資源簡(jiǎn)介

第3節(jié)　第1課時(shí)　電場(chǎng)強(qiáng)度　電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加
(分值:100分)
選擇題1~10題,每小題8分,共80分。
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
題組一　靜電場(chǎng)　電場(chǎng)強(qiáng)度
1.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度E,下列說法正確的是 (　　)
由E=知,若電場(chǎng)中某點(diǎn)不放檢驗(yàn)電荷,則該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0
由E=知,若q減半,則電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍
由E=k知,以Q為球心、r為半徑的球面上,各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均相同
由E=k知,在Q不變時(shí),r越大,電場(chǎng)強(qiáng)度越小
2.(2024·荔灣區(qū)校級(jí)期中)如圖,一電荷量為q的正點(diǎn)電荷位于電場(chǎng)中A點(diǎn),受到的電場(chǎng)力為F,則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=,方向與F相同。若把該點(diǎn)電荷換為電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷,則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 (　　)
大小變?yōu)?方向與原來相反
大小變?yōu)?E,方向與原來相同
大小仍為E,方向與原來相同
大小仍為E,方向與原來相反
題組二　點(diǎn)電荷的電場(chǎng)　電場(chǎng)的疊加原理
3.如圖,在一個(gè)點(diǎn)電荷Q附近的a、b兩點(diǎn)放置檢驗(yàn)電荷,則檢驗(yàn)電荷的受力F與其電荷量q的關(guān)系圖中正確的是(　　)
A B
C D
4.在真空中有一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),離該點(diǎn)電荷距離為r0的一點(diǎn),引入一電荷量為q的檢驗(yàn)電荷,所受靜電力為F,則離該點(diǎn)電荷為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 (　　)
5.絕緣水平面內(nèi)某處隱藏一帶電體(視為點(diǎn)電荷),如圖所示,將電量為q的正檢驗(yàn)電荷放在O點(diǎn)時(shí),檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的大小為F、方向向右(沿x軸正方向),將檢驗(yàn)電荷向右移動(dòng)至到O點(diǎn)距離為d的A點(diǎn)時(shí),檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的大小為4F、方向向右。電場(chǎng)力常量為k,不考慮其他電場(chǎng)的影響。帶電體的電荷量為 (　　)
6.(2024·四川內(nèi)江六中高二期中)如圖所示,直角三角形ABC中∠A=37°,∠C=90°。兩負(fù)點(diǎn)電荷固定在A、B兩點(diǎn),一檢驗(yàn)電荷在C點(diǎn)受到的靜電力方向與AB垂直,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,則A、B兩點(diǎn)處的負(fù)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為 (　　)
3∶5 5∶3
4∶3 3∶4
綜合提升練
7.如圖所示,Q是真空中固定的點(diǎn)電荷,a、b、c是以Q所在位置為圓心、半徑分別為r或2r球面上的三點(diǎn),電荷量為-q的檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)時(shí)受到的庫侖力方向指向Q,則 (　　)
Q帶負(fù)電
b、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同
a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為4∶1
將a處檢驗(yàn)電荷所帶電荷量變?yōu)?2q,該處電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼膬杀?br/>8.(2024·四川自貢高二期中)如圖所示,真空中的△ABC為等邊三角形,D點(diǎn)為AB邊的中點(diǎn)。分別在A、B、C三點(diǎn)固定三個(gè)電荷量的絕對(duì)值均為Q1的點(diǎn)電荷,固定在A、B點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶正電,固定在C點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電。為使三角形的中心O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,應(yīng)在D點(diǎn)固定電荷量的絕對(duì)值為Q2的點(diǎn)電荷。則Q1∶Q2為 (　　)
2∶1 1∶
∶1 3∶1
9.直角坐標(biāo)系xOy中,M、N兩點(diǎn)位于x軸上,G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示。M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷,一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí),G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零。靜電力常量用k表示。若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn),則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為 (　　)
,沿y軸正向 　,沿y軸負(fù)向
,沿y軸正向 　,沿y軸負(fù)向
10.在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷,一個(gè)帶正電Q1,一個(gè)帶負(fù)電Q2,且Q1=2Q2,用E1和E2分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,則在x軸上 (　　)
E1=E2的點(diǎn)只有一處,該點(diǎn)合電場(chǎng)強(qiáng)度為零
E1=E2的點(diǎn)共有兩處,一處合電場(chǎng)強(qiáng)度為零,另一處合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2E2
E1=E2的點(diǎn)共有三處,其中兩處合電場(chǎng)強(qiáng)度為零,另一處合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2E2
E1=E2的點(diǎn)共有三處,其中一處合電場(chǎng)強(qiáng)度為零,另兩處合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2E2
11.(10分)如圖,真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,Q1為4.0×10-8 C、Q2為-1.0×10-8 C,分別固定在x軸的坐標(biāo)為0和6 cm的位置上。
(1)(4分)x軸上哪個(gè)位置的電場(chǎng)強(qiáng)度為0
(2)(6分)x軸上哪些位置的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿x軸的正方向
培優(yōu)加強(qiáng)練
12.(10分)如圖甲所示,在O點(diǎn)放置一個(gè)帶電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,以O(shè)為原點(diǎn),沿Ox方向建立坐標(biāo)軸,A、B為坐標(biāo)軸上兩點(diǎn),其中A點(diǎn)的坐標(biāo)為0.90 m。測(cè)得放在A、B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力大小F與其電荷量q的關(guān)系如圖乙中a、b所示。已知靜電力常量k=9.0×109 N·m2/C2,求:
(1)(5分)A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與點(diǎn)電荷的電荷量Q;
(2)(5分)B點(diǎn)的坐標(biāo)值。
第3節(jié)　第1課時(shí)　電場(chǎng)強(qiáng)度　電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加
1.D　[電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，A、B錯(cuò)誤；以Q為球心、r為半徑的球面上，各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，C錯(cuò)誤；點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度越小，D正確。]
2.C　[A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，所以把該點(diǎn)電荷換為電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，大小仍為E，方向與原來相同，故C正確。]
3.D　[根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)定義式E＝，可得F＝qE，則F－q圖線是一條經(jīng)過原點(diǎn)的傾斜直線，F(xiàn)－q圖線的斜率表示場(chǎng)強(qiáng)。根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式E＝k可知，因ra＜rb，所以Ea＞Eb，直線Oa的斜率較大，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。]
4.B　[根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式E＝可得，真空中同一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與距離r的平方成反比，則＝，又E0＝，所以E＝，故B正確。]
5.B　[由于檢驗(yàn)電荷(帶正電)在O、A兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向均向右，且檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力大于它在O點(diǎn)所受電場(chǎng)力，因此帶電體帶負(fù)電，且在A點(diǎn)的右側(cè)，設(shè)帶電體的電量為Q，與A點(diǎn)間的距離為s，根據(jù)庫侖定律有F＝k，4F＝k，解得Q＝，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]
6.D　[設(shè)A、B兩點(diǎn)處的負(fù)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EA、EB，由題意可知EA和EB的矢量和垂直于AB，則有EAcos 37°＝EBcos 53°，解得＝，故D正確。]
7.C　[電荷量為－q的檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)受到的靜電力方向指向Q，電場(chǎng)強(qiáng)度方向背離Q，則Q帶正電，故A錯(cuò)誤；b、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故B錯(cuò)誤；根據(jù)公式E＝k，可得a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為4∶1，故C正確；電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，所以a處的檢驗(yàn)電荷所帶電荷量變?yōu)椋?q，該處電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故D錯(cuò)誤。]
8.A　[設(shè)OD＝r，根據(jù)幾何關(guān)系可知AO＝BO＝CO＝2r，則固定在A、B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為；由于固定在A、B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向的夾角為120°，則固定在A、B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度的大小也為，固定在D點(diǎn)的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，該電場(chǎng)方向與固定在A、B、C點(diǎn)的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反，則有×2＝，解得Q1∶Q2＝2∶1，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。]
9.B　[由于對(duì)稱性，M、N兩處的負(fù)電荷在G、H處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，等于在O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E1＝，正點(diǎn)電荷放在G處時(shí)，它在H處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E2＝，所以，H處的合場(chǎng)強(qiáng)E＝E1－E2＝，方向沿y軸負(fù)方向，B正確。]
10.B　[點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E＝k，則正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E1＝，負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E2＝＝k。要使E1＝E2，則有r1＝r2，且該點(diǎn)位于過兩個(gè)點(diǎn)電荷的直線上，而滿足此關(guān)系的點(diǎn)有兩處：一處是兩點(diǎn)電荷的連線間，另一處是負(fù)點(diǎn)電荷外側(cè)。由于兩點(diǎn)電荷是異種電荷，所以在兩者連線間一處，合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2E1或2E2，而在負(fù)點(diǎn)電荷外側(cè)的一處，合電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]
11.(1)坐標(biāo)為12 cm處
(2)坐標(biāo)為012 cm處
解析　因?yàn)殡姾闪康拇笮1>Q2，所以在Q1左側(cè)的x軸上，Q1產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是大于Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，且方向總是指向x軸負(fù)半軸，在x＝0和x＝6 cm之間，電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向x軸的正方向。因此，只有在Q2右側(cè)的x軸上，才有可能出現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0的點(diǎn)。
(1)設(shè)該點(diǎn)距離原點(diǎn)的距離為x，
則k－k＝0，即4(x－6)2－x2＝0
解得x1＝4 cm(不合題意，舍去)和x2＝12 cm
所以，在x2＝12 cm處電場(chǎng)強(qiáng)度等于0。
(2)在x軸上012 cm的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是沿x軸的正方向。
12.(1)4×104 N/C　3.6×10－6 C　(2)3.60 m
解析　(1)根據(jù)電場(chǎng)力的計(jì)算公式F＝qE可得
F－q圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，則有
A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小
EA＝＝ N/C＝4×104 N/C
根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式可得EA＝
代入數(shù)據(jù)解得Q＝3.6×10－6 C。
(2)B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小
EB＝ ＝ N/C＝2.5×103 N/C
根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式可得EB＝
代入數(shù)據(jù)解得rB＝3.60 m
所以B點(diǎn)的坐標(biāo)值為xB＝3.60 m。第3節(jié)　靜電場(chǎng)　電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線
第1課時(shí)　電場(chǎng)強(qiáng)度　電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的，知道場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式，發(fā)展學(xué)生的物理觀念。2.體會(huì)用物理量之比定義新物理量的方法，理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義公式、單位和方向。3.能推導(dǎo)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式，并能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。4.知道電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理，并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
知識(shí)點(diǎn)一　靜電場(chǎng)　電場(chǎng)強(qiáng)度
把同一試探電荷放在電場(chǎng)中的不同位置，由圖可知，該試探電荷在不同點(diǎn)所受的靜電力的大小和方向不相同，這說明各點(diǎn)的電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向不相同。
(1)用什么物理量表征電場(chǎng)的強(qiáng)弱？如何定義這個(gè)物理量？
(2)同一位置，放不同試探電荷，試探電荷受力越大，則該位置場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)嗎？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1.靜電場(chǎng)
(1)英國(guó)物理學(xué)家________認(rèn)為，________在它周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，電荷與電荷之間的相互作用力就是通過________而發(fā)生的。
(2)電場(chǎng)力：電場(chǎng)對(duì)________的作用力。
(3)靜電場(chǎng)：________電荷周圍產(chǎn)生的電場(chǎng)。
2.電場(chǎng)強(qiáng)度
(1)檢驗(yàn)電荷與場(chǎng)源電荷
①檢驗(yàn)電荷：為了研究電場(chǎng)的性質(zhì)而引入的電荷，其是電荷量和體積都________的點(diǎn)電荷。
②場(chǎng)源電荷：如果電場(chǎng)是由某個(gè)帶電體產(chǎn)生的，該帶電體____________稱為場(chǎng)源電荷。
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度
①定義：任何帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)，在某一位置的檢驗(yàn)電荷所受________與________的比表征了電場(chǎng)在該點(diǎn)的性質(zhì)，我們把這個(gè)比稱為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱________。
②定義式：E＝________，q是________電荷的電荷量。
③單位：________________。
④方向：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向________，與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向________。
(3)電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)性質(zhì)
矢量性 電場(chǎng)強(qiáng)度E是表示電場(chǎng)力的性質(zhì)的一個(gè)物理量。規(guī)定正電荷受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向
唯一性 電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點(diǎn)的電荷q無關(guān)，它決定于形成電場(chǎng)的電荷(場(chǎng)源電荷)及空間位置
疊加性 如果有幾個(gè)靜止電荷在空間同時(shí)產(chǎn)生電場(chǎng)，那么空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是各場(chǎng)源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和
思考
1.如何理解檢驗(yàn)電荷？檢驗(yàn)電荷是否產(chǎn)生電場(chǎng)？它對(duì)場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)有何影響？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2.點(diǎn)電荷都可以作為檢驗(yàn)電荷，這種說法對(duì)嗎？為什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3.若在電場(chǎng)中某點(diǎn)放置負(fù)的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是否相反？為什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
例1 在一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，若在B處放置一個(gè)q1＝－2.0×10－8 C的電荷，測(cè)出其受到的電場(chǎng)力F1大小為4.0×10－6 N，方向如圖，則：
(1)B處電場(chǎng)強(qiáng)度多大？方向如何？
(2)如果換成一個(gè)q2＝＋4.0×10－7 C 的電荷放在B點(diǎn)，此時(shí)B處電場(chǎng)強(qiáng)度多大？該電荷受力多大？
(3)如果將B處電荷拿走，B處的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大？
　
　
　
　
　
　
　
訓(xùn)練1 電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，若P處放一檢驗(yàn)電荷，關(guān)于P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說法正確的是(　　)
A.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟靜電力的方向一致
B.將放在P點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷q拿走，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
C.根據(jù)公式E＝可知，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小跟靜電力成正比， 跟放入P點(diǎn)的電荷的電荷量成反比
D.若P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一檢驗(yàn)電荷在P點(diǎn)所受的靜電力越大
知識(shí)點(diǎn)二　點(diǎn)電荷的電場(chǎng)　電場(chǎng)的疊加原理
(1)如圖甲所示，在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，P點(diǎn)到Q的距離為r，則Q在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大？方向如何？
(2)如果再有一正點(diǎn)電荷Q′＝Q，放在如圖乙所示的位置，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
(1)場(chǎng)強(qiáng)公式：E＝______，其中k是__________，Q是________的電荷量，r是點(diǎn)電荷到電場(chǎng)中該點(diǎn)的距離。
(2)方向：如果以Q為中心作一個(gè)球面，當(dāng)Q為正電荷時(shí)，E的方向沿半徑________；當(dāng)Q為負(fù)電荷時(shí)，E的方向沿半徑________。
(3)適用條件：真空中靜止的點(diǎn)電荷。
2.電場(chǎng)的疊加原理
當(dāng)空間存在多個(gè)電荷時(shí)，空間中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的________。
3.電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，對(duì)于同一直線上電場(chǎng)強(qiáng)度的合成，可先規(guī)定正方向，進(jìn)而把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成代數(shù)運(yùn)算，對(duì)于互成角度的電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加，合成時(shí)遵循平行四邊形定則。
例如，圖中P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E等于＋Q1在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E1與－Q2在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E2的矢量和。
思考
1.有人說，空間某處周圍的正電荷越多，該處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定越大；還有人說，在一個(gè)正電荷周圍再放一個(gè)負(fù)電荷，空間各處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定變小。這兩種說法對(duì)不對(duì)，為什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2.均勻帶電球體是否可用E＝k計(jì)算球體外某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
角度1　點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
例2 (教科版必修第三冊(cè)P19自我評(píng)價(jià)2改編)在真空中O點(diǎn)放一個(gè)電荷量為Q＝＋1.0×10－9 C的點(diǎn)電荷，直線MN通過O點(diǎn)，O、M間的距離r＝30 cm，M點(diǎn)放一個(gè)電荷量為q＝－1.0×10－10 C的點(diǎn)電荷，如圖所示。已知靜電力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，求：
(1)q在M點(diǎn)受到的作用力；
(2)M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；
(3)拿走q后M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；
(4)M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度哪點(diǎn)大。
　
　
　
　
　
　
總結(jié)提升　E＝與E＝k的比較
公式 E＝ E＝k
本質(zhì)區(qū)別 電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式 電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式
適用范圍 一切電場(chǎng) 真空中靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
Q與q的意義 q為檢驗(yàn)電荷的電荷量 Q為場(chǎng)源電荷的電荷量
E與其他量的關(guān)系 E用F與q之比來表示，但E的大小與F、q的大小無關(guān) E不僅用Q、r來表示，且E∝Q，E∝
角度2　電場(chǎng)的疊加原理
例3 如圖，在(a，0)位置放置電荷量為q的正點(diǎn)電荷，在(0，a)位置放置電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷，在距P(a，a)為a的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷Q，使得P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。則Q的位置及電荷量分別為 (　　)
A.(0，2a)，q B.(0，2a)，2q
C.(2a，0)，q D.(2a，0)，2q
電場(chǎng)疊加問題的解題方法
(1)根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，確定每個(gè)場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合成時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則(平行四邊形定則或三角形定則)，與力的合成一樣，常用的方法有圖解法、正交分解法等。　　
訓(xùn)練2 (2024·綿陽市校級(jí)月考)如圖所示，將三個(gè)電荷量均為Q(Q＞0)的正點(diǎn)電荷分別固定在菱形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c上，∠abc＝120°，它們?cè)诹庑蔚牡谒膫€(gè)頂點(diǎn)d處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為E。現(xiàn)只將c點(diǎn)處的電荷換成等量負(fù)點(diǎn)電荷－Q(未畫出)，則d點(diǎn)處新的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(　　)
A.E B.E
C.E D.E
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.(對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的理解)(多選)在電場(chǎng)中的某點(diǎn)A放一檢驗(yàn)電荷＋q，它所受到的電場(chǎng)力大小為F，方向水平向右，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小EA＝，方向水平向右。下列說法中正確的是(　　)
A.在A點(diǎn)放置一個(gè)－q的檢驗(yàn)電荷，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向變?yōu)樗较蜃?br/>B.在A點(diǎn)放置一個(gè)＋2q的檢驗(yàn)電荷，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)?EA
C.在A點(diǎn)放置一個(gè)－q的檢驗(yàn)電荷，它所受的電場(chǎng)力方向水平向左
D.在A點(diǎn)放置一個(gè)電荷量為＋2q的檢驗(yàn)電荷，所受電場(chǎng)力為2F
2.(點(diǎn)電荷的電場(chǎng))如圖所示，真空中O點(diǎn)有一點(diǎn)電荷，在它產(chǎn)生的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EA，方向與AB連線成60°角，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EB，方向與AB連線成30°角。關(guān)于A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小EA、EB的關(guān)系，以下結(jié)論正確的是(　　)
A.EA＝EB B.EA＝EB
C.EA＝EB D.EA＝3EB
3.(電場(chǎng)的疊加)如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°。電荷量相等、電性相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移到P點(diǎn)，此時(shí)O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2，則E1與E2之比為(　　)
A.1∶2 B.2∶1
C.2∶ D.4∶
第1課時(shí)　電場(chǎng)強(qiáng)度　電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加
知識(shí)點(diǎn)一
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)電場(chǎng)強(qiáng)度，可以通過試探電荷受力來定義。
(2)E與F無關(guān)，E與試探電荷q無關(guān)。
知識(shí)梳理
1.(1)法拉第　電荷　電場(chǎng)　(2)電荷　(3)靜止
2.(1)①很小　②所帶的電荷　(2)①電場(chǎng)力　電荷量　場(chǎng)強(qiáng)
②　檢驗(yàn)　③牛每庫(N/C)　④相同　相反
[思考]
1.提示　檢驗(yàn)電荷有電荷量但很小，檢驗(yàn)電荷尺寸很小，可以認(rèn)為在空間占有一個(gè)點(diǎn)。檢驗(yàn)電荷同樣產(chǎn)生電場(chǎng)并對(duì)場(chǎng)源電荷有靜電力的作用，場(chǎng)源電荷與檢驗(yàn)電荷間的作用力遵守牛頓第三定律。由于檢驗(yàn)電荷的電荷量很小，它產(chǎn)生的電場(chǎng)很弱，放入檢驗(yàn)電荷后不會(huì)引起場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)發(fā)生明顯變化，對(duì)場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響可以忽略不計(jì)。
2.提示　不對(duì)。同時(shí)滿足“體積小”“電荷量小”“對(duì)被檢驗(yàn)的電場(chǎng)不產(chǎn)生影響”的電荷才可作為檢驗(yàn)電荷。點(diǎn)電荷如果電荷量大，以至于對(duì)被檢驗(yàn)電場(chǎng)產(chǎn)生影響，就不能作為檢驗(yàn)電荷。
3.提示　不相反。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與檢驗(yàn)電荷的有無、大小、正負(fù)均無關(guān)。
例1 (1)200 N/C　方向與F1方向相反
(2)200 N/C　8.0×10－5 N　(3)200 N/C
解析　(1)由電場(chǎng)強(qiáng)度公式可得
EB＝＝ N/C＝200 N/C
因?yàn)锽處是負(fù)電荷，所以B處電場(chǎng)強(qiáng)度方向與F1方向相反。
(2)此時(shí)B處電場(chǎng)強(qiáng)度大小仍為200 N/C，方向與F1方向相反。
q2在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小
F2＝q2EB＝4.0×10－7×200 N＝8.0×10－5 N
方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，也就是與F1方向相反。
(3)某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小與有無檢驗(yàn)電荷無關(guān)，故將B處電荷拿走，B處電場(chǎng)強(qiáng)度大小仍為200 N/C。
訓(xùn)練1 D　[某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟在該點(diǎn)正電荷所受的靜電力的方向相同，與負(fù)電荷所受的靜電力的方向相反，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)取決于電場(chǎng)本身，與有無檢驗(yàn)電荷無關(guān)，如果把檢驗(yàn)電荷q拿走，則這一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故B錯(cuò)誤；場(chǎng)強(qiáng)大小取決于電場(chǎng)本身，與放入電場(chǎng)中的電荷的電荷量無關(guān)，故C錯(cuò)誤；由F＝qE知，同一電荷，E越大，F(xiàn)越大，故D正確。]
知識(shí)點(diǎn)二
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)正檢驗(yàn)電荷q在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為F＝k，方向背離QP，所以Q在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝＝k，方向沿QP的連線由Q指向P。
(2)如圖所示，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為Q、Q′單獨(dú)在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，則
E＝＝。
知識(shí)梳理
1.(1)k　靜電力常量　場(chǎng)源電荷　(2)向外　向內(nèi)　2.矢量和
[思考]
1.提示　不對(duì)，某處周圍的正電荷如果對(duì)稱分布，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0。正電荷周圍放負(fù)電荷，兩者連線之間的電場(chǎng)強(qiáng)度將變大。
2.提示　均勻帶電球體之外某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也可用此公式計(jì)算，此時(shí)r為球心到該點(diǎn)的距離。
例2 (1)1.0×10－8 N，方向沿MO連線指向O　(2)100 N/C，方向沿OM連線背離O　(3)100 N/C，方向沿OM連線背離O　(4)M點(diǎn)
解析　(1)根據(jù)庫侖定律，q在M點(diǎn)受到的作用力大小FM＝k＝1.0×10－8 N，因?yàn)镼為正電荷，q為負(fù)電荷，庫侖力是吸引力，所以力的方向沿MO連線指向O。
(2)M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小EM＝＝100 N/C，其方向沿OM連線背離O。
(3)拿走電荷q，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度仍為100 N/C，方向沿OM連線背離O。
(4)由E＝k可知，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大。
例3 B　[(a，0)和(0，a)兩點(diǎn)處的電荷量為q的點(diǎn)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和E＝，方向由點(diǎn)(a，a)指向點(diǎn)(0，2a)，如圖所示，由在距P點(diǎn)為a的某點(diǎn)處放置的正點(diǎn)電荷Q，使得P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零可知，此正電荷位于(0，2a)點(diǎn)，且電荷量Q滿足＝，解得Q＝2q，B正確。]
訓(xùn)練2 A　[設(shè)菱形的邊長(zhǎng)為x，它們各自在d點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度均為，由平行四邊形定則可知，a、c兩點(diǎn)的點(diǎn)電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向由O指向d，故d的場(chǎng)強(qiáng)為E＝2。當(dāng)c點(diǎn)的電荷換成等量的－Q時(shí)，此時(shí)d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E1＝＝2＝E，故B、C、D錯(cuò)誤，A正確。]
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.CD　[E＝是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向，與場(chǎng)源電荷有關(guān)，而與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，故A、B錯(cuò)誤；因負(fù)電荷受到電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故C正確；A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)EA一定，放入的檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力大小為F＝qEA，當(dāng)放入電荷量為＋2q的檢驗(yàn)電荷時(shí)，檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力應(yīng)為2F，故D正確。]
2.D　[由幾何關(guān)系可知，rB＝rA，再由E＝可知，＝＝3，即EA＝3EB，故D正確。]
3.B　[依題意，兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為，當(dāng)N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)時(shí)，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)如圖所示，則合場(chǎng)強(qiáng)大小E2＝，故＝，選項(xiàng)B正確。](共60張PPT)
第3節(jié)　靜電場(chǎng)　電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線
第1課時(shí)　電場(chǎng)強(qiáng)度　電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加
第一章　靜電場(chǎng)
1.知道電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的，知道場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式，發(fā)展學(xué)生的物理觀念。
2.體會(huì)用物理量之比定義新物理量的方法，理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義公式、單位和方向。
3.能推導(dǎo)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式，并能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
4.知道電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理，并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識(shí)點(diǎn)
01
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識(shí)點(diǎn)
1
知識(shí)點(diǎn)二　點(diǎn)電荷的電場(chǎng)　電場(chǎng)的疊加原理
知識(shí)點(diǎn)一　靜電場(chǎng)　電場(chǎng)強(qiáng)度
知識(shí)點(diǎn)一　靜電場(chǎng)　電場(chǎng)強(qiáng)度
把同一試探電荷放在電場(chǎng)中的不同位置，由圖可知，該試探電荷在不同點(diǎn)所受的靜電力的大小和方向不相同，這說明各點(diǎn)的電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向不相同。
(1)用什么物理量表征電場(chǎng)的強(qiáng)弱？如何定義這個(gè)物理量？
(2)同一位置，放不同試探電荷，試探電荷受力越大，則該位置場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)嗎？
提示　(1)電場(chǎng)強(qiáng)度，可以通過試探電荷受力來定義。
(2)E與F無關(guān)，E與試探電荷q無關(guān)。
1.靜電場(chǎng)
(1)英國(guó)物理學(xué)家________認(rèn)為，______在它周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，電荷與電荷之間的相互作用力就是通過______而發(fā)生的。
(2)電場(chǎng)力：電場(chǎng)對(duì)______的作用力。
(3)靜電場(chǎng)：______電荷周圍產(chǎn)生的電場(chǎng)。
法拉第
電荷
電場(chǎng)
電荷
靜止
2.電場(chǎng)強(qiáng)度
(1)檢驗(yàn)電荷與場(chǎng)源電荷
①檢驗(yàn)電荷：為了研究電場(chǎng)的性質(zhì)而引入的電荷，其是電荷量和體積都______的點(diǎn)電荷。
②場(chǎng)源電荷：如果電場(chǎng)是由某個(gè)帶電體產(chǎn)生的，該帶電體____________稱為場(chǎng)源電荷。
很小
所帶的電荷
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度
①定義：任何帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)，在某一位置的檢驗(yàn)電荷所受________與________的比表征了電場(chǎng)在該點(diǎn)的性質(zhì)，我們把這個(gè)比稱為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱______。
②定義式：E＝_______，q是______電荷的電荷量。
③單位：__________________。
④方向：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向______，與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向______。
電場(chǎng)力
電荷量
場(chǎng)強(qiáng)
檢驗(yàn)
牛每庫(N/C)
相同
相反
(3)電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)性質(zhì)
矢量性 電場(chǎng)強(qiáng)度E是表示電場(chǎng)力的性質(zhì)的一個(gè)物理量。規(guī)定正電荷受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向
唯一性 電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點(diǎn)的電荷q無關(guān)，它決定于形成電場(chǎng)的電荷(場(chǎng)源電荷)及空間位置
疊加性 如果有幾個(gè)靜止電荷在空間同時(shí)產(chǎn)生電場(chǎng)，那么空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是各場(chǎng)源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和
【思考】
1.如何理解檢驗(yàn)電荷？檢驗(yàn)電荷是否產(chǎn)生電場(chǎng)？它對(duì)場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)有何影響？
提示　檢驗(yàn)電荷有電荷量但很小，檢驗(yàn)電荷尺寸很小，可以認(rèn)為在空間占有一個(gè)點(diǎn)。檢驗(yàn)電荷同樣產(chǎn)生電場(chǎng)并對(duì)場(chǎng)源電荷有靜電力的作用，場(chǎng)源電荷與檢驗(yàn)電荷間的作用力遵守牛頓第三定律。由于檢驗(yàn)電荷的電荷量很小，它產(chǎn)生的電場(chǎng)很弱，放入檢驗(yàn)電荷后不會(huì)引起場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)發(fā)生明顯變化，對(duì)場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響可以忽略不計(jì)。
2.點(diǎn)電荷都可以作為檢驗(yàn)電荷，這種說法對(duì)嗎？為什么？
提示　不對(duì)。同時(shí)滿足“體積小”“電荷量小”“對(duì)被檢驗(yàn)的電場(chǎng)不產(chǎn)生影響”的電荷才可作為檢驗(yàn)電荷。點(diǎn)電荷如果電荷量大，以至于對(duì)被檢驗(yàn)電場(chǎng)產(chǎn)生影響，就不能作為檢驗(yàn)電荷。
3.若在電場(chǎng)中某點(diǎn)放置負(fù)的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是否相反？為什么？
提示　不相反。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與檢驗(yàn)電荷的有無、大小、正負(fù)均無關(guān)。
例1 在一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，若在B處放置一個(gè)q1＝－2.0×10－8 C的電荷，測(cè)出其受到的電場(chǎng)力F1大小為4.0×10－6 N，方向如圖，則：
(1)B處電場(chǎng)強(qiáng)度多大？方向如何？
(2)如果換成一個(gè)q2＝＋4.0×10－7 C 的電荷放在B點(diǎn)，此時(shí)B處電場(chǎng)強(qiáng)度多大？該電荷受力多大？
(3)如果將B處電荷拿走，B處的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大？
解析　(1)由電場(chǎng)強(qiáng)度公式可得
因?yàn)锽處是負(fù)電荷，所以B處電場(chǎng)強(qiáng)度方向與F1方向相反。
(2)此時(shí)B處電場(chǎng)強(qiáng)度大小仍為200 N/C，方向與F1方向相反。
q2在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力大小
F2＝q2EB＝4.0×10－7×200 N＝8.0×10－5 N
方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，也就是與F1方向相反。
(3)某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小與有無檢驗(yàn)電荷無關(guān)，故將B處電荷拿走，B處電場(chǎng)強(qiáng)度大小仍為200 N/C。
答案　(1)200 N/C　方向與F1方向相反 (2)200 N/C　8.0×10－5 N (3)200 N/C
D
解析　某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟在該點(diǎn)正電荷所受的靜電力的方向相同，與負(fù)電荷所受的靜電力的方向相反，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)取決于電場(chǎng)本身，與有無檢驗(yàn)電荷無關(guān)，如果把檢驗(yàn)電荷q拿走，則這一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故B錯(cuò)誤；場(chǎng)強(qiáng)大小取決于電場(chǎng)本身，與放入電場(chǎng)中的電荷的電荷量無關(guān)，故C錯(cuò)誤；由F＝qE知，同一電荷，E越大，F(xiàn)越大，故D正確。
知識(shí)點(diǎn)二　點(diǎn)電荷的電場(chǎng)　電場(chǎng)的疊加原理
(1)如圖甲所示，在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，P點(diǎn)到Q的距離為r，則Q在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大？方向如何？
(2)如果再有一正點(diǎn)電荷Q′＝Q，放在如圖乙所示的位置，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？
1.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
(1)場(chǎng)強(qiáng)公式：E＝__________，其中k是____________，Q是__________的電荷量，r是點(diǎn)電荷到電場(chǎng)中該點(diǎn)的距離。
(2)方向：如果以Q為中心作一個(gè)球面,當(dāng)Q為正電荷時(shí),E的方向沿半徑______；當(dāng)Q為負(fù)電荷時(shí)，E的方向沿半徑______。
(3)適用條件：真空中靜止的點(diǎn)電荷。
靜電力常量
場(chǎng)源電荷
向外
向內(nèi)
2.電場(chǎng)的疊加原理
當(dāng)空間存在多個(gè)電荷時(shí)，空間中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的________。
3.電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，對(duì)于同一直線上電場(chǎng)強(qiáng)度的合成，可先規(guī)定正方向，進(jìn)而把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成代數(shù)運(yùn)算，對(duì)于互成角度的電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加，合成時(shí)遵循平行四邊形定則。
例如，圖中P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E等于＋Q1在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E1與－Q2在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E2的矢量和。
矢量和
【思考】
1.有人說，空間某處周圍的正電荷越多，該處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定越大；還有人說，在一個(gè)正電荷周圍再放一個(gè)負(fù)電荷，空間各處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定變小。這兩種說法對(duì)不對(duì)，為什么？
提示　不對(duì)，某處周圍的正電荷如果對(duì)稱分布，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0。正電荷周圍放負(fù)電荷，兩者連線之間的電場(chǎng)強(qiáng)度將變大。
提示　均勻帶電球體之外某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度也可用此公式計(jì)算，此時(shí)r為球心到該點(diǎn)的距離。
角度1　點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
例2 (教科版必修第三冊(cè)P19自我評(píng)價(jià)2改編)在真空中O點(diǎn)放一個(gè)電荷量為Q＝＋1.0×10－9 C的點(diǎn)電荷，直線MN通過O點(diǎn)，O、M間的距離r＝30 cm，M點(diǎn)放一個(gè)電荷量為q＝－1.0×10－10 C的點(diǎn)電荷，如圖所示。已知靜電力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，求：
(1)q在M點(diǎn)受到的作用力；
(2)M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；
(3)拿走q后M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；
(4)M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度哪點(diǎn)大。
B
電場(chǎng)疊加問題的解題方法
(1)根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，確定每個(gè)場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合成時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則(平行四邊形定則或三角形定則)，與力的合成一樣，常用的方法有圖解法、正交分解法等。　　
A
訓(xùn)練2 (2024·綿陽市校級(jí)月考)如圖所示，將三個(gè)電荷量均為Q(Q＞0)的正點(diǎn)電荷分別固定在菱形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c上，∠abc＝120°，它們?cè)诹庑蔚牡谒膫€(gè)頂點(diǎn)d處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為E。現(xiàn)只將c點(diǎn)處的電荷換成等量負(fù)點(diǎn)電荷－Q(未畫出)，則d點(diǎn)處新的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(　　)
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
2
CD
D
2.(點(diǎn)電荷的電場(chǎng))如圖所示，真空中O點(diǎn)有一點(diǎn)電荷，在它產(chǎn)生的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EA，方向與AB連線成60°角，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EB，方向與AB連線成30°角。關(guān)于A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小EA、EB的關(guān)系，以下結(jié)論正確的是(　　)
B
3.(電場(chǎng)的疊加)如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°。電荷量相等、電性相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移到P點(diǎn)，此時(shí)O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2，則E1與E2之比為(　　)
課后鞏固訓(xùn)練
3
D
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
C
D
題組二　點(diǎn)電荷的電場(chǎng)　電場(chǎng)的疊加原理
3.如圖，在一個(gè)點(diǎn)電荷Q附近的a、b兩點(diǎn)放置檢驗(yàn)電荷，則檢驗(yàn)電荷的受力F與其電荷量q的關(guān)系圖中正確的是(　　)
B
4.在真空中有一點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，離該點(diǎn)電荷距離為r0的一點(diǎn)，引入一電荷量為q的檢驗(yàn)電荷，所受靜電力為F，則離該點(diǎn)電荷為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(　　)
B
5.絕緣水平面內(nèi)某處隱藏一帶電體(視為點(diǎn)電荷)，如圖所示，將電量為q的正檢驗(yàn)電荷放在O點(diǎn)時(shí)，檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的大小為F、方向向右(沿x軸正方向)，將檢驗(yàn)電荷向右移動(dòng)至到O點(diǎn)距離為d的A點(diǎn)時(shí)，檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的大小為4F、方向向右。電場(chǎng)力常量為k，不考慮其他電場(chǎng)的影響。帶電體的電荷量為(　　)
D
6.(2024·四川內(nèi)江六中高二期中)如圖所示，直角三角形ABC中∠A＝37°，∠C＝90°。兩負(fù)點(diǎn)電荷固定在A、B兩點(diǎn)，一檢驗(yàn)電荷在C點(diǎn)受到的靜電力方向與AB垂直，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，則A、B兩點(diǎn)處的負(fù)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為(　　)
A.3∶5 B.5∶3
C.4∶3 D.3∶4
C
綜合提升練
7.如圖所示，Q是真空中固定的點(diǎn)電荷，a、b、c是以Q所在位置為圓心、半徑分別為r或2r球面上的三點(diǎn)，電荷量為－q的檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)時(shí)受到的庫侖力方向指向Q，則(　　)
A.Q帶負(fù)電
B.b、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同
C.a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為4∶1
D.將a處檢驗(yàn)電荷所帶電荷量變?yōu)椋?q，該處電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼膬杀?br/>A
8.(2024·四川自貢高二期中)如圖所示，真空中的△ABC為等邊三角形，D點(diǎn)為AB邊的中點(diǎn)。分別在A、B、C三點(diǎn)固定三個(gè)電荷量的絕對(duì)值均為Q1的點(diǎn)電荷，固定在A、B點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶正電，固定在C點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電。為使三角形的中心O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，應(yīng)在D點(diǎn)固定電荷量的絕對(duì)值為Q2的點(diǎn)電荷。則Q1∶Q2為(　　)
B
9.直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示。M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零。靜電力常量用k表示。若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為(　　)
B
10.在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電Q1，一個(gè)帶負(fù)電Q2，且Q1＝2Q2，用E1和E2分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，則在x軸上(　　)
A.E1＝E2的點(diǎn)只有一處，該點(diǎn)合電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B.E1＝E2的點(diǎn)共有兩處，一處合電場(chǎng)強(qiáng)度為零，另一處合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2E2
C.E1＝E2的點(diǎn)共有三處，其中兩處合電場(chǎng)強(qiáng)度為零，另一處合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2E2
D.E1＝E2的點(diǎn)共有三處，其中一處合電場(chǎng)強(qiáng)度為零，另兩處合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2E2
11.如圖，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，Q1為4.0×10－8 C、Q2為－1.0×10－8 C，分別固定在x軸的坐標(biāo)為0和6 cm的位置上。
(1)x軸上哪個(gè)位置的電場(chǎng)強(qiáng)度為0
(2)x軸上哪些位置的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿x軸的正方向？
答案　(1)坐標(biāo)為12 cm處 (2)坐標(biāo)為012 cm處
解析　因?yàn)殡姾闪康拇笮1>Q2，所以在Q1左側(cè)的x軸上，Q1產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是大于Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，且方向總是指向x軸負(fù)半軸，在x＝0和x＝6 cm之間，電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向x軸的正方向。因此，只有在Q2右側(cè)的x軸上，才有可能出現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0的點(diǎn)。
(1)設(shè)該點(diǎn)距離原點(diǎn)的距離為x，
解得x1＝4 cm(不合題意，舍去)和x2＝12 cm
所以，在x2＝12 cm處電場(chǎng)強(qiáng)度等于0。
(2)在x軸上012 cm的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是沿x軸的正方向。
培優(yōu)加強(qiáng)練
12.如圖甲所示，在O點(diǎn)放置一個(gè)帶電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，以O(shè)為原點(diǎn)，沿Ox方向建立坐標(biāo)軸，A、B為坐標(biāo)軸上兩點(diǎn)，其中A點(diǎn)的坐標(biāo)為0.90 m。測(cè)得放在A、B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力大小F與其電荷量q的關(guān)系如圖乙中a、b所示。已知靜電力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，求：
(1)A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與點(diǎn)電荷的電荷量Q；
(2)B點(diǎn)的坐標(biāo)值。
答案　(1)4×104 N/C　3.6×10－6 C　(2)3.60 m
解析　(1)根據(jù)電場(chǎng)力的計(jì)算公式F＝qE可得
F－q圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，則有
A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小第3節(jié)　第2課時(shí)　電場(chǎng)線　勻強(qiáng)電場(chǎng)
(分值:100分)
選擇題1~11題,每小題8分,共88分。
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
題組一　電場(chǎng)線　勻強(qiáng)電場(chǎng)
1.如圖所示是點(diǎn)電荷Q周圍的電場(chǎng)線,圖中A到Q的距離小于B到Q的距離。以下判斷正確的是 (　　)
Q是正電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
Q是正電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
Q是負(fù)電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
Q是負(fù)電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
2.把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里,加上電場(chǎng),可以模擬出電場(chǎng)線的分布情況,如圖甲是模擬孤立點(diǎn)電荷和金屬板之間的電場(chǎng)照片,乙圖為簡(jiǎn)化后的電場(chǎng)線分布情況,則 (　　)
由圖甲可知,電場(chǎng)線是真實(shí)存在的
圖甲中,沒有頭發(fā)屑的地方?jīng)]有電場(chǎng)
圖乙中A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
在圖乙電場(chǎng)中A點(diǎn)靜止釋放的質(zhì)子能沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)
3.(多選)(2024·四川成都雙流中學(xué)月考)某點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線分布如圖所示,a、b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。下列說法正確的是 (　　)
該點(diǎn)電荷帶負(fù)電
a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同
a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小小于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小
某檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)受靜電力方向一定與該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同
4.下列四幅圖中M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是 (　　)
A B
C D
5.(2024·廣東茂名高二期末)如圖所示,一負(fù)電荷僅在靜電力作用下從點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)b,在點(diǎn)a的速度大小為v0,方向與電場(chǎng)方向相同。該電荷從點(diǎn)a到點(diǎn)b的v-t圖像正確的是 (　　)
A B
C D
6.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
若將一檢驗(yàn)電荷+q由a點(diǎn)靜止釋放,它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)
b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同
7.如圖所示是描述甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的部分電場(chǎng)線,下列說法正確的是 (　　)
甲帶負(fù)電,乙?guī)д?br/>甲的電荷量大于乙的電荷量
在P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶正電的粒子,僅在電場(chǎng)力的作用下,粒子會(huì)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)
P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
題組二　等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
8.真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,以兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),以它們連線的中垂線為x軸,圖中能正確表示x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度變化情況的是 (　　)
A B
C D
9.在M、N兩點(diǎn)放置等量的異種點(diǎn)電荷如圖所示,MN是兩點(diǎn)電荷的連線,HG是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線,O是垂足。下列說法正確的是 (　　)
OM中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于ON中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與MN上各點(diǎn)相比是最小的
O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與HG上各點(diǎn)相比是最小的
將檢驗(yàn)電荷沿HG由H移送到G,檢驗(yàn)電荷所受靜電力先減小后增大
綜合提升練
10.如圖所示是一對(duì)不等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖,帶電荷量大小為q和2q,圖中兩點(diǎn)電荷連線長(zhǎng)度為2r,P、Q兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱。由圖可知(k為靜電力常量) (　　)
P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
右邊的小球帶電荷量為-2q
兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為3k
11.(2024·陜西西安高二期中)反天刀魚是生活在尼羅河的一種魚類,沿著它身體的長(zhǎng)度方向分布著帶電器官,這些器官能在魚周圍產(chǎn)生電場(chǎng),反天刀魚周圍的電場(chǎng)線分布如圖所示,A、B均為電場(chǎng)中的點(diǎn),下列說法正確的是 (　　)
該電場(chǎng)與等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)相似
A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向?yàn)殡妶?chǎng)線在該點(diǎn)的切線方向
檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
培優(yōu)加強(qiáng)練
12.(12分)如圖所示,真空中,帶電荷量分別為+Q和-Q的點(diǎn)電荷A、B相距r,求:
(1)(6分)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向;
(2)(6分)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上,距A、B兩點(diǎn)都為r的O'點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向。
第3節(jié)　第2課時(shí)　電場(chǎng)線　勻強(qiáng)電場(chǎng)
1.A　[正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)是向外輻射狀的，電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，故A正確。]
2.C　[電場(chǎng)線是假想的，不是真實(shí)存在的，故A錯(cuò)誤；題圖甲中，沒有頭發(fā)屑的地方同樣也有電場(chǎng)存在，故B錯(cuò)誤；題圖乙中A點(diǎn)的電場(chǎng)線較B點(diǎn)密集，可知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故C正確；因A、B之間的電場(chǎng)線為曲線，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，則在題圖乙電場(chǎng)中由A點(diǎn)靜止釋放的質(zhì)子不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。]
3.AC　[根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布特點(diǎn)結(jié)合圖像可知，該點(diǎn)電荷帶負(fù)電，故A正確；根據(jù)電場(chǎng)線密集程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小，由圖可知，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，故B錯(cuò)誤，C正確；正電荷在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力方向與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同，負(fù)電荷在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力方向與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相反，由于不知道檢驗(yàn)電荷的電性，則無法確定檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)所受靜電力方向與該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向是相同還是相反，故D錯(cuò)誤。]
4.C　[圖A中，M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤；圖B中，M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故B錯(cuò)誤；圖C中，兩極板間電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都相同，故C正確；圖D中，M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都不相同，故D錯(cuò)誤。]
5.A　[由題圖可知a到b過程中，電場(chǎng)線分布越來越密，則電場(chǎng)強(qiáng)度增大，所以負(fù)電荷所受靜電力增大，根據(jù)牛頓第二定律，可知負(fù)電荷的加速度也增大，負(fù)電荷受到的靜電力方向和電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，因?yàn)閮H在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，則電荷做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，v－t圖像的斜率表示加速度，故A正確。]
6.C　[電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由題圖可知Eb>Ec，Eb>Ed，故C正確，A錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)線是曲線，由a點(diǎn)靜止釋放的正電荷不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，a點(diǎn)和b點(diǎn)的切線不在同一直線上，即a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同，故D錯(cuò)誤。]
7.B　[根據(jù)電場(chǎng)線分布特點(diǎn)，可判斷出甲帶正電、乙?guī)ж?fù)電，并且甲的電量大于乙的電量，A錯(cuò)誤，B正確；在P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶正電的粒子，僅在電場(chǎng)力的作用下，粒子沿P點(diǎn)電場(chǎng)線的切線從靜止加速運(yùn)動(dòng)，不沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可以判斷出P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，D錯(cuò)誤。]
8.A　[兩等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示，在它們連線的中垂線上，從連線上的中點(diǎn)O到無窮遠(yuǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，故A正確。]
9.B　[等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布如圖所示，電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，由對(duì)稱性可知OM中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于ON中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與MN上各點(diǎn)相比是最小的，與HG上各點(diǎn)相比是最大的，故A、C錯(cuò)誤，B正確；因電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，沿HG由H到G電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后減小，由F＝qE可知，將檢驗(yàn)電荷沿HG由H移送到G，檢驗(yàn)電荷所受靜電力先增大后減小，故D錯(cuò)誤。]
10.D　[電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，根據(jù)題圖可知，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小等于Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小，但是兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同，則電場(chǎng)強(qiáng)度不相同，故A錯(cuò)誤；同理，M點(diǎn)的電場(chǎng)線較N點(diǎn)密集，可知M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)線的方向可知，右邊的小球帶負(fù)電，但是帶電荷量小于左邊的小球的帶電荷量，故C錯(cuò)誤；依據(jù)E＝k及電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原則，則兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E合＝k＋k＝3k，故D正確。]
11.B　[反天刀魚周圍的電場(chǎng)是對(duì)稱的，電場(chǎng)線由魚頭發(fā)出，終止于魚尾，類似于等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B正確；正電荷受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相反，不知道檢驗(yàn)電荷的電性，在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向不一定沿電場(chǎng)線在該點(diǎn)的切線方向，故C錯(cuò)誤；由電場(chǎng)力F＝qE可知，同一檢驗(yàn)電荷放在場(chǎng)強(qiáng)較大的位置受到的電場(chǎng)力越大，所以檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力，故D錯(cuò)誤。]
12.(1)　方向由A→B　(2)　方向平行于AB連線向右
解析　(1)如圖甲所示，
甲
兩點(diǎn)電荷A、B在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，均由A→B。兩點(diǎn)電荷A、B分別在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小
EA＝EB＝＝
O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
乙
EO＝EA＋EB＝，
方向由A→B。
(2)如圖乙所示，EA′＝EB′＝，由矢量圖結(jié)合幾何關(guān)系可知，O′點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小EO′＝EA′＝EB′＝，方向平行于A、B連線向右。第2課時(shí)　電場(chǎng)線　勻強(qiáng)電場(chǎng)
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道什么是電場(chǎng)線并掌握電場(chǎng)線的特點(diǎn)。2.知道孤立正負(fù)點(diǎn)電荷、等量同種(異種)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)。掌握兩個(gè)等量同種(異種)點(diǎn)電荷連線及中垂線上的電場(chǎng)變化規(guī)律。3.知道什么是勻強(qiáng)電場(chǎng)及其特點(diǎn)。
知識(shí)點(diǎn)一　電場(chǎng)線　勻強(qiáng)電場(chǎng)
(1)電荷周圍存在著電場(chǎng)，法拉第采用了什么方法來描述電場(chǎng)？
(2)在實(shí)驗(yàn)室，可以用實(shí)驗(yàn)?zāi)M電場(chǎng)線；頭發(fā)屑在蓖麻油中排列顯示了電場(chǎng)線的形狀，這能否說明電場(chǎng)線是實(shí)際存在的線？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1.電場(chǎng)線
(1)概念：電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條________的曲線，曲線上每一點(diǎn)的________方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。
(2)特點(diǎn)
①電場(chǎng)線從________或無窮遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于____________或負(fù)電荷。
②電場(chǎng)線在電場(chǎng)中________；在沒有電荷的地方電場(chǎng)線不能中斷。
③在同一電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線____________，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線____________。
2.勻強(qiáng)電場(chǎng)
(1)概念：如果電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都________，這樣的電場(chǎng)就叫作勻強(qiáng)電場(chǎng)。
(2)特點(diǎn)：①電場(chǎng)方向處處相同，電場(chǎng)線是____________。
②場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，電場(chǎng)線疏密程度________。
(3)實(shí)例：彼此靠近的帶有____________電荷的平行金屬板之間的電場(chǎng)(邊緣除外)，可以看作勻強(qiáng)電場(chǎng)。
3.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線
(1)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，不存在電場(chǎng)強(qiáng)度相同的點(diǎn)，離場(chǎng)源電荷越近，電場(chǎng)線越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)。
(2)正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線方向背離點(diǎn)電荷，負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線方向指向點(diǎn)電荷。
(3)若以點(diǎn)電荷為球心作一個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直。在此球面上電場(chǎng)強(qiáng)度大小處處相等，方向各不相同。
思考
1.電場(chǎng)中兩條電場(chǎng)線不可能相交，因相交會(huì)在交點(diǎn)處有兩個(gè)電場(chǎng)方向。有人認(rèn)為電場(chǎng)線可以相切，因相切處仍然只有一個(gè)切線方向，即只有一個(gè)電場(chǎng)方向，上述說法是否正確？電場(chǎng)線可以相切嗎？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2.試說明A、B、C、D四個(gè)圖中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小及方向間關(guān)系。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
例1 (教科版必修第三冊(cè)P20自我評(píng)價(jià)3改編)圖中畫了四個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，其中圖A和圖C中小圓圈表示一個(gè)點(diǎn)電荷，圖A中虛線是一個(gè)圓，圖B中幾條直線間距相等且互相平行，則在圖A、B、C、D中M、N兩處電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是(　　)
訓(xùn)練1 (多選)某物理實(shí)驗(yàn)小組為了模擬摩擦后毛皮與空心橡膠棒周圍的電場(chǎng)線，將相互摩擦過的橡膠棒和毛皮放入帶有頭發(fā)碎屑的蓖麻油里，碎屑按電場(chǎng)強(qiáng)度的方向排列起來，繪制出毛皮與橡膠棒周圍的電場(chǎng)線分布如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.橡膠棒和毛皮所帶的電荷量大小相等
B.未畫出電場(chǎng)線的地方就沒有電場(chǎng)
C.A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同
D.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大
知識(shí)點(diǎn)二　等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
等量異種點(diǎn)電荷與等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線比較
等量異種點(diǎn)電荷 等量同種(正)點(diǎn)電荷
電場(chǎng)線分布圖
連線上電場(chǎng)強(qiáng)度大小 O點(diǎn)最小，從O點(diǎn)沿連線向兩邊逐漸變大 O點(diǎn)為零，從O點(diǎn)沿連線向兩邊逐漸變大
中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度大小 O點(diǎn)最大，從O點(diǎn)沿中垂線向兩邊逐漸變小 O點(diǎn)為零，從O點(diǎn)沿中垂線向兩邊先變大后變小
關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)A與A′、B與B′的電場(chǎng)強(qiáng)度 等大同向 等大反向
思考 等量異種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O場(chǎng)強(qiáng)最小為零，這種說法正確嗎？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
例2 (多選)用電場(chǎng)線能直觀、方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線，圖乙是該電場(chǎng)中的一些點(diǎn)：O是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。則(　　)
A.B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向都相同
B.A、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反
C.E、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)
D.B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最弱
例3 兩個(gè)帶等量正電荷的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為兩電荷連線的中點(diǎn)，a點(diǎn)在連線的中垂線上，若在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，如圖所示，僅在靜電力作用下，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　)
A.電子在從a點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度越來越大，速度越來越大
B.電子在從a點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度越來越小，速度越來越大
C.電子運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，加速度為零，速度最大
D.電子通過O點(diǎn)后，速度越來越小，一直到速度為零
訓(xùn)練2 如圖所示，實(shí)線為等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線，虛線為以一點(diǎn)電荷為中心的圓，M點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，若將一正檢驗(yàn)點(diǎn)電荷從虛線上N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，則電荷所受電場(chǎng)力(　　)
A.大小不變 B.方向不變
C.逐漸減小 D.逐漸增大
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.(電場(chǎng)線)某電場(chǎng)的部分電場(chǎng)線如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則(　　)
A.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小
B.A點(diǎn)放入負(fù)點(diǎn)電荷時(shí)所受靜電力方向由A指向B
C.A點(diǎn)放入正點(diǎn)電荷時(shí)所受靜電力方向由A指向B
D.B點(diǎn)不放入點(diǎn)電荷時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度為零
2.(勻強(qiáng)電場(chǎng))(教科版必修第三冊(cè)P19圖1－3－10改編)如圖所示裝置中，左右極板相距很近，左極板接電源正極，右極板接電源負(fù)極，可模擬一對(duì)帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)線分布。A、B是金屬板間的兩點(diǎn)。則(　　)
A.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
B.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向與B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同
C.無“模擬電場(chǎng)線”處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
D.一正電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
3.(電場(chǎng)線)如圖所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布，a、b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則(　　)
A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大
B.同一點(diǎn)電荷放在a點(diǎn)受到的靜電力比放在b點(diǎn)時(shí)受到的靜電力小
C.正電荷在a點(diǎn)由靜止釋放，它在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡與電場(chǎng)線一致
D.電荷在a點(diǎn)受到的靜電力方向必定與該點(diǎn)電場(chǎng)方向一致
4.(等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng))如圖所示，a、b兩點(diǎn)處分別固定有等量異種點(diǎn)電荷＋Q和－Q，c是線段ab的中點(diǎn)，d是ac的中點(diǎn)，e是ab的垂直平分線上的一點(diǎn)，將一個(gè)正點(diǎn)電荷先后放在d、c、e點(diǎn)，它所受的靜電力分別為Fd、Fc、Fe，則下列說法中正確的是(　　)
A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右
B.Fd、Fc的方向水平向右，F(xiàn)e的方向豎直向上
C.Fd、Fe的方向水平向右，F(xiàn)c＝0
D.Fd、Fc、Fe的大小都相等
第2課時(shí)　電場(chǎng)線　勻強(qiáng)電場(chǎng)
知識(shí)點(diǎn)一
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)法拉第采用了畫電場(chǎng)線的方法描述電場(chǎng)。
(2)不能，電場(chǎng)線實(shí)際不存在，但可以用實(shí)驗(yàn)?zāi)M。
知識(shí)梳理
1.(1)有方向　切線　(2)①正電荷　無窮遠(yuǎn)處　②不相交　③較密　較疏　2.(1)相同　(2)①平行直線　②相等　(3)等量異種
[思考]
1.提示　兩條電場(chǎng)線不會(huì)相切，相切處盡管只有一個(gè)電場(chǎng)方向，但切點(diǎn)意味著電場(chǎng)線無限密，即電場(chǎng)強(qiáng)度無限大，仍不符合電場(chǎng)分布特點(diǎn)，故兩條電場(chǎng)線不會(huì)相切。
2.提示　A圖中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，但Eb>Ea；B圖中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都相同；C圖中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，但方向不同(沿切線方向)；D圖中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都相同。
例1 B　[電場(chǎng)強(qiáng)度為矢量，M、N兩處電場(chǎng)強(qiáng)度相同，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向、大小都要相同。圖A中，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同；圖B中是勻強(qiáng)電場(chǎng)，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向都相同；圖C中，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，大小不同；圖D中，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向都不相同，故B正確。]
訓(xùn)練1 AC　[根據(jù)摩擦起電的實(shí)質(zhì)，毛皮失去電子，橡膠棒得到電子，兩者所帶電荷量大小相等，A正確；電場(chǎng)線是假想的線，電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)，電場(chǎng)線未畫出的地方仍有電場(chǎng)，B錯(cuò)誤；電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，由題圖可知A、B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，C正確；根據(jù)電場(chǎng)線越密集的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大可知，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小，D錯(cuò)誤。]
知識(shí)點(diǎn)二
[思考] 提示　不正確。在連線上O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，從O點(diǎn)沿連線向兩邊逐漸變大，但在中垂線上O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，故O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不為0。
例2 ACD　[由題圖甲知，B、C兩點(diǎn)處電場(chǎng)線疏密程度相同，則B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，這兩點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向均由B點(diǎn)指向C點(diǎn)，方向也相同，A正確；由題圖甲知，A、D兩點(diǎn)處電場(chǎng)線疏密程度相同，則A、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，這兩點(diǎn)處的電場(chǎng)線方向均向左，所以方向也相同，B錯(cuò)誤；由題圖甲知，中垂線上E、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)線疏密程度相同，O點(diǎn)的電場(chǎng)線較密集，則E、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)，C正確；由題圖甲知，B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)線疏密程度相同，O點(diǎn)的電場(chǎng)線較稀疏，則B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最弱，D正確。]
例3 C　[在兩等量正點(diǎn)電荷連線中垂線上的電場(chǎng)強(qiáng)度方向O→a，電子從a點(diǎn)到O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，靜電力方向a→O，故加速度方向向下，與速度同向，故速度越來越大；但電場(chǎng)線的疏密情況不確定，O點(diǎn)上方的電場(chǎng)強(qiáng)度最大點(diǎn)位置不確定，故電場(chǎng)強(qiáng)度大小變化情況不確定，則電子所受靜電力大小變化情況不確定，加速度變化情況無法判斷，故A、B錯(cuò)誤；越過O點(diǎn)后，電子做減速運(yùn)動(dòng)，則電子運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)速度最大，靜電力為零，加速度為零，故C正確；根據(jù)電場(chǎng)線的對(duì)稱性可知，通過O點(diǎn)后，電子做減速運(yùn)動(dòng)，速度越來越小，減速到零后反向加速，速度越來越大，再次到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度最大，故D錯(cuò)誤。]
訓(xùn)練2 D　[由電場(chǎng)線的分布情況可知，N點(diǎn)電場(chǎng)線比M點(diǎn)電場(chǎng)線疏，則N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小，由電場(chǎng)力公式F＝qE可知正點(diǎn)電荷從虛線上N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力逐漸增大，故選項(xiàng)D正確。]
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.C
2.B　[平行金屬板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，由于左極板接電源正極，右極板接電源負(fù)極，則A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向都為由左→右，A錯(cuò)誤，B正確；“模擬電場(chǎng)線”是人為假想的，在無“模擬電場(chǎng)線”處也會(huì)存在電場(chǎng)，C錯(cuò)誤；由于A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，則由電場(chǎng)力的計(jì)算公式F＝qE可知正電荷在A、B兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力相等，D錯(cuò)誤。]
3.A　[a點(diǎn)處的電場(chǎng)線比b點(diǎn)處的密，因此a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大，同一點(diǎn)電荷在a點(diǎn)受到的靜電力也大，故A正確，B錯(cuò)誤；正電荷在a點(diǎn)由靜止釋放時(shí)，靜電力方向始終沿電場(chǎng)方向，而速度方向則在不斷變化，因此其運(yùn)動(dòng)的軌跡不沿電場(chǎng)線，故C錯(cuò)誤；若是負(fù)電荷，則在a點(diǎn)所受靜電力方向和電場(chǎng)方向相反，因此電荷在a點(diǎn)受到的靜電力方向不一定和電場(chǎng)方向相同，故D錯(cuò)誤。]
4.A　[根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，d、c、e三點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向都是水平向右，正點(diǎn)電荷在各點(diǎn)所受靜電力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，故A正確，B、C錯(cuò)誤；兩點(diǎn)電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)由a到b先減小后增大，中垂線上由c到無窮遠(yuǎn)處逐漸減小，因此c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是兩點(diǎn)電荷連線上最小的(但不為0)，是中垂線上最大的，故Fd>Fc>Fe，故D錯(cuò)誤。](共51張PPT)
第2課時(shí)　電場(chǎng)線　勻強(qiáng)電場(chǎng)
第一章　靜電場(chǎng)
1.知道什么是電場(chǎng)線并掌握電場(chǎng)線的特點(diǎn)。
2.知道孤立正負(fù)點(diǎn)電荷、等量同種(異種)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)。掌握兩個(gè)等量同種(異種)點(diǎn)電荷連線及中垂線上的電場(chǎng)變化規(guī)律。
3.知道什么是勻強(qiáng)電場(chǎng)及其特點(diǎn)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識(shí)點(diǎn)
01
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識(shí)點(diǎn)
1
知識(shí)點(diǎn)二　等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
知識(shí)點(diǎn)一　電場(chǎng)線　勻強(qiáng)電場(chǎng)
知識(shí)點(diǎn)一　電場(chǎng)線　勻強(qiáng)電場(chǎng)
(1)電荷周圍存在著電場(chǎng)，法拉第采用了什么方法來描述電場(chǎng)？
(2)在實(shí)驗(yàn)室，可以用實(shí)驗(yàn)?zāi)M電場(chǎng)線；頭發(fā)屑在蓖麻油中排列顯示了電場(chǎng)線的形狀，這能否說明電場(chǎng)線是實(shí)際存在的線？
提示　(1)法拉第采用了畫電場(chǎng)線的方法描述電場(chǎng)。
(2)不能，電場(chǎng)線實(shí)際不存在，但可以用實(shí)驗(yàn)?zāi)M。
1.電場(chǎng)線
(1)概念：電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條________的曲線，曲線上每一點(diǎn)的______方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。
(2)特點(diǎn)
①電場(chǎng)線從________或無窮遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于__________或負(fù)電荷。
②電場(chǎng)線在電場(chǎng)中________；在沒有電荷的地方電場(chǎng)線不能中斷。
③在同一電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線______，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線______。
有方向
切線
正電荷
無窮遠(yuǎn)處
不相交
較密
較疏
2.勻強(qiáng)電場(chǎng)
(1)概念：如果電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都______，這樣的電場(chǎng)就叫作勻強(qiáng)電場(chǎng)。
(2)特點(diǎn)：①電場(chǎng)方向處處相同，電場(chǎng)線是__________。
②場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，電場(chǎng)線疏密程度______。
(3)實(shí)例：彼此靠近的帶有__________電荷的平行金屬板之間的電場(chǎng)(邊緣除外),可以看作勻強(qiáng)電場(chǎng)。
相同
平行直線
相等
等量異種
3.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線
(1)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，不存在電場(chǎng)強(qiáng)度相同的點(diǎn)，離場(chǎng)源電荷越近，電場(chǎng)線越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)。
(2)正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線方向背離點(diǎn)電荷，負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線方向指向點(diǎn)電荷。
(3)若以點(diǎn)電荷為球心作一個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直。在此球面上電場(chǎng)強(qiáng)度大小處處相等，方向各不相同。
【思考】
1.電場(chǎng)中兩條電場(chǎng)線不可能相交，因相交會(huì)在交點(diǎn)處有兩個(gè)電場(chǎng)方向。有人認(rèn)為電場(chǎng)線可以相切，因相切處仍然只有一個(gè)切線方向，即只有一個(gè)電場(chǎng)方向，上述說法是否正確？電場(chǎng)線可以相切嗎？
提示　兩條電場(chǎng)線不會(huì)相切，相切處盡管只有一個(gè)電場(chǎng)方向，但切點(diǎn)意味著電場(chǎng)線無限密，即電場(chǎng)強(qiáng)度無限大，仍不符合電場(chǎng)分布特點(diǎn)，故兩條電場(chǎng)線不會(huì)相切。
2.試說明A、B、C、D四個(gè)圖中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小及方向間關(guān)系。
提示　A圖中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，但Eb>Ea；B圖中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都相同；C圖中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，但方向不同(沿切線方向)；D圖中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都相同。
B
例1 (教科版必修第三冊(cè)P20自我評(píng)價(jià)3改編)圖中畫了四個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，其中圖A和圖C中小圓圈表示一個(gè)點(diǎn)電荷，圖A中虛線是一個(gè)圓，圖B中幾條直線間距相等且互相平行，則在圖A、B、C、D中M、N兩處電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是(　　)
解析　電場(chǎng)強(qiáng)度為矢量，M、N兩處電場(chǎng)強(qiáng)度相同，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向、大小都要相同。圖A中，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同；圖B中是勻強(qiáng)電場(chǎng)，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向都相同；圖C中，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，大小不同；圖D中，M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向都不相同，故B正確。
AC
訓(xùn)練1 (多選)某物理實(shí)驗(yàn)小組為了模擬摩擦后毛皮與空心橡膠棒周圍的電場(chǎng)線，將相互摩擦過的橡膠棒和毛皮放入帶有頭發(fā)碎屑的蓖麻油里，碎屑按電場(chǎng)強(qiáng)度的方向排列起來，繪制出毛皮與橡膠棒周圍的電場(chǎng)線分布如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.橡膠棒和毛皮所帶的電荷量大小相等
B.未畫出電場(chǎng)線的地方就沒有電場(chǎng)
C.A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同
D.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大
解析　根據(jù)摩擦起電的實(shí)質(zhì)，毛皮失去電子，橡膠棒得到電子，兩者所帶電荷量大小相等，A正確；電場(chǎng)線是假想的線，電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)，電場(chǎng)線未畫出的地方仍有電場(chǎng)，B錯(cuò)誤；電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，由題圖可知A、B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，C正確；根據(jù)電場(chǎng)線越密集的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大可知，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小，D錯(cuò)誤。
知識(shí)點(diǎn)二　等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
等量異種點(diǎn)電荷與等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線比較
【思考】 等量異種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O場(chǎng)強(qiáng)最小為零，這種說法正確嗎？
提示　不正確。在連線上O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，從O點(diǎn)沿連線向兩邊逐漸變大，但在中垂線上O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，故O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不為0。
ACD
例2 (多選)用電場(chǎng)線能直觀、方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線，圖乙是該電場(chǎng)中的一些點(diǎn)：O是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。則(　 　)
A.B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向都相同
B.A、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反
C.E、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)
D.B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最弱
解析　由題圖甲知，B、C兩點(diǎn)處電場(chǎng)線疏密程度相同，則B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，這兩點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向均由B點(diǎn)指向C點(diǎn)，方向也相同，A正確；由題圖甲知，A、D兩點(diǎn)處電場(chǎng)線疏密程度相同，則A、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，這兩點(diǎn)處的電場(chǎng)線方向均向左，所以方向也相同，B錯(cuò)誤；由題圖甲知，中垂線上E、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)線疏密程度相同，O點(diǎn)的電場(chǎng)線較密集，則E、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)，C正確；由題圖甲知，B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)線疏密程度相同，O點(diǎn)的電場(chǎng)線較稀疏，則B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最弱，D正確。
C
例3 兩個(gè)帶等量正電荷的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為兩電荷連線的中點(diǎn)，a點(diǎn)在連線的中垂線上，若在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，如圖所示，僅在靜電力作用下，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　)
A.電子在從a點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度越來越大，速度越來越大
B.電子在從a點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度越來越小，速度越來越大
C.電子運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，加速度為零，速度最大
D.電子通過O點(diǎn)后，速度越來越小，一直到速度為零
解析　在兩等量正點(diǎn)電荷連線中垂線上的電場(chǎng)強(qiáng)度方向
O→a，電子從a點(diǎn)到O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，靜電力方向a→O，
故加速度方向向下，與速度同向，故速度越來越大；但
電場(chǎng)線的疏密情況不確定，O點(diǎn)上方的電場(chǎng)強(qiáng)度最大點(diǎn)位
置不確定，故電場(chǎng)強(qiáng)度大小變化情況不確定，則電子所受靜電力大小變化情況不確定，加速度變化情況無法判斷，故A、B錯(cuò)誤；越過O點(diǎn)后，電子做減速運(yùn)動(dòng)，則電子運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)速度最大，靜電力為零，加速度為零，故C正確；根據(jù)電場(chǎng)線的對(duì)稱性可知，通過O點(diǎn)后，電子做減速運(yùn)動(dòng)，速度越來越小，減速到零后反向加速，速度越來越大，再次到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度最大，故D錯(cuò)誤。
D
訓(xùn)練2 如圖所示，實(shí)線為等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線，虛線為以一點(diǎn)電荷為中心的圓，M點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，若將一正檢驗(yàn)點(diǎn)電荷從虛線上N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，則電荷所受電場(chǎng)力(　　)
A.大小不變 B.方向不變
C.逐漸減小 D.逐漸增大
解析　由電場(chǎng)線的分布情況可知，N點(diǎn)電場(chǎng)線比M點(diǎn)電場(chǎng)線疏，則N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小，由電場(chǎng)力公式F＝qE可知正點(diǎn)電荷從虛線上N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力逐漸增大，故選項(xiàng)D正確。
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
2
C
1.(電場(chǎng)線)某電場(chǎng)的部分電場(chǎng)線如圖所示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則(　　)
A.A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小
B.A點(diǎn)放入負(fù)點(diǎn)電荷時(shí)所受靜電力方向由A指向B
C.A點(diǎn)放入正點(diǎn)電荷時(shí)所受靜電力方向由A指向B
D.B點(diǎn)不放入點(diǎn)電荷時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B
2.(勻強(qiáng)電場(chǎng))(教科版必修第三冊(cè)P19圖1－3－10改編)如圖所示裝置中，左右極板相距很近，左極板接電源正極，右極板接電源負(fù)極，可模擬一對(duì)帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)線分布。A、B是金屬板間的兩點(diǎn)。則(　　)
A.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
B.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向與B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同
C.無“模擬電場(chǎng)線”處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
D.一正電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
解析　平行金屬板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，所以A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，由于左極板接電源正極，右極板接電源負(fù)極，則A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向都為由左→右，A錯(cuò)誤，B正確；“模擬電場(chǎng)線”是人為假想的，在無“模擬電場(chǎng)線”處也會(huì)存在電場(chǎng)，C錯(cuò)誤；由于A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，則由電場(chǎng)力的計(jì)算公式F＝qE可知正電荷在A、B兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力相等，D錯(cuò)誤。
A
3.(電場(chǎng)線)如圖所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布，a、b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則(　　)
A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大
B.同一點(diǎn)電荷放在a點(diǎn)受到的靜電力比放在b點(diǎn)
時(shí)受到的靜電力小
C.正電荷在a點(diǎn)由靜止釋放，它在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡與電場(chǎng)線一致
D.電荷在a點(diǎn)受到的靜電力方向必定與該點(diǎn)電場(chǎng)方向一致
解析　a點(diǎn)處的電場(chǎng)線比b點(diǎn)處的密，因此a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大，同一點(diǎn)電荷在a點(diǎn)受到的靜電力也大，故A正確，B錯(cuò)誤；正電荷在a點(diǎn)由靜止釋放時(shí)，靜電力方向始終沿電場(chǎng)方向，而速度方向則在不斷變化，因此其運(yùn)動(dòng)的軌跡不沿電場(chǎng)線，故C錯(cuò)誤；若是負(fù)電荷，則在a點(diǎn)所受靜電力方向和電場(chǎng)方向相反，因此電荷在a點(diǎn)受到的靜電力方向不一定和電場(chǎng)方向相同，故D錯(cuò)誤。
A
4.(等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng))如圖所示，a、b兩點(diǎn)處分別固定有等量異種點(diǎn)電荷＋Q和－Q，c是線段ab的中點(diǎn)，d是ac的中點(diǎn)，e是ab的垂直平分線上的一點(diǎn)，將一個(gè)正點(diǎn)電荷先后放在d、c、e點(diǎn)，它所受的靜電力分別為Fd、Fc、Fe，則下列說法中正確的是(　　)
A.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右
B.Fd、Fc的方向水平向右，F(xiàn)e的方向豎直向上
C.Fd、Fe的方向水平向右，F(xiàn)c＝0
D.Fd、Fc、Fe的大小都相等
解析　根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，d、c、e三點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向都是水平向右，正點(diǎn)電荷在各點(diǎn)所受靜電力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，故A正確，B、C錯(cuò)誤；兩點(diǎn)電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)由a到b先減小后增大，中垂線上由c到無窮遠(yuǎn)處逐漸減小，因此c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是兩點(diǎn)電荷連線上最小的(但不為0)，是中垂線上最大的，故Fd>Fc>Fe，故D錯(cuò)誤。
課后鞏固訓(xùn)練
3
A
題組一　電場(chǎng)線　勻強(qiáng)電場(chǎng)
1.如圖所示是點(diǎn)電荷Q周圍的電場(chǎng)線，圖中A到Q的距離小于B到Q的距離。以下判斷正確的是(　　)
A.Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
B.Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
C.Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
D.Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
解析　正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)是向外輻射狀的，電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，故A正確。
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
C
2.把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，加上電場(chǎng)，可以模擬出電場(chǎng)線的分布情況，如圖甲是模擬孤立點(diǎn)電荷和金屬板之間的電場(chǎng)照片，乙圖為簡(jiǎn)化后的電場(chǎng)線分布情況，則(　　)
A.由圖甲可知，電場(chǎng)線是真實(shí)存在的
B.圖甲中，沒有頭發(fā)屑的地方?jīng)]有電場(chǎng)
C.圖乙中A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
D.在圖乙電場(chǎng)中A點(diǎn)靜止釋放的質(zhì)子能沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)
解析　電場(chǎng)線是假想的，不是真實(shí)存在的，故A錯(cuò)誤；題圖甲中，沒有頭發(fā)屑的地方同樣也有電場(chǎng)存在，故B錯(cuò)誤；題圖乙中A點(diǎn)的電場(chǎng)線較B點(diǎn)密集，可知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故C正確；因A、B之間的電場(chǎng)線為曲線，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，則在題圖乙電場(chǎng)中由A點(diǎn)靜止釋放的質(zhì)子不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。
AC
3.(多選)(2024·四川成都雙流中學(xué)月考)某點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線分布如圖所示，a、b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。下列說法正確的是(　　)
A.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電
B.a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同
C.a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小小于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小
D.某檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)受靜電力方向一定與該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同
解析　根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布特點(diǎn)結(jié)合圖像可知，該點(diǎn)電荷帶負(fù)電，故A正確；根據(jù)電場(chǎng)線密集程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小，由圖可知，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，故B錯(cuò)誤，C正確；正電荷在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力方向與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同，負(fù)電荷在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力方向與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相反，由于不知道檢驗(yàn)電荷的電性，則無法確定檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)所受靜電力方向與該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向是相同還是相反，故D錯(cuò)誤。
C
4.下列四幅圖中M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是(　　)
解析　圖A中，M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤；圖B中，M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故B錯(cuò)誤；圖C中，兩極板間電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都相同，故C正確；圖D中，M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都不相同，故D錯(cuò)誤。
A
5.(2024·廣東茂名高二期末)如圖所示，一負(fù)電荷僅在靜電力作用下從點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)b，在點(diǎn)a的速度大小為v0，方向與電場(chǎng)方向相同。該電荷從點(diǎn)a到點(diǎn)b的v－t圖像正確的是(　　)
解析　由題圖可知a到b過程中，電場(chǎng)線分布越來越密，則電場(chǎng)強(qiáng)度增大，所以負(fù)電荷所受靜電力增大，根據(jù)牛頓第二定律，可知負(fù)電荷的加速度也增大，負(fù)電荷受到的靜電力方向和電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，因?yàn)閮H在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，則電荷做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，v－t圖像的斜率表示加速度，故A正確。
C
6.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
B.若將一檢驗(yàn)電荷＋q由a點(diǎn)靜止釋放，
它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)
C.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
D.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同
解析　電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由題圖可知Eb>Ec，Eb>Ed，故C正確，A錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)線是曲線，由a點(diǎn)靜止釋放的正電荷不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，a點(diǎn)和b點(diǎn)的切線不在同一直線上，即a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同，故D錯(cuò)誤。
B
7.如圖所示是描述甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的部分電場(chǎng)線，下列說法正確的是(　　)
A.甲帶負(fù)電，乙?guī)д?br/>B.甲的電荷量大于乙的電荷量
C.在P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶正電的粒子，僅在電場(chǎng)力的作用下，粒子會(huì)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)
D.P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
解析　根據(jù)電場(chǎng)線分布特點(diǎn)，可判斷出甲帶正電、乙?guī)ж?fù)電，并且甲的電量大于乙的電量，A錯(cuò)誤，B正確；在P點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶正電的粒子，僅在電場(chǎng)力的作用下，粒子沿P點(diǎn)電場(chǎng)線的切線從靜止加速運(yùn)動(dòng)，不沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可以判斷出P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，D錯(cuò)誤。
A
題組二　等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)
8.真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，以兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，以它們連線的中垂線為x軸，圖中能正確表示x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度變化情況的是(　　)
解析　兩等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示，在它們連線的中垂線上，從連線上的中點(diǎn)O到無窮遠(yuǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，故A正確。
B
9.在M、N兩點(diǎn)放置等量的異種點(diǎn)電荷如圖所示，MN是兩點(diǎn)電荷的連線，HG是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，O是垂足。下列說法正確的是(　　)
A.OM中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于ON中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
B.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與MN上各點(diǎn)相比是最小的
C.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與HG上各點(diǎn)相比是最小的
D.將檢驗(yàn)電荷沿HG由H移送到G，檢驗(yàn)電荷所受靜
電力先減小后增大
解析　等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布如圖所示，電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，由對(duì)稱性可知OM中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于ON中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與MN上各點(diǎn)相比是最小的，與HG上各點(diǎn)相比是最大的，故A、C錯(cuò)誤，B正確；因電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，沿HG由H到G電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后減小，由F＝qE可知，將檢驗(yàn)電荷沿HG由H移送到G，檢驗(yàn)電荷所受靜電力先增大后減小，故D錯(cuò)誤。
D
綜合提升練
10.如圖所示是一對(duì)不等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖，帶電荷量大小為q和2q，圖中兩點(diǎn)電荷連線長(zhǎng)度為2r，P、Q兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱。由圖可知(k為靜電力常量)(　　)
B
11.(2024·陜西西安高二期中)反天刀魚是生活在尼羅河的一種魚類，沿著它身體的長(zhǎng)度方向分布著帶電器官，這些器官能在魚周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，反天刀魚周圍的電場(chǎng)線分布如圖所示，A、B均為電場(chǎng)中的點(diǎn)，下列說法正確的是(　　)
A.該電場(chǎng)與等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)相似
B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
C.檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向?yàn)殡妶?chǎng)線在該點(diǎn)的切線方向
D.檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
解析　反天刀魚周圍的電場(chǎng)是對(duì)稱的，電場(chǎng)線由魚頭發(fā)出，終止于魚尾，類似于等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B正確；正電荷受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相反，不知道檢驗(yàn)電荷的電性，在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向不一定沿電場(chǎng)線在該點(diǎn)的切線方向，故C錯(cuò)誤；由電場(chǎng)力F＝qE可知，同一檢驗(yàn)電荷放在場(chǎng)強(qiáng)較大的位置受到的電場(chǎng)力越大，所以檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力，故D錯(cuò)誤。
培優(yōu)加強(qiáng)練
12.如圖所示，真空中，帶電荷量分別為＋Q和－Q的點(diǎn)電荷A、B相距r，求：
(1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向；
(2)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，距A、B兩點(diǎn)都為r的O′點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向。
解析　(1)如圖甲所示，
甲
乙

展開更多......

收起↑