例3 (多选)真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处,放一个带电荷量为q(q≪Q)的点电荷,q受到的电场力大小为F,则A点的场强为( )
A. B. C.k D.k
解析 E=中q指的是试探电荷,E=中Q指的是场源电荷,故B、D正确.
答案 BD
例4 如图2所示,真空中带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距为r,则:
图2
(1)两点电荷连线的中点O的场强多大?
(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何?
解析 求解方法是分别求出+Q和-Q在某点的场强大小和方向,然后根据电场强度的叠加原理求出合场强.
(1)如图甲所示,A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同,由A指向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指向B.
(2)如图乙所示,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′=EB′=,方向与A、B的中垂线垂直,即EO′与EO同向.
答案 (1),方向由A指向B
(2),方向与AB连线平行,由A指向B
方法点拨
电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则),常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等;对于同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算.
三、电场线
1.电场线:在电场中画出一系列曲线,使曲线上每一点的切线方向都和该处的场强方向一致. 这样的曲线就叫做电场线.