◇　山东　卜凡磊

(作者单位：山东郓城第一中学)



高中电场强度知识拓展

◇山东卜凡磊

随着高考改革的推进,高三学生进入名牌学府有3种趋势:高考分数达线、高中竞赛破格或降分录取、高校自主招生.相对高考分数达线录取,另外2种进入名牌高校的途径可以说是捷径．为满足同学们参加高中物理竞赛或者自主招生考试的需求,现将静电场中重要物理量电场强度知识归纳和拓展如下.

1　电场强度的高中基本知识

2个定律，电荷守恒定律和库仑定律(公式F=kQ1Q2/r2); 1个定义，电场强度(定义式E=F/q); 1个叠加原理，场强的叠加原理(在若干场源电荷所激发的电场中任一点的总场强,等于每个场源电荷单独存在时在该点所激发的场强的矢量和). 这是我们电场强度知识拓展的基础.

2　 电场强度知识拓展:电通量和高斯定理

1) 电通量也是物理学中的一个重要物理量(高中教材中没有给出定义).电通量的定义:指穿过某一截面的电场线的条数,其大小为φ=ESsinθ,θ为截面与电场线的夹角．

由于缺少高等数学知识(所以不在此证明)，选取的高斯面即闭合曲面,往往和电场线垂直或平行.当选取的高斯面和电场线垂直时Ψ=ES;当选取的高斯面和电场线平行时Ψ=0．这样便于电通量的计算及高斯定理的使用．

3　几种常见带电体的电场强度

3.1无限长均匀带电直线的电场

图1　　　　　图2

取以长直线为主轴,半径为r,长为l的圆柱面为高斯面,如图2所示,由于上下表面与电场平行,所以上下2个面的电通……