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1、第第2课时电场线匀强电场课时电场线匀强电场1知知道道电场线能能形形象象地地表表示示电场的的方方向向和和强强弱弱2知知道道匀匀强强电场的的电场线的的分分布布特特点点会会用用电场强强度及度及电场线描述描述电场要点一电场线要点一电场线1电电场场线线：用用来来形形象象化化地地描描述述电荷荷周周围电场的的曲曲线2电场线的定义电场线的定义在在电场中中画画出出的的一一系系列列曲曲线，曲曲线上上每每一一点点的的切切线方方向向与与该点点处的的场强强方方向向一一致致，某某一一区区域域电场线的的疏疏密密反映了反映了这一区域一区域电场强强度的大小度的大小3电场线的特点电场线的特点(1)在在静静电场中中，电场线起起始始
2、于于正正电荷荷，终止止于于负电荷荷或或无无穷远处；或或者者起起始始于于无无穷远处，终止止于于负电荷荷，电场线不不闭合合(2)任何两条任何两条电场线都不会相交都不会相交(3)电场线不不是是真真实的的线，是是为了了形形象象地地描描述述电场而而引入的假想引入的假想线4几种常见电场的电场线分布特征几种常见电场的电场线分布特征(1)正、正、负点点电荷形成的荷形成的电场线(如如图所示所示)a离离电荷荷越越近近，电场线越越密密集集，场强强越越强强方方向向是是正正点点电荷荷由由点点电荷荷指指向向无无穷远，而而负点点电荷荷则由由无无穷远处指向点指向点电荷荷b在在正正(负)点点电荷荷形形成成的的电场中中，不不存存
3、在在场强强相相同同的点的点c若若以以点点电荷荷为球球心心作作一一个个球球面面，电场线处处与与球球面面相相垂垂直直，在在此此球球面面上上场强强大大小小处处相相等等，方方向向处处不不相相同同(2)等量异种点等量异种点电荷形成的荷形成的电场线(如如图所示所示)a两两点点电荷荷连线上上各各点点，电场线方方向向从从正正电荷荷指指向向负电荷，荷，场强强大小可以大小可以计算算b两两点点电荷荷连线的的中中垂垂面面(中中垂垂线)上上，电场线方方向向均均相相同同，即即场强强方方向向均均相相同同，且且总与与中中垂垂面面(线)垂垂直直在在中中垂垂面面(线)上上到到O点点等等距距离离处各各点点的的场强强大大小小相相等等
4、(O为两两点点电荷荷连线的中点的中点)c在在中中垂垂面面(线)上上的的电荷荷受受到到的的电场力力的的方方向向总与与中中垂垂面面(线)垂垂直直，因因此此，在在中中垂垂面面(线)上上移移动电荷荷时电场力力不做功不做功e两两个个带负电的的点点电荷荷形形成成的的电场线与与两两个个正正电荷荷形成的形成的电场线分布完全相同，只是分布完全相同，只是电场线的方向相反的方向相反(4)点点电荷与荷与带电平板平板间的的电场线(如如图所示所示)有的同学有的同学误认为电场线是是电荷在荷在电场中的运中的运动轨迹迹辨辨析析：电电场场线线是是为为了了形形象象地地描描述述电电场场而而引引入入的的曲曲线线，曲曲线线上上任任意意一
5、一点点的的场场强强方方向向就就在在该该点点的的切切线线方方向向上上而而电电荷荷运运动动的的轨轨迹迹不不但但与与受受力力情情况况有有关关，而而且且还还与与初初速速度度有有关关因此，电场线与电荷的运动轨迹并没有必然的联系因此，电场线与电荷的运动轨迹并没有必然的联系例例如如，如如图图所所示示，正正电电荷荷在在A点点的的受受力力方方向向沿沿着着该该点点的的电电场场线线的的切切线线方方向向，v0沿沿图图示示方方向向，则则图图中中虚虚线线反反映映了了粒粒子子的的运运动动轨轨迹迹，并并不不和和电电场场线线重重合合；在在A点点，即即使使v00，电荷也不会沿电场线运动，电荷也不会沿电场线运动要要想想使使带带电电
6、粒粒子子的的运运动动轨轨迹迹与与电电场场线线重重合合，则则必必须须同同时满足下列条件：时满足下列条件：(1)电场线是直线；电场线是直线；(2)带带电电粒粒子子只只受受电电场场力力，或或受受其其他他力力，但但方方向向沿沿电电场线所在直线；场线所在直线；(3)带带电电粒粒子子的的初初速速度度为为零零或或初初速速度度方方向向沿沿电电场场线线所所在直线在直线要点二匀强电场要点二匀强电场1定定义义：各各点点的的电场强强度度大大小小相相等等、方方向向相相同同，这样的的电场叫叫做做匀匀强强电场根根据据电场线的的特特点点知知道道，匀匀强强电场的的电场线是平行且是平行且间隔均匀的直隔均匀的直线2匀匀强强电电场场
7、的的实实例例：带等等量量异异号号电荷荷的的平平行行金金属属板板间的的电场为匀匀强强电场如下如下图所示所示3作用作用：对带电粒子施加恒定的静粒子施加恒定的静电力力如如图图所所示示的的各各电电场场中中，A、B两两点点电电场场强强度度相同的是相同的是()题题 型型 1 1关于电场线的理解关于电场线的理解【解解析析】场场强强是是矢矢量量，有有大大小小和和方方向向，故故场场强强相相同同的的只只有有C选选项项A、B选选项项中中的的A、B两两点点场场强强大大小小相相等等，但但方方向向不不同同，D选选项项中中的的A、B两两点点场场强强方方向向相相同同，但但大大小小不等不等【答案】【答案】C【方法总结方法总结】
8、利利用用电电场场线线解解题题，必必须须掌掌握握电电场场线线的的特特点点和和几几种种典典型型的电场线的特征，电场线的特点如下：的电场线的特征，电场线的特点如下：(1)电场线是一些假想的线，实际上并不存在电场线是一些假想的线，实际上并不存在(2)电场线的切线方向为该点的电场强度方向电场线的切线方向为该点的电场强度方向(3)电电场场线线越越密密，电电场场强强度度越越大大；反反之之，电电场场强强度度越越小要了解各种常见电场的电场线分布特点小要了解各种常见电场的电场线分布特点(4)电场线不相交，也不相切电场线不相交，也不相切四四种种电场的的电场线如如图所所示示一一正正电荷荷q仅在在静静电力力作作用用下下
9、由由M点点向向N点点做做加加速速运运动，且且加速度越来越大加速度越来越大则该电荷所在的荷所在的电场是是图中的中的()变式训练变式训练 1-1解解析析：由由正正电电荷荷q仅仅在在静静电电力力的的作作用用下下由由M点点向向N点点做做加加速速运运动动，故故由由M向向N的的方方向向为为电电场场线线的的方方向向，故故B错错；加加速速度度越越来来越越大大，即即电电场场线线越越来来越越密密，故故A、C错错，D正正确确答案：答案：D(2015正正定定中中学学高高二二月月考考)真真空空中中有有两两个个等等量量异异种种点点电荷荷，以以连线中中点点O为坐坐标原原点点，以以它它们的的中中垂垂线为x轴，下，下图中能正确
10、表示中能正确表示x轴上上电场强强度的是度的是()题题 型型 2 2 电场线的应用电场线的应用【解析】【解析】画出等量异种点电荷电场线的分布图，画出等量异种点电荷电场线的分布图，连连线线中中点点O的的电电场场线线最最密密，场场强强最最强强，中中垂垂线线上上电电场场强强度度对对称称分分布布，故故以以连连线线中中点点O为为坐坐标标原原点点，以以它它们们的的中中垂线为垂线为x轴，轴，A选项正确选项正确【答案】【答案】A【方法总结方法总结】解答此类问题应注意以下两点：解答此类问题应注意以下两点：(1)熟记几种典型电场电场线的分布情况熟记几种典型电场电场线的分布情况(2)理解电场线的特点理解电场线的特点(
11、2014龙龙子子湖湖区区二二模模)如如图图甲甲所所示示，MN为为很很大大的的薄薄金金属属板板(可可理理解解为为无无限限大大)，金金属属板板原原来来不不带带电电在在金金属属板板的的右右侧侧，距距金金属属板板距距离离为为d的的位位置置上上放放入入一一个个带带正正电电、电电荷荷量量为为q的的点点电电荷荷，由由于于静静电电感感应应产产生生了了如如图图甲甲所所示示的的电电场场分分布布P是是点点电电荷荷右右侧侧，与与点点电电荷荷之之间间的的距距离离也也为为d的的一一个个点点，几几位位同同学学想想求求出出P点点的的电电场场强强度度大大小小，但但发发现现问问题题很很难难几几位位同同学学经经过过仔仔细细研研究究
12、，从从图图乙乙所所示示的的电电场场得得到到了了一一些些启启示示，经经过过查查阅阅资资料料他他们们知知道道：图图甲甲所所示示的的电电场场分分布布与与图图乙乙中中虚虚线线右右侧侧的的电电场场分分布布是是一一样样的的图图乙乙中中两两异异号号点点电电荷荷量量的的大大小小均均为为q，它它们们之间的距离为之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线，虚线是两点电荷连线的中垂线变式训练变式训练 2-1由由此此他他们分分别求求出出了了P点点的的电场强强度度大大小小，一一共共有有以以下四个不同的答案下四个不同的答案(k为静静电力常量力常量)，其中正确的是，其中正确的是()答案：答案：A(2014漳漳州州模模拟拟
13、)如如图所所示示，实线为不不知知方方向向的的三三条条电场线，从从电场中中M点点以以相相同同速速度度垂垂直直于于电场线方方向向飞出出a、b两两个个带电粒粒子子，仅在在电场力力作作用用下下的的运运动轨迹迹如如图中虚中虚线所示所示则下列下列说法法错误的是的是()题题 型型 3 3 带电粒子在电场中运动轨迹的处理方法带电粒子在电场中运动轨迹的处理方法Aa一定一定带正正电，b一定一定带负电Ba的速度将减小，的速度将减小，b的速度将增加的速度将增加Ca的加速度将减小，的加速度将减小，b的加速度将增加的加速度将增加D两个粒子的两个粒子的动能，一个增加一个减小能，一个增加一个减小 【解解析析】a、b两两个个带
14、带电电粒粒子子，仅仅在在电电场场力力作作用用下下做做曲曲线线运运动动，受受力力指指向向轨轨迹迹的的内内侧侧，则则电电场场力力做做正正功功，a、b动动能能均均增增加加，速速度度增增大大，故故B、D选选项项错错误误；电电场场线线的的指指向向不不明明，不不能能判判断断出出粒粒子子的的电电性性，故故A选选项项错错误误；电电场场线线的的疏疏密密程程度度表表示示场场强强的的强强弱弱，a受受到到的的电电场场力力逐逐渐渐减减小小，b受到的电场力逐渐增大，故受到的电场力逐渐增大，故C选项正确选项正确【答案】【答案】ABD【方法总结方法总结】解决此类问题的方法为：解决此类问题的方法为：(1)由由带带电电粒粒子子的
15、的运运动动轨轨迹迹确确定定其其速速度度方方向向，运运动动轨轨迹的切线方向为该点的速度方向迹的切线方向为该点的速度方向(2)由由运运动动轨轨迹迹的的弯弯曲曲方方向向(合合力力指指向向轨轨迹迹的的内内侧侧)及及电电场场线线(电电场场线线的的切切线线方方向向为为该该点点的的电电场场强强度度方方向向)确确定定电电场场力方向可进一步判断带电粒子的电性力方向可进一步判断带电粒子的电性(2015浙浙江江一一模模)如如图所所示示，直直线MN是是某某电场中中的的一一条条电场线(方方向向未未画画出出)虚虚线是是一一带电的的粒粒子子只只在在电场力力的的作作用用下下，由由a运运动到到b的的运运动轨迹，迹，轨迹迹为一抛
16、物一抛物线下列判断正确的是下列判断正确的是()变式训练变式训练 3-1A电场线MN的方向一定是由的方向一定是由N指向指向MB带电粒子一定粒子一定带正正电荷荷C带电粒子在粒子在a点的加速度一定等于在点的加速度一定等于在b点的加速度点的加速度D带电粒子在粒子在a点的加速度一定大于在点的加速度一定大于在b点的加速度点的加速度解解析析：带带电电粒粒子子电电性性未未知知，只只受受电电场场力力作作用用，电电场场线线MN的的方方向向无无法法确确定定，A、B选选项项错错误误；a到到b的的运运动动轨轨迹迹为为一一抛抛物物线线，说说明明粒粒子子一一定定受受恒恒力力，即即带带电电粒粒子子在在a点点的的加加速度等于在
17、速度等于在b点的加速度，点的加速度，C选项正确，选项正确，D选项错误选项错误答案：答案：C1以下关于以下关于电场和和电场线的的说法中正确的是法中正确的是()A电场、电场线都都是是客客观存存在在的的物物质，因因此此电场线不不仅在空在空间相交，也能相切相交，也能相切B在在电场中中，凡凡是是电场线通通过的的点点，场强强不不为零零，不画不画电场线区域内的点区域内的点场强强为零零C同一同一试探探电荷在荷在电场线密集的地方所受密集的地方所受电场力大力大D电场线是是人人们假假设的的，用用以以形形象象表表示示电场的的强强弱弱和方向，客和方向，客观上并不存在上并不存在解解析析：电电场场线线是是为为了了描描述述电
18、电场场的的强强弱弱和和方方向向而而假假想想的的一一种种线线，空空间间某某点点的的场场强强只只有有一一个个值值，电电场场线线不不能能相相交交也也不不能能相相切切，A、B错错误误，D正正确确；电电场场线线密密集集的的地地方方场场强强大大，同一电荷在该点所受电场力大，同一电荷在该点所受电场力大，C正确正确答案：答案：CD2(2014江江苏苏模模拟拟)如如图所所示示，一一点点电荷荷先先后后置置于于匀匀强强电场中中的的A、B两两点点，则该点点电荷荷在在这两两点点所所受受的的电场力力()A大小相等，方向相同大小相等，方向相同B大小相等，方向相反大小相等，方向相反C大小不等，方向相同大小不等，方向相同D大小
19、不等，方向相反大小不等，方向相反解解析析：匀匀强强电电场场的的电电场场强强度度处处处处相相等等，故故点点电电荷荷在在A、B两两点点受受到到的的电电场场力力大大小小相相等等，方方向向相相同同，故故A选选项项正正确确答案：答案：A3如如图所所示示为静静电场的的一一部部分分电场线的分布，下列的分布，下列说法正确的是法正确的是()A这个个电场可能是可能是负点点电荷形成的荷形成的BC点点处的的场强强为零零，因因为那那里里没没有有电场线C点点电荷荷q在在A点点受受到到的的电场力力比比在在B点点受受到到的的电场力大力大D负电荷荷在在B点点时受受到到的的电场力力的的方方向向沿沿B点点切切线方方向向解解析析：负
20、负点点电电荷荷的的电电场场线线是是指指向向负负点点电电荷荷的的直直线线，故故A错错误误；电电场场线线只只是是形形象象地地描描述述电电场场，没没有有画画电电场场线线的的地地方方，场场强强不不一一定定为为零零，故故B错错误误；EAEB，FqE，所所以以FAFB，故故C正正确确；负负电电荷荷在在B点点时时受受电电场场力力的的方方向向与与B点点的切线方向相反，故的切线方向相反，故D错误错误答案：答案：C4(2015北北京京六六十十七七中中期期中中)如如图所所示示为某某区区域域的的电场线，A、B为电场中中两两点点，一一个个电荷荷量量q1.0108 C的点的点电荷在荷在A点所受的点所受的电场力大小力大小为FA2.0105 N.(1)在在图中画出中画出该负电荷在荷在A点所受点所受电场力的方向；力的方向；(2)求求A点点电场强强度度EA的大小的大小解解析析：(1)电电场场中中某某点点电电场场强强度度的的方方向向沿沿该该点点电电场场线线的的切切线线方方向向，负负电电荷荷受受力力方方向向和和电电场场强强度度方方向向相相反反，据据此此画出电场力的方向如图所示：画出电场力的方向如图所示：答案：答案：(1)见解析见解析(2) 2103 N/C
