1.4 电场中的导体学案及答案.doc

班级_ 姓名_ 学号_ 成绩_ 第一章静电场 1.4电场中的导体学案及答案【学习目标】1知道场强叠加原理，会应用它进行简单的计算。2知道静电感应产生的原因。3知道静电平衡状态，并且知道静电平衡时，导体内部场强处处为零，电荷只分布在导体的外表面上。4知道静电屏蔽及其实际应用。5学习科学家为科学勇于献身的科学精神，有将科学服务于人类的意识。【知识扫描】场强叠加原理1场强叠加原理：如果几个点电荷同时存在，电场中任一点的电场强度等于这几个点电荷各自在该点产生的电场强度的。（可根据场强的定义和库仑力的可叠加性进行证明。）2场强的叠加遵从3有形状的带电体（非点电荷）电场的计算：如果带电体上的电荷分布已知，就可以根据与，求出电场中各点的电场强度。由上述理论，特殊地，一孤立的均匀带电金属球（或球壳）在其外部产生的电场与的电场相同。4电场是一种特殊形态的，它具有可性，即几个电场可以同时存在于一个空间，这是电场与平常所说的实体物质的一重要区别。【例题精析】一、同一直线上场强的叠加例1在真空中，带电量均为Q的两点电荷A、B相距为L。（1）如两电荷为等量同种电荷，均带负电，求两点电荷连线中点C的场强；（2）如两电荷为等量异种电荷，A带正电，B带负电，求两点电荷连线中点D的场强。二、不在一条直线上的场强叠加例2在真空中，带电量均为Q的两点电荷A、B相距为L。（1）如两电荷为等量同种电荷，均带正电，求到两点电荷距离均为L的点D的场强。（2）如两电荷为等量异种电荷，A带正电，B带负电，求到两点电荷距离均为L的点C的场强；三、有形状带电体（非点电荷）电场的计算真空点电荷场强公式与场强叠加原理的综合PO例3（带电金属球壳）均匀带电圆环半径R，带电量Q。今在其上剪去极短一段圆弧P，长L1 B位于x轴上，x0ABCE300C位于x轴上，0x1D可以不在x轴上2如图，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，B300，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与AB平行，则qA带电，qA ：qBMNPab左右3图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪中情况能使P点场强方向指向MN的左侧？（ ）AQ1、Q2都是正电荷，且Q1|Q2|CQ1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|Q2|dddqab4如图，带电量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为，方向。b点实际场强为（静电力常量为k）5在x轴上有两个点电荷，一个带正电荷Q1，一个带负电荷-Q2，Q1=2Q2，用El和E2分别表示两个电荷所产生的场强的人小，则在轴上：（ ）AEl=E2之点只有一处，该处合场强为零BEl=E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2ECEl=E2之点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2EDEl=E2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E26如图，位置固定的电荷A、B，其电荷量分别为Q、4Q，相距为r 。q4qC（1）求它们连线中点C的场强；（2）求场强为零的点D的位置；（3）如B为负电荷，其它均不变，求场强为零的点P的位置。（4）如引入一个试探电荷D，则D在何处能够保持平衡？D的电量和电性有何特点？7（1）定性分析，等量异种电荷连线及中垂线上的场强分布。（2）定性分析，等量同种电荷连线及中垂线上的场强分布（正、负电荷分别讨论）。【综合提升】1关于点电荷的说法，正确的是( )A只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B体积很大的带电体一定不能看作点电荷C点电荷一定是电量很小的电荷D两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理2如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强，则( )AA、B两处的场强方向相同B因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以EAEBC电场线从A指向B，所以EAEBD不知A、B附近电场线的分布情况，EA、EB的大小不能确定3下列关于电场强度的叙述正确的是（ ）A电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关4下面说法中错误的是：（ ）A在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度相同B在点电荷Q的电场中的某一点，放入带电量为q的另一点电荷，则q受到的电场力为，该点的电场强度为 C电场强度是描述电场力的性质的物理量，它仅由电场自身决定D点电荷在电场中所受到的电场力的大小和方向，除了和电场有关外，还与该点电荷 所带电量和性质有关ab5如图12中是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，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，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出该带电粒子（ ）（A）电性与场源电荷的电性相同（B）在a、b两点所受电场力大小FaFb（C）在a、b两点时速度大小vavb（D）在a、b两点的加速度大小6一带电粒子射入固定在O点的点电荷的电场中，粒子轨迹如图虚线abc所示，图中实线是以O点为圆心的同心圆弧，不计重力，可以判断（ ）A粒子受到静电排斥力的作用B粒子速度C粒子动能D粒子7M、N是一条电场线上的两点。在M点由静止释放一个粒子（带正电），粒子仅在电场力的作用，沿着电场线从M点运动到N点。粒子的速度随时间变化的规律如图所示。以下判断正确的是 vtOA. 该电场可能是匀强电场B. M点到N点，粒子的动能逐渐增大C. 粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力D. M点的加速度小于N点的加速度【自助餐】q2q1q38如图所示，三个点电荷ql，q2，q3固定在一条直线上，q2与q3的距离为ql与q2的距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零。由此可以判定，三个电荷的电量之比ql:q2:q3可能为：（ ）A.-9:4:-36 B.9:4:36 C.-3:2:-6 D.3:2:69如所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置如果将小球向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，跟原来相比（ ）ABFA两小球间距离将增大，推力F将增大B两小球间距离将增大，推力F将减小C两小球间距离将减小，推力F将增大D两小球间距离将减小，推力F将减小10有两个带有等量异种电荷的小球，用绝缘细线相连后悬起，并置于水平方向匀强电场中当两小球都处于平衡时其可能位置是图中的哪一个？ （ ）答案例题：1、EC=O 方向A到B 2、（1） 上方向上下方向下（2） 水平向右3、 方向背向圆弧 4