电 场

一、疑难分析

  1. 库仑定律几点说明

公式F = K q 1q2 仅适用于真空,若两点电荷同时存在于介电常数为

r 2

ε的同一均匀电介质中,应用公式F = Kq1q2 。

εr 2

库仑定律是点电荷之间相互作用的基本定律,作用力方向取决于两点电荷的性质(同种电荷相斥,异种电荷相吸),其大小与其他电荷的存在与否无关。若一点电荷受到多个点电荷对它作用,则可分别求出各点电荷对它的作用力大小与方向后,利用矢量合成法求合力即可。严格地说,库仑定律只是对于观察者为相对静止的电荷间的相互作用规律。

  1. 电场、电场强度的几点说明

电场是电荷周围空间存在的一种特殊物质,电荷间就是通过它传递相互间的作用力的。电场强度 E 是表示电场本身力的性质的物理量,是矢量, 其大小、方向由电场本身决定,与检验电荷 q 无关。电场强度有三个计算

公式:E = F 为定义式,任何电场都适用;E = KQ 只适用于点电荷形成

q

的电场;E = U 只适用于匀强电场。

d

  1. 电力线特性

εr 2

①电力线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。

②电力线的密疏正比于电场强度的大小。

③电力线起始于正电荷,终止于负电荷。

④两条电力线在空间不会相交。

⑤电力线必定与等势面垂直。

⑥电力线方向必是电势降落陡度最大的方向。4.电势能、电势的几点说明

电势能是电荷在电场中某点具有的势能,它由电场和电荷所共有,是标量,其正负、大小表示电荷在该点具有的电势能与零势能位置比较的相对量值。

电势是反映电场本身能的性质的物理量,由电场本身决定,与检验电荷无关,其大小必沿电力线方向降低。

电势正负规律:孤立正电荷形成的电场中,各点电势为正,且离电荷

越远,电势越低;孤立负电荷形成的电场中,各点电势为负,且离电荷越远,电势越高。匀强电场中,电势正负取决于零电势点的选择。

电势虽是相对的,但电场中任意两点的电势差却是确定的,与零电势参考点的选取无关

电势是标量。几个电场在同一点所产生的电势等于它们各自在该点所产生的电势的代数和。

5.处于静电平衡时的导体具有的性质

①导体内部场强处处为零。

②整个导体是等势体,导体表面是等势面。

③导体表面上任何一点的场强都垂直于该点的表面。

④导体内部没有净电荷,电荷仅分布在导体表面。6.静电屏蔽

用一个空腔导体把外电场遮住,可使其内部不受电场影响。若把隔离内、外电场的空腔导体接地,就可以使内、外电场互不影响。

7.电场力做功的特点

电场力做功 W=ε1−ε2=U1q-U2q=q(U1−U2)=qU12,这一结论说明了电场力做功和电荷移动的路径无关。若电荷出发运动后最终回到出发点,则电场力做功为零。可见电场是一个保守力场。这样可便于计算,尤其对非匀强电场来说更能体现其优越性。