【全程学习方略】高中物理 1.3电场及其描述课件 鲁科选修31

1.下列关于电电场强度的的叙述正确确的是（））A.电场中某点点的场强在在数值上等等于单位电电荷受到的的电场力B.电场中某点点的场强与与该点检验验电荷所受受的电场力力成正比C.电场中某点点的场强方方向就是检检验电荷在在该点所受受电场力的的方向D.电场中某点点的场强与与该点有无无检验电荷荷有关【解析】选A.对于电场中中的同一点点，电场强强度的大小小和方向是不不变的，与与检验电荷荷的电荷量量无关，B、D错误；电场中中某点电场场强度的方方向跟正电电荷在该点点所受的电场力的的方向相同同，跟负电电荷在该点点所受的电电场力的方向相反反，因不知知检验电荷荷的电性，，无法判断断，C错误；由E=可知，A正确.2.对于点电电荷Q产生的电电场,下列说法法正确的的是（））A.电场强度度的定义义式仍成成立,即E=F/q,式中的q就是产生电场的的点电荷荷B.在真空中中,电场强度度的表达达式为E=,式中Q就是产生电场场的点电电荷C.在真空中中,E=,式中Q是试探电电荷D.以上说法法都不对对【解析】选B.场强的定定义式E=中,q是试探电电荷,故A错;E=为点电荷荷Q产生场强强的决定定式,式中Q为场源电荷,故B正确，C、D错误.3.以下关于于电场线线的说法法正确的的是（））A.电场线是是电荷移移动的轨轨迹B.电场线是是实际存存在的曲曲线C.电场线是是闭合的的曲线D.电场线是是起始于于正电荷荷（或无无穷远处处），终终止于负负电荷（（或无穷穷远处））【解析】选D.电场线是是为了描描述电场场假想出出来的曲曲线，实实际并不不存在，，B错误；电电场线起起始于正正电荷（（或无穷穷远处）），终止止于负电电荷（或或无穷远远处），，不会在在没有电电荷的地地方起始始或终止止，是不不闭合的的曲线，，C错误，D正确；电电场线不不一定与与电荷移移动的轨轨迹相同同，它还还与电荷荷的初始始速度及及电场线线的曲直直有关，，A错误.4.如图为四四种电场场的电场场线的分分布图，，一正电电荷q仅在电场场力作用用下由a点向b点做加速速运动，，且加速速度越来来越小，，则该电电荷所在在的电场场是图中中的（））【解析】选B.由牛顿第第二定律律可知，，当加速速度a逐渐减小小时，电电场力F也逐渐减减小，又又因为F=qE，则电场场强度E逐渐减小小.由于电场场线的疏疏密程度度表示场场强的大大小，可可判断A、D错误；电电荷带正正电，C图中电荷荷逆着电电场线运运动，速速度减小小，C错误.B正确.【典例1】在如图所所示的直直线上OM=ON，现在O点固定一一点电荷Q，在M点放置一一点电荷荷q=-1.0××10-10C.已知点电电荷Q对点电荷荷q的作用力力为F=1.0×10-8N，方向沿沿直线指指向O点.求：（1）M点的场强强.（2）拿走q后M点的场强强.（3）N点的场强强.【思路点拨拨】解答本题题时应把把握以下下两点：：【标准解答答】（1）M点的场强强EM==N/C=100N/C，其方向向与负电电荷所受受电场力力的方向向相反，，因此M点的场场强方方向沿沿着OM连线背背离O.（2）M点的电电场强强度由由场源源电荷荷Q决定，，与试试探电电荷q是否存存在无无关，，所以以M点的场场强不不变，，大小小仍为为100N/C，方向向沿着着OM连线背背离O.（3）M点的电电场强强度EM=N点的电电场强强度EN=联立得得EN=EM=()2×100N/C=25N/C,方向沿沿着ON连线背背离O答案：：（1）100N/C，方方向向沿沿着着OM连线线背背离离O（2）100N/C，方方向向沿沿着着OM连线线背背离离O（3）25N/C，方方向向沿沿着着ON连线线背背离离O【变式式训训练练】关于于电电场场,下列列说说法法正正确确的的是是（（））A.由E=知,若q减半半,则该该处处场场强强为为原原来来的的2倍B.由E=知,E与Q成正正比比,而与与r2成反反比比C.由E=知,在以Q为球心、、r为半径的的球面上上,各处场强强大小相相同,但方向不不同D.电场中某某点的场场强方向向就是该该点所放放电荷受受到的电电场力的的方向【解析】选B,C.因E=F/q为场强定定义式,而电场中中某点场场强E只由电场场本身决决定,与是否引引入试探探电荷及及q的大小,正负无关关,故A错;E=是点电荷荷Q的电场中中各点场场强的决定式,故E∝是正确的的,即B对;因场强为为矢量,E相同意味着大大小,方向都相相同,而在该球球面上各各处E大小相同同而方向不不同,故C对;因所放放电荷荷的电电性未未知,若为正正电荷荷,则E与正电电荷受受力方方向相相同,否则相相反,故D错.【典例2】某静电电场中中的所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是A.这个电场可能是负点电荷形成的B.粒子必定带正电荷C.粒子在M点所受的电场力比在N点所受的电场力大D.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度

【思路点点拨】解答本本题时时，应应把握握以下下四点点：【自主解解答】选B.负点电电荷的的电场场线一一定是是直线线，A错误；由由于带带电粒粒子在在电场场力的的作用用下做做曲线线运动动，所所以电场力力应指指向轨轨迹的的凹侧侧，且且沿电电场线线，故故粒子子带正正电，B正确；；电场场线的的疏密密表示示电场场的强强弱，，同时时加速速度由电场场力产产生，，由于于M处电场场线较较N处疏，，所以以M处电场场强度小，，由E=知，带带电粒粒子在在M处受电电场力力小，，故加加速度度也小，，C、D错误.【变式训训练】（2010··苏州高高二检检测））一带带电粒粒子从从电场场中的的A点运动动到B点，轨轨迹如如图中中虚线线所示示.不计粒粒子所所受重重力，，则（（））A.粒子带带正电电B.粒子加加速度度逐渐渐减小小C.A点的速速度大大于B点的速速度D.粒子的的初速速度不不为零零【解析】选B、C、D.带电粒粒子所所受合合外力力（即即静电电力））指向向轨迹迹凹侧侧，可可知静静电力力方向向向左左，粒粒子带带负电电，A错误.根据EA＞EB,知B正确.粒子从A到B受到的静电电力为阻力力，C正确.由于粒子做做减速曲线线运动，所所以初速度度不为零，，D正确.【典例3】实线为三条条未知方向向的电场线线，从电场中的的M点以相同的的速度飞出出a、b两个带电粒子子,a、b的运动轨迹迹如图中的的虚线所示（a、b只受电场力作用），则（）A.a一定带正电电，b一定带负电电B.电场力对a做正功，对对b做负功C.a的速度将减减小，b的速度将增增大D.a的加速度将将减小，b的加速度将将增大【思路点拨】求解此题应把握以下两点：（1）由粒子的运动轨迹可判断其所受静电力方向.（2）做好粒子的受力分析和做功情况分析.【标准解答】选D.由于电场线线方向未知知，故无法法确定a、b的电性，A错；电场力力对a、b均做正功，，两带电粒粒子动能均均增大，则则速度均增增大，B、C均错；a向电场线稀稀疏处运动动，电场强强度减小，，电场力减减小，故加加速度减小小，b向电场线密密集处运动动，故加速速度增大，，D正确.1.(2010·杭州高二检检测)下列说法中中不正确的的是（））A.只要有电荷荷存在，电电荷周围就就一定存在在着电场B.电场是一种种物质，与与其他物质质一样，是是不依赖我我们的感觉觉而客观存存在的东西西C.电荷间的相相互作用是是通过电场场产生的，，电场最基基本的性质质是对处在在它里面的的电荷有力力的作用D.电场和电场场线一样，，是人为设设想出来的的，其实并并不存在【解析】选D.凡是有电荷荷的地方，，周围就存存在着电场场，电荷的的相互作用用不可能超超越距离，，是通过电电场传递的的，电场对对于处在其其中的电荷荷有力的作作用，A、C正确;电场是一种种客观存在在，是物质质存在的一一种形式，，不是人为为假想出来来的，而电电场线是为为了描述电电场人为假假想出来的的，其实并并不存在，，B正确，D错.2.(2010·榆林高二检检测)已知A为电场中一一固定点，，在A点放一电量量为q的电荷，受受电场力为为F，A点的场强为为E，则（））A.若在A点换上-q，A点场强方向向发生变化化B.若在A点换上电量量为2q的电荷，A点的场强将将变为2EC.若在A点移去电荷荷q，A点的场强变变为零D.A点场强的大大小、方向向与q的大小、正正负、有无无均无关【解析】选D.在电场中的的某一点的的电场强度度是确定的的，与试探探电荷的电电荷量大小小、正负、、有无均无无关，它反反映了电场场本身的一一种性质，，故D正确.3.(2010·福州高二检检测)一负电荷从电场中中A点由静止释释放，只受电场力作作用，沿电电场线运动动到B点，它运动动的速度—时间图象如如图所示，则则A、B两点所在区区域的电场场线分布情情况可能是是图中的（（））【解析】选C.由速度—时间图象可可知电荷的的速度增加加，加速度度也增加，，即负电荷荷所受的电电场力增加加，可判断断电场强度度也必定增增加，所以以负电荷只只能逆着电电场线方向向运动，且且向着电场场线密的地地方运动，，由此可知知C正确.4.（2010··天津高二检检测）如图图所示，在在场强为E的匀强电场场中有一个个质量为m的带正电小小球A悬挂在绝缘缘细线上，，当小球静静止时，细细线与竖直方向成成30°角，已知此此电场方向向恰使小球球受到的电场场力最小，，则小球所所带的电量量应为（））A.B.C.D.【解析】选D.由三角形定定则可知，，当电场力力垂直于细线线时，电场场力最小.所以Eq=mgsin30°°，小球所带的的电量为q=.1.（2010··潍坊高二检检测）（5分）电场强强度E的定义式为E=，则()A.这个定义式式只适用于于点电荷产产生的电场场B.式中，F是放入电场场中的电荷荷所受的力力，q是放入电场场中的电荷荷的电荷量量C.式中，F是放入电场场中的电荷荷所受的力力，q是产生电场场的电荷的的电荷量D.在库仑定律律的表达式式F=中，是是点电荷荷q2产生的电场在点点电荷q1处的场强大大小；而是是点点电荷q1产生的电场在点点电荷q2处的场强大大小【解析析】选B、D.公式式E=是场场强强的的定定义义式式，，可可以以适适用用于任任何何电电场场，，A错.式中中F是放放在在电电场场中中的的检检验验电电荷荷所所受受到到的电电场场力力，，q是检检验验电电荷荷的的电电量量，，不不是是产产生生电电场场的的电电荷荷的的电量量，，B正确确，，C错.q2对q1的库库仑仑力力即即是是q1受到到的的电场场力力，，据据电电场场强强度度定定义义式式E=得q1处的的场场强强E=，此即即为为q2在q1处的的电电场场强强度度方方向向大大小小；；同同理理q1在q2处的场强大小为，，故D对.2.(2010·杭州高二检测测)（5分）将电量为为3×10-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力力大小为6×10-3N,方向水平向右右，则将电量量为6×10-6C的正电荷放在在A点，受到的电电场力为（））××10-2N，方向水平向向右××10-2N，方向水平向向左C.1.2×102N，方向水平向右D.1.2×102N，方向水平向左【解析】选B.由于负电荷受受到的电场力力方向水平向向右，所以A点的电场强度度方向水平向向左，A点的电场强度度E==N/C=2×103N/C,将电量为6×10-6C的正电荷放在A点时，电场强强度不变，受受到的电场力力方向向左，，电场力的大大小F′=Eq′=2××103×6××10-6N=1.2×10-2N，故选B.3.（5分）在在下图图各电电场中中，A、B两点电电场强强度相相同的的是（））【解析】选C.电场强强度是是矢量量，A、B两点的的电场场强度度相同同时，，电场场线的的疏密密相同同，方方向也也相同同，因因此只只有C正确.4.（5分）如如图所所示，，AB是某个个点电电荷电场场中的的一条条电场场线，，在AB线上O点放一一个自自由的的负电电荷，，它将将沿电电场线线向B点运动动，则则下列列判断断正确确的是是（））A.电场线线由B指向A，该电电荷做做加速速运动动，加加速度度越来来越小小B.电场线线由B指向A，该电电荷做做加速速运动动，加加速度度大小小的变变化由由题设设条件件不能能确定定C.电场线线由A指向B，该电电荷做做匀加加速运运动D.电场线线由B指向A，该电电荷做做加速速运动动，加加速度度越来来越大大【解析】选B.由于自自由负负电荷荷沿电电场线线向B点运动动，故故电场场线是是由B指向A，一条条电场场线不不能判判断电电场的的强弱弱，故故加速速度的的大小小变化化无法法判断断，故故选项项B正确.5.（5分）如图图所示是是电场中中某点的的电场强强度E及所受电电场力F与放在该该点处的的试探电电荷的电电荷量q之间的函函数关系系图象，，其中正正确的是是（））【解析】选A、D.电场中某某点的电电场强度度E不随F、q变化，它它是不变变的，A正确，B错误；F与q成正比，，C错误，D正确.6.（5分）图甲甲中的AB是一个点点电荷电电场中的的电场线线，图乙乙则是放放在电场场线上a、b处的试探探电荷的的电荷量量与所受受电场力力间的函函数图象象，由此此可判定定（））A.场源是B.场源是正电荷，位于B侧C.场源是负电荷，位于A侧D.场源是负电荷，位于B侧【解析】选A.根据E=可知F-q图象的斜率k==E，即图象的斜率在数值上等于该点的电场强度的数值，所以Ea＞Eb，所以场源电荷应在A侧，又由于电场线由A指向B.故为正电荷.7.（2010·嘉兴高二二检测））（10分）如图所上端固定，下端系一个质量为m的带电小球，将整个装置放入一匀强电场中，电场强度大小为E，方向水平向右，已知：当细线偏离竖直方向为θ角时，小球处于平衡状态.试求：（1）小球带何种电荷，带电量为多少；（2）如果将细线剪断，小球经t时间所发生的位移大小.【解析】（1）对小球球受力分分析如图图所示，小球球共受到到三个力力的作用用：重力力、绳子对小小球的拉拉力和水水平向右右的电场场力，由电电场强度度方向水水平向右右，可知知小球带正正电.由Eq=mgtanθ得小球带带电量q=.（2）将细线线剪断后后，小球球只受重重力和电场力，，由牛顿顿第二定定律得F合==ma，所以a=小球经t时间所发发生的位位移.答案：（1）带正电电（（2）8.（10分）如图图甲所示示，一个个点电荷荷Q位于坐标标轴Ox上某一点点，已知知坐标轴轴上A、B两点的坐坐标分别别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试试探电荷荷受到的的电场力力方向都都跟x轴的正方方向相同同，电场场力的大大小跟试试探电荷荷的电荷荷量关系系图象如如图乙中中直线a、b所示，放放在A点的试探探电荷带带正电，，放在B点的电荷荷带负电电.求：（1）B点的电场场强度的的大小和和方向；；（2）试判断断电荷Q的电性，，并说明明理由；；（3）点电荷Q的位置坐标标.【解析】（1）由B点场强的定定义式，结结合所给图图象，可知知A、B两点场强大大小即为a、b直线的斜率率，可求得得EA=40N/C，EB=2.5N/C，B点场强方向向与试探电电荷所受电电场力方向向相反，即即沿x轴负方向.（2）因为A、B两点的试探探电荷电性性相反，而而受到的电电场力方向向是同方向向的，说明明场源电荷荷Q一定在A、B两点之间，，而A点处正试探探电荷受力力方向沿x轴正方向，，说明该点点场强沿x轴正方向，，因而场源源电荷Q应带负电荷荷.（3）设Q离A点距离为rA，有EA=，EB=，，解得rA=0.6m.所以Q的位置坐标标为x=xA+rA=2.6m.答案：（1）2.5N/C沿x轴负方向（2）带负电理理由见解析析（3）x=2.6m1.当在电场中中某点放入入电量为q的正检验电电荷时，测测得该点的的场强为E，若在同一一点放入电电量为q′=-2q的检验电荷荷时，测得得该点的场场强（））A.大小为2E，方向与E相同B.大小为2E，方向与E相反C.大小为E，方向与E相同D.大小为E，方向与E相反【解析】选C.电场中某点的的电场强度与与试探电荷的的电性、电荷荷量无关，它它是不变的，，故选C.2.如图是表示在在一个电场中中a,b,c,d四点分别引入检验验电荷时,测得的检验电电荷的电荷量跟它所所受电场力的的函数关系的的图象.那么下列叙述述正确的是（（）A.这个电场是匀匀强电场B.a,b,c,d四点的场强大大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC.a,b,c,d四点的场强大大小关系是Ea>Eb>Ec>EdD.无法确定这四四个点的场强强大小关系【解析】选B.题图中中给出出了a,b,c,d四个位位置上上所受受静电电力大小小和电电荷量量的变变化关关系,由电场场强度度的定定义式式E=知,图线斜斜率的的绝对对值较较大的的对应应场强强较大大.故选项项B正确.3.下面是是对点点电荷荷的电电场强强度公公式E=的几种种不同同理解解，其其中正正确的的是（（））A.当r→0时，E→∞∞B.当r→∞∞时，E→0C.某点场场强大大小与与距离离r成反比比D.以点电电荷Q为球心心，r为半径径的球球面上上各处处的场场强相相同【解析】选B.当r→0时，带带电体体已经经不能能看成成点电电荷，，场强公公式E=不再适适用，，故A错；当当r→∞∞时公式式成立，故故B对；由由场强强公式式知场场强E的大小小与距距离的的平方方成反比，，故C错；在在以Q为球心心、r为半径径的球球面上上，场场强大大小相等等，方方向不不同，，故D错.4.如图所所示,将带正正电的的粒子子从电电场中中的A点无初初速地地释放放,不计重重力的的作用用,则下列列说法法中正正确的的是（（））A.带电电粒粒子子一一定定做做加加速速直直线线运运动动B.带电电粒粒子子一一定定做做加加速速曲曲线线运运动动C.带电电粒粒子子的的加加速速度度一一定定越越来来越越小小D.带电电粒粒子子的的加加速速度度一一定定越越来来越越大