2018-2019学年物理同步人教版选修3-1学案：第一章 第3节 电场强度 Word版含解析.pdf

第第 3 节节电场强度电场强度 1.英国物理学家法拉第提出电场是电荷周围存在的一种特殊物质， 它对放入其中的电荷有力的作用。 英国物理学家法拉第提出电场是电荷周围存在的一种特殊物质， 它对放入其中的电荷有力的作用。 2电场强度是矢量，定义式为电场强度是矢量，定义式为 E 。电场中某点的电场强度的 。电场中某点的电场强度的 F q 方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向。方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向。 3电场线是为了形象描述电场而引入的假想线，是由法拉第首先 提出的。 其疏密程度表示电场的强弱， 其每点的切线方向表示 该点的电场强度方向。 电场线是为了形象描述电场而引入的假想线，是由法拉第首先 提出的。 其疏密程度表示电场的强弱， 其每点的切线方向表示 该点的电场强度方向。 4匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，其电场线是 间隔相等的平行直线。 匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，其电场线是 间隔相等的平行直线。 一、电场 电场强度一、电场 电场强度 1电场电场 在电荷的周围存在着由它产生的电场，它能够传递电荷间的相互作用，其中静止电荷 产生的电场叫静电场。 在电荷的周围存在着由它产生的电场，它能够传递电荷间的相互作用，其中静止电荷 产生的电场叫静电场。 (1)电场和磁场统称为电磁场，电磁场是一种客观存在的特殊物质，也有能量、动量。电场和磁场统称为电磁场，电磁场是一种客观存在的特殊物质，也有能量、动量。 (2)电荷之间的库仑力是通过电场发生的。电荷之间的库仑力是通过电场发生的。 (3)电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。 2试探电荷与场源电荷试探电荷与场源电荷 (1)试探电荷：如图所示，带电小球试探电荷：如图所示，带电小球q是用来检验电场是否存在 及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷。 是用来检验电场是否存在 及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷。 (2)场源电荷：被检验的电场场源电荷：被检验的电场 是电荷是电荷 Q 所激发的，电荷所激发的，电荷 Q 称为场源电荷，或源电荷。称为场源电荷，或源电荷。 3电场强度电场强度 (1)定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力 F 跟它的电荷量跟它的电荷量 q 的比值，叫做该点的的比值，叫做该点的 电场强度。电场强度。 (2)定义式：定义式：E 。 。 F q (3)单位：牛单位：牛/库库(N/C)，伏，伏/米米(V/m)。1 N/C1 V/m。 (4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电 力的方向相同。力的方向相同。 (5)物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大 小无关。小无关。 二、点电荷的电场 电场强度的叠加二、点电荷的电场 电场强度的叠加 1点电荷的电场点电荷的电场 如图所示，场源电荷如图所示，场源电荷 Q 与试探电荷与试探电荷 q 相距为相距为 r， 则它们的库仑力， 则它们的库仑力 Fk qk ，所以电荷，所以电荷 q 处的电场强度处的电场强度 E k 。 Qq r2 Q r2 F q Q r2 (1)公式：公式：Ek 。 Q r2 (2)方向：若方向：若 Q 为正电荷，电场强度方向沿为正电荷，电场强度方向沿 Q 和该点的连线背离和该点的连线背离 Q；若；若 Q 为负电荷，电为负电荷，电 场强度方向沿场强度方向沿 Q 和该点的连线指向和该点的连线指向 Q。 2电场强度的叠加电场强度的叠加 (1)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。这种关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。这种关 系叫做电场强度的叠加。系叫做电场强度的叠加。 例如，图中例如，图中 P 点的电场强度，等于电荷点的电场强度，等于电荷Q1在该点产生的电场 强度 在该点产生的电场 强度 E1与电荷与电荷Q2在该点产生的电场强度在该点产生的电场强度 E2的矢量和。的矢量和。 (2)如图所示，均匀带电球体如图所示，均匀带电球体(或球壳或球壳)外某点的电场强度：外某点的电场强度：Ek ， Q r2 式中式中 r 是球心到该点是球心到该点 的距离的距离(rR)，Q 为整个球体所带的电荷量。为整个球体所带的电荷量。 (3)电场强度是矢量，电场强度的叠加本质是 矢量叠加，所以应该用电场强度是矢量，电场强度的叠加本质是 矢量叠加，所以应该用 平行四边形定则。平行四边形定则。 三、电场线 匀强电场三、电场线 匀强电场 1电场线电场线 (1)定义：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定义：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。点的电场强度方向。 (2)特点：特点： 电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，是不闭合曲线。电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，是不闭合曲线。 电场线在电场中不相交，因为电场中任意一点的电场强度方向具有唯一性。电场线在电场中不相交，因为电场中任意一点的电场强度方向具有唯一性。 在同一幅图中，电场线的疏密反映了电场强度的相对大小，电场线越密的地方电场在同一幅图中，电场线的疏密反映了电场强度的相对大小，电场线越密的地方电场 强度越大。强度越大。 电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。 2匀强电场匀强电场 (1)定义：电场强度的大小相等、方向相同的电场。定义：电场强度的大小相等、方向相同的电场。 (2)电场线特点：匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。电场线特点：匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。 (3)实例：两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场 除边缘附近外就是匀强电场。 实例：两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场 除边缘附近外就是匀强电场。 1自主思考自主思考判一判判一判 (1)电场看不见，摸不着，因此电场实际不存在。电场看不见，摸不着，因此电场实际不存在。(××) (2)根据根据 E ，由于 ，由于 q 有正负，故电场中某点的场强有两个方向。有正负，故电场中某点的场强有两个方向。(××) F q (3)在在 E 中场强大小与 中场强大小与 q 无关，同样在无关，同样在 Ek中场强大小与中场强大小与 Q 也无关。也无关。(××) F q Q r2 (4)Ek这个公式对于任何静电场都成立。这个公式对于任何静电场都成立。(××) Q r2 (5)电场线可以描述电场的强弱也能描述电场的方向。电场线可以描述电场的强弱也能描述电场的方向。() (6)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。() 2合作探究合作探究议一议议一议 (1)元电荷、点电荷、试探电荷是同一种物理模型吗？元电荷、点电荷、试探电荷是同一种物理模型吗？ 提示：不是同一种物理模型。元电荷是最小的电荷量，提示：不是同一种物理模型。元电荷是最小的电荷量，e1.60××10 19 C；点电荷是一 种理想化的物理模型， 带电体的大小、 形状及电荷分布状况在所研究的问题中可以完全忽略 ； 试探电荷是指带电体的电荷量和尺寸很小，不会给原电场造成明显的影响。 ；点电荷是一 种理想化的物理模型， 带电体的大小、 形状及电荷分布状况在所研究的问题中可以完全忽略 ； 试探电荷是指带电体的电荷量和尺寸很小，不会给原电场造成明显的影响。 (2)根据电场强度的定义式根据电场强度的定义式 E ，是不是只有试探电荷 ，是不是只有试探电荷 q 存在时，电场才存在？存在时，电场才存在？ F q 提示：不是，电场是由场源电荷产生的，与试探电荷的存在与否没有关系。提示：不是，电场是由场源电荷产生的，与试探电荷的存在与否没有关系。 (3)为什么电场线不会相交？还有同学说两条电场线之间的空白区域无电场，你认为是 这样吗？ 为什么电场线不会相交？还有同学说两条电场线之间的空白区域无电场，你认为是 这样吗？ 提示：如果电场线相交，在交点处有两个“切线方向” ，就会得出同一点电场方向不唯 一的错误结论。另外电场线是为了形象研究电场，人为画出的一些线，在电场中任何区域 均可画电场线。而没画电场线的地方，即两条电场线之间的空白区域也有电场。 提示：如果电场线相交，在交点处有两个“切线方向” ，就会得出同一点电场方向不唯 一的错误结论。另外电场线是为了形象研究电场，人为画出的一些线，在电场中任何区域 均可画电场线。而没画电场线的地方，即两条电场线之间的空白区域也有电场。 对电场强度的理解对电场强度的理解 1试探电荷与场源电荷的比较试探电荷与场源电荷的比较 试探电荷试探电荷场源电荷场源电荷 定义定义用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷产生电场的电荷产生电场的电荷 要求要求电荷量和尺寸必须充分小，放入电场后，不影响原电场电荷量和尺寸必须充分小，放入电场后，不影响原电场无要求，可大可小无要求，可大可小 2对电场强度公式对电场强度公式 E 的理解 的理解 F q (1)公式公式 E 是电场强度的定义式，该式给出了测量电场中某一点电场强度的方法，应 是电场强度的定义式，该式给出了测量电场中某一点电场强度的方法，应 F q 当注意，电场中某一点的电场强度由电场本身决定，与是否测量及如何测量无关。当注意，电场中某一点的电场强度由电场本身决定，与是否测量及如何测量无关。 (2)公式公式 E 可变形为 可变形为 FqE：电场强度：电场强度 E 与电荷量与电荷量 q 的乘积等于静电力的大小；正的乘积等于静电力的大小；正 F q 电荷所受静电力方向与电场强度方向相同，负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反。电荷所受静电力方向与电场强度方向相同，负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反。 1一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为 F，这点的电场强度为，这点的电场强度为 E，在下图中能 正确反映 ，在下图中能 正确反映 q、E、F 三者关系的是三者关系的是( ) 解析：选解析：选 D 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷 及其所受电场力无关， 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷 及其所受电场力无关，A、B 错误 ； 检验电荷在该点受到的电场力错误 ； 检验电荷在该点受到的电场力 FEq，F 与与 q 成正比，成正比，C 错误，错误，D 正确。正确。 2关于电场强度的概念，下列说法正确的是关于电场强度的概念，下列说法正确的是( ) A由由 E 可知，某电场的场强 可知，某电场的场强 E 与与 q 成反比，与成反比，与 F 成正比成正比 F q B电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关 C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 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 D电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 解析：选解析：选 B E 是电场强度的定义式，某电场的场强 是电场强度的定义式，某电场的场强 E 与试探电荷的电荷量与试探电荷的电荷量 q、试、试 F q 探电荷受的电场力探电荷受的电场力 F 无关；故无关；故 A 错误。电场中某一点的场强取决于电场本身，与放入该点 的试探电荷的正负无关，故 错误。电场中某一点的场强取决于电场本身，与放入该点 的试探电荷的正负无关，故 B 正确。电场中某一点场强方向与正试探电荷受到的电场力方 向相同，与负试探电荷受到的电场力方向相反；正、负试探电荷在电场中同一点受到的电 场力方向相反；则某一点场强方向与放入试探电荷的正负无关，故 正确。电场中某一点场强方向与正试探电荷受到的电场力方 向相同，与负试探电荷受到的电场力方向相反；正、负试探电荷在电场中同一点受到的电 场力方向相反；则某一点场强方向与放入试探电荷的正负无关，故 C 错误。某点不放试探 电荷时，该点的电场依然存在，故 错误。某点不放试探 电荷时，该点的电场依然存在，故 D 错误。错误。 3.把一个电荷量把一个电荷量 q10 6 C 的试探电荷， 依次放在正点电荷 的试探电荷， 依次放在正点电荷 Q 周 围的 周 围的A、 B两处， 如图所示，受到的电场力大小分别是两处， 如图所示，受到的电场力大小分别是FA5××10 3 N， ， FB3××10 3 N。 。 (1)画出试探电荷在画出试探电荷在 A、B 两处的受力方向；两处的受力方向； (2)求出求出 A、B 两处的电场强度；两处的电场强度； (3)若在若在 A、B 两处分别放上另一个电荷量为两处分别放上另一个电荷量为 q10 5 C 的电荷，该电荷受到的电 场力为多大？ 的电荷，该电荷受到的电 场力为多大？ 解析：解析：(1)试探电荷在试探电荷在 A、B 两处的受力方向沿试探电荷与点电荷两处的受力方向沿试探电荷与点电荷 Q 的连线指向的连线指向 Q，如图中，如图中 FA、FB所示。所示。 (2)A、B 两处的电场强度的大小分别为两处的电场强度的大小分别为 EA N/C5×103 N/C FA |q| 5 ×× 10 3 10 6 EB N/C3×103 N/C FB |q| 3 ×× 10 3 10 6 电场强度的方向与负试探电荷的受力方向相反， 因此电场强度的方向与负试探电荷的受力方向相反， 因此 A、 B 两处电场强度的方向分别沿 两点与点电荷 两处电场强度的方向分别沿 两点与点电荷 Q 的连线背离的连线背离 Q，如图中，如图中 EA、EB所示。所示。 (3)当在当在 A、 B 两处放上电荷两处放上电荷 q时， 它受到的电场力分别为时， 它受到的电场力分别为 FAEAq5××103××10 5 N5××10 2 N， ，FBEBq3××103××10 5 N 3××10 2 N。方向与电场强度的方向相同。 。方向与电场强度的方向相同。 答案：见解析答案：见解析 公式公式 E 与 与 Ek的对比的对比 F q Q r2 1电场强度公式电场强度公式 E 与 与 Ek的比较的比较 F q Q r2 EF q EkQ r2 物理含义物理含义是电场强度大小的定义式是电场强度大小的定义式是真空中点电荷电场强度的决定式是真空中点电荷电场强度的决定式 引入过程引入过程 Fq，但，但 E 与与 F、q 无关，无关，E 是反映某 点处电场的性质 是反映某 点处电场的性质 由由 E 和库仑定律导出， 和库仑定律导出，E 由由 Q、r F q 决定决定 适用范围适用范围适用于一切电场适用于一切电场在真空中，场源电荷在真空中，场源电荷 Q 是点电荷是点电荷 2计算电场强度的几种方法计算电场强度的几种方法 方法方法适用情况适用情况 用定义式用定义式 E 求解 求解 F q 常用于涉及试探电荷或带电体的受力情况常用于涉及试探电荷或带电体的受力情况 用用 Ek求解求解 Q r2 仅适用于真空中的点电荷产生的电场仅适用于真空中的点电荷产生的电场 利用叠加原理求解利用叠加原理求解常用于涉及空间的电场是由多个电荷共同产生的情景常用于涉及空间的电场是由多个电荷共同产生的情景 典例典例 多选多选下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A公式公式 E 是电场强度的比值定义式，适用于一切电场 是电场强度的比值定义式，适用于一切电场 F q B电场强度定义式电场强度定义式 E 为我们提供了一种计算静电力的方法，即 为我们提供了一种计算静电力的方法，即 FEq F q C根据根据 Ek ，点电荷电场强度与场源电荷，点电荷电场强度与场源电荷 Q 成正比，与距离成正比，与距离 r 的平方成反比的平方成反比 Q r2 D等量异种电荷的连线上，中点的场强为零等量异种电荷的连线上，中点的场强为零 解析解析 电场强度的定义式 电场强度的定义式 E ， 适用于一切电场， 所以 ， 适用于一切电场， 所以 A 正确。 电场强度定义式正确。 电场强度定义式 E F q ，变形为，变形为 FEq，即可求解静电力，所以，即可求解静电力，所以 B 正确。从公式正确。从公式 E可以知道，点电荷电场可以知道，点电荷电场 F q kQ r2 强度与场源电荷强度与场源电荷 Q 成正比，与距离成正比，与距离 r 的平方成反比，所以的平方成反比，所以 C 正确。等量异种电荷的连线上， 中点的场强不为零，只有等量同种电荷中点电场强度才为零，故 正确。等量异种电荷的连线上， 中点的场强不为零，只有等量同种电荷中点电场强度才为零，故 D 错误。错误。 答案答案 ABC (1)电场强度的叠加符合矢量合成法则，多个点电荷形成的电场求合电场强度时，可根 据题目的特点依照合适的步骤进行，以简化解题过程。 电场强度的叠加符合矢量合成法则，多个点电荷形成的电场求合电场强度时，可根 据题目的特点依照合适的步骤进行，以简化解题过程。 (2)当两矢量满足大小相等，方向相反，作用在同一直线上时，两矢量合成叠加，合矢 量为零，这样的矢量称为“对称矢量” ，在电场的叠加中，注意图形的对称性，发现对称矢 量可简化计算。 当两矢量满足大小相等，方向相反，作用在同一直线上时，两矢量合成叠加，合矢 量为零，这样的矢量称为“对称矢量” ，在电场的叠加中，注意图形的对称性，发现对称矢 量可简化计算。 1在点电荷形成的电场中，其电场强度在点电荷形成的电场中，其电场强度( ) A电场中各点处处相等电场中各点处处相等 B与场源电荷等距的各点的电场强度都相等与场源电荷等距的各点的电场强度都相等 C与场源电荷等距的各点的电场强度的大小都相等，但方向不同与场源电荷等距的各点的电场强度的大小都相等，但方向不同 D场中各点的电场强度与该点至场源电荷的距离场中各点的电场强度与该点至场源电荷的距离 r 成反比成反比 解析：选解析：选 C 本题考查电场强度的矢量性和点电荷的场强公式 本题考查电场强度的矢量性和点电荷的场强公式 Ek ，正确选项是，正确选项是 C。 Q r2 2.多选多选AB和和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O。将电荷量 分别为 。将电荷量 分别为 q 和和q 的两点电荷放在圆周上，其位置关于的两点电荷放在圆周上，其位置关于 AB 对称且距离等 于圆的半径， 如图所示。 要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一 个适当的点电荷 对称且距离等 于圆的半径， 如图所示。 要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一 个适当的点电荷 Q， 则该点电荷， 则该点电荷 Q( ) A应放在应放在 A 点，点，Q2q B应放在应放在 B 点，点，Q2q C应放在应放在 C 点，点，QqD应放在应放在 D 点，点，Qq 解析 ： 选解析 ： 选 CD 先将 先将q、 q 在在 O 点产生的电场强度叠加，因为点产生的电场强度叠加，因为q、 、 q 与与 O 点构成等边三角形，可求出合电场强度点构成等边三角形，可求出合电场强度 E0方向水平向右，大小方向水平向右，大小 E0E1E2，如图所示，欲使圆心，如图所示，欲使圆心 O 处的电场强度为零，所放置的点电 荷 处的电场强度为零，所放置的点电 荷 Q 在在 O 点产生的电场强度方向必须水平向左，且大小也为点产生的电场强度方向必须水平向左，且大小也为 E0。 若在。 若在 A 点和点和 B 点放置点电 荷 点放置点电 荷 Q，则它产生的电场强度只能沿竖直方向，达不到目的。若在，则它产生的电场强度只能沿竖直方向，达不到目的。若在 C 点放置点电荷点放置点电荷 Q，则必 为负电荷且 ，则必 为负电荷且 Qq，选项，选项 C 对。若在对。若在 D 点放置点电荷点放置点电荷 Q，则必为正电荷，且，则必为正电荷，且 Qq，选项，选项 D 对。对。 对电场线的理解对电场线的理解 1点电荷的电场线点电荷的电场线 (1)点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反。点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反。 (2)以点电荷为球心的球面上，电场线疏密相同，但方向不同，说明电场强度大小相等， 但方向不同。 以点电荷为球心的球面上，电场线疏密相同，但方向不同，说明电场强度大小相等， 但方向不同。 (3)同一条电场线上，电场强度方向相同，但大小不等。实际上，点电荷形成的电场中， 任意两点的电场强度都不同。 同一条电场线上，电场强度方向相同，但大小不等。实际上，点电荷形成的电场中， 任意两点的电场强度都不同。 2等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线比较等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线比较 等量异种点电荷等量异种点电荷等量同种等量同种(正正)点电荷点电荷 电场线电场线 分布图分布图 连线上的连线上的 场强大小场强大小 O 点最小，从点最小，从 O 点沿连线向 两边逐渐变大 点沿连线向 两边逐渐变大 O 点为零，从点为零，从 O 点沿连线向 两边逐渐变大 点沿连线向 两边逐渐变大 中垂线上中垂线上 的场强大小的场强大小 O 点最大，从点最大，从 O 点沿中垂线 向两边逐渐变小 点沿中垂线 向两边逐渐变小 O 点为零，从点为零，从 O 点沿中垂线 向两边先变大后变小 点沿中垂线 向两边先变大后变小 关于关于 O 点对称点对称 的点的点 A 与与 A、 B 与与 B的场强的场强 等大同向等大同向等大反向等大反向 3电场线与带电粒子运动轨迹的关系电场线与带电粒子运动轨迹的关系 (1)电场线不是带电粒子的运动轨迹。电场线不是带电粒子的运动轨迹。 (2)同时具备以下条件时运动轨迹与电场线重合：同时具备以下条件时运动轨迹与电场线重合： 电场线为直线；电场线为直线； 带电粒子的初速度为零，或初速度沿电场线所在直线；带电粒子的初速度为零，或初速度沿电场线所在直线； 带电粒子只受电场力，或其他力的合力沿电场线所在直线。带电粒子只受电场力，或其他力的合力沿电场线所在直线。 (3)只在电场力作用下，以下两种情况带电粒子都做曲线运动，且运动轨迹与电场线不 重合： 只在电场力作用下，以下两种情况带电粒子都做曲线运动，且运动轨迹与电场线不 重合： 电场线为曲线；电场线为曲线； 电场线为直线时，带电粒子有初速度且与电场线不共线。电场线为直线时，带电粒子有初速度且与电场线不共线。 1如图所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是如图所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是( ) A这个电场可能是负点电荷的电场这个电场可能是负点电荷的电场 B点电荷点电荷 q 在在 A 点处受到的电场力比在点处受到的电场力比在 B 点处受到的电场力大点处受到的电场力大 C点电荷点电荷 q 在在 A 点处的加速度比在点处的加速度比在 B 点处的加速度小点处的加速度小(不计重力不计重力) D负电荷在负电荷在 B 点处所受到的电场力的方向沿点处所受到的电场力的方向沿 B 点切线方向点切线方向 解析 ： 选解析 ： 选 B 负点电荷的电场线是自四周无穷远处指向负电荷的直线， 负点电荷的电场线是自四周无穷远处指向负电荷的直线，A 错。电场线密 的地方电场强度大，由题图知 错。电场线密 的地方电场强度大，由题图知 EAEB，则，则 FAFB，B 对。由对。由 a 知， 知，aAaB，C 错。规定错。规定 F m 正电荷受力方向为电场强度方向，正电荷受力方向为电场强度方向，B 点的切线方向应是正电荷的受力方向，与负电荷受力 方向相反， 点的切线方向应是正电荷的受力方向，与负电荷受力 方向相反，D 错。错。 2多选多选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， 由 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， 由 M 运动到运动到 N，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是 ( ) A粒子必定带正电荷粒子必定带正电荷 B粒子在粒子在 M 点的加速度大于它在点的加速度大于它在 N 点的加速度点的加速度 C粒子在粒子在 M 点的加速度小于它在点的加速度小于它在 N 点的加速度点的加速度 D粒子在粒子在 M 点的动能小于它在点的动能小于它在 N 点的动能点的动能 解析：选解析：选 ACD 根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子所受电场力的方向沿着 电场线方向，故此粒子必定带正电荷，选项 根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子所受电场力的方向沿着 电场线方向，故此粒子必定带正电荷，选项 A 正确；由于电场线越密场强越大，带电粒子 所受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在 正确；由于电场线越密场强越大，带电粒子 所受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在 N 点的加速度较 大，选项 点的加速度较 大，选项 B 错误，错误，C 正确；粒子从正确；粒子从 M 点到点到 N 点，电场力的方向与运动方向之间的夹角是锐 角，电场力做正功，根据动能定理得此粒子在 点，电场力的方向与运动方向之间的夹角是锐 角，电场力做正功，根据动能定理得此粒子在 N 点的动能较大，选项点的动能较大，选项 D 正确。正确。 3.如图所示，如图所示，O 点为两个带等量正电荷的点电荷连线的中点，点为两个带等量正电荷的点电荷连线的中点，a 点 在两电荷连线的中垂线上，若在 点 在两电荷连线的中垂线上，若在 a 点由静止释放一个电子，关于电子 的运动，下列说法正确的是 点由静止释放一个电子，关于电子 的运动，下列说法正确的是( ) A电子在从电子在从 a 点向点向 O 点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 B电子在从电子在从 a 点向点向 O 点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C电子运动到电子运动到 O 点时，加速度为零，速度最大点时，加速度为零，速度最大 D电子通过电子通过 O 点后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零点后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零 解析：选解析：选 C O 点的场强为零，沿中垂线向外场强先增大，达到最大值后再逐渐减小。 如果 点的场强为零，沿中垂线向外场强先增大，达到最大值后再逐渐减小。 如果 a 点在最大场强点的上方，电子在从点在最大场强点的上方，电子在从 a 点向点向 O 点运动的过程中，加速度先增大后减小 ； 如果 点运动的过程中，加速度先增大后减小 ； 如果 a 点在最大场强点的下方，电子的加速度一直减小。但不论点在最大场强点的下方，电子的加速度一直减小。但不论 a 点的位置如何，电子都 在做加速运动，所以速度一直增大，到达 点的位置如何，电子都 在做加速运动，所以速度一直增大，到达 O 点时加速度为零，速度达到最大。电子通过点时加速度为零，速度达到最大。电子通过 O 点后，电子的受力和运动与点后，电子的受力和运动与 Oa 段对称，当电子运动到与段对称，当电子运动到与 a 点关于点关于 O 点的对称的点的对称的 b 点时， 电子的速度为零。同样，因 点时， 电子的速度为零。同样，因 b 点与最大场强点的位置关系不能确定，故加速度的大小变化 情况也不能确定。故只有选项 点与最大场强点的位置关系不能确定，故加速度的大小变化 情况也不能确定。故只有选项 C 正确。正确。 1在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为 q，受到的电场力为，受到的电场力为 F，则该点的电 场强度为 ，则该点的电 场强度为 E ，下列说法正确的是 ，下列说法正确的是( ) F q A若移去检验电荷，则该点的电场强度为若移去检验电荷，则该点的电场强度为 0 B若检验电荷的电荷量变为若检验电荷的电荷量变为 4q，则该点的场强变为，则该点的场强变为 4E C若放置到该点的检验电荷变为若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反，则场中该点的场强大小不变，但方向相反 D若放置到该点的检验电荷变为若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小、方向均不变，则场中该点的场强大小、方向均不变 解析：选解析：选 D 电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与放入该点的检验电荷 无关，与在该点是否放检验电荷无关，故选 电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与放入该点的检验电荷 无关，与在该点是否放检验电荷无关，故选 D。 2在电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力方向向右；当放入负电荷时受到的电 场力方向向左，则下列说法中正确的是 在电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力方向向右；当放入负电荷时受到的电 场力方向向左，则下列说法中正确的是( ) A当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，该点场强方向向左当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，该点场强方向向左 B该点场强方向一定向右该点场强方向一定向右 C该点场强方向一定向左该点场强方向一定向左 D该点场强方向可能向右，也可能向左该点场强方向可能向右，也可能向左 解析：选解析：选 B 电场中某一点的电场方向取决于电场本身，其方向与放在该点的正电荷 的受力方向一致，与负电荷的受力方向相反，故只有 电场中某一点的电场方向取决于电场本身，其方向与放在该点的正电荷 的受力方向一致，与负电荷的受力方向相反，故只有 B 正确。正确。 3如图所示是点电荷如图所示是点电荷 Q 周围的电场线，图中周围的电场线，图中 A 到到 Q 的距离小于的距离小于 B 到到 Q 的距离。以下 判断正确的是 的距离。以下 判断正确的是( ) AQ 是正电荷，是正电荷，A 点的电场强度大于点的电场强度大于 B 点的电场强度点的电场强度 BQ 是正电荷，是正电荷，A 点的电场强度小于点的电场强度小于 B 点的电场强度点的电场强度 CQ 是负电荷，是负电荷，A 点的电场强度大于点的电场强度大于 B 点的电场强度点的电场强度 DQ 是负电荷，是负电荷，A 点的电场强度小于点的电场强度小于 B 点的电场强度点的电场强度 解析：选解析：选 A 正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大。所以 正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大。所以 A 正确。正确。 4多选多选如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有 A、B 两点，用两点，用 EA、EB表示表示 A、B 两处的电场强度，则两处的电场强度，则( ) AA、B 两处的电场强度方向相同两处的电场强度方向相同 B因为因为 A、B 在一条电场线上，所以在一条电场线上，所以 EAEB C电场线从电场线从 A 指向指向 B，所以，所以 EAEB D负点电荷在负点电荷在 A 点所受的静电力方向与点所受的静电力方向与 E 的方向相反的方向相反 解析 ： 选解析 ： 选 AD 由题， 由题，A、B 两点所在的电场线是直线，两点所在的电场线是直线，A、B 两点电场强度方向必定相 同，故 两点电场强度方向必定相 同，故 A 正确 ；正确 ； A、B 在一条电场线上，电场线方向由在一条电场线上，电场线方向由 A 指向指向 B，电场线的疏密表示电场强 度的相对大小，由于无法判断电场线的疏密，也就无法判断 ，电场线的疏密表示电场强 度的相对大小，由于无法判断电场线的疏密，也就无法判断 A、B 两点电场强度的大小， 故 两点电场强度的大小， 故 B、C 错误。电场强度的方向为正点电荷在该点受到的电场力的方向，与负点电荷在该点 受到的电场力方向相反，故 错误。电场强度的方向为正点电荷在该点受到的电场力的方向，与负点电荷在该点 受到的电场力方向相反，故 D 正确。正确。 5.A、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以 一定的初速度从 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以 一定的初速度从 A 点沿电场线运动到点沿电场线运动到 B 点，其点，其 v ­t 图像如图所示。则此电场 的电场线分布可能是选项中的 图像如图所示。则此电场 的电场线分布可能是选项中的( ) 解析：选解析：选 A 从图像可以直接看出，粒子的速度随时间的增大逐渐减小；图线的斜率 逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从 从图像可以直接看出，粒子的速度随时间的增大逐渐减小；图线的斜率 逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从 A 到到 B 电场线逐渐变密。 综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到密处，正确选项是 电场线逐渐变密。 综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到密处，正确选项是 A。 6在真空中一匀强电场，电场中有一质量为在真空中一匀强电场，电场中有一质量为 0.01 g，带电荷量为，带电荷量为1××10 8 C 的尘埃 沿水平方向向右做匀速直线运动，取 的尘埃 沿水平方向向右做匀速直线运动，取 g10 m/s2，则，则( ) A场强方向水平向左场强方向水平向左 B场强的方向竖直向上场强的方向竖直向上 C场强的大小是场强的大小是 5××104 N/C D场强的大小是场强的大小是 1××104 N/C 解析：选解析：选 D 由题，尘埃在匀强电场中沿水平方向向右做匀速直线运动，受到的电场 力与重力平衡，电场力方向竖直向上，而尘埃带负电，所以电场强度方向竖直向下，根据 平衡条件得： 由题，尘埃在匀强电场中沿水平方向向右做匀速直线运动，受到的电场 力与重力平衡，电场力方向竖直向上，而尘埃带负电，所以电场强度方向竖直向下，根据 平衡条件得：mgqE，得，得 E N/C1×104 N/C，故选项，故选项 D 正确。正确。 mg q 0.01 ×× 10 3 ×× 10 1 ×× 10 8 7多选多选如图甲所示，真空中如图甲所示，真空中 Ox 坐标轴上的某点有一个点电荷坐标轴上的某点有一个点电荷 Q，坐标轴上，坐标轴上 A、B 两点的坐标分别为两点的坐标分别为 0.2 m 和和 0.7 m。在。在 A 点放一个带正电的试探电荷，在点放一个带正电的试探电荷，在 B 点放一个带负电 的试探电荷， 点放一个带负电 的试探电荷， A、 B 两点的试探电荷受到静电力的方向都跟两点的试探电荷受到静电力的方向都跟 x 轴正方向相同， 静电力的大小轴正方向相同， 静电力的大小 F 跟试探电荷电荷