求解電場強度八法

電場強度是描述電場力的性質的物理量，關于電場強度的三個公式中，E=F/q是定義式，適用于任何電場；E=KQ/r²，僅適用于真空中點電荷Q激發的電場；E=U/d，僅適用于勻強電場，其中d是某兩點沿電場方向的距離。此外，還有電場的疊加原理E=E₁+E₂+…+E_n（矢量和）等。本文結合典型例題探析求解電場強度的八種方法。

1 無論是勻強電場還是非勻強電場，如果已知或可以求出電場中某點電荷所受的電場力，則可用場強的定義式E=F/q求該點電場強度。

例1 （全國高考物理試題）質量為m、電量為q的質點，在靜電力作用下以恒定速率v沿圓弧從A點運動到B點，其速度方向改變的角度為θ（弧度），AB弧長為s，求AB弧中點的場強E。

解析 依題意可知，質點在靜電力作用下以恒定速率做圓周運動，即做勻速圓周運動，所需的向心力由位于圓心處的點電荷施與的電場力提供。由牛頓第二定律可得

F_電=F_向=mv²/r

由幾何關系有r=s/θ， 所以F_電=mv²θ/s

由此可得E=F_電/q=mv²θ/qs

2 如果電場是由點電荷（組）激發的，則可由點電荷的場強公式E=kQ/r2或再結合電場的疊加原理求電場強度。

例2 真空中兩個等量異種點電荷 ，電量大小均為Q，相距r。求：

（1）連線中點M處場強的大小和方向。

（2）與兩電荷相距均為r的P點的場強大小和方向。