内容正文:
物理
必修第三册
3电场
电场强度
学习目标要求
核心素养和关键能力
1.知道电场的概念及电场的基本性质
1.科学思维
2.理解电场强度及其定义式,并能用该公式进行有关计算.
(1)比值定义法
3.掌握点电荷的电场和电场强度的叠加
(2)在进行场强叠加计算时,培养综合分析能力和迁移能力.
4.知道电场线的概念,了解几种典型电场的电场线分布2.科学探究
特点
用试探电荷探究电场的性质。
必备知识·自主梳理
预习新知夯实基础
一、电场
Q
1.电场的产生:电荷在其周围产生
,电场
是
周围存在的一种特殊物质。
(1)公式:E=
2.基本性质:电场对放入其中的电荷产生
(2)方向:若Q为正电荷,电场强度方向沿Q和
该点的连线
Q;若Q为负电荷,电场强度
3.电荷间的相互作用
方向沿Q和该点的连线
Q.
电荷产生电场力电荷
2.电场强度的叠加
力
产生
(1)电场中某点的电场强度等于各个点电荷单
独在该点产生的电场强度的
这种关
电荷之间是通过
发生相互作用的。
系叫作电场强度的叠加
4.静电场:
电荷产生的电场:
例如,图中P点的电场强度
二、电场强度
E,等于点电荷Q1在该点产
1.试探电荷:为研究源电荷电场的性质而引入的
生的电场强度E1与点电荷
电荷量和
都很小的点电荷,
Q2(为负电荷)在该点产生
⊕--
Q
2.场源电荷:
的带电体所带的电荷。
的电场强度E2的
3.电场强度
(2)如图所示,一个半径为R的均匀带电球体
(1)定义:放入电场中某点的试探电荷所受的:
(或球壳)在球的外部产生的电场,与一个位于
跟它的
的比值.
球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电
(2)定义式:E=
(3)单位:牛每库(N/C)
场相同,即=,号式中的r是球心到该点的
(4)方向:电场强度是矢量,电场中某点的电场
距离(r>R),Q为整个
所带的电荷量
强度的方向与
在该点所受的静电力的:
方向相同,与负电荷所受力的方向相反.
(5)物理意义:电场强度是描述电场的力的性质:
的物理量,与试探电荷受到的静电力大小无关,
三、点电荷的电场电场强度的叠加
1.点电荷的电场
如图所示,
电荷Q与
电荷q相距
为r,则它们之间的库仑力F=學-=号:所
四、电场线
r2
1.定义:电场线是画在电场中的一条条有方向的
以电荷g处的电场强度E=F=k
曲线,曲线上每点的
表示该点的电
r2
场强度方向.
10
第九章
静电场及其应用
2.特点
即学即用
(1)电场线从
或
出发,终止于
或
,是不闭合曲线,
1.判断下列说法的正误
(2)电场线在电场中不
,这是因为在电
(1)根据电场强度的定义式E=E可知,E与F
q
场中任意一点的电场强度方向具有唯一性
成正比,与q成反比
(
(3)在同一幅图中,电场线的疏密反映了电场强:
(2)电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相
度的相对大小,电场线越密的地方电场强度:
同,当该点放置负电荷时,电场强度反向.(
越大
(3)由E=婴知,在以Q为球心,为半径的球
(4)电场线不是实际存在的线,而是为了形象地:
面上,各处电场强度相同
(
)
描述电场而假想的线,
(4)同一试探电荷在电场线密集的地方所受静
五、匀强电场
电力大。
1.定义:电场强度的大小
,方向
的
(5)电场线是人们假设出来的,用以形象表示电
电场.
场的强弱和方向,客观上并不存在
()
2.电场线特点:匀强电场的电场线可以用疏密程:2.在静电场中的某一点A放一个试探电荷q=一1
度
的平行线来表示
×10一10C,g受到的静电力为1×10-8N,方向向
3.实例:相距很近的一对带等量异种电荷的平行
左,则A点的电场强度的大小为
,方向
金属板,它们之间的电场除边缘外,可以看作匀
;如果从A点取走q,A点电场强度大
小为
强电场.
关键能力·合作探究
讲练设计探究重点
要点1对电场和电场强度的理解
探究归纳
探究导入(1)电荷A是如何对电荷B产生作用
1电场强度的两个性质
力的?电荷B是如何对电荷A产生作用力的?
(1)唯一性:电场中某点的电场强度E是唯一
(2)在空间中有一电场,把一带电荷量为q的试
探电荷放在电场中的A,点,该电荷受到的静电
的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空
力为F.若把带电荷量为2q的点电荷放在A:
间位置)决定的,与是否放入试探电荷、放入电
点,则它受到的静电力为多少?若把带电荷量:
荷的电性、电荷量的多少均无关。
为nq的点电荷放在该,点,它受到的静电力为多
(2)矢量性:电场强度描述了电场的方向,是矢
少?电荷受到的静电力F与电荷量q有何:
量,其方向与在该点的正电荷所受静电力的方
关系?
向相同,与在该点的负电荷所受静电力的方向
(3)如图所示,若此电场为正点电荷g.!
相反
Q的电场,在距Q的距离为处放一试探电荷
;2.两点说明
q,求q受到的静电力F与q的比值;该比值与g
有关吗?
(1)公式E=E是电场强度的比值定义式,该式
给出了测量电场中某一点电场强度的方法.应
当注意,电场中某一点的电场强度由电场本身
决定,与是否测量及如何测量无关
(2)公式E-号可变形为F=,电场强度E与
电荷量g的乘积等于静电力的大小;正电荷所
受静电力方向与电场强度方向相同,负电荷所
受静电力方向与电场强度方向相反
11
物理必修第三册
[典例1]如图所示,在一带负
电的导体A附近有一点B,
要点2点电荷的电场电场强度的叠加
如在B处放置一个电荷量为
探究导入(1)如图甲所示,
9g
一2.0×108C的点电荷q1,
在正点电荷Q的电场中有一正试
甲
测出其受到的静电力F1大
探电荷q,已知q到Q的距离为r,Q对q的作
小为4.0×106N,方向如图所示
用力是多大?Q在q所在位置产生的电场的电
(1)B处电场强度是多大?方向是怎样的?
(2)拿走q1后,B处的电场强度是多大?
场强度是多大?方向如何?
(3)如果换用一个电荷量为4.0×107C的点
(2)如果再有一正点电荷Q'=
电荷q2放在B点,此时B处的电场强度是多
Q,放在如图乙所示的位置,q
大?方向是怎样的?电荷92受力如何?
所在位置的电场的电场强度是
F
多大?方向如何?
[思路点拨]
E=
→E与F、q无关→F2=qE
乙
[听课记录]
/名师点评/
理解电场中的电场强度时要注意以下两点
(1)分清哪个是试探电荷,哪个是场源电荷,公
式E=卫中的q是试探电荷的电荷量.
(2)确定电场强度的方向一定要看清试探电荷
是正电荷还是负电荷,再确定电场强度与静电
力的方向是相同还是相反
探究归纳
针对训练
1.公式E-和E=号的比较
1.(多选)如图是电场中某点的电场强度E及所受
9
电场力F与放在该点处的试探电荷所带电荷量
公式
q之间的函数关系图像,其中正确的是(
E-F
E-40
E
比较内容
本质区别
定义式
决定式
A
B
D
给出了一种测
指明了点电荷场
2.如图所示,电场中a、b、c三点,
F
意义及用途
量电场强弱的
强大小的决定
一个电荷量为q=十2×10-8Ca6
深我在山点受到的静电力是6、
方法
因素
10一6N,方向由b指向c.关于b点的电场强
真空中点电荷的
适用范围
一切电场
度,下列说法正确的是
)
电场
A.b点的电场强度大小是300N/C、方向由b:
指向a
g表示引人电场
Q表示产生电场
B.b点的电场强度大小是300N/C、方向由b
Q或g的意义
的试探电荷的
的点电荷(场源
指向c
电荷量
电荷)的电荷量
C.若在b点改放一个q=一1×10-8C的电
荷,则该点的电场强度变为600N/C,方向
E虽然可以用F
与g的比值来
由b指向a
关系理解
表示,但E的大
D.若在b点改放一个q=一1×108C的电
.
BeQ.
小与F、g的大
荷,则该点的电场强度变为600N/C,方向
小无关
仍由b指向c
12
第九章静电场及其应用
2.电场强度的叠加
点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强
(1)对于较大的不能看作点电荷的带电体的电
度的大小为E1;若将N点处的点电荷移到P
场强度,可把带电体分成很多小块,每块可以看
点,则O点的场强大小变为E2,则E1与E2之
作点电荷,用点电荷电场强度叠加的方法计算.
比为
(2)存在两个或两个以上场源点电荷的空间,求
A.1:2
B.2:1
解某点场强或比较两点场强大小时要进行场强:
C.2:√3
D.4:√3
的叠加,且场强的叠加满足平行四边形定则。
4.直角坐标系xOy中,M、N
↑y
[典例2]如图,真空中有一等
两点位于x轴上,G、H两
H(0,a)
边三角形ABC,边长d=
点坐标如图所示.M、N两
M
N衣
0.30m.在A点固定一电荷
点各固定一负点电荷,一电
↑G0,-a)
量g1=十3.0×106C的点
荷量为Q的正点电荷置于
电荷,静电力常量k=9.0×
O点时,G点处的电场强度恰好为零,静电力常
109N·m2/C2,求:
量用k表示.若将该正点电荷移到G点,则H
(1)点电荷q1产生的电场在C处的电场强度
点处电场强度的大小和方向分别为
E1的大小;
(2)在B点固定另一个q2=-3.0×106C的
A.3kQ
4a2
沿y轴正向
B.3kQ
a2
,沿y轴负向
点电荷,则C处合电场强度E的大小及方向;
、
(3)在(2)条件下,试探电荷q3=十5.0×10-7C
C.5,沿y轴正向
4a2
D
5k9,沿y轴负向
4a2
放在C处受到的静电力F大小
要点3电场线的理解与应用
[听课记录]
探究导入(1)如图所示,在电场线的模拟实验
中,头发屑浮在蓖麻油内,油中放入电极,电极
周围产生电场,头发屑排列起来的形状显示出
电场线的分布,这说明电场线是客观存在的,
对吗?
/名师点评/
甲
丙
合场强的求解技巧
(1)电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法
(2)如图所示,A、B是点电荷a、b连线上的两
则,常用的方法有图解法、解析法、正交分解法
点,实线是它们间的电场线.电荷a、b各带有什
等;对于同一直线上电场强度的合成,可先规
么性质的电荷?A、B两点的电场强弱相同吗?
定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算,
方向相同吗?
(2)当两矢量大小相等、方向相反、作用在同一
直线上时,两矢量合成叠加,合矢量为零,这样
的矢量称为“对称矢量”,在电场的叠加中,注
意图形的对称性,发现对称矢量可简化计算.
针对训练
3.如图所示,M、N和P是以
M+-
60y
W
MN为直径的半圆弧上的
三点,O点为半圆弧的圆
心,∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反的两个
13
物理
必修第三册
A.B、C两点场强大小相等,方向相同
探究归纳
B.A、D两点场强大小相等,方向相反
1.电场线的应用
C.E、O、F三点比较,O点场强最强
(1)按照电场线画法的规定,场强大处电场线
D.B、O、C三点比较,O点场强最强
密,场强小处电场线疏,根据电场线的疏密可以
[听课记录]
比较场强的大小.
(2)根据电场线的定义,电场线每点的切线方向
就是该点电场强度的方向
2.等量异种点电荷与等量同种点电荷电场线的
;
比较
等量异种点电荷
等量同种(正)点电荷
电场线分
布图
0点最小,从O点
/名师点评/…
连线上的场
O点为零,从O点沿
沿连线向两边逐渐
等量点电荷电场线的两点说明
强大小
连线向两边逐渐变大
变大
(1)等量异种点电荷中垂线上各点电场强度方
O点最大,从O点O点为零,从O点沿
向相同,且均与中垂线垂直,
中垂线上的
沿中垂线向两边逐
中垂线向两边先变大
(2)等量同种点电荷中垂线上电场强度有两个
场强大小
渐变小
后变小
极值点,且关于两电荷连线中心对称。
关于O点对
针对训练
称的点A与
等大同向
等大反向
A'、B与B1
5.如图中画了四个电场的电场线,其中图A和图
的场强
C中小圆圈表示一个点电荷,图A中虚线是一
[典例3]
(多选)用电场
个圆,图B中几条直线间距相等且互相平行,则
线能很直观、很方便地
在选项图A、B、C、D中M、N两处电场强度相
比较电场中各点场强的
同的是
强弱,图甲是等量异种
甲
点电荷形成电场的电场
线,图乙是场中的一些
+E
+9
-q
点:O是电荷连线的中
R
点,E、F是连线的中垂
乙
M
线上关于O点对称的两
点,B、C和A、D也关于O点对称,则
D
14
第九章
静电场及其应用
素养演练·提升技能
达标训练素养提高
1.有关电场强度的理解,下述说法正确的是(
):4.在一个等边三角形ABC顶点
A.由E=E可知,电场强度E跟放入的电荷q
B和C处各放入一个电荷量相
同的点电荷时,测得A处的场
所受的静电力F成正比
强大小为E,方向与BC边平行
B
B.当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现
且由B指向C,如图所示.拿走C处的点电荷
电场这种特殊的物质,才存在电场强度
后,A处电场强度情况将是
(
)
C由E=号可知,在离点电荷很近的地方,
A.大小仍为E,方向由A指向B
B.大小仍为E,方向由B指向A
接近于零,电场强度为无穷大
C.大小变为号,方向不变
D.电场强度是反映电场本身特性的物理量,与
D.不能得出结论
是否存在试探电荷无关
5.在M、N两点放置等量的
H
2.真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和:
异种点电荷如图所示,
3,则A、B两点的电场强度大小之比为(
MN是两电荷的连线,
+Q
Q
A.3:1
B.1:3
HG是两电荷连线的中
C.9:1
D.1:9
垂线,O是垂足.下列说
G
3.如图,在(a,0)位置放置电
2aty
法正确的是
(
)
荷量为q的正点电荷,在
A.OM中点的电场强度大于ON中点的电场
(0,a)位置放置电荷量为q
ad 9
P(a,a)
强度
的负点电荷,在距P(a,a)
B.O点的电场强度大小与MN上各点相比是
1+9
2a
最小的
为√2a的某点处放置正点电
C.O点的电场强度大小与HG上各点相比是最
荷Q,使得P点的电场强度为零.则Q的位置
小的
及电荷量分别为
(
D.将试探电荷沿HG由H移送到G,试探电荷
A.(0,2a),√2g
B.(0,2a),2√2g
所受静电力先减小后增大
C.(2a,0),√2g
D.(2a,0),2√2q
温馨提示
请做课时分层检测(三)
专题提升1
库仑定律和电场强度
[学习目标要求]1.会利用力学方法分析静电力作用下的平衡问题.2.能够解决静电力作用下的动
力学问题.3.能够分析电场线和带电粒子运动轨迹问题.
关键能力·合作探究
讲练设计探究重,点
提升1静电力作用下的平衡问题
[典例1]
如图所示,带电荷量分别为十q和+4q
探究归纳
的两点电荷A、B,相距L,问:
角度1同一直线上三个点电荷的平衡问题
+q
+4g
1.平衡条件:每个点电荷受到的两个库仑力必须:
L
B
大小相等,方向相反
(1)若A、B固定,在何处放置点电荷C,才能使
2.只要其中两个点电荷平衡,第三个点电荷一定
C处于平衡状态?
平衡,只需根据平衡条件对其中的两个点电荷:
(2)在(1)中的情形下,C的电荷量和电性对C
列式即可.
的平衡有影响吗?
15带电体能不能看作点电荷,不是看带电体的体积大小和电荷量大!素养演练·提升技能
小,而是看带电体的大小相对于带电体间的距离能不能忽略不计,1,AB[依据同种电荷相斥,异种电荷相吸,可判定小球带正电,故
即两个带电体的大小和形状对它们之间相互作用力的影响能不能!A正确:从题图可看出,距离带电导体球Q越远,细丝线与竖直方
忽略不计,所以即使体积很大的带电体也可能看作点电荷,即使是!
向的夹角越小,通过对小球的受力分析可知,小球受到的库仑力越
电荷量很小的电荷也不一定能看作点电荷,两个带电的金属小球,
小,则该实验可以研究电荷间相互作用力大小与它们之间距离是
不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理,故C错误,D
否有关,但不能得出电荷之间的相互作用力大小与电荷之间距离
正确.]
的平方成反比的结论,故B正确,C、D错误.门
提示:电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关,距离越大,2.AC[库仑定律公式F=99的适用条件是真室中静止的点电
要点2
-2
静电力越小
荷,故A正确:两带电小球相距很近时,不能看作点电荷,公式F=
探究归纳
[典例2][解析]在A处放一电荷量为十g的点电荷时,Q所受的
k9不适用,故B错误:相互作用的点电荷间的库仑力也是一对
静电力大小为F=Qg:在C处放一电荷量为一2g的点电荷时,
作用力与反作用力,大小相等,方向相反,故C正确:当两带电球本身
rAB
Q所受的静电力大小为F'_Q:2g=2Qg」
的半径不满足远小于它们间的距离时,就不能看作点电荷,公式
、广2
Γ(2rAB)22rAB
F=k不再适用,库仑力还与它们的电荷分布有关,故D错误.]
电荷Q是正还是负,两种情况下,Q受力方向相同,故选项B正确,
A、C、D错误.
[答案]B
3,C[两个带电小球接触前库仑力大小为F=Q72,两小
r2
针对训练
球完全相同,接触之后再分开,两球所带电荷中和后再均分,故两
2.CD[库仑定律适用于点电荷,当带电体的形状、大小及电荷的分布}
球所带电荷量均变为3Q,此时两球之间的库仑力大小F=
状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可以看作
点电荷,与带电体的体积没有必然的联系,故A错误:当两个带电体
:3Q:2-36g,解得F-3,故C正痛,A,BD错误.]
7
间的距离0时,带电体不能看作点电荷,库仑定律不再适用,故B
错误:库仑定律和万有引力定律的表达式分别为F=k9,F方=4,C[因A,B都带正电,所以静电力表现为斥力,即B对A的作用
2
力沿BA的延长线方向,而不论C带正电还是带负电,A和C的作
G四可知它们都是与距离平方成反比的定律,故C正确;静电力常;
用力方向都必须在AC连线上,由平行四边形定则知,合力必定为
以两个分力为邻边所作的平行四边形的对角线,所以A和C之间
量k的值为9.0×10”N·m/C,故D正确.]
必为引力,且FcA<F4所以C带负电,且Qc<QB]
Q·2Q
5.解析(1)质子带电荷量为十,所以它是由2个上夸克和1个下
3.C[根据库仑定律知F=
kQ
,,用不带电的小球C与
夸克组成的.按题意,三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处,
如图所示
A接触,则A、C的电荷量为Qa=Qc=
十Q,C再与B接触,别
(2)上夸克与上夸克之间的静电力应为
2
B的电荷量为Q=十日Q,使A,B间距离增大为原来的2倍,根
4
L
据底仑定律知此时静电力大小F=车QX豆Q
3Q2=3F,
代入数值,得Fm≈45.5N,为斥力:
(2r)2=128k=64
上夸克与下夸克之间的静电力为
故C正确,A,B、D错误.]
2
要点3
L?
提示:A对C的静电力大小为b
代入数值,得F≈22.8N,为引力
a
,方向沿AC方向,B对C的静电!
答案(1)图见解析(2)见解析
力大小为Q方向沿BC方向,C所受静电力的合力为Q
,方1
a2
3电场
电场强度
向沿AB的垂直平分线斜向下,
探究归纳
必备知识·自主梳理
[典例3][解析]电子带负电荷,在C点同时受A、B两点电荷的:一、1,电场电荷2.力的作用3.电场4.静止
静电力FA、FB,如图所示。
二、1.体积2.激发电场3.(1)静电力F电荷量g(2)
F
由库仑定律F=k9型得
(4)正电荷
Fx=kIQiel_
r2
三1.场源试探(1)k
:(2)背离指向2.(1)矢量和矢量和
9.0×10°×2×104×1.60×10”N=8.0×
(2)球体
+
(6×10-2)2
四、1.切线方向2.(1)正电荷无限远无限远负电荷
10-21N.
(2)相交
同理可得:FB=8.0×1021N.
五、1.相等相同2.相同
由平行四边形定则和几何知识得静止放在C点的电子受到的静电:即学即用
力大小为F=FA=Fm=8.0×101N,方向平行于AB连线向左.1.(1)X(2)×
(3)×(4)/(5)√2.100N/C向右100N/C
[答案]8×10-1平行于AB连线向左
:关键能力·合作探究
针对训练
要点1
4.D[若C与A、B的电性相反,则C受到A、B的库仑引力大小相,
提示(1)电荷A在周图产生电场,该电场对电荷B有力的作用:
等、方向相反,当B向右移动时,B对C的库仑引力减小,故C所!
电荷B在周围产生电场,该电场对电荷A有力的作用,
受A、B的库仑力的合力向左,即靠近A移动:若C与A、B电性相!
(2)2FnFF与g成正比,即F与g的比值为定值
同,则C受到A、B的库仑斥力大小相等、方向相反,当B向右移动
时,B对C的库仑斥力减小,故C所受库仑斥力的合力向右,即C
(3)Q
无关
远离A移动.]
5,解析1)设等边,三角形的边长为一,由题意可知a球所受库仑力探究归纳
的合力F方向叠直手a、b的连线向下,故b对。为向右的引力,[典例1][解析](1)由电场强度公式可得E=9
c对a为斜向左下的斥力,
(2)由力的分解可知F cos60°=F,故F.=2Fb,又F.=i
2.0X10一N/C=20N/C,因为是负电荷,所以场强方向与F方
4.0×10-6
k9g,F=k99,联立可得4.=2g%,即g-2.
向相反.
答案(1)引力斥力(2)2
(2)电场强度是由电场本身的特性决定的,与是否放入武探电荷、
210
放入电荷的电性、电荷量的多少均无关,故拿走9后,B处的电场:针对训练
强度大小仍为200N/(.
:5.B[电场强度为矢量,M、N两处电场强度相同,则电场强度方向、
(3)此时B处场强仍为200N/C,方向与F1相反.92在B点所受!大小都要相同.图A中M、N两点的电场强度大小相同,方向不
静电力F2=q2EB=4.0×10-1×200N=8.0×10-5N,方向与场
同:图B是匀强电场,M、N两点的电场强度大小、方向都相同:图
强方向相同,也就是与F1方向相反
C中M、N两点的电场强度方向相同、大小不同:图D中M、N两
[答案]见解析
点的电场强度大小、方向都不相同,故选项B正确.]
针对训练
1.D[电场中来点的电场强度与诚探电荷无关,A正确,B错误:素养演练·提升技能
由F=qE可知,F一q图线为过原点的倾斜直线,C错误,D正确.]1,D[电场强度E可以根据定义式E=F计算,与试探电荷无关,
2B[6点的电场强度E一号0NC=300NC.由电号接
是由电场本身决定的,故A错误:电场强度是由电场本身决定的,
度的方向与正电荷所受静电力方向相同可知,b点的电场强度方
是电场的一种性质,与试探电荷是否存在无关,故B错误,D正确:
向由b指向c,故A错误,B正确:某点的电场强度与放入该点电荷,
公式E=k是适用于真空中的点电荷产生的电场,当,接近0时,
的电荷量和电性无关,故C、D错误,
要点2
电荷已不能看作点电荷,故C错误.]
(1)提示:根据库仑定律有F=kQg,所以Q在g所在位置产生2,C[由点电荷的电场强度公式E=日可知,A、B两点的电场强
的电场的电场强度为E=号=号,方肉沿Qg的连线
度大小之比为9:1,选项C正确.门
q
3.B[(a,0)和(0,a)两,点处的电荷量为g的,点
离Q.
电荷在P点产生的电场强度的矢量和E=
、E
E
(2)提示:如图所示,Q、Q分别对g有力的作
Fa5-------
用,9所受的静电力为两个力的合力,所以
g,方向如图所示[由点(a,a)指向点
F=√F+F,7=2kg
(0,2a)],由在距P点为√2a的某点处放置的
正点电荷Q,使得P点电场强度为零可知,此
0
2a x
所以9所在位置的电场的电场强度为E=F
r
正电荷位于(0,2)点,且电荷量Q满足0=g,解得Q
=2k9,方向斜向右上方,与Q,g连线夹角
(√2a)2
a
为45,
:2√2g,B正确.]
探究归纳
:4,B[设B、C处点电荷在A处产生的场强大小均为E‘,由失量的
[典例2][解析](1)点电荷91在C处产生的电场强度方向由A:
合成知,E=E,拿走C处的点电荷后,A处电场强度大小为E,方
向由B指向A,选项B正确.]
指向C,由点电荷电场强度公式有E=k马
!5,B「等量异种点电荷电场线分布如图
所示,电场线的疏密表示电场的强弱,
代入数据得E1=3×10N/C,
(2)点电荷2在C处产生的电场强度大小E2=E1,方向由C指:
由对称性可知()M中点的电场强度等
向B,
于(ON中点的电场强度:O,点的电场强
根据平行四边形定则有E=2E1cos60
度大小与MN上各点相比是最小的:)
代入数据得E=3×105N/C,方向平行于AB连线向左.
点的电场强度大小与HG上各点相比
(3)电荷q3在C处受到的静电力F=gE
是最大的,故A、C错误,B正确:因电场线的疏密表示电场的强
代入数据得F=0.15N.
弱,沿HG由H到G电场强度先变大再减小,由F=gE可知,将
[答案](1)3×10N/C(2)3×10N/C平行于AB连线向左
试探电荷沿HG由H移送到G,试探电荷所受静电力先增大后减
(3)0.15N
小,故D错误.]
针对训练
3.B[设半图孤的半径为r,M、N两,点的点电
专题提升1库仑定律和电场强度
0
荷的电荷量分别为Q和一Q,M、N两点的点
120°
关键能力·合作探究
电荷在0点所产生的场强均为E=kg,且方
192-
--E
提升1
向相同,则0点的合场强E1=k9十k马
探究归纳
1角度1
:[典例1][解析](1)由平衡条件,对C进行受力分析,C应在AB
2是,当N点处的点电荷移到P点时,0点场强如图所示,合场的连线上且在A,B之间,设与A相距,则
强大小E2=k是,则E1与E,之比为2:1,B正确.]
!k99=k499C
r2
(L-r)2
4.B因正电荷Q在()点时,G,点的电场强度为零,则可知两负!
电荷在G点形成的电场的合电场强度与正电荷Q在G点产生!
解得r=3
的电场强度等大反向,大小为E=是.若将正电荷移到G
(2)C电荷的电荷量的大小和电性对平衡无影响,
(3)设放置的点电荷的电荷量为Q,分别对A、B受力分析,根据平
点,则正电荷在H点的电场强度为E1=k
品铝因两负
Q
衡条件,
电荷在G点的电场强度与在H点的电场强度等大反向,则H!
对电荷A:智-9学
点的合电场强度为E=E。一E=,方向活y轴负向,故B时
4a2
对电苻,罗=名9
(L-r)
正确.门
要点3
(1)提示:不对,头发屑在电场中被极化,极化的头发屑在电场中受
联立可得r=子,Q=号9(负电荷)
静电力,我们用无数头发屑在静电力的作用下排列起来的形状来:
即应在AB连线上且在A,B之间,距A点电荷号处放置一个电荷
模拟电场线.
(2)提示:a带正电,b带负电,A、B两点电场强弱不同,方向相同,
探究归纳
量为号9的负电荷。
[典例3][解析]根据等量异种点电荷电场的分布情况可知,B、C:[答案]见解析
两点对称分布,场强大小相等,方向相同,选项A正确:根据对称角度2
性可知,A,D两处电场线疏密程度相同,A、D两点场强大小相同,[典例2][解析]因为B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上
方向相同,选项B错误:E、O、F三点中O点场强最强,选项C正!
且恰与A等高,设A、B之间的水平距离为L,依据题意可得
确:B、O、C三点比较,O点场强最小,选项D错误
[答案]AC
h
;an30°=
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