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高中物理第一章静电场13电场强度课件


解析 E=Fq为场强的定义式,电场中某点的场强 E 只由电场本身 性质决定,与是否引入检验电荷及检验电荷的大小、正负均无关, 选项 A 错误;E=krQ2是点电荷 Q 形成的电场中各点场强的决定式, 故 E∝Qr2,选项 B 正确;场强 E 为矢量,在以 Q 为球心、r 为半径 的球面上,各处的场强大小相等,方向不同,选项 C 错误;若所放 电荷为正电荷,则 E 与所放电荷的受力方向相同,若所放电荷为负 电荷,则 E 与所放电荷的受力方向相反,故选项 D 错误。
解析
(1)场源电荷在
A
点产生的场强
E

F q

7.2×10-5 2×10-8
N/C=
3.6×103 N/C,方向水平向左。
(2)试探电荷为 q′=-4×10-8 C 时,场强不变,即 E=3.6×103N/C。
试探电荷 q′受到的静电力 F′=q′E=1.44×10-4N,方向水平向
右。
答案 (1)3.6×103 N/C 水平向左 (2)3.6×103 N/C 1.44×10-4N 水平向右
解析 电场强度 E=Fq是通过比值定义法得出的,其大小及方向与 试探电荷无关;故放入任何电荷时电场强度的方向和大小均不变, 故 A、B、C 均错误,D 正确。
答案 D
[基 础 梳 理] 1.点电荷电场的场强
(1)公式 E=kQr2,适用条件:真空中的 点电荷 。 (2)方向:如果以 Q 为中心,r 为半径作一球面,则球面上各点 的电场强度大小 相等 。当 Q 为正电荷时,E 的方向沿半径

正电荷
无限远
相交 间隔相等的平行线
较密
2.几种常见的电场线
3.匀强电场
(1)定义:电场中各点电场强度

(2)特点:①场强方向处处相同,电场线是
的电场。 大小相等 。
②场强大小处处相等,电场线疏密程度相同,即电场线
方向相同 。
平行直线
间隔相等
[典 例 精 析] 【例5】 下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
[典 例 精 析] 【例1】 下列有关电场的叙述,正确的是
A.电场实际上是不存在 B.电荷的作用是通过电场发生的 C.电场看不见、摸不着,因此电场不是物质 D.电场对放入其中的有些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
答案 B
4.如图3所示,真空中带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距为r,则:
图3 (1)两点电荷连线的中点O的场强多大? (2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何?
解析 (1)如图甲所示,A、B 两点电荷在 O 点产生的场强方向相同, 由 A 指向 B。A、B 两点电荷在 O 点产生的电场强度 EA=EB=k2rQ2=4kr2Q。 故 O 点的合场强为 EO=2EA=8kr2Q,方向由 A 指向 B。
静电力的方向相同,与 负电荷 在该点所受静电力的方向相反。
⑤矢量性:电场强度是 矢量 ,遵循平行四边形定则。
⑥物理意义:电场强度是描述电场性质的物理量,在数值上等于单
位电荷量的电荷在电场中受到的静电力。
特别提醒 (1)公式 E=Fq是电场强度的比值定义式,适用于一切电 场,其中 q 为试探电荷的电荷量,F 为电场对试探电荷的作用力。 (2)电场强度的大小与该点放不放电荷、放入的电荷量的大小均无 关。 (3)公式 E=Fq仅定义了电场强度的大小,其方向需要另外判断。 (4)由 E=Fq,得 F=qE,若已知电场中某点的电场强度 E,则可求 出放入电场中该点的电荷所受的静电力大小。
[即 学 即 练] 5.某电场的电场线分布如图4所示,下列说法正确的是
图4 A.c点的电场强度大于b点的电场强度 B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点 C.b点的电场强度大于d点的电场强度 D.a点和b点的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
6.如图5所示,是某静电场的一部分电场线分布情况,下列说法中正确的是 ()
图5 A.这个电场可能是负点电荷的电场 B.点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大 C.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力) D.负点电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向
(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 ①根据带电粒子弯曲方向,判断出受力方向和初速度的方向。 ②根据受力方向,判断出电场线(电场强度)方向、粒子受力方向及电性的关系。 ③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。 ④根据功能关系或能量守恒定律求出粒子的能量变化情况。
(2)电场强度
①定义:放入电场中某一点的电荷所受到的 静电力F
跟它的
电荷量q 的比值叫做该点的电场强度,用符号 E 表示。
②定义式:E=Fq 。
③单位:牛[顿]每库[仑],符号为 N/C,或伏[特]每米,符号为 V/m,1
V/m=1 N/C。
④方向:电场中某点的电场强度的方向与 正电荷 在该点所受的
B.沿电场线的方向,电场强度越来越小
C.电场线越密的地方同一试探电荷受到的静电力就越大
D.顺着电场线移动电荷,电荷所受静电力的大小不变
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
2.A为已知电场中的一固定点,在A点放一电荷量为q的试探电荷,所受电场力为F,A点的场强 为E,则 () A.若在A点换上-q,A点场强方向发生变化 B.若在A点换上电荷量为2q的试探电荷,A点的场强将变为2E C.若在A点移去电荷q,A点的场强变为零 D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
[即 学 即 练] 3.真空中距点电荷(电荷量为 Q)为 r 的 A 点处,放一个带电荷量
q(q≪Q)的点电荷,q 受到的电场力大小为 F,则 A 点的场强为
()
F A.Q
F B. q
C.krq2
D.kQr2q
解析 E=Fq中 q 指的是试探电荷的电荷量,E=krQ2 中 Q 指的是
场源电荷的电荷量,故 B 正确。
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 (2)电场线从
,曲线上每点的
方向电表场示该点的电场强度方向。
(或无限远)出发,终止于
(或负电荷)。
(3)电场线在电场中不 。
曲线
(4)在同一电场中,电场切强线度较大的地方电场线
பைடு நூலகம்

(5)匀强电场的电场线是
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,下列说法中正确的是
()
A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同
(2)如图乙所示,EA′=EB′=krQ2 ,由矢量图所形成的等边三角形 可知,O′点的合场强 EO′=EA′=EB′=krQ2 ,方向与 A、B 的中 垂线垂直,即 EO′与 EO 同向。
答案 (1)8kr2Q,方向由 A 指向 B (2)krQ2 ,方向与 AB 连线平行,由 A 指向 B
[基 础 梳 理]
答案 B
【例 4】 (2018·绍兴适应性考试)如图 2 所示,绝缘水平面上有 A、
B、C、D 四点,依次相距 L,若把带电金属小球甲(半径远小于
L)放在 B 点,测得 D 点处的电场强度大小为 E;现将不带电的
相同金属小球乙与甲充分接触后,再把两球分置于 A、C 两点,
此时 D 点处的电场强度大小为
【例2】 点电荷Q产生的电场中有一A点,现在在A点放上一电荷量为q=+2×10-8C的试探电荷,它受到 的静电力为7.2×10-5N,方向水平向左,求: (1)点电荷Q在A点产生的场强;
(2)若在A点换上另一电荷量为q′=-4×10-8C的试探电荷,此时点电荷Q在A点产生的场强大小为多少? 该试探电荷受到的静电力是多少?
向外 ;当 Q 为负电荷时,E 的方向沿半径 向里 。
特别提醒 (1)E=kQr2仅适用于真空中的点电荷的电场,而 E=Fq适 用于任何电场。 (2)在计算式 E=kQr2中,r→0 时,电场强度 E 不可以认为无穷大。 因为 r→0 时,电荷量为 Q 的带电物体就不能看成点电荷了。 (3)均匀带电球体之外某点的电场强度可用此公式计算,r 为球心到 该点的距离。
[即 学 即 练]
F 1.由电场强度的定义式E= 可知,在电场中的同一点 q
A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比 B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,F/q始终不变 C.不同电荷在电场中某点所受的电场力大小不同,该点的电场强度在不断改变 D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零
高中物理第一章静电场13电场强度课件
[基 础 梳 理]
1.电场
(1)概念:存在于电荷周围的一种特殊的 ,由电荷产生。
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