高中物理人教版1第一章靜電場第3節(jié)電場強度 省一等獎

電場強度（一）【考綱要求】靜電場，=1\*ROMANI級要求。電場強度，點電荷的場強，=2\*ROMANII級要求。電場線，=1\*ROMANI級要求。【自主學習】1：電場的概念是什么？本質(zhì)？其基本性質(zhì)是？2：什么叫試探電荷？什么是場源電荷？3：電場強度的定義式是？與試探電荷有關嗎？其方向是如何規(guī)定的？4：點電荷電場的電場強度表達式是？方向？【考點突破】典型例題1：A、B、C、DA弧帶正電q時，在圓心OE0，則當A、B弧各帶正電q，C、Dq時，在圓心O處的場強大小為()B.0C.D.解析：選。反饋訓練1：．典型例題2：解析：反饋訓練2：所示，AB、BC、CA三根等長帶電棒絕緣相連成正三角形，每根棒上電荷均勻分布，AB、BC帶電均為+q，CA帶電為-q，P點為正三角形中心，P、Q兩點關于AC邊對稱?，F(xiàn)測得P、Q兩點的電場強度大小分別為E1和E2，若撤去CA棒，則P、Q兩點的電場強度大小分別為EP=__________，EQ=__________?！究键c鞏固】1.在兩個固定的等量同種點電荷形成的電場中,有一電量為q的粒子，僅在電場力作用下運動，某時刻該粒子位于兩點電荷連線的中垂線上M點，如圖所示，則該粒子的運動不可能是以下哪種形式()A．加速直線運動B．變加速曲線運動C．減速直線運動D．勻加速曲線運動2.水平面上A,B,C三點固定著三個電荷量為Q的正點電荷，將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球（可視為點電荷）放置在0點，OABC恰構成一棱長為L的正四面體，如圖10所示。已知靜電力常量為k,重力加速度為g，為使小球能靜止在0點，小球所帶的電荷量為（） A．B． C．D．3.如圖所示，在正方形四個頂點分別放置一個點電荷，所帶電荷量已在圖中標出，則下列四個選項中，正方形中心處場強最大的是4.（多選）如圖，光滑絕緣細桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電小球，質(zhì)量為m，帶電荷量為q，為使小球靜止在桿上，可加一勻強電場，所加電場的場強滿足什么條件時，小球可在桿上保持靜止()．A．豎直向上，場強大小為mg/qB．垂直于桿斜向上，場強大小為mgcosθ/qC．平行于桿斜向上，場強大小為mgsinθ/qD．水平向右，場強大小為mgtanθ/q5.物理是一門精確的學科，但在某些問題未得到證實之前，通常可以通過猜想，類比等知識遷移來判斷結論是否正確?，F(xiàn)有一外徑為R2，內(nèi)徑為R1的球殼，球殼單位體積帶電荷量為，在r>R2的范圍時，可以將其看為一個點電荷在空間激發(fā)的電場，即電場強度為，下面對于該球殼在空間中產(chǎn)生的電場強度說法正確的是（）A．在r<R1的范圍內(nèi)，其場強一定為零B．當r>R2時，根據(jù)題目已知信息，電場強度應為C．當r>R2時，根據(jù)題目已知信息，電場強度應為D．在r<R1的范圍內(nèi)，其場強不可能為零6.如圖所示，三根細線長度相同（質(zhì)量不計），用一根細線與A、B兩小球連接，另兩根把A、B兩小球懸掛在天花板上的同一點O，A小球帶負電，B小球不帶電，天花板下方存在勻強電場E，三根細線均處于直線狀態(tài)，且OB細線恰好沿豎直方向，（不計AB間的靜電作用）兩小球均處于靜止狀態(tài)．則該電場E可能為圖中的（）A．E1B．E2C．E37.如圖，真空中有兩個點電荷和，分別固定在x=0和x=6cm的位置上。靜電力常量k=×109N·m2/C2(1)x坐標軸上電場強度為0的位置坐標是什么?(2)坐標軸上x=3cm處場強的大小和方向？8.如圖所示，一質(zhì)量為m=×10-2kg，帶電量為q=×10-6C的小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，假設電場足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向成60o角.小球在運動過程中電量保持不變，重力加速度g=10m/s2．[來（1）判斷小球帶何種電荷（2）求電場強度E（3）若在某時刻將細線突然剪斷，求經(jīng)過1s時小球的速度為多大？電場強度（二）【考綱要求】靜電場，=1\*ROMANI級要求。電場強度，點電荷的場強，=2\*ROMANII級要求。電場線，=1\*ROMANI級要求?！咀灾鲗W習】1：什么是電場線？2：電場線的特點有哪些？3：電場力的表達式是什么？與哪些物理量有關？4：用電場線表示以下電場：正點電荷周圍的電場，等量異種電荷的電場，等量同種電荷的電場5：什么是勻強電場？其只要特征是什么？【考點突破】典型例題1：關于電場線的下列說法中正確的是：（）A、電場線并非真實存在，是人們假想出來的B、電場線既能反映電場的強弱，也能反映電場的方向C、只要初速度為零，正電荷必將沿電場線方向移動D、勻強電場的電場線分布是均勻、相互平行的直線解析：電場線是形象地了解電場中各點場強的大小和方向而引入的，并不真實存在；電場線的疏密反映場強的大小，電場線上各點的切線方向為該點的場強方向，注意：孤立的電場線不能反映場強大??；電場線方向反映正電荷的受力方向和正電荷的移動方向不一定相同；勻強電場的電場線必為等間距平行線。所以選ABD。反饋訓練1：如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為+q的滑塊，沿絕緣斜面勻速下滑，當滑塊滑至豎直向下的勻強電場區(qū)時，滑塊運動的狀態(tài)為(

)A.繼續(xù)勻速下滑B.將加速下滑C.將減速下滑D.上述三種情況都可能發(fā)生典型例題2：如圖所示，以O為圓心，r為半徑的圓與坐標軸的交點分別為a、b、c、d，空間有與x軸方向相同的勻強電場E，同時在O點固定一個電荷量為＋Q的點電荷，如果把一個帶電量－q的試探電荷放在c點，則恰好平衡，那么勻強電場的場強為多少？a、d兩點的實際場強為多少？解析：圖示空間有勻強電場和點電荷形成的電場，任何一點的場強都是兩個電場在該處場強的合場強。由帶電量為－q的試探電荷在c處于平衡可得：解得勻強電場的場強為：由正點電荷形成的電場場強方向從圓心沿半徑方向向外。故在a點，點電荷場強方向沿x軸正方向；在d點，點電荷場強方向沿y軸的正方向。在a點，為兩個等大、同方向場強的合成，即在b點，為兩個等大、互相垂直的場強的合成，即反饋訓練2：如圖所示，在真空中有兩個固定的等量異種點電荷+Q和-Q。直線MN是兩點電荷連線的中垂線，O是兩點電荷連線與直線MN的交點。a、b是兩點電荷連線上關于O的對稱點，c、d是直線MN上的兩個點。下列說法中正確的是(

)A．a(chǎn)點的場強大于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先增大后減小B．a(chǎn)點的場強小于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先減小后增大C．a(chǎn)點的場強等于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先增大后減小D．a(chǎn)點的場強等于b點的場強；將一檢驗電荷沿MN由c移動到d，所受電場力先減小后增大：【考點鞏固】1.（單選）四種電場的電場線如圖所示．一正電荷q僅在電場力作用下由M點向N點作加速運動，且加速度越來越大．則該電荷所在的電場是圖中的2.（單選）如圖所示，電場中一負離子只受電場力作用從A點運動到B點．離子在A點的速度大小為v0，速度方向與電場方向相同．能定性反映該離子從A點到B點運動情況的速度－時間(v－t)圖象是()3.（單選）一帶負電荷的質(zhì)點，在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c，即abc為運動軌跡，不是電場線，已知質(zhì)點的速率是遞減的．關于b點電場強度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點的切線）（）A．B．C．D．4.（單選）如圖所示，xoy平面是無窮大導體的表面，該導體充滿z＜0的空間，z＞0的空間為真空。將電荷為q的點電荷置于z軸上z=h處，則在xoy平面上會產(chǎn)生感應電荷?？臻g任意一點處的電場皆是由點電荷q和導體表面上的感應電荷共同激發(fā)的。已知靜電平衡時導體內(nèi)部場強處處為零，則在z軸上處的場強大小為（k為靜電力常量）()A．B．C．D．5.（單選）兩個帶電荷量分別為Q1、Q2的質(zhì)點周圍的電場線如圖所示,由圖1可知()A.兩質(zhì)點帶異號電荷,且Q1>Q2B.兩質(zhì)點帶異號電荷,且Q1<Q2C.兩質(zhì)點帶同號電荷,且Q1>Q2D.兩質(zhì)點帶同號電荷,且Q1<Q26.（單選）電場中某區(qū)域的電場線分布如右圖所示，在A、B、C、D四點中，電場強度最大的是：A．A點B．B點C．C點D．D點7.如圖所示,在豎直平面內(nèi)一個帶正電的小球質(zhì)量為m,所帶的電荷量為q，用一根長為L不可伸長的絕緣細線系在一勻強電場中的O點.勻強電場方向水平向右，分布的區(qū)域足夠大.現(xiàn)將帶正電小球從O點右方由水平位置A點無初速度釋放，小球到達最低點B時速度恰好為零.(1)求勻強電場的電場強度E的大小;(2)若小球從O點的左方由水平位置C點無初速度釋放，則小球到達最低點B所用的時間t是多少？8.在一個點電荷Q的電場中，Ox坐標軸與它的一條電場線重合，坐標軸上A、B兩點的坐標分別為2.0m和5.0m。放在A、B兩點的試探電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，電場力的大小跟試探電荷所帶電量的關系圖象如圖中直線a，b所示，放在A點的電荷帶正電，放在B點的電荷帶負電。求：（1）B點的電場強度的大小和方向。（2）試判斷點電荷Q的電性，并說明理由。（3）點電荷Q的位置坐標。電場強度（一）二、【自主學習】問題1：概念：電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)。帶電體間的相互作用是通過周圍的電場發(fā)生的。本質(zhì)：場和分子、原子組成的實物一樣具有能量、質(zhì)量和動量。場與實物是物質(zhì)存在的兩種不同形式?；拘再|(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用。問題2：試探電荷：用來檢測電場是否存在及其強弱分布情況的電荷。場源電荷：激發(fā)或產(chǎn)生我們正在研究的電場的電荷，是電場的來源。問題3：電場強度的定義，適用于任何電場。由電場本身性質(zhì)決定，與放不放電荷、以及放入電荷的電性電量均無關。電場強度是矢量，規(guī)定電場的方向是正電荷受力的方向。問題4：點電荷電場強度，其中Q的點電荷的電荷量。方向是正電荷所受靜電力的方向。若Q為正電荷，場強方向沿Q和該點連線指向該點，反之，則指向Q。三、【考點突破】反饋訓練一：根據(jù)點電荷場強公式得：只在F處放一電量為﹣Q的點電荷，則中心O處的電場強度的大?。粼僭贏、B、C、D、E處各放一電量為+Q的點電荷，根據(jù)電場強度的疊加原理得B和E的疊加后場強為零，A和D的疊加后場強為零，所以中心O處的電場強度的大小等于F和C的場強疊加，即2．故答案為：，2．反饋訓練二：，（寫成也可以）四、【考點鞏固】由于B球靜止不動，故B球受力平衡；因BC豎直，故小球只能受重力及BC的拉力，AB沒有彈力；

對A球受力分析可知，A受重力，AC的拉力及電場力而處于平衡狀態(tài)，因此三力應合力為零，由力的合成知識可知，電場力只能沿E4的方向，因粒子帶負電，故電場E的方向應沿E2的方向7.解（1）電場強度為0的位置只能在Q2右側，滿足：E1=E2其中代入數(shù)據(jù)，得坐標x=12cm(2)由電場強度疊加，,代入數(shù)據(jù)，得,方向沿x軸正方向。8.(1）小球帶負電（2）小球的電場力F=qE由平衡條件得：F=mgtanθ解得電場強度E＝×N/C（3）剪斷細線后小球做初速度為0的勻加速直線運動，經(jīng)過1s時小球的速度為V.小球所受合外力F合=mg/cosθ由牛頓第二定律有F合=ma又運動學公式V=at解得小球的速度V=20m/s電場強度（二）【自主學習】問題1：電場線是為了形象描述電場而假想的一條條有方向的曲線。曲線上每點的切線的方向表示該點的電場強度的方向。問題2：電場線的特點：1、從正電荷或無限遠出發(fā)，終止于負電荷或無窮遠，2、在電場中永不相交，3、強度大的地方電場線密，反之稀疏，4、電場線上任一點順著電場線的切線方向，表示該點的場強方向，5、電場線不是實際存在的，是為了形象描述電場而假想的。問題3：,電場力由電荷和場強共同決定，而場強是由電場本身決定。問題4：略問題5：如果電場中各點電場強度的大小相等，方向相同，這個電場就叫做勻強電場。主要特征：電場線相互平行，且間隔大小相等。【考點鞏固】、電荷做曲線運動，電場力與速度方向不在同一直線上，應指向軌跡彎曲的內(nèi)側，不可能沿軌跡的切線方向，則場強也不可能沿軌跡的切線方向．故A錯誤．B、負電荷所受的電場力方向與場強方向相反，圖中電場力方向與速度方向的夾角為銳角，電場力做正功，電荷的速率增大，與題不符．故B錯誤．C、圖中場強方向指向軌跡的內(nèi)側，則電場力指向軌跡的外側，電荷的軌跡應向上彎曲，不可能沿如圖的軌跡運動．故C錯誤．D、圖中場強方向指向軌跡的外側，則電場力指向軌跡的內(nèi)側，而且電場力方向與電荷的速度方向成鈍角，電場力做負功，電荷的速率減小，符合題意．故