2018高中物理 考點(diǎn)分類解讀 專題1.3 電場(chǎng)強(qiáng)度學(xué)案 新人教版選修3-1.doc

考點(diǎn)03 電場(chǎng)強(qiáng)度知識(shí)精析考點(diǎn)一 和的比較本質(zhì)區(qū)別定義式?jīng)Q定式意義及用途給出了一種量度電場(chǎng)強(qiáng)弱的方法指明了點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)大小的決定因素適用范圍一切電場(chǎng)真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)Q或q的意義q表示引入電場(chǎng)的檢驗(yàn)（或試探）電荷的電荷量Q表示產(chǎn)生電場(chǎng)的源電荷的電荷量E與其他量關(guān)系E用F與q的比值來表示，但E大小與F、q大小無關(guān)E不僅用Q，r來表示，且，經(jīng)典示例【例1】電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式為，點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式為，下列說法正確的是A中的場(chǎng)強(qiáng)E與電荷q是無關(guān)的B中的場(chǎng)強(qiáng)E是電荷Q產(chǎn)生的C中的F表示單位正電荷受到的力D和都只對(duì)點(diǎn)電荷適用【答案】AB【解析】中的q是試探電荷的電量，場(chǎng)強(qiáng)E與電荷q是無關(guān)的，選項(xiàng)A正確；中的Q是場(chǎng)源電荷，即場(chǎng)強(qiáng)E是電荷Q產(chǎn)生的，選項(xiàng)B正確；中的F表示單位正電荷受到的力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 適應(yīng)于所有電場(chǎng)，都只對(duì)點(diǎn)電荷適用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二 電場(chǎng)線對(duì)電場(chǎng)線的理解及應(yīng)用1判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向電場(chǎng)線上任意一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)電場(chǎng)的方向。2判斷電場(chǎng)力的方向正電荷的受力方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線的方向相同，負(fù)電荷的受力方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切線的方向相反。3判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。ǘㄐ裕╇妶?chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小，進(jìn)而可判斷電荷受力大小和加速度的大小。4一般情況下，帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，只有同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)，兩者才會(huì)重合：（1）電場(chǎng)線為直線；（2）帶電粒子的初速度為零或速度方向與電場(chǎng)線平行；（3）帶電粒子僅受電場(chǎng)力或所受其他力的合力的方向與電場(chǎng)線平行?！纠?】?jī)牲c(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，A、B是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，下列判斷正確的是AA、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不等，方向相同BA、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同C左邊電荷帶負(fù)電，右邊電荷帶正電D兩電荷所帶電荷量相等【答案】C【解析】電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，到負(fù)電荷終止，電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線的切線方向表示電場(chǎng)的方向。A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等，方向也不相同，AB錯(cuò)誤、C正確；電場(chǎng)線分布不對(duì)稱，兩電荷所帶電荷量不相等，D錯(cuò)誤。故選C。釋疑解難兩個(gè)等量點(diǎn)電荷電場(chǎng)的分布特點(diǎn)1電場(chǎng)線的作用（1）表示場(chǎng)強(qiáng)的方向電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致（2）比較場(chǎng)強(qiáng)的大小電場(chǎng)線的疏密程度反映了場(chǎng)強(qiáng)的大小，即電場(chǎng)的強(qiáng)弱同一幅圖中，電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，電場(chǎng)線越疏的地方場(chǎng)強(qiáng)越?。?）判斷電勢(shì)的高低在靜電場(chǎng)中，順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來越低2等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線比較比較項(xiàng)目等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布圖連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)最小，指向負(fù)電荷一方為零連線上的場(chǎng)強(qiáng)大?。◤淖蟮接遥┭剡B線先變小，再變大沿連線先變小，再變大沿中垂線由O點(diǎn)向外場(chǎng)強(qiáng)大小O點(diǎn)最大，向外逐漸減小O點(diǎn)最小，向外先變大后變小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A與A、B與B的場(chǎng)強(qiáng)等大同向等大反向拓展訓(xùn)練1如圖所示，一個(gè)絕緣圓環(huán)，當(dāng)它的均勻帶電且電荷量為+q時(shí)，圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，現(xiàn)使半圓ABC均勻帶電+2q，而另一半圓ADC均勻帶電2q，則圓心O處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)锳2E，方向由O指向DB4E，方向由O指向DC2E，方向由O指向BD02為了測(cè)量電荷+Q在A點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度，放入試探電荷q，測(cè)出q的受力FA ，則A試探電荷q只能帶正電B如果q的電荷量較大，足以影響到Q的分布狀況，則q不能作為試探電荷C如果在A點(diǎn)換上試探電荷q，測(cè)得受力為FA，會(huì)有=的結(jié)論成立D將試探電荷q移到離Q更遠(yuǎn)的一點(diǎn)B ，會(huì)有=的結(jié)論成立3如圖所示，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該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只受電場(chǎng)力作用，則由此圖可做出的判斷是A帶電粒子帶負(fù)電荷B帶電粒子帶正電荷C帶電粒子所受電場(chǎng)力的方向向左D帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)4如圖所示，16個(gè)電荷量均為+q（q>0）的小球（可視為點(diǎn)電荷），均勻分布在半徑為R的圓周上。若將圓周上P點(diǎn)的一個(gè)小球的電荷量換成2q，則圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為A BC D5空間內(nèi)有兩個(gè)電荷量為和+q的點(diǎn)電荷分別固定在A、B兩點(diǎn)，P點(diǎn)和A點(diǎn)的連線與AB間的夾角為，P點(diǎn)和B點(diǎn)的連線與AB間的夾角為?，F(xiàn)有一個(gè)電子僅在電場(chǎng)力的作用下，在如圖所示的與紙面垂直且通過P點(diǎn)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知運(yùn)動(dòng)的半徑為r，電子質(zhì)量為m，帶電荷量大小為e。則APB與AB間的夾角為60B電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的各點(diǎn)電勢(shì)相等C電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同D電子運(yùn)動(dòng)的線速度6均勻帶電的球體在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)。如圖所示，在半球體上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球半徑為R，MN為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有A、B兩點(diǎn)，A、B關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，AB=4R。已知A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為A BCD參考答案1A【解析】當(dāng)圓環(huán)的均勻帶電，電荷量為+q時(shí)，圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，當(dāng)半圓ABC的帶電荷量為+2q，由如圖所示的矢量合成可得，在圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向由B到D；當(dāng)另一半圓ADC均勻帶電2q，同理，在圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向由O到D；根據(jù)矢量的合成法則，圓心O處的電強(qiáng)度的大小為，方向由O到D，選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤?！久麕燑c(diǎn)睛】當(dāng)圓環(huán)的均勻帶電，電荷量為+q時(shí)，圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，結(jié)合矢量合成法則及正、負(fù)電荷在O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向，即可求解。2BC【解析】試探電荷可以帶正電或負(fù)電，A錯(cuò)誤；試探電荷的電荷量不能很大，否者會(huì)影響到Q的分布，B正確；確定的電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是個(gè)定值，不同的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一般不一樣，C正確，D錯(cuò)誤。3ACD【解析】因?yàn)閹щ娏Ｗ又皇茈妶?chǎng)力作用而做曲線運(yùn)動(dòng)，如題圖所示，所以電場(chǎng)力指向曲線內(nèi)側(cè)，即電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向相反，帶電粒子必帶負(fù)電荷；因帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，故帶電粒子所受電場(chǎng)力為恒力，做勻變速運(yùn)動(dòng)。故ACD正確。4A【解析】如果在P點(diǎn)沒換成2q之前，小球均勻分布在半徑為R的圓周上在圓心處場(chǎng)強(qiáng)為0，P點(diǎn)換成2q后，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為2q電荷和與P點(diǎn)對(duì)稱的+q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)，所以，故應(yīng)選A。5ABD【解析】在P點(diǎn)電子受到的電場(chǎng)力豎直向下，故，解得，選項(xiàng)A正確；電子運(yùn)動(dòng)的圓周上各點(diǎn)合電場(chǎng)強(qiáng)度的方向都指向圓心，電場(chǎng)力充當(dāng)向心力，因此圓周上各點(diǎn)電勢(shì)相等，但圓周上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不同，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在P點(diǎn)電子受到的電場(chǎng)力為，解得，選項(xiàng)D正確?！久麕燑c(diǎn)睛】此題是帶電粒子在電場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)問題，知道向心力的來源，粒子水平方向受力平衡，豎直方向兩電荷的庫(kù)侖力的合力等于向心力。6B【解析】解：若將帶電荷量為2q的球面放在O處，均勻帶電的球殼在A、B點(diǎn)所產(chǎn)生的電場(chǎng)為，由題知當(dāng)半球面產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E，則B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為。解得，故選B。