电场、电场强度基本概念的理解与掌握



电场、电场强度基本概念的理解与掌握

■王永久

电场、电场强度是学生从力学到电磁学过渡性学习的第一站，有其独立的概念和规律，但是也与前面的力学规律密切相连。

一、电荷守恒定律

大家学习了能量守恒定律，也学习了一定条件下的机械能守恒定律，“守恒”这个概念对同学们并不陌生。

例12013年1月15日上午10时许，陕西省蒲城县某花炮厂发生爆炸，爆炸没有造成人员伤亡，初步断定是因空气干燥，炸药堆放时间过长，由静电引发了爆炸。摩擦可以产生静电，原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10-15C，丙物体带电8×10-16C。对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是()。

A．乙物体一定带有负电荷8×10-16C

B．乙物体可能带有负电荷2.4×10-15C

C．丙物体一定带有正电荷8×10-16C

D．丙物体一定带有负电荷2.4×10-15C

解析：甲、乙、丙原来都不带电，即都没有静电荷；甲、乙摩擦导致甲失去电子1.6×10-15C而带正电，乙物体得到电子而带1.6×10-15C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒定律可知，乙最终所带负电荷为1.6×10-15-8×10-16=8×10-16(C)。选项B、C、D错误，选项A正确。

二、库仑定律、电场强度

学习万有引力定律为学习库仑定律打下了基础，同时学习加速度、速度等概念也为学习电场强度打下了基础。

例2如图1所示，质量为m、带电荷量为q的小球B用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电场中，A可视为点电荷，B为试探电荷。当B静止时，A、B等高，细线与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g，则A在B处所产生的场强大小为()。

图1

三、电势和电势差，电场线和等势面

这几个概念可以与前面力学中的高度、高度差相联系，而电场线和等势面则是较新的概念，可以从电场线的性质入手进行分析，也为以后学习磁感线打下了基础。

例3如图2，在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点，a点的电势为φa，场强大小为Ea，方向与连线ab垂直。b点的电势为φb，场强大小为Eb，方向与连线ab的夹角为30°。则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是()。

图2

A.φa>φb,Ea=Eb2 B.φa<φb,Ea=Eb2

C．φa>φb，Ea=4EbD．φa<φb，Ea=4Eb

作者单位：山东省寿光第一中学