第六章第2单元电场.doc

第2单元 电场 电场强度【教学目标】1、理解电场强度及其矢量性，掌握电场强度的叠加，并进行有关的计算。2、知道用电场线描述电场的方法。理解引入电场线的意义。【教学内容】一、电场强度1、电场和电场强度电场是存在于 周围的一种物质，对放入期中的电荷有 ；静止电荷产生的电场称为 。电场强度和定义式放入电场中某点的电荷所受的 跟该电荷所带 的比值叫做该点的电场强度公式： ，单位： ，或 。物理意义是描述电场力的性质的物理量，用以反映电场的 。唯一性电场中某一点的电场强度E是唯一的，其大小和方向由 决定，只与形成电场的电荷和该点位置有关，与 无关矢标性电场强度的方向与 在该点所受电场力的方向相同，与 受电场力的方向相反；几个电场叠加时，合电场场强需按 定则进行合成。二、电场线（1）电场线是人们为了 而人为地画出来的，电场中并非真正存在着这样一些曲线。它可以大致反映电场的 和 。（2）电场线的性质：电场线起始于 （或无穷远处）；终止于 （或无穷远处）。其上每一点的切线方向和该点的 方向一致。疏密程度反映了电场的 ，电场线密集的地方场强 ；电场线稀疏的地方场强 。任一电场中，两条电场线不能 。（3）与电势的关系：在静电场中，电场线和等势面 且由电势较 的等势面指向电势较低的等势面。顺着电场线的方向电势越来 。【例1】有关电场强度的理解，下述正确的是（ ）A、由E=F/q可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比。B、当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度C、由E=KQ/r2可知，在离点电荷很近，r趋近于零处，电场强度趋近于无穷大D、电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关。【例2】一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q (q0)的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()Ak Bk Ck Dk【例3】(2013江苏3)下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘坐标原点O处电场强度最大的是()【例4】如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E1.25104 N/C，一根长L1.5 m、与水平方向的夹角为37的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q4.5106 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q1.0106 C，质量m1.0102 kg.现将小球从杆的上端N静止释放，小球B开始运动(静电力常量k9.0109 Nm2/C2，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)小球B开始运动时的加速度为多大？(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？【例5】实线为三条方向未知的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图2中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则()Aa一定带正电，b一定带负电B电场力对a做正功，对b做负功Ca的速度将减小，b的速度将增大Da的加速度将减小，b的加速度将增大【课后训练】1下列关于电场强度的两个表达式EF/q 和EkQ/r2 的叙述正确的是( )AEF/q 是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量BEF/q 是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场CEkQ/r2是真空中点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场D从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式Fkq1q2/r2，式中kq2/r2是点电荷q2产生的电场在 q1处的场强大小，而kq1/r2是点电荷q1产生的电场在q2处的场强大小2.真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30角关于a、b两点场强大小Ea、Eb的关系，以下结论正确的是()AEaEb BEaEbCEaEb DEa3Eb在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点，放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示，则()AA点的电场强度大小为2103 N/CBB点的电场强度大小为2103 N/CC点电荷Q在A、B之间D点电荷Q在A、O之间4.如图所示，两个带等量的正电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘的水平面上，P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点，且POON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C向N点的运动的过程中，下列关于小球C的速度图象中，可能正确的是( )5.如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一个点电荷，将一个质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管的端点A处由静止释放，小球沿细管滑到最低点B处时，对管壁恰好无压力，则处于圆心O处的电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为( )AE BE CE D无法计算6.两带电荷量分别为q和q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图是()7.如图所示，倾角为的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点)，从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C后沿斜面匀加速下滑，到达斜面底端A时的速度大小为v.试求：(1)小物块与斜面间的动摩擦因数；(2)匀强电场场强E的大小8.一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线