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1.3 電場及其描述 學案學習指導:一、電場強度(一)問題導學1、不接觸的電荷是通過什么相互作用?高考資源網(wǎng)2、如何描述電場中一點電場的強弱?你有什么方法比較?(合作討論)3、電場強度的定義式;單位及其換算?4、請你推導距點電荷r處電場強度的計算式?圖5、電場強度的疊加遵循什么法則?(二)典例探究高考資源網(wǎng)例1:如圖所示,在真空中有兩個點電荷q1+3.0x10c和q23.0x108c,它們相距0.1m,求電場中a點場強a點與兩個點電荷的距離r相等, r=0.1m解析:真空中點電荷q1和q2的電場在a點的場強分別為e1和e2,它圖們大小相等,方向如圖,合場強e,場強e1,場強e2向上平移后的矢量,三者構(gòu)成一正三角形,故e與q1q2平行,且eele22.7x104nc例2在電場中某點放一檢驗電荷,其電量為q,檢驗電荷受到的電場力為f,圖則該點電場強度為e=fq,那么下列說法正確的是( ) a,若移去檢驗電荷q,該點的電場強度就變?yōu)榱鉨若在該點放一個電量為2q的檢驗電荷,該點的電場強度就變?yōu)閑2c若在該點放一個電量為-2q的檢驗電荷,則該點場強的大小仍為e,但電場強度的方向變?yōu)樵喾吹姆较?d若在該點放一個電量為的檢驗電荷,則該點場強的大小仍為e,電場強度的方向也仍為原的場強方向解析:電場中某點的電場強度是由場電荷決定,與檢驗電荷的有無、正負、電量的多少無關(guān),故正確 答案為d答案:d高考資源網(wǎng)二、電場線(一)問題導學1、什么是電場線?如何用電場線形象描述電場?2、請畫出正點電荷、負點電荷、等量同種電荷、等量異種電荷電場線的分布。并說出有何特點?3、什么是勻強電場?勻強電場電場線分布特點?(二)典例探究圖例3:圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷 產(chǎn)生的電場線,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是詭計上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力作用,根據(jù)此圖可作出正確判斷的時( )a帶電粒子所帶電荷的符號 b帶電粒子在a、b兩點的受力方向 c帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大d帶電粒子在a、b兩點的動能何處較大 解析粒子的加速度大小看其所受電場力的大小,而電場力的大小由電場線的疏密決定。從電場線分布情況可設(shè)想電場是由軌跡左側(cè)的“點電荷”產(chǎn)生的,從軌跡的偏向可得“點電荷”給帶電離子吸引力,即a、b兩點受力方向如圖所示;若粒子從a向b運動從圖中可得f與v的夾角大于90角,電場力做負功、粒子動能減少,綜上所述:bcd正確。例4:如圖所示,一個質(zhì)量為30g帶電量c的半徑極小的小球,用絲線懸掛在某勻強電場中,電力線與水平面平行.當小球靜止時,測得懸線與豎直夾角為30,由此可知勻強電場方向為 ,電場強度大小為 .(g取10m/s2)解析分析小球受力,重力mg豎直向下,絲線拉力t沿絲線方向向上,因為小球處于平衡狀態(tài),還應(yīng)受水平向左的電場力f.小球帶負電,所受電場力方向與場強方向向反,所以場強方向水平向右.小球在三個力作用之下處于平衡狀態(tài).三個力的合力必為零.所以f=mgtg30又 =mgtg30e=mgtg30=高考資源網(wǎng)有效訓練高考資源網(wǎng)1. 下列關(guān)于點電荷的場強公式的幾種不同的理解,不正確的是( )a.在點電荷q的電場中,某點的場強大小與q成正比,與r2成反比b.當r0時,e;當r時,e0c.點電荷q產(chǎn)生的電場中,各點的場強方向一定是背向點電荷qd.以點電荷q為中心,r為半徑的球面上各處的場強相等2. 在電場中某點放入電荷量為q的正電荷時,測得該點的場強為e,若在同一點放入電荷量q=-2q的負電荷時,測得場強為e,則有( )a.e=e,方向與e相反b.e=2e,方向與e相同c.,方向與e相同d.e=e,方向與e相同3. 圖所示的各電場中,a、b兩點場強相同的是( )圖4. 如圖所示,實線是一簇未標明方向的由點電荷q產(chǎn)生的電場線,若帶電粒子q(|q|q|)由a運動到b,電場力做正功。已知在a、b兩點粒子所受電場力分別為fa、fb,則下列判斷正確的是( )a若q為正電荷,則q帶正電,fafbb若q為正電荷,則q帶正電,fafbd若q為負電荷,則q帶正電,faf5. 如圖所示,一電子沿等量異種電荷的中垂線由 aob勻速運動,電子重力不計,則電子除受電場力外,所受的另一個力的大小和方向變化情況是( )圖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6. 在x軸上有兩個點電荷,一個帶正電q1,一個帶負電q2。且q1=2q2。用e1和e2分別表示兩個電荷所產(chǎn)生的場強的大小,則在x軸上( )ae1=e2之點只有一處;該點合場強為0be1=e2之點共有兩處;一處合場強為0,另一處合場強為2e2ce1=e2之點共有三處;其中兩處合場強為0,另一處合場強為2e2de1=e2之點共有三處;其中一處合場強為0,另兩處合場強為2e27. 一個帶正電荷的質(zhì)點p放在兩個等量負電荷a、b的電場中,p恰好在ab連線的垂直平分線的c點處,現(xiàn)將p在c點由靜止釋放如圖6-1-11所示,設(shè)p只受電場力作用,則( )ap由c向ab連線中點運動過程中,加速度可能越越小而速度越越大bp由c向ab連線中點運動過程中,加速度可能先變大后變小,最后為零,而速度一直變大cp運動到與c關(guān)于ab的對稱點c靜止dp不會靜止,而是在c與c間回振動圖8. .如圖所示,絕緣細線一端固定于o點,另一端連接一帶電荷量為q,質(zhì)量為m的帶正電小球,要使帶電小球靜止時細線與豎直方向成角,可在空間加一勻強電場則當所加的勻強電場沿著什么方向時可使場強最小?最小的場強多大?這時細線中的張力多大?答案:1、bcd 2、d 3、c 4、a 5、b
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