物理·选修3－1(人教版)
电 场 强 度
?基础巩固
1．有关对电场强度的理解，下述正确的是( )
A．由E＝可知，电场强度E跟放入电荷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＝可知，在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度接近无穷大
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
答案：D
2. 下列关于电场的叙述中正确的是( )
A．点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相等
B．正电荷周围的场强一定比负电荷周围的场强大
C．取走电场中某点的试探电荷后，该点的场强为零
D．电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点场强的方向不一定相同
分析：电场强度是描述电场强弱的物理量，大小由某点电荷所受电场力与其电荷量的比值来确定，方向即为正电荷所受电场力的方向．电场线的疏密可表示电场的强弱．
解析：A.点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强大小都相等，方向不同，故场强不同，所以A错误；B.电场强度大小是由某点电荷所受电场力与其电荷量的比值来确定，而与所带的电性无关，故B错误；C.某点处的场强与试探电荷无关，只与场源电荷有关，故C错误；D.电场强度的方向为正电荷所受电场力的方向，也可以是负电荷在该点受力的反方向，所以正、负电荷在电场中的同一点所受的电场力方向相反，故D正确．
答案：D
点评：考查了电场强度的定义式与决定式的区别，同时还体现了电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．
3．(双选)图为点电荷Q产生的电场的三条电场线，下面说法正确的是( )
A．若Q为负电荷，EA＞EB
B．若Q为负电荷，EA＜EB
C．若Q为正电荷，EA＞EB
D．若Q为正电荷，EA＜EB
解析：因电场线越密场强越大，所以无论Q是何种电荷都有EA＞EB.
答案：AC
4．
如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ.则 ( )
A．q1＝2q2 B．q1＝4q2
C．q1＝－2q2 D．q1＝－4q2
解析：已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得：
＝且PR＝2RQ
解得：q1＝4q2，故选B.
答案：B
5．(双选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱．如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称．则( )
A．B、C两点场强大小和方向都相同
B．A、D两点场强大小相等，方向相反
C．E、O、F三点比较，O的场强最强
D．B、O、C三点比较，O点场强最强
解析：由对称性可知，B、C两点场强大小和方向均相同，A正确；A、D两点场强大小相同，方向也相同，B错误；在两电荷连线的中垂线上，O点场强最强，在两点电荷连线上，O点场强最弱，C正确．
答案：AC
?能力提升
6.
用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10－2 kg，所带电荷量为＋2.0×10－8 C．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成30°角(如右图所示)．求这个匀强电场的电场强度．(g取10 N/kg)
解析：小球在三个共点力的作用下处于平衡状态，受力分析如下图所示．
小球在重力mg、电场力F及绳的拉力T作用下处于平衡状态，则有F＝mgtan 30°，而F＝qE，所以，电场强度E＝＝ N/C＝2.89×106 N/C.
答案：2.89×106 N/C
7．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图甲所示．则此电场的电场线分布可能是图乙中的( )
解析：选A.从图象可以直接看出，粒子的速度随时间逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密．综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.
答案：A
8．
在如图所示的匀强电场中，有一轻质棒AB，A点固定在一个可以转动的轴上，B端固定有一个大小可忽略、质量为m，带电荷量为Q的小球，当棒静止后与竖直方向的夹角为θ，求匀强电场的场强．
解析：小球受重力mg、棒拉力FT，还应受到水平向右的电场力F，故Q为正电荷，
由平衡条件：FT sin θ－F＝0
FT cos θ＝mg
所以F＝mgtan θ
又由F＝QE，
得E＝
答案：
9.
如右图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加有如右图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求：
(1)原来的电场强度为多大？
(2)物体运动的加速度大小．
(3)沿斜面下滑距离为l时物体的速度．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
解析：(1)对小物块受力分析如右图所示，物块静止于斜面上，则
mgsin 37°＝qEcos 37°，
E＝.
(2)当场强变为原来的时，小物块的合外力
F合＝mgsin 37°－qEcos 37°＝mgsin 37°.
又F合＝ma，所以a＝3 m/s2，方向沿斜面向下．
(3)由动能定理得F合·l＝mv2－0，
所以mgsin 37°·l＝mv2，所以v＝.
答案：(1) (2)3 m/s2，方向沿斜面向下 (3)
课件68张PPT。第一章 静电场 第3节 电 场 强 度 栏目链接法拉第的电场思想
法拉第是一位有着丰富想象力的物理学家．为了“看见”场，他用一张撒了铁屑的纸覆在一根磁棒上并轻轻敲动，这些铁屑便清楚地呈现出“磁场的力线”．法拉第认为这些力线具有实在的意义，于是他用电力线(现在称电场线)和磁力线(现在称磁感线)的图形来形象地表示带电体和磁体周围的场，场源不变时，力线图不变；场源运动或变化时，力线图也随之发生变化．法拉第应用上述观念成功地描述了电磁感应现象以及电场和磁场的许多性质．
栏目链接当然，在法拉第的“场”的观念中，包含了许多机械唯物论的观点，他企图用力学的图象来解释电磁现象．科学发展具有积累的特点，在每一历史阶段，科学总是把过去的成就加以综合集中．因此当一种新的观念刚刚萌芽时，似乎难免会渗进某些旧有的东西．不过这仅仅是物理学前进中的缺陷．法拉第的场的观念是物理学中一个开创性的见解，正如爱因斯坦所说的那样，它的价值要比电磁感应的发现高出许多．可以说，法拉第在电磁现象的研究中最重要的贡献就在于此．
栏目链接 栏目链接1．电场：电荷的周围空间存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷____________，这种力叫___________，电荷间的相互作用是通过_____________发生的．
2．电场强度．
(1)定义：放入电场中某点的______________________________，叫该点的电场强度，简称场强．
(2)定义式：E＝____________，其单位是__________或_____________． 栏目链接有力的作用静电力电场电荷受到的静电力与电荷量的比值N/CV/m(3)方向：场强的方向与正电荷__________________，与负电荷______________________．
(4)特例：①点电荷的场强：E＝________.
如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就相互叠加形成合电场，这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的________，叫做电场的叠加．
②匀强电场：场强大小、方向处处________．
栏目链接受静电力的方向相同受静电力的方向相反矢量和相同3．电场线．
电场发自于________或________，终止于________或________．
电场线的疏密定性地反映了电场的________，电场线上每一点的切线方向表示了该点________．
点电荷的电场线是发散(或会聚)的________，匀强电场的电场线是________的平行直线．
栏目链接正电荷强弱场强方向直线间隔相等无穷远无穷远负电荷 栏目链接电场本身试探电荷试探电荷 栏目链接 栏目链接一、电场
1．电场．
在电荷的周围空间存在着电场．电场是在电荷周围存在的一种特殊物质，它的性质是传递电荷间的相互作用．其中静止电荷产生的电场叫静电场．
2．对电场的三点理解．
(1)电场是一种特殊物质，并非由分子、原子组成，但客观存在．
(2)电荷间的相互作用是通过电场发生的，可由下图表示．
栏目链接(3)电场虽然看不见、摸不着，但它总能通过一些性质而表现其存在，如在电场中放入电荷，电场就对电荷有力的作用，所以电场也是客观存在的，因而也是一种物质．
栏目链接3．电场的来源．
(1)由存在的电荷产生；(2)由变化的磁场产生．
栏目链接例1下列关于电场的说法中正确的是( )
A．电场不是客观存在的物质，是为了研究电场力而假想的
B．两电荷之间的相互作用力是超距作用的结果
C．电场是客观存在的物质，但不是由分子、原子等实物粒子组成的
D．电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用 栏目链接 栏目链接变 式
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迁 移 栏目链接二、电场强度
1．试探电荷与场源电荷．
(1)试探电荷：如下图所示，带电小球是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷．
栏目链接(2)场源电荷：被检验的电场是电荷Q所激发的，电荷Q称为场源电荷，或源电荷．
(3)对试探电荷的两点理解：
①试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小，放入试探电荷后不引起原电场的明显变化．
②试探电荷有电荷量，但忽略它产生的电场．
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迁 移三、点电荷的电场 栏目链接例3 在真空中O点放一个电荷Q＝＋1.0×10－9 C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30 cm，M点放一个点电荷q＝－1.0×10－10 C，如下图所示，求： 栏目链接 栏目链接(1)q在M点受到的作用力；
(2)M点的场强；
(3)拿走q后M点的场强；
(4)M、N两点的场强哪点大？ 栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
迁 移3．(双选)下列各图是电场中某点的电场强度E与放在该点处检验电荷q及检验电荷所受静电力F与电荷q之间的函数关系图象，其中正确的是( )
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迁 移四、电场强度的叠加
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迁 移4．如图，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)( )
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迁 移 栏目链接五、电场线
栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接3．几种常见电场的电场线如下图所示． 栏目链接4．两个等量点电荷连线及中垂线上场强的比较
栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
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迁 移 栏目链接六、匀强电场
栏目链接 栏目链接 栏目链接例6 电场中，A、B两点电场强度相同的是( )解析：选项A中，A、B两点电场强度大小相等，但方向不同，选项B中大小不等，方向相同，选项D中大小，方向均不同，只有在C图所示的匀强电场中A、B两点的大小、方向均相等，因此，选项C正确．
答案：C
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迁 移 栏目链接6．(双选)如图所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m、电荷量为q，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，下列说法正确的是( )
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