电场力的性质知识点及经典基础题教学提纲

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01《卧龙智慧》同步学习与指导—《电场》第一节 电场力的性质 知识点与例题 1 人教版

01《卧龙智慧》同步学习与指导—《电场》第一节 电场力的性质 知识点与例题 1 人教版

第一节电场力的性质一、知识精讲1、电荷及电荷守恒定律:(1)自然界只存在两种电荷,即正电荷和负电荷。

电荷量:带电体所带电荷的多少叫电荷量。

基元电荷:e=1.6×10-19C。

(2)使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感应起电(3)电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体这一部分物体转移到另一部分。

(4)完全相同的带电金属球相接触,电荷量的分配规律为::同种电荷总电荷量平均分配,异电荷先中和后平均分配。

2、库仑定律:(1)内容:在真空中两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

(2)公式:F=kq1q2/r2(3)适用条件:①真空②点电荷注意:(1)两个电荷之间的作用力是相互的。

(2)使用库仑定律计算时,电荷量用绝对值代入,作用力的方向根据“同种电荷相斥,异种电荷相吸”的规律定性判断。

3、电场电场强度电场线:(1)电场:电场是电荷激发的一种物质,其强弱用电场强度表示。

(2)电场强度:在电场中某点检验电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值。

方向:正电荷在该点受力方向。

(3)电场线:在电场中画出一系列的有向曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点场强方向一致。

(4)匀强电场:场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域;电场线平行等距;平行正对的两金属板带等量异种电荷后,两板之间(除边缘外)就是匀强电场。

注意:(1)电场线密处,场强大;电场线疏处,场强小。

电场线不相交,不相切。

电场线实际不存在,更不是带电粒子在电场中的运动轨迹。

沿电场线方向电势降低,但场强不一定减小。

(2)区别电场强度的三个公式:E=F/q为定义式,适用于任何电场。

E=kQ/r²,只适用于真空中点电荷形成的电场。

E=U AB/d只适用于匀强电场,且d为A、B两点在电场方向上的距离。

二、典型例题例1、在x轴上A、B两处分别放有两个点电荷,A处为-Q,B处为+2Q,在x轴上某处,两个电荷各自产生电场强度数值分别为E A和E B,则( )A、E A=E B之点,只有一处,该处合场强为0B、E A=E B之点有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2E AC、E A=E B之点共有三处,其中两处合场强为0,另一处合场强为2E AD、E A=E B之点共有三处,其中一处合场强为0,另二处合场强为2E A分析与解答:根据题意画出如图1所示的示意意图。

高中物理【电场力的性质】知识点、规律总结

高中物理【电场力的性质】知识点、规律总结
第 1 讲 电场力的性质
一、电荷及电荷守恒定律 1.元电荷、点电荷 (1)元电荷:e=__1_._6_×__1_0_-_1_9___C,所有带电体的电荷量都是元电荷的_整__数__倍___,其 中质子、正电子的电荷量与元电荷相同. (2)点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响_很__小___时,可以将带电体 视为点电荷.
电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和
2.电场强度的三个计算公式
3.电场强度的计算与叠加 在一般情况下可由上述三个公式计算电场强度,但在求解带电圆环、带电平面等一 些特殊带电体产生的电场强度时,上述公式无法直接应用.这时,如果转换思维角度, 灵活运用叠加法、对称法、补偿法、微元法、等效法等巧妙方法,可以化难为易.
二、库仑定律 1.内容:_真__空___中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的__电__荷__量__的__乘__积__ 成正比,与它们的_距__离__的__二__次__方___成反比.作用力的方向在它们的连线上.
2.表达式:F=kqr1q2 2,式中 k=__9_._0_×__1_0_9__ N·m2/C2,叫静电力常量. 3.适用条件:_真__空___中静止的_点__电__荷___.
考点二 电场强度的理解和计算
师生互动
1.电场强度的性质
矢量性 规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向
电场中某一点的电场强度 E 是唯一的,它的大小和方向与放入该点的电荷 q 唯一性
无关,它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置
如果有几个ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ止点电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的场强是各场源 叠加性
电场线越密的地方,等差等势面越密集;电场线越疏的地方,等 判断等势面的疏密

电场力的性质知识点_高一下册物理电场的力的性质期中必备知识点

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电场力的性质知识点_高一下册物理电场的力的性质期中必
备知识点
1、电场强度
(1)定义:放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值,叫该点的电场强度。

该电场强度是由场源电荷产生的。

(2)方向:电场强度是矢量,规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。

负电荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。

2、点电荷的电场
(1)以点电荷为中心,r为半径做一球面,则球面上的各点的电场强度大小相等,E的方向沿着半径向里(负电荷)或向外(正电荷)
3、电场强度的叠加
如果场源电荷不只是一个点电荷,则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。

4、电场线
(1)电场线是画在电场中的一条条的有方向的曲线,曲线上每点的切线方向,表示该点的电场强度的方向,电场线不是实际存在的线,而是为了描述电场而假想的线。

(2)电场线的特点
电场线从正电荷或从无限远处出发终止于无穷远或负电荷;电场线在电场中不相交;在同
一电场里,电场线越密的地方场强越大;匀强电场的电场线是均匀的平行且等距离的线。

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(完整)电场力的性质知识点和联系,推荐文档

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E=kQ/r2(导出式,真空中的点电荷,其中 Q 是产生该电场的电荷) E=U/d(导出式,仅适用于匀强电场,其中 d 是沿电场线方向上的距离) 3.方向:与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;电场线的切线方向是该点场强 的方向;场强的方向与该处等势面的方向垂直. 4.在电场中某一点确定了,则该点场强的大小与方向就是一个定值,与放入的检验电荷无关,即 使不放入检验电荷,该处的场强大小方向仍不变,这一点很相似于重力场中的重力加速度,点定 则重力加速度定,与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定 值. 5、电场强度是矢量,电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则) 6、电场强度和电场力是两个概念,电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关,而电场力的大 小与方向则跟放入的检验电荷有关, 五、电场线: 是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线,客观并不存在. 1.切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向. 2.从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷 终止. 3.疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小. 4.匀强电场的电场线平行且距离相等. 5.没有画出电场线的地方不一定没有电场. 6.顺着电场线方向,电势越来越低. 7.电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直. 8.电场线永不相交也不闭合, 9.电场线不是电荷运动的轨迹.
C·最大值 mgtanθ/q;
D·mg/q
1
聚名师
提示:如附图所示,利用三角形法则,很容易判断出 AB 跟速度方向垂直.
规律方法
1、库仑定律的理解和应用
【例 3】如图所示,三个完全相同的金属小球 a、b、c 位于等边三角形的
三个顶点上.a 和 c 带正电,b 带负电,a 所带电量的大小比 b 的小.已

电场知识点和例题总结

电场知识点和例题总结

电场知识点和例题总结电场是物理学中重要的概念之一,它描述了电荷之间相互作用的力场。

电场的研究对于理解电磁现象、电路问题、静电现象等都具有重要的意义。

在本文中,我们将总结电场的基本知识点和相关的例题,希望能够帮助读者更好地理解和掌握电场的内容。

1. 电场的定义和性质电场是一种力场,它描述了电荷在空间中的作用力。

如果一个正电荷放置在空间中的某个位置,它会在这个位置产生一个向外的力场;而一个负电荷则会产生一个向内的力场。

电场的强度用电场强度来表示,通常用E来表示。

在一个给定位置上,电场的强度大小与该位置上的电荷数量和它们之间的距离有关。

电场的性质主要有以下几点:(1) 电场是矢量场:电场是具有方向和大小的物理量,它的方向由正电荷所受的力的方向决定。

(2) 电场叠加原理:如果在某个位置上存在多个电荷,那么它们产生的电场强度可以通过矢量叠加来获得。

(3) 电场与电势:电场受力是对电势的梯度,电场和电势之间存在着密切的关系。

(4) 电场的高斯定律:电场的高斯定律是描述电场与电荷分布之间关系的重要定律。

2. 电场的计算方法在物理学中,有多种方法可以用来计算电场的强度。

其中比较常用的有两种方法:电场叠加法和库仑定律。

(1) 电场叠加法:对于均匀分布的电荷,我们可以通过将整个电荷分布划分成小部分,并计算每个小部分对某一点上电场的贡献,最后对所有贡献进行叠加来得到这一点上的电场强度。

(2) 库仑定律:库仑定律是描述点电荷间相互作用力的定律,它可以用来计算点电荷在空间中的电场分布。

3. 电场的应用电场在现实生活中有着广泛的应用,其中最常见的就是静电现象和电路问题。

(1) 静电现象:静电现象是电荷在静止状态下所表现出的现象。

比如说,当我们梳头发的时候会遇到头发变得“充电”的情况,这就是一种静电现象。

电场的计算和描述在研究静电现象时有着重要的作用。

(2) 电路问题:在电路中,我们经常需要计算不同位置上的电场强度,以便分析电流的流动情况和电阻的情况。

高中物理大一轮复习第九章第2课时电场力的性质讲义课件大纲人教.ppt

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二、电场强度 1.物理意义:表示电场的 强弱 和 方向 . 2.定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的 电荷
量Q 的比值叫做该点的电场强度. 3.定义式:E=QF. 4.单位:N/C或V/m. 5.矢量性:电场强度是矢量,正电荷受力的方向为该点电
场强度的方向,电场强度的叠加遵从平行四边形定则.
答案 7.56×105 N/C 方向向右
方法归纳 本题考查考生的空间想象能力.对于大多数同学 来说,最可靠的办法是:按照题意作出A、B的受力图.从 A、B的电性判断点电荷A、B的场强方向,从A或B的受力判 断外加匀强电场的方向.在求合场强的方向时,在A、B的 连线中点处画出每一个场强的方向,最后再计算.这样做恰 恰是在按照物理规律解决问题.
图5
解析 根据题意可知,因为a点合场强为0,故带电薄板在a
点产生的场强Ea与点电荷+q在a点产生的场强大小相等、
方向相反,即Ea=
kq d2
,方向向右;又a、b关于薄板对称,
根据对称性带电薄板在b点产生的场强与Ea大小相等,方向
相反,故在b点产生的场强大小为kdq2 ,方向向左.
答案
kq d2
向左
题型二 电场线的应用
例2 如图所示,正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运
动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场
是图中哪一个
()
解析 带电体在电场中做加速运动,其电场力方向与加速 度方向相同,加速度越来越大说明电荷所受电场力应越来 越大,电荷量不变,电场力F=Eq,应是E越来越大.电场 线描述电场强度分布的规律是,电场线密度越大,表示场 强越强.沿PQ方向,电场线密度增大的情况才符合题的条 件,应选D. 答案 D 方法归纳 应用电场线分析问题时,应先确定电场线的 分布,尤其是电场线的疏密与方向,结合电荷的正负, 确定电场力的方向和变化.应用电场线分析电场力的方 向与变化特别方便,应熟练运用.

第6单元-静电场(2 电场的力的性质)

第6单元-静电场(2 电场的力的性质)

第六单元静电场§2 电场的力的性质一.知识点1.电场(1)定义:(2)特性2.电场强度(试探电荷:用来……;体积足够小,电荷量足够小)(1)定义;(2)公式:(3)单位:N/C或V/m(试证明两个单位相等)(4)性质:矢量——正点电荷受力的方向——即电势降落最快的方向(φ—x图的斜率即E)(5)意义:描述电场强弱和方向(6)叠加:平行四边形定则(7)常见电场的E—x(面积等于电势差U)图像:(下表图像高考中常考,也可用来帮助分析电场中的动力学与能量问题)3.电场线 (1)定义: (2)特点:①有起止——不闭合——无旋;②不相交——否则方向不确定,不相切——否则E 无穷大;③密——强,疏——弱;④切向——E 向(3)几种典型电场的电场线(如图所示)4.静电平衡 二.典例解析1.常见电场的E —x 图像 【例1】(2009上海第3题)两带电量分别为q 和-q 的点电荷放在x 轴上,相距为L ,能正确反映两电荷连线上场强大小E 与x 关系的是图( )2.电场强度的理解和计算E E E E(A ) (B ) (C ) (D )上图帮助从对称理解-Q′为什么可以等效替代-Q (限于平板左侧)(1)电场强度的定义、点电荷电场的计算、叠加【例2】在下图所示的各种电场中,a 、b 两点电场强度相等的是()A B C D变式1:(库仑定律、平面两点电荷场强叠加、对称)(2014•福建)如图,真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形,边长L=2.0m ,若将电荷量均为q=+2.0×10-6C 的两点电荷分别固定在A 、B 点,已知静电力常量k=9.0×109N•m 2/C 2,求: (1)两点电荷间的库仑力大小; (2)C 点的电场强度的大小和方向.变式2:(平面两点电荷场强叠加、不对称)(2010年海南卷)如右图, M 、N 和P 是以MN 为直径的半圈弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,60MOP ∠=︒.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为1E ;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点的场场强大小变为2E ,1E 与2E 之比为A .1:2B .2:1C.2D.4变式3:(场强叠加、立体)(2011重庆第19题) 如题19图所示,电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有 A .体中心、各面中心和各边中点 B .体中心和各边中点 C .各面中心和各边中点 D .体中心和各面中心变式4:(场强叠加、近似处理方法、推导)(2009年海南卷)如图,两等量异号的点电荷相距为2a 。

高中物理【电场力的性质】知识点、规律总结

高中物理【电场力的性质】知识点、规律总结

二、库仑定律 1.内容:_真__空___中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的__电__荷__量__的__乘__积__ 成正比,与它们的_距__离__的__二__次__方___成反比.作用力的方向在它们的连线上.
2.表达式:F=kqr1q2 2,式中 k=__9_._0_×__1_0_9__ N·m2/C2,叫静电力常量. 3.适用条件:_真__空___中静止的_点__电__荷___.
三、电场强度、点电荷的场强 1.定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力 F 与它的电荷量 q 的__比__值__. 2.定义式:E=Fq.单位:N/C 或 V/m. 3.点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度:E=kQr2. 4.方向:规定_正__电__荷___在电场中某点所受_电__场__力___的方向为该点的电场强度方向. 5.电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场 强度的_矢__量___和,遵从__平__行__四__边__形__定则.
电场线越密的地方,等差等势面越密集;电场线越疏的地方,等 判断等势面的疏密
差等势面越稀疏
电场中的力电综合问题 [素养必备]
带电体在电场中力电综合问题的分析思路
1.元电荷是最小的电荷单位,不是带电体,也不是点电荷,任何带电体的电荷量 都是元电荷的整数倍,说明电荷量是不连续的.
2.点电荷是理想化模型,类似于质点.均匀带电的绝缘球可以视为点电荷,而距 离较近的带电金属球不能视为点电荷,因为金属球相互靠近时表面所带电荷要重新分 布.
3.注意电场强度三个表达式的适用条件,E=Fq 适用于一切电场,E=kQr2适用于真 空中的点电荷,E=Ud 适用于匀强电场.
考点二 电场强度的理解和计算
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⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ E =F q ⎩⎪⎨⎪⎧ 适用于任何电场与检验电荷是否存在无关E =kQ r 2⎩⎪⎨⎪⎧ 适用于点电荷产生的电场Q 为场源电荷的电荷量E =U d ⎩⎪⎨⎪⎧ 适用于匀强电场U 为两点间的电势差,d 为沿电场方向两点间的距离六、 电场线1. 概念:为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。

这些曲线就是电场线。

(第一个用电场线描述电场的科学家是——法拉第)2. 电场线的特点:(1)电场线是假想曲线,不是真实。

(2)切线方向表示该点场强的方向.(3)疏密表示该处电场的强弱大小. (4)匀强电场的电场线平行且等间距直线表示.(平行板电容器间的电场,边缘除外)(5)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远)(6)任意两条电场线都不相交,不中断,不闭合。

(7)沿着电场线方向,电势越来越低.但E 不一定减小;沿E 方向电势降低最快的方向。

(8)电场线⊥等势面.电场线由高等势面批向低等势面。

(9)电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。

3. 几种电场电场线的分布本节课作业: 学生课堂表现:电场力的性质练习例1.如图,在一条直线上有两个相距0.4 m 的点电荷A 、B ,A 带电 +Q ,B 带电–9Q .现引入第三个点电荷C ,恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态,则C 的带电性质及位置应为 ( )A .正B 的右边0.4 m 处 B .正 B 的左边0.2 m 处C .负 A 的左边0.2 m 处D .负 A 的右边0.2 m 处例2.两个半径相同的金属小球,电荷量之比为1∶7,相距为r ,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的A .74B .73C .79D .716 1.下列说法中正确的是 ( )A .由E = F /q 知,电场中某点的电场强度与检验电荷在该点所受的电场力成正比B .电场中某点的电场强度等于F /q ,但与检验电荷的受力大小及带电量无关C .电场中某点的电场强度方向即检验电荷在该点的受力方向D .公式E =F /q 和E = kQ /r 2 对于任何静电场都是适用的2.如图所示为电场中的一条电场线,在该电场线上有a 、b 两点,用E a 、E b分别表示两点电场强度的大小,则 ( )A .a 、b 两点的场强方向相同B .因为电场线由a 指向b ,所以E a > E bC .因为电场线是直线,所以E a = E bD .E a 、E b 的大小关系不能确定1.关于电场强度的概念,下列说法正确的是( )A .由E =F q可知,某电场的场强E 与q 成反比,与F 成正比 B .正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C .电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D .电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零2.如图,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠MOP =60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为E 1;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点电场强度的大小变为E 2.E 1与E 2之比为( )A .1∶2B .2∶1C .2∶ 3D .4∶ 33.以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A .电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅能在空间相交,也能相切B .在电场中,凡是电场线通过的点,场强不为零,不画电场线区域内的点场强为零C .同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大D .电场线是人们假想的,用以表示电场的强弱和方向,客观上并不存在4.对于由点电荷Q 产生的电场,下列说法正确的是( )A .电场强度的定义式仍成立,即E =F Q ,式中的Q 就是产生电场的点电荷B .在真空中,电场强度的表达式为E =kQ r 2,式中Q 就是产生电场的点电荷C .在真空中,电场强度的表达式E =kq r2,式中q 是检验电荷 D .以上说法都不对5.实线为三条方向未知的电场线,从电场中的M 点以相同的速度飞出a 、b 两个带电粒子,a 、b 的运动轨迹如图2中的虚线所示(a 、b 只受电场力作用),则( )A .a 一定带正电,b 一定带负电B .电场力对a 做正功,对b 做负功C .a 的速度将减小,b 的速度将增大D .a 的加速度将减小,b 的加速度将增大 利用补偿法和对称法求电场强度例1 N (N >1)个电荷量均为q (q >0)的小球,均匀分布在半径为R 的圆周上,如图4所示.若移去位于圆周上P 点(图中未标出)的一个小球,则圆心O 点处的电场强度大小为________,方向________.(已知静电力常量为k )(1)补偿法:(2)对称法:利用带电体(如球体、薄板等)产生的电场具有对称性的特点来求电场强度的方法. 练1 如图5所示,在水平向右、大小为E 的匀强电场中,在O 点固定一电荷量为Q 的正电荷,A 、B 、C 、D 为以O 为圆心、半径为r 的同一圆周上的四点,B 、D 连线与电场线平行,A 、C 连线与电场线垂直.则( )A .A 点的场强大小为 E 2+k 2Q 2r 4B .B 点的场强大小为E -k Q r 2C .D 点的场强大小不可能为0 D .A 、C 两点的场强相同练2 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图6所示,在半球面AB 上均匀分布正电荷,总电荷量为q ,球面半径为R ,CD为通过半球顶点与球心O 的直线,在直线上有M 、N 两点,OM =ON =2R .已知M 点的场强大小为E ,则N 点的场强大小为( )A.kq 2R 2-EB.kq 4R 2C.kq 4R 2-ED.kq 4R2+E 等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线的比较比较项目等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图连线中点O处的场强连线上O点场强最小,指向负电荷一方为零连线上的场强大小(从左到右)沿连线先变小,再变大沿连线先变小,再变大沿中垂线由O点向外场强大小O点最大,向外逐渐减小O点最小,向外先变大后变小关于O点对称的A与A′、B与B′的场强等大同向等大反向例的绝缘水平面上,P、N是小球A、B连线的水平中垂线上的两点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中,下列关于小球C的说法可能正确的是()A.速度先增大,再减小B.速度一直增大C.加速度先增大再减小,过O点后,加速度先减小再增大D.加速度先减小,再增大练1如图8所示,a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q,c是线段ab的中点,d是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,将一个正点电荷先后放在d、c、e点,它所受的电场力分别为F d、F c、F e,则下列说法中正确的是()A.F d、F c、F e的方向都是水平向右B.F d、F c的方向水平向右,F e的方向竖直向上C.F d、F e的方向水平向右,F c=0 D.F d、F c、F e的大小都相等练2如图9所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a和c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上.以下判断正确的是()A.b点场强大于d点场强B.b点场强小于d点场强C .a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D .试探电荷+q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能例3 如图10所示,一根长为L =1.5 m 的光滑绝缘细直杆MN 竖直固定在电场强度大小为E =1.0×105 N/C 、与水平方向成θ=30°角的斜向上的匀强电场中,杆的下端M 固定一个带电小球A ,带电荷量为Q =+4.5×10-6 C ;另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动,带电荷量为q =+1.0×10-6 C ,质量为m =1.0×10-2 kg.现将小球B 从杆的N 端由静止释放,小球B 开始运动.(静电力常量k =9.0×109 N·m 2/C 2,g =10 m/s 2)(1)求小球B 开始运动时的加速度a ;(2)当小球B 的速度最大时,求小球距M 端的高度h 1;(3)若小球B 从N 端运动到距M 端的高度为h 2=0.61 m 时,速度v =1.0 m/s ,求此过程中小球B 电势能的改变量ΔE p .1.如图,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )A .k 3q R 2B .k 10q 9R 2C .k Q +q R 2D .k 9Q +q 9R 22.如图,可视为质点的三物块A 、B 、C 放在倾角为30°的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=2345,A 与B 紧靠在一起,C 紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为m A =0.60 kg ,m B =0.30 kg ,m C =0.50 kg ,其中A 不带电,B 、C 均带正电,且q C =1.0×10-5 C ,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用,B 、C 间相距L =1.0 m .现给A 施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度a=1.0 m/s2的匀加速直线运动,假定斜面足够长.已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,g=10 m/s2.求:(1)B物块的带电量q B;(2)A、B运动多长距离后开始分离.3.如图,绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40 m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104 N/C.现有一质量m=0.10 kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0 m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零.已知带电体所带电荷量q=8.0×10-5 C,求:(1)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力;(2)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中,摩擦力做的功.►题组1 电场强度的概念及计算1.下列关于电场强度的两个表达式E =F /q 和E =kQ /r 2的叙述,正确的是( )A .E =F /q 是电场强度的定义式,F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是产生电场的电荷的电荷量B .E =F /q 是电场强度的定义式,F 是放入电场中电荷所受的电场力,q 是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场C .E =kQ /r 2是点电荷场强的计算式,Q 是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场D .从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F =k q 1q 2r 2,式kq 2r 2是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小,而kq 1r 2是点电荷q 1产生的电场在q 2处场强的大小 2.如图1所示,真空中O 点有一点电荷,在它产生的电场中有a 、b 两点,a 点的场强大小为E a ,方向与ab 连线成60°角,b 点的场强大小为E b ,方向与ab 连线成30°角.关于a 、b 两点场强大小E a 、E b 的关系,以下结论正确的是( )图1A .E a =33E bB .E a =13E b C .E a =3E b D .E a =3E b 3.如图2甲所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),O 、A 、B 为轴上三点,放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示,则( )图2A.A点的电场强度大小为2×103 N/C B.B点的电场强度大小为2×103 N/CC.点电荷Q在A、B之间D.点电荷Q在A、O之间►题组2电场强度的矢量合成问题4.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图3甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称.则()图3A .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5.如图4所示,A 、B 、C 、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A 点处的电荷量为-q 外,其余各点处的电荷量均为+q ,则圆心O 处( )图4A .场强大小为kq r 2,方向沿OA 方向B .场强大小为kq r 2,方向沿AO 方向C .场强大小为2kq r 2,方向沿OA 方向D .场强大小为2kq r 2,方向沿AO 方向 7.在电场强度为E 的匀强电场中,取O 点为圆心,r 为半径作一圆周,在O 点固定一电荷量为+Q 的点电荷,a 、b 、c 、d 为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷+q放在d点恰好平衡(如图6所示,不计重力).问:图6(1)匀强电场电场强度E的大小、方向如何?(2)检验电荷+q放在点c时,受力F c的大小、方向如何?(3)检验电荷+q放在点b时,受力F b的大小、方向如何?►题组3应用动力学和功能观点分析带电体的运动问题8.在真空中上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场,其电场线分布如图7所示.有一带负电的微粒,从上边区域沿平行电场线方向以速度v0匀速下落,并进入下边区域(该区域的电场足够广),在如图所示的速度—时间图象中,符合粒子在电场内运动情况的是(以v0方向为正方向)()图79.一根长为l的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图8所示,丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为竖直向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g,cos 37°=0.8,sin 37°=0.6),求:图8(1)匀强电场的电场强度的大小;(2)小球经过最低点时丝线的拉力.10.如图9所示,将光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线水平.质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R.从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上,大小与重力相等,结果小球从管口C处离开圆管后,又能经过A点.设小球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为g,求:图9(1)小球到达B点时的速度大小;(2)小球受到的电场力大小;(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力.。

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