电场强度学案全集人教新课标31高品质版

第三节第三节 电场强度电场强度 新课标要求新课标要求 1 理解电场强度的概念及比值定义的方法 2 知道点电荷的电场强度表达式 3 理解电场强度的矢量特性 会正确的进行电场的叠加的相关计算 4 理解电场线正确的描述电场的性质 新课预习新课预习 1 电场强度 场强定义式 其中 为检验电荷所受电场力 为检验电荷电量 但场强与 均无关 而由场源电 荷及该点位置决定 本公式适用范围 真空中点电荷电场场强 本公式适用范围 3 匀强电场 本公式适用范围 2 电场线 1 如何描述场强 场强方向 场强大小 2 几种常见电场 3 静 电场 的电 场线 不 不 始 于 电荷 或 终于 电荷 或 知识精讲知识精讲 知识点知识点 1 电场强度电场强度 例 1 在电场中某点放一检验电荷 其电量为 q 检验电荷受到的电场力为 F 则该点电场强 度为 E F q 那么下列说法正确的是 A 若移去检验电荷 g 该点的电场强度就变为零 B 若在该点放一个电量为 2q 的检验电荷 该点的场强就变为 E 2 C 若在该点放一个电量为 2q 的检验电荷 则该点场强大小仍为 E 但电场强度的方向 正点电荷电场负点电荷电场 等量同种电荷电场 等量异种电荷 匀强电场 变为原来相反的方向 D 若在该点放一个电量为 q 2 的检验电荷 则该点的场强大小仍为 E 电场强度的方向 也还是原来的场强方向 思路分析 电场中某点电场强度是由场源电荷和该点的位置决定的 而与检验电荷是否存在 检验电荷的电性 电量无关 答案 D 知识点知识点 2 点电荷的电场强度 电场的叠加点电荷的电场强度 电场的叠加 例 2 相距为 L 的 A B 两点分别固定等量异种电荷 Q 在 AB 连线中点处电场强度为 A 零 B kQ L2 且指向 Q B C 2kQ L2 且指向 Q D 8kQ L2 且指向 Q 思路分析 首先 点电荷的场强公式是 2 r Q kE 再次 电场中某点的电场强度等于各个点 电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和 答案 D 变式训练 如图 A B 为等量同种正点电荷 电荷量 为 Q 相距为 L 求两点电荷连线的中垂线上距两点电荷 距离均为 L 的 M 点的电场强度 答案 EM 方向沿着中垂线由 2 3 L kQ M 向外 知识点知识点 3 电场线电场线 例 3 如图 带箭头的直线是某一电场中的一条电场线 在这条直 线上有 a b 两点用 Ea Eb 表示 a b 两处的场强大小 则 A a b 两点场强方向相同 B 电场线从 a 指向 b 所以 Ea Eb C 电场线是直线 所以 Ea Eb D 不知 a b 附近的电场线分布 Ea Eb的大小都不能确定 思路分析 由于不知电场线的分布情况 故无法确定 a b 所在处的电场线分布的疏密 则无法确 定两点的电场强弱 答案 D 变式训练 如图所示 正电荷 q 在电场力作用下由 P 向 Q 做加速运动 而且加速度越来越 大 那么可以断定 它所在电场是图中哪一个 答案 C 难点精析 电场的叠加 例 4 如图所示 用金属丝 AB 弯成半径 r 1m 的圆 M QQ ba QPQPQP QP ABC D A B O 弧 但在 AB 之间留出宽度 d 2cm 的相对很小的间隙 将电荷量 Q 3 13 10 9C 的正电荷 均匀分布于金属丝上 求圆心 O 处的电场强度 思路分析 将圆环的缺口补上并且它的电荷密度与缺口的环体原有的电荷密度一样 这样就 形成一个电荷分布均匀的完整带电圆环 环上处于同一直径两端的微小部分可看成两个相对 应的点电荷 它们产生的电场在圆心 O 处叠加后场强为零 根据对称性可知 带电圆环在圆 心处的总场强为零 至于补上的带电小段 由题意可看作点电荷 它在圆心 O 处的场强 E1 是可求的 若题中待求场强为 E2 则由上述分析知 E1 E2 0 设电荷分布的线密度为 则补上的金属小段的电荷量 Q 则 E1 dr Q 2dr Qd 2 9 10 2N C 由 E1 E2 0 知 2 r kQ E2 E1 9 10 2N C 负号表示 E2的方向与 E1的方向相反 即方向向左反映向缺口 答案 9 10 2N C 方向向左反映向缺口 小结 该题运用了割补法以及对对称性 巧妙地把非点电荷 问题转化为点电荷的问题求解 变式训练 如图所示 半径为 r 的硬橡胶圆环上带有均匀的正 电荷 Q 现截去顶部一小段弧 AB 弧 AB 长 L L 2 r 则剩余部分对放入圆心处 的点电荷 q 的为库仑力为多大 方向如何 活学活练活学活练 基础达标基础达标 1 有关电场概念 下述说法正确的有 A 电场是物质的一种特殊形态 电荷间的相互作用 实质是电荷通过电场对另一电荷产 生作用 B 电荷只能存在于真空和空气中 不能存在于导体中 C 电场和由分子 原子构成的物质一样都是物质 D 电场能够传播 其传播速率等于光速 2 关于电场强度和电场力说法正确的是 A 电场强度和电场力都反映电场本身的一种物理性质 B 电场强度反映电场本身的一种物理性质 其大小由放入电场中电荷所受电场力决定 C 电场中某一点电场强度反映电场本身性质 其大小与放入电场中的电荷无关 D 电荷在电场中某点所受电场力与电场强度 电荷量均有关 3 下列说法中 正确的是 A 在一个以点电荷为中心 r 为半径的球面上 各处的电场强度都相同 B E kQ r2仅适用于点电荷形成的电场 C 电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向 D 当初速度为零时 放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定是直线 4 将一点电荷 q 10 10C 放在电场中 P 点 电荷受到电场力大小为 lO 6N 方向向东 把该电 AB q 荷撤去后 P 点场强为 A 零 B 104N C 方向向东 C 104N C 方向向西 D 10 16N C 方向向西 5 关于电场线 下列说法正确的是 A 电场线是客观存在的 B 电场线与电荷运动的轨迹是一致的 C 电场线上某点的切线方向与电荷在该点的受力方向可以不相同 D 沿电场线方向 场强一定越来越大 6 带电平行板间的电场强度是 A 以板间中点最强 B 接近两板处最强 C 除边缘区域外到处都一样 D 在板间中点为零 7 关于电场线 下列说法正确的是 A 靠近正点电荷 电场线越密 场强越大 靠近负点电荷 电场线越密 场强越小 B 电场线的切线方向是点电荷只在电场力作用下的加速度方向 C 电场线是点电荷在电场中只受电场力作用时运动的轨迹 D 电场中任何两条电场线都不相交 8 在 x 轴上有两个点电荷 一个带正电 Q1 一个带负电 Q2 Q1 2Q2 E1和 E2分别表示两个 电荷所产生的场强大小 则 x 轴上 A E1 E2之点有一处 该处合场强为零 B E1 E2之点共有两处 一处合场强为零 另一处合场强为 2E2 C E1 E2之点共有三处 其中两处合场强为零 另一处合场强为 2E2 D E1 E2之点共有三处 其中一处合场强为零 另两处合场强为 2E3 9 在点电荷 Q 形成的电场中 距 Q 为 3 cm 处的 A 点的电场强度为 500 N C 那么 Q 的电 量是 若将电量 q 3 lO 15C 的点电荷置于 A 点 它受到的电场力大小为 10 如图所示 真空中两个带电量分别为 Q 和 4Q 的正点电荷 位于相距 30 cm 的 A B 两点 将另一正电荷 q 置于 AB 连线上的 C 点 q 受合力恰好为零 C 点应距 A 点 cm 若将 电荷 q 取走 C 点场强为 N C 基础达标基础达标 答案答案 1 ACD 2 CD 3 B 4 C 5 C 6 C 7 D 8 B 9 5 10 11C 1 5 10 12N 10 10cm 0 能力提升能力提升 11 电场强度 E 的定义式为 E F q 根据此式 下列说法中正确的是 此式只适用于点电荷产生的电场 式中 q 是放入电场中的点电荷的电荷量 F 是该点 电荷在电场中某点受到的电场力 E 是该点的电场强度 式中 q 是产生电场的点电荷的电荷 量 F 是放在电场中的点电荷受到的电场力 E 是电场强度 在库仑定律的表达式 F kq1q2 r2中 可以把 kq2 r2看作是点电荷 q2产生的电场在点电荷 q1处的场强大小 也可以 把 kq1 r2看作是点电荷 q1产生的电场在点电荷 q2处的场强大小 A 只有 B 只有 C 只有 D 只有 Q A 4Q B C q 12 一个检验电荷 q 在电场中某点受到的电场力为 F 以及这点的电场强度为 E 下图中能正 确反映 q E F 三者关系的是 13 如图所示 一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A O B 匀速飞过 电子重力不计 则电 子所受另一个力的大小和方向变化情况是 A 先变大后变小 方向水平向左 B 先变大后变小 方向水平向右 C 先变小后变大 方向水平向左 D 先变小后变大 方向水平向右 14 如图所示 带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况 一带电粒子在电场中运动 的轨迹如图中虚线所示 若不考虑其他力 则下列判断中正确的是 A 若粒子是从 A 运动到 B 则粒子带正电 若粒子是从 B 运动到 A 则粒子带负电 B 不论粒子是从 A 运动到 B 还是从 B 运动到 A 粒子必带负电 C 若粒子是从 B 运动到 A 则其加速度减小 D 若粒子是从 B 运动到 A 则其速度减小 15 如图所示 一根长为 2 m 的绝缘细管 AB 被置于匀强电场 E 中 其 A B 两端正好处于电 场的左右边界上 倾角 37 电场强度 E 103 V m 方向竖直向下 管内有一个带负电的 小球 重 G 10 3 N 电荷量 q 2 10 6 C 从 A 点由静止开始运动 已知小球与管壁的动摩擦 因数为 0 5 则小球从 B 点射出时的速度是 取 g 10 m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 A 2 m sB 3 m s C 2m sD 2m s23 16 在如图所示的竖直向下的匀强电场中 用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点 O 做圆周运动 下列说法正确的是 带电小球有可能做匀速率圆周运动 带电小球有可能做变速率圆周运动 带电小球通过 最高点时 细线拉力一定最小 带电小球通过最低点时 细线拉力有可能最小 A B C D 17 质量为 m 的带正电小球 A 悬挂在绝缘细线上 且处在场强为 E 的匀强电场中 当小球 A 静止时 细线与竖直方向成 30 角 已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小 则小球 所带的电量应为 A B E mg 3 3 E mg3 C D E mg2 E mg 2 18 如图所示 在正点电荷 Q 的电场中 A 点处的电场强度为 81 N C C 点处的电场强度为 16 N C B 点是在 A C 连线上距离 A 点为五分之一 AC 长度处 且 A B C 在一条直线 上 则 B 点处的电场强度为多大 19 在一高为 h 的绝缘光滑水平桌面上 有一个带电量为 q 质量为 m 的带电小球静止 小 球到桌子右边缘的距离为 s 突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场 E 且 qE 2 mg 如图所示 求 1 小球经多长时间落地 2 小球落地时的速度 20 如图所示 一半径为 R 的绝缘圆形轨道竖直放置 圆轨道最低点与一条水平轨道相连 轨 道都是光滑的 轨道所在空间存在水平向右的匀强电场 场强为 E 从水平轨道上的 A 点由静 止释放一质量为 m 的带正电的小球 为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动 求释放点 A 距 圆轨道最低点 B 的距离 s 已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍 4 3 能力提升能力提升 答案答案 11 C 12 D 13 B 根据电场线分布和平衡条件判断 14 BC 15 C 利用等效场处理 16 D 17 D 依题意做出带正电小球 A 的受力图 电场力最小时 电场力方向应与绝缘细线垂直 qE mgsin30 从而得出结论 18 约为 52 N C 19 1 小球在桌面上做匀加速运动 t1 小球在竖直方向做自由落体 g s qE sm d s 22 运动 t2 小球从静止出发到落地所经过的时间 t t1 t2 g h2 g h g s2 2 小球落地时 vy gt2 vx at t 2gt 2 gh2 m qE ghgs22 落地速度 v shgghgsvv yx 28104 2 20 R 将电场和重力场等效为一个新的重力场 小球刚好沿圆轨道做圆周运动可视为小球 6 23 到达等效重力场 最高点 时刚好由等效重力提供向心力 求出等效重力加速度 g 及其方 向角 再对全过程运用动能定理即可求解 对爸爸的印象 从记事的时候 就有了 他留给我的印象就是沉默少言的 但是脸上却始终有微笑 不管家里遇到了什么样的困难 只要有爸爸在 一切都能够雨过天晴的 小时候 家里很穷 可是作为孩子的我们 我和哥哥 却很幸福 爸爸从来不会因为缺钱 而让我们感觉得些许的拮据和紧张 哪怕的低三下气的问人借钱 爸爸都会按时给我们交了学费 从来都不会给我们兄妹 俩拖欠学费 爸爸闲下来的时候 就会给我和哥哥讲他们生活的那个年代 很苦很累 还经历过自然灾害 穷的时候 连饭都吃不饱 在我的印象里 最深的一件事情就是过年的时候 不管这一 年钱赚的多还是少 爸爸总会让妈妈带着我和哥哥去买新衣服 当然了 妈妈也必须买新的 唯有爸爸 他是家里面唯一一个可以穿旧衣服过新年的人 这就是我关于爸爸的儿时的印象 他爱家 人 从来不肯委屈自己的妻子和孩子 成长岁月里的爸爸在我们渐渐成长的的岁月里 作为孩子 我们都有了自己的认知和想法 青春期的叛逆 我们也给爸爸惹了不少祸 但是 不管我们闯的 祸有多大 最后都是爸爸出面 来摆平解决一切 在这个渐渐懂事的过程中 爸爸扮演着一位良师的角色 事情过后 爸爸也会趁机好好的教育我们 让我们懂得 我们做的是对的 值得鼓励的 还是不对的 今后需要去改正的 爸爸在社会上经历的多了 懂得的道理也比我们多很多 我们是在跌跌撞撞的认知中去探索这个社会 而爸爸就是这条探索道路的指明灯 在我们长大的青春光 阴里 我们在爸爸身上看到了责任 懂得了承担的重要性 爸爸 在我们的生活中 必不可少 他让我们 大哥和我 拥有了正确的人生观和价值观 他教会了我们如何看待这个世界 如何去更 好的创造自己想要的生活 渐渐上了年纪的爸爸 我只想用 渐渐上了年纪 来形容现在的爸爸 不想要用已经 老去 来形容爸爸 没错 岁月是真的很无情的 不知不觉间 爸爸的眼角多了 些许的皱纹 额头的皱纹也不自觉的来向他报到了 爸爸再伟大 也终究抵不过岁月的蹉跎 两角鬓白的爸爸 让我们看着多了很多的心疼 一向雷厉风行 无所不能的爸爸 渐渐地 变得老了 特别是当我们都成家以后 爸爸也算是把他一生最重要的任务也都完成了 上了年纪的爸爸 更多的心思 留在了妈妈的身上 一路走来 是妈妈的陪伴和默默的奉献 才让爸爸能够在外工作的 时候 毫无杂念 妈妈 就是爸爸最为坚强的后盾 而我们 是爸爸努力奋斗的最大动力 如今 爸爸渐渐地老了 作为儿女 我们无法让时光倒流 能做的就是多陪伴他们 让他们的晚年生活 能够幸福 爸爸的一生 都在付出 为了家和家人而付出 如今的我们 都已经成家 更加体会到了为人父母的心酸苦楚 我们能做的就是常回家看看 让父母不感到孤独 我们都是母亲身上 掉下来的一块肉 我们跟母亲之间的关系 血浓于水 彼此间的那种爱 是神圣而又不可侵犯的 是妈妈给了我们生命 也是妈妈无怨无悔的把我们抚养成人 在我们成长的过程中 不管是好还 是不好 妈妈都一味的去包容 去引领着我们我和妈妈的温情小生活 母爱 总是那么的伟大 都说慈母多败儿 其实啊 母亲在我们的生活着 扮演着不可或缺的角色 没有母亲的无私奉献 又怎会有我们的今天呢 更多的时候 是我们忽略了母亲的重要性 甚至是把母亲对我们的关心和爱护变成了理所当然 其实啊 也是因为我们从出生的时候 就拥有了母亲的爱 也就变得不那 么的珍惜了 我觉得 我们生活在这个世上 更要好好地对待我们的母亲 在我的记忆深处 母亲总是很慈祥的 她也有属于她自己的小忧愁 但是 却从来都不会让我们知道 不管生活中 遇 到了什么困难或者坎坷 她总是自己一个人想办法面对和解决 以至于曾经的我一直觉得母亲是万能的 没有什么困难事情是母亲不能解决的 儿时记忆中 最深刻的一件事情就是那年的的大冬 天 下了很厚很厚的雪 我跟哥哥上学的地方是需要骑着自行车去的 妈妈早早的叫醒了我和哥哥 并且告诉我们下大雪了 路上滑 要早点出发 路上慢一点走 当我们吃了早饭准备出发的时 候 妈妈也跟着一起出发了 大冬天的 天黑黑的 母亲拿着手电筒 给我和哥哥照明 因为下了雪 有的路段不好走 我们就推着自行车 一路上有说有笑的 时不时的哥哥还会调皮一下 就 这样 母亲拿着照明灯 一路护送我和哥哥到了学校 现在回想起来曾经的岁月 满满的回忆 满满的温暖 不知不觉间 我们就都长大了 哥哥也成家了 有自己的孩子 妈妈看着我们生活幸 福 她也就是开心满足了 可是 岁月却是那么的无情 不知不觉间 妈妈的眼角就多了些许的皱纹 她在岁月的淘洗中 渐渐地老去了 她没有多么伟大的理想 唯一的希望 就是我们都能够 生活的健康 平安 快乐 幸福 母亲 从来都不曾奢望我们能够有多么大的丰功伟绩 最大的心愿就是我们平安快乐 她的一生心血 都在我们这些孩子身上 而对于她自己 似乎总是少了很 多的关心 作为儿女 长大后的忙碌 确实忽略了对母亲的爱 当我们真正的意识到母亲老去的时候 岁月一晃已经过去了几十年 母爱 虽然平凡 但是却很伟大 我跟妈妈的温情小生活 那 些记忆中的点滴 一直萦绕在脑海中 让我感受到幸福 感受到温暖 爱你 亲爱的妈妈 愿你生活幸福 健康平安 其实也就是平凡的一年 和往常相比较 也没有太多的区别 唯一的不同就 是自己就业了 不再是学生了 也不再是那个向父母伸手就要钱的小姑娘了 步入社会的自己 很开心 同时也很紧张 毕竟社会才是一个真正的大染缸 才能让一个人真正的成长和坚强 父母 的爱 平凡中渗透着伟大 这一年 感恩父母 在初入社会的这一年里 是要感恩很多的朋友同事领导 但是 我最想要感恩的两个人 其实就是我的爸爸妈妈 也许 你会觉得很奇怪 步入社 会 经历的很多人或事 不应该都是单位或者工作吗 怎么会是要感恩父母呢 没错 我最最想要感恩的