高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册点电荷的电场匀强电场课文内容课件ppt

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1．会推导点电荷电场强度的计算式并能进行有关的计算。　2.知道电场强度的叠加原理，能应用该原理进行简单计算。　3.知道匀强电场及其电场线的特点。
一、点电荷的电场1．电场强度公式：E＝______，其中k是静电力常量，Q是场源电荷的电荷量。2．大小：点电荷的电场与点电荷的电荷量成正比，与该点到点电荷距离的平方成反比。3．方向：当点电荷Q为正电荷时，电场强度方向沿r______；当点电荷Q为负电荷时，电场强度方向沿r______。
二、场强叠加原理如果有多个点电荷同时存在，电场中任一点的电场强度等于这些点电荷各自在该点产生的电场强度的________。
三、匀强电场1．概念：电场强度的大小和方向都处处______的电场称为匀强电场。2．电场线特点：电场线是__________。3．实例：相距很近、带有__________电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除外)，可以看成匀强电场。
(3)若空间只有两个点电荷，则该空间某点的场强等于这两个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。(　　)(4)多个点电荷的电场里，电场线可以相交。(　　)(5)电场线上某点的切线方向与电荷在该点的受力方向可以不同。(　　)
判断下列说法是否正确。(1)匀强电场的电场线可以是曲线。(　　)
知识点一　点电荷的电场及叠加
电场强度由电场自身决定，若撤去试探电荷，A点的电场强度保持不变，不为零，故C错误；由于试探电荷带负电，则A点的电场强度方向与该试探电荷所受电场力方向相反，故D正确。
角度2　电场强度的叠加　　　(2025·福建宁德统考期末)如图所示，空间A点固定一个正点电荷，B点固定一个负点电荷，则空间P点的电场强度可能是图中的(　　) A．E1 B．E2C．E3 D．E4
[解析]　A点正点电荷在P点产生的电场强度沿AP方向，B点负电荷在P点产生的电场强度沿PB方向，如图所示，根据矢量的合成，可知合电场强度可能是E3，故C符合题意。
　　　如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点P、M、N上各放置一个点电荷，三个点电荷所带电荷量均为Q，其中M、N处的为正电荷，P处的为负电荷，O为等边三角形外接圆的圆心，S为M、N连线的中点，静电力常量为k，则S点的电场强度(　　)
　　　如图所示，真空中有两个点电荷，Q1为4.0×10－8C、Q2为－1.0×10－8C，分别固定在x轴的坐标为0和6 cm的位置上。
(1)x轴上哪个位置的电场强度为0?
[解析]　因为电荷量的大小|Q1|＞|Q2|，所以在Q1左侧的x轴上，Q1产生的电场的电场强度总是大于Q2产生的电场的电场强度，且方向总是指向x轴负半轴，在x＝0和x＝6 cm之间，电场强度总是指向x轴的正方向。因此，只有在Q2右侧的x轴上，才有可能出现电场强度为0的点。
[答案]　坐标为12 cm处　
(2)x轴上哪些位置的电场强度的方向是沿x轴的正方向的？[解析]　在x轴上0＜x＜6 cm和x＞12 cm的地方，电场强度的方向总是沿x轴的正方向的。[答案]　坐标为0＜x＜6 cm和x＞12 cm处
知识点二　匀强电场及其特点
1．匀强电场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。
2．特点(1)匀强电场的电场线是疏密程度相同的平行线，相互之间距离相等，如图所示。
(2)在匀强电场中，同一带电体所受电场力处处相同，加速度不变。3．获得匀强电场的方法两块相同、正对放置的平行金属板，若板间距离很小，当它们分别带有等量异种电荷时，板间的电场(除边缘附近)可看成匀强电场。
　　　如图所示，匀强电场场强的方向与水平方向成θ角，有一电荷量为q、质量为m的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，当静止时，细线恰被拉成水平方向，重力加速为g。求：(1)小球的电性及匀强电场场强E的大小；
(2)细线所受到的拉力大小。
知识点三　非点电荷电场
　　半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为(　　)
　　如图所示，一个均匀的带电圆环，所带电荷量为＋Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上。圆心为O点，过O点作一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷＋q，则＋q在A点所受的库仑力为(　　)
　　　均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝3R，已知M点的电场强度大小为E，静电力常量为k，则N点的电场强度大小为(　　)
A．只要带电体电荷量为Q，在距离r处激发的电场都能用此公式计算电场强度EB．以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的电场强度E相同C．当与场源电荷距离r→0时，电场强度E→∞D．当与场源电荷距离r→∞时，电场强度E→0
电场强度是矢量，以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的电场强度E大小相等、方向不同，故B错误；当与场源电荷距离r→0时，此时带电体不能看作点电荷，公式不再成立，故C错误；当与场源电荷距离r→∞时，根据公式可得电场强度E→0，故D正确。
2.(2025·河南省部分学校期中)如图所示，电场强度为E的匀强电场中，固定一带电金属小球P，此时M点电场强度恰好为0，P、M连线与电场线平行。将一与小球P完全相同且不带电的金属小球Q与金属小球P接触后，移到无穷远处，则M点的电场强度大小为　(　　)
3．(匀强电场)(双选)如图所示的电场中属于匀强电场的是(　　)
解析：匀强电场的电场线是等间距的平行直线，A尽管平行但不等间距，所以A不符合题设条件；C尽管等间距，但不是平行的直线，所以C不符合题设条件；只有B、D中的电场方向处处相同，大小处处相等。