Removed_选修3-1第一章第3节电场强度53

年 级高二
学 科物理版 本人教新课标版课程标题选修3－1 第一章 第3节 电场强度问题归纳编稿老师张子厚
一校李秀卿二校林卉审核郑炳松
母题迁移 1. 电场中有一点P，下列说法中正确的是（）。

A. 若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点处场强减半
B. 若P点没有检验电荷，则P点的场强为零
C P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大
D. P点的场强方向与该点放置检验电荷的带电性质有关
答案：C
知识点二：电场强度的计算与叠加：
例2. 如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q 和－Q 的点电荷A 、B 相距r ，则：
（1）两点电荷连线的中点O 的场强多大？
（2）在两电荷连线的中垂线上，距A 、B 两点都为r 的O ＇点的场强如何？
解答过程：运用场强的叠加原理，找出各点电荷在电场中的某点的场强，运用平行四边形定则求出其合场强，要注意大小和方向。

点产生的电场强度：
如图所示，真空中有两个点电荷Q 1+=的位置上。

6cm （2）x 坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x 方向的？
解答过程：首先明确两个点电荷所产生的电场的方向，然后再考虑场强的大小关系。

因，故在Q 1点的左侧，Q 1的电场强度总大于Q 2的电场强度，且方向总指向x 轴21Q Q >负半轴，在之间，电场强度总沿x 轴正方向。

故只有在Q 2右侧电场强度才
6cm x 0x ==和有可能为零。

（1）设该位置距0点的距离为x ，则即0)
6x (Q k x Q k 2221=--，解得：（不合题意，舍去）
，。

（2）在x 坐标轴0x )6x (422=--cm 4x 1=cm 12x 2=
上（0，6）之间和的地方的电场强度的方向是沿x 方向的。

cm 12x 知识点三：电场线在求电场强度、电场力中的应用：
例3. 如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向的变化情况是（ ）。

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
答案：B
母题迁移 3. 如图所示，图甲是等量异种电荷形成的电场中的电场线，图乙是在这个电场中取的一些点，O 是两电荷连线的中点；e 、f 是连线中垂线上关于O 点对称的两点，b 、c 和a 、d 也关于O 点对称，则下列说法不正确的是（ ）。

A. b 、c 两点场强大小和方向都相同
B. a 、d 两点场强大小相等，方向相反
C. e 、O 、f 三点比较，O 点场强最强
D. b 、O 、c 三点比较，O 点场强最弱
答案：B
知识点四：利用电场线判断粒子的运动情况：
例4. 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M 运动到N ，以下说法正确的是（ ）。

A. 粒子必定带正电荷
B. 粒子在M 点的加速度大于它在N 点的加速度
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能
答案：ACD
母题迁移 4. 一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，运动到B点时，它运动的v－t图象如图甲所示，则A、B两点所在区域的电场分布情况可能是图乙中的（）。

甲
（2）若将小球向左拉至悬线呈水平位置后由静止释放，则小球仅受重力和电场力的作
用，两个力的合力方向与第（1）问中细线拉力的方向相反。

故小球由静止释放后所受合力为，加速度为，小球由静止开始沿与竖直方向成α＝45°斜向右下方做匀加速mg 2g 2直线运动，当到达最低点时，它经过的位移为，此时细线刚好拉直，由匀变速直线运
L 2动规律，2at 2
1x =所以 g
L 2t =）对小物块受力分析如图所示，物块静止于斜面上，则
对于电场强度的问题要特别注重对电场强度概念的理解，注重对电场强度的定义式、动学公式等知识进行综合分析。

一、预习新知
电场的能的性质问题归纳
二、预习点拨
探究任务一：电场力做功的特点：
【反思】1、静电力做功的特点是什么？
2、静电力做功与电势能变化的关系是什么？
探究任务二：电势差概念的理解：
【反思】1、电势差的定义是什么？
2、电场中两点的电势差是由什么决定的？
指向B
向外
下列关于电场线的说法正确的是（）。

A. 沿着电场线方向，电场强度越来越小
B. 电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同
C. 电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力越大
D. 电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹
5. 如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。

a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受到电场力的作用，根据此图可作出的正确判断是（）。

A. 带电粒子所带电荷的性质
B. a 、b 两点电场强度方向
C. 带电粒子a 、b 两点处受力方向
D. 带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大
6. 如图所示，正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的（ ）。

7. 如图所示，图甲中AB 是一条电场线，图乙则是放在电场线上a 、b 处的试探电荷的电荷量与所受电场力大小的函数图象，由此可判定（ ）。

A. 电场线方向一定由A 指向B
B. 若场源为正电荷，位置在A 侧
C. 若场源为负电荷，位置在B 侧
D. 若场源为正电荷，位置在B 侧
8. 如图所示，悬线下挂着带正电荷的小球，它的质量为m ，电荷量为q ，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E ，则（ ）。

A. 小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切为mg
Eq
tan =θB. 若剪断悬线，则小球做曲线运动
C. 若剪断悬线，则小球做匀速运动
D. 若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动
9. 如图所示，AB 是某个点电荷电场中的一条电场线，在线上O 点放一个自由的负电荷，
它将沿电场线向B 点运动。

下列判断中正确的是（ ）。

A. 电场线由B 指向A ，该电荷做加速运动，加速度越来越小
B. 电场线由B 指向A ，该电荷做加速运动，加速度越来越大
C. 电场线由B 指向A ，该电荷做加速运动，加速度变化不能确定
D. 电场线由A 指向B ，该电荷做匀加速运动
10. 有一水平向右的匀强电场，场强，在竖直平面内半径为0.1m 的圆C /N 100.9E 3⨯=周上取图示最高点C ，另在圆心O 处放置电荷量为的带正电荷的点电荷。

试求C 10Q 8-=C 处的场强。

11. 如图所示，光滑绝缘水平轨道AB 与半径为R 的光滑绝缘圆形轨道BCD 平滑连接，圆形轨道竖直放置，空间存在水平向右的匀强电场，场强为E 。

今有一质量为m 、带电荷量为q 的滑块，所受电场力大小等于重力，滑块在A 点由静止释放，若它能沿圆轨道运动到与圆心等高的D 点，则AB 至少为多长？
1. B 、D 【解析】A 点场强只与形成电场的场电荷和A 在原电场中的位置有关，而与引入的检验电荷无关。

2. B
3. C 【解析】根据矢量合成法则可推理知，在B 、C 两处同时存在场电荷时，合电场场强方向沿平行BC 的方向，说明B 、C 两处电荷在A 处独立产生的场强大小相等，方向均与合电场场强成60°。

当撤去C 处场电荷时，只剩下B 处场电荷，此时A 处场强大小为【解析】小球受到重力、拉力、电场力而处于静止状态，其受力图如图所示。

根据平衡条件可得，剪断前，电场力和重力的合力大10. 【解析】点电荷在最高点产生的场强大小为，方向竖直向上。

C 处场强由21r
Q k E =水平向右的场强E 和点电荷在C 处产生的场强合成，根据矢量合成定则可得：。

C /N 1029r kQ E E 32
22C ⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=设该场强与水平方向之间的夹角为θ，则有：
︒
=θ=θ45,1tan
第11页 即该场强方向与水平方向成45°角斜向上。

11. 【解析】滑块只要过了与竖直方向成45°的O 点便可以完成圆周运动到达D 点，
合F 设滑块在O 点的最小速度为v ，由牛顿第二定律得。

R
v m )mg ()Eq (2
22=+而：mg Eq =对滑块由A 到O 的过程，据动能定理得：。