9.3電場(chǎng)　電場(chǎng)強(qiáng)度 學(xué)案-高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

（多）、有一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力的作用，分別從兩電場(chǎng)中的a點(diǎn)由靜止釋放，在它沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能Ek隨位移S變化的關(guān)系圖象如圖中的①、②圖線(xiàn)所示，則能與圖線(xiàn)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布圖分別是圖中的（）A． B． C． D．16、如圖所示，用一絕緣輕繩懸掛一個(gè)帶電小球置于水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，平衡時(shí)絕緣輕繩與豎直方向的夾角為θ，已知小球的質(zhì)量為m=1.0×10?2kg，所帶電荷量為+2.0×10?8C，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×10A．θ=30° B．θ=37° C．θ=45° D．θ=60°17、如圖所示，用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，在電場(chǎng)中處于平衡，細(xì)線(xiàn)與豎直方向成β角．現(xiàn)保持β角不變，緩慢地把電場(chǎng)方向由水平方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至豎直方向，在此過(guò)程中（）A．場(chǎng)強(qiáng)的最小值為mgsinβ/q B．場(chǎng)強(qiáng)的最小值為mgtanβ/qC．細(xì)線(xiàn)的拉力始終增大 D．以上答案都不對(duì)18、一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球用細(xì)線(xiàn)系住，線(xiàn)的一端固定在O點(diǎn)。若在空間加上勻強(qiáng)電場(chǎng)，平衡時(shí)線(xiàn)與豎直方向成60°角。則電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為（）A．mg2q B．3mg2qC．2mgq 19、質(zhì)量為m，電量為+q的小球以初速度v0以與水平方向成θ角射出，如圖所示，如果在某方向加上一定大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，能保證小球仍沿v0v0方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的最小值為（）A．mgq B．mgcosθq C．mgsin20、如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣絲線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，并處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，小球靜止時(shí)絲線(xiàn)與豎直方向夾角為θ，若剪斷絲線(xiàn)，則小球的加速度的大小為（）A．0 B．g，方向豎直向下C．gtanθ，水平向右 D．gcos21、如圖，光滑絕緣細(xì)桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電的小球，質(zhì)量為m，帶電荷量為q．為使小球靜止在桿上，可加一勻強(qiáng)電場(chǎng)．所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)滿(mǎn)足什么條件時(shí)，小球可在桿上保持靜止（）A．垂直于桿斜向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為mgcosθqBC．平行于桿斜向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為mgsinθq.電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度參考答案2．電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加(1)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于各個(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。這種關(guān)系叫作電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加。例如，圖中P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，等于電荷＋Q1在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E1與電荷－Q2在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E2的矢量和。(2)如圖所示，一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同，即E＝keq\f(Q,r2)，式中的r是球心到該點(diǎn)的距離(r＞R)，Q為整個(gè)球體所帶的電荷量。1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)試探電荷不產(chǎn)生電場(chǎng)。 (×)(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)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。 (×)(4)公式E＝eq\f(F,q)與E＝keq\f(Q,r2)中q與Q含義不同。 (√)(5)在相鄰的兩條電場(chǎng)線(xiàn)之間沒(méi)畫(huà)電場(chǎng)線(xiàn)的地方有電場(chǎng)。 (√)2．(多選)關(guān)于電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A．只要有電荷存在，電荷周?chē)鸵欢ù嬖谥妶?chǎng)B．電場(chǎng)是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，不依賴(lài)我們的感覺(jué)而客觀(guān)存在C．電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生的，電場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)放在其中的電荷有力的作用D．電場(chǎng)只能存在于真空中和空氣中，不可能存在于物體中ABC[電荷周?chē)嬖谥妶?chǎng)，電場(chǎng)對(duì)電荷有力的作用，電荷之間的相互作用就是通過(guò)電場(chǎng)而產(chǎn)生的，A、C正確；電場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì)，在真空中、導(dǎo)體中都能存在，B正確，D錯(cuò)誤。]3．真空中，A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r，則A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為()A．3∶1 B．1∶3C．9∶1 D．1∶9C[由庫(kù)侖定律F＝keq\f(q1q2,r2)和電場(chǎng)強(qiáng)度公式E＝eq\f(F,q)可知，點(diǎn)電荷在某點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝keq\f(Q,r2)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小與該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離的二次方成反比，則EA∶EB＝req\o\al(2,B)∶req\o\al(2,A)＝9∶1，故選項(xiàng)C正確。]電場(chǎng)強(qiáng)度的理解和計(jì)算(教師用書(shū)獨(dú)具)教材P12“思考與討論”答案提示：電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，試探電荷的電荷量不同，受到的靜電力不同，故不能用試探電荷所受的靜電力描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱，可以用試探電荷所受的靜電力與其電荷量的比值表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。在空間中有一電場(chǎng)，把一電荷量為q的試探電荷放在電場(chǎng)中的A點(diǎn)，該電荷受到的靜電力為F。①若把電荷量為2q的點(diǎn)電荷放在A點(diǎn)，則它受到的靜電力為多少？②若把電荷量為nq的點(diǎn)電荷放在該點(diǎn)，它受到的靜電力為多少？③能否用電荷受到的靜電力來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱？④電荷受到的靜電力F與電荷量q有何關(guān)系？提示：①2F②nF③不能④F與q的比值為定值【例1】在真空中O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷Q＝＋1.0×10－9C，直線(xiàn)MN通過(guò)O點(diǎn)，OM的距離r＝30cm，M點(diǎn)放一個(gè)試探電荷q＝－1.0×10－10C，如圖所示．求：(1)q在M點(diǎn)受到的作用力；(2)M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(3)拿走q后M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(4)M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度哪點(diǎn)大？[解析]根據(jù)題意，Q是場(chǎng)源電荷，q為試探電荷，為了方便，只用電荷量的絕對(duì)值計(jì)算。力和電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可通過(guò)電荷的正、負(fù)判斷。(1)電荷q在電場(chǎng)中M點(diǎn)所受到的作用力是電荷Q通過(guò)它的電場(chǎng)對(duì)q的作用力，根據(jù)庫(kù)侖定律得FM＝keq\f(Qq,r2)＝9.0×109×eq\f(1.0×10－9×1.0×10－10,0.32)N＝1.0×10－8N因?yàn)镼為正電荷，q為負(fù)電荷，庫(kù)侖力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q。(2)解法一：M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EM＝eq\f(FM,q)＝eq\f(1.0×10－8,1.0×10－10)N/C＝100N/C，其方向沿OM連線(xiàn)背離Q，因?yàn)樗姆较蚺c正電荷所受靜電力的方向相同。解法二：將FM＝keq\f(Qq,r2)代入EM＝eq\f(FM,q)，得EM＝eq\f(kQ,r2)＝9.0×109×eq\f(1.0×10－9,0.32)N/C＝100N/C。(3)電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，它是由形成電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷Q決定的，與檢驗(yàn)電荷q是否存在無(wú)關(guān)。從M點(diǎn)拿走檢驗(yàn)電荷q，該處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為100N/C，方向沿OM連線(xiàn)背離Q。(4)根據(jù)公式E＝keq\f(Q,r2)知，M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度較大。[答案](1)1.0×10－8N，沿MO指向Q(2)100N/C，沿OM連線(xiàn)背離Q(3)100N/C，沿OM連線(xiàn)背離Q(4)M點(diǎn)1電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向取決于電場(chǎng)本身，與試探電荷的存在及大小無(wú)關(guān)。2電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可用E＝eq\f(F,q)和E＝\f(kQ,r2)求解，但E＝eq\f(kQ,r2)只適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)。eq\o([跟進(jìn)訓(xùn)練])1．有關(guān)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解，下述說(shuō)法正確的是()A．由E＝eq\f(F,q)可知，電場(chǎng)強(qiáng)度E跟放入的電荷q所受的電場(chǎng)力成正比B．當(dāng)電場(chǎng)中存在試探電荷時(shí)，電荷周?chē)懦霈F(xiàn)電場(chǎng)這種特殊的物質(zhì)，才存在電場(chǎng)強(qiáng)度C．由E＝eq\f(kq,r2)可知，在離點(diǎn)電荷很近，r接近于零時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)無(wú)窮大D．電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身特性的物理量，與是否存在試探電荷無(wú)關(guān)D[公式E＝eq\f(F,q)為電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，表明電場(chǎng)強(qiáng)度E與放入的電荷q所受的電場(chǎng)力無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場(chǎng)是客觀(guān)存在的，電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身特性的物理量，與試探電荷是否存在無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；根據(jù)公式E＝eq\f(kq,r2)的適用條件是真空的點(diǎn)電荷，故r接近于零時(shí)，公式不再適用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。]電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加兩個(gè)正點(diǎn)電荷有如圖所示兩種放置方式，且Q′＝Q，則q所在位置的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別是多大？甲乙提示：如圖甲中，點(diǎn)電荷Q和Q′在點(diǎn)電荷q處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E＝eq\f(kQ,r2)，且方向相反，故q處的電場(chǎng)強(qiáng)度E甲＝0。如圖乙中，點(diǎn)電荷Q和Q′在點(diǎn)電荷q處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E＝eq\f(kQ,r2)，方向垂直，故E乙＝eq\f(\r(2)kQ,r2)，方向沿QQ′的連線(xiàn)的中垂線(xiàn)斜向右上方。1．電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，當(dāng)空間的電場(chǎng)由多個(gè)電荷共同產(chǎn)生時(shí)，計(jì)算空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)先分析每個(gè)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向，再根據(jù)平行四邊形定則求合場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向。2．比較大的帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)，可以把帶電體分解為若干小塊，每一個(gè)小塊看作一個(gè)點(diǎn)電荷，用電場(chǎng)疊加的方法計(jì)算?！纠?】如圖所示，真空中，帶電荷量分別為＋Q和－Q的點(diǎn)電荷A，B相距r，(1)求兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中點(diǎn)O的電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)在兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上，距A、B兩點(diǎn)都為r的O′點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度如何？思路點(diǎn)撥：(1)距點(diǎn)電荷相等距離處電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。(2)注意兩點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。[解析](1)如圖甲所示，A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，由A指向B。A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EA＝EB＝eq\f(kQ,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r,2)))eq\s\up12(2))＝eq\f(4kQ,r2)。故O點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度為EO＝2EA＝eq\f(8kQ,r2)，方向由A指向B。甲乙(2)如圖乙所示，EA′＝EB′＝eq\f(kQ,r2)，由矢量圖所形成的等邊三角形可知，O′點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度EO′＝EA′＝EB′＝eq\f(kQ,r2)，方向與A、B的中垂線(xiàn)垂直，即EO′與EO同向。[答案](1)eq\f(8kQ,r2)，方向由A指向B(2)eq\f(kQ,r2)，方向與AB連線(xiàn)平行，由A指向B合場(chǎng)強(qiáng)的求解技巧(1)電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合成時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則，常用的方法有圖解法、解析法、正交分解法等；對(duì)于同一直線(xiàn)上電場(chǎng)強(qiáng)度的合成，可先規(guī)定正方向，進(jìn)而把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成代數(shù)運(yùn)算。(2)當(dāng)兩矢量滿(mǎn)足大小相等、方向相反、作用在同一直線(xiàn)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。eq\o([跟進(jìn)訓(xùn)練])2．如圖所示，在等邊三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)上，固定三個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量的大小q′<q，則三角形ABC的幾何中心處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向()A．平行于AC邊 B．平行于AB邊C．垂直于AB邊指向C D．垂直于AB邊指向ABC[如圖所示，A、B點(diǎn)電荷在幾何中心O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為eq\f(kq,OA2)、eq\f(kq,OB2)。又OA＝OB＝OC所以A、B電荷在O點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度為eq\f(kq,OA2)，方向由O指向C。C點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為eq\f(kq′,OC2)，方向由C指向O。所以A、B、C三點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(kq,OA2)－eq\f(kq′,OC2)，方向由O指向C，故C正確。]對(duì)電場(chǎng)線(xiàn)的理解及應(yīng)用兩個(gè)等量同種電荷和等量異種電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示，請(qǐng)結(jié)合電場(chǎng)線(xiàn)分布圖分析沿兩電荷連線(xiàn)和兩電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度如何變化？提示：由電場(chǎng)線(xiàn)分布圖可以看出，等量同種電荷由連線(xiàn)中點(diǎn)向兩側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越大，中垂線(xiàn)上由中點(diǎn)向兩側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減??；等量異種電荷連線(xiàn)上由中點(diǎn)向兩側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越大，中垂線(xiàn)上由中點(diǎn)向兩側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小。1．點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)(1)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)呈輻射狀，正電荷的電場(chǎng)線(xiàn)向外至無(wú)限遠(yuǎn)，負(fù)電荷則相反，如圖所示。甲乙(2)以點(diǎn)電荷為球心的球面上，電場(chǎng)線(xiàn)疏密相同，但方向不同，說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同。(3)同一條電場(chǎng)線(xiàn)上，電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，但大小不等。實(shí)際上，點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，任意兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都不同。2．等量異種點(diǎn)電荷與等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)比較等量異種點(diǎn)電荷等量同種(正)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線(xiàn)分布圖連線(xiàn)上的場(chǎng)強(qiáng)大小O點(diǎn)最小，從O點(diǎn)沿連線(xiàn)向兩邊逐漸變大O點(diǎn)為零，從O點(diǎn)沿連線(xiàn)向兩邊逐漸變大中垂線(xiàn)上的場(chǎng)強(qiáng)大小O點(diǎn)最大，從O點(diǎn)沿中垂線(xiàn)向兩邊逐漸變小O點(diǎn)為零，從O點(diǎn)沿中垂線(xiàn)向兩邊先變大后變小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)A與A′、B與B′的場(chǎng)強(qiáng)等大同向等大反向【例3】(多選)用電場(chǎng)線(xiàn)能很直觀(guān)、很方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱，如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)，圖乙是場(chǎng)中的一些點(diǎn)：O是電荷連線(xiàn)的中點(diǎn)，E、F是連線(xiàn)中垂線(xiàn)上相對(duì)O對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對(duì)O對(duì)稱(chēng)。則()甲乙A．B、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同B．A、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反C．E、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)D．B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)AC[根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的分布情況可知，B、C兩點(diǎn)對(duì)稱(chēng)分布，場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同，選項(xiàng)A正確；根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，A、D兩處電場(chǎng)線(xiàn)疏密程度相同，A、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；E、O、F三點(diǎn)中O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)，選項(xiàng)C正確；B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]1等量異種電荷中垂線(xiàn)上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，且均與中垂線(xiàn)垂直。2等量同種電荷中垂線(xiàn)上電場(chǎng)強(qiáng)度有兩個(gè)極值點(diǎn)，且關(guān)于兩電荷連線(xiàn)中心對(duì)稱(chēng)。eq\o([跟進(jìn)訓(xùn)練])3．圖中畫(huà)了四個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)，其中圖A和圖C中小圓圈表示一個(gè)點(diǎn)電荷，圖A中虛線(xiàn)是一個(gè)圓，圖B中幾條直線(xiàn)間距相等且互相平行，則在圖A、B、C、D中M、N兩處電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是()ABCDB[電場(chǎng)強(qiáng)度為矢量，M、N兩處電場(chǎng)強(qiáng)度相同，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向、大小都要相同；圖A中，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同；圖B中是勻強(qiáng)電場(chǎng)，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向都相同；圖C中，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，大小不同；圖D中，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向都不相同；故B正確。]1．A為已知電場(chǎng)中的一固定點(diǎn)，在A點(diǎn)放一電荷量為q的試探電荷，所受電場(chǎng)力為F，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則()A．若在A點(diǎn)換上－q，A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向發(fā)生變化B．若在A點(diǎn)換上電荷量為2q的試探電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度將變?yōu)?EC．若在A點(diǎn)移去電荷q，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)榱鉊．A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向與q的大小、正負(fù)、有無(wú)均無(wú)關(guān)D[電場(chǎng)強(qiáng)度E＝eq\f(F,q)是通過(guò)比值定義法得出的，其大小及方向與試探電荷無(wú)關(guān)。故放入任何電荷或不放電荷時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和大小均不變，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。]2．如圖所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線(xiàn)分布圖，A是電場(chǎng)中的一點(diǎn)，下列判斷中正確的是()A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右C．因A點(diǎn)無(wú)電場(chǎng)線(xiàn)，所以A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度是零D．正點(diǎn)電荷在A點(diǎn)受力向左B[由題圖可以看出，此電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)是一系列等間距的互相平行的直線(xiàn)，電場(chǎng)線(xiàn)均勻分布，方向相同，該電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處大小相等、方向相同，故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右，故A、C錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度方向的規(guī)定可知，正電荷在A點(diǎn)的受力方向向右，即與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，而負(fù)電荷在A點(diǎn)受力向左，即與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，故D錯(cuò)誤。]3．如圖所示是點(diǎn)電荷Q周?chē)碾妶?chǎng)線(xiàn)，圖中A到Q的距離小于B到Q的距離。以下判斷正確的是()A．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度A[正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)是向外輻射狀的，電場(chǎng)線(xiàn)密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，故A正確。]4.在等邊三角形ABC的頂點(diǎn)B和C處各放一個(gè)電荷量相等的點(diǎn)電荷時(shí)，測(cè)得A處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與BC邊平行且由B指向C，如圖所示。若拿走C處的點(diǎn)電荷，則下列關(guān)于A處電場(chǎng)強(qiáng)度的說(shuō)法正確的是()A．大小仍為E，方向由A指向BB．大小仍為E，方向由B指向AC．大小變?yōu)閑q\f(E,2)，方向不變D．不能得出結(jié)論B[設(shè)B、C兩處點(diǎn)電荷在A處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為E′，由平行四邊形定則可知E′＝E，拿走C處的點(diǎn)電荷后，A處電場(chǎng)強(qiáng)度大小仍為E，方向由B指向A，選項(xiàng)B正確。]5．情境：地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力也可認(rèn)為是通過(guò)“場(chǎng)”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度定義為E＝eq\f(F,q)，根據(jù)定義式還可以得到點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝eq\f(kQ,r2)，兩個(gè)式子的物理意義有所不同。問(wèn)題：請(qǐng)你用類(lèi)比的方法，寫(xiě)出地球“引力場(chǎng)強(qiáng)度”的表達(dá)式，并對(duì)其中的物理量做出說(shuō)明。[解析]類(lèi)比E＝eq\f(F,q)，可定義引力場(chǎng)強(qiáng)度為E引＝eq\f(F引,m)，其中F引代表某點(diǎn)質(zhì)量為m的物體受到地球的萬(wàn)有引力?；蛘吒鶕?jù)定義式推導(dǎo)出某點(diǎn)的引力場(chǎng)強(qiáng)度為E引＝eq\f(GM,r2)，其中G為萬(wàn)有引力常量，M為地球質(zhì)量，r為該點(diǎn)到地心的距離且r≥R。[答案]E引＝eq\f(F引,m)，其中F引代表某點(diǎn)質(zhì)量為m的物體受到地球的萬(wàn)有引力；E引＝eq\f(GM,r2)，其中G為萬(wàn)有引力常量，M為地球質(zhì)量，r為該點(diǎn)到地心的距離且r≥R。針對(duì)練習(xí)參考答案1．A【詳解】在國(guó)際單位制中，因電場(chǎng)力的單位是牛頓N，電量的單位是庫(kù)倫C，則電場(chǎng)強(qiáng)度的單位應(yīng)是牛/庫(kù)（N/C）。故選A。2．D【詳解】A．一個(gè)電子的電量為1.6×10-19C，A錯(cuò)誤；B．帶電體的電量一定是元電荷的整數(shù)倍，B錯(cuò)誤；C．電場(chǎng)強(qiáng)度取決于電場(chǎng)本身，與有無(wú)試探電荷無(wú)關(guān)，所以不能理解成電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和試探電荷的電量成反比，C錯(cuò)誤；D．兩個(gè)形狀、大小相同且原來(lái)帶異種電荷的金屬球，接觸后再分開(kāi)，則電荷先中和，余下的電荷再平分，但總電量不變，D正確。故選D。3．B【詳解】因中垂線(xiàn)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(xiàn)上，所以負(fù)點(diǎn)電荷從P至O的過(guò)程一直加速，到O時(shí)v最大，而加速度的大小可能逐漸減小，也可能先增大后減小，故加速度的大小變化無(wú)法確定，B正確。故選B。4．A【詳解】根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)分布可知，在這個(gè)電場(chǎng)中，與A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同的點(diǎn)有一個(gè)，在MN的左上方，與A點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線(xiàn)中點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的位置。故選A。5．B【詳解】A．電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)的力的性質(zhì)，大小由電場(chǎng)強(qiáng)度本身決定，與檢驗(yàn)電荷受力無(wú)關(guān)；A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)定義為，但大小由電場(chǎng)強(qiáng)度本身決定，與檢驗(yàn)電荷的受力大小及帶電量無(wú)關(guān)；B正確；C．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)檎龣z驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向；C錯(cuò)誤；D．公式是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，對(duì)于任何靜電場(chǎng)都是適用，公式是真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式，只適用于計(jì)算真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；D錯(cuò)誤。故選B。6．A【詳解】根據(jù)正負(fù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)方向特點(diǎn)，由場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，可得兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故選A。7．D【詳解】A．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)比較精確地測(cè)得了引力常量，A錯(cuò)誤；B．電荷量的單位C（庫(kù)侖）是導(dǎo)出單位，B錯(cuò)誤；C．英國(guó)物理學(xué)家法拉第最早引入電場(chǎng)的概念，并提出用電場(chǎng)線(xiàn)表示電場(chǎng)，C錯(cuò)誤；D．美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量，D正確。故選D。8．B【詳解】ABC．電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度，AC錯(cuò)誤B正確；D．電場(chǎng)線(xiàn)是假想的，不是真實(shí)存在的，D錯(cuò)誤。故選B。9．A【詳解】A．電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小，由于A處電場(chǎng)線(xiàn)較密，則A處場(chǎng)強(qiáng)大于B處場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)A正確；B．電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向與B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．將同一點(diǎn)電荷分別放在A、B兩點(diǎn)，由于A處場(chǎng)強(qiáng)大于B處場(chǎng)強(qiáng)，所以放A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于B點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．沒(méi)有電場(chǎng)線(xiàn)通過(guò)的地方不代表沒(méi)有電場(chǎng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。10．AB【詳解】A．根據(jù)等量同種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故試探電荷q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，所受合外力為零，加速度為零，A正確；B．根據(jù)等量同種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知，P到O電場(chǎng)線(xiàn)方向向下，故帶負(fù)電的試探電荷所受電場(chǎng)力方向向上，則試探電荷q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，在O點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度最大，則動(dòng)能最大，B正確；C．試探電荷q經(jīng)過(guò)關(guān)于O對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)時(shí)加速度大小相同，方向相反，C錯(cuò)誤；D．P→O→N，因?yàn)镹、P兩點(diǎn)不一定是電場(chǎng)最大處，所以無(wú)法判斷加速度變化，D錯(cuò)誤。故選AB。11．BC【詳解】AB．在等量同種電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上，B、D兩點(diǎn)關(guān)于O對(duì)稱(chēng)，電勢(shì)相同，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，但是方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；C．在垂直紙面且經(jīng)過(guò)B、D兩點(diǎn)的圓上，所有點(diǎn)的電勢(shì)相等，并且電子受到的電場(chǎng)力指向O點(diǎn)，若速度方向與電場(chǎng)力方向垂直，電子可繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確。D．無(wú)法判斷從O到B（O到D）電場(chǎng)強(qiáng)度是一直增大，還是先增大后減小，故無(wú)法判斷電子加速度的變化情況，D錯(cuò)誤；故選BC.12．AC【詳解】ABCD．根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)分布情況可知，在中垂線(xiàn)上的電場(chǎng)強(qiáng)度方向的切線(xiàn)方向垂直于中垂線(xiàn)向右，所以電場(chǎng)力的方向向右，故電荷做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于橫軸方向處于平衡狀態(tài)，故力F的方向始終BA方向，故D錯(cuò)誤，C正確；由于從C到B的過(guò)程中電場(chǎng)線(xiàn)密度由疏到密再到疏，故電荷受到的電場(chǎng)力大小先增大后減小，故電荷做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于橫軸方向處于平衡狀態(tài)，故力F的大小先增大后減小。故B錯(cuò)誤，A正確。故選AC。13．【詳解】如圖所示，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為Q、Q′單獨(dú)在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，則E＝＝.14．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）對(duì)球進(jìn)行受力分析，如圖所示，設(shè)球受到球的庫(kù)侖力為，則有

由牛頓第三定律知球受到的庫(kù)侖力的大小為（2）由庫(kù)侖定律解得（3）球在球平衡處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度15、有一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷只受