第二节 电场强度 电场线 匀强电场 [知识要点] (一)电场强度 放入电场中某点的电荷,受到的电场力跟它的电量的比值,叫做这一点的电场强度,简称场强,用公式表示: E=F/q 场强 E 的法定计量单位为牛/库,场强 E 是矢量,规定电场中某点的场强方向,跟放在这点的正电荷所受电场力方向相同,如图 8-9 所示。 (二)点电荷电场的电场强度 点电荷 Q 在真空中距其 r处场强公式为; E=KQ/r2 (三)电场线 为了形象描绘电场中场强的分布,人为地在电场中画出的一簇曲线。曲线从正电荷出发到负电荷终止,曲线上每一点的切线方向,就是该点场强方向。曲线密处场强大,疏处场强大,疏处场强小,这些曲线即为电场线。 (四)匀强电场 如果一个电场中任何点的场强大小和方向都相同,这样的电场就是匀强电场,用电场线描绘是一组互相平行且疏密均匀的直线。图 8-10所示带等量异种电荷的平行金属板间电场就是匀强电场。 [疑难分析] 1.关于电场强度 E 的物理意义。 分析:电场中各处都有一定的强度和方向,这是电场本身决定的,是客观存在的,与该处放不放电荷无关。物理学上就用场强 E 来定量地描述,因此场强 E 反映了电场中各处电场的强弱和方向;同时E 也反映了电场的力的性质。因为若在场强为 E 的一点,放置一个电量为 q 的电荷,它立即受到电场力,大小为 F=qE,方向由E 的方向和 q 的性质决定。 2.关于电场的叠加、合电场。 分析:若两个以上的电场在空间同一点各自产生一个场强,则该点最终的场强是各分场强的矢量和,如图 8-11 所示。这样的电场即是合电场,合电场中各点的场强大小和方向,最终都只有一个。 3.场强公式 E=F/q 和 E=KQ/r2 的区别。 分析:前一个公式为场强的定义式,也是度量式,它适用于一切电场。式中的 q 相当于一个检测电荷,用以检测放置点的场强大小和方向。后一个公式为点电荷真空中场强的专用公式,式中的 Q 为产生电场的电荷,又称场电荷,r为真空中(空气中)相对于 Q 的距离,这个公式不适用于其他电场。 4.电场线为什么都不相交? 分析:因为任何电场中的任何点,都只有一个确定的场强大小和方向,因此用电场线描绘时都必不相交,否则相交点就会出现不同的场强方向,这是不可能的。 5.电场线是否一定是电荷自由运动的轨迹? 分析:设有一个电场线是曲线,并设一个正电荷沿此曲线运动,则根据运动学规律,该电荷在曲线上任一点 A 的速度方向是切 线 方...