内容正文:
必修三第九章《静电场及其应用》课前课中课后
试题精准练
教材:人教版必修三
课题:第九章《静电场及其应用》第3节 电场 电场强度
一、课前预习精准练(10分钟)
(一)知识点梳理
1、电场
(1)电场:凡是有电荷的地方,周围就存在电场,电荷之间的相互作用是通过电场发生的.
(2)电场力:电场对电荷的作用力.
(3)静电场:静止场源电荷在其周围产生的电场.
2、电场强度
(1)电场强度:放入电场某点处的试探电荷受到的电场力F与它的电量q之比,叫作电场在该点的电场强度.
(2)定义式:E=. 单位:牛顿每库仑,符号为N/C.
(3)方向:电场强度是矢量(电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点受到的电场力的方向相同,与负电荷在该点受到的电场力的方向相反).
(4)匀强电场:各点场强的大小和方向都相同的电场.
3、点电荷的电场
(1)真空中点电荷的电场,场强公式:E=k.
(2)电场强度的叠加:场强是矢量,如果场源是多个点电荷时,电场中某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.
4.电场线:在电场中画出一系列有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都和该处的场强方向一致.
(1)特点:场强越大的地方,电场线越密,场强越小的地方,电场线越疏;任意两条电场线都不相交.
(2)匀强电场的电场线分布:匀强电场的电场线为间隔距离相等的平行直线.
(二)课前小练
1.中其他条件不变,把甲、乙两球所带的电荷量改为+3q和-q,则平衡时两球的位置可能是图中的( )
2.某点电荷在距离其处产生的电场的电场强度大小为。该点电荷所带电荷量的大小是多少?
2、 课中提升精准练(10分钟)
1.下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
2.如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q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( )
A.P和Q都带负电荷
B.P和Q都带正电荷
C.P带正电荷,Q带负电荷
D.P带负电荷,Q带正电荷
3.如图所示,用一条绝缘细线悬挂一个带电小球,小球质量为m=1.0×10-2 kg,所带电荷量为q=+2.0×10-8 C,现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向的夹角为θ=30°,重力加速度g=10 m/s2,则匀强电场的电场强度E大小为( )
A.5×106 V/m B.×106 V/m
C.5×106 V/m D.×106 V/m
4.如图所示,在场强为E的匀强电场中,以O点为圆心、以r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直且过圆心的两条直线和圆周的交点.当把一试探电荷+q放在d点恰好平衡时(不计重力):
(1)匀强电场场强E的大小、方向如何?
(2)试探电荷+q放在c点时,受力Fc的大小、方向如何?
(3)试探电荷+q放在b点时,受力Fb的大小、方向如何?
三、课后巩固精准练(10分钟)
1.如图所示为静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是( )
A.这个电场可能是负点电荷形成的
B.C点处的场强为零,因为那里没有电场线
C.负电荷在B点时受到的静电力的方向沿B点切线方向
D.点电荷q在A点受到的静电力比在B点受到的静电力大
2.将检验电荷q放在一点电荷产生的电场中,当检验电荷与该点电荷相距r1时,检验电荷所受的电场力为F1,则当检验电荷与该点电荷相距为r2时,检验电荷所在处的场强大小为( )
A. B. C. D.2
3.如图所示,直角三角形ABC中∠B=30°,点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB,测得在C处的正点电荷所受静电力方向平行于AB向左,则下列说法正确的是( )
A.A带正电,QA∶QB=1∶4 B.A带正电,QA∶QB=1∶8
C.A带负电,QA∶QB=1∶4 D.A带负电,QA∶QB=1∶8
4.如图所示,绝缘细线一端固定于点,另一端连接一带电荷量为q,质量为m的带正电小球,该装置处于水平向右的匀强电场中,小球静止时细线与竖直方向成角,求:
(1)细线的拉力;(2)匀强电场的电场强度E。
3、 知识点记忆
两个电场强度公式的比较
公式
项目
E=
E=
适用范围
一切电场
真空中点电荷的电场
表达式意义
定义式
决定式
电荷量的含义
q表示试探电荷的电荷量
Q表示场源电荷的电荷量
物理量之间关系
E与F和q均无关,仅与它们的比值相等
E∝Q,E∝
相同点
矢量,遵循平行四边形定则。单位:N/C或V/m
五、参考答案
(一)前预习精准练
1.D 2.由 得
(二)课中提升精准练
1.C 2.D 3.B
4. (1)对试探电荷在d点时进行受力分析,如图所示.
F1=k,F2=qE,由于F1=F2,所以E=k,正电荷所受静电力方向与场强方向相同,故匀强电场方向沿db方向.
(2)试探电荷放在c点:Ec==E=k,
所以Fc=qEc=k,方向与ac方向成45°角斜向下.
(3)试探电荷放在b点:Eb=E2+E=2E=2k,所以Fb=qEb=2k,方向沿db方向.
(三)课后巩固精准练
1.D 2.B 3.D
3.(1)根据小球受力情况,小球处于平衡状态,竖直方向有 解得细线的拉力为
(2)水平方向受力平衡,则有 解得
故电场强度大小为,方向水平向右。
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