第三节 电场强度Word下载.docx

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（1）起始于无限远或______，终止于______或______．

（2）任意两条电场线________．（3）电场线的疏密表示场强的______．

【预习评价】

1．电场强度的定义式为E＝F/q（）

A．该定义式只适用于点电荷产生的电场

B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷的电荷量

C．场强的方向与F的方向相同

D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小

2．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电荷量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（）

A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化

B．若在A点换上电荷量为2q的电荷，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

3．关于电场线的说法，正确的是（）

A．电场线的方向，就是电荷受力的方向

B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动

C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大

D．静电场的电场线不可能是闭合的

4.如图6所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强，则（）

A．A、B两处的场强方向相同

B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA＝EB

C．电场线从A指向B，所以EA＞EB

D．不知A、B附近电场线的分布情况，EA、EB的大小不能确定

【课程导学】

一、电场

[问题情境]

天体之间没有直接接触，就有引力作用如图1所示，这种作用是通过引力场传递的，电荷与电荷之间的相互作用是通过电场来实现的

1．你知道哪里有电场吗？

2.电场具有怎样的特征呢？

[要点提炼]

电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，并非由分子、原子组成，但客观存在．电荷间的相互作用是通过电场发生的．

二、电场强度

1．检验电荷的作用是什么？

2．同一检验电荷，放在电场中的不同位置受力不同，表明不同位置电场的强弱不同．如何准确描述这种性质？

电场强度是描述电场的强弱和方向的物理量，是______量，其大小由E＝

来计算，其方向与______电荷的受力方向相同

[问题延伸]

根据公式E＝

可以得出E与F成正比或E与q成反比的结论吗？

三、点电荷的电场与电场强度的叠加

1．在点电荷形成的电场中，某点的场强大小由哪些因素决定？

2．公式E＝

与E＝

有何区别？

3．什么是电场强度的叠加？

它遵循什么原则？

1．公式E＝

的对比理解

项目

意义

适用条件

Q或q的意义

公式中各量的关系

E＝

电场强度的定义式

任何电场

q是检验电荷

E用F与q的比值来表示，但E大小与F、q大小无关

E＝k

点电荷的场强公式

点电荷在真空中

Q是场电荷

E不仅由Q、r决定且E∝Q，E∝

2.电场强度是矢量，叠加时遵循平行四边形定则．

四、电场线

1．电场线是如何表示电场方向的？

2．电场线能不能相交？

3．电场线是如何表示电场强弱的？

1．电场线是为了描述电场而引入的一种假想曲线，曲线的______方向表示场强方向，曲线的________表示场强的相对大小．

2．电场线从______电荷或无穷远出发，终止于无穷远或________电荷，电场线不相交．

3．几种常见电场的电场线画法

五、匀强电场

1．匀强电场有什么显著特点？

电场线有什么特点？

2.匀强电场通常存在于什么地方？

1．匀强电场是电场强度的大小______，方向________的电场．

2．匀强电场的电场线是________相等的________线．

【范例精析】

例1如图2所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×

10－8C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×

10－6N，方向如图，则B处场强是多大？

如果换用一个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？

思路点拨解答本题应把握以下三点：

图2

（1）电场强度的大小计算和方向判断可分开进行．

（2）场强大小可由场强的定义式求解．

（3）场强方向与正（负）电荷所受电场力方向相同（反）．

解析由场强公式可得

EB＝

＝

N/C＝200N/C

因为是负电荷，所以场强方向与F1方向相反．

q2在B点所受静电力

F2＝q2EB＝4.0×

10－7×

200N＝8.0×

10－5N

方向与场强方向相同，也就是与F1反向．

此时B处场强：

EB′＝

N/C＝200N/C.

答案200N/C8.0×

10－5N200N/C

变式训练1如图3所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离．以下判断正确的是（）

A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度

B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度

C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度

D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度

答案A

解析正点电荷的电场是向外辐射的，电场线密的地方电场强度大，所以A正确．

例2在真空中O点放一个电荷Q＝＋1.0×

10－9C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30cm，M点放一个点电荷q＝－1.0×

10－10C，如图4所示，求：

图4

（1）q在M点受到的作用力；

（2）M点的场强；

（3）拿走q后M点的场强；

（4）若MN＝30cm，则N点的场强多大？

思路点拨解答本题时，可按以下思路分析：

（1）库仑定律求受力．

（2）场强定义求M点场强．（3）场强的决定式求N点场强．

解析

（1）电场是一种物质，电荷q在电场中M点所受的作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力，根据库仑定律，得FM＝k

N＝

1.0×

10－8N．因为Q带正电，q带负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q.

（2）由电场强度的定义式得：

EM＝

N/C＝100N/C，方向由O指向M.

（3）拿走q后M点的场强仍为100N/C，方向由O指向M.

（4）N点的场强

EN＝

·

EM＝25N/C.

答案

（1）1.0×

10－8N，方向沿MO指向Q

（2）100N/C，方向沿OM指向M（3）100N/C，沿OM指向M（4）25N/C

变式训练2如图5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：

图5

（1）两点电荷连线的中点O的场强为多大？

（2）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？

答案

（1）

，方向由A→B

（2）

，方向由A→B

解析分别求出＋Q和－Q在某点的场强大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理，求出合场强．

（1）如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，均由A→B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度EA＝EB＝

所以O点的场强为：

E＝2EA＝

.

（2）如图乙所示，

=

，由矢量图所形成的等边三角形可知，

点的场

，方向与A、B的中垂线垂直，即A→B.

1、下列说法中正确的是（）

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，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西

C、电荷间相互作用是通过电场而产生，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用

D、电场是人为设想出来的，其实并不存在

2、电场强度的定义式E＝F/q，下列说法正确的是：

（）

A、该定义式只适用于点电荷形成的电场

B、F是试探电荷所受到的力，q是产生电场电荷的电荷量

C、电场强度的方向与F的方向相同

D、由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比

3、下列关于点电荷的场强公式

的说法中，正确的是：

A、在点电荷Q的电场中，某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比

B、Q是产生电场的电荷，r是场强为E的点到Q的距离

C、点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定都指向点电荷Q

D、点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定都背向点电荷Q

4、A为已知电场中的一固定点，在A点放一个电荷量为q的点电荷，所受的电场力为F,A点的场强为E，则：

A、若在A点换上点电荷－q，A点的场强方向将发生变化

B、若在A点换上电荷量为2q的点电荷，A点的场强变为2E

C、若将A点的电荷移去，A点的场强变为零

D、A点的场强的大小、方向与放在该处的q的大小、正负、有无均无关

5、真空中有一个点电荷＋Q1，在距其r处的P点放一电荷量为＋Q2的试探电荷，试探电荷受到的电场力为F，则下列答案中正确的是：

A、P点的场强大小为

B、P点的场强大小等于

也等于

C、试探电荷的电荷量变为2Q2时，Q2受到的电场力将变为2F，而P处的场强为

D、若在P点不放试探电荷，则无法确定该点的场强方向

6、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

一、7、将一电荷量为2×

10-5的试探电荷放在点电荷Q的电场中的P点处，所受的电场力的大小为2×

10-2N，则P点的电场强度的大小为N/C，如果P点距点电荷Q为10cm，则Q的电荷量为C。

8、在空间某一区域，有一匀强电场，有一质量为m的液滴带正电荷，电荷量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度大小为N/C，方向。

9、如图所示，绝缘细线一端固定于O点，另一端连接一带量为q、质量为m的带正电小球，要使带电小球静止时细线与竖直方向夹

角，可在空间加一匀强电场，则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小？

最小的场强多大？

这时细线中的张力多大？

10、如图所示真空中A、B两点分别放置异种点电荷QA、QB、QA=-1×

10-8C，QB=4×

10-8C，已知两点电荷间库仑引力为10-5N，求：

⑴若移去B处的电荷后，B处的电场强度为多大？

⑵若不移去B处点电荷，则AB连线中点处C的场强是多大？

11、如图所示，同一竖直平面内，有两根光滑绝缘杆OA和OB，与竖直线的夹角均为45°

，两杆上均套有能自由滑动的导体小球，两球的质量均为9×

10-4kg，带电量均为－2×

10-7C，且静止于同一竖直高度处，问：

⑴两球相距多远？

⑵OC为AB中垂线，OC线上何处电场强度最小？

最小场强是多少？

（距O点0.1m处、0）

B类

1、下列关于电场线的说法中，正确的是：

A、电场线是电场中实际存在的线

B、电场中的任意两条电场线都不可能相交

C、顺着电场线的方向，电场强度一定越来越大

D、顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小

2、某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法中正确的是：

A、a点的场强方向一定沿着过a点的电场线向右

B、a点的场强一定大于b点的场强

C、正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力

D、负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力

3、下列各图中所画的电场线，正确的是：

⑴⑵⑶⑷

A、⑴⑵和⑷B、只有⑷C、只有⑶D、⑵和⑶

4、一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力则：

A、粒子带正电B、粒子的加速度逐渐减小

C、A点的场强大于B点的场强D、粒子的速度不断减小

5、如图所示，电场中的一条电场线，则下列说法正确的是：

A、这个电场一定是匀强电场B、A、B两点的场强有可能相等

C、A点的场强一定大于B点的场强D、A点的场强可能小于B点的场强

6、某带电粒子只在电场力作用下运动，电场线及粒子经A点运动到B点的轨迹如图所示，则由图可知：

A、运动粒子带负电荷

B、运动粒子带正电荷

C、粒子在A点时的加速度小于它在B点时的加速度

D、粒子在A点时的加速度大于它在B点时的加速度

7、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、EA>

EB，EB＝EDB、EA<

EB，EA<

EC

C、EA<

EB<

EC，EB＝EDD、可能EA＝EC<

EB，EB＝ED

二、填空题：

8、一个质量为m＝2.0×

10-7kg的带电微粒在空间作匀速直线运动。

该微粒带的是负电，电荷量由5.0×

1012个电子的电荷量所形成，由此可知，在不计空气阻力的情况下，空间电场强度的方向为，电场强度的大小为。

9、地球表面通常有一电场强度方向与地面垂直的电场，电子在此电场中受到向上的力，电场强度的方向是，若在此电场中的某处电子受到的电场力和重力恰好平衡，则该处的电场强度是。

（设电子的质量为m，电量为e，重力加速度为g）

10、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。

11、为了确定电场中P点的场强大小，用细丝线悬挂一个带负电的小球进行试探，当小球在P点静止时，测出悬线与竖直方向的夹角为37°

，已知P点的场强方向在水平方向上，小球的重力为4.0×

10-3N，所带电量为0.01C，取sin37°

＝0.6，则P点的场强大小是多少？

12、如图所示中质量为m的带电小球用绝缘线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场中，场强为E，球静止时丝线与垂直夹角为

，求：

⑴小球带何种电荷，电量是多少？

⑵若烧断丝线，则小球将作什么运动？

（设电场范围足够大）