9-3-電場(chǎng)-電場(chǎng)強(qiáng)度(課中練習(xí))

.3電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度課中練一、電場(chǎng)強(qiáng)度【課堂引入】1.（1）電荷A是如何對(duì)電荷B產(chǎn)生作用力的？電荷B是如何對(duì)電荷A產(chǎn)生作用力的？（2）在空間中有一電場(chǎng)，把一帶電荷量為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。若把帶電荷量為2q的點(diǎn)電荷放在A點(diǎn)，則它受到的靜電力為多少？若把帶電荷量為nq的點(diǎn)電荷放在該點(diǎn)，它受到的靜電力為多少？電荷受到的靜電力F與電荷量q有何關(guān)系？（3）如圖，若此電場(chǎng)為正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)，在距Q的距離為r處放一試探電荷q，求q受到的靜電力F與q的比值；該比值與q有關(guān)嗎？【例題】2.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式的幾種不同的理解，正確的是A.以點(diǎn)電荷Q為中心，r為半徑的球面上各處的場(chǎng)強(qiáng)相同B.當(dāng)r→0時(shí)，E→∞；當(dāng)r→∞時(shí)，E→0C.點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定是背向點(diǎn)電荷QD.在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與Q成正比，與r2成反比【課堂練習(xí)】3.在一帶負(fù)電的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，如在B處放置一個(gè)q1=－2.0×10－8C的電荷，測(cè)出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖所示，則：(1)B處場(chǎng)強(qiáng)多大？方向如何？(2)如果換成一個(gè)q2=＋4.0×10－7C的電荷放在B點(diǎn)，其受力多大？此時(shí)B處場(chǎng)強(qiáng)多大？(3)如果將B處電荷拿走，B處的場(chǎng)強(qiáng)是多大？二、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加【課堂引入】4.（1）如圖所示，在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，P點(diǎn)到Q的距離為r，則Q在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大？方向如何？（2）如果再有一正點(diǎn)電荷Q′＝Q，放在如圖所示的位置，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？【例題】5.如圖所示，四個(gè)點(diǎn)電荷所帶電荷量的絕對(duì)值均為Q，分別固定在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，正方形邊長(zhǎng)為a，則正方形兩條對(duì)角線交點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度()A.大小為，方向豎直向上 B.大小為，方向豎直向上C.大小為，方向豎直向下 D.大小為，方向豎直向下【課堂練習(xí)】6.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，求：（1）兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；（2）在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，距A、B兩點(diǎn)都為r的O′點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向。7.在一個(gè)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，坐標(biāo)軸與它的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上、兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為和．已知放在、兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力方向都跟軸的正方向相同，電場(chǎng)力的大小跟試探電荷所帶電荷量大小的關(guān)系圖象如圖中直線、所示，放在點(diǎn)的試探電荷帶正電，放在點(diǎn)的試探電荷帶負(fù)電．求：（1）點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．（2）試判斷點(diǎn)電荷的電性，并確定點(diǎn)電荷位置坐標(biāo)．【例題】8.一半徑為R的圓環(huán)上，均勻地帶有電荷量為Q的電荷，在垂直于圓環(huán)平面的對(duì)稱軸上有一點(diǎn)P，它與環(huán)心O的距離OP＝L.設(shè)靜電力常量為k，關(guān)于P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E，下列四個(gè)表達(dá)式中只有一個(gè)是正確的，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)，通過(guò)一定的分析，判斷正確的表達(dá)式是()A. B.C. D.三、電場(chǎng)線【課堂引入】9.（1）為了形象地描述電場(chǎng)，法拉第引入了電場(chǎng)線的概念。電場(chǎng)線是真實(shí)存在的嗎？（2）電場(chǎng)線是如何表示電場(chǎng)方向和強(qiáng)弱的？（3）試畫(huà)出點(diǎn)電荷、等量異種點(diǎn)電荷、等量同種點(diǎn)電荷及勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線。【例題】10.如圖所示的四個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，其中A和C圖中小圓圈表示一個(gè)點(diǎn)電荷，A圖中虛線是一個(gè)圓(M、N為圓上的不同點(diǎn))，B圖中幾條直線間距相等且互相平行，則在圖中M、N處電場(chǎng)強(qiáng)度相等的是()A. B.C. D.11.如圖所示，xOy平面是無(wú)窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿z＜0的空間，z＞0的空間為真空．將電荷量為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z＝h處，則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷．空間任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的．已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，則在z軸上z＝處的場(chǎng)強(qiáng)大小為(k為靜電力常量)()A.k B.C. D.【課堂練習(xí)】12.如圖所示為靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布，下列說(shuō)法正確的是（）A.這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷形成的B.C點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，因?yàn)槟抢餂](méi)有電場(chǎng)線C.點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)所受到的靜電力比在B點(diǎn)所受靜電力大D.負(fù)電荷在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向沿B點(diǎn)切線方向13.若正電荷q在電場(chǎng)中由P向Q做加速運(yùn)動(dòng)且加速度越來(lái)越大，則可以判定它所在的電場(chǎng)一定是圖中的（）A. B.C. D.

參考答案1.【答案】（1）電荷A在周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，該電場(chǎng)對(duì)電荷B有力的作用；電荷B在周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，該電場(chǎng)對(duì)電荷A有力的作用（2）2F；nF；F與q成正比，即F與q的比值為定值（3）；該比值與q無(wú)關(guān)2.D【詳解】A．以點(diǎn)電荷Q為中心，r為半徑的球面上各處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，因?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)是矢量，所以場(chǎng)強(qiáng)不同，故A錯(cuò)誤．B．當(dāng)r→0時(shí)，帶電體已不能看成點(diǎn)電荷了，點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式不再適用，故B錯(cuò)誤．C．點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向與點(diǎn)電荷的性質(zhì)有關(guān)，正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向是背向點(diǎn)電荷Q向外，負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向是指向點(diǎn)電荷Q向內(nèi)．故C錯(cuò)誤．D．在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)公式為決定式，所以某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與Q成正比，與r2成反比，故D正確．3.【答案】(1)200N/C，方向與F1方向相反；(2)8.0×10－5N，200N/C；(3)200N/C【詳解】(1)由場(chǎng)強(qiáng)公式可得因?yàn)槭秦?fù)電荷，所以場(chǎng)強(qiáng)方向與F1方向相反。(2)q2在B點(diǎn)所受靜電力F2=q2EB=4.0×10－7×200N=8.0×10－5N方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，也就是與F1方向相反。此時(shí)B處場(chǎng)強(qiáng)仍為200N/C，方向與F1方向相反。(3)某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小與有無(wú)試探電荷無(wú)關(guān)，故將B處電荷拿走，B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小仍為200N/C．4.【答案】（1），方向沿QP的連線由Q指向P；（2）【詳解】（1）試探電荷q在P點(diǎn)受到的靜電力為所以Q在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為方向沿QP的連線由Q指向P；（2）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，則有5.C【詳解】四個(gè)點(diǎn)電荷中處于對(duì)角線上的兩個(gè)正負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿對(duì)角線方向且由正電荷指向負(fù)電荷，四個(gè)點(diǎn)電荷中任意一個(gè)點(diǎn)電荷在對(duì)角線交點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，根據(jù)疊加原理，正方形兩條對(duì)角線交點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度，方向豎直向下.故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C6.【答案】（1），方向由A→B；（2），方向平行于AB向右【詳解】（1）如圖甲所示，A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，均由A→B。A、B兩點(diǎn)電荷分別在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為方向由A→B。（2）如圖乙所示：EA′=EB′=由矢量圖結(jié)合幾何關(guān)系可知，O′點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小EO′=EA′=EB′=方向平行于AB向右。7.【答案】（1），方向沿軸負(fù)方向（2）帶負(fù)電，位置坐標(biāo)【詳解】（1）由題圖可得點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小.因點(diǎn)的試探電荷帶負(fù)電，而受力指向軸的正方向，故點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向沿軸負(fù)方向．（2）因點(diǎn)的正電荷受力和點(diǎn)的負(fù)電荷受力均指向軸的正方向，故點(diǎn)電荷位于、兩點(diǎn)之間，帶負(fù)電．設(shè)點(diǎn)電荷的坐標(biāo)為，則，由題圖可得，則解得或（不符合題意舍去）．8.D【詳解】設(shè)想將圓環(huán)等分為n個(gè)小段，當(dāng)n相當(dāng)大時(shí)，每一小段都可以看成點(diǎn)電荷，其所帶電荷量為q＝①由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可求得每一點(diǎn)電荷在P處的場(chǎng)強(qiáng)EP＝k＝k②由對(duì)稱性可知，各小段電環(huán)在P處的場(chǎng)強(qiáng)垂直于軸向的分量Ey相互抵消，而軸向分量Ex之和即為帶電環(huán)在P處的場(chǎng)強(qiáng)E，故E＝nEx＝ncosθ＝③而r＝④聯(lián)立①②③④式，可得E＝故選D．9.【答案】（1）不是真實(shí)存在的；（2）電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線的某點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)方向；（3）點(diǎn)電荷、等量異種點(diǎn)電荷、等量同種點(diǎn)電荷及勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線如下：10.B【詳解】AC.圖是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，A中MN在同一個(gè)圓上的不同的點(diǎn)，C中MN到圓心的距離不等，根據(jù)可知，A中MN兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，C中不等，故AC錯(cuò)誤；B.等間距平行的電場(chǎng)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等，故B正確；D.D圖中N點(diǎn)所在的電場(chǎng)線比較密集，M點(diǎn)所在的電場(chǎng)線比較疏，所以N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故D錯(cuò)誤．11.D【詳解】該電場(chǎng)可等效為分別在z軸h處與－h(huán)處的等量異種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，如圖所示，則在z＝處的場(chǎng)強(qiáng)大小，故D正確.12.C【詳解】A．負(fù)點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線為輻射狀的直線，故A錯(cuò)誤；B．并不是沒(méi)有畫(huà)電場(chǎng)線的地方就一定沒(méi)有電場(chǎng)，C點(diǎn)沒(méi)畫(huà)電場(chǎng)線，但這里仍有電場(chǎng)，B錯(cuò)誤；C．因?yàn)殡妶?chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，可知：又根據(jù)：可