高中物理 考点分类解读 专题1.3 电场强度学案 新人教版选修31.doc

考点03 电场强度知识精析考点一 和的比较本质区别定义式决定式意义及用途给出了一种量度电场强弱的方法指明了点电荷场强大小的决定因素适用范围一切电场真空中点电荷的电场q或q的意义q表示引入电场的检验（或试探）电荷的电荷量q表示产生电场的源电荷的电荷量e与其他量关系e用f与q的比值来表示，但e大小与f、q大小无关e不仅用q，r来表示，且，经典示例【例1】电场强度的定义式为，点电荷的场强公式为，下列说法正确的是a中的场强e与电荷q是无关的b中的场强e是电荷q产生的c中的f表示单位正电荷受到的力d和都只对点电荷适用【答案】ab【解析】中的q是试探电荷的电量，场强e与电荷q是无关的，选项a正确；中的q是场源电荷，即场强e是电荷q产生的，选项b正确；中的f表示单位正电荷受到的力，选项c错误； 适应于所有电场，都只对点电荷适用，选项d错误。考点二 电场线对电场线的理解及应用1判断电场强度的方向电场线上任意一点的切线方向即为该点电场的方向。2判断电场力的方向正电荷的受力方向和电场线在该点切线的方向相同，负电荷的受力方向和电场线在该点切线的方向相反。3判断电场强度的大小（定性）电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可判断电荷受力大小和加速度的大小。4一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下三个条件时，两者才会重合：（1）电场线为直线；（2）带电粒子的初速度为零或速度方向与电场线平行；（3）带电粒子仅受电场力或所受其他力的合力的方向与电场线平行。【例2】两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，a、b是电场线上的两点，下列判断正确的是aa、b两点的电场强度大小不等，方向相同ba、b两点的电场强度大小相等，方向不同c左边电荷带负电，右边电荷带正电d两电荷所带电荷量相等【答案】c【解析】电场线从正电荷出发，到负电荷终止，电场线的疏密程度表示电场的强弱，电场线的切线方向表示电场的方向。a、b两点的电场强度大小不相等，方向也不相同，ab错误、c正确；电场线分布不对称，两电荷所带电荷量不相等，d错误。故选c。释疑解难两个等量点电荷电场的分布特点1电场线的作用（1）表示场强的方向电场线上每一点的切线方向和该点的场强方向一致（2）比较场强的大小电场线的疏密程度反映了场强的大小，即电场的强弱同一幅图中，电场线越密的地方场强越大，电场线越疏的地方场强越小（3）判断电势的高低在静电场中，顺着电场线的方向电势越来越低2等量点电荷的电场线比较比较项目等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图连线中点o处的场强最小，指向负电荷一方为零连线上的场强大小（从左到右）沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由o点向外场强大小o点最大，向外逐渐减小o点最小，向外先变大后变小关于o点对称的a与a、b与b的场强等大同向等大反向拓展训练1如图所示，一个绝缘圆环，当它的均匀带电且电荷量为+q时，圆心o处的电场强度大小为e，现使半圆abc均匀带电+2q，而另一半圆adc均匀带电2q，则圆心o处电场强度的大小和方向为a2e，方向由o指向db4e，方向由o指向dc2e，方向由o指向bd02为了测量电荷+q在a点激发的电场强度，放入试探电荷q，测出q的受力fa ，则a试探电荷q只能带正电b如果q的电荷量较大，足以影响到q的分布状况，则q不能作为试探电荷c如果在a点换上试探电荷q，测得受力为fa，会有=的结论成立d将试探电荷q移到离q更远的一点b ，会有=的结论成立3如图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，则由此图可做出的判断是a带电粒子带负电荷b带电粒子带正电荷c带电粒子所受电场力的方向向左d带电粒子做匀变速运动4如图所示，16个电荷量均为+q（q0）的小球（可视为点电荷），均匀分布在半径为r的圆周上。若将圆周上p点的一个小球的电荷量换成2q，则圆心o点处的电场强度的大小为a bc d5空间内有两个电荷量为和+q的点电荷分别固定在a、b两点，p点和a点的连线与ab间的夹角为，p点和b点的连线与ab间的夹角为。现有一个电子仅在电场力的作用下，在如图所示的与纸面垂直且通过p点的平面内做匀速圆周运动，已知运动的半径为r，电子质量为m，带电荷量大小为e。则apb与ab间的夹角为60b电子运动轨迹上的各点电势相等c电子运动轨迹上的各点场强相同d电子运动的线速度6均匀带电的球体在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球体上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球半径为r，mn为通过半球顶点与球心o的轴线，在轴线上有a、b两点，a、b关于o点对称，ab=4r。已知a点的场强大小为e，则b点的场强大小为a bcd参考答案1a【解析】当圆环的均匀带电，电荷量为+q时，圆心o处的电场强度大小为e，当半圆abc的带电荷量为+2q，由如图所示的矢量合成可得，在圆心处的电场强度大小为，方向由b到d；当另一半圆adc均匀带电2q，同理，在圆心处的电场强度大小为，方向由o到d；根据矢量的合成法则，圆心o处的电强度的大小为，方向由o到d，选项a正确，bcd错误。【名师点睛】当圆环的均匀带电，电荷量为+q时，圆心o处的电场强度大小为e，结合矢量合成法则及正、负电荷在o点电场强度方向，即可求解。2bc【解析】试探电荷可以带正电或负电，a错误；试探电荷的电荷量不能很大，否者会影响到q的分布，b正确；确定的电场中某点场强是个定值，不同的点场强一般不一样，c正确，d错误。3acd【解析】因为带电粒子只受电场力作用而做曲线运动，如题图所示，所以电场力指向曲线内侧，即电场力的方向与场强的方向相反，带电粒子必带负电荷；因带电粒子在匀强电场中运动，故带电粒子所受电场力为恒力，做匀变速运动。故acd正确。4a【解析】如果在p点没换成2q之前，小球均匀分布在半径为r的圆周上在圆心处场强为0，p点换成2q后，o点的电场强度为2q电荷和与p点对称的+q在o点产生的电场的合场强，所以，故应选a。5abd【解析】在p点电子受到的电场力竖直向下，故，解得，选项a正确；电子运动的圆周上各点合电场强度的方向都指向圆心，电场力充当向心力，因此圆周上各点电势相等，但圆周上各点场强方向不同，选项b正确，选项c错误；在p点电子受到的电场力为，解得，选项d正确。【名师