第2课时 电场线 匀强电场 (赋能课——精细培优科学思维)
课标要求 层级达标
会用电场线描述电场。 学考 层级 1.知道什么是电场线并掌握电场线的特点。 2.知道什么是匀强电场及其特点。
选考 层级 1.知道孤立正负点电荷、等量同种(异种)点电荷电场线的分布特点。 2.掌握两个等量同种(异种)点电荷连线及中垂线上的电场变化规律。
一、电场线
1.概念:电场线是画在电场中的一条条 的曲线,曲线上每点的 方向表示该点的电场强度方向。电场线 实际存在的线,而是为了形象地描述电场而假想的线。
2.特点
(1)电场线从 或无限远出发,终止于 或负电荷。
(2)电场线在电场中 。
(3)在同一电场中,电场强度较大的地方电场线 ,电场强度较小的地方电场线 。
[质疑辨析]
在装有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些细小的头发屑,再加上电场,头发屑会重新排列。图(a)是头发屑在一对等量异种电荷形成的电场中的排列情况;图(b)是头发屑在一对等量同种电荷形成的电场中的排列情况。观察这两幅图,分析:
(1)由蓖麻油中头发屑排列可知,电场和电场线都看得见、摸得着,所以它们在实际中存在。 ( )
(2)由蓖麻油中头发屑排列可知,电场线可以描述电场的强弱。 ( )
(3)由蓖麻油中头发屑排列可知,等量同种电荷与等量异种电荷的电场分布是不同的,电场强度变化规律也不相同。 ( )
二、匀强电场
1.概念:如果电场中各点的电场强度的大小 、方向 ,这个电场就叫作匀强电场。
2.特点
(1)电场方向处处相同,电场线是 。
(2)电场强度大小处处相等,电场线间隔 。
3.实例:相距很近、带有 电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除外),可以看作匀强电场。
强化点(一) 电场线 匀强电场的应用
任务驱动
如图为某电场的电场线,电场线在电场中实际存在吗 由于两条电场线之间无电场线,则无电场,你认为对吗
[要点释解明]
1.电场线的用途
(1)判断电场力的方向——正电荷的受力方向和电场线在该点的切线方向相同,负电荷的受力方向和电场线在该点的切线方向相反。
(2)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,进而可以判断电荷受力大小。
2.点电荷的电场线
(1)点电荷形成的电场中,不存在电场强度相同的两点,离场源电荷越近,电场线越密集,电场强度越强。
(2)正点电荷的电场强度方向背离点电荷,负点电荷的电场强度方向指向点电荷。
(3)若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面垂直。在此球面上电场强度大小处处相等,方向各不相同。
3.匀强电场的电场线
匀强电场的电场线是间隔相等的平行线,场中各点电场强度大小相等、方向相同。
[题点全练清]
1.如图所示,各电场中A、B两点电场强度相同的是 ( )
2.(2024·湖南岳阳期末)电场是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场。在电荷的周围存在着由它产生的电场;同时电场对场中其他电荷产生力的作用。观察者相对于电荷静止时所观察到的电场称为静电场。某电场区域的电场线如图,a、b是其中一条电场线上的两点,某带负电的试探电荷运动过程中经过a、b两点,若该试探电荷仅受电场力作用,下列说法正确的是 ( )
A.该试探电荷在a、b两点受到的电场力大小关系是Fa
B.该试探电荷在a、b两点的加速度大小关系是aaC.该试探电荷在a、b两点的速度大小关系是vaD.该电场可能是一个正点电荷产生的电场
强化点(二) 两等量点电荷的电场
[要点释解明]
等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场比较
比较项目 等量异种点电荷 等量同种(正)点电荷
电场线 分布图
连线上电场强度大小 O点最小,从O点沿连线向两边逐渐变大 O点为零,从O点沿连线向两边逐渐变大
中垂线上电场强度大小 O点最大,从O点沿中垂线向两边逐渐变小 O点为零,从O点沿中垂线向两边先变大后变小
关于O点对称的点A与A'、B与B'的电场强度 等大同向 等大反向
[典例] 如图所示,A、B为两个等量同种负点电荷,在其连线的中垂线上的D点放一静止的正点电荷q,不计重力,下列说法中一定正确的是 ( )
A.点电荷在从D到C的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B.点电荷在从D到C的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.点电荷运动到C点时加速度为0,速度达最大值
D.点电荷越过C点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到点电荷速度为0
听课记录:
[题点全练清]
1.(2025·江西抚州月考)如图,在(a,0)放置电荷量为q的正点电荷,在(0,a)放置电荷量为-q的负点电荷,则P(a,a)点和O(0,0)原点的电场强度关系正确的是 ( )
A.电场强度的大小相等、方向不同
B.电场强度的大小相等、方向相同
C.P点的电场强度更大,但方向与O点的相同
D.P点的电场强度更小,且方向与O点的不同
2.(2025·重庆江北期中)两个等量同种正点电荷的电场线分布如图所示,图中电场线上下左右均对称,点P、Q,点M、N,点R、S均关于两点电荷连线的中点O对称,则 ( )
A.P、Q两点电场强度相同
B.M、N两点电场强度相同
C.在两点电荷连线的中垂线上,O点电场强度最小
D.在R点放一个带负电的小球,小球会向O点做匀加速直线运动
第2课时 电场线 匀强电场
课前预知教材
一、1.有方向 切线 不是 2.(1)正电荷 无限远 (2)不相交 (3)较密 较疏
[质疑辨析]
(1)× (2)√ (3)√
二、1.相等 相同 2.(1)平行直线 (2)相等 3.等量异种
课堂精析重难
强化点(一)
[任务驱动] 提示:电场线是为形象地描述电场而人为画出的一些线,电场线不是实际存在的;两条电场线之间虽然没有电场线,但有电场存在。
[题点全练清]
1.选C A选项图中A、B两点的场强大小相等,但方向不同,故A错误;根据电场线的疏密程度表示场强大小,可知B选项图中A、B两点的场强方向相同,但大小不相等,故B错误;C选项图中为匀强电场,A、B两点的场强大小相等,方向相同,故C正确;根据电场线的疏密程度表示场强大小,可知D选项图中A、B两点的场强大小不相等,且方向不相同,故D错误。
2.选D 根据电场线的疏密程度可知,Ea>Eb,由F=qE,可知该试探电荷在a、b两点受到的电场力大小关系是Fa>Fb,故A错误;根据牛顿第二定律有a=,可知该试探电荷在a、b两点的加速度大小关系是aa>ab,故B错误;因试探电荷带负电,则该试探电荷受到的电场力由b指向a;若该试探电荷从a向b运动,则受力方向与速度方向相反,做减速运动,va>vb;若该试探电荷从b向a运动,则受力方向与速度方向相同,做加速运动,仍有va>vb,故C错误;根据电场线的分布可知,该电场可能是一个正点电荷产生的电场,故D正确。
强化点(二)
[典例] 选C 等量同种负点电荷连线的中点处的场强为0,而沿着中垂线向上或向下场强均是先增大后减小,因此正点电荷在从D到C的过程中,加速度可能先变大后变小,也可能越来越小,而不管场强大小如何变化,从D到C的过程中电场力对正点电荷始终做正功,则其速度越来越大,故A、B错误;根据以上分析可知,C点处的场强为0,则正点电荷在C点处所受电场力为0,加速度为0,而从D到C的过程中电场力对正点电荷始终做正功,则其速度越来越大,到达C点时速度达到最大值,故C正确;根据以上分析可知,正点电荷越过C点后,沿着中垂线向下场强先增大后减小,因此正点电荷所受电场力可能先增大后减小,也可能一直增大,则正点电荷的加速度可能先增大后减小,也可能一直增大,而沿着中垂线向下运动的过程中电场力始终对正点电荷做负功,因此正点电荷的速度越来越小,直到正点电荷速度为0,故D错误。
[题点全练清]
1.选B 两等量异种点电荷形成电场的电场线分布特点如图所示,由图可知两点电荷连线的中垂线上,电场线方向均相同,即场强方向相同,且与中垂线垂直,由几何关系可知,P点和O点是关于两点电荷连线中点对称的点,因此P(a,a)点和O(0,0)原点的电场强度大小相等、方向相同,故选B。
2.选C 根据电场的矢量叠加可知,P、Q两点电场强度大小相等、方向相反,M、N两点电场强度大小相等、方向相反,故A、B错误;两正点电荷在O点产生的电场强度大小相等、方向相反,根据电场的矢量叠加可知,O点合电场强度为零,在两正点电荷连线的中垂线上除O点外,电场强度均大于零,故在两点电荷连线的中垂线上O点电场强度最小,故C正确;在R点放一个带负电的小球,小球受到向下的电场力,小球会向O点运动,由于在两正点电荷连线的中垂线上不是匀强电场,小球做的是变加速直线运动,故D错误。
5 / 5(共61张PPT)
电场线 匀强电场
第2课时
(赋能课——精细培优科学思维)
课标要求 层级达标 会用电场线描述电场。 学考 层级 1.知道什么是电场线并掌握电场线的特点。
2.知道什么是匀强电场及其特点。
选考 层级 1.知道孤立正负点电荷、等量同种(异种)点电荷电场线的分布特点。
2.掌握两个等量同种(异种)点电荷连线及中垂线上的电场变化规律。
1
课前预知教材
2
课堂精析重难
3
课时跟踪检测
CONTENTS
目录
课前预知教材
一、电场线
1.概念:电场线是画在电场中的一条条________的曲线，曲线上每点的______方向表示该点的电场强度方向。电场线______实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。
有方向
切线
不是
2.特点
(1)电场线从_______或无限远出发，终止于_______或负电荷。
(2)电场线在电场中_______。
(3)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线______，电场强度较小的地方电场线______。
正电荷
无限远
不相交
较密
较疏
[质疑辨析]
在装有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些细小的头发屑，再加上电场，头发屑会重新排列。图(a)是头发屑在一对等量异种电荷形成的电场中的排列情况;图(b)是头发屑在一对等量同种电荷形成的电场中的排列情况。观察这两幅图，分析:
(1)由蓖麻油中头发屑排列可知，电场和电场线都看得见、摸得着，所以它们在实际中存在。 ( )
(2)由蓖麻油中头发屑排列可知，电场线可以描述电场的强弱。( )
(3)由蓖麻油中头发屑排列可知，等量同种电荷与等量异种电荷的电场分布是不同的，电场强度变化规律也不相同。 ( )
×
√
√
二、匀强电场
1.概念:如果电场中各点的电场强度的大小______、方向______，这个电场就叫作匀强电场。
2.特点
(1)电场方向处处相同，电场线是________。
(2)电场强度大小处处相等，电场线间隔______。
3.实例:相距很近、带有__________电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除外)，可以看作匀强电场。
相等
相同
平行直线
相等
等量异种
课堂精析重难
如图为某电场的电场线，电场线在电场中实际
存在吗 由于两条电场线之间无电场线，则无电场，
你认为对吗
提示:电场线是为形象地描述电场而人为画出的一些线，电场线不是实际存在的;两条电场线之间虽然没有电场线，但有电场存在。
强化点(一) 电场线 匀强电场的应用
任务驱动
1.电场线的用途
(1)判断电场力的方向——正电荷的受力方向和电场线在该点的切线方向相同，负电荷的受力方向和电场线在该点的切线方向相反。
(2)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，进而可以判断电荷受力大小。
要点释解明
2.点电荷的电场线
(1)点电荷形成的电场中，不存在电场强度相同的两点，离场源电荷越近，电场线越密集，电场强度越强。
(2)正点电荷的电场强度方向背离点电荷，负点电荷的电场强度方向指向点电荷。
(3)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直。在此球面上电场强度大小处处相等，方向各不相同。
3.匀强电场的电场线
匀强电场的电场线是间隔相等的平行线，场中各点电场强度大小相等、方向相同。
1.如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是 ( )
√
题点全练清
解析:A选项图中A、B两点的场强大小相等，但方向不同，故A错误;根据电场线的疏密程度表示场强大小，可知B选项图中A、B两点的场强方向相同，但大小不相等，故B错误;C选项图中为匀强电场，A、B两点的场强大小相等，方向相同，故C正确;根据电场线的疏密程度表示场强大小，可知D选项图中A、B两点的场强大小不相等，且方向不相同，故D错误。
2.(2024·湖南岳阳期末)电场是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场。在电荷的周围存在着由它产生的电场;同时电场对场中其他电荷产生力的作用。观察者相对于电荷静止时所观察到的电场称为静电场。某电场区域的电场线如图，a、b是其中一条电场线上的两点，某带负电的试探电荷运动过程中经过a、b两点，若该试探电荷仅受电场力作用，下列说法正确
的是 ( )
A.该试探电荷在a、b两点受到的电场力大小关系是FaB.该试探电荷在a、b两点的加速度大小关系是aaC.该试探电荷在a、b两点的速度大小关系是vaD.该电场可能是一个正点电荷产生的电场
√
解析:根据电场线的疏密程度可知，Ea>Eb，由F=qE，可知该试探电荷在a、b两点受到的电场力大小关系是Fa>Fb，故A错误;根据牛顿第二定律有a=，可知该试探电荷在a、b两点的加速度大小关系是aa>ab，故B错误;因试探电荷带负电，则该试探电荷受到的电场力由b指向a;若该试探电荷从a向b运动，则受力方向与速度方向相反，做减速运动，va>vb;若该试探电荷从b向a运动，则受力方向与速度方向相同，做加速运动，仍有va>vb，故C错误;根据电场线的分布可知，该电场可能是一个正点电荷产生的电场，故D正确。
等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场比较
要点释解明
强化点(二) 两等量点电荷的电场
比较项目 等量异种点电荷 等量同种(正)点电荷
电场线 分布图
连线上电场强度大小 O点最小，从O点沿连线向两边逐渐变大 O点为零，从O点沿连线向两边逐渐变大
比较项目 等量异种点电荷 等量同种(正)点电荷
中垂线上电场强度大小 O点最大，从O点沿中垂线向两边逐渐变小 O点为零，从O点沿中垂线向两边先变大后变小
关于O点对称的点A与A'、B与B'的电场强度 等大同向 等大反向
[典例] 如图所示，A、B为两个等量同种负点电荷，在其连线的中垂线上的D点放一静止的正点电荷q，不计重力，下列说法中一定正确的是 ( )
A.点电荷在从D到C的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B.点电荷在从D到C的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C.点电荷运动到C点时加速度为0，速度达最大值
D.点电荷越过C点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到点电荷速度为0
√
[解析] 等量同种负点电荷连线的中点处的场强为0，而沿着中垂线向上或向下场强均是先增大后减小，因此正点电荷在从D到C的过程中，加速度可能先变大后变小，也可能越来越小，而不管场强大小如何变化，从D到C的过程中电场力对正点电荷始终做正功，则其速度越来越大，故A、B错误;根据以上分析可知，C点处的场强为0，则正点电荷在C点处所受电场力为0，加速度为0，而从D到C的过程中电场力对正点电荷始终做正功，则其速度越来越大，到达C点时速度达到最大值，故C正确;
根据以上分析可知，正点电荷越过C点后，沿着中垂线向下场强先增大后减小，因此正点电荷所受电场力可能先增大后减小，也可能一直增大，则正点电荷的加速度可能先增大后减小，也可能一直增大，而沿着中垂线向下运动的过程中电场力始终对正点电荷做负功，因此正点电荷的速度越来越小，直到正点电荷速度为0，故D错误。
1.(2025·江西抚州月考)如图，在(a，0)放置电荷量为q的正点电荷，在(0，a)放置电荷量为-q的负点电荷，则P(a，a)点和O(0，0)原点的电场强度关系正确的是 ( )
题点全练清
A.电场强度的大小相等、方向不同
B.电场强度的大小相等、方向相同
C.P点的电场强度更大，但方向与O点的相同
D.P点的电场强度更小，且方向与O点的不同
√
解析:两等量异种点电荷形成电场的电场线分布特点如图所示，由图可知两点电荷连线的中垂线上，电场线方向均相同，即场强方向相同，且与中垂线垂直，由几何关系可知，P点和O点是关于两点电荷连线中点对称的点，因此P(a，a)点和O(0，0)原点的电场强度大小相等、方向相同，故选B。
2.(2025·重庆江北期中)两个等量同种正点电荷的电场线分布如图所示，图中电场线上下左右均对称，点P、Q，点M、N，点R、S均关于两点电荷连线的中点O对称，则 ( )
A.P、Q两点电场强度相同
B.M、N两点电场强度相同
C.在两点电荷连线的中垂线上，O点电场强度最小
D.在R点放一个带负电的小球，小球会向O点做匀加速直线运动
√
解析:根据电场的矢量叠加可知，P、Q两点电场强度大小相等、方向相反，M、N两点电场强度大小相等、方向相反，故A、B错误;两正点电荷在O点产生的电场强度大小相等、方向相反，根据电场的矢量叠加可知，O点合电场强度为零，在两正点电荷连线的中垂线上除O点外，电场强度均大于零，故在两点电荷连线的中垂线上O点电场强度最小，故C正确;在R点放一个带负电的小球，小球受到向下的电场力，小球会向O点运动，由于在两正点电荷连线的中垂线上不是匀强电场，小球做的是变加速直线运动，故D错误。
课时跟踪检测
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A级——学考达标
1.(2024·陕西西安期末)(多选)电场强度是描述电场的重要概念，电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，电场可以用电场线描述，下列关于电场和电场线的说法正确的是( )
A.电场是客观存在的，电场线是虚拟的
B.电场是虚拟的，电场线是客观存在的
C.同一电场内，电场线越密的地方电场强度越大
D.同一电场内，电场线越密的地方电场强度越小
√
√
6
7
8
9
10
11
12
解析:电场是客观存在的物质，电场线是人们为描述电场而假想的曲线，是虚拟的，A正确，B错误;同一电场内，电场线越密的地方电场强度越大，C正确，D错误。
1
2
3
4
5
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
2.(2025·湖南岳阳检测)(多选)如图，水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N，它们之间的电场线是间隔相等的平行线，P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是 ( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.M板带正电，N板带负电
B.P、Q两点的电场强度的关系为EP>EQ
C.M板带负电，N板带正电
D.P、Q两点的电场强度的关系为EP=EQ
解析:电场线从正极板指向负极板，所以M板带负电，N板带正电，故A错误，C正确;两平行板间是匀强电场，所以P、Q两点的电场强度的关系为EP=EQ，故B错误，D正确。
√
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
3.我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，避雷针就利用了尖端放电现象。避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线AB表示避雷针，CD为水平地面。在M、N、P、Q四点中，电场强度最大的是 ( )
A.M点 B.N点
C.P点 D.Q点
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:电场线越密集的地方电场强度越大，在M、N、P、Q四点中，电场强度最大的是N点，故选B。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
4.(2025·江西上饶月考)反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体长度的方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生电场，如图为反天刀周围的电场线分布示意图，A、B、C为电场中的点。下列说法正确的是 ( )
A.尾部带正电
B.A点的电场强度方向水平向左
C.A点的电场强度小于C点的电场强度
D.A点的电场强度大于B点的电场强度
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远，由此可知头部带正电，尾部带负电，故A错误;由题图中电场线可知，A点的电场强度方向水平向右，故B错误;根据电场线的疏密程度可知，A点的电场强度大于C点的电场强度，A点的电场强度大于B点的电场强度，故C错误，D正确。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
5.如图所示为正电荷Q产生的电场，A、B是电场中的两点，将电荷量为q=5×10-8 C的正点电荷(试探电荷)置于A点，所受电场力为2×10-3 N，则下列判断正确的是 ( )
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
A.将正点电荷q从A点移走，则该点的电场强度为零
B.将电荷量为q的负点电荷放于A点，A点的电场强度大小为4×104 N/C，方向由A指向正电荷Q
C.将电荷量为2q的正点电荷放于A点，A点的电场强度大小为8×104 N/C，方向由A指向B
D.B点的电场强度小于4×104 N/C
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:电场中某点的电场强度与放入该点的试探电荷无关，A点的电场强度E== N/C=4×104 N/C，方向由A指向B，故A、B、C错误;B点的电场线比A点稀疏，所以B点的电场强度比A点小，即小于4×104 N/C，故D正确。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
6.把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，可以模拟出电场线的分布情况，如图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场线照片，图乙为简化后的电场线分布情况，则 ( )
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
A.由图甲可知，电场线是真实存在的
B.图甲中没有头发屑的地方没有电场
C.图乙中A点的电场强度大于B点的电场强度
D.在图乙电场中A点静止释放的质子能沿着电场线运动到B点
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:电场线是假想的，不是真实存在的，故A错误;题图甲中没有头发屑的地方同样也有电场存在，故B错误;题图乙中A点的电场线较B点密集，可知A点的电场强度大于B点的电场强度，故C正确;因A、B之间的电场线为曲线，根据物体做曲线运动的条件可知，在题图乙电场中A点静止释放的质子不可能沿电场线运动到B点，故D错误。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
7.如图所示，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则 ( )
A.P和Q都带正电荷
B.P和Q都带负电荷
C.P带正电荷，Q带负电荷
D.P带负电荷，Q带正电荷
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:对P、Q整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受静电力为零，所以P、Q必带等量异种电荷，A、B错误;对P进行受力分析可知，匀强电场对它的静电力应水平向左，与Q对它的静电力平衡，所以P带负电荷，Q带正电荷，D正确，C错误。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
8.用一条绝缘轻绳悬挂一个质量为4.0×10-4 kg、电荷量为2.0×10-8 C的小球，轻绳的上端固定于O点。如图，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向的夹角为37°，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。关于匀强电场的场强E和平衡时轻绳的拉力T，下列说法正确的是 ( )
A.E=1.5×106 N/C B.T=5.0×10-3 N
C.E=3.0×106 N/C D.T=2.4×10-3 N
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:小球受重力mg、绳的拉力T和电场力F作用，受力分析如图所示。根据平衡条件可得T== N=5.0×10-3 N，F=mgtan θ=4.0×
10-4×10×0.75 N=3.0×10-3 N，电场强度为E==
N/C=1.5×105 N/C，故B正确，A、C、D错误。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
9.(12分)如图所示，竖直面内分布有水平向右的匀强电场，一带电微粒的质量为1.0×10-3 kg、所带电荷量为2.0×10-8 C，该微粒沿图中虚线从a运动到b，虚线与水平方向的夹角为θ=45°，重力加速度g取10 m/s2。求:
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
(1)画出带电微粒的受力分析图，并判断带电微粒的电性;
答案:见解析图 带负电
解析:受力分析如图所示,带电微粒受到
电场力的方向与电场线方向相反,所以带电
微粒带负电。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
(2)电场强度E的大小。
答案: 5×105 N/C
解析:由图可得tan 45°=
解得E==5×105 N/C。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
B级——选考进阶
10.(2025·江苏泰州检测)在如图所示的电场中，各点电荷所带电荷量大小都是q，甲图中的A、B为对称点，乙、丙两图的点电荷间距离都为L，虚线是两侧点电荷的中垂线，两点电荷连线上的O、C和O、D间距离也是L。下列说法正确的是( )
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
A.图甲中A、B两点的电场强度相同
B.图乙和图丙中O点的电场强度大小相等
C.图乙中C点的电场强度大于图丙中D点的电场强度
D.图乙中从O点沿虚线向上的电场强度变大，而图丙中变小
2
3
4
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:题图甲中A、B两点的电场强度大小相等，但是方向不同，A错误;题图乙中O点的电场强度为零，而题图丙中O点的电场强度大小不为零，B错误;题图乙中C点的电场强度EC=k+k=，题图丙中D点的电场强度ED=k-k=，题图乙中C点的电场强度大于题图丙中D点的电场强度，C正确;题图乙中从O点沿虚线向上的电场强度先变大后变小，而题图丙中变小，D错误。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
11.(多选)如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，A、B、C、D是以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则 ( )
A.B点的电场强度大小为E-k
B.D点的电场强度大小为E-k
C.C点的电场强度大小为
D.A、C两点的电场强度相同
2
3
4
√
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:点电荷在B点产生的场强与匀强电场在B点的场强方向相同，因此B点的合场强大小为EB=E+k，A错误;点电荷在D点产生的场强与匀强电场在D点的场强方向相反，因此D点的合场强大小为ED=E-k，B正确;点电荷在C点产生的场强与匀强电场在C点的场强方向恰好垂直，根据场强的矢量合成，可得C点的合场强大小为EC=，C正确;A、C两点的电场强度大小相等，但方向不同，D错误。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
12.(14分)(2025·河北唐山期中)如图甲所示，倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面底端固定一个带正电的小球A，另有一质量m=0.9 kg的带正电小球B静止在距离斜面底端10 cm处，小球半径可以忽略，重力加速度取10 m/s2，静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2。(结果保留一位有效数字)
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
(1)若小球B所带电荷量为QB=5×10-6 C，求小球A所带电荷量;
答案: 1×10-6 C
解析:对B球受力分析，沿斜面方向有mgsin 30°=k
解得QA=1×10-6 C。
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
(2)若将A球撤去，加一水平方向的匀强电场，仍使B球静止在斜面上，如图乙所示，求匀强电场的电场强度大小及方向。
答案: 1×106 N/C 水平向右
解析:对B球受力分析，B球处于平衡状态，所以静电力水平向右，又因为B球带正电，所以该匀强电场方向水平向右，沿斜面方向有mgsin 30°=EQBcos 30°
解得E≈1×106 N/C。
2
3
4课时跟踪检测(五) 电场线 匀强电场
(选择题1~8小题,每小题4分;10~11小题,每小题6分。本检测卷满分70分)
A级——学考达标
1.(2024·陕西西安期末)(多选)电场强度是描述电场的重要概念,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,电场可以用电场线描述,下列关于电场和电场线的说法正确的是 ( )
A.电场是客观存在的,电场线是虚拟的
B.电场是虚拟的,电场线是客观存在的
C.同一电场内,电场线越密的地方电场强度越大
D.同一电场内,电场线越密的地方电场强度越小
2.(2025·湖南岳阳检测)(多选)如图,水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N,它们之间的电场线是间隔相等的平行线,P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是 ( )
A.M板带正电,N板带负电
B.P、Q两点的电场强度的关系为EP>EQ
C.M板带负电,N板带正电
D.P、Q两点的电场强度的关系为EP=EQ
3.我国古人最早发现了尖端放电现象,并将其用于生产生活,避雷针就利用了尖端放电现象。避雷针上方有雷雨云时,避雷针附近的电场线分布如图所示,图中中央的竖直黑线AB表示避雷针,CD为水平地面。在M、N、P、Q四点中,电场强度最大的是 ( )
A.M点 B.N点
C.P点 D.Q点
4.(2025·江西上饶月考)反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体长度的方向分布着电器官,这些器官能在鱼周围产生电场,如图为反天刀周围的电场线分布示意图,A、B、C为电场中的点。下列说法正确的是 ( )
A.尾部带正电
B.A点的电场强度方向水平向左
C.A点的电场强度小于C点的电场强度
D.A点的电场强度大于B点的电场强度
5.如图所示为正电荷Q产生的电场,A、B是电场中的两点,将电荷量为q=5×10-8 C的正点电荷(试探电荷)置于A点,所受电场力为2×10-3 N,则下列判断正确的是 ( )
A.将正点电荷q从A点移走,则该点的电场强度为零
B.将电荷量为q的负点电荷放于A点,A点的电场强度大小为4×104 N/C,方向由A指向正电荷Q
C.将电荷量为2q的正点电荷放于A点,A点的电场强度大小为8×104 N/C,方向由A指向B
D.B点的电场强度小于4×104 N/C
6.把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,可以模拟出电场线的分布情况,如图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场线照片,图乙为简化后的电场线分布情况,则 ( )
A.由图甲可知,电场线是真实存在的
B.图甲中没有头发屑的地方没有电场
C.图乙中A点的电场强度大于B点的电场强度
D.在图乙电场中A点静止释放的质子能沿着电场线运动到B点
7.如图所示,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则 ( )
A.P和Q都带正电荷
B.P和Q都带负电荷
C.P带正电荷,Q带负电荷
D.P带负电荷,Q带正电荷
8.用一条绝缘轻绳悬挂一个质量为4.0×10-4 kg、电荷量为2.0×10-8 C的小球,轻绳的上端固定于O点。如图,现加一水平向右的匀强电场,平衡时绝缘轻绳与竖直方向的夹角为37°,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。关于匀强电场的场强E和平衡时轻绳的拉力T,下列说法正确的是 ( )
A.E=1.5×106 N/C B.T=5.0×10-3 N
C.E=3.0×106 N/C D.T=2.4×10-3 N
9.(12分)如图所示,竖直面内分布有水平向右的匀强电场,一带电微粒的质量为1.0×10-3 kg、所带电荷量为2.0×10-8 C,该微粒沿图中虚线从a运动到b,虚线与水平方向的夹角为θ=45°,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)画出带电微粒的受力分析图,并判断带电微粒的电性;
(2)电场强度E的大小。
B级——选考进阶
10.(2025·江苏泰州检测)在如图所示的电场中,各点电荷所带电荷量大小都是q,甲图中的A、B为对称点,乙、丙两图的点电荷间距离都为L,虚线是两侧点电荷的中垂线,两点电荷连线上的O、C和O、D间距离也是L。下列说法正确的是 ( )
A.图甲中A、B两点的电场强度相同
B.图乙和图丙中O点的电场强度大小相等
C.图乙中C点的电场强度大于图丙中D点的电场强度
D.图乙中从O点沿虚线向上的电场强度变大,而图丙中变小
11.(多选)如图所示,在水平向右、大小为E的匀强电场中,在O点固定一电荷量为Q的正点电荷,A、B、C、D是以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直。则 ( )
A.B点的电场强度大小为E-k
B.D点的电场强度大小为E-k
C.C点的电场强度大小为
D.A、C两点的电场强度相同
12.(14分)(2025·河北唐山期中)如图甲所示,倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面底端固定一个带正电的小球A,另有一质量m=0.9 kg的带正电小球B静止在距离斜面底端10 cm处,小球半径可以忽略,重力加速度取10 m/s2,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2。(结果保留一位有效数字)
(1)若小球B所带电荷量为QB=5×10-6 C,求小球A所带电荷量;
(2)若将A球撤去,加一水平方向的匀强电场,仍使B球静止在斜面上,如图乙所示,求匀强电场的电场强度大小及方向。
课时跟踪检测(五)
1.选AC 电场是客观存在的物质,电场线是人们为描述电场而假想的曲线,是虚拟的,A正确,B错误;同一电场内,电场线越密的地方电场强度越大,C正确,D错误。
2.选CD 电场线从正极板指向负极板,所以M板带负电,N板带正电,故A错误,C正确;两平行板间是匀强电场,所以P、Q两点的电场强度的关系为EP=EQ,故B错误,D正确。
3.选B 电场线越密集的地方电场强度越大,在M、N、P、Q四点中,电场强度最大的是N点,故选B。
4.选D 电场线从正电荷出发,终止于负电荷或无穷远,由此可知头部带正电,尾部带负电,故A错误;由题图中电场线可知,A点的电场强度方向水平向右,故B错误;根据电场线的疏密程度可知,A点的电场强度大于C点的电场强度,A点的电场强度大于B点的电场强度,故C错误,D正确。
5.选D 电场中某点的电场强度与放入该点的试探电荷无关,A点的电场强度E== N/C=4×104 N/C,方向由A指向B,故A、B、C错误;B点的电场线比A点稀疏,所以B点的电场强度比A点小,即小于4×104 N/C,故D正确。
6.选C 电场线是假想的,不是真实存在的,故A错误;题图甲中没有头发屑的地方同样也有电场存在,故B错误;题图乙中A点的电场线较B点密集,可知A点的电场强度大于B点的电场强度,故C正确;因A、B之间的电场线为曲线,根据物体做曲线运动的条件可知,在题图乙电场中A点静止释放的质子不可能沿电场线运动到B点,故D错误。
7.选D 对P、Q整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受静电力为零,所以P、Q必带等量异种电荷,A、B错误;对P进行受力分析可知,匀强电场对它的静电力应水平向左,与Q对它的静电力平衡,所以P带负电荷,Q带正电荷,D正确,C错误。
8.选B 小球受重力mg、绳的拉力T和电场力F作用,受力分析如图所示。根据平衡条件可得T== N=5.0×10-3 N,F=mgtan θ=4.0×10-4×10×0.75 N=3.0×10-3 N,电场强度为E== N/C=1.5×105 N/C,故B正确,A、C、D错误。
9.解析:(1)受力分析如图所示,
带电微粒受到电场力的方向与电场线方向相反,所以带电微粒带负电。
(2)由图可得tan 45°=
解得E==5×105 N/C。
答案:(1)见解析图 带负电 (2)5×105 N/C
10.选C 题图甲中A、B两点的电场强度大小相等,但是方向不同,A错误;题图乙中O点的电场强度为零,而题图丙中O点的电场强度大小不为零,B错误;题图乙中C点的电场强度EC=k+k=,题图丙中D点的电场强度ED=k-k=,题图乙中C点的电场强度大于题图丙中D点的电场强度,C正确;题图乙中从O点沿虚线向上的电场强度先变大后变小,而题图丙中变小,D错误。
11.选BC 点电荷在B点产生的场强与匀强电场在B点的场强方向相同,因此B点的合场强大小为EB=E+k,A错误;点电荷在D点产生的场强与匀强电场在D点的场强方向相反,因此D点的合场强大小为ED=E-k,B正确;点电荷在C点产生的场强与匀强电场在C点的场强方向恰好垂直,根据场强的矢量合成,可得C点的合场强大小为EC=,C正确;A、C两点的电场强度大小相等,但方向不同,D错误。
12.解析:(1)对B球受力分析,沿斜面方向有mgsin 30°=k
解得QA=1×10-6 C。
(2)对B球受力分析,B球处于平衡状态,所以静电力水平向右,又因为B球带正电,所以该匀强电场方向水平向右,沿斜面方向有mgsin 30°=EQBcos 30°
解得E≈1×106 N/C。
答案:(1)1×10-6 C (2)1×106 N/C 水平向右
4 / 4