02.电场强度与电场线(pdf版)-【师者匠心系列】2024-2025学年高中物理讲义(人教版2019必修三)

2024-09-19
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内容正文:

A. B. C. D. 1 . 如图所示,电荷量为 、 的两个正点电荷分别置于 点和 点,两点相距为 ,在以 为直径的 光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电荷量为 的小球(视为点电荷),在 点平衡,若不计小球的重力,那 么 与 的夹角 与 、 的关系满足( ) A. 、 间库仑力大小 B. 、 间库仑力大小 C. 细线拉力大小 D. 细线拉力大小 2. 如图所示,质量为 、电荷量为 的带电小球 用绝缘细线悬挂于 点,带有电荷量也为 的小球 固 定在 点正下方绝缘柱上,其中 点与小球 的间距为 , 点与小球 的间距为 .当小球 平衡 时,悬线与竖直方向夹角 .带电小球 、 均可视为点电荷,静电力常量为 ,重力加速度为 ,则( ) A. B. C. D. 3 . 如图所示,三个可视为质点的带电小球 、 、 沿一条直线恰好静止在光滑绝缘的水平面上, 、 间和 、 间的距离相等.若 球带负电,且其所带电荷量 ,则 球所带的电荷( ) 02.电场强度与电场线 课前检测 考情分析 知识点 试卷 题号 分值 难易 电场强度与电场线 2021湖北卷 8 4 较易 2023全国乙卷 11 12 中 2019全国卷I 5 4 易 2022山东卷 8 6 中 2022上海卷 16 4 中 2023重庆卷 3 4 中 目标解读 知识导图 课程目标 1. 熟练掌握电场、电场强度、点电荷场强 2. 熟练掌握点电荷与非点电荷场强叠加 3. 熟练掌握电场线特征、电场力的应用 课程重难点 课程重点:点电荷场强及其叠加、电场力应用 课程难点:非点电荷场强叠加 电场与电场强度 如图所示,我们知道经过摩擦后的尺子会带上电荷,当带有电荷的尺子靠近水流时我们会发现水流的 轨迹发生了变化,这一定是受到了力的作用(实际是库仑力),我们知道,力的相互作用可以有“接 触”的如弹力、摩擦力和“非接触”的如磁铁之间的吸引力、万有引力,而磁力是靠磁场产生的,万有引 力是靠引力场产生的,所以我们有理由相信库仑力之间的相互作用也是靠某种场产生的. 电场 (1)定义: 电场是在 周围存在的一种物质,它是传递电荷间相互作用的.这一概念由 提出。电场是 的一种特殊物质,并非由分子、原子组成. (2)基本性质: 对放入其中的电荷有力的作用,此力称为电场力.电荷间的相互作用是通过电场发生的. 电场强度 (1)试探电荷: ①定义:用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷,又叫检验电荷 一、 (一) (二) A. B. C. D. 电荷的周围存在电场 电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用 电荷间的相互作用实际上是通过电场发生的 电场不是客观存在的,是人们虚构的 4. 下列关于电场的说法,不正确的是( ) A. B. 这个表达式只适用于点电荷产生的电场 电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比 5. 关于场强的表达式 ,下列说法错误的是( ) ②要求:点电荷 (2)场源电荷: 产生 的电荷 (3)电场强度: ①定义:放入电场中某一点的电荷受到的 跟 的比值叫做该点的电场强度。 ②定义式: ,单位:N/C。 ③系统性:在电场中到的同一个点,力的大小与试探电荷之比是恒定的,即 与 ,属于 的一种性质。 ④物理意义:电荷在电场中某处之所以受到电场力作用,是因为该处有电场强度,即电场强度是描述 性质。 ⑤矢量性:规定电场中某点的场强方向跟 在该点受到的力的方向 ;跟 在电场中受到的力的方向跟该点的场强方向 。比较场强的时候要注意 、 点电荷的电场强度 (1)公式: ,其中 是 的电荷量. 与 ,该公式可以判断场强的大 小, 考虑Q的正负,因为场强E的正负 大小。 (2) 方向: 正点电荷的电场,场强沿 的方向;负点电荷的电场,场强沿 的方向. 、 经典例题 (三) C. D. 由场强表达式 得,到电荷距离相等的所有点的场强相同 在库仑定律的表达式 中, 是点电荷 产生的电场在点电荷 处的场强大小而 是点电荷 产生的电场在点电荷 处的场强大小 A. B. C. D. 这个电场一定不是匀强电场 、 、 、 四点的场强大小关系是 、 、 、 四点的场强大小关系是 无法确定这四个点的场强大小关系 6. 如图所示是表示在一个电场中 、 、 、 四点分别引入检验电荷时测得的检验电荷的电荷量跟它所 受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是( ) A. B. C. D. 电场强度的大小与检验电荷所受的电场力成正比 电场强度的大小等于单位电荷在该点受到的电场力的大小 电场强度的大小与场源电荷的电荷量有关 电场强度的方向就是电荷在电场中的受力方向 7. 关于静电场中某点的电场强度.下列说法正确的是( ) A. B. C. D. 8 . 真空中, 、 两点与点电荷 的距离分别为 和 ,则 、 两点的电场强度大小之比为( ) 知识点总结 1.电场是电荷周围真实存在的一种特殊物质; 2.电场强度是描述电场强弱的物理量,矢量,其定义式为 ,且 不决定 的大小 ; 3.点电荷周围场强公式为 ,且 决定 的大小 、 、 巩固练习 A. ,方向与 方向相反 B. ,方向与 方向相反 C. 若试探电荷电量为 ,则 D. 若取走 ,则 点的电场强度 9. 在点电荷 产生的电场中 点放一个试探电荷 ,它所受到的电场力为 ,则关于 点的电场强度, 正确的说法是( ) A. 和 都带正电荷 B. 和 都带负电荷 C. 带正电荷, 带负电荷 D. 带负电荷, 带正电荷 10 . 如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球 和 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天 花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( ) 学生总结 真题演练 电场强度的叠加 点电荷场强叠加 由于场强是矢量,叠加的本质是矢量叠加,所以应用 定则求解,如图所示. 点的电 场强度 等于 在该点产生的电场强度 与 在该点产生的电场强度 的矢量和. 二、 (一) A. B. C. D. 11 . 如图所示,在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标出,则下列四个选项 中,正方形中心处场强最大的是( ) 12 . 在直角坐标系 中, 、 两点位于 轴上, 、 两点坐标如图. 、 两点各固定一负点 电荷,一电量为 的正点电荷置于 点时, 点处的电场强度恰好为零.静电力常量用 表示.若将该正 点电荷移到 点,则 点处场强的大小和方向分别为( ) 如图所示,在等边三角形 的三个顶点上,固定三个正点电荷,电荷量的大小 ,则三角形 的几何中心处电场强度的方向? 经典例题 A. ,沿 轴正向 B. ,沿 轴负向 C. ,沿 轴正向 D. ,沿 轴负向 A. B. C. D. 13 . 如图所示, 、 和 是以 为直径的半圆弧上的三点, 点为半圆弧的圆心, .电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于 、 两点,这时 点电场强度的大 小为 ;若将 点处的点电荷移至 点,则 点的电场强度大小变为 , 与 之比为( ) A. B. C. D. 14 . 如图所示, 、 是两个点电荷, 是这两个点电荷连线中垂线上的一点.图中所画 点的 电场强度方向可能正确的是( ) 15 . 在场强为 的匀强电场中,有一直角坐标系, 、 是 轴和 轴上的两点,且 , 今将一带电量为 的正点电荷固定在坐标原点,如图所示,当另一个带电量为 的点电荷放在 点时, 知识点总结 1.场强是矢量,其叠加满足平行四边形定则; 2.正点电荷场强方向是背离正电荷,指向无穷远,负点电荷场强方向是由无穷远指向负电荷; 巩固练习 A. B. C. D. 无法确定 发现 所受电场力为零,若将 放在 点,则所受的电场力大小( ) A. 应放在 点, B. 应放在 点, C. 应放在 点, D. 应放在 点, 16 . 和 为圆上两条相互垂直的直径,圆心为 .将电量分别为 和 的两点电荷放在圆周 上,其位置关于 对称且距离等于圆的半径,如图所示.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再 放一个适当的点电荷 ,则该点电荷 ( ) A. ,方向由 指向 B. ,方向由 指向 C. ,方向由 指向 D. ,方向由 指向 17 . 图中边长为 的正三角形 的三个顶点分别固定三个点电荷 、 、 ,则该三角形中心 点处的场强为( ) 学生总结 A. B. C. D. 18 . 真空中固定有两个点电荷,负电荷 位于坐标原点处,正电荷 位于 轴上, 的电荷量大小为 的 倍.若这两点电荷在 轴正半轴的 处产生的合电场强度为 ,则 、 相距( ) 19 . 如图,等边三角形 位于竖直平面内, 边水平,顶点 在 边上方, 个点电荷分别固 定在三角形的三个顶点上.已知 边中点 处的电场强度方向竖直向下, 边中点 处的电场强度 方向竖直向上, 点处点电荷的电荷量的绝对值为 . ( 1 ) 点处点电荷的电荷量的绝对值并判断 个点电荷的正负 ( 2 ) 点处点电荷的电荷量 真题演练 非点电荷叠加(二) (1)微元法: 如图所示,均匀带电圆环所带电荷量为 ,半径为 ,圆心为 , 为垂直于圆环平面的对称轴上的 一点, ,那么 点的场强为多少? (2)对称法: 如图所示,一半径为 的圆盘上均匀分布着电荷量为 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心 的轴线上有 三个点, 和 、 和 、 和 的距离均为 ,在 点处有一电荷量为 的固定点电荷。已知 点处的场强为 零,则 点处场强的大小为多少?(已知静电力常量 ) (3)等效法: 如图所示, 是长为 的均匀带电细杆, 是位于 所在直线上的两点,位置如图。 上电 荷产生的电场在 处的场强大小为 ,在 处的场强大小为 ,则 两处电场强度方向相反还是 相同?大小关系如何? 、 (4)割补法: 如图所示,用长为 的一根均匀的金属丝完成半径为 的圆环,但在 间留有宽度为 的间隙。将电 量为 的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心 处的电场强度。 经典例题 A. 两处的电场方向相同, B. 两处的电场方向相反, C. 两处的电场方向相同, D. 两处的电场方向相反, 20 . 是长为 的均匀带电细杆, 、 是位于 所在直线上的两点,位置如图所示. 上电荷产生的 静电场在 处的场强大小为 ,在 处的场强大小为 .则以下说法中正确的是( ) A. B. C. D. 21 . 如图,一半径为 的圆盘上均匀分布着电荷量为 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心 的轴线上有 、 、 三个点, 和 、 和 、 和 间的距离均为 ,在 点处有一电荷量为 ( )的固定点电荷.已 知 点处的场强为零,则 点处场强的大小为( 为静电力常量)( ) A. B. C. D. 22 . 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场,如图所示,在半球面 上均匀分布正电荷,总电荷量为 ,球面半径为 , 为通过半球顶点与球心 的轴线,在轴线上 有 、 两点, .已知 点的场强大小为 ,静电力常量为 ,则 点的场强大小 为( ) 知识点总结 1.均匀带电的圆环或圆盘不能看成点电荷,场强叠加时要选择合适的方法,比如微元法、对称法; 2.均匀带电的导体棒不能看成点电荷,场强叠加时可选择等效法; 3.均匀带电的球体或球壳可以看成电荷集中在球心的点电荷,场强叠加直接遵循点电荷场强叠加原理 A. B. C. D. 23 . 下列选项中的各 圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各 圆环间彼此绝 缘.坐标原点 处电场强度最大的是( ) A. B. C. D. 24 . 如图所示, 个小球均匀分布在半径为 的圆周上,圆周上 点的一个小球所带电荷量为 ,其余小球带电量为 ,圆心处的电场强度大小为 .若仅撤去 点的带电小球,圆心处的电场强 度大小为( ) 25 . 图甲中, 为很大的薄金属板(可理解为无限大),金属板原来不带电.在金属板的右侧,距金 属板距离为 的位置上放入一个带正电、电荷量为 的点电荷,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分 布. 是点电荷右侧,与点电荷之间的距离也为 的一个点,几位同学想求出 点的电场强度大小,但发 现问题很难.几位同学经过仔细研究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:图 甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的.图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为 ,它 们之间的距离为 ,虚线是两点电荷连线的中垂线.由此他们分别求出了 点的电场强度大小,正确的 是( ) 巩固练习 A. B. C. D. 26 . 水平面上有一带电量为 的均匀带电圆环,圆心为 .其中央轴线上距离 点为 的位置处有一带 电量为 的点电荷.若点电荷受到的电场力为 ,则 ( 为静电力恒量)(选填“ ”“ ”或“ ”).静电力恒量 的单位可表示为 (用“ 单位制”中的基本单位表示). 27 . 半径为 的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于 点,环上均匀分布着电量为 的正电荷.点 、 、 将圆环三等分,取走 、 处两段弧长均为 的小圆弧上的电荷.将一点电荷 置于 延长 线上距 点为 的 点, 点的电场强度刚好为零.圆环上剩余电荷分布不变, 为( ) 学生总结 真题演练 A. 正电荷, B. 正电荷, C. 负电荷, D. 负电荷, 电场线 电场线 (1)定义: 为了形象地描述电场的大小、方向而引入的 曲线.(不是电荷的运动轨迹) (2)性质: ①电场线是人为画出的,实际上 存在. ②电场线从 出发到 终止,任两条电场线不 、不 、不 . ③电场线上各点的 方向与该点处的场强方向相同. ④电场线越密的地方, ;越稀的地方, . (3)匀强电场: ①定义:电场中各点的场强大小和方向都 的电场叫匀强电场. ②特点:匀强电场中的电场线是 的直线.电荷在匀强电场中受到的电场力的大小和 方向都不变,即受到的电场力是 ,若只受电场力,电荷在匀强电场中将做 运动,轨 迹是 或者 . 三、 (一) A. B. C. D. E. F. 电场线既能描述电场的方向,也能描述电场的强弱 电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹 电场线是人们为了使电场形象化而假设的,它不是实际存在的线 电场线是假想出来的一组曲线(或直线),所以它不能用实验方法来模拟 一组疏密均匀、指向一致的平行直线的电场线所表示的电场一定是匀强电场 沿电场线方向,场强一定越来越大 28 . 关于电场线的说法中,正确的是( ) 29 . 、 两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出),如图所示.图中 点为两点电荷 连线的中点, 为两点电荷连线的中垂线, 为中垂线上的一点,电场线的分布关于 左右对 称.则下列说法中正确的是( ) 常见电场线分布 经典例题 (二) A. 这两点电荷一定是同种电荷 B. 这两点电荷一定是等量异种电荷 C. 、 两点电场强度相等 D. 点的电场强度比 点的电场强度大 A. a图是模拟两等量同种电荷的电场线 B. b图一定是模拟两等量正电荷的电场线 C. a图中A、B应接高压起电装置的两极 D. b图中A、B应接高压起电装置的两极 30 . 电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑按照电场的方向排 列起来,如图所示,关于此实验,下列说法正确的是( ) 31 . 如图为真空中两点电荷 形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称, 点为 电荷连线的中点, 为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是( ) 、 、 、 知识点总结 1.电场线是人为画出的,实际上并不存在. 2.电场线从正电荷出发到负电荷终止,任两条电场线不相交、不相切、不闭合. 3.电场线上各点的切线方向与该点处的场强方向相同. 4.电场线越密的地方,电场强度越大;越稀的地方,电场强度越小. 5.电场中各点的场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场. 巩固练习 A. B. C. D. 可能带等量异种电荷 可能带不等量的正电荷 两点处无电场线,故其电场强度可能为零 同一试探电荷在 两点处所受电场力大小相等,方向一定相反 、 、 、 、 32 . 如图所示, 、 为两个等量同种点电荷,在其连线的中垂线上的 点放一点电荷 (负电荷), 由静止释放,不计重力,下列说法中正确的是( ) 学生总结 电场力 (1)由电场强度的定义式 ,可导出电场力 . ,电场线越密,电场力 , 若电荷仅受电场力,则 (2)电场力是性质力,与重力、弹力、摩擦力一样,遵循力学的一切规律. (3)电场力是由电荷和场强共同决定的,而场强是由电场本身决定的. 经典例题 (三) A. B. C. D. 在从 到 的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大 在从 到 的过程中,加速度越来越小,速度越来越大 运动在 点时加速度为零,速度达最大 越过 点后,速度越来越小,加速度越来越大 A. B. C. D. 33 . 如图所示,用绝缘细绳悬吊一质量为 、电荷量为 的小球,在空间施加一匀强电场,使小球保持 静止时细线与竖直方向成 角,则电场强度的最小值为( ) 34 . 在如图所示的匀强电场中,一条绝缘细线的上端固定,下端拴一个大小可以忽略、质量为 、电荷 量为 的小球,当小球静止时,细线与竖直方向的夹角为 ,问: ( 1 ) 小球带何种电荷. ( 2 ) 匀强电场的场强多大. ( 3 ) 剪断细线后,经过时间 ,小球的位移. A. 滑块与斜面间的摩擦力一定变大 B. 滑块对斜面的压力一定变大 C. 斜面与地面间的摩擦力可能不变 D. 斜面对地面的压力一定变大 35 . 水平地面上有一个倾角为 的斜面,其表面绝缘.另一个带正电的滑块放在斜面上,两物体均处于 静止状态,如图所示.当加上水平向右的匀强电场后,滑块与斜面仍相对地面静止,则与没加电场前相 比( ) 36 . 在如图所示的匀强电场中,一电荷量 的点电荷从电场中的 点移动到 点,已 知点电荷所受电场力 , 、 之间的距离 ,求: ( 1 ) 电场强度的大小 . ( 2 ) 电荷从电场中的 点移动到 点过程中电场力对电荷做的功 . 37 . 如图所示,长 的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水 平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角 .已知小球所带电荷量 ,匀强电 场的场强 ,取重力加速度 , , .求: 知识点总结 1.电场力是性质力,遵循力的一切规律,如整体隔离法分析平衡问题; 2.电场力大小通过电场线疏密来判断,电场线越密,电场力大小越大; 巩固练习 ( 1 ) 小球所受电场力 的大小. ( 2 ) 小球的质量 . ( 3 ) 剪断细线后,小球将做何种运动,并说明依据. 38 . 如图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,绝缘轻细线一段固定于 点另一端系一带正电的小球在 竖直平面内做圆周运动.小球的带电量为 ,质量为 ,绝缘细线长为 ,电场的场强为 .若带电小球 恰好能通过最高点 ,则在 点时小球的速率为 多大?小球运动到最低点 时的速率 为多大?运动 到 点时细线对小球的拉力为多大? 变式训练 学生总结 课堂总结四、 A. B. 39 . 在如图所示的各电场中, 、 两点场强相同的是( ) 出门测五、 C. D. 40 . 如图所示,长 的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水 平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角 .已知小球所带电荷量 ,匀强电 场的场强 ,取重加速度 , , ,求: ( 1 ) 小球的质量 . ( 2 ) 将电场撤去,小球回到最低点时绳子拉力的大小. A. B. C. D. 1 . 如图所示,电荷量为 、 的两个正点电荷分别置于 点和 点,两点相距为 ,在以 为直径的 光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电荷量为 的小球(视为点电荷),在 点平衡,若不计小球的重力,那 么 与 的夹角 与 、 的关系满足( ) 【答案】D 【解析】 忽略小球重力,绝缘半圆环产生的弹力方向沿 方向, 设 , , , ∴ . 故选D. 2. 如图所示,质量为 、电荷量为 的带电小球 用绝缘细线悬挂于 点,带有电荷量也为 的小球 固 定在 点正下方绝缘柱上,其中 点与小球 的间距为 , 点与小球 的间距为 .当小球 平衡 时,悬线与竖直方向夹角 .带电小球 、 均可视为点电荷,静电力常量为 ,重力加速度为 ,则( ) 02.电场强度与电场线 课前检测 A. 、 间库仑力大小 B. 、 间库仑力大小 C. 细线拉力大小 D. 细线拉力大小 【答案】B 【解析】由图, , ,当小球 平衡时,悬线与竖直方向夹角 ,由几何关 系可知, 为等腰三角形, ,小球 的受力分析如图: A.由库仑定律得: ,故A错误; BCD. 为等腰三角形,由于对称性,细线拉力大小等于库仑力,且根据平衡条件 则: , 即 ,故B正确,CD错误; 故选B. A. B. C. D. 3 . 如图所示,三个可视为质点的带电小球 、 、 沿一条直线恰好静止在光滑绝缘的水平面上, 、 间和 、 间的距离相等.若 球带负电,且其所带电荷量 ,则 球所带的电荷( ) 【答案】C 【解析】根据三球平衡问题结论,大夹小,同夹异,近小远大,可知 与 带同种电荷,即 球也带 负电,设 、 之间距离为 ,对 受力分析, ,得 ,故C正确,ABD错误; 故选C. 考情分析 知识点 试卷 题号 分值 难易 电场强度与电场线 2021湖北卷 8 4 较易 2023全国乙卷 11 12 中 2019全国卷I 5 4 易 2022山东卷 8 6 中 2022上海卷 16 4 中 2023重庆卷 3 4 中 目标解读 知识导图 课程目标 1. 熟练掌握电场、电场强度、点电荷场强 2. 熟练掌握点电荷与非点电荷场强叠加 3. 熟练掌握电场线特征、电场力的应用 课程重难点 课程重点:点电荷场强及其叠加、电场力应用 课程难点:非点电荷场强叠加 电场与电场强度一、 【教法备注】 如图所示,我们知道经过摩擦后的尺子会带上电荷,当带有电荷的尺子靠近水流时我们会发现水流的 轨迹发生了变化,这一定是受到了力的作用(实际是库仑力),我们知道,力的相互作用可以有“接 触”的如弹力、摩擦力和“非接触”的如磁铁之间的吸引力、万有引力,而磁力是靠磁场产生的,万有引 力是靠引力场产生的,所以我们有理由相信库仑力之间的相互作用也是靠某种场产生的. 电场 (1)定义: 电场是在 电荷(场源电荷) 周围存在的一种物质,它是传递电荷间相互作用的.这一概念由 法拉 第 提出。电场是 客观存在 的一种特殊物质,并非由分子、原子组成. (2)基本性质: 对放入其中的电荷有力的作用,此力称为电场力.电荷间的相互作用是通过电场发生的. 电场强度 (1)试探电荷: ①定义:用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷,又叫检验电荷 ②要求:点电荷 (2)场源电荷: 产生 被检验的电场 的电荷 (3)电场强度: ①定义:放入电场中某一点的电荷受到的 力 跟 电荷量 的比值叫做该点的电场强度。 ②定义式: ,单位:N/C。 ③系统性:在电场中到的同一个点,力的大小与试探电荷之比是恒定的,即 与 无关 ,属于 电场本身 的一种性质。 ④物理意义:电荷在电场中某处之所以受到电场力作用,是因为该处有电场强度,即电场强度是描述 电场的力的 性质。 ⑤矢量性:规定电场中某点的场强方向跟 正电荷 在该点受到的力的方向 相同 ;跟 负电荷 在电场中受到的力的方向跟该点的场强方向 相反 。比较场强的时候要注意 方向 、 场强的引入: (一) (二) 【教法备注】 A. B. C. D. 电荷的周围存在电场 电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用 电荷间的相互作用实际上是通过电场发生的 电场不是客观存在的,是人们虚构的 4. 下列关于电场的说法,不正确的是( ) 【答案】D 【解析】A.电荷的周围存在电场,故A正确; 我们通过实验发现同一“试探电荷”距“场源电荷”不同位置的受力情况不同,由实验得到离“场源电荷”越 近,摆球偏转的角度越大说明受到的力越大,即“场”的作用越强,那么“场”的强弱用什么物理量表示呢? 点电荷的电场强度 (1)公式: ,其中 是 场源电荷 的电荷量. 与 有关 ,该公式可以判断场强的大 小, 不需 考虑Q的正负,因为场强E的正负 不表示 大小。 (2) 方向: 正点电荷的电场,场强沿 离它而去 的方向;负点电荷的电场,场强沿 向它而来 的方向. 、 点电荷场强公式推导: 总结一下场源电荷与试探电荷的不同点: ,场源电荷:指产生电场的电荷,又叫源电荷.带电小球 是用来检验电场是否存在及其 强弱分布情况的,称为检验电荷. 叫场源电荷. 仅适用于真空中点电荷产生的电场,式中 是场源电荷,同一位置电场强度的大小与场源电 荷的电荷量成正比. , 为放入电场中某点的检验电荷的电荷量,但计算得出的电场强度 与 无关; 为产生电 场的场源电荷的电荷量, 的大小决定了电场中某点的电场强度的大小. 经典例题 (三) B.电场的力的性质表现为,电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力,故B正 确; C.电荷间相互作用是通过电场相互作用的,故C正确; D.电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是不依赖于我们的感 觉而客观存在的,故D错误. 故选D. A. B. C. D. 这个表达式只适用于点电荷产生的电场 电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比 由场强表达式 得,到电荷距离相等的所有点的场强相同 在库仑定律的表达式 中, 是点电荷 产生的电场在点电荷 处的场强大小而 是点电荷 产生的电场在点电荷 处的场强大小 5. 关于场强的表达式 ,下列说法错误的是( ) 【答案】C 【解析】略. A. B. C. D. 这个电场一定不是匀强电场 、 、 、 四点的场强大小关系是 、 、 、 四点的场强大小关系是 无法确定这四个点的场强大小关系 6. 如图所示是表示在一个电场中 、 、 、 四点分别引入检验电荷时测得的检验电荷的电荷量跟它所 受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是( ) 【答案】AB 【解析】 由公式 知 图象斜率的绝对值表示电场强度的大小, 图线斜率的绝对值最 大,所以 点的电场强度最大, 图线斜率的绝对值最小,电场强度的最小.所以四点场强的 大小关系是 .该电场不是匀强电场.故AB正确,CD错误. 故选AB. A. B. C. D. 电场强度的大小与检验电荷所受的电场力成正比 电场强度的大小等于单位电荷在该点受到的电场力的大小 电场强度的大小与场源电荷的电荷量有关 电场强度的方向就是电荷在电场中的受力方向 7. 关于静电场中某点的电场强度.下列说法正确的是( ) 【答案】BC 【解析】电场强度与检验电荷无关,由场源电荷有关,故A错误,C正确; 电场强度大小等于单位电荷在该点受到电场力大小,方向与正电荷受力方向相同,与负电荷 相反,故B正确,D错误. 故选BC. A. B. C. D. 8 . 真空中, 、 两点与点电荷 的距离分别为 和 ,则 、 两点的电场强度大小之比为( ) 【答案】C 【解析】根据点电荷产生的电场公式 , 、 两点的电场强度大小之比 ,C正确. 故选C. 知识点总结 1.电场是电荷周围真实存在的一种特殊物质; 2.电场强度是描述电场强弱的物理量,矢量,其定义式为 ,且 不决定 的大小 ; 3.点电荷周围场强公式为 ,且 决定 的大小 、 、 巩固练习 A. ,方向与 方向相反 B. ,方向与 方向相反 C. 若试探电荷电量为 ,则 D. 若取走 ,则 点的电场强度 9. 在点电荷 产生的电场中 点放一个试探电荷 ,它所受到的电场力为 ,则关于 点的电场强度, 正确的说法是( ) 【答案】A 【解析】AB.由 ,可知: ,由于试探电荷带负电,则 与 向相反,故A正确,B 错误; 若试探电荷的电荷量为 ,则由 , 可知: ,则 ,故C错; 点的电场由 产生,与 无关,故D错. 故选A. 10 . 如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球 和 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天 花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( ) 学生总结 真题演练 A. 和 都带正电荷 B. 和 都带负电荷 C. 带正电荷, 带负电荷 D. 带负电荷, 带正电荷 【答案】D 【解析】A 选项: B 选项: C 选项: D 选项: 由题意可知,两小球现处于静止状态,说明两小球受力平衡,且空间存在一水平向 右的匀强电场.假设小球 、 带等量同种正电荷,由受力分析可知小球 受力不平衡,所 以不成立,故A错误; 若小球 、 带等量同种负电荷,发现小球 受力不平衡,故不成立,故B错误; 假设 、 小球带等量异种电荷, 带正电荷、 带负电荷, 、 两小球受力都 不平衡,故不成立,故C错误; 若小球 带负电荷, 带正电荷,最后两小球恰好受力平衡,故D正确. 故选D. 【教法备注】 电场强度的叠加 点电荷场强叠加 由于场强是矢量,叠加的本质是矢量叠加,所以应用 平行四边形 定则求解,如图所示. 点的电 场强度 等于 在该点产生的电场强度 与 在该点产生的电场强度 的矢量和. 如图所示,在等边三角形 的三个顶点上,固定三个正点电荷,电荷量的大小 ,则三角形 的几何中心处电场强度的方向? 根据几何知识得知,三角形 的几何中心到三角形三个顶点的距离相等,设为 , 二、 (一) A. B. C. D. 11 . 如图所示,在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标出,则下列四个选项 中,正方形中心处场强最大的是( ) 【答案】B 【解析】点电荷的电场强度公式 ,正电荷的场强方向背离正电荷,负电荷的场强方向指向 负电荷,设正方形对角线的一半为 ,根据平行四边形法则可得 , , , ,B正确.  故选B. 12 . 在直角坐标系 中, 、 两点位于 轴上, 、 两点坐标如图. 、 两点各固定一负点 电荷,一电量为 的正点电荷置于 点时, 点处的电场强度恰好为零.静电力常量用 表示.若将该正 由点电荷场强公式 可知,两个点电荷 在中心处产生的场强大小均为 ,两个场强之间的夹角 为 ,根据平行四边形定则得到:两个点电荷 在中心处产生的合场强大小 ,方向沿垂 直于 边指向 , 在中心处产生的场强大小为 ,方向沿垂直于 边离开 ,由于 ,则 ,所以三角 形 的几何中心处电场强度的方向沿垂直于 边指向 合 合 经典例题 A. ,沿 轴正向 B. ,沿 轴负向 C. ,沿 轴正向 D. ,沿 轴负向 点电荷移到 点,则 点处场强的大小和方向分别为( ) 【答案】B 【解析】根据“ 、 两点各固定一负点电荷,一电量为 的正点电荷置于 点时, 点处的电场强 度恰好为零.”则正点电荷在 处产生的电场强度 ,方向沿 轴负向; 两个负点电荷在 处产生的电场强度 ,方向沿 轴正向; 因为 和 关于 点对称,所以负点电荷在 处产生的场强大小 ,方向沿 轴负 向; 若将该正点电荷移到 点,则正点电荷在 处产生的场强 ,方向沿 轴正向; 由电场叠加可得: ,方向沿 轴负向. 故选B. A. B. C. D. 13 . 如图所示, 、 和 是以 为直径的半圆弧上的三点, 点为半圆弧的圆心, .电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于 、 两点,这时 点电场强度的大 小为 ;若将 点处的点电荷移至 点,则 点的电场强度大小变为 , 与 之比为( ) 【答案】B 【解析】第一种情况下 点场强等于 ,第二种情况下 点场强由矢量合成可 得 ,故 . 故选B. A. B. C. D. 14 . 如图所示, 、 是两个点电荷, 是这两个点电荷连线中垂线上的一点.图中所画 点的 电场强度方向可能正确的是( ) 【答案】A 【解析】 点电场强度是两个点电荷单独存在时产生场强的矢量和,故合电场强度应该在 点与两个 点电荷连线之间的范围,如图所示: 故A正确,BCD错误; 故选A. 知识点总结 1.场强是矢量,其叠加满足平行四边形定则; 2.正点电荷场强方向是背离正电荷,指向无穷远,负点电荷场强方向是由无穷远指向负电荷; 巩固练习 A. B. C. D. 无法确定 15 . 在场强为 的匀强电场中,有一直角坐标系, 、 是 轴和 轴上的两点,且 , 今将一带电量为 的正点电荷固定在坐标原点,如图所示,当另一个带电量为 的点电荷放在 点时, 发现 所受电场力为零,若将 放在 点,则所受的电场力大小( ) 【答案】C 【解析】 点处的场强为零,故外加的场强大小与点电荷在 点产生的场强大小相等为 ,方 向水平向右, 在 点产生的场强为 , 故在 点受到的电场力为 . 故选C. A. 应放在 点, B. 应放在 点, C. 应放在 点, D. 应放在 点, 16 . 和 为圆上两条相互垂直的直径,圆心为 .将电量分别为 和 的两点电荷放在圆周 上,其位置关于 对称且距离等于圆的半径,如图所示.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再 放一个适当的点电荷 ,则该点电荷 ( ) 【答案】D 【解析】如图,分解 , , 又由题意可知 , 合 合 ∴ ,方向水平向右. 故选D. 合 A. ,方向由 指向 B. ,方向由 指向 C. ,方向由 指向 D. ,方向由 指向 17 . 图中边长为 的正三角形 的三个顶点分别固定三个点电荷 、 、 ,则该三角形中心 点处的场强为( ) 【答案】B 【解析】 点是三角形的中心,到三个电荷的距离为 ,三个电荷在 处产生的场强大小均 根据对称性和几何知识得知:两个 在 处产生的合场强为 再与 在 处产生的场强合成,得到 点的合场强为 ,方向由 指向 . 故选B. 学生总结 A. B. C. D. 18 . 真空中固定有两个点电荷,负电荷 位于坐标原点处,正电荷 位于 轴上, 的电荷量大小为 的 倍.若这两点电荷在 轴正半轴的 处产生的合电场强度为 ,则 、 相距( ) 【答案】B 【解析】依题意,两点电荷电性相反,且 的电荷量较大,且合场强为 的位置在 轴的正半轴,则 可知正电荷 位于 轴的负半轴,设两点电荷相距 ,根据点电荷场强公式可得 又 解得 故选B. 19 . 如图,等边三角形 位于竖直平面内, 边水平,顶点 在 边上方, 个点电荷分别固 定在三角形的三个顶点上.已知 边中点 处的电场强度方向竖直向下, 边中点 处的电场强度 方向竖直向上, 点处点电荷的电荷量的绝对值为 . ( 1 ) 点处点电荷的电荷量的绝对值并判断 个点电荷的正负 ( 2 ) 点处点电荷的电荷量 真题演练 【答案】 ( 1 ) ( 2 ) 点处点电荷的电荷量的绝对值为 ; 均为正电荷 【解析】 ( 1 ) ( 2 ) 因为 点的电场强度竖直向下,则 为正电荷,根据场强的叠加原理,可以知道 与 两点的电荷在 点的电场强度大小相等,方向相反,那么 点电荷带电量为 ,电性 与 相同,又因为 点电场强度竖直向上,可以知道 点电荷在 点的场强垂直于 沿 连线向右上,如图所示,可知 处电荷为正电荷,所以 均为正电 荷. 如图所示 可知 代入 可得 、 、 、 、 非点电荷叠加 (1)微元法: 如图所示,均匀带电圆环所带电荷量为 ,半径为 ,圆心为 , 为垂直于圆环平面的对称轴上的 一点, ,那么 点的场强为多少? (二) 【教法备注】 【教法备注】 (1)将圆环分成n小段,每小段在P处产生的场强大小为 ,d为一小段带电体到P点 的距离; (2)关于O点对称的两小段带电体在P点的场强大小为 ; (3)整个圆环共有 个对称的两小段带电体,总场强大小为 ; (4)当P点逐渐靠近O点时, 圆环中心O处场强大小为零 总 (2)对称法: 如图所示,一半径为 的圆盘上均匀分布着电荷量为 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心 的轴线上有 三个点, 和 、 和 、 和 的距离均为 ,在 点处有一电荷量为 的固定点电荷。已知 点处的场强为 零,则 点处场强的大小为多少?(已知静电力常量 ) (1)b处场强为零,则圆盘带正电, 在b处的场强大小为 (2)b处场强为零,则圆盘在b处的场强大小 ,不能写成 (3)b和d关于c点对称,则圆盘在d处场强大小也为 , 在d处的场强大小 (4)d处场强大小 (3)等效法: 如图所示, 是长为 的均匀带电细杆, 是位于 所在直线上的两点,位置如图。 上电 荷产生的电场在 处的场强大小为 ,在 处的场强大小为 ,则 两处电场强度方向相反还是 、 【教法备注】 【教法备注】 A. 两处的电场方向相同, B. 两处的电场方向相反, C. 两处的电场方向相同, D. 两处的电场方向相反, 20 . 是长为 的均匀带电细杆, 、 是位于 所在直线上的两点,位置如图所示. 上电荷产生的 静电场在 处的场强大小为 ,在 处的场强大小为 .则以下说法中正确的是( ) 相同?大小关系如何? (1)由对称性知, 左边 内的电荷与 右边 内的电荷在 处产生的场强之和为零,即 处的场强 是由杆右端 内的电荷产生的; (2) 处的场强 可看作是由杆右端 内的电荷与杆左端 内的电荷在 处产生的场强矢量 和; (3)设杆左端 内的电荷在 处的场强大小为 ,则 ; (4) 两处场强方向相反,且 、 (4)割补法: 如图所示,用长为 的一根均匀的金属丝完成半径为 的圆环,但在 间留有宽度为 的间隙。将电 量为 的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心 处的电场强度。 (1)如果没有间隙,则圆心 处场强为零; (2)如果间隙换成点电荷,则该处点电荷电荷量为 (3)圆心 处的场强大小即为(2)中点电荷产生的场强大小为 ,但是方向相反。 经典例题 【答案】D 【解析】在杆上 点左右两侧各取 长度,两侧在 点产生的电场强度必然等大反向,合电场为 零.考虑杆上剩余部分在 与 两处的电场必然大小相等,方向相反,而 处的电场在与 处相等的基础上还得加上 点左右两侧杆上各 长度的电荷在该处产生的电场,所以场 强大小必然大于 处的电场大小,有 ,综上所述选项D正确. 故选D. A. B. C. D. 21 . 如图,一半径为 的圆盘上均匀分布着电荷量为 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心 的轴线上有 、 、 三个点, 和 、 和 、 和 间的距离均为 ,在 点处有一电荷量为 ( )的固定点电荷.已 知 点处的场强为零,则 点处场强的大小为( 为静电力常量)( ) 【答案】B 【解析】电荷量为 的点电荷在 处产生的电场强度 ,方向向右,由于 处的场强为零,则圆 盘在b处产生的电场强度也为 ,方向向左. 点和 点关于圆盘对称,那么圆盘在 处产生的电场强度为 ,方向向右,而电荷量为 的点电荷在 处产生的电场 ,方向向右,由于在 处产生电场强度方向相同,所以 点产生的电 场 ,故B正确; 故选B. 合 22 . 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场,如图所示,在半球面 上均匀分布正电荷,总电荷量为 ,球面半径为 , 为通过半球顶点与球心 的轴线,在轴线上 有 、 两点, .已知 点的场强大小为 ,静电力常量为 ,则 点的场强大小 A. B. C. D. 为( ) 【答案】A 【解析】若将带电量为 的球面放在 处, 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场. 则在 、 点所产生的电场为: , 由题知当半球面在 点产生的场强为 ,则 点的场强为 , A选项为 ,故A正确; B选项为 ,故B错误; C选项为 ,故C错误; D选项为 ,故D错误. 故选A. 23 . 下列选项中的各 圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各 圆环间彼此绝 缘.坐标原点 处电场强度最大的是( ) 知识点总结 1.均匀带电的圆环或圆盘不能看成点电荷,场强叠加时要选择合适的方法,比如微元法、对称法; 2.均匀带电的导体棒不能看成点电荷,场强叠加时可选择等效法; 3.均匀带电的球体或球壳可以看成电荷集中在球心的点电荷,场强叠加直接遵循点电荷场强叠加原理 巩固练习 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】A 选项: B 选项: C 选项: D 选项: 根据点电荷的电场强度公式 可得,各 圆环上的电荷在 点的电场场强 大小,再根据矢量合成,求出合场强,最后比较它们的大小即可.由于电荷均匀分布,则各 圆环上的电荷等效集中于 圆环的中心,设圆的半径为 ,则A图 点处的场强大小为 ; 将B图中正、负电荷产生的场强进行叠加,等效两电荷场强方向间的夹角为 ,则 在 点的合场强 ,方向沿 轴负方向; C图中两正电荷在 点的合场强为零,则C图中的场强大小为 ; D图由于完全对称,易得合场强 ; 故选B. A. B. C. D. 24 . 如图所示, 个小球均匀分布在半径为 的圆周上,圆周上 点的一个小球所带电荷量为 ,其余小球带电量为 ,圆心处的电场强度大小为 .若仅撤去 点的带电小球,圆心处的电场强 度大小为( ) 【答案】C 【解析】假设圆周上均匀分布的都是电量为 的小球,由于圆周的对称性,圆心处场强为 ,则知 处 在圆心处产生的场强大小为 ,方向水平向左,可知图中所有 在圆心处的 场强 ,方向水平向右,图中 在圆心处产生的场强大小 , 方向水平向右,根据电场的叠加有: ,则得 ,所以若仅撤去 点 的带电小球,圆心处的电场强度大小为 . 故选C. A. B. C. D. 25 . 图甲中, 为很大的薄金属板(可理解为无限大),金属板原来不带电.在金属板的右侧,距金 属板距离为 的位置上放入一个带正电、电荷量为 的点电荷,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分 布. 是点电荷右侧,与点电荷之间的距离也为 的一个点,几位同学想求出 点的电场强度大小,但发 现问题很难.几位同学经过仔细研究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:图 甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的.图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为 ,它 们之间的距离为 ,虚线是两点电荷连线的中垂线.由此他们分别求出了 点的电场强度大小,正确的 是( ) 【答案】A 【解析】 . 故选A. 学生总结 26 . 水平面上有一带电量为 的均匀带电圆环,圆心为 .其中央轴线上距离 点为 的位置处有一带 电量为 的点电荷.若点电荷受到的电场力为 ,则 ( 为静电力恒量)(选填“ ”“ ”或“ ”).静电力恒量 的单位可表示为 (用“ 单位制”中的基本单位表示). 【答案】 ; 【解析】将带电圆环平均分成无数份,则都可以看成点电荷,则与点电荷 的距离为 , 根据对称性可知,圆环上的电荷在 位置处的场强水平分量被抵消,只剩竖直分量,且半径 大于 ,因此 用“ 单位制”中的基本单位表示 的单位是 ,距离的单位是 ,电荷量的单位 是 ,故静电力恒量 的单位可表示为 . 27 . 半径为 的绝缘细圆环固定在图示位置,圆心位于 点,环上均匀分布着电量为 的正电荷.点 、 、 将圆环三等分,取走 、 处两段弧长均为 的小圆弧上的电荷.将一点电荷 置于 延长 真题演练 A. 正电荷, B. 正电荷, C. 负电荷, D. 负电荷, 线上距 点为 的 点, 点的电场强度刚好为零.圆环上剩余电荷分布不变, 为( ) 【答案】C 【解析】取走 、 处两段弧长均为 的小圆弧上的电荷,根据对称性可知,圆环在 点产生的电 场强度为与 在同一直径上的 和与 在同一直径上的 产生的电场强度的矢量和,如图 所示,因为两段弧长非常小,故可看成点电荷,则有 由图可知,两电场强度的夹角为 ,则两者的合场强为 根据 点的合场强为 ,则放在 点的点电荷带负电,大小为 根据 联立解得 故选C. 电场线 电场线 (1)定义: 为了形象地描述电场的大小、方向而引入的 假想 曲线.(不是电荷的运动轨迹) (2)性质: ①电场线是人为画出的,实际上 并不 存在. ②电场线从 正电荷 出发到 负电荷 终止,任两条电场线不 相交 、不 相切 、不 闭 合 . ③电场线上各点的 切线 方向与该点处的场强方向相同. ④电场线越密的地方, 电场强度越 大 ;越稀的地方, 电场强度越 小 . (3)匀强电场: ①定义:电场中各点的场强大小和方向都 相同 的电场叫匀强电场. ②特点:匀强电场中的电场线是 平行等间距 的直线.电荷在匀强电场中受到的电场力的大小和 方向都不变,即受到的电场力是 恒力 ,若只受电场力,电荷在匀强电场中将做 匀变速 运动,轨 迹是 直线 或者 抛物线 . 常见电场线分布 三、 (一) (二) A. B. C. D. E. F. 电场线既能描述电场的方向,也能描述电场的强弱 电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹 电场线是人们为了使电场形象化而假设的,它不是实际存在的线 电场线是假想出来的一组曲线(或直线),所以它不能用实验方法来模拟 一组疏密均匀、指向一致的平行直线的电场线所表示的电场一定是匀强电场 沿电场线方向,场强一定越来越大 28 . 关于电场线的说法中,正确的是( ) 【答案】ACE 【解析】A.电场线的密集程度可以体现场强的强弱大小,故A正确; B.见定义,电场线不是轨迹,故B错误; C.电场线、磁感线都是虚拟的,是为了文化的传播,人类的千秋万代传承的延续创造出来 的,故C正确; D.可以模拟的,类似磁铁周围的铁粉,带电金属周围的头皮屑,故D错误; E.匀强电场的电场线就是一组方向相同的平行线,故E正确; F.大小由疏密程度决定,故F错误. 故选ACE. 经典例题 A. 这两点电荷一定是同种电荷 B. 这两点电荷一定是等量异种电荷 C. 、 两点电场强度相等 D. 点的电场强度比 点的电场强度大 29 . 、 两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出),如图所示.图中 点为两点电荷 连线的中点, 为两点电荷连线的中垂线, 为中垂线上的一点,电场线的分布关于 左右对 称.则下列说法中正确的是( ) 【答案】BD 【解析】AB.根据电场线的特点,电场线从正电荷指向无穷远,或从无穷远指向负电荷,由图可知 这两点电荷是两个等量异种电荷,故B正确,A错误; CD.由等量异种电荷周围的电场分布可知,中垂线上电场强度由中间两边逐渐减小,故 点电场强度比 点大,故C错误,D正确. 故选BD. 30 . 电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑按照电场的方向排 列起来,如图所示,关于此实验,下列说法正确的是( ) 知识点总结 1.电场线是人为画出的,实际上并不存在. 2.电场线从正电荷出发到负电荷终止,任两条电场线不相交、不相切、不闭合. 3.电场线上各点的切线方向与该点处的场强方向相同. 4.电场线越密的地方,电场强度越大;越稀的地方,电场强度越小. 5.电场中各点的场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场. 巩固练习 A. a图是模拟两等量同种电荷的电场线 B. b图一定是模拟两等量正电荷的电场线 C. a图中A、B应接高压起电装置的两极 D. b图中A、B应接高压起电装置的两极 【答案】C 【解析】从图a模拟出来的形状如图所示,可知为等量异种电荷产生的电场线,即AB应带异种电荷, 所以接高压起电装置的正负极, 而图b模拟出来电场线形状如图所示,可知为等量同种电荷产生的电场线,两极带同种电 荷,所以应接高压起电装置的同一极,故C为正确选项. A. B. C. D. 可能带等量异种电荷 可能带不等量的正电荷 两点处无电场线,故其电场强度可能为零 同一试探电荷在 两点处所受电场力大小相等,方向一定相反 31 . 如图为真空中两点电荷 形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称, 点为 电荷连线的中点, 为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是( ) 、 、 、 、 、 、 、 【答案】D 【解析】AB.根据电场线的特点,从正电荷出发到负电荷终止可以判断, 、 是两个等量同种电 荷,故AB错误; C.电场线只是形象描述电场的假想曲线, 、 两点处无电场线,其电场强度也不为零,故 C错误; D.同一试探电荷在 、 两点处场强大小相等方向相反,所受电场力大小相等,方向一定相 反,故D正确. 故选D. 【教法备注】 学生总结 电场力 (1)由电场强度的定义式 ,可导出电场力 . ,电场线越密,电场力 越大 , 若电荷仅受电场力,则 (2)电场力是性质力,与重力、弹力、摩擦力一样,遵循力学的一切规律. (3)电场力是由电荷和场强共同决定的,而场强是由电场本身决定的. 电场力、静电力、库仑力三者关系: (三)

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02.电场强度与电场线(pdf版)-【师者匠心系列】2024-2025学年高中物理讲义(人教版2019必修三)
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