ab是长为l的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2.则以下说法正确的是( )
A、两处的电场方向相同,E1>E2;
B、两处的电场方向相反,E1>E2;
C、两处的电场方向相同,E1<E2;
D、两处的电场方向相反,E1<E2。
【知识点】电场的叠加.I1
【答案解析】 D 解析: 将均匀带电细杆等分为很多段,每段可看作点电荷.设细杆带正电根据场的叠加,这些点电荷在P1的合场强方向向左,在P2的合场强方向向右,且E1<E2.
故选D.
【思路点拨】 由于细杆均匀带电,我们取a关于P1的对称点a′,则a与a′关于P1点的电场互相抵消,整个杆对于P1点的电场,仅仅相对于a′b部分对于P1的产生电场.而对于P2,却是整个杆都对其有作用,所以,P2点的场强大因为只学过点电荷的电场或者匀强电场,而对于杆产生的电场却没有学过,因而需要将杆看成是由若干个点构成,再进行矢量合成.
电场:
电场力做功的计算方法:
(1)由功的定义式计算,此公式只适用于匀强电场中,可变形为
式中x为电荷初、末位置在场强方向上的位移。
(2)依据计算,对任何电场都适用。对于
的符号有两种处理方法:
①将的绝对值代入
中计算,得电场力做功的绝对值,再根据电场力方向、位移方向来判定功的正负,或南其他方法判定功的正负。
②直接将的数值及符号代入
中计算。计算结果直接表明电场力做功的多少及做功的正负。当
时,
;否则
(3)根据电场力做功与电势能变化量的关系,即。其中
,对任何电场都适用。
(4)由动能定理计算,。此方法对任何电场、任何形式的运动都适用。
电场力与静电力:
(1)人们很早就已经发现,带同种电荷的物体相互排斥,带异种电荷的物体相互吸引,这种带电体之间或电荷之间的相互吸引或排斥的力就叫静电力。静电力也叫库仑力,其实质是电场力。
(2)电场对放入其中的电荷的作用力叫做电场力,电场力的施力物体是电场,受力物体是放入其中的电荷。
①电场力的大小既与电荷本身所带电荷量有关,又与电荷所在处的场强有关。由,得
,即电场力的大小等于电荷本身所带电荷量与所在处场强的乘积。
②电场力的方向:正电荷所受电场力方向与所在处场强方向相同;负电荷所受电场力方向与所在处场强方向相反。
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