学年物理同步人教版选修3-1学案：第一章第3节电场强度

1、第 3 节 电场强度1.英国物理学家法拉第提出电场是电荷四周存在的一种特别物质,它对放入其中的电荷有力的作用；2电场强度是矢量,定义式为EF q；电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向；3电场线是为了形象描述电场而引入的假想线,是由法拉第第一提出的；其疏密程度表示电场的强弱, 其每点的切线方向表示该点的电场强度方 向；4匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同,其电场线是间隔相等 的平行直线；一、电场 电场强度1电场在电荷的四周存在着由它产生的电场,它能够传递电荷间的相互作用,其中静止电荷产生的电场叫静电场；1 电场和磁场统称为电磁场,电磁场是一种客观存在的特别物质,

2、也有能量、动量；2 电荷之间的库仑力是通过电场发生的；3 电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用；2摸索电荷与场源电荷1 摸索电荷：如下列图,带电小球q 是用来检验电场是否存在及其强弱分布情形的,称为摸索电荷,或检验电荷；2 场源电荷：被检验的电场是电荷 Q 所激发的,电荷 Q 称为场源电荷,或源电荷；3电场强度1 定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度；2 定义式： EF q；3 单位：牛 /库 N/C ,伏 /米V/m ；1 N/C 1 V/m ；4 方向：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；5

3、物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量,与摸索电荷受到的静电力大小无关；二、点电荷的电场 电场强度的叠加1点电荷的电场如下列图,场源电荷Q 与摸索电荷q 相距为 r,就它们的库仑力FkQq r 2 qkQ r 2,所以电荷q 处的电场强度EF qkQ 2；Q 1 公式： Ek r 2；2 方向：如 Q 为正电荷,电场强度方向沿Q 和该点的连线背离Q；如 Q 为负电荷,电场强度方向沿 Q 和该点的连线指向Q；2电场强度的叠加1 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；这种关系叫做 电场强度的叠加；例如,图中P 点的电场强度,等于电荷Q1 在该点产生的电场强度E1

4、与电荷 Q2在该点产生的电场强度E2 的矢量和；式中r2如下列图, 匀称带电球体 或球壳 外某点的电场强度：EkQ r 2,是球心到该点的距离 r. R,Q 为整个球体所带的电荷量；3 电场强度是矢量, 电场强度的叠加本质是矢量叠加,所以应当用平 行四边形定就；三、电场线 匀强电场1电场线 1 定义：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电 场强度方向；2 特点：电场线从正电荷或无限远动身,终止于无限远或负电荷,是不闭合曲线；电场线在电场中不相交,由于电场中任意一点的电场强度方向具有唯独性；在同一幅图中,电场线的疏密反映了电场强度的相对大小,电场线越密的地方电场

5、强度越大；电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而假想的线；2匀强电场1 定义：电场强度的大小相等、方向相同的电场；2 电场线特点：匀强电场的电场线是间隔相等的平行线；3 实例：两块等大、靠近、正对的平行金属板,带等量异种电荷时,它们之间的电场除边缘邻近外就是匀强电场；1自主摸索 判一判1 电场看不见,摸不着,因此电场实际不存在； Q 也无关； 2 依据 EF q,由于 q 有正负,故电场中某点的场强有两个方向；3 在 EF q中场强大小与q 无关,同样在EkQ r 2中场强大小与4 EkQ r 2这个公式对于任何静电场都成立； 5 电场线可以描述电场的强弱也能描述电场的方向； 6 电

6、场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而假想的线；2合作探究 议一议 1 元电荷、点电荷、摸索电荷是同一种物理模型吗？提示： 不是同一种物理模型；元电荷是最小的电荷量,e 1.60 1019 C；点电荷是一种抱负化的物理模型,带电体的大小、外形及电荷分布状况在所争论的问题中可以完全忽视；摸索电荷 是指带电体的电荷量和尺寸很小,不会给原电场造成明显的影响；2 依据电场强度的定义式EF q,是不是只有摸索电荷q 存在时,电场才存在？提示： 不是,电场是由场源电荷产生的,与摸索电荷的存在与否没有关系；3 为什么电场线不会相交？仍有同学说两条电场线之间的空白区域无电场,你认为是这样 吗？提示：

7、假如电场线相交,在交点处有两个“ 切线方向 ” ,就会得出同一点电场方向不唯独的错 误结论；另外电场线是为了形象争论电场,人为画出的一些线,在电场中任何区域均可画电场线；而没画电场线的地方,即两条电场线之间的空白区域也有电场；对电场强度的懂得1摸索电荷与场源电荷的比较摸索电荷场源电荷 产生电场的电荷无要求,可大可小定义用来检验电场是否存在及其强弱分布情形的电荷要求电荷量和尺寸必需充分小,放入电场后,不影响原电场2对电场强度公式EF q的懂得1 公式 EF q是电场强度的定义式,该式给出了测量电场中某一点电场强度的方法,应当留意,电场中某一点的电场强度由电场本身打算,与是否测量及如何测量无关；2

8、 公式 EF q可变形为 F qE：电场强度 E 与电荷量q的乘积等于静电力的大小；正电荷所受静电力方向与电场强度方向相同,负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反；1一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,在下图中能正确反映 q、E、F 三者关系的是 解析：选 D 电场中某点的电场强度由电场本身的性质打算,与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关, A、B 错误；检验电荷在该点受到的电场力FEq,F 与 q 成正比, C 错误, D 正确；2关于电场强度的概念,以下说法正确选项 A由 EFq可知,某电场的场强 E 与 q 成反比,与 F 成正比B电场中某一点的场强与放入该点

9、的摸索电荷的正负无关C正、负摸索电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入摸索电荷的正负有关D电场中某一点不放摸索电荷时,该点场强等于零解析： 选 B EF q是电场强度的定义式,某电场的场强 E 与摸索电荷的电荷量 q、摸索电荷受的电场力 F 无关；故 A 错误；电场中某一点的场强取决于电场本身,与放入该点的摸索电荷的正负无关,故 B 正确；电场中某一点场强方向与正摸索电荷受到的电场力方向相同,与负摸索电荷受到的电场力方向相反；正、负摸索电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反；就某一点场强方向与放入摸索电荷的正负无关,故 D 错误；C 错误；某点不放摸索电荷时,该点的电

10、场依旧存在,故3.把一个电荷量q 10 6 C 的摸索电荷,依次放在正点电荷Q 周围的A、B 两处,如下列图,受到的电场力大小分别是F A 5 103N,F B 3 10 3 N；1 画出摸索电荷在 A、B 两处的受力方向；2 求出 A、B 两处的电场强度；3如在 A、B 两处分别放上另一个电荷量为q 105 C 的电荷, 该电荷受到的电场力为多大？解析： 1摸索电荷在A、B 两处的受力方向沿摸索电荷与点电荷Q的连线指向 Q,如图中FA、F B 所示；2 A、B 两处的电场强度的大小分别为 3 E A FA |q|5 10 6N/C 5103 N/C E B FB |q| 33 10 6 10

11、N/C 3103 N/C 电场强度的方向与负摸索电荷的受力方向相反,点电荷 Q 的连线背离 Q,如图中 EA、E B 所示；因此 A、B 两处电场强度的方向分别沿两点与3 当在 A、B 两处放上电荷q 时, 它受到的电场力分别为FA EAq 5 10 3 10 5 N5 10 2 N,F B E Bq 3 10答案： 见解析3 105 N3 102 N；方向与电场强度的方向相同；公式 EF q与 EkQ 2的对比1电场强度公式EF q与 EkQ 2的比较EkQ 2 rEF q物理含义是电场强度大小的定义式是真空中点电荷电场强度的打算式引入过程F q,但 E 与 F、q 无关, E 是反映某 点

12、处电场的性质由 EF q和库仑定律导出,E 由 Q、r打算适用范畴适用于一切电场在真空中,场源电荷Q 是点电荷2运算电场强度的几种方法方法 适用情形用定义式 EF q求解用 EkQ r 2求解常用于涉及摸索电荷或带电体的受力情形仅适用于真空中的点电荷产生的电场利用叠加原理求解 常用于涉及空间的电场是由多个电荷共同产生的情形典例 多项 以下说法正确选项 A公式 EF q是电场强度的比值定义式,适用于一切电场B电场强度定义式 EFq为我们供应了一种运算静电力的方法,即 FEqC依据 EkQ r 2,点电荷电场强度与场源电荷Q 成正比,与距离r 的平方成反比D等量异种电荷的连线上,中点的场强为零解析

13、 电场强度的定义式 EFq,适用于一切电场,所以 A 正确；电场强度定义式 EF q,变形为 F Eq,即可求解静电力,所以 B 正确；从公式 EkQr 2 可以知道,点电荷电场强度与场源电荷 Q 成正比,与距离 r 的平方成反比,所以 C 正确；等量异种电荷的连线上,中点的场强不为零,只有等量同种电荷中点电场强度才为零,故 D 错误；答案 ABC 1 电场强度的叠加符合矢量合成法就,多个点电荷形成的电场求合电场强度时,可依据题目的特点依照合适的步骤进行,以简化解题过程；2 当两矢量满意大小相等,方向相反,作用在同始终线上时,两矢量合成叠加,合矢量为零,这样的矢量称为“ 对称矢量”,在电场的叠

14、加中,留意图形的对称性,发觉对称矢量可简化运算；1在点电荷形成的电场中,其电场强度 A电场中各点到处相等B与场源电荷等距的各点的电场强度都相等C与场源电荷等距的各点的电场强度的大小都相等,但方向不同D场中各点的电场强度与该点至场源电荷的距离r 成反比C；量 分解析： 选 C此题考查电场强度的矢量性和点电荷的场强公式EkQ r 2,正确选项是2.多项 AB 和 CD 为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O；将电荷别为 q 和 q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB 对称且距离等于圆 的半径,如下列图；要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当 的点电荷 Q,就该点电荷Q A应放在 A 点, Q

15、2qB应放在 B 点, Q 2qC应放在 C 点, Q q D应放在 D 点, Q q解析： 选 CD 先将 q、 q 在 O 点产生的电场强度叠加,由于q、q 与 O 点构成等边三角形,可求出合电场强度 E 0方向水平向右,大小 E 0 E1E2,如下列图,欲使圆心 O 处的电场强度为零,所放置的点电荷 Q 在 O点产生的电场强度方向必需水平向左,且大小也为 E0；如在 A 点和 B 点 放置点电荷 Q,就它产生的电场强度只能沿竖直方向,达不到目的；如在 C 点放置点电荷 Q,就必为负电荷且 Q q,选项 C 对；如在 D 点放置点电荷 Q,就必为正电荷,且 Qq,选项 D 对；对电场线的懂

16、得1点电荷的电场线1 点电荷的电场线呈辐射状,正电荷的电场线向外至无限远,负电荷就相反；2 以点电荷为球心的球面上,电场线疏密相同,但方向不同,说明电场强度大小相等,但方 向不同；3 同一条电场线上,电场强度方向相同,但大小不等；实际上,点电荷形成的电场中,任意 两点的电场强度都不同；2等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线比较等量异种点电荷 等量同种 正点电荷电场线 分布图连线上的O 点最小,从O 点沿连线向O 点为零,从O 点沿连线向场强大小两边逐步变大两边逐步变大中垂线上O 点最大,从O 点沿中垂线O 点为零,从O 点沿中垂线的场强大小向两边逐步变小向两边先变大后变小关于 O 点对称的点

17、 A 与 A 、等大同向等大反向B 与 B 的场强3电场线与带电粒子运动轨迹的关系 1 电场线不是带电粒子的运动轨迹；2 同时具备以下条件时运动轨迹与电场线重合：电场线为直线；带电粒子的初速度为零,或初速度沿电场线所在直线；带电粒子只受电场力,或其他力的合力沿电场线所在直线；3 只在电场力作用下,以下两种情形带电粒子都做曲线运动,且运动轨迹与电场线不重合：电场线为曲线；电场线为直线时,带电粒子有初速度且与电场线不共线；1如下列图是静电场的一部分电场线分布,以下说法中正确选项 A这个电场可能是负点电荷的电场B点电荷 q 在 A 点处受到的电场力比在B 点处受到的电场力大C点电荷 q 在 A 点处

18、的加速度比在 B 点处的加速度小 不计重力 D负电荷在 B 点处所受到的电场力的方向沿 B 点切线方向解析： 选 B 负点电荷的电场线是自四周无穷远处指向负电荷的直线,A 错；电场线密的地方电场强度大,由题图知 EAEB,就 F AF B,B 对；由 aF m知, aAaB,C 错；规定正电荷受力方向为电场强度方向,B 点的切线方向应是正电荷的受力方向,与负电荷受力方向相反,D 错；2多项 某静电场中的电场线如下列图,带电粒子在电场中仅受电场力 作用,由 M 运动到 N,其运动轨迹如图中虚线所示,以下说法正确选项 A粒子必定带正电荷B粒子在 M 点的加速度大于它在 N 点的加速度C粒子在 M

19、点的加速度小于它在 N 点的加速度D粒子在 M 点的动能小于它在 N 点的动能解析： 选 ACD 依据粒子运动轨迹弯曲的情形,可以确定粒子所受电场力的方向沿着电场线方向,故此粒子必定带正电荷,选项A 正确；由于电场线越密场强越大,带电粒子所受电场力就越大,依据牛顿其次定律可知其加速度也越大,故此粒子在 N 点的加速度较大,选项 B 错误, C正确；粒子从 M 点到 N 点,电场力的方向与运动方向之间的夹角是锐角,电场力做正功,依据动能定理得此粒子在 N 点的动能较大,选项 D 正确；3.如下列图, O 点为两个带等量正电荷的点电荷连线的中点,a 点 在 两电荷连线的中垂线上, 如在 a 点由静

20、止释放一个电子,关于电子的运动,下 列说法正确选项 A电子在从 a 点向 O 点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B电子在从 a 点向 O 点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C电子运动到 O 点时,加速度为零,速度最大D电子通过 O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,始终到速度为零解析： 选 C O 点的场强为零,沿中垂线向外场强先增大,达到最大值后再逐步减小；假如 a点在最大场强点的上方,电子在从 a 点向 O 点运动的过程中,加速度先增大后减小；假如 a 点在最大场强点的下方,电子的加速度始终减小；但不论a 点的位置如何,电子都在做加速运动,所以速度始终增大,到达 O

21、点时加速度为零,速度达到最大；电子通过 O 点后,电子的受力和运动与 Oa 段对称,当电子运动到与 a 点关于 O 点的对称的 b点时,电子的速度为零；同样,因 b 点与最大场强点的位置关系不能确定,故加速度的大小变化情形也不能确定；故只有选项 C 正确；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,就该点的电场强度为 EF q,以下说法正确选项 4EA如移去检验电荷,就该点的电场强度为0 B如检验电荷的电荷量变为4q,就该点的场强变为C如放置到该点的检验电荷变为D如放置到该点的检验电荷变为2q,就场中该点的场强大小不变,但方向相反 2q,就场中该点的场强大小、方向均不变解析

22、： 选 D电场中某点场强的大小和方向由电场本身打算,与放入该点的检验电荷无关,与在该点是否放检验电荷无关,应选D；2在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力方向向右；当放入负电荷时受到的电场力方向向左,就以下说法中正确选项 A当放入正电荷时,该点场强方向向右；当放入负电荷时,该点场强方向向左B该点场强方向肯定向右C该点场强方向肯定向左D该点场强方向可能向右,也可能向左解析：选 B 电场中某一点的电场方向取决于电场本身,其方向与放在该点的正电荷的受力方向一样,与负电荷的受力方向相反,故只有 B 正确；3如下列图是点电荷 Q 四周的电场线,图中 A 到 Q 的距离小于 B 到 Q 的距离；以下判定

23、正确的是 AQ 是正电荷, A 点的电场强度大于 B 点的电场强度BQ 是正电荷, A 点的电场强度小于 B 点的电场强度CQ 是负电荷, A 点的电场强度大于 B 点的电场强度DQ 是负电荷, A 点的电场强度小于 B 点的电场强度解析： 选 A 正点电荷的电场是向外辐射状的,电场线密的地方电场强度大；所以 A 正确；4多项 如下列图,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 E A、EB 表示 A、B 两处的电场强度,就 AA、B 两处的电场强度方向相同B由于 A、B 在一条电场线上,所以 E AEBC电场线从 A 指向 B,所以 EA EBD负点电荷在 A 点

24、所受的静电力方向与 E 的方向相反解析： 选 AD 由题, A、B 两点所在的电场线是直线,A、B 两点电场强度方向必定相同,故A 正确； A、B 在一条电场线上,电场线方向由 A 指向 B,电场线的疏密表示电场强度的相对大小,由于无法判定电场线的疏密,也就无法判定 A、B 两点电场强度的大小,故 B、C 错误；电场强度的方向为正点电荷在该点受到的电场力的方向,与负点电荷在该点受到的电场力方向相反,故 D正确；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 图像如下列图；就此电场的 电场线分布可能是选项中的 解析

25、：选 A 从图像可以直接看出,粒子的速度随时间的增大逐步减小；图线的斜率逐步增大,说明粒子的加速度逐步变大,电场强度逐步变大,从A 到 B 电场线逐步变密；综合分析知,负电荷是顺着电场线运动,由电场线疏处到密处,正确选项是 A；6在真空中一匀强电场,电场中有一质量为 0.01 g,带电荷量为 1 108 C 的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,取 g10 m/s 2,就 A场强方向水平向左B场强的方向竖直向上C场强的大小是 5 10 4 N/C D场强的大小是 1 10 4 N/C 解析： 选 D 由题, 尘埃在匀强电场中沿水平方向向右做匀速直线运动,受到的电场力与重力平稳,电场力方向竖直向上

26、,而尘埃带负电,所以电场强度方向竖直向下,依据平稳条件得：mgqE,得 Emg q 0.01 10 1 103 108N/C 110 4 N/C ,应选项 D 正确；7多项 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 点放一个带正电的摸索电荷,在 B 点放一个带负电的摸索电荷,A、B 两点的摸索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 跟摸索电荷电荷量 q的关系分别如图乙中直线 a、 b 所示；以下说法正确选项 AB 点的电场强度大小为 0.25 N/C BA 点的电场强度的方向沿 x 轴

27、正方向C点电荷 Q 是正电荷D点电荷 Q 的位置坐标为 0.3 m 解析： 选 BD 由两摸索电荷受力情形可知,点电荷 Q 为负电荷,且放置于 A、B 两点之间某位置,故 B 正确, C 错误；设 Q 与 A 点之间的距离为 l,就点电荷在 A 点产生的场强为 E AkQ l 2 44qa4 109 N/C 410 5N/C ,同理,点电荷在 B 点产生的场强为 E B0.5l kQ2qb1 109N/C 0.25 10 5 N/C ,解得 l 0.1 m,所以点电荷 Q 的位置坐标为 xQxAl0.2 m0.1 m 0.3 m,故 A 错误, D 正确；8.如下列图, 一个电子沿等量异种点电

28、荷连线的中垂线由 AOB 匀 速 飞过,电子的重力不计,电子除受电场力以外,受到的另一个力的大小和方 向 的变化情形为 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,方向水平向右解析： 选 B AOB,场强先变大后变小,方向水平向右,所以电子受到的电场力先变大后变小,方向水平向左；又电子处于受力平稳状态,故另一个力应是先变大后变小,方向水平向右；应选项 B 正确；9如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情形；设该电场中A、B 两点的电场强度大小分别为EA、EB,就 A、 B 两点 AE A EB,电场方向相同BEA EB,电场方向相同CE

29、A EB,电场方向不同DE A EB,电场方向不同解析： 选 D 电场线的疏密表示电场强弱,由题图可知,B 点密集, A 点稀疏,故 E AE B,又电场方向为电场线的切线方向,A、B 两点的电场方向不同,故 A、B、C 错误, D 正确；10.如下列图, 在场强为 E 的匀强电场中有一个质量为 m 的带正电小球 A 悬挂在绝缘细线上,当小球静止时,细线与竖直方向成 30角,已知此电场方向 恰使小球受到的电场力最小,就小球所带的电量应为 A.mg E B.3mgE2mg mgC. E D. 2E解析： 选 D 由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知,E 的方向与细 线垂直,受力如下列图；由平

30、稳条件可得,2mgqE,qmg 2E,故 D 正确；11.如下列图, 以 O 为圆心, r 为半径的圆与坐标轴的交点分别为 a、b 、c、d,空间有与 x 轴正方向相同的匀强电场,同时在 O 点固定一个电荷 量为 Q 的点电荷；假如把一个电荷量为q 的摸索电荷放在 c 点,就恰 好平稳,那么匀强电场的场强大小为多少？a、d 两点的实际场强大小为 多少？解析： 空间存在匀强电场和点电荷形成的电场,任何一点的场强都是这两个电场在该处的场强的合场强；由电荷量为q 的摸索电荷在c 点处于平稳状态可得kQq r 2 qE解得匀强电场的场强为EkQ r由于正点电荷形成的电场的场强方向从圆心沿半径方向向外,

31、故在a 点,点电荷的场强方向沿 x 轴正方向； 在 d 点,点电荷的场强方向沿 y 轴正方向； 从而可知： a 点的实际场强为两个等大、同方向场强的合成,即 Ea2kQr 2 ,d 点的实际场强为两个等大、相互垂直的场强的合成,即 Ed2kQr 2；答案：kQ 2kQ2 2kQ2r r r12如下列图,一质量为 m 的带电液滴,在大小为 E,方向竖直向上 的匀强电场中处于静止状态,求：1 这个液滴带什么电？电荷量为多少？2 当场强的大小突然变为原先的一半,方向保持不变时,液滴向什么 方向运动？其加速度为多少？解析： 1液滴受重力、电场力处于静止状态,电场力方向竖直向上,电场方向竖直向上,故液滴

32、带正电；又重力与电场力平稳,qEmg,解得： qmg E；2 当场强的大小突然变为原先的一半,方向保持不变时,电场力变为原先的一半,小于重力,故液滴向下运动；mgq E2ma,代入数据得：ag 2；答案： 1正电 mgE 2向下运动 12g电场力的性质1把质量为M 的正点电荷放在电场中无初速度释放,不计重力,就以下说法正确选项 A点电荷的轨迹肯定和电场线重合B点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一样C点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合D点电荷将沿电场线切线方向抛出做抛物线运动解析： 选 C仅当电场线为直线、电荷的初速度为零,或者电荷初速度不为零但初速度方向和电场强度方向

33、在同始终线上,且只受静电力,或受其他力但方向沿电场线所在直线时,电荷的运动轨迹才和电场线重合,A 错误； 点电荷的速度方向不肯定与所在处的电场线方向一样,如电场线为曲线时, B 错误；由牛顿其次定律知,加速度方向与合外力方向一样,而点电荷在电场中受静电力方向与电场线的切线方向重合,C 正确； 点电荷受静电力作用,无初速度释放, 肯定沿静电力方向加速运动,肯定不做抛物线运动,D 错误；2.如下列图, 两个半径均为 r 的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距 离为 r,带等量异种电荷,电荷量为 Q,关于两球之间的静电力,以下选项中 正确的是 2 2Q QA等于 k 9r 2 B大于 k 9r 22

34、2Q QC小于 k 9r 2 D等于 k r 2解析： 选 B 两球间的距离和球本身的大小差不多,不符合简化成点电荷的条件,由于库仑定律的公式运算只适用于点电荷,所以不能直接用公式去运算；我们可以依据电荷间的相互作用的规律来做一个定性分析,由于两带电体带等量异种电荷,电荷间相互吸引,因此电荷在导体球上的分布不匀称,会向正对的一面集中,电荷间的距离就要比3r 小,依据库仑定律,静电力肯定大于 kQ 9r2r 的两点上,所以说静电力也不等于2 Q k r 2 ；正确2；电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为选项为 B；3.如下列图, A 和 B 均可视为点电荷,A 固定在绝缘支架上,B 通 过 绝缘

35、轻质细线连接在天花板上,由于二者之间库仑力的作用细线与水平方 向 成30角； A、B 均带正电,电荷量分别为 Q、q,A、B 处于同一高度,二 者 之间的距离为 L；已知静电力常量为 k,重力加速度为 g；就 B 的质量为 kQq 2kQqA. gL 2 B. gL 23kQq 3kQqC. gL 2 D. 3gL 2解析： 选 D 由于 B 球处于静止状态,B 球受到重力、绳子的拉力以及 A 对 B 的库仑力,根据平稳条件得：tan 30 mBgQq,解得 mB3gL 3kQq2 ,故 D 正确, A、B、C 错误；k L 23.多项 如下列图,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在该 直

36、 线上有 a、b 两点,用 E a、Eb 分别表示 a、b 两点的场强大小,就 Aa、b 两点场强方向相同B电场线从 a 指向 b,所以 E aEbC电场线是直线,所以 EaEbD不知 a、 b 邻近的电场线分布,E a、Eb大小不能确定解析： 选 AD 由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一样,而该电场线是直线,故 A 正确；电场线的疏密表示电场的强弱,只有一条电场线时,就应争论如下：如此电场线为正点电荷电场中的,就有 EaE b；如此电场线为负点电荷电场中的,就有 EaE b；如此电场线是匀强电场中的,就有 EaE b；如此电场线是等量异种点电荷电场中的那一条直的电场线,就 Ea

37、和Eb的关系不能确定；故正确选项为 A、 D；4多项 如下列图,将带电粒子从电场中的 说法正确选项 A带电粒子肯定做加速直线运动 B带电粒子的动能肯定逐步增大C带电粒子的加速度肯定越来越小D带电粒子的加速度可能越来越大A 点无初速度地释放,不计重力的作用,就以下解析： 选 ABD 由题图看出,带电粒子所在的电场线是直线,就无速度释放后,带电粒子在电场力作用下肯定做加速直线运动,故 A 正确；由于电场力做正功,故动能肯定逐步增大,故 B正确；带电粒子的电性未知,就带电粒子不肯定顺着电场线运动,如顺着电场线运动就加速度越来越小,如带电粒子带负电,将逆着电场线运动,加速度增大,故C 错误, D 正确

38、；5.如下列图,半径相同的两个金属小球 A、B 带有电荷量大小相等的电 荷,相隔肯定的距离,两球之间的相互吸引力大小为 F,今用第三个半径相同 的不带电的金属小球 C 先后与 A、B 两个球接触后移开,这时,A、B 两个球之间的相互作用力大小是 A.1 8F B. 1 4FC.3 8F D.3 4F解析： 选 A 由于 A、 B 间有吸引力,就 A、B 带异种电荷；设电荷量都为 Q,就两球之间的2相互吸引力为： FkQ1Q2r 2 即 FkQ r 2 ；当 C 球与 A 球接触后, A、C 两球的电荷量为：q1Q 2；当 CQ球再与 B 球接触后, B、C 两球的电荷量为：q2Q2 2Q4所以

39、此时 A、B 两球之间的相互作用力的大小为Q QF k 2r 2 4k 8r Q 22F8,应选项 A 正确；6如下列图, O 为半径为 R 的正六边形外接圆的圆心,在正六边 形的一个顶点放置一带电荷量为q 的点电荷,其余顶点分别放置带电荷量均为q 的点电荷；就圆心O 处的场强大小为 kq 2kqA. R 2 B. R 23kqC. R D0 解析：选 B 依据对称性, 可知在正六边形对角处的两负电荷产生的场强大小相等、方向相反,相互抵消；只有最下面的负电荷和最上面的正电荷产生的场强叠加即为O 点的场强,所以依据电场的叠加原理可知 O 处的场强大小为 EEE kqR 2kqR 22 kqR 2

40、,故 B 正确；7如下列图,图中边长为 a 的正三角形 ABC 的三个顶点分别固定有三个点电荷q、 q、q,就该三角形中心 O 点处的场强为 3kq 3kqA. a 2 ,方向由 C 指向 O B. a 2 ,方向由 O 指向 C6kq 6kqC. a 2 ,方向由 O 指向 C D. a 2 ,方向由 C 指向 O解析： 选 C O 点是三角形的中心,到三个电荷的距离为 r2 3asin 603 a,三个电荷在 3O处产生的场强大小均为 E 0kq r 2,依据对称性和几何学问得知：两个q 在 O 处产生的合场强为 E1kqr 2,再与 q 在 O 处产生的场强合成,得到 O 点的合场强为

41、EE 0E16kq a 2 ,方向由 O 指向 C,故 C 正确；1 18以下选项中的各 4圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷匀称分布,各 4圆环间彼此绝缘；坐标原点 O 处电场强度最大的是 解析： 选 B 依据对称性和矢量叠加,D 项 O 点的场强为零, C 项等效为其次象限内电荷在 O点产生的电场,大小与 A 项的相等, B 项正、负电荷在 O 点产生的场强大小相等,方向相互垂直,合场强是其中一个的 2倍,也是 A、 C 项场强的 2倍,因此 B 项正确；9.如下列图,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当 小球静止后把悬线烧断,就小球在电场中将做 A自由落体运动B曲线运动C沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D变加速直线运动解析： 选 C烧断前, 小球受三个力而平稳,线的拉力与重力和电场力的合力等大反向,烧断