第1.3讲 电场与场强-2022-2023学年高二物理链接教材精准变式练（人教版2019必修第三册）

第1.3讲 电场与场强 【教材习题】P16，“练习与应用”第1题 A.场强与点电荷无关，故A错误； B.场强是个矢量，即有大小有方向。公式E=k，只能计算出点电荷周围某点的场强大小，而方向则是点电荷与试探电荷之间的连线上。 C.公式E=F/q是场强的定义式，只能用于求出某位置的场强大小，但不能决定该位置的场强，某点的场强只与电场本身有关。故C有误； D.匀强电场中各处场强相同，但是在电场中的电荷受力情况与电荷本身有关，正电荷受力方向与场强方向相同，负电荷受力方向与场强方向相反。 [链接知识]场强的定义式和决定式，电场力的大小与方向 [方法、规律]牢记一点：电场强度（大小和方向）只由电场自身决定，某点有无电场、强度多大等都是由电场自身决定，与放不放电荷、放什么电荷、多大的电荷等都无关。 【教材习题】P16，“练习与应用”第2题 解析：放在A点时，F=qEA，在B点时nF=qEB，∴EA：EB=1：n。C点时，F=nqEC， ∴EA：EC=F/q：F/nq=n：1。 [链接知识]利用场强定义式求场强大小 [方法、规律]决定式与定义式的区别理解：某点场强是由电场自身决定，但是可以通过放在该点的点电荷受到的电场力与该电荷的电量来计算出其大小。 【教材习题】P17，“练习与应用”第4题 解析：错误。电场线只是用来描述该区域电场的分布以及走向，不一定是带电粒子的运动轨迹。一般情况下，带电粒子运动轨迹与电场线不重叠，只有特殊情况才重叠。 [链接知识]受力分析及只受到电场力作用下物体的运动情况 [方法、规律]只有在满足以下条件才会有电场线与运动轨迹重叠的情况： ①电场线是直线。 ②带电粒子初速度为零或初速度方向与电场线方向平行 【教材习题】P17，“练习与应用”第5题 解析：（1）EB>EA>EC（2）如图（黑线），某点场强方向就是该点电场线的切线方向（3）如图（红线），负电荷受力方向是场强方向的反方向。 [链接知识]电场线与场强与静电力 [方法、规律] 1、电场中某点的场强，就是该点电场线的切线方向； 2、带电粒子在该点的受力情况与场强有关，正电荷受力方向与场强方向相同，负电荷受力方向与场强方向相反。 【教材习题】P17，“练习与应用”第6题 解析：受力分析如图所示，qE/mg=tan30°，∴E=N/C [链接知识]受力分析 【教材习题】P17，“练习与应用”第7题 解析： （1） 设在Q1距离x的位置满足要求。则,解方程得x1=4（舍去），x2=12. （2） 在0~6之间，场强向右；在6~12之间，方向向左，在>12，方向向右。 [链接知识]场强叠加 [方法、规律]在考虑分析叠加场的时候，可以先假设有颗带正电粒子，然后分析粒子在某点受到不同电场给的电场力的合力，根据合力的方向和电荷带电性可以判断该位置的电场大小和方向。 ( 精准变式题 ) 【变式1】下列关于电场强度的说法正确的是( ) A．公式E＝只适用于真空中点电荷产生的电场 B．由公式E＝可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比 C．在公式F＝k中，k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；而k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强的大小 D．由公式E＝可知，在离点电荷非常近的地方(r→0)，电场强度E可达无穷大 解析【答案】C　电场强度的定义式E＝适用于任何电场，A错误；电场中某点的电场强度，由电场本身决定，与电场中该点是否有试探电荷或引入的试探电荷在该点所受的电场力无关，B错误；由F＝k和E＝可知，C正确；公式E＝k是点电荷产生的电场中某点场强的计算式，当r→0时，场源就不能视为点电荷了，该公式不再适用，D错误。 【变式2】[多选]图甲中AB是一个点电荷形成电场的一条电场线，图乙则是电场线上P、Q处的试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图象，下列说法可能的是( ) A．场源电荷在P点左侧 B．场源电荷在P、Q之间 C．场源电荷在Q点右侧 D．因不知场源电荷的电性，所以无法确定场强方向 [解析]　由F＝Eq和图乙可知，EP>EQ，故场源电荷离P点较近，因为图甲中AB是一个点电荷形成电场的一条电场线，如果场源电荷在P、Q之间，那AB就是两条电场线了，所以场源电荷在P点左侧，A正确，B、C错误；如果场源电荷为正电荷，则场强方向由P指向Q；如果场源电荷为负电荷，则场强方向由Q指向P。由于不知道点电荷的电性，故无法确定场强方向，D正确。 [答案]　AD 【变式3】如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为( ) A. B