電場力的性質

1、二、電場力的性質基礎知識梳理（一）電場強度1 .意義：描述電場力的性質2 .常用計算式：（1）定義式：E=F/q（2）導出式：E=kQ/r2（適用于真空中的點電荷產生的電場,其中Q是產生該電場的電荷）E=U/d（適用于電運電場，其中d是沿電場線方向上的距離）3 .性質（1）矢量性：與該點正電荷受力方向相同，與負電荷的受力方向相反；電場強度的合成按照矢量的合成法則進行.（2）固有性：電場中某一點的場強大小與方向是一個定值，與放入的檢驗電荷無關,僅由電場自身決定。4 .熟記三種特殊電場的場強特點（1）點電荷：越靠近場源E越大（填大或?。?#169;III等量算種蠅荷.（2）等量異種電荷：兩電荷連線

2、上中點E最小（填大或?。?，中垂面上中點E最玄（填大或?。灾悬c為圓心向外延伸E逐漸減?。ㄌ钤龃蠡驕p?。?，但方向均相同且平行于連線,如右圖所示。（3）等量同種電荷：兩電荷連線上中點E=0,中垂面上以中點為圓心向外延伸E先增大后減?。ㄌ畲蠡蛐。?，方向垂直于連線，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 .特點方向性：切線方向是該點場強的方向無窮遠處終止,或者從無窮遠處出非閉合性：從正電荷出發(fā)到負電荷終止，或從正電荷出發(fā)到發(fā)到負電荷終止.稀密性：疏密表示該處電場的場強大小.3.六種常見電場線等量異種點電荷的電場等量同種點電荷的電身狗通電場點.電荷與帶電平板4.電場線

3、與電荷運動軌跡的關系：電場線與電荷的運動軌跡不一定重合。電荷的運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,其運動軌跡才與電場線重合。應考問題方法指導1 .電場強度的理解和應用例1.在靜電場中a、b、c、d四點分別放一檢驗電荷，其電荷量可變，但很小，結果測出檢驗電荷所受電場力與電荷電荷量的關系如圖所示.由圖線可知（A.a、b、c、d四點不可能在同一電場線上B.四點場強關系是E；>Ea>Eb>E）C.四點場強方向可能不相同D.以上答案都不對解析：根據F=Eq知，在Fq圖象中，斜率大小為E,由此可

4、得Eb>Ed,選項B確.答案：B例2.（煙臺模擬題）如圖所示，真空中，帶電荷量分別為+Q和一Q的點電荷AB相距r,則:（1）兩點電荷連線的中點O的場強多大？B（2）距AB兩點都為r的。點的場強如何？+61R方向相同，由 A- B.A、B兩點電荷在O點產生的電場強度:Ea=Eb=kQ2(r/2)24kQ-2-r解析：（1）如圖（解1）所示，AB兩點電荷在O點產生的場強故O點的合場強為Eo=2EA=8k2Q,方向由A-B.r（2）如圖（解2）所示，EA' =Eb'=號 r.由矢量圖所形成的等邊三角形可知,O'點的合場強E。' =&'=,方向與A

5、、B的中垂線垂直，即EO'與Eo同向.r結論：在等量異種電荷連線的垂直平分線上，中點的場強最大，兩邊成對稱分布，離中點越遠，場強越小.場強的方向都相同，都是正電荷指向負電荷的方向2 .電場線的理解和應用例3.如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由A-OB勻速飛過，電子重力不計，則電子所受另一個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，方向水平向右C.先變小后變大，方向水平向左D.先變小后變大，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Q電場由疏到密；從O到B,電場線由密到疏，所以從AOB,電場強度應由小變大，再由大變小，而電場強度方向沿電

6、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，故另一個力應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方向相反，即水平向左，電子從一ClB過程中，電場力由小變大，再由大變小，故另一個力方向應水平向右，其大小應先變大后變小，所以選項B正確。感悟高考Q、Q, MN是ab連線的中垂線，P是1. （05廣西）圖中a、b是兩個點電荷，它們的電量分別為中垂線上的一點。下列哪中情況能使P點場強方向指向MN的左側？（）A. Q、Q2都是正電荷，且Q<QB. Q是正電荷，Q是負電荷，且Q>|Q2|C. Q是負電荷，Q是正電荷，且|Qi|<Q2D. Q、Q都是負電荷，

7、且|Qi|>|Q2|答案：ACD2. （05江蘇）關于電場，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：AC2d,點電荷到帶電薄板的垂線3.（05上海）如圖，帶電量為+q的點電荷與均勻帶電薄板相距為通過板的幾何中心.若圖中a點處的電場強度為零，根據對稱性，帶電薄板在圖中b點處產生的電場強度大小為，方向.（靜電力恒量為k）答案：燈，水平向左（或垂直薄板向左）d24.（06全國II）ab是長為l的均勻帶電細桿，Pi、P2是位于ab所在直線上的兩點，位置如圖所示。ab上電

8、荷產生的靜電場在Pi處的場強大小為Ei,在P2處的場強大小為F2。則以下說法正確的是（）A兩處的電場方向相同，Ei>E2B兩處的電場方向相反，Ei>E2C兩處的電場方向相同，Ei<E2D兩處的電場方向相反，EKE2解析：在桿上取一點d,如圖（解）所示，使pia=pid,桿ab在Pi處的場強大小相當于bd段的電量產生的場強，而桿ab在P2處的場強大小則是整個桿的電量產生的，所以答案選D答案：D闖關訓練.i.（青島模擬題）下列關于電場強度的說法中，正確的是A.公式E=F只適用于真空中點電荷產生的電場qB.由公式E=F可知，電場中某點的電場強度E與試探電荷在電場中該點所受的電場力成

9、正比qC.在公式F=kQ1Q2中,kQ2是點電荷Q產生的電場在點電荷Q處的場強大??；而k_Q1是點電r2r2r2荷Q產生的電場在點電荷Q處場強的大小D.由公式E=kQ可知，在離點電荷非常近的地方（-0）,電場強度E可達無窮大r2解析：電場強度的定義式E=適用于任何電場，故A錯；電場中某點的電場強度由電場本身決q定，與電場中該點是否有試探電荷或引入試探電荷所受的電場力無關（試探電荷所受電場力與其所帶電荷量的比值僅反映該點場強的大小，不能決定場強的大?。?，故B錯；點電荷間的相互作用力是通過電場產生的，故C對；公式E=±Q是點電荷產生的電場中某點場強的計算式，當r-0時，所謂r2“點電荷”

10、已不存在，該公式已不適用，故D錯.答案：C2.下述說法正確的是（）A.根據E=F/q,可知電場中某點的場強與電場力成正比。B.根據E=KQ/r2,可知點電荷電場中某點的場強與該點電荷的電量Q成正比。C.根據場強疊加原理，可知合電場的場強一定大于分電場的場強。D.電場線就是點電荷在電場中的運動軌跡答案：B3 .如果不計重力的電子，只受電場力作用，那么，電子在電場中可能做（）A.勻速直線運動B.勻加速直線運動C.勻變速曲線運動D.勻速圓周運動解析：電子受有電場力作用，不可能做勻速直線運動；若初速度為零又在勻強電場中，則電子可作勻加速直線運動，若初速度不為零方向與勻強電場的場強方向相反，則電子將作勻

11、變速曲線運動；氫原子核外電子繞核作勻速圓周運動可視為電子在原子核的電場中運動。故選項BCD都可能。答案：BCD4 .電場中有一點P,下列說法是正確的（）A.若放在P點電荷的電量減半，則P點的場強減半。B.若P點沒有檢驗電荷，則P點的場強為零。C. P點的場強越大，則同一電荷在P點受到的電場力越大。D. P點的場強方向為檢驗電荷在該點的受力方向。答案：C5.（宣武區(qū)質量檢測）如圖所示，設想在空間內，只在某一點。固定著一個正的點電荷q（其他地方不放置電荷），而且q在該空間內白另一點P處產生的電場強度為Ei,現在，從遠處移動過來一個帶正電的金屬球Q放在q的附近.那么，現在白q在該空間內的P點處產生的

12、電場強度（）A.大小和方向都沒有改變B.場強變大，方向偏向金屬球C.場強變小，方向偏離金屬球D.由于金屬球的位置、是否接地等因素均未確定，因而無法判斷答案：A6 .如圖所示，在一個負點電荷產生的電場中，一條電場線上有MN兩點.設MN兩點的場強大小分別為Em和En,一個正電荷在MN兩點受到的電場力的大小分別為Fm和Fn,則（）B.Em> En, Fm< FnD.Em< En, Fm> FnA.Em>En,Fm>fC.Em<En,Fm<f答案：C子某時刻以一定的初其加速度一定7 .如圖所示，帶正電的金屬圓環(huán)豎直放置，其中心處有一個電子。若電速度V0從

13、圓環(huán)中心處水平向右運動，此后電子將（）A.做勻速直線運動。B.做勻減速直線運動。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電荷，它對電子產生庫侖力的作用）8.處在如圖所示的四種電場中P點的帶電粒子，由靜止釋放后只受電場力作用,答案：C)變大的是（解析：由于沒有給出粒子的帶電性質，無法判定粒子的受力方向和運動方向，所以圖AB中加速度可能變大，也可能變小。圖C中粒子受恒力，加速度不變。圖D中粒子無論向左還是向右運動，加速度都是變大。答案：D9 .（南京檢測題）在圖中實線是勻強電場的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌

14、跡，a、b是軌跡上兩點.若帶電粒子在運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動解析：帶電粒子在電場中沿曲線ab運動，其受力方向一定指向左側，故該粒子帶負電荷，選A、C.由于帶電粒子在勻強電場中所受電場力為恒力，故加速度是一個大小和方向均不變的量，選項D正確。答案：ACD10 .如圖在場強為E的勻強電場中固定放置兩個帶電小球1和2,它們的質量相等，電荷分別為qi和一q2.（qiwqz）.球1和球2的連線平行于電場線，如圖.現同時放開1球和2球，于是它們開始在電場力的作用下運動，如果球1和球2之間

15、的距離可以取任意有限值，則兩球剛被放開時，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；21一”C.大小相等，方向相同；ID.大小相等，方向相反；解析：球1和球2皆受電場力與庫侖力的作用，取向右方向為正方向，則有aq1EF庫,a2F庫q2Emm由于兩球間距不確定，故F庫不確定若qiEF庫>0,F庫一q2E>0,且qiEF庫wF庫一qzE,則A正確；若qiE-F庫>0,F庫一qzE<0,且qiE-F庫wF庫一q?E,貝UB正確；若qiE-F庫=5庫一qzE,則C正確；若qiE-F庫WF庫一qzE,則qi=q2與題意不符，D錯誤；答案：ABCii.圖中邊長為a的正三角形ABC的三點頂點分別固定三個點電荷+q+q-q,求該三角形中心。點處的場強大小和方向。（解）kq解析：每個點電荷在O點處的場強大小都是E廠2由