9.3電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度(含教材課后題)2

第九章第三節(jié)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度考點(diǎn)精講與習(xí)題訓(xùn)練原卷版考點(diǎn)一：電場(chǎng)強(qiáng)度的定義和單位【技巧與方法】（1）對(duì)公式E＝eq\f(F,q)的理解公式E＝eq\f(F,q)適用于任何電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可以由該式計(jì)算，但某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度只由電場(chǎng)本身決定。（2）對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解①電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)具有力的性質(zhì)。②唯一性：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，是由電場(chǎng)本身的特性(形成電場(chǎng)的電荷及空間位置)決定的，與是否放入試探電荷、放入試探電荷的電性、試探電荷的電荷量多少均無(wú)關(guān)。電場(chǎng)中不同的位置，電場(chǎng)強(qiáng)度一般是不同的。③矢量性：電場(chǎng)強(qiáng)度描述了電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，其方向與在該點(diǎn)的正電荷所受靜電力的方向相同，與在該點(diǎn)的負(fù)電荷所受靜電力的方向相反?！纠?】在電場(chǎng)中某點(diǎn)放一電量為的負(fù)電荷，受到方向豎直向下、大小為的電場(chǎng)力，則該處的場(chǎng)強(qiáng)大小為_(kāi)_______N/C，方向_________；【針對(duì)訓(xùn)練1】關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)的兩個(gè)公式①，②，下列說(shuō)法正確的是（）A．公式①適用于任何電荷形成的電場(chǎng)B．公式①中，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的點(diǎn)電荷受的電場(chǎng)力，q是產(chǎn)生電場(chǎng)電荷的電量C．公式②只能在真空中適用且只能用于點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)D．公式②中，Q是產(chǎn)生電場(chǎng)電荷的電量考點(diǎn)二：點(diǎn)電荷與均勻球體（球殼）周圍的場(chǎng)強(qiáng)【技巧與方法】（1）點(diǎn)電荷的電場(chǎng)①點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。篍＝eq\f(kQ,r2)。注意：r→0時(shí)，帶電體不能看成點(diǎn)電荷，E不是無(wú)窮大。②方向：如果場(chǎng)源點(diǎn)電荷Q是正電荷，某點(diǎn)E的方向就是由Q指向該點(diǎn)即背離Q；如果場(chǎng)源點(diǎn)電荷Q是負(fù)電荷，某點(diǎn)E的方向就是由該點(diǎn)指向Q。（2）公式E＝eq\f(F,q)與E＝keq\f(Q,r2)的區(qū)別區(qū)別公式物理含義引入過(guò)程適用范圍E＝eq\f(F,q)是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式F∝q，但E與F、q無(wú)關(guān)，E是反映某點(diǎn)處電場(chǎng)的性質(zhì)的物理量適用于一切電場(chǎng)E＝keq\f(Q,r2)是真空中靜止點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式由E＝eq\f(F,q)和庫(kù)侖定律導(dǎo)出，E由Q、r決定真空中靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)【例2】如圖所示為正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，將電荷量為的正點(diǎn)電荷（試探電荷）置于A點(diǎn)，所受電場(chǎng)力為，則下列判斷不正確的是（）A．將點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移走，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小B．將電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷放于A點(diǎn)，A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向由A指向BC．將電荷量為的正點(diǎn)電荷放于A點(diǎn)，A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向由A指向D．點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度小于【針對(duì)訓(xùn)練2】在真空中的固定點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中，將檢驗(yàn)電荷分別放在A、B兩點(diǎn)，測(cè)得檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的大小F與其電荷量q的函數(shù)關(guān)系圖像如圖中a、b圖線所示，則A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離之比為（）A．1:2 B．2:1 C．1:4 D．4:1考點(diǎn)三：電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加法則【技巧與方法】(1)有多個(gè)場(chǎng)源電荷時(shí)，各場(chǎng)源點(diǎn)電荷在某處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度均可用E＝keq\f(Q,r2)來(lái)求得。(2)電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，故電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，即該處的電場(chǎng)強(qiáng)度可以用平行四邊形定則求得。(3)一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同，即E＝keq\f(Q,r2)，式中的r是球心到該點(diǎn)的距離(r>R)，Q為整個(gè)球體(或球殼)所帶的電荷量?！纠?】如圖所示，以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓上有A、B、C三點(diǎn)。A、B、C三點(diǎn)將圓三等分，其中A、B的連線水平。在A、B兩點(diǎn)各固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，在C點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為－Q的點(diǎn)電荷。圓的半徑為R，則O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向?yàn)椋?/p>

）A．電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向豎直向上C．電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向豎直向下D．電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向豎直向下【針對(duì)訓(xùn)練3】如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，，電荷量相等的兩個(gè)異種點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)椋c之比為（）A． B． C． D．考點(diǎn)四：電場(chǎng)線【技巧與方法】（1）常見(jiàn)電場(chǎng)線的對(duì)比類型圖形特點(diǎn)點(diǎn)電荷(1)離點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)線越密集，場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)(2)若以點(diǎn)電荷為球心作一個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直，在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，方向各不相同等量異種點(diǎn)電荷(1)兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)處，電場(chǎng)線方向從正電荷指向負(fù)電荷，中點(diǎn)O場(chǎng)強(qiáng)最小，但不為零，越靠近點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)(2)兩點(diǎn)電荷連線的中垂面(中垂線)上，電場(chǎng)線的方向均相同，即場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面(線)垂直(3)沿中垂面(線)從O點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)逐漸減弱等量同種點(diǎn)電荷(1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為零，此處無(wú)電場(chǎng)線，中點(diǎn)O處附近的電場(chǎng)線非常稀疏，但場(chǎng)強(qiáng)并不為零(2)兩點(diǎn)電荷連線的中垂面(中垂線)上，場(chǎng)強(qiáng)方向總沿中垂面(線)遠(yuǎn)離O(等量正點(diǎn)電荷)或指向O(等量負(fù)點(diǎn)電荷)(3)在中垂面(線)上從O點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)處，場(chǎng)強(qiáng)先變強(qiáng)后變?nèi)鮿驈?qiáng)電場(chǎng)(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是間隔相等的平行直線(2)帶等量異種電荷的平行板間的電場(chǎng)除邊緣部分外，電場(chǎng)線是間隔相等的平行直線，說(shuō)明場(chǎng)強(qiáng)的大小、方向都相同，為勻強(qiáng)電場(chǎng)。注意兩板邊緣的電場(chǎng)并非勻強(qiáng)電場(chǎng)（2）電場(chǎng)線的應(yīng)用①比較電場(chǎng)強(qiáng)度大?。和环鶊D中，場(chǎng)強(qiáng)大處電場(chǎng)線密，場(chǎng)強(qiáng)小處電場(chǎng)線疏。②確定電場(chǎng)強(qiáng)度方向：電場(chǎng)線上任意一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?！纠?】如圖，a、b是電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn)，、分別表示a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，可以確定（）A．B．C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反【針對(duì)訓(xùn)練4】如圖所示的實(shí)線為某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線是僅在電場(chǎng)力作用下某帶負(fù)電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B、C、D是電場(chǎng)線上的點(diǎn)，其中A、D兩點(diǎn)在粒子的軌跡上，下列說(shuō)法正確的是（）A．該電場(chǎng)可能是正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的B．由圖可知，同一電場(chǎng)的電場(chǎng)線在空間是可以相交的C．該粒子在A點(diǎn)的速度一定大于在D點(diǎn)的速度D．將該粒子在C點(diǎn)由靜止釋放，它可能一直沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)達(dá)標(biāo)一、單選題1．如圖所示，表示在一個(gè)電場(chǎng)中的四點(diǎn)分別引入檢驗(yàn)電荷時(shí)，測(cè)得的檢驗(yàn)電荷的電荷量跟它所受的電場(chǎng)力的函數(shù)關(guān)系圖像，則下列敘述正確的是（）A．這個(gè)電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)（各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的電場(chǎng)）B．四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小的關(guān)系是C．四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小的關(guān)系是D．無(wú)法確定這四個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系2．在電場(chǎng)中某一點(diǎn)放一試探電荷q，它受到的靜電力為F，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝，那么下列說(shuō)法正確的是（）A．若移去試探電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0B．若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為2EC．若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為D．若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E3．如圖甲所示，直線上固定兩個(gè)正點(diǎn)電荷A與B，其中B帶＋Q的電荷量，C、D兩點(diǎn)將AB連線三等分，現(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子從C點(diǎn)開(kāi)始以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子所受的重力，并且已知該粒子在C、D間運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖乙所示，則A點(diǎn)電荷的帶電荷量可能是()A．＋5Q B．＋3Q C．＋2Q D．＋Q4．在以O(shè)為圓心的圓的最底部Q位置放置一個(gè)電荷量為q的正點(diǎn)電荷，P點(diǎn)是半圓QPM上的一點(diǎn)，MQ是豎直直徑，PM與MQ成θ角，P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)在豎直方向分量的大小Ey與θ的關(guān)系，下列圖像表達(dá)正確的是（）A． B．C． D．5．如圖所示，在等腰直角三角形的頂點(diǎn)A、C處分別固定Q1、Q2兩個(gè)點(diǎn)電荷。已知∠A=90°，Q1、Q2兩個(gè)點(diǎn)電荷在B點(diǎn)形成的電場(chǎng)方向平行于AC向左，下列說(shuō)法正確的是（）A．Q1為正電荷、Q2為正電荷 B．Q1為正電荷、Q2為負(fù)電荷C．Q1的電荷量與Q2的電荷量之比為1:2 D．Q1的電荷量與Q2的電荷量之比為:46．如圖所示，在直角三角形ABC中，∠A=90°，∠B=30°，在B、C處分別固定兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向垂直于BC邊向下，則下列說(shuō)法正確的是（）A．q1和q2是異種電荷B．q1和q2的電量之比為C．若僅改變q1的電性，則A處場(chǎng)強(qiáng)大小不變D．若僅改變q1的電性，則A處場(chǎng)強(qiáng)方向與BC平行7．如圖所示，把A、B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線懸掛于和兩點(diǎn)。用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒與A球接觸，棒移開(kāi)后將懸點(diǎn)移到點(diǎn)固定。兩球接觸后分開(kāi)，平衡時(shí)距離為。已測(cè)得每個(gè)小球質(zhì)量為，帶電小球可視為點(diǎn)電荷，重力加速度，靜電力常量，則下列說(shuō)法中不正確的是（）A．兩球所帶電荷量相等B．A球所受的靜電力為C．B球所帶的電荷量為D．A、B兩球連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0二、多選題8．下列說(shuō)法中正確的是（）A．場(chǎng)強(qiáng)的定義式中，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q是放入電場(chǎng)中電荷的電量B．場(chǎng)強(qiáng)的定義式中，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中電荷所受的電場(chǎng)力，q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電量C．在庫(kù)侖定律的表達(dá)式中，是電荷q2在點(diǎn)電荷q1處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，此場(chǎng)對(duì)q1作用的電場(chǎng)力為D．無(wú)論定義式還是，對(duì)任何電場(chǎng)均適用9．如圖所示，實(shí)線為某一點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線，虛線為某帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，則（）A．粒子一定帶正電B．粒子一定是從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)C．粒子在c點(diǎn)的加速度一定大于在b點(diǎn)的加速度D．該電場(chǎng)可能是由負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的10．如圖甲所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q（圖中未畫(huà)出），O、A、B為軸上三點(diǎn)，放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力跟試探電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示，則（）A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 B．B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C．點(diǎn)電荷Q在A、B之間 D．點(diǎn)電荷Q在A、O之間三、填空題11．將一電荷量為的試探電荷放在電場(chǎng)中的P點(diǎn)處，所受的電場(chǎng)力為，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為_(kāi)_______。如果將試探電荷拿走，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為_(kāi)______。12．電量為2×106C的正點(diǎn)電荷放入電場(chǎng)中A點(diǎn)，受到作用力為4×104N，方向向右，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為_(kāi)__________N/C，若把另一電荷放在該點(diǎn)受到力為2×104N，方向向左，則這個(gè)電荷的電量為_(kāi)__________C。四、解答題13．將一電荷量為2×10－5C的試探電荷放在電場(chǎng)中的P點(diǎn)處，所受的電場(chǎng)力的大小為2×10－2N，求：（1）則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為大？（2）如果將試探電荷拿走，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小又為大？14．如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線（不可伸長(zhǎng)）懸掛于O點(diǎn)，并處在場(chǎng)強(qiáng)為E、水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，球靜止時(shí)絲線與豎直方向的夾角為θ=37°?，F(xiàn)將小球拉至虛線所示位置（細(xì)線水平拉直，與O點(diǎn)相同高度）后從靜止開(kāi)始釋放，則：（1）小球帶何種電荷，電量是多少?（2）求小球擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小和細(xì)線所受拉力FT的大小。15．如圖所示，一根輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×105C，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=3×103N/C，取g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小球所受電場(chǎng)力F的大小。（2）小球的質(zhì)量m。16．真空中平面直角坐標(biāo)系上的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長(zhǎng)。將電荷量均為的兩個(gè)正點(diǎn)電荷分別固定在A、B兩點(diǎn)，如圖所示。已知靜電力常量，求：（1）兩點(diǎn)電荷間庫(kù)侖力的大小；（2）C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。教材課后題1．關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，小明有以下認(rèn)識(shí)：A．若在電場(chǎng)中的點(diǎn)不放試探電荷，則點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0；B．點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式表明，點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，與該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷距離的二次方成反比，在減半的位置上，電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍；C．電場(chǎng)強(qiáng)度公式表明，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與試探電荷的電荷量成反比，若減半，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍；D．勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同，所以任何電荷在其中受力都相同。你認(rèn)為他的看法正確嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)述你的理由。2．把試探電荷放到電場(chǎng)中的點(diǎn)，測(cè)得它所受的靜電力為；再把它放到點(diǎn)，測(cè)得它所受的靜電力為。點(diǎn)和點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度之比是多少？再把另一個(gè)電荷量為的試探電荷放到另一點(diǎn)，測(cè)得它所受的靜電力也是。點(diǎn)和點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度之比是多少？3．場(chǎng)是物理學(xué)中的重要概念，除了電場(chǎng)和磁場(chǎng)，還有重力場(chǎng)。地球附近的物體就處在地球產(chǎn)生的重力場(chǎng)中。仿照電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣定義重力場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向？4．有同學(xué)說(shuō)，電場(chǎng)線一定是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡。這種說(shuō)法對(duì)嗎？試舉例說(shuō)明。5．如圖是某區(qū)域的電場(chǎng)線分布,ABC是電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn).(1)哪一點(diǎn)電場(chǎng)最強(qiáng),哪一點(diǎn)電場(chǎng)最弱?(2)畫(huà)出各點(diǎn)