久组词：高中物理：场强公式与电场强度的计算演示

2020年11月23日发(作者：解永军)
高中物理：场强公式与电场强度的计算演示
一、根据定义式 求解
该方法适用于 一切电场．E与F、q无关，只取决于电场的本身，E的方向规定为正电
荷受到的电场力的方向．
例1、在电场中A处放点电荷q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小
为 ，方向为 .若在A处放点电荷为－2q，则该处电场
强度大小将 ，方向将 .
解析：根据电场强度定义式得，A点的场强为，场强方向向左．因场 强是表
示电场性质的物理量，与检验电荷的电荷量和性质均无关，所以在A处放－2q点电荷
时 ，该处场强大小、方向都不变．

二、对真空中的点电荷，用场强公式求解
，M点 放另一个点电荷，例2、在真空中O点放一个点电荷，其电荷量为
其电荷量为
又如何？
，OM的距离r=30cm，求M点的场强．如果拿走q，M点场强
解析：q为检验电荷，Q是真空中 的点电荷，所以Q在M点产生的场强可用公式
计算即拿走电荷q，M点的场强不变．

三、对叠加电场，用矢量的合成法则（即平行四边形定则）求解
例3、在真空中，A、B两点固定两个等量异种电荷，电荷量数值均为q，A、B距离
为r. 现有一点P，与AB构成等腰直角三角形，如图1所示．求P点的电场强度的大
小和方向．

解析：P点的场强是两点电荷在此处的合场强，根据点电荷场强公式，+q在P点产生
的场强为 ，－q在P点产生的场强，再应用平行四边形定则将E
1
和
E
2
进行 合成。如图1所示，由几何关系知，E
1
与E
2
的夹角为，所以P
点 场强为，方向与AB平行。

四、对感应电荷的电场，用静电平衡的知识结合点电荷场强公式求解

例4、一金属 球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如
图2所示金属球上感应电荷产生 的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为
E
a
、E
b
、 E
c
，三者相比( )

A、E
a
大
B、E
b
最大
C、E
c
最大
D、E
a
=E
b
=E
c

解析：金属球 处在带电细杆的电场内，静电平衡时，带电细杆和金属球上感应电荷在
球内各处产生的电场强度的合场强 为零。
设带电细杆MN在球内a、b、c三点产生的场强大小分别为
时满足条件，所以
，达静电平衡
。
最大，因此感应电荷在c点产由于c点离带电细杆最近，带电细杆在c点的 场强
生的场强E
c
也最大。故本题正确选项为C。

五、利用牛顿运动定律或平衡知识结合场强定义式求解
例5、如图3所示，一个质量为m=3 0g、电荷量为的半径极小的小球
用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行当小球静止时，测得 悬线与竖直方
向夹角为30°，由此可知匀强电场方向为 ，电场强度大小
为 NC。（取）

解析：分析小球受力，重力mg竖直向下，丝线拉力T沿丝线方向向上，因为 小球处
于平衡状态，还应受水平向左的电场力F小球带负电，所受电场力方向与场强方向相
反， 所以场强方向水平向右．小球在三个力作用之下处于平衡状态，三个力的合力必
为零。
所以
又


解得