高二物理电场、电场强度通用版知识精讲 11页

高二物理电场、电场强度通用版 ‎ ‎【本讲主要内容】‎ 电场、电场强度 ‎【知识掌握】‎ ‎【知识点精析】‎ 电场：‎ 概念：电荷周围存在的特殊物质称为电场。‎ 电场强度：‎ 人，‎ ‎，，重力和质量比值一定与m无关。换另一位置这个比值变了，g由地球上位置决定的，叫重力场强度，由此更深刻的认识了电场强度的物理意义了。‎ 单位：N/C 电场的叠加：几个点电荷同时存在，在空间某点的电场强度等于它们单独存在时产生的电场在该点电场强度的矢量和。‎ 例：‎ ‎【解题方法指导】‎ 例1. 下列说法正确的有 A：只要有电荷存在，电荷周围空间一定存在电场 B：电场是一种物质，是不依赖我们的感觉而客观存在的 C：电荷间相互作用是通过电场实现的 D：电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用 解：A、B、C、D全对 分析：这道题是直来直去的考查同学们概念，使同学们对电场有概括印象，由此建立起场物质的概念，不要局限于只能认识实物物质水平上。‎ 例2. 下列说法正确的是 A：电场强度反映了电场的力的性质 B：据，所以电场强度E跟F成正比 C：电场中某点的场强方向，跟检验电荷受力方向相同 D：公式对任何电场都适用 解：A正确 分析：高考中是不会这样考的，但平时训练时必须把它弄明白，否则综合题中渗透这个知识点，你就会出现错误。这是一道考查电场强度物理意义的题，对以后学到的电势、电势差及磁感应强度的物理意义理解是有利的。‎ 例3. 将一个电量为点电荷放在电场中P点，它受到方向向左的的电场力作用，求P点场强大小和方向。若换一个的点电荷放在该点，受到的电场力大小和方向如何？‎ 解：‎ P点场强大小为，负号表示方向与F相反向右 ‎ 方向向右 分析：考查电场强度公式及变形应用，掌握电场强度物理意义。‎ 例4. 如图，真空中两个点电荷，相距r=‎0.1m，A点距Q1、Q2距离也为r，求A点场强大小方向。‎ 解：‎ 方向与Q1Q2连线平行向右 分析：这道题使同学们熟练掌握点电荷电场强度公式，同时训练电场的矢量叠加，同力的合成方法一样，现在我们采用正交分解法，也可以将E1、E2合成方法，结果一样。‎ 解：方法二：将E1、E2合成为E 构成等边三角形 与Q1Q2连线平行向右 ‎【考点突破】‎ ‎【考点指要】‎ 纯粹地单独考查电场强度，在高考中是不出现的，都要将这个知识点与其它知识综合在一起。‎ ‎【典型例题分析】‎ 例5. 接地金属球A的半径为R，球外的点电荷的电量为Q，到球心距离r，该点电荷的电场在球心的场强等于：‎ A： B： C： D：‎ 解：无论A是什么球，接地不接地，题中只要求求点电荷在球心处产生的电场强度，并不是求合场强，∴，∴D正确。‎ 分析：‎ 这是一道高考题，是考查点电荷电场强度公式，但利用了后面将要学到的静电平衡，静电屏蔽知识做了掩护，同学们很容易想到静电平衡的金属导体内部场强为零，错选C。场强为零是点电荷和感应电荷产生的电场合成的结果。（以后我们会学到）‎ 例6. （高考题）质量为m，而电量为＋q的小球，用一细线悬于O点，开始时它在A、B之间来回摆动，OA、OB与竖直线OC夹角为θ，如图。（1）如果当它摆动到B点时，突然施加一竖直向上的，大小为的匀强电场，则此时线的拉力T1为多大。（2）如果这一电场是在小球从A点摆到最低点时突然加上去的，则当小球运动到B点时线中拉力T2为多大。‎ 解：（1）球达B时突加电场受力如图 ‎∵此时球速度为0‎ ‎∴向心力为0‎ ‎∴‎ ‎（2）‎ 在B点：‎ 分析：这是一道力、电综合题，难度不在电学，电学知识只用到：，从而电场力。此后，是一道完全的力学题，只不过在力电综合中多了一种性质的力——电场力，或以后学到的磁场力、洛仑兹力等。力学基础好，同学只要把电磁有关概念弄清楚就等于解力学题一样，高考中力电综合是必须有的。‎ ‎【达标测试】‎ ‎1. 下面说法中正确的是（ ）‎ A. 电荷的周围存在电场 B. 电场是一种物质，这与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而存在的 C. 电荷甲对电荷乙的库仑力是电荷甲的电场对电荷乙的作用力 D. 库仑力是不相接触的物体之间的作用力，这种相互作用不经其他物质便可直接进行 ‎2. 下列关于电场强度的两个表达式的叙述，正确的是（ ）‎ A. 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量 B. 是电场强度的定义式，F是放入电场中电荷受的力，q是放入电场中电荷的电量，它适用于任何电场 C. 是点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷电量，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，式是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而是点电荷产生的电场在处场强的大小 ‎3. 如图所示，在x轴上坐标原点处放一个带电量为－Q的点电荷，在坐标为2处放一带电量为＋4Q的点电荷，则场强为零的点的坐标为（ ）‎ A. 4 B. ‎1 ‎ C. －1 D. －2‎ ‎4. 电场中有一点P，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 若P点没有检验电荷，则P点的场强为零 B. P点场强不为零，则P点就存在电场力 C. P点场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力也越大 D. 在P点放上正的检验电荷，则P点场强为正，反之则为负 ‎5. 两个固定不动的点电荷＋Q和＋9Q，它们相距‎12cm；现在它们之间放一个点电荷q，正好处于静止状态，则这个位置应在___________________，此位置与q的电性_______________（填“有关”或“无关”）。‎ ‎6. 在电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力向右；当放入负电荷时受到的电场力向左。则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 当放入正电荷时，该点场强向右；当放入负电荷时，该点场强向左 B. 该点场强方向一定向右 C. 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 ‎7. 下列说法中正确的是（ ）‎ A. 在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上，各处的电场强度都相同 B. 仅适用于真空中点电荷形成的电场 C. 电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向 D. 电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关 ‎8. 如图所示是电场中某点处的电场强度E与放在该点处的试探电荷q及所受电场力F之间的函数关系图象，其中正确的是（ ）‎ ‎9. 在电荷量为C的正电荷的电场中的一点M上，放一个电荷量为的正点电荷，它受到的电场力是，方向向东。则 ‎（1）M点的电场强度的大小为____________，方向为____________。‎ ‎（2）如果在M点放置另一个电荷量为的负点电荷，则M点的电场强度的大小为____________，方向为____________。‎ ‎（3）如果在M点不放电荷，则M点的电场强度的大小为____________，方向为____________。‎ ‎10. 真空中的两个点电荷A、B相距‎20cm，A带正电，已知A对B的吸引力F，则B在A处产生的场强的大小是____________N/C，方向____________；A在B处产生的场强大小是____________N/C，方向____________。‎ ‎11. 如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止。小球用绝缘丝线悬挂于O点。试求小球所在处的电场强度。‎ ‎12. 如图所示，，，相距‎12cm。求a、b、c三点的场强大小和方向，其中a为的中点，b为左方‎6cm处的点，c为右方‎6cm处的点。‎ ‎【综合测试】‎ ‎1. 在真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距为r，两点电荷连线中点处的场强为（ ）‎ A. 0 B. C. D. ‎ ‎2. 如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中，正确的是（ ）‎ A. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大 B. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C. 点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值 D. 点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零 ‎3. 带电量为q，质量为m的小球，用细线拴着，给小球一个水平方向的冲量，小球能在竖直平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 若小球为负电荷，场强方向一定竖直向下，大小为mg/q B. 不论小球为何种电荷，这种运动不可能实现 C. 小球运动过程中细线上拉力始终不变 D. 给小球的冲量增加一倍，则小球在运动过程中细线的拉力增加一倍 ‎4. 如图所示，在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电Q2，用，用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强大小，则在x轴上（ ）‎ A. 的点只有一个，该处合场强为零 B. 的点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为 C. 的点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为 D. 的点共有三处，其中一处合场强为零，另一处合场强为 ‎5. 如图，ABCDEF是边长为a的正六边形，在它的每一个顶点上，各固定有一个点电荷，除A处点电荷电量为－q外，其余各处点电荷电量均为＋q，则该正六边形的中点O处场强大小E=___________，方向___________。‎ ‎6. 如图所示，在x轴的原点处有一孤立的点电荷，测得A点的场强为100N/C，B点的场强为36N/C，C点为AB段的中点，那么C点处的场强应为____________N/C。‎ ‎7. 一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q的电荷，由于对称性，球心O点的合场强为零。现在球壳上挖去半径为r（r<