图1
答案 根据库仑定律有F=k,所以Q在q所在位置产生的电场的电场强度为E==k,方向沿Qq的连线由Q指向q.
2.如果再有一正点电荷Q′=Q,放在如图2所示的位置,q所在位置的电场的电场强度多大?
图2
答案 如图所示,Q、Q′分别对q有力的作用,q所受的静电力为两个力的合力F==k.
所以q所在位置的电场的电场强度为E==k.
[要点提炼]
1.真空中点电荷在其周围形成的电场的场强公式为:E=k,其中k是静电力常量,Q是场源电荷的电荷量.
2.点电荷电场强度的方向:当Q为正电荷时,E的方向沿半径向外;当Q为负电荷时,E的方向沿半径向内.
3.场强是矢量,当空间存在多个点电荷产生的电场时,电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.
[延伸思考]
如果以点电荷Q为中心,r为半径作一球面,球面上各点的电场强度是否相同?
答案 球面上各点的电场强度大小相等.但方向不同,因此电场强度不同.
三、电场线 匀强电场
[问题设计]
1.电荷周围存在着电场,法拉第采用了什么方法来描述电场?
答案 法拉第采用了画电场线的方法描述电场.
2.在实验室,可以用实验模拟电场线:头发屑在蓖麻油中的排列显示了电场线的形状,这能否说明电场线是实际存在的线?
答案 电场线实际不存在,但可以用实验模拟.
[要点提炼]
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度