教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第1章 3 电场 电场强度和电场线
教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第1章 3 电场 电场强度和电场线第2页

[导学探究] (1)如图1所示,在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q,已知q到Q的距离为r,Q对q的作用力是多大?Q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大?方向如何?

图1

(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 (1)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.

[知识梳理]

1.真空中点电荷的电场

(1)场强公式:E=k,其中k是静电力常量,Q是场源电荷的电荷量.

(2)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.

2.电场强度的叠加

场强是矢量,如果场源是多个点电荷时,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.

[即学即用] 判断下列说法的正误.

(1)以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同.(×)

(2)由E=知,E与Q成正比,而与r2成反比.(√)

(3)由E=知,在以Q为球心、r为半径的球面上,各处场强大小相等,但方向不同.(√)

(4)若空间有两个点电荷,则该空间某点的场强等于这两个点电荷产生电场的代数和.(×)