2020年高二物理暑期輔導班 課題十三 電場之二教學案（無答案）

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1、課題十三 電場之二：電場強度和電場線 【走進考場】 1.要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍，下列方法中可行的是：（ ） A.每個點電荷的帶電量都增大到原來的2倍，電荷間 的距離不變 B.保持點電荷的帶電量不變，使兩個電荷間的距離增大到原來的2 倍 C.使一個點電荷的電荷量加倍，另一個點電荷的電荷量保持不變，同時將兩個點電荷間的距離減小為原來的1/2 D.保持點電荷的電荷量不變，將兩個點電荷的距離減小到原來的1/2 2.真空中有兩個相距0.1m、帶電量相等的點電荷，它們之間的靜電力的大小為3.6×10-4N，求每個電荷的帶電量是元電荷的多少倍？

2、 3.有三個完全相同的金屬小球A、B、C，A球帶電量為7Q，B球帶電量為-Q，C球不帶電。把A、B固定起來，然后讓C球反復與A、B球接觸，最后移去C球。試問：最后A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮? 【學習目標】 1. 理解電場強度的概念；能根據(jù)電場強度的定義式進行計算. 2. 知道電場強度是矢量；知道電場強度的方向；能分析點電荷的電場. 3. 知道什么是電場線；了解常見電場的電場線分布情況. 【基礎知識】 一、 1. 電場： 電場是存在于電荷周圍空間中的特殊物質(zhì). 電荷在電場中受到的作用力叫做 . 2. 試探電荷： 場源電荷： 3. 電場的

3、基本性質(zhì)： 4.電場看不見，摸不著，我們?nèi)绾蝸硌芯克? 【思考】 同一電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小一般不同，這是什么因素造成的？ 二、電場強度 1.你是如何認識電場強度的？ 2.電場強度的意義 3.定義 4.單位 5.方向規(guī)定 【方法探究】 【例1】將一個帶電量為2×10-5庫的電荷放入點電荷Q的電場中的P點時，受到的電場力為2× 10-2N，則P點的電場強度為 ，若P和Q點相距10厘米，則Q的電量為 .如果P點電荷的帶電量為4×105庫則P點的電場強度為

4、 ，如果P點電荷拿走，則P點的電場強度為 　。 【同步練習】在電場中某一點，當放入正電荷時受到的電場力向右，當放入負電荷時受到電場力向左，下列說法正確的是： A．當放入正電荷時，該點的場強向右，當放入負電荷時，該點的場強向左 B．只有在該點放入電荷時，該點才有場強 C．該點的場強方向一定向右 D．以上說法均不正確 【例2】如圖，表示一個電場中a、b、c、d四點分別引入試探電荷，測得試探電荷所受的電場力跟電荷量間的函數(shù)關系圖象，那么下面說法中正確的是 （ 　 ） A．該電場是勻強電場 B．a(chǎn)、b、c、d四點場強大

5、小關系是：Ed＞Ea＞Eb＞Ec C．這四點場強大小關系是：Ea＞Eb＞Ec＞Ed，場源是正電荷，位于A點 D．無法判斷a、b、c、d四點場強大小關系 【同步練習】甲 乙 圖甲AB是一條點電荷電場中的電場線，圖乙則是放在電場線a、b處的試探電荷的電荷量與所受靜電力大小間的函數(shù)圖象，由此可以判定（） A. 場源是正電荷，位置在a處左邊 B. 場源是正電荷，位置在b處右邊 C. 場源是負電荷，位置在a處左邊 D. 場源是負電荷，位置在b處右邊 點電荷的電場 場源電荷Q與試探電荷q相距為r，則它們相互間的庫侖力F= ，所以電 荷q所在處的電場強度E=

6、 。 其大小： 方向： 使用條件： 【例3】真空中，A，B兩點上分別設置異種點電荷Q1、Q2，已知兩點電荷間引力為10N，Q1=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C．則Q2在A處產(chǎn)生的場強大小是________N/C，方向是________；若移開Q2，則Q1在B處產(chǎn)生的場強的大小是________N/C，方向________． 【同步練習】關于電場強度的定義式E=F/q，下列說法中正確的是（ ） A．式中F是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中電荷的電荷量 B．電場強度E與電場力F成正比，與放入電場中電荷的電荷量q成反比 C

7、．電場中某一點的電場強度在數(shù)值上等于單位電荷在那一點所受的電場力 D．在庫侖定律的表達式F=中，是點電荷Q2產(chǎn)生的電場在點電荷Q1所在處的場強大??；而是點電荷Q1產(chǎn)生的電場在點電荷Q2所在處的場強大小 三、電場強度的疊加 電場強度的疊加遵循原則： 【例4】相距為a的A、B兩點分別帶有等量異種電荷 Q、-Q，在A、B連線中點處的電場強度為（ ） A．零 B．，且指向-Q C．，且指向-Q D．，且指向-Q 【同步練習】如圖，在真空中有兩個點電荷Q1=＋3.0×10-8C和

8、Q2=－3.0×10-8C，它們相距0.1m，求電場中A點的場強．A點與兩個點電荷的距離相等，r=0.1m 四、 電場線 1.電場線的定義以及特點： 2.幾種常見的電場線 【例5】如圖所示，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是 A．這個電場可能是負點電荷的電場 B．點電荷q在A點受到的電場力比在B點受到的電場力大 C．點電荷q在A點的瞬時加速度比B點的瞬時加速度小(不計重力) D．負電荷在B點處受到電場力的方向沿B點切線方向 【同步練習】如圖所示,正電荷q在電場力作用下由P向Q做加速運動，而且加速度

9、越來越大，那么可以斷定，它所在的電場是圖中哪能一個(　 ) 五、勻強電場 勻強電場定義以及特點 【例6】如圖所示，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)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點.若帶電粒子在運動中只受電場力的作用，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 【同步練習】如圖所示，在勻強電場中，將質(zhì)量為m、帶電荷量為q的一帶電小球由靜止釋放，如果帶電小球的運動軌跡為一直線，該直線與豎直方向的夾角為θ，那么勻強電場的場強

10、的最小值是多少? 【基礎回扣】 1. 電場強度： 電場中，試探電荷受到的 與其 的比值，簡稱場強；它是描述 及 的物理量.定義式： E=F/q. 2. 場強方向的規(guī)定： 場強既有大小，又有方向，是 ；電場中某點的場強方向跟正電荷在該點受到的靜電力方向 ，與負電荷在該點受到的靜電力方向 .某點的場強大小及方向取決于 ，與試探電荷q的正負、大小及是否存在無關. 3. 場強的疊加：如果有幾個場源存在，某點的合場強就等于各個場源在該點產(chǎn)生的場強的 . 4. 電場線：電場線是畫在電場中一條條

11、的曲線，曲線上每點的 方向表示該點的場強方向.其特點：（1）電場線起始于 或 ，終止于 或 ；（2）電場線在電場中 ；（3）電場線的 程度反映場強的大小. 5. 勻強電場： 電場中各點的場強大小 ，方向 ，勻強電場中的電場線是間隔 的 . 【效果評估】 1.下列說法中正確的是： A．電場強度反映了電場的力的性質(zhì)，因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比 B．電場中某點的場強等于F/q，但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關 C．電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向 D．公式E

12、=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的 2.下列關于電場強度的說法中，正確的是 （ ） A．根據(jù)公式可知，場強E跟電荷所受的電場力F成正比，跟放入電荷的電荷量q成反比 B．由公式可知，在真空中由點電荷Q形成的電場中，某點的場強E跟Q成正比，跟該點到Q的距離r的平方成反比 C．雖然正、負電荷在電場中的同一點所受的電場力方向相反，但該點的場強方向只有一個，即正電荷在該點的受力方向，也就是負電荷在該點受力的反方向 D．由公式及均可以確定在真空中點電荷形成的電場中某點的場強，可見場強E與Q或q均有關。 3.在x軸的原點O和x軸上的P點，分別固定同種電荷Q1和Q2，已知Q1

13、0??? B. 02l 4.如圖所示，一帶電粒子從A飛到B，徑跡如虛線所示，下列結(jié)論錯誤的是（ ） A．粒子帶負電 B．粒子的加速度不斷變小 C．粒子在A點時動能較大 D．B點的場強比A點的場強大 4.有一水平方向的勻強電場，場強為9×103N/C，在電場內(nèi)一個水平面上作半徑為10cm的圓，圓周上如圖A、B、C三點，另在圓心O位置處有電量為10-8C的正點電荷，求C處電場強度的大小和方向。 E B · · · · · A C 60° O 5.如圖所示，在勻強電場中，一帶電小球質(zhì)量為m，帶電量為q,長為l的輕質(zhì)懸線靜止時與豎直方向成30°角?，F(xiàn)將小球拉回豎直方向（虛線所示），然后由靜止釋放，求電場強度