第三节 电场 电场强度（练习）（附教材课后题）-2023-2024学年高二物理同步精品课件及习题精练（含教材习题）（人教版2019必修第三册）

第九章 第三节 电场 电场强度考点精讲与习题训练原卷版 考点一：电场强度的定义和单位 【技巧与方法】 （1）对公式E＝的理解 公式E＝适用于任何电场，电场强度的大小可以由该式计算，但某点的电场强度只由电场本身决定。 （2）对电场强度的理解 ①电场强度反映了电场具有力的性质。 ②唯一性：电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的，与是否放入试探电荷、放入试探电荷的电性、试探电荷的电荷量多少均无关。电场中不同的位置，电场强度一般是不同的。 ③矢量性：电场强度描述了电场的强弱和方向，其方向与在该点的正电荷所受静电力的方向相同，与在该点的负电荷所受静电力的方向相反。 【例1】在电场中某点放一电量为的负电荷，受到方向竖直向下、大小为的电场力，则该处的场强大小为________N/C，方向_________； 【针对训练1】关于场强的两个公式①，②，下列说法正确的是（　　） A．公式①适用于任何电荷形成的电场 B．公式①中，F是放入电场中的点电荷受的电场力，q是产生电场电荷的电量 C．公式②只能在真空中适用且只能用于点电荷形成的电场 D．公式②中，Q是产生电场电荷的电量 考点二：点电荷与均匀球体（球壳）周围的场强 【技巧与方法】 （1）点电荷的电场 ①点电荷产生的电场的电场强度的大小：E＝。 注意：r→0时，带电体不能看成点电荷，E不是无穷大。 ②方向：如果场源点电荷Q是正电荷，某点E的方向就是由Q指向该点即背离Q；如果场源点电荷Q是负电荷，某点E的方向就是由该点指向Q。 （2）公式E＝与E＝k的区别 区别公式 物理含义 引入过程 适用范围 E＝ 是电场强度的定义式 F∝q，但E与F、q无关，E是反映某点处电场的性质的物理量 适用于一切电场 E＝k 是真空中静止点电荷场强的决定式 由E＝和库仑定律导出，E由Q、r决定 真空中静止点电荷的电场 【例2】如图所示为正电荷产生的电场，A、B是电场中的两点，将电荷量为的正点电荷（试探电荷）置于A点，所受电场力为，则下列判断不正确的是（　　） A．将点电荷从A点移走，则该点的电场强度减小 B．将电荷量为的负点电荷放于A点，A点场强大小为，方向由A指向B C．将电荷量为的正点电荷放于A点，A点场强大小为，方向由A指向 D．点处的电场强度小于 【针对训练2】在真空中的固定点电荷Q形成的电场中，将检验电荷分别放在A、B两点，测得检验电荷所受电场力的大小F与其电荷量q的函数关系图像如图中a、b图线所示，则A、B两点与点电荷Q的距离之比为（　　） A．1:2 B．2:1 C．1:4 D．4:1 考点三：电场强度的叠加法则 【技巧与方法】 (1)有多个场源电荷时，各场源点电荷在某处产生的电场强度均可用E＝k来求得。 (2)电场强度是矢量，故电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，即该处的电场强度可以用平行四边形定则求得。 (3)一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，即E＝k，式中的r是球心到该点的距离(r>R)，Q为整个球体(或球壳)所带的电荷量。 【例3】如图所示，以O点为圆心的圆上有A、B、C三点。A、B、C三点将圆三等分，其中A、B的连线水平。在A、B两点各固定一个电荷量为+Q的点电荷，在C点固定一个电荷量为－Q的点电荷。圆的半径为R，则O点的电场强度大小和方向为（    ） A．电场强度为零 B．电场强度为，方向竖直向上 C．电场强度为，方向竖直向下 D．电场强度为，方向竖直向下 【针对训练3】如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，，电荷量相等的两个异种点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为，与之比为（　　） A． B． C． D． 考点四：电场线 【技巧与方法】 （1）常见电场线的对比 类型 图形 特点 点电荷 (1)离点电荷越近，电场线越密集，场强越强 (2)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同 等量异 种点电荷 (1)两点电荷连线上各点处，电场线方向从正电荷指向负电荷，中点O场强最小，但不为零，越靠近点电荷场强越强 (2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线的方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直 (3)沿中垂面(线)从O点到无穷远，场强逐渐减弱 等量同 种点电荷 (1)两点电荷连线的中点O处场强为零，此处无电场线，中点O处附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零 (2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，场强方向总沿中垂面(线)远离O(