物理3-1人教版精品習(xí)題第一章第三節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度

1、第三節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及公式，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算2.會(huì)用電場(chǎng)線表示電場(chǎng)，并熟記幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布特征3.理解點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度及場(chǎng)強(qiáng)疊加原理,學(xué)生用書(shū)P10)一、電場(chǎng)(閱讀教材第10頁(yè)前5段)1電場(chǎng)：電場(chǎng)是在電荷周?chē)嬖诘囊环N特殊物質(zhì)，是傳遞電荷間相互作用的2靜電場(chǎng)：靜止電荷周?chē)碾妶?chǎng)稱(chēng)為靜電場(chǎng)3性質(zhì)：電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用，無(wú)論電荷靜止或運(yùn)動(dòng)拓展延伸(解疑難)1電場(chǎng)是物質(zhì)的一種特殊形態(tài)，具有物質(zhì)的一切屬性，但是電場(chǎng)不是由分子、原子等構(gòu)成的2電場(chǎng)的基本特性是對(duì)放入其中的電荷具有力的作用，即電場(chǎng)具有力的性質(zhì)3電場(chǎng)雖然看不見(jiàn)、摸不著，但可以通過(guò)一些現(xiàn)象

2、表現(xiàn)其存在，如在電場(chǎng)中放入電荷，電場(chǎng)對(duì)電荷就有力的作用1.(1)電場(chǎng)不是真實(shí)存在的，是假想出來(lái)的東西()(2)電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用()(3)A、B兩個(gè)異號(hào)電荷，A受到B的吸引力是因?yàn)锽電荷處于A產(chǎn)生的電場(chǎng)中()提示：(1)×(2)(3)×二、電場(chǎng)強(qiáng)度(閱讀教材第10頁(yè)第6段至第11頁(yè)第4段)1兩種不同功能的電荷(1)試探電荷：用來(lái)檢驗(yàn)電場(chǎng)是否存在及其強(qiáng)弱分布情況的電荷，電荷量和尺寸必須充分小(2)場(chǎng)源電荷：激發(fā)電場(chǎng)的電荷2電場(chǎng)強(qiáng)度(1)概念：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的點(diǎn)電荷所受靜電力F與它的電荷量q的比值，叫做該處的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng)(2)物理意義：表示電場(chǎng)的強(qiáng)

3、弱和方向(3)定義式及單位：E，單位牛每庫(kù)，符號(hào)N/C(4)方向：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同拓展延伸(解疑難)1試探電荷的特點(diǎn)(1)試探電荷的電荷量和尺寸必須充分小，放入試探電荷后不引起原電場(chǎng)的明顯變化(2)試探電荷有電荷量，但是要忽略它所產(chǎn)生的電場(chǎng)2電場(chǎng)強(qiáng)度的決定因素公式E是電場(chǎng)強(qiáng)度的比值定義式，適用于一切電場(chǎng)，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度僅與電場(chǎng)及具體位置有關(guān)，與試探電荷的電荷量、電性及所受電場(chǎng)力F大小無(wú)關(guān)2.(1)點(diǎn)電荷都可以做試探電荷()(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與試探電荷所受電場(chǎng)力的方向可能相同，也可能相反()(3)由E可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與F成正比，與q

4、成反比()提示：(1)×(2)(3)×三、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加(閱讀教材第11頁(yè)第5段至第12頁(yè)第5段)1真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)(1)大?。篍k(Q為場(chǎng)源電荷)(2)方向：Q為正電荷時(shí)，E的方向沿Q與該點(diǎn)的連線向外；Q為負(fù)電荷時(shí)，E的方向沿Q與該點(diǎn)的連線向內(nèi)2電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和如圖所示拓展延伸(解疑難)1E僅適用于真空中的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，而E適用于任何電場(chǎng)2在計(jì)算式E中，r0時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度E不可以認(rèn)為無(wú)窮大因?yàn)閞0時(shí)，電荷量為Q的物體就不能看成點(diǎn)電荷了3均勻帶電球體之外某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度可用E計(jì)算，r為球心到該點(diǎn)的距離3

5、.(1)以點(diǎn)電荷為球心的球面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同()(2)Ek適用于真空中的點(diǎn)電荷()(3)真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度E與場(chǎng)源電荷Q的大小無(wú)關(guān)()提示：(1)×(2)(3)×四、電場(chǎng)線勻強(qiáng)電場(chǎng)(閱讀教材第12頁(yè)第6段至最后)1電場(chǎng)線：電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線，是為了形象描述電場(chǎng)而假想的線2幾種特殊的電場(chǎng)線熟記五種特殊電場(chǎng)電場(chǎng)線分布，如圖所示3勻強(qiáng)電場(chǎng)(1)定義：電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同的電場(chǎng)(2)電場(chǎng)線特點(diǎn)：勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是間隔相等的平行線(3)實(shí)例：兩塊等大、靠近、正對(duì)的平行金屬板，帶等

6、量異種電荷時(shí)，它們之間的電場(chǎng)除邊緣附近外就是勻強(qiáng)電場(chǎng)拓展延伸(解疑難)電場(chǎng)線特點(diǎn)1電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于負(fù)電荷或無(wú)限遠(yuǎn)，是不閉合曲線2電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交，表示電場(chǎng)中任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向的唯一性3在同一幅圖中，電場(chǎng)線的疏密反映了電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，電場(chǎng)線越密集的地方表示電場(chǎng)強(qiáng)度越大4電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線，而是為了描述電場(chǎng)而假想的線4.(1)電場(chǎng)線在實(shí)際上不存在()(2)電場(chǎng)線是平行直線的電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)()(3)電場(chǎng)線就是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡()提示：(1)(2)(3)×對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解學(xué)生用書(shū)P11 1電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)的力的性質(zhì)2唯一性：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的

7、，是由電場(chǎng)本身的特性(形成電場(chǎng)的電荷及空間位置)決定的，與是否放入試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均無(wú)關(guān)電場(chǎng)中不同的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度一般是不同的3矢量性：電場(chǎng)強(qiáng)度描述了電場(chǎng)的強(qiáng)弱，是矢量，其方向與在該點(diǎn)的正電荷所受電場(chǎng)力的方向相同，與在該點(diǎn)的負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向相反(自選例題，啟迪思維)1.點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中有一A點(diǎn)，現(xiàn)在在A點(diǎn)放上一電荷量為q2×108C的試探電荷，它受到的靜電力為7.2×105 N，方向水平向左，則：(1)點(diǎn)電荷Q在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1_，方向_(2)若在A點(diǎn)換上另一電荷量為q4×108 C的試探電荷，此時(shí)點(diǎn)電荷Q在A點(diǎn)產(chǎn)生的電

8、場(chǎng)強(qiáng)度大小為E2_該試探電荷受到的靜電力大小為_(kāi)，方向_(3)若將A點(diǎn)的試探電荷移走，此時(shí)點(diǎn)電荷Q在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E3_，方向_思路探究場(chǎng)強(qiáng)的大小如何計(jì)算？其方向是如何規(guī)定的？電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷有關(guān)嗎？解析(1)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E可得：E1 N/C3.6×103 N/C，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷在該處受力的方向一致，所以其方向?yàn)椋核较蜃?2)A點(diǎn)的電場(chǎng)是由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的，因此此電場(chǎng)的分布由電荷Q來(lái)決定，只要Q不發(fā)生變化，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就不發(fā)生變化，與有無(wú)試探電荷以及試探電荷的電性無(wú)關(guān)，所以E2E13.6×103 N/C.由E得：FE2q3.6

9、5;103×(4)×108 N1.44×104 N，方向水平向右(3)若移走試探電荷，點(diǎn)電荷Q在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，即E3E13.6×103 N/C，方向水平向左答案(1)3.6×103 N/C水平向左(2)3.6×103 N/C1.44×104 N水平向右(3)3.6×103 N/C水平向左2.把一個(gè)電荷量q106C的試探電荷，依次放在正點(diǎn)電荷Q周?chē)腁、B兩處，如圖所示，受到的電場(chǎng)力大小分別是FA5×103N，F(xiàn)B3×103N.(1)畫(huà)出試探電荷在A、B兩處的受力方向；(2)求出A、B兩

10、處的電場(chǎng)強(qiáng)度；(3)若在A、B兩處分別放上另一個(gè)電荷量為q105C的電荷，該電荷受到的電場(chǎng)力為多大？思路探究解答本題的關(guān)鍵是理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，以及電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身所決定的，與試探電荷無(wú)關(guān)解析(1)試探電荷在A、B兩處的受力方向沿試探電荷與點(diǎn)電荷Q的連線指向Q，如圖中FA、FB所示(2)A、B兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EAN/C5×103N/CEBN/C3×103N/C電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與負(fù)試探電荷的受力方向相反，因此A、B兩處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向分別沿兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的連線背離Q，如圖中EA、EB所示(3)當(dāng)在A、B兩處放上電荷q時(shí)，它受到的電場(chǎng)力分別為FAEAq5×1

11、03×105N5×102N，F(xiàn)BEBq3×103×105N3×102N.方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同答案見(jiàn)解析3. 一個(gè)檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為F，這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在下圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是()思路探究Fq圖象的斜率表示什么物理量？解析電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與放入該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷及其所受電場(chǎng)力無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)誤；檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力FEq，F(xiàn)正比于q，C錯(cuò)誤，D正確故選D.答案D借題發(fā)揮電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由場(chǎng)源電荷Q決定，與試探電荷q所受靜電力及其所帶電荷量無(wú)關(guān)，即無(wú)論有無(wú)試探電荷，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

12、固定不變點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)和場(chǎng)強(qiáng)的疊加學(xué)生用書(shū)P12 1Ek只適用于求解真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)于較大的不能視為點(diǎn)電荷的帶電體的電場(chǎng)強(qiáng)度，可把帶電體分成很多小塊，每塊可以看成點(diǎn)電荷，用點(diǎn)電荷電場(chǎng)疊加的方法計(jì)算2存在兩個(gè)或兩個(gè)以上場(chǎng)源點(diǎn)電荷的空間，求解某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)或比較兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小時(shí)要用場(chǎng)強(qiáng)的疊加，滿足平行四邊形定則(自選例題，啟迪思維)1.(2014·高考福建卷)如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長(zhǎng)L2.0 m若將電荷量均為q2.0×106C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，已知靜電力常量k9.0×109N·m2/C2，求：(1)兩點(diǎn)

13、電荷間的庫(kù)侖力大?。?2)C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向思路探究A、B兩點(diǎn)電荷各自在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小如何？方向如何？合場(chǎng)強(qiáng)怎樣求解？解析(1)根據(jù)庫(kù)侖定律，A、B兩點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力大小為Fk，代入數(shù)據(jù)得F9.0×103N.(2)A、B兩點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，均為E1kA、B兩點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為E2E1cos 30°代入數(shù)據(jù)得E7.8×103N/C，場(chǎng)強(qiáng)E的方向沿y軸正方向答案(1)9.0×103N(2)7.8×103N/C沿y軸正方向2.如圖所示，半徑為r的硬橡膠圓環(huán)上，帶有均勻分布的負(fù)電荷，單位長(zhǎng)度的電荷量為q，其圓

14、心O處的合場(chǎng)強(qiáng)為零若在圓環(huán)頂部截去長(zhǎng)度為l(lr)的一小段AB，則剩余部分在圓心O產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)()A大小為klq/r2 B方向?yàn)樨Q直向下C方向?yàn)樨Q直向上 D大小和方向無(wú)法判斷思路探究(1)環(huán)形帶電體能否看做點(diǎn)電荷？(2)怎樣分割才能當(dāng)成點(diǎn)電荷去處理？(3)分割后的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)哪些部分能抵消？哪些不能抵消？解析整個(gè)橡膠圓環(huán)雖然不能視為點(diǎn)電荷，但若將其分割為AA、AB、BB三部分，如圖所示，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知AA和BB兩部分在圓心O處的合場(chǎng)強(qiáng)為零因AB部分的長(zhǎng)度lr，故可視為點(diǎn)電荷，AB部分產(chǎn)生的電場(chǎng)與整個(gè)缺口圓環(huán)產(chǎn)生的電場(chǎng)是等效的AB部分所帶電荷量Qlq，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式Ek，可得AB

15、部分在圓心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ek.又因橡膠環(huán)帶負(fù)電，故圓心O處的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下選項(xiàng)A、B正確答案AB3. (2015·銀川一中高二質(zhì)檢)AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電荷量分別為q和q的兩點(diǎn)電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對(duì)稱(chēng)且距離等于圓的半徑，如圖所示要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電荷Q，則該點(diǎn)電荷Q()A應(yīng)放在A點(diǎn)，Q2q B應(yīng)放在B點(diǎn)，Q2qC應(yīng)放在C點(diǎn)，Qq D應(yīng)放在D點(diǎn)，Qq解析先將q、q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度疊加，因?yàn)閝、q與O點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，可求出合電場(chǎng)強(qiáng)度E0方向水平向右，大小E0E1E2，如圖所示，欲使圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

16、，所放置的點(diǎn)電荷Q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向必須水平向左，且大小也為E0.若在A點(diǎn)和B點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q，則它產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度只能沿豎直方向，達(dá)不到目的若在C點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q，則必為負(fù)電荷且Qq，選項(xiàng)C對(duì)若在D點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q，則必為正電荷，且Qq，選項(xiàng)D對(duì)答案CD借題發(fā)揮(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加符合矢量合成法則，多個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)求合電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，可根據(jù)題目的特點(diǎn)依照合適的步驟進(jìn)行，以簡(jiǎn)化解題過(guò)程(2)當(dāng)兩矢量滿足大小相等，方向相反，作用在同一直線上時(shí)，兩矢量合成疊加，合矢量為零，這樣的矢量稱(chēng)為“對(duì)稱(chēng)矢量”，在電場(chǎng)的疊加中，注意圖形的對(duì)稱(chēng)性，發(fā)現(xiàn)對(duì)稱(chēng)矢量可簡(jiǎn)化計(jì)算電場(chǎng)線的理解和應(yīng)用學(xué)生用書(shū)P13 1電場(chǎng)線的

17、應(yīng)用(1)比較電場(chǎng)強(qiáng)度大?。簣?chǎng)強(qiáng)大處電場(chǎng)線密，場(chǎng)強(qiáng)小處電場(chǎng)線疏，故根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可以比較場(chǎng)強(qiáng)的大小(2)確定電場(chǎng)強(qiáng)度方向：電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向2電場(chǎng)線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系電場(chǎng)線不是帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，帶電粒子在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡可能與電場(chǎng)線重合，也可能不重合(自選例題，啟迪思維)1.如圖所示是某靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線分布情況，下列說(shuō)法中正確的是()A這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)B點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力比在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力大C點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度比在B點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度小(不計(jì)重力)D負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力的方向沿B點(diǎn)切線方向解析電場(chǎng)線的疏密反映

18、了電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，而加速度的大小關(guān)鍵是看電場(chǎng)力的大小判斷A、B兩處電場(chǎng)線的疏密是解答本題的關(guān)鍵負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是從四周無(wú)限遠(yuǎn)處不同方向指向負(fù)點(diǎn)電荷的直線，故A錯(cuò)；電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，由圖知FA>FB，故B正確；由a知，aF，而FE，EA>EB，所以aA>aB，故C錯(cuò)；負(fù)電荷在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向與B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反，故D錯(cuò)誤答案B2.如圖所示是一簇未標(biāo)明方向、由單一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可判斷出該帶電粒子()A電性與場(chǎng)源電荷的電性相同B在a、b兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力

19、大小Fa>FbC在a、b兩點(diǎn)的速度大小va>vbD在a、b兩點(diǎn)的動(dòng)能Eka<Ekb思路探究根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力指向軌跡的凹側(cè)，能判斷出帶電粒子的受力方向解析根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，帶電粒子所受電場(chǎng)力的方向跟電場(chǎng)線共線，指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，由此可知，帶電粒子與場(chǎng)源電荷電性相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a點(diǎn)電場(chǎng)線比b點(diǎn)密，所以a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較大，帶電粒子在a點(diǎn)所受電場(chǎng)力較大，選項(xiàng)B正確；假設(shè)帶電粒子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，所受電場(chǎng)力方向與速度方向之間的夾角大于90°，電場(chǎng)力做負(fù)功，帶電粒子的動(dòng)能減少，速度減小，即Eka>Ekb，va>vb，同理可分析帶電粒子由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

20、到a點(diǎn)時(shí)也有Eka>Ekb，va>vb，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤答案BC3. (2015·杭州高二檢測(cè))靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器某除塵器模型的收塵板是很長(zhǎng)的條形金屬板，圖中直線ab為該收塵板的橫截面工作時(shí)收塵板帶正電，其左側(cè)的電場(chǎng)線分布如圖所示；粉塵帶負(fù)電，在電場(chǎng)力作用下向收塵板運(yùn)動(dòng)，最后落在收塵板上若用粗黑曲線表示原來(lái)靜止于P點(diǎn)的帶電粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列四幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)()解析粉塵受力方向應(yīng)該與電場(chǎng)線的切線方向相反，從靜止開(kāi)始在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶電粉塵顆粒一定做曲線運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)曲線總是向電場(chǎng)力一側(cè)彎曲，運(yùn)動(dòng)軌跡介于P點(diǎn)切線與

21、經(jīng)P點(diǎn)的電場(chǎng)線之間，故帶電粉塵應(yīng)沿B圖那樣運(yùn)動(dòng)，B正確；不可能偏向同一電場(chǎng)線內(nèi)側(cè)或沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)，故不可能出現(xiàn)A、C、D圖的情況答案B名師點(diǎn)評(píng)分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡的步驟：(1)根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向，判斷出受力方向和速度方向(2)根據(jù)受力方向，判斷出電場(chǎng)線方向、粒子受力方向及電性關(guān)系(3)根據(jù)電場(chǎng)線的分布情況，由牛頓第二定律判斷出粒子加速度、速度變化情況(4)根據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求出粒子的能量變化情況,學(xué)生用書(shū)P13)典型問(wèn)題兩個(gè)等量點(diǎn)電荷的疊加電場(chǎng)1比較電場(chǎng)強(qiáng)度大小的兩種方法(1)根據(jù)電場(chǎng)線的疏密來(lái)比較場(chǎng)強(qiáng)的大小(2)兩點(diǎn)電荷在某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小可以用E進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)的矢量

22、合成2兩個(gè)等量點(diǎn)電荷的疊加電場(chǎng)的特點(diǎn)(1)等量異種點(diǎn)電荷兩電荷連線的中垂線上：各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橛烧姾傻囊贿呏赶蜇?fù)電荷的一邊，且與中垂線垂直，O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大，從O點(diǎn)沿中垂線向兩邊逐漸減小，直至無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)為零；中垂線上任意一點(diǎn)a與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)b的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同(如圖所示)兩電荷的連線上：各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向由正電荷沿兩電荷的連線指向負(fù)電荷，O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最小，從O點(diǎn)沿兩電荷的連線向兩邊逐漸增大；兩電荷的連線上，任一點(diǎn)c與關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)d的場(chǎng)強(qiáng)相同(如圖所示)(2)等量同種點(diǎn)電荷(以正電荷為例)兩電荷的連線的中垂線上：O點(diǎn)和無(wú)窮遠(yuǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)均為零，所以在中垂線上，由O點(diǎn)的零場(chǎng)強(qiáng)開(kāi)始，場(chǎng)強(qiáng)先變大，

23、后逐漸減小，到無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)減小為零；中垂線上任一點(diǎn)a與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)b的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反(如圖所示)兩電荷的連線上：在兩電荷的連線上，每點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向由該點(diǎn)指向O點(diǎn)，大小由O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零開(kāi)始向兩端逐漸變大；任意一點(diǎn)c與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)d的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反(如圖所示)范例(2015·天津?qū)嶒?yàn)中學(xué)高二檢測(cè))如圖所示，M、N為兩個(gè)等量的同種正點(diǎn)電荷，在其連線的中垂線上的P點(diǎn)放置一個(gè)靜止的點(diǎn)電荷q(負(fù)電荷)，不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的是()A點(diǎn)電荷在從P到O的過(guò)程中，加速度越來(lái)越大，速度也越來(lái)越大B點(diǎn)電荷在從P到O的過(guò)程中，加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越小C點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)加速度

24、為零，速度達(dá)到最大值D點(diǎn)電荷超過(guò)O點(diǎn)后，速度越來(lái)越小，加速度越來(lái)越大，直到速度為零解析因?yàn)橹写咕€上半部分的各點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)方向相同；均為O指向P，而O至無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)先增大、后減小，場(chǎng)強(qiáng)最大的位置有可能在OP之間，也可能在OP的延長(zhǎng)線上，所以負(fù)點(diǎn)電荷從P至O一直加速，到O時(shí)v最大，而加速度的大小變化不確定，故選C.答案C等量異號(hào)點(diǎn)電荷的連線和中垂線如圖所示，現(xiàn)將一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷先從圖中的A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到B點(diǎn)，再?gòu)腂點(diǎn)沿直線移動(dòng)到C點(diǎn)，則試探電荷在此全過(guò)程中()A所受靜電力的方向不變B所受靜電力的大小恒定CB點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0，電荷在B點(diǎn)受力也為0D在平面內(nèi)與C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的點(diǎn)總共有四處解析：選A.如

25、圖所示為正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖，由圖知從A到B及從B到C的過(guò)程中，負(fù)電荷所受靜電力均沿電場(chǎng)線的切線方向向上且不為0，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤從電場(chǎng)線的疏密可看出，全過(guò)程中電場(chǎng)強(qiáng)度一直在變大，故靜電力FqE也變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤與C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的點(diǎn)從圖上電場(chǎng)線的方向及疏密可看出關(guān)于B對(duì)稱(chēng)的地方還有一處，選項(xiàng)D錯(cuò)誤,學(xué)生用書(shū)P14)隨堂達(dá)標(biāo)1(2015·大慶一中高二檢測(cè))電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是()A若放在P點(diǎn)電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度減半B若P點(diǎn)沒(méi)有試探電荷，則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零CP點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度越大，則同一電荷在P點(diǎn)所受電場(chǎng)力越大DP點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向

26、解析：選C.為了知道電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，可以把一個(gè)試探電荷放入該點(diǎn)，其受到的電場(chǎng)力F與自身的電荷量q的比值可反映該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小，但該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷的電荷量多少、電性無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)誤由E得FEq，當(dāng)q一定時(shí)，E越大，F(xiàn)越大，C正確電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力的方向，與負(fù)電荷受力的方向相反，D錯(cuò)誤故選C.2.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()Ac點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B若將一試探電荷q由a點(diǎn)靜止釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)Cb點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度Da點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同解析：選C.電場(chǎng)線的疏密表征了電場(chǎng)強(qiáng)

27、度的大小，由題圖可知Ea<Eb，Ed>Ec，Eb>Ed，Ea>Ec，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤由于電場(chǎng)線是曲線，由a點(diǎn)靜止釋放的正電荷不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤電場(chǎng)線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，a點(diǎn)和b點(diǎn)的切線不在同一條直線上，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤3.如圖所示，a、b是兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們的電量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點(diǎn)能使P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向MN的左側(cè)的情況是()AQ1、Q2都是正電荷，且Q1<Q2BQ1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，且數(shù)值Q1>Q2CQ1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且數(shù)值Q1<Q2DQ1、Q2都是負(fù)電荷，且數(shù)值Q1&

28、gt;Q2解析：選ACD.場(chǎng)強(qiáng)是矢量，場(chǎng)強(qiáng)的合成遵循平行四邊形定則，由平行四邊形定則可畫(huà)出場(chǎng)強(qiáng)的矢量圖，可知A、C、D正確4(2015·華南師大附中高二檢測(cè))如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由AOB勻速飛過(guò)，電子重力不計(jì)，則電子除受電場(chǎng)力外，所受的另一個(gè)力的大小和方向變化情況是()A先變大后變小，方向水平向左B先變大后變小，方向水平向右C先變小后變大，方向水平向左D先變小后變大，方向水平向右解析：選B.等量異種電荷電場(chǎng)線分布如圖甲所示，由圖中電場(chǎng)線的分布可以看出，從A點(diǎn)到O點(diǎn)，電場(chǎng)線由疏到密；從O點(diǎn)到B點(diǎn)，電場(chǎng)線由密到疏，所以沿點(diǎn)A、O、B，電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)先由小變大，再由大變小，方

29、向?yàn)樗较蛴矣捎陔娮幼鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所受合外力必為零，故另一個(gè)力應(yīng)與電子所受電場(chǎng)力大小相等、方向相反，電子受到電場(chǎng)力方向水平向左，且沿點(diǎn)A、O、B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力由小變大，再由大變小，故另一個(gè)力的方向應(yīng)水平向右，其大小應(yīng)先變大后變小，如圖乙所示，故選B.5(選做題)N(N>1)個(gè)電荷量均為q(q>0)的小球，均勻分布在半徑為R的圓周上，如圖所示向右移去位于圓周上P點(diǎn)的一個(gè)小球，則圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為_(kāi)，方向_(已知靜電力常量為k)解析：P點(diǎn)的帶電小球在圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1k，方向沿PO指向O；N個(gè)小球在O點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度疊加后，合場(chǎng)強(qiáng)為零；移去P點(diǎn)的小球后，則剩余(N

30、1)個(gè)小球在圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度與P點(diǎn)的小球在圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向，即EE1k，方向沿OP指向P.答案：k沿OP指向P點(diǎn)課時(shí)作業(yè)一、選擇題1下列各電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是()解析：選C.A圖中，A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同；B圖中，A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向相同，但大小不等；C圖中是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向相同；D圖中A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向均不相同故選C.2.(多選)如圖是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖，a、b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，這兩點(diǎn)比較()Ab點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大Ba點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大C正電荷在a點(diǎn)所受的電場(chǎng)力水平向左D負(fù)電荷在b點(diǎn)所受的電場(chǎng)力水平向左解析：選AC.由電場(chǎng)線的疏

31、密分布可知，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較a點(diǎn)的大，A對(duì)，B錯(cuò)；a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向均為水平向左，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度方向的規(guī)定可知，C對(duì)，D錯(cuò)3(2015·吉林師大附中高二檢測(cè))在電場(chǎng)中的某點(diǎn)放入電量為q的試探電荷時(shí)，測(cè)得該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E；若在該點(diǎn)放入電量為2q的試探電荷，此時(shí)測(cè)得該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)()A大小為2E，方向和E相反B大小為E，方向和E相同C大小為2E，方向和E相同D大小為E，方向和E相反解析：選B.電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量，與試探電荷的電荷量、電性無(wú)關(guān)E是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，E的大小、方向與F、q無(wú)關(guān)；比值只是在客觀上反映空間某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱，而空間某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的有無(wú)、強(qiáng)弱、方向與是否放入

32、試探電荷、放入什么樣的試探電荷無(wú)關(guān)，故選B.4.如圖是表示在一個(gè)電場(chǎng)中a、b、c、d四點(diǎn)分別引入檢驗(yàn)電荷時(shí)，測(cè)得的檢驗(yàn)電荷的電荷量跟它所受電場(chǎng)力的函數(shù)關(guān)系圖象，那么下列敘述正確的是()A這個(gè)電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)Ba、b、c、d四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是Ed>Ea>Eb>EcCa、b、c、d四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是Ea>Eb>Ed>EcD無(wú)法確定這四個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系解析：選B.圖中給出了a、b、c、d四個(gè)位置上電荷量和所受靜電力大小的變化關(guān)系，由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E可知，斜率的絕對(duì)值較大的對(duì)應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)較大，該電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤5一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力

33、作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點(diǎn)的切線)() 解析：選D.由a至c的彎曲情況可知受力方向指向圖中虛線的右下方，b點(diǎn)的速度方向vb如圖，由a至c速率遞減可知受力方向如圖中F，角大于90°，因?yàn)殡姾蔀樨?fù)，故場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)與F反向，故選D.6.(2015·北京東城區(qū)高二檢測(cè))A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下以一定的初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其vt圖象如圖所示則電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布可能是圖中的()解析：選D.根據(jù)vt圖象，帶電粒子的加速度逐漸增大，速度逐漸減小，選項(xiàng)D可

34、能7.(多選)(2015·西雙版納高二檢測(cè))A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)如圖所示圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點(diǎn)，電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱(chēng)則下列說(shuō)法中正確的是()A這兩點(diǎn)電荷一定是同種電荷B這兩點(diǎn)電荷一定是異種電荷CD、C兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等DC點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大解析：選BD.由于電場(chǎng)線關(guān)于中垂線對(duì)稱(chēng)，兩點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷，A錯(cuò)，B對(duì)中垂線上，C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，離C點(diǎn)越遠(yuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)越小，C錯(cuò)，D對(duì)8.(2015·襄陽(yáng)高二檢測(cè))如圖所示，A為帶電量為Q的圓形金屬薄板(圖中A板為側(cè)視圖)，B為質(zhì)量

35、為m、電荷量大小為q的帶負(fù)電小球，用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)小球由于電場(chǎng)力而靜止在過(guò)金屬板中心且垂直于金屬板的直線上距板為r的位置，懸線與豎直方向的夾角為.關(guān)于小球所在位置處的場(chǎng)強(qiáng)，下列說(shuō)法中正確的是()A小球所在位置處場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向水平向右B小球所在位置處場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向水平向左C小球所在位置處場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向水平向左D小球所在位置處場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向水平向右解析：選C.小球受力如圖所示，由平衡條件得小球所受電場(chǎng)力Fmgtan ，所以小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度：E，小球帶負(fù)電荷，因此電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，C正確9.(多選)真空中相距為3a的兩個(gè)點(diǎn)電荷M、N，分別固定于x軸上x(chóng)10和x23a的兩點(diǎn)上，在它們連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖所示，以下判斷正確的是()A點(diǎn)電荷M、N一定為同種電荷B點(diǎn)電荷M、N