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1、2022年高二物理暑期輔導班 課題十三 電場之二教學案(無答案)
【走進考場】
1.要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍,下列方法中可行的是:( )
A.每個點電荷的帶電量都增大到原來的2倍,電荷間 的距離不變
B.保持點電荷的帶電量不變,使兩個電荷間的距離增大到原來的2 倍
C.使一個點電荷的電荷量加倍,另一個點電荷的電荷量保持不變,同時將兩個點電荷間的距離減小為原來的1/2
D.保持點電荷的電荷量不變,將兩個點電荷的距離減小到原來的1/2
2.真空中有兩個相距0.1m、帶電量相等的點電荷,它們之間的靜電力的大小為3.6×10-4N,求每個電荷的帶電量是元電荷的多
2、少倍?
3.有三個完全相同的金屬小球A、B、C,A球帶電量為7Q,B球帶電量為-Q,C球不帶電。把A、B固定起來,然后讓C球反復與A、B球接觸,最后移去C球。試問:最后A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?
【學習目標】
1. 理解電場強度的概念;能根據(jù)電場強度的定義式進行計算.
2. 知道電場強度是矢量;知道電場強度的方向;能分析點電荷的電場.
3. 知道什么是電場線;了解常見電場的電場線分布情況.
【基礎知識】
一、
1. 電場: 電場是存在于電荷周圍空間中的特殊物質.
電荷在電場中受到的作用力叫做 .
2. 試探電荷:
3、場源電荷:
3. 電場的基本性質:
4.電場看不見,摸不著,我們?nèi)绾蝸硌芯克?
【思考】
同一電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小一般不同,這是什么因素造成的?
二、電場強度
1.你是如何認識電場強度的?
2.電場強度的意義
3.定義
4.單位
5.方向規(guī)定
4、
【方法探究】
【例1】將一個帶電量為2×10-5庫的電荷放入點電荷Q的電場中的P點時,受到的電場力為2× 10-2N,則P點的電場強度為 ,若P和Q點相距10厘米,則Q的電量為 .如果P點電荷的帶電量為4×105庫則P點的電場強度為 ,如果P點電荷拿走,則P點的電場強度為 。
【同步練習】在電場中某一點,當放入正電荷時受到的電場力向右,當放入負電荷時受到電場力向左,下
5、列說法正確的是:
A.當放入正電荷時,該點的場強向右,當放入負電荷時,該點的場強向左
B.只有在該點放入電荷時,該點才有場強
C.該點的場強方向一定向右
D.以上說法均不正確
【例2】如圖,表示一個電場中a、b、c、d四點分別引入試探電荷,測得試探電荷所受的電場力跟電荷量間的函數(shù)關系圖象,那么下面說法中正確的是 ( )
A.該電場是勻強電場
B.a(chǎn)、b、c、d四點場強大小關系是:Ed>Ea>Eb>Ec
C.這四點場強大小關系是:Ea>Eb>Ec>Ed,場源是正電荷,位于A點
D.無法判斷a、b、c、d四點場強大小關系
【同步練
6、習】甲
乙
圖甲AB是一條點電荷電場中的電場線,圖乙則是放在電場線a、b處的試探電荷的電荷量與所受靜電力大小間的函數(shù)圖象,由此可以判定()
A. 場源是正電荷,位置在a處左邊
B. 場源是正電荷,位置在b處右邊
C. 場源是負電荷,位置在a處左邊
D. 場源是負電荷,位置在b處右邊
點電荷的電場
場源電荷Q與試探電荷q相距為r,則它們相互間的庫侖力F= ,所以電
荷q所在處的電場強度E= 。
其大?。?
方向:
使用條件:
【例3】真空中,A,B兩點上分別設置異種點電荷Q1、Q2,已知兩
7、點電荷間引力為10N,Q1=1.0×10-2C,Q2=2.0×10-2C.則Q2在A處產(chǎn)生的場強大小是________N/C,方向是________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場強的大小是________N/C,方向________.
【同步練習】關于電場強度的定義式E=F/q,下列說法中正確的是( )
A.式中F是放入電場中的電荷所受的力,q是放入電場中電荷的電荷量
B.電場強度E與電場力F成正比,與放入電場中電荷的電荷量q成反比
C.電場中某一點的電場強度在數(shù)值上等于單位電荷在那一點所受的電場力
D.在庫侖定律的表達式F=中,是點電荷Q2產(chǎn)生的電場在點電荷Q1所在處的場
8、強大小;而是點電荷Q1產(chǎn)生的電場在點電荷Q2所在處的場強大小
三、電場強度的疊加
電場強度的疊加遵循原則:
【例4】相距為a的A、B兩點分別帶有等量異種電荷 Q、-Q,在A、B連線中點處的電場強度為( )
A.零 B.,且指向-Q
C.,且指向-Q D.,且指向-Q
【同步練習】如圖,在真空中有兩個點電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它們相距0.1m,求電場中A點的場強.A點與兩個點電荷的距離相等,r=0.1m
四、 電場線
9、
1.電場線的定義以及特點:
2.幾種常見的電場線
【例5】如圖所示,是靜電場的一部分電場線的分布,下列說法正確的是
A.這個電場可能是負點電荷的電場
B.點電荷q在A點受到的電場力比在B點受到的電場力大
C.點電荷q在A點的瞬時加速度比B點的瞬時加速度小(不計重力)
D.負電荷在B點處受到電場力的方向沿B點切線方向
【同步練習】如圖所示,正電荷q在電場力作用下由P向Q做加速運動,而且加速度越來越大,那么可以斷定,它所在的電場是圖中哪能一個( )
10、
五、勻強電場
勻強電場定義以及特點
【例6】如圖所示,實線是勻強電場的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡,a、b是軌跡上的兩點.若帶電粒子在運動中只受電場力的作用,則由此圖可作出正確判斷的是( )
A.帶電粒子帶負電荷
B.帶電粒子帶正電荷
C.帶電粒子所受電場力的方向
D.帶電粒子做勻變速運動
【同步練習】如圖所示,在勻強電場中,將質量為m、帶電荷量為q的一帶電小球由靜止釋放,如果帶電小球的運動軌跡為一直線,該直線與豎直方向的夾角為θ,那么勻強電場的場
11、強的最小值是多少?
【基礎回扣】
1. 電場強度: 電場中,試探電荷受到的 與其 的比值,簡稱場強;它是描述 及 的物理量.定義式: E=F/q.
2. 場強方向的規(guī)定: 場強既有大小,又有方向,是 ;電場中某點的場強方向跟正電荷在該點受到的靜電力方向 ,與負電荷在該點受到的靜電力方向 .某點的場強大小及方向取決于 ,與試探電荷q的正負、大小及是否存在無關.
3. 場強的疊加:如果有幾個場源存在,某點的合場強就等于各個場源在該點產(chǎn)生的場強的 .
4. 電場線:電場線是畫在電場中一條條
12、 的曲線,曲線上每點的 方向表示該點的場強方向.其特點:(1)電場線起始于 或 ,終止于 或 ;(2)電場線在電場中 ;(3)電場線的 程度反映場強的大小.
5. 勻強電場: 電場中各點的場強大小 ,方向 ,勻強電場中的電場線是間隔 的 .
【效果評估】
1.下列說法中正確的是:
A.電場強度反映了電場的力的性質,因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比
B.電場中某點的場強等于F/q,但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關
C.電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向
D.公式
13、E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的
2.下列關于電場強度的說法中,正確的是 ( )
A.根據(jù)公式可知,場強E跟電荷所受的電場力F成正比,跟放入電荷的電荷量q成反比
B.由公式可知,在真空中由點電荷Q形成的電場中,某點的場強E跟Q成正比,跟該點到Q的距離r的平方成反比
C.雖然正、負電荷在電場中的同一點所受的電場力方向相反,但該點的場強方向只有一個,即正電荷在該點的受力方向,也就是負電荷在該點受力的反方向
D.由公式及均可以確定在真空中點電荷形成的電場中某點的場強,可見場強E與Q或q均有關。
3.在x軸的原點O和x軸上的P點,分別固定同種電荷Q1和Q2,已
14、知Q10??? B. 02l
4.如圖所示,一帶電粒子從A飛到B,徑跡如虛線所示,下列結論錯誤的是( )
A.粒子帶負電 B.粒子的加速度不斷變小
C.粒子在A點時動能較大 D.B點的場強比A點的場強大
4.有一水平方向的勻強電場,場強為9×103N/C,在電場內(nèi)一個水平面上作半徑為10cm的圓,圓周上如圖A、B、C三點,另在圓心O位置處有電量為10-8C的正點電荷,求C處電場強度的大小和方向。
E
B
·
·
·
·
·
A
C
60°
O
5.如圖所示,在勻強電場中,一帶電小球質量為m,帶電量為q,長為l的輕質懸線靜止時與豎直方向成30°角。現(xiàn)將小球拉回豎直方向(虛線所示),然后由靜止釋放,求電場強度