库仑定律电场强度习题课课件.ppt
第三节.电场强度,第三节 电场强度,问题1 彼此远离的电荷之间的相互作用力是如何发生的？,法拉第提出“场”概念,英国物理学家 法拉第（1791-1867）,电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质,一.电场,问题2 怎样描述电场？,试探电荷：(检验电荷),放入电场中探测电场性质的电荷。,场源电荷：,即产生电场的电荷,电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用,试探电荷有什么要求？,试探电荷的电荷量应足够小、线度应足够小,猜想：既然电场对放入其中的电荷有力的作用，那么能否用电场力的大小及方向表示电场的性质呢？,把试探电荷q、2q、3q分别放在点电荷Q产生的电场中的A 处。,1、三个试探电荷所受的电场力是否相同?,2、电场力与电荷量的比值是否相同？,二.电场强度E,1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。,2.单位：1牛/库(N/C),3.方向：电场中某点正电荷受力的方向为该点场强方向,1.将一带电量为1106 C的点电荷放在带正电的点电荷Q周围A、B两处，受到电场力大小分别为FA=5103 N，FB=3103 N,【及时反馈】,（1）画出电荷q在A、B两点的受力方向,（2）求A、B两点的场强、,（3）如果不放电荷在A点，A点的场强多大？若放一电荷量为11010C的点电荷，A点的场强变为多大？,+Q,A,B,试试看：点电荷的场强如何？,利用电场强度的定义和库仑定律，推导：距电荷量为Q的点电荷r处电场强度的大小的表达式。,电场强度的两个公式的区别：,任意场强，无条件。,只适用于点电荷周围的场强。,三.电场的叠加原理,如果在空间同时存在多个点电荷，这时在空间某一点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。,电场强度是矢量。,P,Q,O,+q,-q,L,如左图，中点O的场强多大？,为了形象地描述电场，法拉第提出用电场线的方法表示电场。,英国物理学家 法拉第（1791-1867）,在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都和该处的场强方向一致，这样的曲线叫电场线。,四.电场线,电场线：在电场中画出一些有方向的辅助曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都表示该点的电场强度的方向。,五.电场的形象描述,思考：电场强度的大小如何用电场线反映？,1、点电荷的电场线：,正点电荷的电场线：,负点电荷的电场线：,2、等量异种点电荷的电场线,3、等量同种点电荷的电场线,从前面四种电场线得到启发：电场线的起点在哪里？终点呢？,4、带等量异种电荷的平行金属板的电场线,巩固练习,1、MN是电场中的一条电场线，一电子从a点沿着电场线运动到b点速度在不断地增大，则下列结论正确的是：A、该电场每一点的电场强度均相等B、该电场线的方向由N指向MC、电子在a处的加速度小于在b处的加速度D、因为电子从a到b的轨迹跟MN重合，所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹,【巩固练习】,2如图，一电子沿等量异种电荷的中垂线由AOB匀速运动，电子重力不计，电子受到的电场力的变化情况是（）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,【巩固练习】,【巩固练习】,3图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某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，从a到b过程中，粒子的速度怎么变化？,a,b,4.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图为点电荷a，b所形成电场的电场线分布，以下几种说法正确的是（）A.a，b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量B.a，b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量C.a，b为同种电荷，a的电荷量大小b的电荷量D.a，b为异种电荷，a的电荷量等于b的电荷量,5.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，B=30，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与AB平行，则qA带_ 电，qA：qB=。,6.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图所示，请问：（1）小球带电荷量是多少?（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间?,1.库仑定律与物体受力平衡问题,A,B,1.如下图，已知A、B两小球在同一水平面上，且都带正电，电荷量分别为q1和q2，两球间的距离为r，A、B球与O点的夹角分别为、，分别求出两球的质量。,2.如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷,质量分别为m1和m2,带电量分别为q1和q2,用绝缘细线悬挂后,因静电力排斥而使两悬线张开,分别与铅垂线方向成夹角1和 2,若 12,则下列说法正确的是:A.q1一定等于q2 B.m1一定大于m2 C.一定满足q1/m1=q2/m2 D.必需同时满足q1=q2,m1=m2,3.如图所示,三个自由点电荷q1,q2,q3，在一直线上,r1:r 2=1:2.每个电荷受的静电力的合力为零而保持静止,已知q1带正电,由此可判断三个电量之比 q1:q2:q3=_.,4.如图所示,一根放在水平面上的光滑玻璃管,内部有两个完全相同的弹性金属小球A,B.分别带电量为9Q和-Q.从相距r位置静止释放,释放时A球的加速度为a1,两小球再次相距r时A的加速度为a2.则a1:a2为多少?,
