1.3《电场强度》练案
【典题探究】
【例1】 在点电荷Q的电场中的p点,放一点电荷,其电荷量 为+q。设p点距Q为r,+q受电场力为F,则p点的电场强度为( ) A.
FFqQ B. C .k2 D.k2Qqrr
【解析】依电场强度定义式知:B正确;依点电荷场强计算式知:D正确. 【拓展】E?FQ是电场强度的定义式,适用于一切电场,其中q是试探电荷的电荷量 ;E?k2适用于qr真空中的点电荷的电场,其中Q是产生电场的电荷的电荷量 。要特别注意以上两式的内在联系。
【变式训练】
?5将带电荷量 q?10C的检验电荷放入正点电荷Q产生的电场中的P处时,它受到的电场力为4?10N,那
?8么一个电子在P和Q连线中点M处受到多大的电场力?
【例2】 在X轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电Q2。且Q1=2Q2。用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在X轴上: A.E1?E2之点只有一处;该点合场强为0
B.E1?E2之点共有两处;一处合场强为0,另一处合场强为2E2 C.E1?E2之点共有三处;其中两处合场强为0,另一处合场强为2E2 D.E1?E2之点共有三处;其中一处合场强为0,另两处合场强为2E2
【解析】设两电荷连线长为L,E1=E2的点离Q2的距离为X,由点电荷的场强E=k连线外侧时,kQ知,当点在Q1、Q2r2Q2Q?k,解得X1=(2?1)L,此处两电场反向合场强为零。当点在连线之间时,X2(L?X)2kQ2Q?k,解得X2=(2?1)L,此处两电场同向E?2E2。所以本题选项B正确。 22X(L?X)【拓展】电场的叠加本质上就是电场强度的叠加,故遵从平行四边形法则。同一直线上的电场叠加问题可转化为求代数和,即同向相加、反向相减。
【例3】 如图,A为带正电荷Q的金属板,沿金属板的垂直平分线在距离板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作用而偏转θ角后静止。设小球是用绝缘丝线悬挂于O点,求小球所在处的电场强度。
【解析】分析小球的受力如下图所示,由平衡条件得 θ Q F安?mgtan?
A r m q 由电场强度的定义式得:小球所在处的电场强度
E?Fmgtan?? qq由于小球带正电,所以小球所在处的电场强度方向水平向右。 【拓展】若带电金属板的大小和形状与两带电体之间的距离相比不能忽略,则不能将带电金属板看作点电荷,因此在这里不可以认为带电小球所在处的场强为E?kQ。 r2F电
θ
mg
当堂检测 A组(反馈练)
1.下列说法中正确的是( )
A.电场强度反映了电场的力的性质,因此电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B.电场中某点的场强等于
F,但与检验电荷的受力大小及带电荷量 无关 qC.电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向 D.公式E?
2.下列关于点电荷的电场强度公式E?FkQ和E?2对于任何静电场都是适用的 qrkQ的几种不同的理解,正确的是( ) 2r2A.在点电荷Q的电场中,某点的电场强度大小与Q成正比,与r成反比 B.当r?0时,E??;当r??时,E?0
C.点电荷Q产生的电场中,各点的电场强度方向一定是背向点电荷Q D.以点电荷Q为中心,r为半径的球面上各处的电场强度相等 3、关于电场线的说法,正确的是 ( )
A.电场线的方向,就是电荷受力的方向
B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C.电场线越密的地方,场强越大 D.静电场的电场线不可能是闭合的 4. 如图为点电荷电场中的一条电场线,则( )
A. a点场强一定大于b点场强
B. 正电荷在a点受到的电场力一定比b点大 C.形成这个电场的电荷一定带正电
D. 在b点由静止释放一个电子,将一定向a点运动
a b
5.在下图各种电场中,A、B两点电场强度相等的是( )
A A B A B B
B组(拓展练)
A B C
+
A B - D
Q1?1.0?10C,1、真空中,A、B两点上分别设置异种点电荷?Q1、?Q2,已知两点电荷间引力为10N,
Q2?2.0?10?2C.则Q2在A处产生的场强大小是________N/C,方向是________;则Q1在B处产
生的场强的大小是________N/C,方向是________.
2. 如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( ) A.先变大后变小,方向水平向左
B.先变大后变小,方向水平向右 C.先变小后变大,方向水平向左 D.先变小后变大,方向水平向右 3.有一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和
5.0m.已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图中直线A、B所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.求:
(1)B点的电场强度的大小和方向;
(2)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q的位置坐标.
《练案》
当堂检测 A组(反馈练) 1.B 2.A 3.CD 4.D 5.C B组(拓展练)
1.1?10,A?B;5?10,A?B 2.B 3.(1)EB?32?2F?2.5N/C.B点场强的方向沿x轴的负方向. (2)带负电. x=2.6m. q