高一物理《电场强度习题课》导学案附答案解析.docx
《高一物理《电场强度习题课》导学案附答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理《电场强度习题课》导学案附答案解析.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高一物理《电场强度习题课》导学案附答案解析
《电场强度习题课》导学案
编写人：
路尔清审核人：
高一物量备课组编写时间：
2011年4月28日
班级：
组名：
姓名：
【学习目标】
1、进一步理解电场、电场强度、电场线的概念。
2、掌握电场强度的计算方法。
3、熟悉常见电场的电场线分布、特殊位置电场强度特点。
【学法指导】归纳法、
【知识链接】
1、电场强度的定义式E=，适用范围、真空中点电荷电场强度公式E=，适用范围。
2、电场强度是量，电场强度方向与正电荷在该点受力方向，与负电荷在该点受力方向；正点电荷电场方向沿、负点电荷电场方向沿。
3、电场线是用来描述电场强度的和引入假想曲线，电场强度的大小用电场线的描述，电场强度的方向用电场线在该点的
方向来描述。
【学习过程】
知点一：
关于电场强度E的理解。
【例1】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（D）
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
【变式1】在电场中的某点A放一试探电荷＋q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小EA＝
，方向水平向右．下列说法中正确的是（BD）
A．在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左
B．在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左
C．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2EA
D．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F
【例2】真空中距点电荷（电量为Q）为r的A点处，放一个带电量为q（q≪Q）的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为（）
A．F/QB．F/qC．k
D．k
【变式2】关于公式
、
说法正确的是：
（）
A、公式
适用于所有电场，公式
适用真空中点电荷的形成的电场。
B、两公式中
指试探电荷、Q是场源电荷。
C、由公式
知，电场中某一点电场强度与试探电荷所受作用力成正比，与试探电荷电量成反比。
D、由公式
知，电场中某一点场强与场源电荷电量、电场中的位置有关。
总结：
电场中某点电场强度的大小和方向由（场源电荷、试探电荷）决定，与（场源电荷、试探电荷）无关。
【例3】一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在图中能正确反映q、E、F三者关系的是（ ）
【变式3】5.如图8所示，表示一个电场中a、b、c、b四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是（）
图8
A．该电场是匀强电场
B．这四点场强的大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec
C．这四点场强的大小关系是Ea＞Eb＞Ec＞Ed
D．无法比较这四点场强的大小关系
知识点二：
电场线
例4、请在下面画出几种常见电场的电场线分布
等量正点电荷
总结：
1、电场线总是从或出发，终止于或。
2、在同一幅电场线分布图中，电场线越密的地方，场强越；电场线越稀的地方，场强越；（即电场线的疏密程度表示）。
3、电场线在某点切线方向表示该点的。
【变式4】如图所示是点电荷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
【例5】法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下说法中正确的是（）
A．a、b为异种电荷，a带电量大于b带电量
B．a、b为异种电荷，a带电量小于b带电量
C．a、b为同种电荷，a带电量大于b带电量
D．a、b为同种电荷，a带电量小于b带电量
【变式5】如图5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（ ）
图5
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
的运动轨迹
知识点三：
电场强度与电场线的综合应用
【例6】如图10所示，A为带正电荷Q的金属板，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止．设小球是用绝缘丝线悬挂于O点，求小球所在处的电场强度．
图10
【变式6】如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，则：
（1）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？
【例7】如图7所示，场强为E、方向竖直向下的匀强电场中
，有两个质量均为m、电荷量分别为＋2q和－q的小球A和B，两小球用绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球A悬挂于O点，处于平衡状态．已知重力加速度为g，求细线对悬点O的作用力．
图7
【变式7】如图所示，在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，A、B为一竖直线上的两点，相距为L，外力F将质量为m、带电荷量为
q的粒子从A点匀速移到B点，重力不能忽略，则下列说法中正确的是（）
A．外力的方向水平B．外力的方向竖直向上
C．外力的大小等于qE＋mgD．外力的大小等于
2．关于电场强度，下列说法正确的是（ ）
A．以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的场强都相同
B．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大
C．若放入正电荷时，电场中某点的场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右
D．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大
答案 C
1．下列说法正确的是（ ）
A．靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大；靠近负点电荷，电场线越密，电场强度越小
B．沿电场方向电场强度越来越小
C．在电场中没画电场线的地方场强为零
D．电场线虽然是假想的一簇曲线或直线，但可以用实验方法模拟出来
答案 D
3．如图7所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是（ ）
图7
A．该电场是匀强电场
B．a点的电场强度比b点的大
C．b点的电场强度比a点的大
D．正电荷在a、b两点受力方向相同
答案 B
4．一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在图中能正确反映q、E、F三者关系的是（ ）
答案 D
5.如图8所示，表示一个电场中a、b、c、b四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是（ ）
图8
A．该电场是匀强电场
B．这四点场强的大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec
C．这四点场强的大小关系是Ea＞Eb＞Ec＞Ed
D．无法比较这四点场强的大小关系
答案 B
6.如图9所示，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电荷量的大小都是q1，在b、d两个顶点上各放一带负电的点电荷，电荷量的大小都是q2，q1＞q2.已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条（ ）
图9
A．E1B．E2C．E3D．E4
答案 B
7.如图10所示，A为带正电荷Q的金属板，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止．设小球是用绝缘丝线悬挂于O点，求小球所在处的电场强度．
图10
答案 mg
，方向水平向右．
8.如图11所示，在边长为L的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为＋q、＋q、＋q和－q的点电荷，求正方形中心O点的电场强度．
图11
答案 E＝
，方向沿OD连线由O指向D.
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/C 8.0×10－5N 200N/C
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（ ）
图3
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
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？
答案
（1）1.0×10－8N，方向沿MO指向Q
（2）100
N/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
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成正比
答案 D
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
答案 CD
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（ ）
图6
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
答案 AD
4.如图8所示，场强为E、方向竖直向下的匀强电场中
，有两个质量均为m、电荷量分别为＋2q和－q的小球A和B，两小球用绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球A悬挂于O点，处于平衡状态．已知重力加速度为g，求细线对悬点O的作用力．
图8
答案 2mg＋Eq
1.如图9所示，在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，A、B为一竖直线上的两点，相距为L，外力F将质量为m、带电荷量为
q的粒子从A点匀速移到B点，重力不能忽略，则下列说法中正确的是（）
图9
A．外力的方向水平
B．外力的方向竖直向上
C．外力的大小等于qE＋mg
D．外力的大小等于
答案 D
5.如图13所示，A、B是某点电荷电场中的一条电场线．在电场线上P处自由释放一个负检验电荷时，它沿直线向B点运动．对此现象，下列判断正确的是（不计电荷重力）（ ）
图13
A．电荷向B做匀速运动
B．电荷向B做加速度越来越小的运动
C．电荷向B做加速度越来越大的运动
D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定
答案 D
13（2001年上海高考理科综合试题）法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，图1-3-10所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下说法中正确的是（ ）
A．a、b为异种电荷，a带电量大于b带电量
B．a、b为异种电荷，a带电量小于b带电量
C．a、b为同种电荷，a带电量大于b带电量
D．a、b为同种电荷，a带电量小于b带电量
解析：
电场线是形象描绘电场性质的曲线，掌握了课本中所有电荷和带电体周围的电场线分布．根据电场线始于正电荷，终于负电荷，和电场线疏密分布可得：
选项B正确．
14、如图1-3-11所示，MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，则下列结论中正确的是（ ）
A．该电场是匀强电场
B．电场线的方向由N指向M
C．电子在a处的加速度小于在b处的加速度
D．因为电子从a到b的轨迹跟MN重合，所以电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹
解析：
仅从一条直的电场线不能判断出该电场是否为匀强电场，因为无法确定电场线的疏密程度，所以该电场可能是匀强电场，可能是正的点电荷形成的电场，也可能是负的点电荷形成的电场，因此不能比较电子在a、b两处所受电场力的大小，即不能比较加速度的大小，但电子从a到b做的是加速运动，表明它所受的电场力方向是由M指向N，由于负电荷所受的电场力方向跟场强方向相反，所以电场线的方向由N指向M，电场线不是电荷运动的轨迹，只有在特定的情况下，电场线才可能与电荷的运动轨迹重合．综上所述，选项B正确．
3（2009年广东文科基础）60．如图9所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b。
下列表述正确的是
A．该电场是匀强电场
B．a点的电场强度比b点的大
C．b点的电场强度比a点的大
D．正电荷在a、b两点受力方向相同
答案：
B
【解析】匀强电场的电场线平行且间距相等，A错；电场线密的地方场强强、疏的地方场强弱，B对、C错；在电场中正电荷受到的电场力方向与该点的场强方向一致，而a、b两点的场强方向显然不同，则正电荷在a、b两点受力方向不相同，D错。
4（2011全国理综）.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）（D）
解析：
主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。
正确答案是D。
3.如右图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电粒子q（|Q|≫|q|）由a运动到b，静电力做正功．已知在a、b两点粒子所受静电力分别为Fa、Fb，则下列判断正确的是（ ）
A．若Q为正电荷，则q带正电，Fa＞Fb
B．若Q为正电荷，则q带正电，Fa＜Fb
C．若Q为负电荷，则q带正电，Fa＞Fb
D．若Q为负电荷，则q带正电，Fa＜Fb
解析：
从电场线分布可以看出，a点电场线密，故Ea＞Eb，所以带电粒子q在a点所受静电力大，即Fa＞Fb；若Q带正电，正电荷从a到b静电力做正功，若Q带负电，正电荷从a到b静电力做负功，故A项正确．
答案：
A
1.真空中距点电荷（电量为Q）为r的A点处，放一个带电量为q（q≪Q）的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为
（ ）
A．F/Q B．F/q
C．k
D．k
答案：
BD
答案：
CD
3．在如图所示的4种电场中，A、B两点电场强度相同的是
（ ）
答案：
C
4．如下图（a）中AB是一个点电荷电场中的电场线，图（b）则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电量与所受电场力间的函数图线，由此可以判定
（ ）
A．场源是正电荷，位于A点
B．场源是正电荷，位于B点
C．场源是负电荷，位于A点
D．场源是负电荷，位于B点
答案：
AC
【例7】如图7所示，场强为E、方向竖直向下的匀强电场中
，有两个质量均为m、电荷量分别为＋2q和－q的小球A和B，两小球用绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球A悬挂于O点，处于平衡状态．已知重力加速度为g，求细线对悬点O的作用力．
图7
【变式7】如图所示，在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，A、B为一竖直线上的两点，相距为L，外力F将质量为m、带电荷量为
q的粒子从A点匀速移到B点，重力不能忽略，则下列说法中正确的是（）
A．外力的方向水平B．外力的方向竖直向上
C．外力的大小等于qE＋mgD．外力的大小等于
升级会员 