高中物理 第1章 靜電與靜電場(chǎng) 第3節(jié) 電場(chǎng)及其描述教師用書(shū) 魯科版選修1-1
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第3節(jié) 電場(chǎng)及其描述 課 標(biāo) 解 讀 重 點(diǎn) 難 點(diǎn) 1.認(rèn)識(shí)電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的,電場(chǎng)具有力的性質(zhì). 2.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念,會(huì)用電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向. 3.認(rèn)識(shí)電場(chǎng)線,會(huì)用電場(chǎng)線來(lái)定性描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向. 1.公式E=和E=k的理解和應(yīng)用.(重點(diǎn)) 2.電場(chǎng)線的理解和應(yīng)用.(重點(diǎn)) 3.電場(chǎng)的概念.(難點(diǎn)) 4.電場(chǎng)線的概念.(難點(diǎn)) 電場(chǎng) 1.基本知識(shí) (1)產(chǎn)生:電荷在其周?chē)纬蓤?chǎng),通常稱(chēng)之為靜電場(chǎng),簡(jiǎn)稱(chēng)電場(chǎng).帶電體之間通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生力的作用,這種力叫電場(chǎng)力. (2)基本性質(zhì):對(duì)放入其中的電荷有力的作用. (3)電場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì),但我們看不見(jiàn),摸不著,是一種特殊的物質(zhì). 2.思考判斷 (1)電場(chǎng)是人們?yōu)榱私忉岆姾砷g的作用力,人為創(chuàng)造的,并不是真實(shí)存在的.() (2)電場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著,因此電場(chǎng)不是物質(zhì).() (3)電場(chǎng)對(duì)放入其中的任何電荷都有力的作用.(√) 3.探究交流 如圖131所示,F(xiàn)1和F2為電荷q1和q2間的相互作用的庫(kù)侖力,那么F1和F2各是怎樣產(chǎn)生的? 圖131 【提示】 帶電體1在其周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng),放在此電場(chǎng)中的帶電體2受到帶電體1的電場(chǎng)施加的力為F2,同樣帶電體2在其周?chē)伯a(chǎn)生電場(chǎng),放在此電場(chǎng)中的帶電體1也受到帶電體2的電場(chǎng)施加的力為F1. 電場(chǎng)的描述 1.基本知識(shí) (1)電場(chǎng)強(qiáng)度 ①定義:電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F與它的電荷量q0的比值,即,定義為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,用E表示,簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng). ②公式:E=,其單位是牛頓每庫(kù)或伏特每米,符號(hào)為N/C或V/m. ③點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式:E=k. ④方向:規(guī)定正電荷在某點(diǎn)受力的方向即為該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相反. ⑤矢量:電場(chǎng)強(qiáng)度既有大小又有方向,是矢量. ⑥物理意義:描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,與放入電場(chǎng)中的其他電荷無(wú)關(guān). (2)電場(chǎng)線 ①定義:為了形象地描述電場(chǎng),人們?cè)陔妶?chǎng)中畫(huà)出的帶有箭頭的曲線. ②電場(chǎng)線的特點(diǎn):電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一致,電場(chǎng)線的疏密程度描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱,電場(chǎng)線越密的地方,電場(chǎng)越強(qiáng). 2.思考判斷 (1)根據(jù)E=,電場(chǎng)強(qiáng)度E與F成正比,與q0成反比.() (2)公式E=是電場(chǎng)強(qiáng)度的比值定義式,適用于一切電場(chǎng).(√) (3)電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線,而是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線.(√) 3.探究交流 本節(jié)我們用來(lái)定義電場(chǎng)強(qiáng)度的方法叫比值定義法,想一想:我們還學(xué)過(guò)哪些用比值定義的物理量?它們有什么共同點(diǎn)? 【提示】 在物理學(xué)中,常常用比值定義一個(gè)物理量,例如:密度ρ=;加速度a=;速度v=等.用比值定義法定義的新物理量可反映物質(zhì)本身的某種屬性,與用來(lái)定義的另外兩個(gè)物理量并無(wú)決定關(guān)系. 對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解 【問(wèn)題導(dǎo)思】 1.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與放入電場(chǎng)的其他電荷是否有關(guān)? 【提示】 無(wú)關(guān). 2.公式E=與E=k適用范圍相同嗎? 【提示】 不同. 電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量. 1.E=是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式,適用于任何情況.雖然E=,但E與F和q0都無(wú)關(guān),電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身決定的量.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是確定的,其大小、方向只與建立電場(chǎng)的本身(或場(chǎng)源電荷)有關(guān),而與放入的試探電荷無(wú)關(guān). 2.E=k是點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)的決定式.E由場(chǎng)源電荷Q和試探電荷到場(chǎng)源電荷的距離決定,與是否放入試探電荷無(wú)關(guān). 3.電場(chǎng)強(qiáng)度E與電場(chǎng)力F的區(qū)別 電場(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)力 定義 電荷受到的電場(chǎng)力與電荷量的比值 電場(chǎng)對(duì)電荷產(chǎn)生的力的作用 公式 E= F=Eq0 決定因素 只決定于電場(chǎng)本身,與電荷q0無(wú)關(guān) 由電荷q0和場(chǎng)強(qiáng)共同決定 單位 N/C N 電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,當(dāng)空間的電場(chǎng)是由幾個(gè)電荷共同產(chǎn)生時(shí),某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)是每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的矢量疊加. 如圖132所示,A為帶正電為Q的金屬板,沿金屬板的垂直平分線,在距板r處放一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球,小球受水平向右的電場(chǎng)力偏轉(zhuǎn)θ角而靜止,小球用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn),試求小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度. 圖132 【審題指導(dǎo)】 要求小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度,可以采用電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式,需要求出小球所受到的電場(chǎng)力,可以通過(guò)平衡條件求得電場(chǎng)力. 【解析】 分析小球受力如圖所示,由平衡條件得: F電=mgtan θ,所以小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度E==,小球帶正電荷,因此電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右. 【答案】 ,方向水平向右 帶電金屬板A不能當(dāng)成點(diǎn)電荷,電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,不僅要求出大小,還要求出方向.根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件即可求得帶電體之間的作用力,從而進(jìn)一步求解電場(chǎng)強(qiáng)度. 1.關(guān)于電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):31870006】 A.由E=知,若q減半,則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為原來(lái)的2倍 B.由E=k知,E與Q成正比,而與r2成反比 C.由E=k知,在以Q為球心,以r為半徑的球面上,各處場(chǎng)強(qiáng)均相同 D.電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向 【解析】 因E=F/q為場(chǎng)強(qiáng)定義式,而電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E只由電場(chǎng)本身決定,與是否引入電荷及q的大小、正負(fù)無(wú)關(guān),故A錯(cuò);由場(chǎng)強(qiáng)方向的規(guī)定知D錯(cuò);E=k是點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式,B對(duì),C錯(cuò). 【答案】 B 對(duì)電場(chǎng)線的理解 【問(wèn)題導(dǎo)思】 1.電場(chǎng)線是電場(chǎng)中客觀存在的物質(zhì)嗎? 【提示】 不是. 2.電場(chǎng)線如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱? 【提示】 利用電場(chǎng)線的疏密程度. 3.電場(chǎng)線是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎? 【提示】 不是. 1.電場(chǎng)線的特點(diǎn) (1)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)出發(fā),終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷. (2)電場(chǎng)線分布的疏密反映了電場(chǎng)的強(qiáng)弱,表示場(chǎng)強(qiáng)的大?。? (3)電場(chǎng)線上任意一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一致. (4)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交,不中斷, 因?yàn)槿绻妶?chǎng)線相交,該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)就有兩個(gè)方向了. (5)電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而假想的,實(shí)際并不存在. 2.電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡 (1)如果電場(chǎng)線是直線,且?guī)щ娏W映跛俣葹榱慊虺跛俣仍谶@條直線上,那么帶電粒子的受力與其速度在一條直線上,粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線可能重合. (2)如果電場(chǎng)線是直線,帶電粒子有一定的初速度且速度不在這條直線上,帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線,軌跡和電場(chǎng)線不重合. (3)如果電場(chǎng)線是曲線,無(wú)論帶電粒子是否有初速度,由于受力方向在不斷改變,其運(yùn)動(dòng)速度不可能與受力方向一致,所以軌跡一定不與電場(chǎng)線重合. 如圖133所示為靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布,下列說(shuō)法正確的是( ) A.這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷形成的 B.C點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,因?yàn)槟抢餂](méi)有電場(chǎng)線 C.點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大 D.負(fù)電荷在B點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力的方向沿B點(diǎn)切線方向 圖133 【審題指導(dǎo)】 (1)由電場(chǎng)線的疏密程度可以判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。? (2)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿電場(chǎng)線在該點(diǎn)的切線方向. (3)電荷所受電場(chǎng)力的方向與電荷的電性有關(guān). 【解析】 負(fù)電荷的電場(chǎng)線是指向負(fù)電荷的直線,故A錯(cuò)誤;電場(chǎng)線只是形象地描述電場(chǎng),沒(méi)有電場(chǎng)線的地方,場(chǎng)強(qiáng)不一定為零,故B錯(cuò)誤;電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,EA>EB,F(xiàn)=qE,所以FA>FB,故C正確;負(fù)電荷在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向與B點(diǎn)的切線方向相反,故D錯(cuò)誤. 【答案】 C 電場(chǎng)線是為了形象、直觀、方便地描述電場(chǎng)的特性,而引入的一種輔助手段.如果知道了電場(chǎng)線的疏密分布及電場(chǎng)線的形狀、箭頭指向,就能討論電場(chǎng)中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系和方向.因此了解各種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況,對(duì)于靈活運(yùn)用電場(chǎng)線判斷電場(chǎng)的性質(zhì)是大有幫助的. 2.關(guān)于電場(chǎng)線,下述說(shuō)法正確的是( ) A.電場(chǎng)線是客觀存在的 B.電場(chǎng)線與電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡是一致的 C.電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向與電荷在該點(diǎn)受力方向可以不同 D.沿電場(chǎng)線方向,場(chǎng)強(qiáng)一定越來(lái)越大 【解析】 電場(chǎng)線不是客觀存在的,是為了形象描述電場(chǎng)的假想線,A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的;由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的電荷所受電場(chǎng)力方向應(yīng)是該點(diǎn)的切線方向,下一時(shí)刻的位置應(yīng)沿切線方向,可能在電場(chǎng)線上,也可能不在電場(chǎng)線上,軌跡可能與電場(chǎng)線不一致,何況電荷可以有初速度,運(yùn)動(dòng)軌跡與初速度大小、方向有關(guān),可能軌跡很多,而電場(chǎng)線是一定的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;正電荷在電場(chǎng)中受的電場(chǎng)力方向與該點(diǎn)的切線方向相同,而負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)切線方向相反,選項(xiàng)C正確;場(chǎng)強(qiáng)大小與場(chǎng)強(qiáng)的方向無(wú)關(guān),與電場(chǎng)線的方向無(wú)關(guān),只由電場(chǎng)線的疏密決定,D選項(xiàng)錯(cuò)誤. 【答案】 C 【備課資源】(教師用書(shū)獨(dú)具) 接地放電 地球是良好的導(dǎo)體,由于它特別大,所以能夠接受大量電荷而不明顯地改變地球的電勢(shì),這就如同從海洋中抽水或向海洋中放水,并不能明顯改變海平面的高度一樣.如果用導(dǎo)線將帶電導(dǎo)體與地球相連,電荷將從帶電體流向地球,直到導(dǎo)體帶電特別少,可以認(rèn)為它不再帶電;生產(chǎn)中和生活實(shí)際中往往要避免電荷的積累,這時(shí)接地是一項(xiàng)有效措施. 1.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖134所示,a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):31870007】 圖134 A.Ea>Eb B.Ea=Eb C.Ea<Eb D.無(wú)法比較 【解析】 根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可以判斷,a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大,所以A正確. 【答案】 A 2.如圖135所示為兩個(gè)等量點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)線分布(電場(chǎng)線方向未標(biāo)出),則( ) 圖135 A.A只能帶正電 B.A只能帶負(fù)電 C.若A帶正電,則B肯定是帶負(fù)電的 D.若A帶正電,則B肯定是帶正電的 【解析】 圖示的電場(chǎng)線為兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布,C正確,D錯(cuò);但沒(méi)有標(biāo)注電場(chǎng)線的方向,所以不能判斷AB的電性,AB錯(cuò). 【答案】 C 3.關(guān)于電場(chǎng)線的敘述,下列說(shuō)法正確的是( ) A.電場(chǎng)線的方向就是帶正電的試探電荷的運(yùn)動(dòng)方向 B.電場(chǎng)線是直線的地方一定是勻強(qiáng)電場(chǎng) C.正點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力作用時(shí),加速度的方向總是與所在處的電場(chǎng)線的切線重合 D.畫(huà)有電場(chǎng)線的地方有電場(chǎng),沒(méi)畫(huà)電場(chǎng)線的地方就不存在電場(chǎng) 【解析】 解答本題時(shí),最易錯(cuò)的是用特殊現(xiàn)象代表一般現(xiàn)象.如電場(chǎng)線為直線時(shí),正點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力作用,將從靜止開(kāi)始沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng),把這一特殊現(xiàn)象當(dāng)成一般的電場(chǎng)中正電荷都會(huì)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)是錯(cuò)誤的.從而可知A錯(cuò),C對(duì).電場(chǎng)線形象地表示電場(chǎng),畫(huà)有電場(chǎng)線的地方有電場(chǎng)而電場(chǎng)線之間的空白區(qū)域也有電場(chǎng),故D錯(cuò).勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是直線,而且是間距相等的平行直線,故B錯(cuò). 【答案】 C 4.一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放,只受靜電力作用,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,它運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖136所示,則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)分布情況可能是下圖中的( ) 圖136 【解析】 由v-t圖象知,負(fù)電荷由A到B速度越來(lái)越大,所以靜電力對(duì)電荷做正功,靜電力的方向與過(guò)A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相反,故A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.由A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度越來(lái)越大,故靜電力越來(lái)越大,電場(chǎng)線越來(lái)越密,C對(duì),B錯(cuò). 【答案】 C 學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)(三) (建議用時(shí):45分鐘) 1.下面的說(shuō)法中不正確的是( ) A.電荷的周?chē)嬖陔妶?chǎng) B.電場(chǎng)是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,是不依賴(lài)我們的感覺(jué)而存在的 C.電荷甲對(duì)電荷乙的電場(chǎng)力是電荷甲的電場(chǎng)對(duì)電荷乙的作用力 D.電場(chǎng)力是不相接觸的物體之間的作用力,這種相互作用不經(jīng)其他物質(zhì)便可直接進(jìn)行 【解析】 電場(chǎng)是電荷周?chē)嬖诘囊环N特殊物質(zhì),電荷間的相互作用力是通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行的,故A、B、C均正確,D不正確. 【答案】 D 2.在電場(chǎng)中某一點(diǎn)放一試探電荷q,它受到的靜電力為F,則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=,那么下列說(shuō)法正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):31870008】 A.若移去試探電荷,該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0 B.若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷,則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為2E C.若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷,則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 D.若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷,則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E 【解析】 電場(chǎng)強(qiáng)度是根據(jù)試探電荷受力情況用比值的方法定義的,公式E=中,雖然有試探電荷的電荷量q,但更換試探電荷時(shí),F(xiàn)與q的比值不變,電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定. 【答案】 D 3.如圖137所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖,A是電場(chǎng)中的一點(diǎn),下列判斷中正確的是( ) 圖137 A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左 B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右 C.因A點(diǎn)無(wú)電場(chǎng)線,所以A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是零 D.正點(diǎn)電荷在A點(diǎn)受力向左 【解析】 由題圖可以看出,此電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是一系列等間距的互相平行的直線,電場(chǎng)線均勻分布,方向相同,該電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處大小相等、方向相同,故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右,因此A、C錯(cuò),B對(duì);根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度方向的規(guī)定可知,正電荷在A點(diǎn)的受力方向向右,即與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,而負(fù)電荷在A點(diǎn)受力向左,故D錯(cuò). 【答案】 B 4.如圖138甲所示,AB是一個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,圖乙則是放在電場(chǎng)線上a、b處的試探電荷的電荷量與所受電場(chǎng)力大小間的函數(shù)圖象(Fq圖象),指定電場(chǎng)方向由A指向B為正方向,由此可以判定( ) 圖138 A.場(chǎng)源可能是正電荷,位置在A側(cè) B.場(chǎng)源可能是正電荷,位置在B側(cè) C.場(chǎng)源可能是負(fù)電荷,位置在A側(cè) D.場(chǎng)源可能是負(fù)電荷,位置在B側(cè) 【解析】 因放在a、b處的正電荷所受的電場(chǎng)力的方向均沿由A指向B的方向,故a、b處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向均沿A指向B的方向,又由F=Eq可知,圖線的斜率對(duì)應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小,故有Eb>Ea,由點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)可知,場(chǎng)源電荷可能為負(fù)電荷,且位于B側(cè),D正確. 【答案】 D 5.圖139中實(shí)線是勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是軌跡上兩點(diǎn).若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受靜電力作用,下列判斷錯(cuò)誤的是( ) 圖139 A.帶電粒子帶負(fù)電荷 B.帶電粒子帶正電荷 C.帶電粒子所受靜電力方向與電場(chǎng)線方向相反 D.帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng) 【解析】 由圖可以看出,帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí),不論是由a向b還是由b向a運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡都向左彎曲,表明帶電粒子所受靜電力方向與電場(chǎng)方向相反,帶電粒子應(yīng)帶負(fù)電.因帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受的靜電力是恒力,故運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向不變,做勻變速曲線運(yùn)動(dòng). 【答案】 B 6.關(guān)于電場(chǎng)線的敘述,正確的是( ) A.沿著電場(chǎng)線的方向電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小 B.在沒(méi)有電荷的地方,任何兩條電場(chǎng)線都不會(huì)相交 C.電場(chǎng)線是人們假想的,用以形象表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向,客觀上并不存在 D.電場(chǎng)線是非閉合曲線,始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn),終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷 【解析】 電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,電場(chǎng)線越密的區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度就越大.在不同電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線的方向電場(chǎng)強(qiáng)度可能變大(如負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng))、變小(如正點(diǎn)電荷的電場(chǎng))、不變(如勻強(qiáng)電場(chǎng)),或更復(fù)雜,故A錯(cuò)誤.如果兩條電場(chǎng)線相交,根據(jù)電場(chǎng)線的物理意義,則該點(diǎn)有兩個(gè)電場(chǎng)方向.而實(shí)際上電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向是唯一確定的,所以電場(chǎng)中任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無(wú)電荷處相交,故B正確.電場(chǎng)線是一種物理模型,是為了形象描述電場(chǎng)而引入的,不是實(shí)際存在的線,故C正確.靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn),終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷,電場(chǎng)線不是閉合曲線,故D正確. 【答案】 BCD 7.A、B為帶電荷量分別為+Q和-Q的兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,c、d為A、B連線上的兩點(diǎn),且Ac=Bd,如圖1310所示,關(guān)于c、d兩點(diǎn)間電場(chǎng)強(qiáng)度的情況是( ) 圖1310 A.由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度由大變小 B.由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度由小變大 C.由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度不變 D.由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大 【解析】 c、d兩點(diǎn)處于A、B兩異種點(diǎn)電荷所形成的疊加場(chǎng),各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)可由EA+EB表示,但計(jì)算起來(lái)較為繁雜,可借助電場(chǎng)線來(lái)描繪,如圖所示,從電場(chǎng)線分布看,從c→d過(guò)程中電場(chǎng)線密→疏→密,因此電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大. 【答案】 D 8.下列正確描述正點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的圖示是( ) 【解析】 正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是從點(diǎn)電荷出發(fā)的射線,所以選項(xiàng)A正確. 【答案】 A 9.如圖1311所示,帶箭頭的直線是某一電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,在這條線上有A、B兩點(diǎn),用EA、EB表示A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng),則( ) 圖1311 A.A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)方向相同 B.因?yàn)锳、B在一條電場(chǎng)線上,且電場(chǎng)線是直線,所以EA=EB C.電場(chǎng)線從A指向B,所以EA>EB D.不知A、B附近電場(chǎng)線的分布情況,EA、EB的大小不能確定 【解析】 由圖可知,A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)方向相同,A正確;但只有一條電場(chǎng)線,無(wú)法描述電場(chǎng)線分布的疏密程度,故無(wú)法比較EA、EB的大小,D正確,B、C均錯(cuò)誤. 【答案】 AD 10.電荷量為Q1=3.010-10 C的負(fù)電荷,在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F=6.310-7 N,方向豎直向上,則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為_(kāi)_______N/C,場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)開(kāi)_______;如果將負(fù)電荷Q1改換為Q2=6.010-10 C的正電荷,那么正電荷受到的電場(chǎng)力大小為_(kāi)_______N;如果該點(diǎn)不放電荷,該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為_(kāi)_______N/C. 【解析】 根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度公式,E===2.1103 N/C,方向豎直向下,該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向不隨該點(diǎn)電荷的改變而變化.電荷Q2在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力為F=Q2E=6.010-10 C2.1103 N/C=1.2610-6 N. 【答案】 2.1103 豎直向下 1.2610-6 2.1103 11.在真空中O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷Q=+1.010-9 C,直線MN通過(guò)O點(diǎn),OM的距離r=30 cm,M點(diǎn)放一個(gè)試探點(diǎn)電荷q=1.010-10 C,如圖1312所示,求: 圖1312 (1)q在M點(diǎn)受到的作用力; (2)M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng); (3)拿走q后M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng); (4)M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)哪點(diǎn)大? (5)如果把Q換成-1.010-9 C的點(diǎn)電荷,情況又如何? 【解析】 (1)q在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力由庫(kù)侖定律可得 F=k=9.0109 N =1.010-8 N 方向由N指向M. (2)M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) E== N/C=100 N/C, 方向由M指向N. (3)拿走q后M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變,場(chǎng)強(qiáng)與試探電荷q無(wú)關(guān). (4)由E=k可知,離場(chǎng)源電荷Q越遠(yuǎn),E越小,由于rOM- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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