高中物理人教版1第一章静电场第3节电场强度 省一等奖

电场强度（一）【考纲要求】静电场，=1\*ROMANI级要求。电场强度，点电荷的场强，=2\*ROMANII级要求。电场线，=1\*ROMANI级要求。【自主学习】1：电场的概念是什么？本质？其基本性质是？2：什么叫试探电荷？什么是场源电荷？3：电场强度的定义式是？与试探电荷有关吗？其方向是如何规定的？4：点电荷电场的电场强度表达式是？方向？【考点突破】典型例题1：A、B、C、DA弧带正电q时，在圆心OE0，则当A、B弧各带正电q，C、Dq时，在圆心O处的场强大小为()B.0C.D.解析：选。反馈训练1：．典型例题2：解析：反馈训练2：所示，AB、BC、CA三根等长带电棒绝缘相连成正三角形，每根棒上电荷均匀分布，AB、BC带电均为+q，CA带电为-q，P点为正三角形中心，P、Q两点关于AC边对称。现测得P、Q两点的电场强度大小分别为E1和E2，若撤去CA棒，则P、Q两点的电场强度大小分别为EP=__________，EQ=__________。【考点巩固】1.在两个固定的等量同种点电荷形成的电场中,有一电量为q的粒子，仅在电场力作用下运动，某时刻该粒子位于两点电荷连线的中垂线上M点，如图所示，则该粒子的运动不可能是以下哪种形式()A．加速直线运动B．变加速曲线运动C．减速直线运动D．匀加速曲线运动2.水平面上A,B,C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球（可视为点电荷）放置在0点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图10所示。已知静电力常量为k,重力加速度为g，为使小球能静止在0点，小球所带的电荷量为（） A．B． C．D．3.如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是4.（多选）如图，光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电小球，质量为m，带电荷量为q，为使小球静止在杆上，可加一匀强电场，所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止()．A．竖直向上，场强大小为mg/qB．垂直于杆斜向上，场强大小为mgcosθ/qC．平行于杆斜向上，场强大小为mgsinθ/qD．水平向右，场强大小为mgtanθ/q5.物理是一门精确的学科，但在某些问题未得到证实之前，通常可以通过猜想，类比等知识迁移来判断结论是否正确。现有一外径为R2，内径为R1的球壳，球壳单位体积带电荷量为，在r>R2的范围时，可以将其看为一个点电荷在空间激发的电场，即电场强度为，下面对于该球壳在空间中产生的电场强度说法正确的是（）A．在r<R1的范围内，其场强一定为零B．当r>R2时，根据题目已知信息，电场强度应为C．当r>R2时，根据题目已知信息，电场强度应为D．在r<R1的范围内，其场强不可能为零6.如图所示，三根细线长度相同（质量不计），用一根细线与A、B两小球连接，另两根把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，A小球带负电，B小球不带电，天花板下方存在匀强电场E，三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，（不计AB间的静电作用）两小球均处于静止状态．则该电场E可能为图中的（）A．E1B．E2C．E37.如图，真空中有两个点电荷和，分别固定在x=0和x=6cm的位置上。静电力常量k=×109N·m2/C2(1)x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是什么?(2)坐标轴上x=3cm处场强的大小和方向？8.如图所示，一质量为m=×10-2kg，带电量为q=×10-6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成60º角.小球在运动过程中电量保持不变，重力加速度g=10m/s2．[来（1）判断小球带何种电荷（2）求电场强度E（3）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度为多大？电场强度（二）【考纲要求】静电场，=1\*ROMANI级要求。电场强度，点电荷的场强，=2\*ROMANII级要求。电场线，=1\*ROMANI级要求。【自主学习】1：什么是电场线？2：电场线的特点有哪些？3：电场力的表达式是什么？与哪些物理量有关？4：用电场线表示以下电场：正点电荷周围的电场，等量异种电荷的电场，等量同种电荷的电场5：什么是匀强电场？其只要特征是什么？【考点突破】典型例题1：关于电场线的下列说法中正确的是：（）A、电场线并非真实存在，是人们假想出来的B、电场线既能反映电场的强弱，也能反映电场的方向C、只要初速度为零，正电荷必将沿电场线方向移动D、匀强电场的电场线分布是均匀、相互平行的直线解析：电场线是形象地了解电场中各点场强的大小和方向而引入的，并不真实存在；电场线的疏密反映场强的大小，电场线上各点的切线方向为该点的场强方向，注意：孤立的电场线不能反映场强大小；电场线方向反映正电荷的受力方向和正电荷的移动方向不一定相同；匀强电场的电场线必为等间距平行线。所以选ABD。反馈训练1：如图所示，质量为m、带电量为+q的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块运动的状态为(

)A.继续匀速下滑B.将加速下滑C.将减速下滑D.上述三种情况都可能发生典型例题2：如图所示，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轴方向相同的匀强电场E，同时在O点固定一个电荷量为＋Q的点电荷，如果把一个带电量－q的试探电荷放在c点，则恰好平衡，那么匀强电场的场强为多少？a、d两点的实际场强为多少？解析：图示空间有匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点的场强都是两个电场在该处场强的合场强。由带电量为－q的试探电荷在c处于平衡可得：解得匀强电场的场强为：由正点电荷形成的电场场强方向从圆心沿半径方向向外。故在a点，点电荷场强方向沿x轴正方向；在d点，点电荷场强方向沿y轴的正方向。在a点，为两个等大、同方向场强的合成，即在b点，为两个等大、互相垂直的场强的合成，即反馈训练2：如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和-Q。直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点。a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点。下列说法中正确的是(

)A．a点的场强大于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小B．a点的场强小于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大C．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小D．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大：【考点巩固】1.（单选）四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的2.（单选）如图所示，电场中一负离子只受电场力作用从A点运动到B点．离子在A点的速度大小为v0，速度方向与电场方向相同．能定性反映该离子从A点到B点运动情况的速度－时间(v－t)图象是()3.（单选）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，即abc为运动轨迹，不是电场线，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．4.（单选）如图所示，xoy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空。将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处，则在xoy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上处的场强大小为（k为静电力常量）()A．B．C．D．5.（单选）两个带电荷量分别为Q1、Q2的质点周围的电场线如图所示,由图1可知()A.两质点带异号电荷,且Q1>Q2B.两质点带异号电荷,且Q1<Q2C.两质点带同号电荷,且Q1>Q2D.两质点带同号电荷,且Q1<Q26.（单选）电场中某区域的电场线分布如右图所示，在A、B、C、D四点中，电场强度最大的是：A．A点B．B点C．C点D．D点7.如图所示,在竖直平面内一个带正电的小球质量为m,所带的电荷量为q，用一根长为L不可伸长的绝缘细线系在一匀强电场中的O点.匀强电场方向水平向右，分布的区域足够大.现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零.(1)求匀强电场的电场强度E的大小;(2)若小球从O点的左方由水平位置C点无初速度释放，则小球到达最低点B所用的时间t是多少？8.在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图中直线a，b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电。求：（1）B点的电场强度的大小和方向。（2）试判断点电荷Q的电性，并说明理由。（3）点电荷Q的位置坐标。电场强度（一）二、【自主学习】问题1：概念：电荷周围存在的一种特殊物质。带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的。本质：场和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量。场与实物是物质存在的两种不同形式。基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。问题2：试探电荷：用来检测电场是否存在及其强弱分布情况的电荷。场源电荷：激发或产生我们正在研究的电场的电荷，是电场的来源。问题3：电场强度的定义，适用于任何电场。由电场本身性质决定，与放不放电荷、以及放入电荷的电性电量均无关。电场强度是矢量，规定电场的方向是正电荷受力的方向。问题4：点电荷电场强度，其中Q的点电荷的电荷量。方向是正电荷所受静电力的方向。若Q为正电荷，场强方向沿Q和该点连线指向该点，反之，则指向Q。三、【考点突破】反馈训练一：根据点电荷场强公式得：只在F处放一电量为﹣Q的点电荷，则中心O处的电场强度的大小．若再在A、B、C、D、E处各放一电量为+Q的点电荷，根据电场强度的叠加原理得B和E的叠加后场强为零，A和D的叠加后场强为零，所以中心O处的电场强度的大小等于F和C的场强叠加，即2．故答案为：，2．反馈训练二：，（写成也可以）四、【考点巩固】由于B球静止不动，故B球受力平衡；因BC竖直，故小球只能受重力及BC的拉力，AB没有弹力；

对A球受力分析可知，A受重力，AC的拉力及电场力而处于平衡状态，因此三力应合力为零，由力的合成知识可知，电场力只能沿E4的方向，因粒子带负电，故电场E的方向应沿E2的方向7.解（1）电场强度为0的位置只能在Q2右侧，满足：E1=E2其中代入数据，得坐标x=12cm(2)由电场强度叠加，,代入数据，得,方向沿x轴正方向。8.(1）小球带负电（2）小球的电场力F=qE由平衡条件得：F=mgtanθ解得电场强度E＝×N/C（3）剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动，经过1s时小球的速度为V.小球所受合外力F合=mg/cosθ由牛顿第二定律有F合=ma又运动学公式V=at解得小球的速度V=20m/s电场强度（二）【自主学习】问题1：电场线是为了形象描述电场而假想的一条条有方向的曲线。曲线上每点的切线的方向表示该点的电场强度的方向。问题2：电场线的特点：1、从正电荷或无限远出发，终止于负电荷或无穷远，2、在电场中永不相交，3、强度大的地方电场线密，反之稀疏，4、电场线上任一点顺着电场线的切线方向，表示该点的场强方向，5、电场线不是实际存在的，是为了形象描述电场而假想的。问题3：,电场力由电荷和场强共同决定，而场强是由电场本身决定。问题4：略问题5：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。主要特征：电场线相互平行，且间隔大小相等。【考点巩固】、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A错误．B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B错误．C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C错误．D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故