1.3 电场及电场强度 学案 Word版含答案

人教版物理选修3-1——5电场及电场强度-提高

(
知识点睛
)
1．电场
带电体周围存在一种物质，它是电荷间相互作用的媒介，我们把这种物质叫做电场。


(
电场
最基本
的性质是对放入其中的电荷
可以________________
的作用
。
)







2．电场强度
⑴ 定义：放入电场中某点的试探电荷（或称检验电荷）所受的电场力与它电荷量的比值。
⑵ 公式：。
⑶ 方向：规定放在电场中某点的_____________所受电场力的方向，是该点电场强度的方向。

(
电场强度（简称
场强
）是矢量，当有几个点电荷同时存在时，它们产生的电场会相互叠加
。
合场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的
矢量和
。
)








3．点电荷电场的场强
⑴ 公式：，其中是场源电荷的电荷量。
⑵ 方向：正点电荷的电场，场强沿离它而去的方向；
负点电荷的电场，场强沿____________________的方向。

(
①场强是
电场本身
的性质，与试探电荷无关。
②在电场中的不同点，
一般是不同的。若电场中各点的场强大小和方向均相同，则此电场称为
匀强电场
。
)









4．电场线
⑴ 用于描述电场的假想曲线，电场线具有以下性质：
①电场线越密的地方，场强越_______________。
②电场线上各点的________________方向是该点处的场强方向。
③电场线既不相交也不闭合。

(
电场线是
根据
电荷的运动轨迹
画出来的吗
？
)






⑵ 几种典型电场的电场线分布
①正点电荷电场的电场线如图甲所示，起始于正电荷，终止于_______________；负点电荷电场的电场线如图乙所示，起始于_______________，终止于_______________。
(
①离点电荷越近，电场线越密，场强越大。
②在点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点。
③若以点电荷为球心做一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强
的
大小处处相等。
)














②等量异种点电荷形成电场的电场线分布如图丙所示，等量同种正点电荷形成电场的电场线分布如图丁所示。

(
等量异种电荷：
①两点电荷的连线上，沿电场线方向场强先变小后变大。
②
从两点电荷连线中点沿中垂面到无穷远，电场线越来越疏，
即场强越来越小。
)









(
等量同种电荷
：
①两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线。
②
从两点电荷连线中点沿中垂面到无
穷
远，电场线
先变密后变疏
，
即场强先变大后变小。
)















(
匀强电场的电场线分布是什么样子呢？
)







(
例题精讲
)



点电荷带电荷量为，在其电场中的点放置另一电荷量为的试探电荷，下面关于点场强的判断正确的是 A．若将的电荷量加倍，则点的场强加倍 B．若将的电荷量加倍，则点的场强加倍 C．若改变的电性，则点的场强反向 D．若改变的电性，则点的场强反向

AC


和为圆上两条相互垂直的直径，圆心为。将电荷量分别为和的两点电荷放在圆周上，其位置关于对称且距离等于圆的半径，如图所示。要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷，则该点电荷 A．应放在点， B．应放在点， C．应放在点， D．应放在点，

C


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如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，三个夸克都分布在半径为的同一圆周上，则三个夸克在其圆心处产生的电场强度为
A． B． C． D．
A
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如图所示，一电子在某外力的作用下，恰能沿着等量异种电荷的中垂线由匀速飞过，电子重力不计，则该外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

B


如图所示，、是两等量同种负电荷连线的中垂线，，下列说法正确的是 A． B． C． D．让一质子（不计重力）在点由静止释放，将在、间往复运动

CD
带负电的粒子在电场中仅受电场力的作用，做匀速圆周运动，关于该电场下列说法中正确的是 A．一定是一个正点电荷形成的电场 B．可能是一个负点电荷形成的电场 C．可能是两个等量正点电荷形成的电场 D．可能是两个等量异种点电荷形成的电场

C


图示为一个内、外半径分别为和的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为。取环面中心为原点，以垂直于环面的轴线为轴，设轴上任意点到点的距离为，点电场强度的大小为。下面给出的四个表达式（式中为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，的合理表达式应为 A． B． C． D．

B
(
例题精讲
)
如图所示，是两个完全相同的带电金属球，它们所带的电荷量分别为和，放在光滑绝缘的水平面上。若使金属球分别由两点以大小相等的初速度相向运动，经时间两球发生弹性碰撞，接触瞬间两球所带电荷量重新分配，然后两球又分别向相反的方向运动。设返回两点所经历的时间分别为，则 A． B． C． D．

C

如图所示，一个质量为、带电荷量为的物体处于场强按规律（为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与绝缘竖直墙壁间的动摩擦因数为。时刻，物体由静止释放，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是 A．物体开始运动后加速度先增大后保持不变 B．物体开始运动后速度先增大后保持不变 C．当摩擦力大小等于物体所受重力时，物体的速度可能最大也可能最小 D．经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值

C


如图所示，一箱子静止在水平面上，带异种电荷的小球和用绝缘细线分别系于箱子内的上下两边，且均处于静止状态，此时地面受到的压力为，球所受细线的拉力为。接下来剪断系着球的细线，则在球上升的过程中，地面受到的压力 A．小于 B．等于 C．等于 D．大于

D


如图所示，一质量为、带电荷量为的小球，从距地面高处以一定的初速水平抛出。在距抛出点水平距离处有根管口比小球大的竖直细管，管的上口距地面。为了使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，求： ⑴ 小球的初速度； ⑵ 应加电场的场强； ⑶ 小球落地时的动能。

⑴ ；⑵ ；⑶


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如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心处放一点电荷，将一个质量为、电荷量为的小球从半圆形管的水平直径端点由静止释放，小球沿细管滑到最低点时，对管壁恰好无压力，则置于圆心处的点电荷在点产生电场强度的大小为
A． B． C． D．
C
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