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第九章：静电场及其应用
9.3 电场 电场强度
知识回顾:计算电场强度的公式有哪些？
定义式，适用于一切电场:
；适用于点电荷的电场:
除了用数学公式描述电场外，形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向也很重要。
复习回顾
1.定义：为了形象描述电场强度的大小和方向，在电场中画一系列有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场的强弱。这一系列曲线称为电场线。
EA
EB
EC
电场线
我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？
A
B
切线方向-----该点的电场方向
注意;电场线不是电场中实际存在的线，而是形象描述电场的假想的线，电场虽然抽象但它是客观存在的物质，电场线虽然形象但它是假想的线
疏密程度-----该点场强的大小(强弱)
2、物理意义:
3. 特点：
①电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱。
②静电场的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）无穷远处点。
③电场线不会相交，也不会相切。
④电场线是假想的，实际电场中并不存在。
⑤电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
演示：模拟电场线
模拟正电荷电场线的照片
把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按电场强度的方向排列起来，显示出电场线的分布情况。如图是模拟正电荷电场线的照片。
电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。这个实验只是用来模拟电场线的分布。
(1)点电荷的电场线
正点电荷
(光芒四射)
负点电荷
(万箭穿心)
4、几种常见电场中电场线的分布及特点
一、正负点电荷的电场
特点：
3、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
1、电场线是直线，正点电荷：起于正电荷，终于无穷远。负点电荷：起于无穷远，终于负电荷。
2、离点电荷越近，电场线 ，电场强度 。
在点电荷的电场中，
场强相等的点
越密
越大
不存在
二、两等量点电荷的电场
1.等量异种点电荷
(1)在图2中画出等量异种点电荷周围的电场线.
图2
答案　
(2)完成下列填空：
①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是：从左向右场强大小变化情况为______________；在O点左侧场强方向_____，在O点右侧场强方向
_____.
②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，场强大小变化情况是__________；在O点上方场强方向_____，在O点下方场强方向______.
③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小______(填“相等”或“不相等”)，方向_____(填“相同”或“相反”).
先变小后变大
向右
向右
逐渐减小
向右
向右
相等
相同
2.等量同种点电荷
(1)在图3中画出等量正点电荷周围的电场线.
图3
答案　
(2)完成下列填空
①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是从左向右场强大小变化情况是______________；在O点左侧场强方向_____，在O点右侧场强方向_____.
②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，场强大小变化情况是_____
_________；在O点上方场强方向______，在O点下方场强方向______.
③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小_____(填“相等”或“不相等”)，方向_____(填“相同”或“相反”).
先变小后变大
向右
向左
先变
大后变小
向上
向下
相等
相反
携手合作
势不两立
等
量
同
号
电
荷
等
量
异
号
电
荷
二、匀强电场
1.如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。
相距很近的一对带等量异种电荷的平行金属板，它们之间的电场
除边缘外，可以看作匀强电场。
模拟平行金属板间电场线的分布。
匀强电场
2.匀强电场的特点
①匀强电场各点电场强弱相同，电场线密疏程度一样。
②匀强电场各点电场方向相同。
知识拓展：点电荷与带电平板的电场中电场线的分布
在带电平板表面场强与平板垂直
判断下列说法的正误.
(1)电场线不仅能在空间相交，也能相切.(　　)
(2)在电场中，凡是电场线通过的点的电场强度不为零，不画电场线区域内的点的电场强度为零.(　　)
(3)同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大.(　　)
(4)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.(　　)
(5)匀强电场的电场线可以是间距相等的曲线.(　　)
即学即用
√
×
√
×
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例1　如图1所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则
A.a点的电场强度较大
B.同一点电荷放在a点受到的静电力比放在b点时
受到的静电力小
√
图1
C.正电荷在a点由静止释放，它在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致
D.电荷在a点受到的静电力方向必定与该点场强方向一致
例2　图中画了四个电场的电场线，其中图A和图C中小圆圈表示一个点电荷，图A中虚线是一个圆，图B中几条直线间距相等且互相平行，则在选项图A、B、C、D中M、N两处电场强度相同的是
√
例3　在M、N两点放置等量的异种点电荷如图4所示，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足.下列说法正确的是
A.OM中点的电场强度大于ON中点的电场强度
B.O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的
C.O点的电场强度大小与HG上各点相比是最小的
D.将试探电荷沿HG由H移送到G，试探电荷所受
静电力先减小后增大
图4
√
针对训练　如图5所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受静电力外，所受的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
图5
√
例4　(多选) 两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图6所示，仅在静电力作用下，关于电子的运动，下列说法正确的是
A.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来
越大，速度越来越大
B.电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来
越小，速度越来越大
C.电子运动到O点时，加速度为零，速度最大
D.电子通过O点后，速度越来越小，一直到速度为零
√
√
图6
例5如图10，P、Q是矩形ABCD的AD边和BC边的中点，E、F是AB边和CD边的中点，M、N是PQ连线上的两点且MP＝QN，M点和N点有等量异种点电荷.关于图中八个点的场强关系，下列说法正确的是
A.A与B点场强不同，A与C点场强不同
B.A与D点场强不同，B与D点场强相同
C.B与C点场强不同，E与F点场强不同
D.C与D点场强不同，P与Q点场强相同
图10
√
√
针对训练2 (多选)如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出该带电粒子(　　)
A．电性与场源电荷的电性相同
B．在a、b两点所受电场力大小Fa>Fb
C．在a、b两点的速度大小va>vb
D．在a、b两点的动能Eka√
√
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