山西省2019-2020学年人教版高中物理 选修3-1 1.3 电场强度 同步练习
人教版高二物理选修3—1第1章第3节电场强度
对其中电荷 有力的作用
电势能
例题分析
解:(1)设Q1和Q2在A点的电场强
度分别为E1、E2，方向如图。
据平行四边形定则，E合在E1和
E2夹角的平分线上，且与Q1与Q2
连线平行。
Q1
合场强大小为:E合= E1= E2
=
kQ r2
代入数据得E=2.7×104v/m
E1
A E合
E2
Q2
例题分析
E1
解:(2) A点处q所受的电场力: A E合
上，各处的电场强度都相同
答案：A、C、D
问题4 如何求合电场场强？
结论：
可以用矢量运算的平行四边形定则 求合电场场强。
四.电场的叠加
电场叠加原理：合电场E合是E1、E2为邻 边的平行四边形的对角线。
四.电场的叠加
E1 E
E2
+Q
-Q
E
E2
E1
+Q E2
E1 +Q
电荷
电场强度
强 弱
电场
能性 的质
电量比较小、体积F比较小q
+q
+Q
问题2 怎样描述电场的强弱呢？
同一点电荷距场源电荷不同位置
的受力情况 不同.
能否用电场力的
大小表示电场的F3 Nhomakorabea强弱？+q
+q
+Q
+q
不同.同试探点电荷放在同A 一位置的F但受它力们情之况 不
+Q
间有什么
规律呢？
F1=
k Qq1 r2
F2=
k Qq2 r2
F3=
k Qq3 r2
D. EA < EB ，FA > FB
选修3-1 1.3电场强度
3.单位：牛/库(N/C)
伏/米(V/m)
1 V/m=1N/C
4.场强的矢量性： +Q +q F E F E
+Q
-q
物理学中规定，电场中某点的电场强度的方 向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同． 按照规定：负电荷在电场中某点受到的电场力 的方向跟该点的场强方向相反。 F E -Q +q E F -q -Q
1、关于
F……①和 E q
Q E k …… ②，下列说 2 r
法中正确的是（ C ） （1）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是 放入电场中电荷的电量 （2）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是 产生电场电荷的电量 （3）②式中，Q是放入电场中的电荷的电量 （4）②式中，Q是产生电场的电荷的电量 A、（1）（3） C、（1）（4） B、（2）（3） D、（2）（4）
特点：
a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大 b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直， 在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
2）、等量异种点电荷形成的电场中的电场 线分布 特点：
a、沿点电荷的连线，
场强先变小后变大
b、两点电荷连线中
垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（ 中垂线）垂直
c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0
等距离各点场强相等。
3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中 电场线分布情况
特点：
a、两点电荷连线中 点处场强为0 b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀 疏，但场强并不为0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先 变密后变疏
4）、匀强电场
在电场的某一区域，如果场强的大小和方向都相 同，这个区域的电场叫做匀强电场.匀强电场是 最简单、最常见的电场，在实验研究中经常用到 它．
2020-2021学年高二物理人教版选修3-1(第1.3 电场强度)
○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………绝密★启用前人教版选修3-1 第一章静电场3．电场强度第Ⅰ部分选择题一、选择题：本题共8小题。
将正确答案填写在题干后面的括号里。
1．关于电场，下列说法正确的是( ) A ．静电力是一种超距力，因此电场实际不存在 B ．电荷的作用是通过电场传递的C ．电场看不见、摸不着，因此电场不是物质D ．电场对放入其中的任何电荷都有力的作用2．在电场中的某点A 放一试探电荷＋q ，它所受到的电场力大小为F ，方向水平向右，则A 点的场强大小E A ＝Fq，方向水平向右。
下列说法中正确的是( ) A ．在A 点放一个负试探电荷，A 点的场强方向变为水平向左 B ．在A 点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左 C ．在A 点放置一个电荷量为2q 的试探电荷，则A 点的场强变为2E A D ．在A 点放置一个电荷量为2q 的试探电荷，则它所受的电场力变为2F3．真空中距点电荷(电量为Q )为r 的A 点处，放一个带电量为q (q ≪Q )的点电荷，q 受到的电场力大小为F ，则A 点的场强大小为( )A ．FQB ．F qC ．k2q r D ．k2Q r4．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递减的。
关于b 点电场强度E 的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)( )5．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场。
图为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是( )A ．a 、b 为异种电荷，a 的电荷量大于b 的电荷量B ．a 、b 为异种电荷，a 的电荷量小于b 的电荷量C ．a 、b 为同种电荷，a 的电荷量大于b 的电荷量D ．a 、b 为同种电荷，a 的电荷量小于b 的电荷量6．某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是( )A ．c 点的电场强度大于b 点的电场强度B ．若将一试探电荷＋q 由a 点释放，它将沿电场线运动到b 点C ．b 点的电场强度大于d 点的电场强度D ．a 点和b 点的电场强度的方向相同7．实线为三条未知方向的电场线，从电场线中的M 点以相同的速度飞出a 、b 两个带电粒子，a 、b 的运动轨迹如图中的虚线所示(a 、b 只受电场力作用)，则( )○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………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8．如图所示，左边为半径为R 的均匀带电圆形平板，单位面积带电荷量为σ，其轴线上任意一点P (坐标为x )的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E ＝2πkσ[1－1222()x R x +]，方向沿x 轴。
物理选修3-1第一章第三节电场强度
荷 q1、q2 之间的相互作用可表示为：
第一章 静电场
可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表 示为：
F12＝kqr21·q2 或 F21＝kqr22·q1，即：F12＝E1·q2 或 F21 ＝E2·q1.
式中 E1 就是点电荷 q1 在点电荷 q2 处的电场强度， E2 就是点电荷 q2 在点电荷 q1 处的电场强度，D 正确．
1．试探电荷和场源电荷
试探电源：用来检验电场是否存在及其强弱分布情 况的电荷，也叫检验电荷．
场源电荷：激发被检验电场的电荷，也叫源电荷．
三．试探电荷的特点：
试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小，对场源电荷的 电荷分布及其产生的电场没有明显的影响．
2．电场强度
一． 定义：放入电场中某一点的检验电荷 受到的静电力跟它的电荷量的比值， 叫做该点的电场强度．
结论
× × √ √
反思提升：电场强度和静电力是两个不同的概念，它们的决定因素， 大小的关系，以及方向的判定等均有各自的规律．要注意它们的区 别．
答案：200 N/C 8.0×10－5N 200N/C
变式训练1－1 如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置 一个q1＝－2.0×10－8C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－ 6N，方向如图，则B处场强是多少？如果换用一个q2＝4.0×10－7C的电荷 放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？
2
以负电荷受力方向的反方向即为该点的场强方向．
1．点电荷的电场 (1)推导：设一个点电荷的电荷量为 Q，与之相距 r 的试探电荷的电量为 q，根据库仑定律，试探电荷所受的 电场力为 F＝kQr2q.又由电场强度的定义 E＝Fq，所以该点 的电场强度大小为 E＝krQ2. (2)公式：E＝kQr2(r 为空间某点与点电荷的距离)．
物理：1.3《电场强度》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
学习目标： 知道电荷间的相互作用是通过电场 学习目标 ： 1.知道电荷间的相互作用是通过电场 实现的，场与实物是物质存在的两种不同形式 实现的，场与实物是物质存在的两种不同形式. 2．体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度 ．体会用比值定义物理量的方法， 的定义、公式、单位、方向. 的定义、公式、单位、方向 3．能推导点电荷场强公式，知道叠加原理，并进 ．能推导点电荷场强公式，知道叠加原理， 行简单计算. 行简单计算 4．知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电 ．知道电场线的定义和特点， 场强度的大小、方向 场强度的大小、方向.
பைடு நூலகம்
四、电场线 1．电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线， ．电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线， 曲线上每点的 切线方向 表示该点的电场强度方向， 表示该点的电场强度方向，
电场线不是实际存在的线，而是为了形象描述电场而假 电场线不是实际存在的线， 想的线. 想的线
2．电场线的特点： ．电场线的特点： (1)电场线从 正电荷 电场线从 无穷远 或 负电荷 ； (2)电场线在电场中不 相交 ； 电场线在电场中不 (3)在同一电场里，电场线 密集 的地方场强大 在同一电场里， 的地方场强大. 在同一电场里 或 无穷远 出发终止于
二、电场强度 1．定义：放入电场中某一点的检验电荷受到的静 ．定义： 电力跟它的电荷量的 比值 ，叫做该点的电场强度. 叫做该点的电场强度 2．公式： ．公式： . .
3．单位：牛/库，符号 N/C ．单位： 库
4．方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的 ．方向：电场强度是矢量， 在该点所受的静电力的方向相同.负电 方向跟 正电荷 在该点所受的静电力的方向相同 负电 荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的 方向 相反 .
【全国百强校】山西省忻州市第一中学人教版高中物理选修31课件：电场强度 (共51页)
§1.3电场强度
两电荷不直接接触，它们之间的相互 作用是怎样产生的?
++ + A+ ++
θ
++ + B+ ++
一.电场
1、电荷间的相互作用力通过电场发生
电荷A
电场
电荷B
2、基本性质：
(1)对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。
(2)特殊性：看不见、摸不着、无法称量、可以叠加
-Q
+q
E
F
-Q
-q
【全国百强校】山西省忻州市第一中 学人教 版高中 物理选 修31课 件：电 场强度 (共51页)
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例题：电场中有一点P,下列说法正确的（ C）
A. 若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点的场强减半 B. 若P点没有试探电荷，则P点场强为零 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点的场强方向就是放在该点的电荷受电场力的方 向
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F 3、E
q
和
E
k
Q r2
的区别：
适用范围
EF q
Q E k r2
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q是检验电荷，
定义式，适用 于一切电场
(3)物质性：有质量、有能量、有惯性
3、场源电荷：能够激发电场的电荷
4.静电场：存在于静止电荷周围的电场称为静电场。 5.电场力：电荷间的相互作用力称为电场力。
人教版高中物理选修3-1 1.3 电场强度 (共42张PPT)
电场强度的叠加
一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外 部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相 等的点电荷产生的电场相同。
Q Q
r
P
Q E k r2
r
P
电场强度的叠加
例4.在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C 和Q2=－3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场 中A点的场强．（A点与两个点电荷的距离相 等，r=0.1m）
如果改用电荷量为q=+6.0×10-9C的试探电荷， 来确定该点的场强，场强会不会改变？
如果A点未放试探电荷，则A点的场强大小为 多少？方向呢？
电场强度
例2、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是 A.若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点
的场强减半。 B.若P点没有试探电荷，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
＋
－
电场强度
EF q
E
k
Q r2
适用范围 电荷的意义
定义式，适 用于一切电 场
q是检验电 荷，E与q 无关
决定式，仅 Q是场源电 对点电荷的 荷，E与Q 电场适用 成正比
电场强度
例3、对于点电荷Q产生的电场，下列说法正
确的是 B
A、电场强度的表达式仍成立，即E=F/Q，式 中的Q就是产生电场的点电荷
电场力越大。 D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
电场强度
【讨论与思考】真空中的点电荷带电量为Q，则Q在距 离为r的位置的场强大小与方向如何？
Q：场源电荷 q：试探电荷 r：电场中点到Q的距离
只适用于真空中点电荷 （与检验电荷q无关，仅与场源电荷Q及r有关）
电场强度
场强方向：正点电荷电场方向背离电荷 负点电荷电场方向指向电荷
人教版高中物理选修31第一章第3节电场强度(共20页)
2、电场线的疏密程度反映场强的相对大小（越密，越强）
3、任意两条电场线都不相交（每点场强只有一个方向）
2020年9月7日星期一
16
电场线
在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷
终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟
该点的场强方向一致，这些曲线就叫电场线
2020年9月7日星期一
17
匀强电场
等量异种电荷的平行金属板产生的电场
1、物理意义：描述电场中不同位置的电场强弱的物理量
2、单位：牛顿每库仑（N/C）
3、方向：与正电荷在该点受到的电场力方向相同，
与负电荷在该点受到的电场力方向相反
2020年9月7日星期一
6
习题（☆）
1、真空有一电场，在电场中的P点放一电荷量为4×10-9C 的试探电荷，它受到的电场力2 ×10-5N，则P点的电场强 度 5×103 N/C；把试探电荷的电量减少为2 ×10-9C，则检 验电荷所受的电场力为 10-5 N。 如果把这个试探电荷 取走，则P点的电场强度为 5×103 N/C
电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量和所受电场
力无关、只与电场中的位置有关
若已知电场中某点的电场强度，可以利用公式 F =qE，
求出试探电荷所受电场力
2020年9月7日星期一
7
点电荷的电场
1、大小：
Q E k r2
2、方向
r +Q
+q F
正电荷的场强方向沿半径向外 负电荷的场强方向沿半径向里
•
5.文艺高峰的出现，除客观社会环境 外，创 作主体 至关重 要。政 治清明 、经济 繁荣、 文化昌 盛，为 文艺家 勇攀文 艺高峰 创设良 好客观 条件， 但伟大 杰出作 品的产 生依然 有赖于 文艺家 自身努 力，换 句话说 ，创作 主体高 度决定 文艺高 度。
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山西省2019-2020学年人教版高中物理选修3-1 1.3 电场强度同步练习
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共12题；共29分)
1. （2分） (2017高二上·呼和浩特期末) 下列说法正确的是（）
A . 电流与电流之间的作用是通过电场传递的
B . 由B= 可知，某处磁感应强度大小与放入该处的通电导线IL乘积成反比
C . 电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量
D . E= 中的场强E是电荷q产生的
2. （2分） (2017高二下·常州会考) 真空中一匀强电场中有一质量为0.01g，电荷量为﹣1×10﹣8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动，取g=10m/s2 ，如果考虑尘埃的重力则（）
A . 场强方向水平向左
B . 场强方向水平向右
C . 场强方向竖直向上
D . 场强的方向竖直向下
3. （2分） (2017高二上·郑州期中) 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有a、b两点，已知a、b两点在同一竖直平面但在不同的电场线上．一个带电小球在重力和电场力作用下由a点运动到b 点，在这一运动过程中，以下判断中错误的是（）
A . 带电小球的动能一定变化
B . 带电小球运动的轨迹可能是直线
C . 带电小球做的一定是匀变速运动
D . 带电小球在a 点的速度可能为零
4. （2分） (2017高二上·拉萨期末) 三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb ，电势分别为φa、φb ，则（）
A . Ea＞Eb ，φa＜φb
B . Ea＜Eb ，φa＜φb
C . Ea＞Eb ，φa＞φb
D . Ea＜Eb ，φa＞φb
5. （2分） (2017高二上·黑龙江期中) 一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（）
A . A点的电场强度比B点的大
B . 小球表面的电势比容器内表面的低
C . B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D . 将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功不同
6. （2分） (2017高二上·池州期末) 如图所示，P、Q是两个电量相等的正点电荷，它们的连线中点是O，A、B是中垂线上的两点，＜，用EA、EB、φA、φB分别表示A、B两点的场强和电势，则（）
A . EA一定大于E
B ，φA一定大于φB
B . EA不一定大于EB ，φA一定大于φB
C . EA一定大于EB ，φA不一定大于φB
D . EA不一定大于EB ，φA不一定大于φB
7. （2分） (2016高三上·定州期中) 下列物理量中与检验电荷有关的是（）
A . 电场强度E
B . 电势φ
C . 电势差UAB
D . 电场力F
8. （3分）(2016·丽水模拟) 据报道“2016 年 1 月 1 日郑州发生万伏电缆落地，持续大火将路面烧焦成大坑”的事件。
高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚 M N 间最大跨步距离为d，触地点 O 流入大地的电流为 I，大地的电阻率为ρ，O N 间的距离为 R。
电流在以 O点为圆心半径为 r 的半球面上均匀分布，其电流密度为，电流密度乘以电阻率等于电场强度，该场强可以等效于把点电荷 Q 放在真空中 O 点处
产生的场强。
下列说法正确的是（）
A . 等效点电荷 Q 电量为（K 为静电力常量）
B . 图中 MN 两脚间跨步电压可能等于
C . 当两脚间的距离处于最大跨步时跨步电压不可能为零
D . 两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法
9. （3分）(2016·漳州模拟) 两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的电场线均与导体表面垂直，a、b、c、d为电场中几个点，并且a、d为紧靠导体表面的两点，以无穷远为零电势点，则（）
A . 场强大小关系有Eb＞Ec
B . 电势大小关系有φb＞φd
C . 将一负电荷放在d点时其电势能为负值
D . 将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功
10. （3分）(2019·四川模拟) 空间有一沿x轴分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示。
-x1、x1、x2、x3是x轴上的四个点，下列说法中正确的是（）
A . -x1处的电势比x1的电势高
B . 将正电荷由-x1移到x2 ，电势能先增大，后减小
C . 将一负电荷由-x1处由静止释放，若只受电场力作用，它将在-x1和x1之间往复运动
D . 负电荷在4个点中位于x2电势能最大
11. （3分） (2018高二上·荔湾期末) 如图所示，虚线a、b 和c 是某静电场中的三个等势面，电势分别为φa、φb和φc，且φa＞φb＞φc，一带正电的粒子射入电场中，运动轨迹如实线KLMN 所示，则（）
A . 粒子从K 到L的过程中，加速度增大
B . 粒子从L到M的过程中，电场力不做功
C . 粒子从K到L的过程中，电势能增加
D . 粒子从M到N的过程中，动能减少
12. （3分）(2016·吉林模拟) 点电荷M，N，P，Q的带电量相等，M，N带正电，P，Q带负电，它们分别处在一个矩形的四个顶点上，O为矩形的中心．它们产生静电场的等势面如图中虚线所示，电场中a、b、c、d四个点与MNPQ共面，则下列说法正确的是（）
A . 如取无穷远处电势为零，则O点电势为零，场强不为零
B . O、b两点电势φb＞φO ， O、b两点场强Eb＜EO
C . 将某一正试探电荷从b点沿直线移动到c点，电场力一直做正功
D . 某一负试探电荷在各点的电势能大小关系为φa＜φb＜φO＜φd＜φc
二、解答题 (共3题；共30分)
13. （5分） (2017高二上·芗城期末) 如图，在水平方向的匀强电场中，用一长度为L的绝缘细线悬挂一个大小可以忽略的质量为m、带电量为q的小球，当细线与竖直方向的夹角为θ时，小球恰好静止不动，试求匀强电场的电场强度．
14. （15分） (2019高一下·温州期中) 如图所示，一电荷量为 q 的可视为质点的带正电小球 A 用长为 L 的轻质绝缘细线悬挂于 O 点，另一带电荷量 Q 的小球 B 固定在 O 点正下方绝缘柱上（A、B 均视为点电荷），当小球 A 平衡时，恰好与 B 处于同一水平线上，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ。
已知重力加速度为 g，静电力常量为 k。
求：
（1）小球A 所受的静电力大小和方向；
（2）小球B 在A 处产生的场强大小和方向；
（3）小球A 的质量．
15. （10分） (2018高二下·玉溪期末) 如图所示，A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场，一电子以v0＝4×106 m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由O点射入电场，从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v0方向成30°的夹角.已知电子电荷e＝1.6×10－19 C，电子质量m＝0.91×10－30 kg.求：
（1）电子在C点时的动能是多少J?
（2） O、C两点间的电势差大小是多少V?
参考答案一、选择题 (共12题；共29分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
二、解答题 (共3题；共30分)
13-1、
14-1、
14-2、
14-3、
15-1、
15-2、。