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《2020新教材高中物理第九章静电场及其应用3电场电场强度练习新人教版必修第三册.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、电场电场强度一 电场强度的含义和表达式1.E=与E=k的比较:公式比较内容E=E=k本质区别定义式决定式适用范围一切电场真空中点电荷的电场Q或q的意义q表示引入电场的检验(试探)电荷的电荷量Q表示产生电场的点电荷(场源电荷)的电荷量关系理解E用F与q的比值来表示,但E的大小与F、q的大小无关E不仅用Q、r来表示,且E∝Q,E∝2.电场强度的叠加:电荷图示合场强等量异种点电荷(1)中垂线上各点的电场强度方向与中垂线垂直。(2)从O点沿中垂线向两边逐渐减小,直至无穷远时为零。(3)中垂线上关于O点对称的两点场强相同等量同种正点电荷(1)中垂线上,两
2、电荷连线的中点O和无穷远处的电场强度均为零,其他各点的电场强度均沿着中垂线。(2)从O点沿中垂线,电场强度先变大,后逐渐减小。(3)中垂线上关于O点对称的两点电场强度大小相等,方向相反【思考·讨论】公式E=与E=k中q与Q的含义有什么不同?(物理观念)提示:E=中的q为试探电荷,E=k中的Q为场源电荷。【典例示范】关于点电荷产生的电场,下列说法正确的是( )-12-A.正点电荷周围的电场一定比负点电荷周围的电场强B.以点电荷为球心,以r为半径的球面上,各点的电场强度大小都相等C.场强计算公式E=适用于任何电场D.在电场中某点放入检验电荷q,若
3、检验电荷受到的电场力为F,则该点的电场强度为E=,取走检验电荷q后,该点电场强度变为零【解析】选B。正点电荷周围的电场强度不一定比负点电荷周围的电场强度强,除与各自电荷量有关外,还与距电荷的距离有关,故A错误;以点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的电场强度大小相同,但方向不同,故B正确;点电荷电场的场强计算公式E=,只适用于点电荷电场,故C错误;在电场中某点放入检验电荷q,该点的场强为E=,取走q后,没有了电场力,但该点的电场强度仍不变。故D错误。【误区警示】对公式E=的两点提醒(1)E=是电场强度的定义式,不是决定式。其中q是试探电荷的电荷
4、量。(2)电场强度E的大小和方向只由电场本身决定,与是否放入试探电荷以及放入试探电荷的正负、电荷量的大小无关。【素养训练】1.(多选)真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处,放一个带电荷量为q(q≪Q)的点电荷,q受到的电场力大小为F,则A点的场强为( )A. B. C.k D.k【解析】选B、D。E=中q指的是试探电荷,E=中Q指的是场源电荷,故B、D正确。2.点电荷A和B,分别带正电和负电,电荷量大小分别为4Q和Q,在A、B连线上,如图所示,电场强度为零的地方在( )A.A和B之间B.A的右侧C.B的左侧-12-D.
5、A的右侧及B的左侧都有可能【解析】选C。点电荷电场线的分布特点:正电荷电场的电场线从正电荷出发到无穷远终止,负电荷电场的电场线从无穷远出发到负电荷终止。A和B之间两点产生的电场强度方向均向左,合场强不可能为零,故A错误。A的右侧,A产生的电场强度向右,B产生的电场强度向左,电场强度方向相反,而且由题知A的电量大于B的电量,且A较近,由点电荷场强公式E=k可知,在同一点A的电场强度一定大于B的电场强度,所以合场强不可能为零,故B错误。在B的左侧,A产生的电场强度向左,B产生的电场强度向右,电场强度方向相反,但由于A的电量大于B的电量,且A较远,由
6、点电荷场强公式E=k可知,在同一点电场强度大小可能相等,所以合场强可能为零,故C正确。由上可知D错误。故选C。【补偿训练】1.下列各选项图中的虚线圆均以坐标原点O为圆心且半径相同,过原点的虚直线与坐标轴夹角均为45°,置于虚线圆与虚直线交点处的各点电荷电荷量均为q,电性已在图中标出,则O处电场强度最大的是( )【解析】选B。设电荷量为q的点电荷在O点产生的场强大小为E,A图中坐标原点O处电场强度是正点电荷产生的,原点O处电场强度大小为E;B图中坐标原点O处电场强度是第一象限正点电荷和第二象限负点电荷叠加产生,坐标原点O处电场强度大小等于E,C
7、图中第一象限和第三象限正点电荷产生电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度是负点电荷产生的,原点O处电场强度大小为E;D图中第一象限和第三象限产生电场相互抵消,第二象限和第四象限产生电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度为0。所以坐标原点O处电场强度最大的是B,故B正确,A、C、D错误。2.在一个等边三角形ABC顶点B和C处各放一个电荷量相同的点电荷时,测得A处的场强大小为E,方向与BC边平行沿B指向C,如图所示。拿走C处的点电荷后,A处电场强度情况将是( )A.大小仍为E,方向由A指向B-12-B.大小仍为E,方向由B指向AC.大小变为,方向
8、不变D.不能作出结论【解析】选B。设点电荷B、C在A产生的电场强度大小均为E′,则E′=E,拿走C处的点电荷后,A处电场强度大小为E,方向由B指向A,