高中物理第一章静电场1_3电场强度课件

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1、第3节节 电场电场 强度 基 础 梳 理 1 电场 1 概念 存在于电电荷周围围的一种特殊的 由电电荷产产 生 是物质质存在的两种不同形式 2 基本性质质 对对放入其中的电电荷有 电电荷之 间间通过过 相互作用 3 静电场电场 电电荷产产生的电场电场 物质质 场场和实实物 力的作用 电场电场 静止 2 电场强度 1 试探电电荷 检验电检验电 荷 和场场源电电荷 源电电荷 用来检验电场检验电场 是否存在及其强弱分布情况的电电荷叫做 试试探电电荷 又叫检验电检验电 荷 试试探电电荷的特点 电电荷量小 试试探电电荷产产生的电场电场 必须对须对 原来的电场电场 几 乎没有影响 线线度小 试试探电电荷可

2、以看做是点电电荷 只有这样这样 才可以 用它来确定空间间各点的电场电场 性质质 电电性任意 试试探电电荷可以是正电电荷也可以是负电负电 荷 场场源电电荷 被检验检验 的电场电场 是由电电荷Q所激发发的 则电则电 荷Q称为场为场 源电电荷 或源电电荷 静电电力F 电电荷量q 正电电荷 负电负电 荷 矢量 典 例 精 析 例1 下列有关电场电场 的叙述 正确的是 A 电场实际电场实际 上是不存在 B 电电荷的作用是通过电场发过电场发 生的 C 电场电场 看不见见 摸不着 因此电场电场 不是物质质 D 电场对电场对 放入其中的有些电电荷不一定有力的作用 解析 电荷周围存在着由它产生的电场 处在电场中

3、的电荷 受到的作用力就是这个电场给予的 选项B正确 电场是物 质存在的一种形式 A C错 电场的特征之一是对电场中 的电荷有力的作用 选项D错误 答案 B 例2 点电电荷Q产产生的电场电场 中有一A点 现现在在A点放上一电电荷 量为为q 2 10 8C的试试探电电荷 它受到的静电电力为为7 2 10 5N 方向水平向左 求 1 点电电荷Q在A点产产生的场场强 2 若在A点换换上另一电电荷量为为q 4 10 8C的试试探电电荷 此 时时点电电荷Q在A点产产生的场场强大小为为多少 该试该试 探电电荷受到的 静电电力是多少 答案 1 3 6 103 N C 水平向左 2 3 6 103 N C 1

4、44 10 4N 水平向右 即 学 即 练 1 由电场电场 强度的定义义式E 可知 在电场电场 中的同一点 A 电场电场 强度E跟F成正比 跟q成反比 B 无论试论试 探电电荷所带带的电电荷量如何变变化 F q始终终不 变变 C 不同电电荷在电场电场 中某点所受的电场电场 力大小不同 该该 点的电场电场 强度在不断改变变 D 一个不带电带电 的小球在P点受到的电场电场 力为为零 则则P点 的场场强一定为为零 解析 电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值 但并不是说电场强度E跟F成正比 跟q成反比 电场强度E 由电场本身决定 与F q无关 故选项A错误 在电场中的 同一点 电场强度E是一定

5、的 无论试探电荷所带的电荷量 如何变化 F q始终不变 故B正确 C错误 由于电场对不 带电的小球没有电场力作用 不带电的小球在P点受到的电 场力为零 P点的场强可能为零 也可能不为零 故选项D错 误 答案 B 2 A为为已知电场电场 中的一固定点 在A点放一电电荷量为为q的试试 探电电荷 所受电场电场 力为为F A点的场场强为为E 则则 A 若在A点换换上 q A点场场强方向发发生变变化 B 若在A点换换上电电荷量为为2q的试试探电电荷 A点的场场强将 变为变为 2E C 若在A点移去电电荷q A点的场场强变为变为 零 D A点场场强的大小 方向与q的大小 正负负 有无均无 关 答案 D 点

6、电电荷 相等 向外向里 2 电场电场 强度的叠加 1 如果场场源是多个点电电荷 电场电场 中某点的电场电场 强度为为各 个点电电荷单单独在该该点产产生的电场电场 强度的矢量和 这这种关 系叫做电场电场 强度的叠加 2 电场电场 强度是矢量 电场电场 强度的叠加本质质是矢量叠加 所以可应应用平行四边边形定则则求解 如图图1所示 P点的电电 场场强度E等于 Q1在该该点产产生的电场电场 强度E1与 Q2在该该 点产产生的电场电场 强度E2的矢量和 图图1 答案 B 答案 D 答案 B 4 如图图3所示 真空中带电带电 荷量分别为别为 Q和 Q的点电电荷 A B相距为为r 则则 图图3 1 两点电电

7、荷连线连线 的中点O的场场强多大 2 在两点电电荷连线连线 的中垂线线上 距A B两点都为为r的O 点的场场强如何 基 础 梳 理 1 电场线的特点 1 电场线是为了形象描述 而假想的 不是实际存在 的线 电场线是画在电场中的一条条有方向的 曲 线上每点的 方向表示该点的电场强度方向 2 电场线从 或无限远 出发 终止于 或负 电荷 3 电场线在电场中不 4 在同一电场中 电场强度较大的地方电场线 5 匀强电场的电场线是 电场电场 曲线线 切线线 正电电荷无限远远 相交 较较密 间间隔相等的平行线线 2 几种常见的电场线 3 匀强电场 1 定义义 电场电场 中各点电场电场 强度 的 电场电场

8、2 特点 场场强方向处处处处 相同 电场线电场线 是 场场强大小处处处处 相等 电场线电场线 疏密程度相同 即电场电场 线线 大小相等方向相同 平行直线线 间间隔相等 典 例 精 析 例5 下列各电场电场 中 A B两点电场电场 强度相同的是 解析 A图中 A B两点场强大小相等 方向不同 B图中 A B两点场强的方向相同 但大小不等 C图中是匀强电 场 则A B两点场强大小 方向均相同 D图中A B两点场 强大小 方向均不相同 故选项C正确 答案 C 例6 关于电场线电场线 下列说说法中正确的是 A 电场线电场线 上每一点的切线线方向都跟电电荷在该该点的受力 方向相同 B 沿电场线电场线 的

9、方向 电场电场 强度越来越小 C 电场线电场线 越密的地方同一试试探电电荷受到的静电电力就越 大 D 顺顺着电场线电场线 移动电动电 荷 电电荷所受静电电力的大小不变变 解析 只有正电荷在电场线上某点所受力的方向才与该点 切线方向相同 选项A错误 电场线的疏密表示电场的强 弱 电场线越密的地方电场强度越大 选项B D错误 C 正确 答案 C 即 学 即 练 5 某电场电场 的电场线电场线 分布如图图4所示 下列说说法正确的是 图图4 A c点的电场电场 强度大于b点的电场电场 强度 B 若将一试试探电电荷 q由a点静止释释放 它将沿电场线电场线 运动动到b点 C b点的电场电场 强度大于d点的

10、电场电场 强度 D a点和b点的电场电场 强度的方向相同 解析 电场线的疏密表征了电场强度的大小 由题图可知Ea Eb Ec Eb Eb Ed 故选项C正确 选项A错误 由于电 场线是曲线 由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动 故选项B错误 电场线的切线方向为该点电场强度的方向 a点和b点的切线不在同一条直线上 故选项D错误 答案 C 1 电场线的疏密表示电场强度的大小 切线方向表示电场强 度的方向 在研究静电力时一定要分清是正电荷还是负电荷 2 带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析步骤 根据带电粒子弯曲方向 判断出受力方向和初速度的方向 根据受力方向 判断出电场线 电场强度 方向 粒子受力

11、方 向及电性的关系 根据电场线的分布情况 由牛顿第二定律判断出粒子加速度 速度的变化情况 根据功能关系或能量守恒定律求出粒子的能量变化情况 6 如图图5所示 是某静电场电场 的一部分电场线电场线 分布情况 下列说说 法中正确的是 图图5 A 这这个电场电场 可能是负负点电电荷的电场电场 B 点电电荷q在A点处处受到的静电电力比在B点处处受到的静电电力大 C 点电电荷q在A点处处的瞬时时加速度比在B点处处的瞬时时加速度小 不计计重力 D 负负点电电荷在B点处处受到的静电电力的方向沿B点切线线方向 答案 B 典 例 精 析 例7 2018 浙江选考预测题 如图图6所示为为两个固定在同 一水平面上的

12、点电电荷 距离为为d 电电荷量分别为别为 Q和 Q 在它们们的水平中垂线线上固定一根长为长为 L 内壁光滑的 绝缘细绝缘细 管 有一电电荷量为为 q的小球以初速度v0从管口射 入 则则小球 图图6 答案 C 一般情况下处理此类问题的方法与处理力学问题相同 只是 多了一个静电力而已 具体分析步骤 1 确定研究对象 进 行受力分析 2 分析物理过程 明确运动状态或性质 3 依 据物体平衡条件或牛顿第二定律结合运动学来求解 即 学 即 练 7 如图图7中带带箭头头的实线实线 表示某个电场电场 的电场线电场线 实线间实线间 距 相等且相互平行 一个带电带电 离子从P处飞处飞 入这这个电场电场 以 下说

13、说法中正确的是 图7 A 离子受的电场电场 力方向一定向右 B 离子受的电场电场 力大小 方向都不变变 C 离子肯定向右偏转转 D 离子一定做匀速运动动 解析 由于不知离子所带电荷的正负 所以不能确定受力方 向 也不能确定偏转方向 A C错误 离子在匀强电场中 受到的电场力F qE 其大小 方向都不变 不可能匀速运 动 B正确 D错误 答案 B 1 如图图8所示是点电电荷Q周围围的电场线电场线 图图中A到Q的距离 小于B到Q的距离 以下判断正确的是 图图8 A Q是正电电荷 A点的电场电场 强度大于B点的电场电场 强度 B Q是正电电荷 A点的电场电场 强度小于B点的电场电场 强度 C Q是负

14、电负电 荷 A点的电场电场 强度大于B点的电场电场 强度 D Q是负电负电 荷 A点的电场电场 强度小于B点的电场电场 强度 解析 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 答案 A 2 如图图9所示 M N为为两个等量同种电电荷 在其连线连线 的中垂 线线上的P点放一静止的点电电荷q 负电负电 荷 不计计重力 下列说说 法中正确的是 图图9 A 点电电荷在从P到O的过过程中 加速度越来越大 速度也越 来越大 B 点电电荷在从P到O的过过程中 加速度越来越小 速度越来 越大 C 点电电荷运动动在O点时时加速度为为零 速度达最大值值 D 点电电荷越过过O点后 速度越来

15、越小 加速度越来越大 直到粒子速度为为零 解析 由等量同种电荷周围的电场线的分布可知 O点场强 为零 从O点沿着中垂线向无穷远处延伸 场强先增大后减 小 所以点电荷在从P到O的过程中 加速度可能先增大后减 小 选项A B错误 但负电荷所受M N点点电荷库仑力的 合力方向竖直向下 到O点一直加速 选项C正确 同理点 电荷越过O点后 速度越来越小 但加速度先增大后减小 选项D错误 答案 C 3 2018 山东潍坊检测 如图图10所示 带带箭头头的直线线是某一 电场电场 中的一条电场线电场线 在该该直线线上有a b两点 用Ea Eb分别别表示a b两点的场场强大小 则则 图10 A a b两点场场强

16、方向不同 B 电场线电场线 从a指向b 所以Ea Eb C 电场线电场线 是直线线 所以Ea Eb D 不知a b附近的电场线电场线 分布 Ea Eb大小不能确定 解析 由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一 致 而该电场线是直线 故A错误 电场线的疏密表示电场 的强弱 只有一条电场线时 则应讨论如下 若此电场线为 正点电荷电场中的 则有Ea Eb 若此电场线为负点电荷电 场中的 则有Ea Eb 若此电场线是匀强电场中的 则有Ea Eb 若此电场线是等量异种点电荷电场中的那一条直的电 场线 则Ea和Eb的关系不能确定 故选项D正确 答案 D 4 一试试探电电荷q 4 10 9 C 在电场电场 中P点受到的静电电力 F 6 10 7 N 则则 1 P点的场场强大小为为 2 将试试探电电荷移走后 P点的场场强大小为为 3 放一电电荷量为为q 1 2 10 6 C的电电荷在P点 受到的静 电电力F 的大小为为 答案 1 1 5 102 N C 2 1 5 102 N C 3 1 8 10 4 N