完整版二電場力的性質(zhì)

1、二、電場力的性質(zhì)（一）電場強(qiáng)度1 .意義：描述電場力的性質(zhì)2.常用計(jì)算式：（1 ）定義式：（2 ）導(dǎo)出式：基礎(chǔ)知識梳理E= F/qE=kQ/r2 （適用于真空中的 點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，其中 Q是產(chǎn)生該電場的電荷）E = U/d （適用于 勻強(qiáng)電場，其中d是沿電場線方向上的距離 ）3性質(zhì)（1 ）矢量性： 合成法則進(jìn)行.（2）固有性：電場中某一點(diǎn)的場強(qiáng)大小與方向是一個(gè)定值，與放入的 決定。4熟記三種特殊電場的場強(qiáng)特點(diǎn)（1）點(diǎn)電荷：越靠近場源 E越大（填大或?。? ）等量異種電荷：兩電荷連線上中點(diǎn) E最?。ㄌ畲蠡蛐。?中垂面上中點(diǎn)E最大 （填大或?。灾悬c(diǎn)為圓心向外延伸 E 逐漸減?。ㄌ钤龃蠡驕p

2、?。?，但方向均相同且平行于連線，如與該點(diǎn)正電荷受力方向相同，與負(fù)電荷的受力方向相反；電場強(qiáng)度的合成按照矢量的檢驗(yàn)電荷無關(guān)，僅由電場自身IA匚心- Q右圖所示。（3）等量同種電荷：兩電荷連線上中點(diǎn) E=0,中垂面上以中 點(diǎn)為圓心向外延伸 E先增大后減小（填大或?。较虼怪庇?連線，如右圖所示。（二）電場線：1作用：形象地描繪電場（客觀上并不存在）.2特點(diǎn) 方向性：切線方向是該點(diǎn) 場強(qiáng)的方向 非閉合性：從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，或從正電荷出發(fā)到 發(fā)到負(fù)電荷終止. 稀密性：疏密表示該處電場的 場強(qiáng)大小.3.六種常見電場線無窮遠(yuǎn)處終止，或者從無窮遠(yuǎn)處出點(diǎn)電荷的電煬. % V I r I _直耄荷與帶

3、電平板等量異種點(diǎn)電荷的電場等量同種點(diǎn)電荷的電場4.電場線與電荷運(yùn)動軌跡的關(guān)系：電場線與電荷的運(yùn)動軌跡不一定重合。電荷的運(yùn)動軌跡由帶電粒子受到的合外力情況和初速度情況來決定。只有滿足電場線是直線：粒子的初速度為 零或初速度方向與電場線在同一條直線上時(shí)，其運(yùn)動軌跡才與電場線重合。應(yīng)考問題方法指導(dǎo)1 1電場強(qiáng)度的理解和應(yīng)用例1.在靜電場中a、b、c、d四點(diǎn)分別放一檢驗(yàn)電荷，其電荷量可變，但很小，結(jié)果測出檢驗(yàn) 電荷所受電場力與電荷電荷量的關(guān)系如圖所示.由圖線可知（）A. a、b、c、d四點(diǎn)不可能在同一電場線上B. 四點(diǎn)場強(qiáng)關(guān)系是 & Ea & &C. 四點(diǎn)場強(qiáng)方向可能不相同D. 以上答案都不對解析：根

4、據(jù)F=Eq知，在F q圖象中，斜率大小為 E,由此可得 Eb Ed,選項(xiàng)B確.答案：例2.（1）（2） 解析：B（煙臺模擬題）如圖所示，真空中，帶電荷量分別為 兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn) 0的場強(qiáng)多大？ 距A、B兩點(diǎn)都為r的0點(diǎn)的場強(qiáng)如何？（1）如圖（解1）所示，A B兩點(diǎn)電荷在+Q和一Q的點(diǎn)電荷A B相距r，則:A+Q0點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)B I -Q方向相同，由 At B.E* E(解I)A、B兩點(diǎn)電荷在0點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度:kQEa=Eb=2(r/2)24kQr故0點(diǎn)的合場強(qiáng)為E0=2EA=8kQ，方向由AtB.rkQ（2）如圖（解2）所示，EA =Eb=仝0.由矢量圖所形成的等邊三角形可知,r0點(diǎn)的合場

5、強(qiáng)Eo =EA=辱，方向與A B的中垂線垂直，即 Eo與Eo同向.結(jié)論：在等量異種電荷連線的垂直平分線上，中點(diǎn)的場強(qiáng)最大，兩邊成對稱分布， 強(qiáng)越小.場強(qiáng)的方向都相同，都是正電荷指向負(fù)電荷的方向.2.電場線的理解和應(yīng)用例3.如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由 子所受另一個(gè)力的大小和方向變化情況是（）A.先變大后變小，方向水平向左B .先變大后變小，C.先變小后變大，方向水平向左D .先變小后變大，離中點(diǎn)越遠(yuǎn)，場A 0-B勻速飛過，電子重力不計(jì)，則電方向水平向右 方向水平向右解析：由等量異種電荷電場線分布可知，從 A到0電場由疏到密；從 0到B, 電場線由密到疏，所以從 A 0- B,電場強(qiáng)

6、度應(yīng)由小變大，再由大變小，而電場強(qiáng)度方向沿電場切線方向，為水平向右。由于電子處于平衡狀態(tài)，所受合外力必為零，故另一個(gè)力 應(yīng)與電子所受電場力大小相等方向相反。電子受的電場力與場強(qiáng)方向相反，即水平向左，電子從 OB過程中，電場力由小變大，再由大變小，故另一個(gè)力方向應(yīng)水平向右，其大小應(yīng)先變大后變 小，所以選項(xiàng)B正確。感悟高考I1. （05廣西）圖中a、b是兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們的電量分別為Q、Q，MN是ab連線的中垂線,中垂線上的一點(diǎn)。下列哪中情況能使P點(diǎn)場強(qiáng)方向指向 MN的左側(cè)？（）Mt叩IA. Q、Q都是正電荷，且 Q|Q2|C. Q是負(fù)電荷，Q是正電荷，且|Q1|Q2|答案：ACDNt2. （05江

7、蘇）關(guān)于電場，下列說法正確的是（A. 電場線是假想的，并不是客觀存在的物質(zhì)B. 描述電場的電場線是客觀存在的C. 電場對放人其中的電荷有力的作用D. 電場對放人其中的電荷沒有力的作用答案：AC點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線3 . （05上海）如圖，帶電量為+q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距為2d，通過板的幾何中心若圖中a點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為零，根據(jù)對稱性，帶電薄板在圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為 ，方向.（靜電力恒量為k）答案:黒，水平向左（或垂直薄板向左）d2（06全國II ） ab是長為I的均勻帶電細(xì)桿，ab上電荷產(chǎn)生的靜電場在（）4.直線上的兩點(diǎn)，位置如圖所示。 為F2。則以下說法正確的是兩處的電場方向

8、相同，兩處的電場方向相反，兩處的電場方向相同，兩處的電場方向相反，A B C DPi、P2是位于ab所在Pi處的場強(qiáng)大小為1 d dEl,在P2處的場強(qiáng)大小Ei E2Ei E2EiV E2EiEn, Fm FnB.E m En, FmV FnCEm En, Fm FnD.E M Fn答案：c7如圖所示，帶正電的金屬圓環(huán)豎直放置，其中心處有一個(gè)電子。若電 速度V0從圓環(huán)中心處水平向右運(yùn)動，此后電子將（ A 做勻速直線運(yùn)動。B .做勻減速直線運(yùn)動。C 以圓心為平衡位置做振動。D 以上答案都不對。解析：電荷量分布均勻的圓環(huán)，可等效看成環(huán)上電荷量集中于圓心的點(diǎn)電荷，它 對電子產(chǎn)生庫侖力的作用）子某時(shí)刻

9、以一定的初8.處在如圖所示的四種電場中 P點(diǎn)的帶電粒子，由靜止釋放后只受電場力作用, 變大的是（其加速度一定答案：CAB中加速度可D中粒子無論向左還是向右運(yùn)動，加速解析：由于沒有給出粒子的帶電性質(zhì)，無法判定粒子的受力方向和運(yùn)動方向，所以圖 能變大，也可能變小。圖 c中粒子受恒力，加速度不變。圖 度都是變大。答案：D9.（南京檢測題）在圖中實(shí)線是勻強(qiáng)電場的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的 運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn).若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用，則由此圖可作出正確判斷的 是（ ）A. 帶電粒子帶負(fù)電荷B. 帶電粒子帶正電荷C. 帶電粒子所受電場力的方向D. 帶電粒子做勻變速運(yùn)動

10、A C.D正解析：帶電粒子在電場中沿曲線ab運(yùn)動，其受力方向一定指向左側(cè)，故該粒子帶負(fù)電荷，選由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場中所受電場力為恒力，故加速度是一個(gè)大小和方向均不變的量，選項(xiàng) 確。答案：acd10 如圖在場強(qiáng)為 E的勻強(qiáng)電場中固定放置兩個(gè)帶電小球1和2,它們的質(zhì)量相等，電荷分別為qi和q2. （qiM q2）.球1和球2的連線平行于電場線，如圖現(xiàn)同時(shí)放開1球和2球，于是它們開始在電場力的作用下運(yùn)動，如果球1和球2之間的距離可以取任意有限值，則兩球剛被放開時(shí)，它們的加速度可能是（）A. 大小不等，方向相同；B. 大小不等，方向相反；C. 大小相等，方向相同；D. 大小相等，方向相反；解析：球1

11、和球2皆受電場力與庫侖力的作用，取向右方向?yàn)檎较?，則有a,q1 EF 庫,a2mF 庫qzEm由于兩球間距不確定，故F庫不確定若q1E F庫0, F庫一q2E0,且qtE F庫工F庫一qzE,則A正確；若q1 E F庫0, F庫一qzE 0,且q1 E F庫工F庫一qzE ,貝U B正確；若q1E F庫=F庫一q2E ,貝U C正確；若q1E F庫工F庫一q2E ,則q1= q 2與題意不符，D錯(cuò)誤；答案：ABC+q -q ，求該三角形11.圖中邊長為a的正三角形 ABC的三點(diǎn)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷 +q中心O點(diǎn)處的場強(qiáng)大小和方向。Ed/ 0. V-A畀嚴(yán)/ 0:”論E. -q 倆）解析：每個(gè)點(diǎn)電荷在 0點(diǎn)處的場強(qiáng)大小都是kq 2由圖（解）可得O點(diǎn)處的合場強(qiáng)為J3a/3Eo6k2q，方向由O指向C 。a12-4Q-3 -