2020年高二物理暑期輔導班 課題十三 電場之二教學案（無答案）

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1、課題十三 電場之二：電場強度和電場線 【走進考場】 1.要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍，下列方法中可行的是：（ ） A.每個點電荷的帶電量都增大到原來的2倍，電荷間 的距離不變 B.保持點電荷的帶電量不變，使兩個電荷間的距離增大到原來的2 倍 C.使一個點電荷的電荷量加倍，另一個點電荷的電荷量保持不變，同時將兩個點電荷間的距離減小為原來的1/2 D.保持點電荷的電荷量不變，將兩個點電荷的距離減小到原來的1/2 2.真空中有兩個相距0.1m、帶電量相等的點電荷，它們之間的靜電力的大小為3.6×10-4N，求每個電荷的帶電量是元電荷的多少倍？

2、 3.有三個完全相同的金屬小球A、B、C，A球帶電量為7Q，B球帶電量為-Q，C球不帶電。把A、B固定起來，然后讓C球反復與A、B球接觸，最后移去C球。試問：最后A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮? 【學習目標】 1. 理解電場強度的概念；能根據電場強度的定義式進行計算. 2. 知道電場強度是矢量；知道電場強度的方向；能分析點電荷的電場. 3. 知道什么是電場線；了解常見電場的電場線分布情況. 【基礎知識】 一、 1. 電場： 電場是存在于電荷周圍空間中的特殊物質. 電荷在電場中受到的作用力叫做 . 2. 試探電荷： 場源電荷： 3. 電場的

3、基本性質： 4.電場看不見，摸不著，我們如何來研究它？ 【思考】 同一電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小一般不同，這是什么因素造成的？ 二、電場強度 1.你是如何認識電場強度的？ 2.電場強度的意義 3.定義 4.單位 5.方向規(guī)定 【方法探究】 【例1】將一個帶電量為2×10-5庫的電荷放入點電荷Q的電場中的P點時，受到的電場力為2× 10-2N，則P點的電場強度為 ，若P和Q點相距10厘米，則Q的電量為 .如果P點電荷的帶電量為4×105庫則P點的電場強度為

4、 ，如果P點電荷拿走，則P點的電場強度為 　。 【同步練習】在電場中某一點，當放入正電荷時受到的電場力向右，當放入負電荷時受到電場力向左，下列說法正確的是： A．當放入正電荷時，該點的場強向右，當放入負電荷時，該點的場強向左 B．只有在該點放入電荷時，該點才有場強 C．該點的場強方向一定向右 D．以上說法均不正確 【例2】如圖，表示一個電場中a、b、c、d四點分別引入試探電荷，測得試探電荷所受的電場力跟電荷量間的函數關系圖象，那么下面說法中正確的是 （ 　 ） A．該電場是勻強電場 B．a、b、c、d四點場強大

5、小關系是：Ed＞Ea＞Eb＞Ec C．這四點場強大小關系是：Ea＞Eb＞Ec＞Ed，場源是正電荷，位于A點 D．無法判斷a、b、c、d四點場強大小關系 【同步練習】甲 乙 圖甲AB是一條點電荷電場中的電場線，圖乙則是放在電場線a、b處的試探電荷的電荷量與所受靜電力大小間的函數圖象，由此可以判定（） A. 場源是正電荷，位置在a處左邊 B. 場源是正電荷，位置在b處右邊 C. 場源是負電荷，位置在a處左邊 D. 場源是負電荷，位置在b處右邊 點電荷的電場 場源電荷Q與試探電荷q相距為r，則它們相互間的庫侖力F= ，所以電 荷q所在處的電場強度E=

6、 。 其大?。? 方向： 使用條件： 【例3】真空中，A，B兩點上分別設置異種點電荷Q1、Q2，已知兩點電荷間引力為10N，Q1=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C．則Q2在A處產生的場強大小是________N/C，方向是________；若移開Q2，則Q1在B處產生的場強的大小是________N/C，方向________． 【同步練習】關于電場強度的定義式E=F/q，下列說法中正確的是（ ） A．式中F是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中電荷的電荷量 B．電場強度E與電場力F成正比，與放入電場中電荷的電荷量q成反比 C

7、．電場中某一點的電場強度在數值上等于單位電荷在那一點所受的電場力 D．在庫侖定律的表達式F=中，是點電荷Q2產生的電場在點電荷Q1所在處的場強大??；而是點電荷Q1產生的電場在點電荷Q2所在處的場強大小 三、電場強度的疊加 電場強度的疊加遵循原則： 【例4】相距為a的A、B兩點分別帶有等量異種電荷 Q、-Q，在A、B連線中點處的電場強度為（ ） A．零 B．，且指向-Q C．，且指向-Q D．，且指向-Q 【同步練習】如圖，在真空中有兩個點電荷Q1=＋3.0×10-8C和

8、Q2=－3.0×10-8C，它們相距0.1m，求電場中A點的場強．A點與兩個點電荷的距離相等，r=0.1m 四、 電場線 1.電場線的定義以及特點： 2.幾種常見的電場線 【例5】如圖所示，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是 A．這個電場可能是負點電荷的電場 B．點電荷q在A點受到的電場力比在B點受到的電場力大 C．點電荷q在A點的瞬時加速度比B點的瞬時加速度小(不計重力) D．負電荷在B點處受到電場力的方向沿B點切線方向 【同步練習】如圖所示,正電荷q在電場力作用下由P向Q做加速運動，而且加速度

9、越來越大，那么可以斷定，它所在的電場是圖中哪能一個(　 ) 五、勻強電場 勻強電場定義以及特點 【例6】如圖所示，實線是勻強電場的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點.若帶電粒子在運動中只受電場力的作用，則由此圖可作出正確判斷的是（ ） A．帶電粒子帶負電荷 B．帶電粒子帶正電荷 C．帶電粒子所受電場力的方向 D．帶電粒子做勻變速運動 【同步練習】如圖所示，在勻強電場中，將質量為m、帶電荷量為q的一帶電小球由靜止釋放，如果帶電小球的運動軌跡為一直線，該直線與豎直方向的夾角為θ，那么勻強電場的場強

10、的最小值是多少? 【基礎回扣】 1. 電場強度： 電場中，試探電荷受到的 與其 的比值，簡稱場強；它是描述 及 的物理量.定義式： E=F/q. 2. 場強方向的規(guī)定： 場強既有大小，又有方向，是 ；電場中某點的場強方向跟正電荷在該點受到的靜電力方向 ，與負電荷在該點受到的靜電力方向 .某點的場強大小及方向取決于 ，與試探電荷q的正負、大小及是否存在無關. 3. 場強的疊加：如果有幾個場源存在，某點的合場強就等于各個場源在該點產生的場強的 . 4. 電場線：電場線是畫在電場中一條條

11、的曲線，曲線上每點的 方向表示該點的場強方向.其特點：（1）電場線起始于 或 ，終止于 或 ；（2）電場線在電場中 ；（3）電場線的 程度反映場強的大小. 5. 勻強電場： 電場中各點的場強大小 ，方向 ，勻強電場中的電場線是間隔 的 . 【效果評估】 1.下列說法中正確的是： A．電場強度反映了電場的力的性質，因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比 B．電場中某點的場強等于F/q，但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關 C．電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向 D．公式E

12、=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的 2.下列關于電場強度的說法中，正確的是 （ ） A．根據公式可知，場強E跟電荷所受的電場力F成正比，跟放入電荷的電荷量q成反比 B．由公式可知，在真空中由點電荷Q形成的電場中，某點的場強E跟Q成正比，跟該點到Q的距離r的平方成反比 C．雖然正、負電荷在電場中的同一點所受的電場力方向相反，但該點的場強方向只有一個，即正電荷在該點的受力方向，也就是負電荷在該點受力的反方向 D．由公式及均可以確定在真空中點電荷形成的電場中某點的場強，可見場強E與Q或q均有關。 3.在x軸的原點O和x軸上的P點，分別固定同種電荷Q1和Q2，已知Q1

13、0??? B. 02l 4.如圖所示，一帶電粒子從A飛到B，徑跡如虛線所示，下列結論錯誤的是（ ） A．粒子帶負電 B．粒子的加速度不斷變小 C．粒子在A點時動能較大 D．B點的場強比A點的場強大 4.有一水平方向的勻強電場，場強為9×103N/C，在電場內一個水平面上作半徑為10cm的圓，圓周上如圖A、B、C三點，另在圓心O位置處有電量為10-8C的正點電荷，求C處電場強度的大小和方向。 E B · · · · · A C 60° O 5.如圖所示，在勻強電場中，一帶電小球質量為m，帶電量為q,長為l的輕質懸線靜止時與豎直方向成30°角?，F將小球拉回豎直方向（虛線所示），然后由靜止釋放，求電場強度