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高考總復習物理 第一單元 電場力的性質 第2課時 電場強度 電場線 選修3-1 第七章 電場 高考總復習物理 高考總復習物理 基礎回顧 考點一 電場強度 1電場 (1)電場:帶電體周圍空間存在的一種物質,它是一種看 不見的、_的物質,它具有_的特性和 _的特性 (2)電場力:放入電場中的電荷受到電場的力的作用,這 種力叫做_ 2電場強度 (1)定義和定義式:在電場中某點放入一個試探電荷q, 它所受到的_跟它所帶_的比值叫做該點的電 場強度用E表示其定義式為:_. 高考總復習物理 (2)單位:_,符號:_. (3)方向:規(guī)定_跟該點的場強的方向 一致,那么負電荷所受電場力的方向與該點場強的方向 _ (4)孤立的點電荷在真空中形成的電場是非均勻電場, 距離該點電荷為r處的電場強度為:_,場強的 方向在該點和點電荷的連線上 答案:1(1)客觀存在 力 能 (2)電場力 2(1)電場力 電荷量 (2)牛/庫 N/C (3)正電荷所受電場力的方向 高考總復習物理 要點深化 1電場強度的理解 (1)反映電場的強弱 (2)大小等于單位電荷所受的電場力 (3)由電場本身決定 (4)電場對放入其中的電荷有力的作用,是表征電場的 力的性質的物理量 2電場強度的性質 (1)矢量性:規(guī)定正電荷所受電場力的方向跟該點的場 強方向一致,那么負電荷所受電場力方向與該點的場強方 向相反 高考總復習物理 (2)惟一性:電場中某點的電場強度由場源電荷 的情況和該點的位置決定,如果構成電場的電荷量 確定,距離這個場源電荷位置也確定,則該點的電 場強度就是惟一的,與是否放入檢驗電荷q,以及q 的大小、正負無關 (3)疊加性:幾個點電荷同時存在,它們的電場 就互相疊加,電場中某點的場強等于各個點電荷單 獨在該點產生的場強的矢量和電場強度的疊加服 從平行四邊形定則 高考總復習物理 3計計算電場電場 強度三個公式的比較較 定義式決定式關系式 表達式 適用 條件 任何電場真空中的點電荷勻強電場 特點某點的場強為 確定的,與檢 驗電荷的電荷 量大小及存在 與否無關 某點的場強E由 場源電荷的電荷 量Q及該點到場 源電荷的距離r 決定 U是電場中兩點 間的電勢差;d 是兩點沿電場 線方向的距離或 兩點在等勢面 間的距離 高考總復習物理 基礎回顧 考點二 電場線 1電場線概念:為了形象直觀地描述電場中各點場強 的強弱及方向,在電場中畫出的一系列曲線,曲線上各點 的切線方向表示該點的_方向,曲線的 _表示電場的強弱 2任何一條電場線_,起始于_(或無窮 遠處),終止于_(或無窮遠處) 3任何兩條電場線都不_ 答案:1電場強度的 疏密程度 2不閉合 正電荷 負電荷 3相交 高考總復習物理 要點深化 1電場線的理解 (1)電場線是為了形象地描述電場而假想的,實 際上并不存在的理想化模型 (2)電場線只能描述電場的方向及定性地描述電 場的強弱,并不是帶電粒子在電場中運動的軌跡 帶電粒子在電場中的運動軌跡是由帶電粒子受到的 合外力和速度來共同決定的 2幾種典型的電場線的分布 高考總復習物理 (2)等量異種點電荷、同種正點電荷形成的電場的電場 線分別如下圖(a)、(b)所示: 它們反映的場強特點如下表所示: (1)正、負電荷產生電場的電場線分別如下圖(a)、(b)所示: 高考總復習物理 等 量 異 種 點 電 荷 電場線 大部分是曲線,起于正電荷,終止于負 電荷;有三條電場線 是直線 連 線 上 場強 以中點最小不等于零;關于中點對 稱的任意兩點場強大小相等,方向 都是由正電荷指向負電荷;由連線 的一端到另一端,先減小再增大 中垂 線上 場強 以中點最大;關于中點對稱的任意 兩點場強大小相等,方向相同,都 是與中垂線垂直,由正電荷指向負 電荷;由中點至無窮遠處 逐漸減小 高考總復習物理 等 量 同 種 正 點 電 荷 電磁線 大部分是曲線,起于正電荷,終止于無窮 遠;有兩條電場線 是直線 連線 上場強 以中點最小為零;關于中點對稱的任 意兩點場強大小相等,方向相反,都 是指向中點;由連線的一端到另一端 ,先減小再增大 中垂 線上 場強 以中點最小為零;關于中點對稱的任 意兩點場強大小相等,方向相反,都 沿著中垂線指向無窮遠處 ;由中點至 無窮遠處 ,先增大再減小至零,必有 一個位置場強最大 高考總復習物理 (3)平行金屬板電容器形成勻強電場的 電場線 分別如下圖所示: 高考總復習物理 高考總復習物理 題型一 電場強度的疊加 電場強度是矢量,若在某一區(qū)域內有幾個電場,總場強 的運算應滿足平行四邊形定則 如右圖所示,在A、B兩點 分別放置點電荷Q121014 C和Q221014 C,在AB的 垂直平分線上有一點C,且AB ACBC6102 m試求: (1)C點的場強; (2)若有一個電子靜止在C點 ,它所受的庫侖力的大小和方向 高考總復習物理 解析:(1)C點的場強是由Q1在C處的場強E1C和Q2 在C處的場強E2C的合場強 根據(jù)點電荷產生的場強公式,有: 同理求得 得 方向如圖所示 方向如圖所示 高考總復習物理 根據(jù)平行四邊形定則作出E1C和E2C的合場強,如右 圖所示,CE1CEC是等邊三角形,故ECE1C0.05 N/C,方向與AB平行指向右 (2)電子在C點所受的電場力 FqEC1.610190.05 N81021 N. 因為電子帶負電,所以方向與EC相反 答案:(1)EC0.05 N/C 方向與AB平行指向右 (2)F81021 N 方向與EC相反 高考總復習物理 題型訓練 如右圖所示,AB、CD為圓 的兩條互相垂直的直徑,圓心為 O,將等量的正、負點電荷放在 圓周上,它們的位置關于AB對稱 要使圓心O處的電場強度為零 ,可在圓周上再放置一個電荷量 為q的正點電荷,則該正點電荷 應放在( ) AA點 BB點 CC點 DD點 高考總復習物理 解析:根據(jù)例1可知,q、q在O點的合場 強為 方向水平向右,則放入第三個電荷產 生的電場強度也應為EO 方向水平向左, 故D正確 答案:D 高考總復習物理 題型二 電場線的理解和應用 這類題解題的關鍵是要熟悉以下幾種典型電場的電場線分布: (1)孤立正、負電荷周圍的電場;(2)等量異種點電荷周圍的電場 ;(3)等量同種點電荷周圍的電場;(4)勻強電場 如右圖所示,一電子沿等量異種電荷的中垂 線由AOB勻速飛過,電子的重力不計,則電 子除受電場力外,所受另一個力的大小和方向變 化情況是( ) A先變大后變小,方向水平向左 B先變大后變小,方向水平向右 C先變小后變大,方向水平向左 D先變小后變大,方向水平向右 高考總復習物理 解析:等量異種電荷電場分布如下圖甲所示,由圖中電場 的分布可以看出,從A到O,電場線由疏到密,從O到B,電場 線由密到疏,所以從AOB,電場強度應由小變大,再由大 變小由于電子處于平衡狀態(tài),所受合外力必為零,故另一個 力應與電子所受電場力大小相等方向相反電子受的電場力由 小變大,再由大變小,故另一個力方向應水平向右,如下圖乙 所示,其大小應先變大后變小,選項B正確 答案:B 高考總復習物理 題型訓練 2.一負電荷從電場中A點由靜止釋放,只受電場力作用,沿 電場線運動到B點,它運動的v t 圖象如右圖所示,則兩點A、B 所在區(qū)域的電場線分布情況可能是下圖中的( ) 高考總復習物理 解析:由圖象我們可知,v at,而圖中vkt,k即為a,不 斷增大“電荷從電場中A點由 靜止釋放”,負電荷一定是向電 場線的反方向運動,AD被排除 因為a(k)是不斷增大的,那場 強也要增大,反映在圖上,電場 線要由疏到密,所以選C. 答案:C 高考總復習物理 高考總復習物理 警示 因錯誤理解直線運動的條件而出錯 如右圖所示,一粒子質量為m,帶電荷量為q,以初 速度v與水平方向成45角射向空間勻強電場區(qū)域,粒子恰作 直線運動求這勻強電場最小場強的大小,并說明

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