高二物理電場強度

1、第一章 電場第二章 學案3 電場強度一、電場1電場是電荷周圍存在的一種特殊_，它的基本性質(zhì)是對放入其中的_有作用力2靜電場是指_的電荷周圍存在的電場二、電場的描述1放入電場中探測電場性質(zhì)的電荷稱為_它的電荷量應(yīng)足夠_，線度應(yīng)足夠_2不同的試探電荷在電場中的同一點上受到的電場力的大小與試探電荷的電荷量的比值是_的，我們可以用這一比值表示電場的強弱，該比值稱為_，簡稱_用字母_表示3電場強度的定義式為E_，國際單位制中它的單位是_，電場強度是_量，其方向與_在該點受到的電場力的方向相同4如果電場中各點的場強大小和方向都相同，這種電場叫做_5點電荷Q在距它r處的P點所產(chǎn)生的電場強度E_.6如果在空間

2、同時存在著多個點電荷，這時在空間某一點的場強等于各個點電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的_，這叫做電場的疊加原理三、怎樣“看見”電場1在電場中畫出一系列曲線，使曲線上每一點的切線方向和該處的_方向一致，這樣的曲線叫電場線2電場線的疏密程度反映了電場的_，勻強電場的電場線是_直線答案一、1.物質(zhì)電荷2.靜止二、1.試探電荷小小2.恒定電場強度場強E3.N/C矢正電荷4.勻強電場 5.k 6.矢量和三、1.場強 2.強弱 間距相等的平行一、電場圖1問題情境天體之間沒有直接接觸，就有引力作用，如圖1所示，這種作用是通過引力場傳遞的，電荷與電荷之間的相互作用是通過電場來實現(xiàn)的1你知道哪里有電場嗎？2.電

3、場具有怎樣的特征呢？答案1.電荷的周圍都存在電場.2.電場的基本特征是對放入其中的電荷有電場力的作用要點提煉電場是存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì)電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的二、電場的描述問題情境1.什么是試探電荷？其作用是什么？為什么它的帶電荷量和體積都要?。?如何描述電場中各點的電場強弱？3電場強度采用了怎樣的定義方式？我們以前有沒有用到過？4什么樣的電場稱為勻強電場？5在點電荷形成的電場中，某點的場強大小由哪些因素決定？6什么是電場的疊加原理？它遵循什么原則？答案1.放入電場中探測電場性質(zhì)的電荷稱為試探電荷作用是用來檢驗電場的性質(zhì)帶電荷量足夠小是為了把它放入電場后不會影響原有電場的分布；

4、體積小是為了研究電場中各點的情況2用試探電荷在某點所受的力F與其帶電量q的比值來定義該點的電場強弱(即電場強度這一物理量)3比值定義法，我們學過的有R.4如果電場中各點的場強大小和方向都相同，這種電場叫做勻強電場5由點電荷的帶荷電荷量Q和所研究的點到點電荷的距離r決定6如果在空間同時存在多個點電荷，這時在空間某一點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和，這叫做電場的疊加原理它遵循平行四邊形定則要點提煉1電場強度：描述電場的強弱和方向的物理量，是_量，其大小由E來計算，其方向與_電荷的受力方向相同2勻強電場：各點的場強_和_都相同的電場3點電荷的場強公式：E_，Q為真空中的點電荷的

5、電荷量，r為該點到點電荷Q的距離4電場的疊加原理：電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的_場強疊加的本質(zhì)是矢量疊加，所以疊加時遵循_答案1.矢量正 2.大小方向 3.k 4.矢量和平行四邊形定則問題延伸1根據(jù)公式E可以得出E與F成正比或E與q成反比的結(jié)論嗎？2公式E與E有何區(qū)別？答案1.比值只是電場強度的定義式，并不能由此式得出場強與電荷受到的電場力成正比或與電荷量成反比，某點的場強僅由電場本身決定2公式E與E的對比理解項目意義適用條件Q或q的意義公式中各量的關(guān)系E電場強度的定義式任何電場q是試探電荷E用F與q的比值來表示，但E大小與F、q大小無關(guān)Ek點電荷的場強公式點電荷

6、真空中點電荷在Q是場源電荷E不僅是Q、r EQ，E三、怎樣“看見”電場問題情境1.電場線是如何表示電場方向的？2電場線能不能相交？3電場線是如何表示電場強弱的？答案1.在電場中，某點電場線的切線方向表示該點場強方向2如果相交，則在同一點的切線方向有兩個，電場強度方向也有兩個，這與電場強度的方向只有一個相矛盾，所以不可能3用電場線的疏密表示電場強度的相對大小，電場強度較大的地方電場線較密，反之較疏要點提煉1在電場中畫出一系列曲線，使曲線上每一點的切線方向都和該點的_方向一致，這樣的曲線叫做電場線電場線的疏密程度反映了電場的_2電場線從_電荷或無窮遠出發(fā)，終止于無窮遠或_電荷，電場線不相交3幾種常

7、見電場的電場線畫法答案1.場強強弱 2.正負3.正負等量同種等量異種問題延伸1電場線是不是電荷的運動軌跡？試分析在具備什么條件時帶電粒子的運動軌跡可以和電場線重合？2勻強電場的電場線有何特點？答案1.如圖所示，正電荷在A點的受力方向沿著該點的電場線的切線方向，v0沿圖示方向，則圖中虛線方向反映了粒子的運動軌跡，并不和電場線重合，在A點，即使v00，電荷也不會沿電場線運動在下列特殊條件同時滿足時，帶電粒子的運動軌跡可以與電場線重合：(1)僅受靜電力；(2)電場線是直線；(3)帶電粒子的初速度為零或初速度方向與電場線方向在同一直線上2(1)場強方向處處相同，電場線是平行直線；(2)場強大小處處相等

8、，電場線疏密程度相同，即電場線分布均勻例1如圖2所示，在一帶負電的導體A附近有一點B，如在B處放置一個q12.0×108 C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×106 N，方向如圖，則B處場強是多大？如果換用一個q24.0×107 C的電荷放在B點，其受力多大？此時B處場強多大？圖2思路點撥解答本題應(yīng)把握以下三點：(1)電場強度的大小計算和方向判斷可分開進行(2)場強大小可由場強的定義式求解(3)場強方向與正(負)電荷所受電場力方向相同(反)解析由場強公式可得EB N/C200 N/C因為是負電荷，所以場強方向與F1方向相反q2在B點所受靜電力F2q2EB

9、4.0×107×200 N8.0×105 N方向與場強方向相同，也就是與F1反向此時B處場強：EB N/C200 N/C.答案200 N/C8.0×105 N200 N/C變式訓練1在真空中O點放一個電荷Q1.0×109 C，直線MN通過O點，OM的距離r30 cm，M點放一個點電荷q1.0×1010 C，如圖3所示，求：圖3(1)q在M點受到的作用力；(2)M點的場強；(3)拿走q后M點的場強；(4)若MN30 cm，則N點的場強多大？思路點撥解答本題時，可按以下思路分析：(1)庫侖定律求受力(2)場強定義求M點場強(3)場強的決定

10、式求N點場強答案(1)1.0×108 N，方向沿MO指向Q(2)100 N/C，方向沿OM指向M(3)100 N/C，沿OM指向M(4)25 N/C解析(1)電場是一種物質(zhì)，電荷q在電場中M點所受的作用力是電荷Q通過它的電場對q的作用力，根據(jù)庫侖定律，得FMk N1.0×108 N因為Q帶正電，q帶負電，庫侖力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q.(2)由電場強度的定義式得：EM N/C100 N/C，方向由O指向M.(3)拿走q后M點的場強仍為100 N/C，方向由O指向M.(4)N點的場強EN··EM25 N/C.例2如圖4所示，真空中，帶電荷量分別為

11、Q和Q的點電荷A、B相距r，則：圖4(1)兩點電荷連線的中點O的場強為多大？(2)在兩點電荷連線的中垂線上，距A、B兩點都為r的O點的場強如何？解析分別求出Q和Q在某點的場強大小和方向，然后根據(jù)電場強度的疊加原理，求出合場強BA、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度EAEB，所以O(shè)點的場強為：E2EA.(2)，方向由AB(2)，方向由AB變式訓練2如圖5所示是靜電場的一部分電場線的分布圖，下列說法中正確的是()圖5A這個電場可能是負電荷的電場B點電荷q在M點受到的電場力比在N點受到的電場力大C點電荷q在M點的瞬時加速度比在N點的瞬時加速度小D負電荷在N點受到的靜電力方向沿N點的切線方向答案B解析負電

12、荷的電場線是自四周無窮遠處從不同方向指向負電荷的直線，故A錯電場線越密的地方場強越強，由圖知M點比N點的場強強，又因FEq，得電荷在M點比在N點受的力大，故B對由牛頓第二定律可知，a與F成正比，所以電荷在M點的加速度比在N點的大，故C錯N點的切線方向即N點的場強方向，而負電荷所受電場力方向與其相反，故D錯【即學即練】1電場強度的定義式為EF/q()A該定義式只適用于點電荷產(chǎn)生的電場BF是檢驗電荷所受到的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量C場強的方向與F的方向相同D由該定義式可知，場中某點電荷所受的電場力大小與該點場強的大小成正比答案D解析定義式E對任何電場都適用，所以A錯；公式中F指檢驗電荷在這一

13、點所受的電場力大小，q是指檢驗電荷的電荷量，所以B錯；場強方向與正電荷在該點所受F的方向相同，與負電荷所受F的方向相反，所以C錯；由定義式可得，F(xiàn)與E成正比，所以D對2A為已知電場中的一固定點，在A點放一電荷量為q的電荷，所受電場力為F，A點的場強為E，則()A若在A點換上q，A點場強方向發(fā)生變化B若在A點換上電荷量為2q的電荷，A點的場強將變?yōu)?EC若在A點移去電荷q，A點的場強變?yōu)榱鉊A點場強的大小、方向與q的大小、正負、有無均無關(guān)答案D解析場強E是由電場本身的性質(zhì)決定，與檢驗電荷所受電場力F和檢驗電荷帶電荷量q均無關(guān)，與這一點有無電荷也無關(guān)，所以A、B、C均錯，D正確3關(guān)于電場線的說法，

14、正確的是()A電場線的方向，就是電荷受力的方向B正電荷只在電場力作用下一定沿電場線運動C電場線越密的地方，同一電荷所受電場力越大D靜電場的電場線不可能是閉合的答案CD解析正電荷的受力方向沿著電場線的切線方向，負電荷的受力方向沿著電場線切線的反方向，并且電場線不一定和電荷運動軌跡重合，所以A、B錯；電場線的疏密程度表示場強大小，同一電荷所受電場力與場強成正比，所以C對；靜電場的電場線從正電荷或無窮遠出發(fā)，到無窮遠或負電荷結(jié)束，且不閉合，所以D對4如圖6所示是點電荷Q周圍的電場線，圖中A到Q的距離小于B到Q的距離以下判斷正確的是()圖6AQ是正電荷，A點的電場強度大于B點的電場強度BQ是正電荷，A

15、點的電場強度小于B點的電場強度CQ是負電荷，A點的電場強度大于B點的電場強度DQ是負電荷，A點的電場強度小于B點的電場強度答案A解析正點電荷的電場是向外輻射的，電場線密的地方電場強度大，所以A正確1(單選)下列說法正確的是()A靠近正點電荷，電場線越密，電場強度越大；靠近負點電荷，電場線越密，電場強度越小B沿電場方向電場強度越來越小C在電場中沒畫電場線的地方場強為零D電場線雖然是假想的一簇曲線或直線，但可以用實驗方法模擬出來答案D解析場強的大小可直觀地用電場線的疏密來表示，與電荷的正負無關(guān)，所以選項A、B錯誤；電場線是人為畫的，故選項C錯誤只有選項D正確2(單選)關(guān)于電場強度，下列說法正確的是

16、()A以點電荷為球心、r為半徑的球面上，各點的場強都相同B正電荷周圍的電場一定比負電荷周圍的電場場強大C若放入正電荷時，電場中某點的場強向右，則當放入負電荷時，該點的場強仍向右D電荷所受到的電場力很大，即該點的電場強度很大答案C解析場強是矢量，有大小有方向，故A選項錯電場的強弱與正負電荷形成的電場無關(guān)，B選項錯電荷受到的電場力很大，可能是因為電荷帶電荷量很大導致的，D錯誤3(單選)如圖7所示，空間有一電場，電場中有兩個點a和b.下列表述正確的是()圖7A該電場是勻強電場Ba點的電場強度比b點的大Cb點的電場強度比a點的大D正電荷在a、b兩點受力方向相同答案B解析勻強電場的電場線是平行且等間距的

17、，A選項錯電場線的疏密程度表示場強的相對大小，B選項正確，C選項錯誤，受力方向為該點的切線方向，故a、b兩點受力方向不相同4(單選)一個檢驗電荷在電場中某點受到的電場力為F，這點的電場強度為E，在圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是()答案D解析電場中某點的電場強度由電場本身的性質(zhì)決定，與放入該點的檢驗電荷及其所受電場力無關(guān)，A、B錯誤；檢驗電荷在該點受到的電場力FEq，F(xiàn)正比于q，C錯誤，D正確5(單選) 如圖8所示，表示一個電場中a、b、c、b四點分別引入檢驗電荷時，測得檢驗電荷所受電場力與電荷量間的函數(shù)關(guān)系圖象，那么下列說法中正確的是()圖8A該電場是勻強電場B這四點場強的大小關(guān)系是Ed

18、EaEbEcC這四點場強的大小關(guān)系是EaEbEcEdD無法比較這四點場強的大小關(guān)系答案B解析由公式E可得，F(xiàn)與q成正比，比值即等于場強E.所以在圖中可得斜率越大，E越大6(雙選) 如圖9所示，帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在這條線上有A、B兩點，用EA、EB表示A、B兩處的場強，則()圖9AA、B兩處的場強方向相同B因為A、B在一條電場線上，且電場線是直線，所以EAEBC電場線從A指向B，所以EAEBD不知A、B附近電場線的分布情況，EA、EB的大小不能確定答案AD解析電場線的切線方向指場強方向，所以A對；電場線的疏密程度表示場強大小，只有一條電場線的情況下不能判斷場強大小，所以B、C錯誤，D正確7(單選) 如圖10所示，在正六邊形的a、c兩個頂點上各放一帶正電的點電荷，電荷量的大小都是q1，在b、d兩個頂點上各放一帶負電的點電荷，電荷量的大小都是q2，q1q2.已知六邊形中心O點處的場強可用圖中的四條有向線段中的一條來表示，它是哪一條()圖10AE1 BE2 CE3 DE4答案B解析作出a、b、c、d四個點電荷在O點的電場強度如圖所示其中EaEcEbEd由矢量合成法則可知合場強只能是圖中的E2，B