必修三
9.3 电场强度(第二课时)
【学习目标】
1.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算
2.理解电场线的概念、特点。
3.学会处理带电粒子在电场中的运动问题。
【复习回顾】
1.比较公式
和
适用条件
说明
2.电场强度的方向
五、电场线
法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场,那就是画电场线(electric
field
line)。
1.定义:为形象描述电场而引入的一系列假想曲线,本身并不存在。
+Q
【标一标】
A
B
C
-Q
A
B
C
+
-
Q
Q
2.常见电场线的分布
【光芒四射】
正点电荷的电场线
负点电荷的电场线
【万箭穿心】
2.常见电场线的分布
等量异种电荷的电场线
+Q
-Q
E1
E2
E
【心心相应】
2.常见电场线的分布
等量同种电荷的电场线
【背道而驰】
E1
E1
E2
E2
E
+Q
+Q
2.常见电场线的分布
匀强电场的电场线
3.电场线的特点
(1)电场线起于正电荷,止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于)无穷远处
(2)电场线的切线方向,表示场强的方向
(3)电场线密的地方电场强,电场线疏的地方场强弱
(4)电场线不会相交
思考:空间中的两条电场线为什么不能相交?
E1
E2
如果相交,交点处就会有两个切线的方向,与同一点的场强方向是唯一的矛盾
例1.(多选)以下关于电场和电场线的说法中正确的是
( )
A.电场和电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅能在空间相交,也能相切
B.在电场中,凡是电场线通过的点电场强度不为零,不画电场线区域内的点的电场强度为零
C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大
D.电场线是人们假设出来的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在
答案:CD
例2.如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O点为A、B电荷连线的中点,a、b为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是
( )
A.A、B可能是带等量异号的正、负电荷
B.A、B可能是带不等量的正电荷
C.a、b两点处无电场线,故其电场强度可能为零
D.同一试探电荷在a、b两点处所受静电力大小相等,方向一定相反
答案:D
例3.下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
答案:C
【小结】等量同种、异种电荷的电场线的比较:
比较项目
等量异种点电荷
等量同种点电荷
电场线分布图
二者连线上电场强度的变化
中垂线上电场强度的变化(由中点向两侧)
例4.(多选)如图所示,在等量负电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点,B、D关于O点对称,关于这几点场强大小正确的是( )
A.EA>EB,EB=ED
B.EAC.可能有EAD.可能有EA=EC答案:CD
如图所示,初速度为v的带电粒子(不计重力)从A点射入电场,沿虚线运动到B点,判断:
(1)粒子带什么电?
(2)粒子的加速度如何变化?
(3)画出A、B两点的加速度方向。
与轨迹结合问题
与轨迹结合问题
基本思路:1.力、速度、轨迹三者关系
力和速度分居轨迹两侧,且轨迹弯向力的一侧
2.技巧:找轨迹与电场线的交点
3.判断加速度的大小
【例5】.(多选)一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力,则( )
A.粒子带正电荷
B.粒子加速度逐渐减小
C.粒子在A点的速度大于在B点的速度
D.粒子的初速度不为零
答案:BCD
小
结
2.典型电场线的分布
1.电场线的特点:
3.与轨迹相关问题