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§1.3 电场强度

§1.3  电场强度
§1.3  电场强度

§1.3 电场强度 教学目标

1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的。知道场与实物是物质存在的两种不同形式。

2.体会用比值定义物理量的方法,理解电场强度的定义公式、单位、方向。

3.能推导点电荷电场强度公式,并能进行有关的计算。知道电场强度的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。

4.知道电场线的定义和特点,会用电场线描述电场强度的大小和方向。 重、难点分析

重点:几种常见电场的电场线的特点 难点:电场、电场强度的理解 教学过程 一.电场

1.概念:在电荷的周围存在着由它产生的电场。 2.性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。

3.实质

电场是客观存在的一种特殊物质。

4.静电场:静止电荷产生的的电场称为静电场。

例1.下列说法正确的是( ABC )

A .只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场

B .电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西

C .电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用

D .电场是人为假象出来的,其实并不存在

二.电场强度

1.定义:放入电场中某点的点电荷所受的静电力F 与它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度。

2.定义式:q

F E =

3.单位:牛/库(N/C )或伏/米(V/m ),1N/C =1V/m 。 4.物理意义:表示电场的强弱和方向。 5.理解 (1)电场强度是矢量,电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同;负电荷在电场中某点所受的静电力的方向与该点的电场强度的方向相反。 (2)q

F

E =

是电场强度的定义式,E 与F 和q 均无关,而是由电场本身决定的,即电场中某点的电场强度的大小和方向是唯一的。

三.点电荷的电场 电场强度的叠加 1.点电荷的电场 (1)大小:2r kQ E =

(2)方向:Q 为正电荷时,E 的方向沿半径向外;Q 为负电荷时,E 的方向沿半径向内。

2.电场强度的叠加原理

电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。

如:均匀带电球体(或球壳)在球的外部产生的电场:

2

r kQ

E =

,其中r 是球心到该点的距离(r >R )。

四.电场线 1.定义

在电场中画出一些有方向的曲线,曲线上每点

的切线方向表示该点的电场强度方向,这样的曲线

叫做电场线。

2.特点

(1)电场线从正电荷或无穷远出发,终止于无限远或负电荷;

(2)电场线在电场中不相交(因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向),在静电场中不闭合。

(3)在同一幅图中用电场线的疏密来比较各点电场强度的大小。

说明:电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而假象的线。

3.几种常见电场的电场线 (1)点电荷的电场线

特点:

①离点电荷越近,电场线越密集,场强越强; ②在正(负)点电荷的电场中,不存在场强相同的点;

③若以点电荷为球心作一球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向各不相同。

2r Qq k F =

q

F E =

2

r

Q k

E = A E B E

C E

(2)等量异种点电荷的电场线

特点:

①越靠近点电荷场强越强;

②在两点电荷连线上,连线中点的场强最弱;

③在两点电荷连线的中垂线上,场强的方向均相同,均垂直于中垂线,但连线中点的场强最强;

④关于连线中点对称的两点的场强等大、同向。

(3)等量同种电荷的电场线

特点:

①越靠近点电荷场强越强;

②两点电荷连线中点的场强为零,此处无电场线;连线中点附近电场线非常稀疏,但场强不为零。

③两点电荷连线的中垂线上各点的场强方向均与中垂线平行,从中点到无穷远,电场线先变密后变稀,即场强先变大后变小。

④关于两点电荷连线中点对称的两点的场强等大、反向。

(4)其它

五.匀强电场

1.定义:如果电场中各点电场强度的大小相等、方向 相同,这个电场就叫做匀强电场。

2.特点:匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。

例1.如图所示,在A 、B 两点放置两个点电荷,其中场源电荷4

102-?+=Q C ,试

探电荷5

10

2-?-=q C ,它们相距2=r m 。试求:

(1)q 受到的电场力F ; (2)B 点的电场强度B E ; (3)将试探电荷换成5

10

4-?+='q C ,求B 点的电场强度B E '及q '受到的电场力F ';

(4)若将试探电荷都移去,B 点的电场强度B

E ''的大小和方向又如何? 解析:(1)由库仑定律得:

2

54

922102102109--????==r Qq k F N 9=N ,方向由A B →。

B

q

r

(2)2

4922102109-???==r Q k E B N/C 5

105.4?=N/C ,方向由B A →。 (3)5

105.4?=='B B

E E N/C ,方向由B A →; 55105.4104???=''='B

E q

F N 18=N ,方向由B A →。 (4)5105.4?==''B B

E E N/C ,方向由B A →。 反思:电场中某点的电场强度是唯一的,与

F 和r 无关,由电场本身决定。

例2.如图所示,真空中,电荷量分别为Q +和Q -的两点电荷A 、B 相距r ,试求: (1)两点电荷连线的中点O 的场强O E ; (2)在两点电荷连线的中垂线上,距

A 、

B 两点都为的O '的场强O E '。

解析:(1)224)2(r kQ

r Q k

E E B A === 则:28r kQ E E E B A O =+=;方向由B O →。

(2)2r Q k E E B A ='=',则:2

r

Q k E E A O ='='',方向垂直于中垂线向右。 反思:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。

例3.如图所示,实线是一簇已标明方向的由点电荷Q 产生电场的电场线,带电粒子q 在a 、b 两点所受的电场力的大小分别为a F 、b F ,则下列判断中正确的是( C )

A .Q 为正电荷,a F >b F

B .Q 为正电荷,a F <b F

C .Q 为负电荷,a F >b F

D .Q 为负电荷,a F <b F

+Q -

例4.如图所示,实线表示匀强电场的电场线,一带电粒子沿虚线从a 点运动到b 点。若带电粒子只受电场力作用,则下列判断正确的是( ACD )

A .粒子带负电荷

B .粒子带正电荷

C .粒子受到的电场力的方向向左

D .粒子做匀变速运动 解析:由粒子运动轨迹的弯曲特点可知,粒子受

到水平向左的电场力作用,故粒子带负电;粒子在匀强电场中受到的电场力大小不变、方向不变,为恒力,因而产生的加速度也是恒定的,故粒子做匀变速曲线运动。

思考:若粒子沿虚线从b 点运动到a 点,结果又如何?

练1.一正电荷在电场中由P 向Q 做加速运动,且加速度越来越大,则它所在的电场可能是( )

练2.如图所示,甲图中的AB 是一条点电荷的电场线,乙图是放在电场线上a 、b 两点处试探电荷所受的电场力与电荷量间的函 数图线,则下列说法中正确的是( ) A .场源电荷带正电,位于A 侧 B .场源电荷带正电,位于B 侧 C .场源电荷带负电,位于A 侧

D .场源电荷带负电,位于B 侧

练3.如图所示,绝缘丝线的下端挂着一个带电小球,它的质量为m ,电荷量为q 。整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为E ,则( )

A .小球带正电

B .小球平衡时,丝线与竖直方向夹

角的正切值为mg

qE

=θtan

C .若剪断丝线,则小球做匀速运动

D .若剪断丝线,则小球做匀加速直线运动

b P

Q P

Q

P Q

P

Q

A B

C

D

A a

q

求解电场强度13种方法(附例题)

求解电场强度方法分类赏析 一.必会的基本方法: 1.运用电场强度定义式求解 例 1. 质量为 m 、电荷量为 q 的质点,在静电力作用下以恒定速率 v 沿圆弧从 A 点运动 到 B 点 ,,其速度方向改变的角度为 θ(弧度), AB 弧长为 s ,求 AB 弧中点的场强 E 。 【解析】 :质点在静电力作用下做匀速圆周运动,则其所需的向心力由位于圆心处的点 v 2 s 电荷产生电场力提供。由牛顿第二定律可得电场力 F = F 向 = m v 。由几何关系有 r = s , r 场源电荷的电性来决定。 2.运用电场强度与电场差关系和等分法求解 例 2( 2012 安徽卷).如图 1-1 所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强 电场,其中坐标原点 O 处的电势为 0V ,点 A 处的电势为 6V ,点 B 处的电势为 3V ,则电场 强度的大小为 A A . 200V /m B . 200 3V /m C . 100V / m D . 100 3V /m ( 1) 在匀强电场中两点间的电势差 U = Ed , d 为两点沿电场强度方向的距离。在 一些 非强电场中可以通过取微元或等效的方法来进行求解。 (2 若已知匀强电场三点电势,则利用“等分法”找出等势点,画出等势面,确定电场 线,再由匀强电场的大小与电势差的关系求解。 3.运用“电场叠加原理”求解 例 3(2010 海南).如右图 2, M 、N 和 P 是以 MN 为直径的半圈弧上的三点, O 点为半 圆弧的圆心, MOP 60 .电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于 M 、N 两点, 这时 O 点电场强度的大小为 E 1;若将 N 点处的点电荷移至 P 则 O 点的场场强大小变为 E 2 , E 1 与 E 2 之比为 B 所以 F = v 2 m s 根据电场强度的定义有 F mv 2 = q qs 方向沿半径方向,指向由 图2

求解电场强度13种方法

求解电场强度方法分类赏析 一?必会的基本方法: 1运用电场强度定义式求解 例1.质量为m电荷量为q的质点,在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动 到B点,,其速度方向改变的角度为0 (弧度),AB弧长为s,求AB弧中点的场强E。 【解析】:质点在静电力作用下做匀速圆周运动,则其所需的向心力由位于圆心处的点 电荷产生电场力提供。由牛顿第二定律可得电场力 2 v S F = F向=m 。由几何关系有r = r 2 所以F= mJ,根据电场强度的定义有 s 2 E = — = mV—。方向沿半径方向,指向由 q qs 场源电荷的电性来决定。 2 ?运用电场强度与电场差关系和等分法求解 电场,其中坐标原点O处的电势为 0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强 度的大小为A A. 200V/m B ? 200.3V/m C. 100V/m D ? 100.3V/m 例2 (2012安徽卷)?如图1-1所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强 A 11 CITI) (1)在匀强电场中两点间的电势差U= Ed, d为两点沿电场强度方向的距离。在一些非 强电场中可以通过取微元或等效的方法来进行求解。 (2若已知匀强电场三点电势,则利用“等分法”找出等势点,画出等势面,确定电场线,再由匀强电场的大小与电势差的关系求解。 3 ?运用“电场叠加原理”求解 例3(2010海南).如右图2, M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点,O点为半圆 弧的圆心,MOP 60 ?电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M N两点,这时 O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至 P 则O点的场场强大小变为E2 , E1与E2之比为B N 图2 A. 1:2 B. 2:1 ?必备的特殊方法: 4 ?运用平衡转化法求解 例4. 一金属球原来不带电,现沿球的直径的延长线放置

人教物理选修31课时分层作业3 电场强度 含解析

课时分层作业(三) (时间:40分钟分值:100分) [基础达标练] 一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分) 1.关于电场强度,下列说法正确的是() A.在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度都相同 B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大 C.若放入正电荷时,电场中某点的电场强度方向向右,则放入负电荷时,该点的电场强度方向仍向右 D.电荷所受到的静电力很大,说明该点的电场强度很大 C[电场强度是矢量,在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度的大小是相同的,但是方向不同,所以不能说电场强度相同,选项A错误;判 定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷,根据E=F q 来比较,与产生电场的场源电荷的正负没有关系,选项B错误;电场强度的方向与试探电荷无关,选项C 正确;虽然电场强度的大小可以用E=F q 来计算,但E=F q 并不是电场强度的决定 式,电场中某点的电场强度大小是一个定值,与所放入的试探电荷及电荷的受力情况无关,选项D错误。] 2.(多选)如图所示是某电场区域的电场线分布,A、B、C是 电场中的三个点,下列说法正确的是() A.A点的电场强度最小 B.B点的电场强度最小 C.把一个正点电荷分别放在这三点时,其中放在B点时受到的静电力最大D.把一个负点电荷放在A点时,所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致 AC[电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,A正确,B

错误;B点的电场强度最大,由F=qE知,C正确;负电荷受力方向与电场强度的方向相反,D错误。] 3.电场中有一点P,下列说法正确的是() A.若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点场强减半 B.若P点没有试探电荷,则P点的场强为零 C.P点的场强越大,则同一电荷在P点所受的电场力越大 D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 C[电场强度是由电场本身决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关,选项A、B错误。电荷量一定时,由F=Eq可知,场强越大,所受的电场力越大,C正确。若试探电荷是正电荷,它的受力方向就是该点的场强方向,若试探电荷是负电荷,它的受力方向的反方向是该点场强的方向,D 错误。] 4.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)() A B C D D[电荷做曲线运动,电场力与速度方向不在同一直线上,应指向轨迹弯曲

电场强度习题精选

电场强度习题精选 一、填空题 1.如图1所示,质量为m的小球用绝缘细线悬挂在O点,放在匀强电场中,在图示位置处于平衡状态.匀强电场场强的大小为E,方向水平向右,那么小球的带电性质是_______,其带电量 ________, 此时,将细线剪断,小球在电场中的运动轨迹是_________,小球的加速度为_______________. 1、2、 2.在水平方向的匀强电场中,将质量为m、带电量为q的小球悬挂起来,如图2所示,现加一个水平方向的匀强电场,若要求小球能到达与悬挂点等高的位置,则所加的匀强电场的场强至少为_______.3.如图3所示,A、B两球用绝缘细线悬挂在支架上,A球带 C的正电荷,B球带等量的负 电荷,两悬点相距3cm,在外加水平方向的匀强电场作用下,两球都在各自的悬点正下方保持静止状态, 则该匀强电场的场强大小为______N/C. 二、选择题 1.以下关于电场线的叙述,正确的是() A.电场线是电荷移动的轨迹 B.电场线是仅受电场力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹 C.仅受电场力作用时,电荷不可能沿电场线运动D.电荷的运动轨迹有可能与电场线重合 2.某电场的电场线分布如图所示,则某电荷在a点和b点所受电场力的大小关系是() A.. B.. C.. D.由于未说明电荷的正负,因而无法比较其大小. 3.下列关于电场线的说法中正确的是() A.在静电场中释放点电荷,在电场力作用下该点电荷一定沿电场线运动 B.电场线上某点的切线方向与在该处正电行的运动方向相同 C.电场线上某点的切线方向与在该处的电荷所受的电场力方向相同 D.在静电场中,电场线从正电行出发到负电荷终止

物理选修31第一章知识点总结

第一章 电场基本知识点总结 (一)电荷间的相互作用 1.电荷间有相互作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引,两电荷间的相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。 2.库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= kQ1Q2/r2, 静电力常量k=9.0×109N ·m2/C2。 (二)电场强度 1.定义式:E=F/q ,该式适用于任何电场. E 与 F 、q 无关只取决于电场本身,与密度ρ类似,密度ρ定义为V m =ρ ,而ρ与m 和V 均无关,只与物质本身的性质有关. (1)场强E 与电场线的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向,电场线的方向与场强E 的大小无直接关系。 (2)场强的合成:场强E 是矢量,求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。 (3)电场力:F=qE ,F 与q 、E 都有关。 2.决定式 (1)E=kQ/ r2,仅适用于在真空中点电荷Q 形成的电场,E 的大小与Q 成正比, 与r2成反比。 (2)E=U/d ,仅适用于匀强电场。 d 是沿场强方向的距离,或初末两个位置等势面 间的距离。 3.电场强度是矢量,其大小等于F 与q 的比值,反映电场的强弱; 其方向规定为正电荷受力的方向. 4. 电场强度的叠加是矢量的叠加 空间中若存在着几个电荷,它们在P 点都激发电场,则P 点的电场为这几个电荷单独 在P 点产生电场的场强的矢量合. (三)电势能 1.电场力做功的特点:电场力对移动电荷做功与路径无关,只与始末位的电势差有关,Wab=qUab 2.判断电势能变化的方法 (1)根据电场力做功的正负来判断,不管正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷的 电势能一定减少;电场力对电荷做负功,该电荷的电势能一定增加。 (2)根据电势的定义式U=ε/q 来确定。 (3)利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低 (四)电势与电势差 1.电场中两点间的电势差公式(两个):U AB =W AB /q ;U AB = 2、电场中某点的电势公式: =W A ∞/q = E A (电势能)/ q (五)静电平衡 把金属导体放入电场中时,导体中的电荷重新分布,当感应电荷产生的附加电场E '与原场强E0叠加后合场强E 为零时,即E= E0 +E '=0,金属中的自由电子停止定向移B A ??-A ?A ?

人教版1优秀教案13电场强度

1.3 电场强度 整体设计 教学目标 (一)知识与技能 1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态。 2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。 3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。 4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算。 (二)过程与方法 通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电荷量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。 (三)情感态度与价值观 培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。 重点及难点:电场强度的概念及其定义式,对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算。 教学过程 问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的? 一、电场 启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性。利用课本图145说明:电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用。电荷A对电荷B的作用,实际上是电荷A的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B的电场对电荷A的作用。 (1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场。 特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加。 物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量。 (2)基本性质: ①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样。 ②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象。 ③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量。 可见,电场具有力和能的特征。 提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以造成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向。 二、电场强度 由教材图可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知,电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷。 (1)关于试探电荷和场源电荷

1.3电场强度-选能力课时针对练习—人教版高中物理选修3-1

1.3电场强度选能力课时针对练习 1.在电场中的某点放一个检验电荷,其电荷量为q ,受到的电场力为F ,则该点的 电场强度为E =F q ,下列说法正确的是( ) A .若移去检验电荷,则该点的电场强度为0 B .若检验电荷的电荷量变为4q ,则该点的场强变为4E C .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小不变,但方向相反 D .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小、方向均不变 2.下列各电场中,A 、B 两点电场强度相同的是( ) 3(多选) 如图所示,半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷,总电荷量为Q ,若在圆环上切去一小段l (l 远小于R ),则圆心O 处的电场( ) A .方向从O 指向A B B .方向从AB 指向O C .场强大小为klQ R2 D .场强大小为klQ 2πR3 4.直角坐标系xOy 中,M 、N 两点位于x 轴上,G 、H 两点坐标如图.M 、N 两点各固定一负点电荷,一电量为Q 的正点电荷置于O 点时,G 点处的电场强度恰好为零.静电力常 量用k 表示.若将该正点电荷移到G 点,则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ 4a2 ,沿y 轴正向 B.3kQ 4a2 ,沿y 轴负向

C.5kQ 4a2 ,沿y轴正向 D.5kQ 4a2 ,沿y轴负向 5 .A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v -t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是选项中的( ) 6.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( ) A.先变大后变小,方向水平向左 B.先变大后变小,方向水平向右 C.先变小后变大,方向水平向左 D.先变小后变大,方向水平向右 7.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则( ). A.a一定带正电,b一定带负电 B.a的速度将减小,b的速度将增加 C.a的加速度将减小,b的加速度将增加 D.两个粒子的动能,一个增加一个减小 8.[多选]如图甲所示,真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。在A点放一个带正电的试探电荷,在B点放一个带负电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同,静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是( )

(完整版)电场强度测试题

电场强度测试题(精品) 、选择题(本题共11小题,每小题 5 分,共55 分) 1.下列说法中,正确的是() A .在一个以点电荷为中心,r 为半径的球面上,各处的电场强度都相同 B.E=kQ/r 2仅适用点电荷形成的电场 C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向 D.当初速度为零时,放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合 2.在匀强电场中将一个带电量为q、质是为m 的小球由静止释放,小球的运动轨迹为一直线,此直线与竖 直方向的夹角 θ,则匀强电场 E 的最小值是() 为 A .B. C.D. 3.在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电- Q2,且Q1=2Q2。用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强的大小,则在x 轴上() A.E1= E2之点只有一个,该处合场强为零 B.E1= E2之点共有两处,一处合场强为零,另一处合场强为2 E2

强为

场强为 4.在静电场中 a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力 与电荷电量的关系如图 13-28 。由图线可知( ) A .a 、 b 、c 、d 四点不可能在同一电力线上 C .四点场强方向相同 D .以上答案都不对 图 3-28 5.如图 13-29 所示,点电荷 q 沿负电荷电场中的一条电场线 MN 从 a 点运动到 b 点动能逐渐增大, 则( ) A .电场线的方向由 M 指向 N B .电场线的方向由 N 指向 M C .点电荷 q 一定带正电 D .点电荷 q 不一定带负电 图 13-29 6.如图 13-30 所示, a 、 b 两个点电荷带等量同种正电荷,位置固定, O 为 ab 的中点, O 1 O 2 且与 ab 垂直,一个电子(重力可忽略)从 O 2一侧沿 O 2 O 1方向射入,则电子穿过 O 再向左运B .四点场强关系是 E C > E a > E b > E d 通过 O

电场电场强度

高二新课电场2006-09-04 §13.2电场电场强度 教学要求: 1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态.2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算.知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的. 3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算. 4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算. 说明:1.电场强度是表示电场强弱的物理量,因而在引入电场强度的概念时,应该使学生了解什么是电场的强弱.同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的,所受电场力大的点,电场强. 2.应当使学生理解为什么可以用比值E=F/q来表示电场强度,知道这个比值与电荷q无关,是反映电场性质的物理量. 用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法,应结合学生前面学过的类似的定义方法,让学生领会电场强度的定义. 3.应当要求学生确切地理解E=KQ/r2和E=F/q这两个公式的含义,以及它们的区别和联系. 4.应用电场叠加原理进行的计算不应过于复杂,一般只限于两个场强叠加的情形.通过这种计算,使学生理解场强的矢量性. 一、引入 【问】在我们所学的各种力中,有那些是接触力那些是非接触力? 分析:弹力、摩擦力等是接触力,重力、磁力等是不接触力;其实际上带电体之间相互作用的电场力也属于非接触力,那么这个力是通过什么产生的呢?这节课开始我们就来探讨这个问题。 二、电场 人们认识到电荷之间相互作用是通过电场发生的。只要有电荷存在 1、电荷周围存在电场 2、电场是物质存在的一种特殊形式 电场看不见摸不着,但电场是实际存在的,我们可以通过它表现出来的性质研究,这是物理学中常用的研究方法,那么电场有什么性质呢? 【演示】在桌面上放一个有绝缘支坐的带电体A,在A附近分别悬挂一个不带电的玻璃球和一个带电的球,观察现象。 分析:我们观察到不带电的玻璃球没有发生偏离,而带电的小球却偏离了竖直位置;说明电场的性质是对放入电场中的电荷有力的作用。

电场强度经典习题(精品)

a b c 电场强度习题 安徽泗县二中倪怀轮 1、下列说法正确的是:( ) A 、 根据E =F/q 可知,电场中某点的场强与电场力成正比 B 、 根据E =kQ/r 2 ,可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比 C 、 根据场强的叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强 D 、电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 2、一带电量为q 的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F ,该点场强大小为E ,则下面能正确反映这三者关系的是 ( ) 3.电场中有一点P ,下列哪种说法是正确的( ) A .若放在P 点电荷的电荷量减半,则P 点的电场强度减半 B .若P 点没有试探电荷,则P 点电场强度为零 C .P 点电场强度越大,则同一电荷在P 点所受电场力越大 D .P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向 4、在x 轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q1,另一个带负电荷Q2,且Q1 =2Q2,用E1、E2分别表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在x 轴上,E1=E2点共有 处,这几处的合场强 分别为 。 5、如图所示,在x 轴坐标为+1的点上固定一电量为4Q 的点电荷,在坐标原点0处固定一个 电量为-Q 的点电荷.那么在x 轴上,电场强度方向为x 轴负方向的点所在区域是__________. 6.如图所示,A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点,∠B =30°,现在A 、B 两点放置两点电荷qA 、qB ,测得C 点场强的方向与AB 平行向左,则qA 带_____电,qA ∶qB =____. 7、如图所示为在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入试探电荷,测得试探电荷的电量 跟它所受电场力的函数关系图象,这个电场 (填“是”或“不是”)匀强电场,若不 是,则场强的大小关系为 。 8、如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速运动,电子重力不计,则 电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( ) A .先变大后变小,方向水平向左 B .先变大后变小,方向水平向右 C .先变小后变大,方向水平向左 D .先变小后变大,方向水平向右 9、如图所示,在a 、b 两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷,c 、d 两点将a 、b 两点的连线三等分,则:( ) A 、c 、d 两点处的场强大小相等 B 、c 、d 两点处的场强大小不相等 C 、从c 点到d 点场强先变大后变小 D 、从c 点到d 点场强先变小后变大 10、两个固定的等量异种电荷,在他们连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点,如图所示,下列说法正确的是 ( ) A .a 点电势比b 点电势高 B .a 、b 两点场强方向相同,a 点场强比b 点大 C .a 、b 、c 三点与无穷远电势相等 D .一带电粒子(不计重力),在a 点无初速释放,则它将在a 、b 线上运动 11、如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a 、b 、c 三点在一条直线上,平行于P 、Q 的连线,b 在P 、Q 连线的中垂线上,ab=bc,下列说法正确的( ) A.?a>?b>? c B. ?a>?c>? b C.Ea>Eb>Ec D.Eb>Ea>Ec 12、如图所示,在等量异种电荷连线的中垂线上取A 、B 、C 、D 四点, B 、D 两点关于O 点对称,则关于各点场强的关系,下列说法中正确的 是:( ) A 、E A >E B ,E B =E D B 、E A

人教版高中物理选修3-1电场强度

高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作) 电场强度 一、选择题(每小题6分,共42分,每小题有一个或多个选项正确,全对得6分,少选得3分,有错选或不选得0分) 1.下列有关电场的的说法,不正确... 的是【 】 A .公式E =F q 和E =k Q r 2,在计算电荷产生的电场强度时,都是普遍适用的 B .同一电荷在电场强的地方所受电场力比在电场弱的地方所受的电场力大 C .对于真空中点电荷的电场来说,公式E =F q 和E =k Q r 2都适用 D .公式 E = F q 对任何电场都适用 2.有关对电场强度的理解,下列说法正确的是【 】 A .由E =F /q 可知,电场强度E 跟放入的电荷q 所受的电场力成正比 B .当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场,才存在电场强度 C .由E =kQ /r 2可知,在离点电荷很近处,r 接近于零,电场强度达无穷大 D .电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关 3.(多选)关于匀强电场,下列说法正确的是【 】 A .匀强电场的电场线是平行等距离的直线 B .两块平行正对,距离靠近,带等量异种电荷的金属板之间的电场为匀强电场 C .试探电荷在匀强电场中各点的受力大小相等,方向不同 D .电荷在匀强电场中的运动轨迹一定是直线 4.(多选)在下图中a 、b 两点场强相等的图为【 】 a (B ) (C ) (D ) (A ) b b +

5.如图所示,四个电场线图,一正电荷在电场中由M 到N 做加速运动且加速度越来越大,那么它是在下列哪个电场中运动【 】 6.如图所示,带箭头的线段表示某一电场的电场线,在电场力的作用下(不计重力),一带电粒子径迹如图中虚线所示,以下判断正确的是【 】 A .M 、N 两点相比较,M 点的场强小 B .粒子在M 点的加速度大 C .粒子带正电 D .因粒子运动方向不确定,无法判断粒子的电性 ★7.正电荷Q 位于如图所示的坐标原点,另一负电荷–2Q 放在何处才能使P (1,0)点的电场强度为零【 】 A .位于x 轴上,x >1 B .位于x 轴上,x <0 C .位于x 轴上,0<x <1 D .可以不在x 轴上 二、计算题(共28分) 8.(14分)电荷量q =2.0×10?3C 的正电荷,质量 m =1.0×10?4kg ,从电场中的A 点沿直线运动到B 点的速度图象 如图所示,除了电场力外不计其他力。 (1)该电荷所受的电场力多大? (2)A 、B 连线上各点的场强是否相同?若相同,大小是 多大?方向如何? ★9.( 14分)在一个点电荷Q 的电场中,Ox 坐标轴与它t /10–2s /3- - - 6 4 2 M N x Q y P (1,0) N M N M N M N M A B D

求解电场强度13种方法(附例题)

求解电场强度方法分类赏析 一.必会的基本方法: 1.运用电场强度定义式求解 例1.质量为m 、电荷量为q 的质点,在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点,,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB 弧长为s ,求AB 弧中点的场强E 。 【解析】:质点在静电力作用下做匀速圆周运动,则其所需的向心力由位于圆心处的点 电荷产生电场力提供。由牛顿第二定律可得电场力F = F 向 = m r v 2。由几何关系有r = θ s ,所以F = m s v θ2,根据电场强度的定义有 E = q F = qs mv θ2。方向沿半径方向,指向由场源电荷的电性来决定。 2.运用电场强度与电场差关系和等分法求解 例2(2012卷).如图1-1所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0V ,点A 处的电势为6V ,点B 处的电势为3V ,则电场强度的大小为A A .200/V m B .2003/V m C . 100/V m D .1003/V m (1)在匀强电场中两点间的电势差U = Ed ,d 为两 点沿电场强度方向的距离。在一些非强电场中可以通过取 微元或等效的方法来进行求解。 (2若已知匀强电场三点电势,则利用“等分法”找 出等势点,画出等势面,确定电场线,再由匀强电场的大小与电势差的关系求解。 3.运用“电场叠加原理”求解 例3(2010).如右图2, M 、N 和P 是以MN 为直径的半圈弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,60MOP ∠=?.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为1E ;若将N 点处的点电荷移至P 则O 点的场场强大小变为2E ,1E 与2E 之比为B A .1:2 B .2:1 C .2:3 D .4:3 二.必备的特殊方法: 4.运用平衡转化法求解 例4.一金属球原来不带电,现沿球的直径的延长线放置 一均匀带电的细杆MN ,如图3所示。金属球上感应电荷产生 的电场在球直径上a 、b 、c 三点的场强大小分别为E a 、E b 、E c , 三者相比( ) 60° P N O M 图2

(完整版)电场强度测试题

电场强度测试题(精品) 一、选择题(本题共11小题,每小题5分,共55分) 1.下列说法中,正确的是() A.在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同 B.E=kQ/r2仅适用点电荷形成的电场 C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向 D.当初速度为零时,放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合 2.在匀强电场中将一个带电量为q、质是为m的小球由静止释放,小球的运动轨迹为一直线,此直线与竖直方向的夹角为θ,则匀强电场E的最小值是() A. B. C.D. 3.在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电- Q2,且Q1=2Q2。用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上() A.E1= E2之点只有一个,该处合场强为零 B.E1= E2之点共有两处,一处合场强为零,另一处合场强为2 E2 C.E1= E2之点共有三处,其中两处合场强为零,另一处合场强为2 E2

D.E1= E2之点共有三处,其中一处合场强为零,另两处合场强为2 E2 4.在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图13-28。由图线可知() A.a、b、c、d四点不可能在同一电力线上 B.四点场强关系是E C> E a> E b> E d C.四点场强方向相同 D.以上答案都不对 图3-28 5.如图13-29所示,点电荷q沿负电荷电场中的一条电场线MN从a点运动到b点动能逐渐增大,则()A.电场线的方向由M指向N B.电场线的方向由N指向M C.点电荷q一定带正电 D.点电荷q不一定带负电 图13-29

物理选修31所有公式知识分享

十、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)} 9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A 点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从高中物理电路实验A 位置到B位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数) 常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt= (2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo入入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m

求解电场强度13种方法附例题

求解电场强度方法分类赏析 一.必会的基本方法: 1.运用电场强度定义式求解 例1.质量为m、电荷量为q的质点,在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动到B点,,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB弧长为s,求AB弧中点的场强E。 【解析】:质点在静电力作用下做匀速圆周运动,则其所需的向心力由位于圆心处的点 电荷产生电场力提供。由牛顿第二定律可得电场力F= F向 = m r v2 。由几何关系有r = θ s , 所以F= m s vθ2 ,根据电场强度的定义有E= q F = qs mvθ2 。方向沿半径方向,指向由场源电荷的电性来决定。 2.运用电场强度与电场差关系和等分法求解 例2(2012安徽卷).如图1-1所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为A A.200/ V m B.2003/ V m C.100/ V m D.1003/ V m (1)在匀强电场中两点间的电势差U= Ed,d为两点沿电场强度方向的距离。在一些非强电场中可以通过取微元或等效的方法来进行求解。 (2若已知匀强电场三点电势,则利用“等分法”找出等势点,画出等势面,确定电场线,再由匀强电场的大小与电势差的关系求解。 3.运用“电场叠加原理”求解 例3(2010海南).如右图2, M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,60 MOP ∠=?.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点, 这时O点电场强度的大小为 1 E;若将N点处的点电荷移至P 则O点的场场强大小变为 2 E, 1 E与 2 E之比为B A.1:2 B.2:1??C.2:3 D.4:3 二.必备的特殊方法: 4.运用平衡转化法求解 例4.一金属球原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一 60° P N O M 图2

专题13 电场力与电场强度(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-1) 第一部分静电场 专题1.3 电场力与电场强度 一.选择题 1.(2019·湖南娄底二模)如图所示,带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态,其中PM水平,地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH,圆心P与a球位置重合,管道底端H与水平地面相切,一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放,当小球b运动到H端时对管道壁恰好无压力,重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中,下列说法中正确的是 A. 小球b机械能逐渐减小 B. 小球b所受库仑力大小始终为2mg C. 细线PM的拉力先增大后减小 D. 小球b加速度大小先变大后变小 【参考答案】C 【名师解析】小球b所受库仑力和管道的弹力始终与速度垂直,即只有重力做功,所以小球b机械能守恒,故A错误;小球b机械能守恒,从G滑到H过程中,有:, H处有:,则有:,故B错误;设PN与竖直方向成角,对球a受力分析,将其分解:竖直方向上有: 水平方向上有:。

解得: ,下滑时从0增大,细线PM 的拉力先增大后减小,故C 正确; 设b 与a 的连线与水平方向成角,则有: ,任意位置加速度为向心加速度和切向加速度 合成,即为:,可知小球的加速度一直变大,故D 错误。 【关键点拨】 根据小球b 运动过程受力情况及做功情况得到机械能变化,然后由动能定理求得在B 的速度,即可由牛顿第二定律求得库仑力;再对小球a 进行受力分析,由受力平衡得到两拉力的变化;任意位置加速度为向心加速度和切向加速度合成,表示出加速度进行分析判断。 带电粒子的运动问题,库仑力和其他力一样的处理,将其分解为沿速度方向和垂直速度方向,然后根据受力、做功情况由动能定理求解。 2. (2019年1月云南昆明复习诊断测试)如图所示,一个质量为m ,带电量为+q 的粒子在匀强电场中运动,依次通过等腰直角三角形的三个顶点A 、C 、B ,粒子在A 、B 两点的速率均为v 0,在C 点的速率为 5 50 v ,已知AB =d ,匀强电场在ABC 平面内,粒子仅受电场力作用。则该匀强电场的场强大小为( ) A.qd mv 5420 B. qd mv 522 0 C. qd mv 52220 D. qd mv 5220 【参考答案】A 【命题意图】本题考查静电场、动能定理的理解和运用。 【解题思路】根据题述,粒子在A 、B 两点的速率均为v 0,A 、B 两点为等势点,AB 两点的连线为等势线,

物理选修31第一单元

1.下列物理量属于矢量的是 A.电势B.电势能 C.电场强度D.电动势 2.正电子在只受电场力的作用下由静止开始沿电场线运动的过程中,下列说法中正确的是( ) A.正电子动能一定越来越大 B.正电子动能一定越来越小 C.正电子速度一定越来越小 D.不能判断正电子速度的变化 3.A、B两个小球带同种电荷,放在光滑的绝缘水平面上,A的质量为m,B的质量为2m,它们相距为d,同时由静止释放,在它们距离到2d时,A的加速度为a,速度为v,则() A.此时B的加速度为a/4 B.此过程中电势能减小5mv2/8 C.此过程中电势能减小mv2/4 D.此时B的速度为v/2 4.在孤立负点电荷形成的电场中,四个带电粒子分别仅在电场力作用下运动,v﹣t图象如图所示,则下列说法正确的是() A.a,c带负电,b,d 带正电 B.a,c带正电,b,d 带负电 C.a,d带正电,b,c带负电 D.a,d带负电,b,c带正电 5.如图所示,在纸面内有一直角三角形ABC,P1为AB的中点,P2为AP1的中点,BC=2 cm,∠A = 30°。纸面内有一匀强电场,电子在A点的电势能为-5 eV,在C点的电势能为19 eV,在P2点的电势能为3 eV。下列说法正确的是 A.A点的电势为-5 V B.B点的电势为-19 V C.该电场的电场强度方向由B点指向A点 D.该电场的电场强度大小为800 V/m 6.两个完全相同的绝缘金属球a和b,电荷量分别为+3q和+q,两球接触后再分开,下列分析正确的是( ) A.a、b的电荷量各保持不变 B.a、b的电荷量都为0 C.a的电荷量为+q,b的电荷量为+3q D.a、b的电荷量都为+2q

2017人教版高中物理选修13《电场强度》同步练习

3电场强度 A组 1、(多选)关于电场线的说法正确的就是() A、电场线的方向,就就是电荷受力的方向 B、正电荷只在静电力作用下一泄沿电场线运动 C、电场线越密的地方,同一电荷所受静电力越大 D、静电场的电场线不可能就是闭合的 解析:正电荷的受力方向沿着电场线的切线方向,负电荷的受力方向沿着电场线切线的反方向,并且电场线不一定与电荷运动轨迹重合,所以选项A、B错误;电场线的疏密程度表示电场强度大小,同一电荷所受静电力与电场强度成正比,「所以选项C正确:静电场的电场线从正电荷(或无穷远)出发,终止于无穷远(或负电荷),且不闭合,所以选项D正确。 答案:CD 2、有关电场强度的龙义式彷的说法正确的就是() A、该建义式只适用于点电荷产生的电场 B、尸就是试探电荷所受到的力,q就是产生电场的电荷所带的电荷量 C、电场强度方向与尸的方向相同 D、由该泄义式可知,场中某点电荷所受的静电力大小与该点电场强度的大小成正比解析:泄义式庄对任何电场都适用,所以选项A错误:公式中尸就是试探电荷在这一点所受的静电「力大小,g就是指试探电荷的电荷量,所以选项B错误;电场强度方向与正电荷在该点所受静电力尸的方向相同,与负电荷所受静电力尸的方向相反,所以选项C错误;由泄义式可得尸与疋成正比,所以选项D正确。 答案:D 3.一个检验电荷g在电场中某点受到的静电力为斤这点的电场强度为E在图中能正确反 解析:电场中某点的电场强度由电场本身的性质决立,与放入该点的检验电荷及英所受静电 力无关,选项A、B错误;检验电荷在该点受到的静电力尸=旬,尸正比于q,选项C错误,选项D 正确。 答案:D 4、一带负电荷的质点,在静电力作用下沿曲线从&运动到山,已知质点的速率就是递减的。关于b点电场强度別勺方向,下列图示中可能正确的就是(虚线就是曲线在b点的切线)

13电场强度学案-高中物理人教版选修3-1(无答案)

1.3电场强度 【学习目标】 1.理解电场强度的概念及公式,并会进行有关的计算. 2.会用电场线表示电场,并熟记几种常见电场的电场线分布特征. 3.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理. 【课前预习】 预习教材10页~14页,完成下列问题: 一、电场 1.法拉第认为在电荷的周围存在着由它产生的,处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的.近代物理学认为电场以及磁场是一种客观存在,并且是互相联系的,统称为电磁场,与是物质存在的两种不同形式. 二、电场强度 1.试探电荷在电场中某个位置所受的力与它的电荷量的比值叫电场强度,用公式E=表示;单位是牛每库,符号为;电场强度是,方向与正电荷的受力方向相同.三、点电荷的电场电场强度的叠加 1.真空中点电荷在周围形成的电场的场强公式为:E=,其中k是静电力常量,Q 是的电荷量. 2.如果场源是多个点电荷,电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的 四、电场线 1.电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的方向. 2.在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线,电场强度较小的地方电场线,电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而的线. 【例题与变式】 【例题1】如图1所示,在一带负电的导体A附近有一点B,若在B处放置一个q1=- 2.0×10-8 C的电荷,测出其受到的静电力F1大小为4.0×10-6 N,方向如图,则:

(1)B处场强是多少?方向如何? (2)如果换成一个q2=4.0×10-7C的电荷放在B点,其受力多大?此时B处场强多大? 图1 【变式1】A为已知电场中的一固定点,在A点放一电荷量为q的试探电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则( ) A.若在A点换上电荷量为-q的试探电荷,A点场强方向发生变化 B.若在A点换上电荷量为2q的试探电荷,A点的场强将变为2E C.若在A点移去电荷q,A点的场强变为零 D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关 【例题2】如图2所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,则: (1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大?方向如何? (2)两点电荷连线的中点O的场强为多大? (3)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何? 图2 【变式2】N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球,均匀分布在半径为R的圆周上,如图2所示.向右移去位于圆周上P点的一个小球,则圆心O点处的电场强度大小为________,方向________.(已知静电力常量为k) 图2 【例题3】某电场的电场线分布如图3所示,下列说法正确的是( )

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