第二节 电场 电场强度
下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A、公式 只适用于真空中点电荷产生的电场
B、由公式 可知,电场中某点的电场强度E与检验电荷在电场中该点所受的电场力成正比
C、在公式 中; 是点电荷 产生的电场在点电荷 处的场强大小;而 是点电荷 产生的电场在点电荷 处场强的大小
D、由公式 可知,在离点电荷非常近的地方( ),电场强度E可达无穷大
解析:电场强度的定义式 适用于任何电场,故A错;电场中某点的电场强度由电场本身决定,而与电场中该点是否有检验电荷或引入检验电荷所受的电场力无关(检验电荷所受电场力与其所带电量的比值仅可反映该点场强的大小,但不能决定场强的大小).故B错;点电荷间的相互作用力是通过电场产生的,故C对;公式 是点电荷产生的电场中某点场强的计算式,当 时,所谓“点电荷”已不存在,该公式已不适用,故D错.
综上所述,本题正确选项为C.
典型例题2——电场的叠加
在 轴上有两个点电荷,一个带正电 ,一个带负电 ,且 ,用 和 分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在 轴上( )
A. 之点只有一处,该点合场强为0
B. 之点共有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2
C. 之点共有三处,其中两处合场强为0,另一处合场强为2
D. 之点共有三处,其中一处合场强为0,另两处合场强为2
解析:
如图所示,以 所在处为 轴原点,设 、 间距离为d, 轴上坐标为 处 ,则
,其中
解得 : 或
当 时,此点位于 、 之间. 、 所产生的电场在该点的场强方向相同,放合场强为2 ;当 时,此点位于 左方, 、 所产生的电场在该点的场强方向相反,故合场强为0.所以选B.
典型例题3——电场强度、力的平衡求解电场力的大小
在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为 m的带电小球,电量分别为+2q和-q.两小球用长为 l的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态,如图所示.重力加速度为g.细线对悬点O的作用力等于 .
解法一 设细线对悬点O的作用力为 ,用F表示两小球间静电力,T表示两球间细线上的相互作用力.如图所示.
根据物体平衡条件有
①
②
联立①、②易得
解法二 将两球视作整体,则两球间静电力F,两球间细线上作用力T均可不考虑.分析受力情况如图所示.
易得: