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辽宁省普兰店市高中物理1.6电势差和电场强度的关系导学案新人教版选修3_1

辽宁省普兰店市高中物理1.6电势差和电场强度的关系导学案新人教版选修3_1
辽宁省普兰店市高中物理1.6电势差和电场强度的关系导学案新人教版选修3_1

课题:1.6电势差与电场强度的关系

【学习目标】

1.学生 理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并能推导出这个关系式。

2. 学生会用关系式U=Ed 进行计算。

3. 学生通过分析寻找物理量之间的内在联系,培养分析、推理能力。

【学习重点】场强与电势差关系的理解及应用。

【学习难点】场强与电势差关系的理解及应用。

【学法建议】 阅读、讨论、合作探究

【知识衔接】

自主学习

问题1:

如图表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向把正电荷q 由A 点移动到B 点,设A 、B 两点间的距离为d ,电势差为U AB ,场强为E 。则电场力所做的功: 从能的角度:

从力的角度: 比较功的两个计算结果得到:U AB =

结论:在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于

问题2: 如图表示某一匀强电场的等势面和电场线,有相距为L 的A 、B 两点,两点连线与场强方向成α角。把正电荷q 由A 点移动到B 点,设A 、B 两点间的距离为L ,电势差为U AB ,A 、B '两点间的距离为d ,场强为E 。则电场力所做的功: 从能的角度: 从力的角度: 比较功的两个计算结果得到:U AB =

结论:在匀强电场中,两点间的电势差等于

问题3:分析U AB =Ed 适用条件和式中各物理量意义

合作探究:

质疑拓展:非匀强电场中,等差等势面之间的距离相等吗?

如点电荷的电场中的等势面。

结论:等差等势面密处场强 ,等势面疏处场强 。

问题4:从电势差的角度理解电场强度

电场强度与电势差的关系也可以写做E= ,此式物理意义是:

质疑拓展:如图所示,B 、C 、D 是匀强电场中某一等势面的三个点,则AB 、AC 、AD 这三条线段上单位距离电势降落的数值一样吗?你能得到什么结论。

E

问题5:证明1V/m=1N/C

【练习反馈】

1.对关系式U ab=Ed的理解,正确的是()

A.式中的d是a、b两点间的距离 B.a、b两点间距离越大,电势差越大C.d是a、b两个等势面的距离 D.此式适用于任何电场

2.下列关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的说法是()

A.在相同距离上的两点,电势差大的其场强也必定大

B.场强在数值上等于每单位距离上的电势降落

C.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等

D.电势降低的方向必定是电场强度的方向

3.如图所示,MN是一负的点电荷电场中的一条电场线,场强方向由M指向N,ab=bc,a、b、c三点的场强和电势分别为E a、E b、E c和φa、φb、φc.则下列关系正确的是()

A.E a>E b>E c B.E a=E b=E c

C.φa>φb>φc D.φa-φb=φb-φ c

4.如图所示,在E=500 V/m的匀强电场中,a、b两点相距d=2 cm,它们的连线跟场强方向的夹角

是60°,则U ab等于()

A.5 V B.10 V

C.-5 V D.-10 V

5.如图1-6-8所示.是匀强电场中的一组等势面,每两个相邻等势面的距离是25 cm,由此可确定电场强度的方向及大小为()

A.竖直向下,E=0.4 N/C

B.水平向右,E=0.4 N/C

C.水平向左,E=40 N/C

D.水平向右,E=40 V/m

归纳总结:

达标检测:

/d的理解,下列说法正确的是

1.对公式E=U

ab

A.此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差

B.a点和b点距离越大,则这两点的电势差越大

C.公式中d是指a点和b点之间的距离

D.公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离

2.如图所示,在电场中任意取一条电场线,电场线上的a、b两点相距为d,则

高中物理《电场强度》导学案

电场强度导学案 【学习目标】 1、了解元电荷的含义,理解电荷守恒定律的不同表述。 2、掌握库仑定律,能够解决有关的问题。 3、理解电场强度及其矢量性,掌握电场强度的叠加,并进行有关的计算。 4、知道用电场线描述电场的方法。理解引入电场线的意义。 【自主学习】 一、电荷及电荷守恒 1、自然界中存在 电荷,正电荷和负电荷,同种电荷相互 ,异种电荷相互 。 电荷的多少叫做 ,单位是库仑,符号是C 。 所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍,电荷量e 称为 。 2、(1)点电荷是一种 模型,当带电体本身 和 对研究的问题影响不大时,可以将带电体视为点电荷。真正的点电荷是不存在的,这个特点类似于力学中质点的概念。 3、使物体带电有方法:摩擦起电、感应起电、接触起电,其实质都是电子的转移。 4、电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体 到另一个物体,或从物体的 转移到 ,在转移的过程中,电荷的总量 ,这就是电荷守恒定律。 二、库仑定律 1、真空中两个 之间的相互作用力F 的大小,跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成 ,跟它们的距离r 的 成反比,作用力的方向沿着它们的 。 公式F= 其中静电力常量k 适用范围:真空中的 。 三、电场强度 1、电场和电场强度 (1)F E q =是电场强度的定义式,适用于 的静电场。 (2)2Q E k r =是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式,只适用于 在真空中形成的电场。 (3)U E d =是匀强电场中场强的计算式,只适用于 ,其中,d 必须是沿 的距离。

3、电场的叠加 电场需按矢量的运算法则,即按平行四边形定则进行运算。 四、电场线 (1)电场线:在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的 方向都跟该点的 方向一致,这样的曲线就叫做电场线。电场线是人们为了描述 而人为地画出来的,电场中并非真正存在着这样一些曲线。它可以形象直观地反映电场的 和 。 (2)电场线的性质:电场线起始于 (或无穷远处);终止于 (或无穷远处)。其上每一点的切线方向和该点的 方向一致。疏密程度反映了电场的 ,电场线密集的地方场强 ;电场线稀疏的地方场强 。在没有电荷的空间,电场线不能 ,两条电场线不能 。 (3)与电势的关系:在静电场中,电场线和等势面 且由电势较 的等势面指向电势较低的等势面。顺着电场线的方向电势越来 ,但顺着电场线的方向场强 越来越小。 (4)电场线和电荷在电场中的运动轨迹是 的,它们只有在一定的条件下才能重合。即: ①电场线是 。 ②电荷的初速度为零或不为零,但速度方向和电场线 。 ③电荷仅受电场力作用或受其他力的方向和电场线平行。 只有同时满足这三个条件,轨迹才和电场线重合。 【典型例题】 例1:如图1-1所示,有两个带电小球,电量分别为+Q 和+9Q ,在真空中相距0.4m 。如果引进第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态,第三个小球带的是哪种电荷?应放在什么地方?电量是Q 的几倍? Q A C B (图1-1) (1)审题(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程) (2)分析(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点) (3)解题过程 例2:(2004·广西模拟)如图1-2所示, 初速度为υ的带电粒子,从A 点射入电场, 沿虚线运动到B 点,判断: (1)粒子带什么电? (2)粒子加速度如何变化? (3)画出A 、B 两点的加速度方向。 图1-2 (1)审题(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程) (2)分析(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点) (3)解题过程 例3:如图1-3所示,A 、B 两点放有电荷量+Q 和+2Q 的点电荷,A 、B 、C 、D 四点在同一直线上,且AC=CD=DB ,将一正电荷从C 点沿直线移到D 点,则( ) A 、电场力一直做正功 B 、电场力先做正功再做负功 C 、电场力一直做负功 D 、电场力先做负功再做正功 (1 (2)分析(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点)

高中物理选修3-1《电场》全套同步练习,答案在后面

高中物理选修3-1《电场》全套同步练习 第01节 电荷及其守恒定律 [知能准备] 1.自然界中存在两种电荷,即 电荷和 电荷. 2.物体的带电方式有三种: (1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 电,获得电子的带 电. (2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷,而另 一端带上与带电体相 的电荷. (3)接触起电:不带电物体接触另一个带电物体,使带电体上的 转移到不带电的物体上.完全 相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:两球带异种电荷的先中和后平均分配;原来两球带同 种电荷的总电荷量平均分配在两球上. 3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体转移到另一个物体;或从物体的一部 分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量 . 4.元电荷(基本电荷):电子和质子所带等量的异种电荷,电荷量e =1.60×10-19C.实验指出,所有带电体 的电荷量或者等于电荷量e ,或者是电荷量e 的整数倍.因此,电荷量e 称为元电荷.电荷量e 的数值最早 由美国科学家 用实验测得的. 5.比荷:带电粒子的电荷量和质量的比值 m q .电子的比荷为kg C m e e /1076.111?=. [同步导学] 1.物体带电的过程叫做起电,任何起电方式都是电荷的转移,而不是创造电荷. 2.在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变. 例1 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( ) A .物体所带的电荷量可以为任意实数 B .物体所带的电荷量只能是某些特定值 C .物体带电+1.60×10-9C ,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子 D .物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C 解析:物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e 的整数倍,故A 错,B 、C 、D 正 确. 如图1—1—1所示,将带电棒移近两个不带电的导体球, 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球 都带电的是 ( ) A .先把两球分开,再移走棒 B .先移走棒,再把两球分开 C .先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开 D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电 解析:带电棒移近导体球但不与导体球接触,从而使导体球上的电荷重新分布,甲球左侧感应出正电荷, 乙球右侧感应出负电荷,此时分开甲、乙球,则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷,故A 正确;如果先 移走带电棒,则甲、乙两球上的电荷又恢复原状,则两球分开后不显电性,故B 错;如果先将棒接触一下 其中的一球,则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷,故C 正确.可以采用感应起电的方法使两导体球 图1—1—1

电场强度(导)学案

高中物理电场力性质的定量描述——电场强度 一、考点突破: 知识点考纲要求题型说明 电场力性 质的定量 描述—— 电场强度 1. 深刻理解电场强度的概念; 2. 掌握电场强度的定义式并能进行场 强的合成; 3. 掌握真空中点电荷的场强公式。 选择题 计算题 本知识点属于高频考 点,属于高中阶段重要 物理概念,描述电场力 的性质,考查的方向有 矢量合成、平衡问题、 动力学问题。 二、重难点提示: 重点:1. 掌握电场强度的定义式并能进行场强的合成; 2. 深刻理解电场强度的概念。 难点:掌握电场强度的叠加原理并进行计算。 一、电场强度 1. 静电场 (1)电场是存在于电荷周围的一种物质,静电荷产生的电场叫静电场。 (2)电荷间的相互作用是通过电场实现的,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。 (3)从场的观点理解电荷间的相互作用。 2. 电场强度 电场强度 物理意义表示电场的强弱和方向。 定义 电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的电场 强度。定义式:E= q F ;单位:牛顿/库仑(N/C) 标矢性电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,

电场强度的叠加遵从平行四边形定则。 理解 电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性 质,其大小表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点的位置决定,与检 验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。 二、真空中点电荷的电场 1. 公式:E= 2 Q k r (1)Q为激发电场的场源电荷; (2)r为该点到场源电荷的距离; (3)上述公式为点电荷场强的决定式。 2. 场强的方向:正点电荷周围电场方向沿该点与电荷连线背离场源电荷; 负点电荷周围电场方向沿该点与电荷连线指向场源电荷。 3. 孤立的点电荷周围空间没有场强相同的点。 电场强度E 电场力F 1 是反映电场本身的力的性质的物理量,其大 小表示电场的强弱 仅指电荷在电场中的受力情况 2 定义式:E=F/q 计算式:F=qE 3 E的大小只决定于电场本身,与电荷q无关 F的大小由放在电场中某点的电荷 q和该点的场强E共同决定4 E是矢量,其方向与正电荷 (+q)在该点受到的电场力的方向相同 F是矢量,其方向对于正电荷(+q) 而言,F与E同向;对于负电荷(-q) 而言,F与E反向 5 E的单位:牛顿/库仑(N/C)F的单位:牛(N) 四、的对比分析 和 2 Q K E F E= = 适用范围电荷的意义 q F E=定义式,适用于一切电场q是检验电荷,E与q无关2 r Q K E=仅对点电荷的电场适用,而且为决定式Q是场源电荷,E与Q成正比

高中物理选修3-1知识点归纳(完美版)学习资料

物理选修3-1 一、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e =1.60×10-19 C );带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F K Q Q r =12 2 (真空中的点电荷){F:点电荷间的作用力(N); k:静电力常量k =9.0×109 N ?m 2 /C 2 ;Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C);r:两点电荷间的距离(m); 作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E F q =(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理);q :检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E KQ r =2 {r :源电荷到该位置的距离(m ),Q :源电荷的电量} 5.匀强电场的场强AB U E d = {U AB :AB 两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F =qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:U AB =φA -φB ,U AB =W AB /q =q P E Δ 减 8.电场力做功:W AB =qU AB =qEd =ΔE P 减{W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J),q:带电量(C),U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m);ΔE P 减 :带电体由A 到B 时势能的减少量} 9.电势能:E PA =q φA {E PA :带电体在A 点的电势能(J),q:电量(C),φA :A 点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔE P 减=E PA -E PB {带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量} 11.电场力做功与电势能变化W AB =ΔE P 减=qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量) 12.电容C =Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容εS C 4πkd =(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo =0):W =ΔE K 增或2 2 mVt qU = 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) : 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中:d U E = 垂直电场方向:匀速直线运动L =V 0t 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d =, F qE qU a m m m === 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷 的总量平分;

1.3电场强度学案

1.3电场强度 一、学习目标 1.知道电荷相互作用是通过电场实现的,知道场与实物是物质存在的两种不同形式; 2.体会用比值定义物理量的方法,理解电场强度的定义公式、单位、方向; 3.能用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度,并能进行有关的计算; 4.知道电场强度的叠加原理,并能用这一原理进行简单计算; 5.知道电场线的定义和特点,会用电场线描述电场强度的大小和方向,知道几种典型电场的电场线分布。 二、学习重点 电场强度的概念及其定义式 三、学习难点 对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算 四、学习过程 学习目标一──知道电荷相互作用是通过电场实现的,知道场与实物是物质存在的两种不同形式; 问题1:两个点电荷间产生作用力,需要直接接触吗? 问题2:电荷间的作用力是通过什么物质传递的?是超距离作用吗? 请你带着问题阅读:教材第10页《电场》和“科学漫步”栏目《法拉第和场的概念》1.英国物理学家、化学家首先提出场的概念。他指出:电荷的周围存在,带电体间的相互作用是通过它们各自产生的传递的。电场是一种特殊形态的,电场最基本的特征是,这也是检验空间是否存在电场的依据之一。 2.场是一种“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量,电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播; “特殊”──看不见、摸不着;“存在于电荷周围” 场的概念:电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质。场与实物是物质存在的两种不同形式。 学习目标二──体会用比值定义物理量的方法,理解电场强度的定义公式、单位、方向; 思考:用什么可以检验空间存在的看不见又摸不着的电场? 请你阅读教材第10-11页“电场强度” 检验电荷(试探电荷): ; 场源电荷: 和老师一起分析:如图所示,在场源电荷Q形成的电场中P点,分别放一检验电荷+q,+2q,+3q,分别计算检验电荷所受的电场力大小和F/q的比值。

高中物理选修3-1电场公式总结

高中物理选修3-1电场公式总结 物理选修3-1电场公式 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电 体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中) {F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们 的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式) {E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的 电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距 离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量 (C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd {WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀 强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}

9.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量 (C),φA:A点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数) 常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2, Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平抛垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2, a=F/m=qE/m 注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分; (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直; (3)常见电场的电场线分布要求熟记;

人教物理选修31课时分层作业3 电场强度 含解析

课时分层作业(三) (时间:40分钟分值:100分) [基础达标练] 一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分) 1.关于电场强度,下列说法正确的是() A.在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度都相同 B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大 C.若放入正电荷时,电场中某点的电场强度方向向右,则放入负电荷时,该点的电场强度方向仍向右 D.电荷所受到的静电力很大,说明该点的电场强度很大 C[电场强度是矢量,在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度的大小是相同的,但是方向不同,所以不能说电场强度相同,选项A错误;判 定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷,根据E=F q 来比较,与产生电场的场源电荷的正负没有关系,选项B错误;电场强度的方向与试探电荷无关,选项C 正确;虽然电场强度的大小可以用E=F q 来计算,但E=F q 并不是电场强度的决定 式,电场中某点的电场强度大小是一个定值,与所放入的试探电荷及电荷的受力情况无关,选项D错误。] 2.(多选)如图所示是某电场区域的电场线分布,A、B、C是 电场中的三个点,下列说法正确的是() A.A点的电场强度最小 B.B点的电场强度最小 C.把一个正点电荷分别放在这三点时,其中放在B点时受到的静电力最大D.把一个负点电荷放在A点时,所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致 AC[电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,A正确,B

错误;B点的电场强度最大,由F=qE知,C正确;负电荷受力方向与电场强度的方向相反,D错误。] 3.电场中有一点P,下列说法正确的是() A.若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点场强减半 B.若P点没有试探电荷,则P点的场强为零 C.P点的场强越大,则同一电荷在P点所受的电场力越大 D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 C[电场强度是由电场本身决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关,选项A、B错误。电荷量一定时,由F=Eq可知,场强越大,所受的电场力越大,C正确。若试探电荷是正电荷,它的受力方向就是该点的场强方向,若试探电荷是负电荷,它的受力方向的反方向是该点场强的方向,D 错误。] 4.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)() A B C D D[电荷做曲线运动,电场力与速度方向不在同一直线上,应指向轨迹弯曲

《电场 电场强度》课堂教学设计

《电场电场强度》 教学目标: (一)知识与技能 1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态. 2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的.3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算. 4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算. (二)过程与方法 通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。 (三)情感态度与价值观 培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。 教学重点:电场强度的概念及其定义式 教学难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算 教学方法:对比法、讲授法、启发式 教学过程: (一)引入新课 问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的? (二)新课教学-----第3节电场电场强度 1、电场: 启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性.利用课本图1.3-1说明:电荷A和B 是怎样通过电场与其他电荷发生作用.电荷A对电荷B的作用,实际上是电荷A 的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B的电场对电荷A的作用. (1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围

都存在电场. 特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加. 物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量. (2)基本性质:主要表现在以下几方面 ①放入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样. ②电场能使放入其中的导体产生静电感应现象. ③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量. 可见,电场具有力和能的特征 提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向. 2、电场强度(E): 由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知,电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷 (1)关于试探电荷和场源电荷(详见P ) 12 注意:检验电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响 指出:虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱,但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱.实验表明:在电场中的同一点,电场力F与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱. (2)电场强度 ①定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E表示。 公式(大小):E=F/q (适用于所有电场) 单位:N/C 意义P 13

人教版高中物理选修3-1检测试题:电场电场强度.docx

高中物理学习材料 作业 电场 电场强度 一、选择题(每小题5分,共50分) 1.A 下列说法中,正确的是( ) A.由公式q F E = 知,电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受电场力的大小成正比,与电荷的电荷量成反比 B.由公式q F E = 知,电场中某点的场强方向,就是置于该点的电荷所受电场力的方向 C.在公式q F E = 中,F 是电荷q 所受的电场力,E 是电荷q 产生的电场的场强 D.由F=qE 可知,电荷q 所受电场力的大小,与电荷的电荷量成正比,与电荷所在处的场强大小成正比 答案:D 2.A 下列关于点电荷的场强公式2r Q k E =的几种不同的理解,不正确的是( ) A.在点电荷Q 的电场中,某点的场强大小与Q 成正比,与r 2 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,各点的场强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场强相等 答案:BCD 3.A 电场中a 、b 、c 三点的电场强度分别为C N 1E C N 4E C N 5E c b a -==-=、、,那么这三点的电场强度由强到弱的顺序是( ) A.a 、b 、c B.b 、c 、a C.c 、a 、b D.a 、c 、b 答案:A 4.B 在电场中某点放人电荷量为q 的正电荷时,测得该点的场强为E ,若在同一点放入电荷量q ′=-2q 的负电荷时,测得场强为E ′,则有( ) A.E ′=E ,方向与E 相反 B.E ′=2E ,方向与E 相同 C.E 2 1 E =',方向与E 相同 D.E ′=E ,方向与E 相同 答案:D

物理选修31第一章知识点总结

第一章 电场基本知识点总结 (一)电荷间的相互作用 1.电荷间有相互作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引,两电荷间的相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。 2.库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= kQ1Q2/r2, 静电力常量k=9.0×109N ·m2/C2。 (二)电场强度 1.定义式:E=F/q ,该式适用于任何电场. E 与 F 、q 无关只取决于电场本身,与密度ρ类似,密度ρ定义为V m =ρ ,而ρ与m 和V 均无关,只与物质本身的性质有关. (1)场强E 与电场线的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向,电场线的方向与场强E 的大小无直接关系。 (2)场强的合成:场强E 是矢量,求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。 (3)电场力:F=qE ,F 与q 、E 都有关。 2.决定式 (1)E=kQ/ r2,仅适用于在真空中点电荷Q 形成的电场,E 的大小与Q 成正比, 与r2成反比。 (2)E=U/d ,仅适用于匀强电场。 d 是沿场强方向的距离,或初末两个位置等势面 间的距离。 3.电场强度是矢量,其大小等于F 与q 的比值,反映电场的强弱; 其方向规定为正电荷受力的方向. 4. 电场强度的叠加是矢量的叠加 空间中若存在着几个电荷,它们在P 点都激发电场,则P 点的电场为这几个电荷单独 在P 点产生电场的场强的矢量合. (三)电势能 1.电场力做功的特点:电场力对移动电荷做功与路径无关,只与始末位的电势差有关,Wab=qUab 2.判断电势能变化的方法 (1)根据电场力做功的正负来判断,不管正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷的 电势能一定减少;电场力对电荷做负功,该电荷的电势能一定增加。 (2)根据电势的定义式U=ε/q 来确定。 (3)利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低 (四)电势与电势差 1.电场中两点间的电势差公式(两个):U AB =W AB /q ;U AB = 2、电场中某点的电势公式: =W A ∞/q = E A (电势能)/ q (五)静电平衡 把金属导体放入电场中时,导体中的电荷重新分布,当感应电荷产生的附加电场E '与原场强E0叠加后合场强E 为零时,即E= E0 +E '=0,金属中的自由电子停止定向移B A ??-A ?A ?

《电场-电场强度》课堂教学设计

《电场-电场强度》课堂教学设计 以下是为大家整理的《电场-电场强度》课堂教学设计的相关范文,本文关键词为电场-电场强度,课堂,教学设计,,您可以从右上方搜索框检索更多相关文章,如果您觉得有用,请继续关注我们并推荐给您的好友,您可以在教师教学中查看更多范文。 《电场电场强度》 教学目标: (一)知识与技能 1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态. 2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的. 3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算. 4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.(二)

过程与方法 通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。 (三)情感态度与价值观 培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。教学重点:电场强度的概念及其定义式 教学难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学方法:对比法、讲授法、启发式教学过程: (一)引入新课 问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的? (二)新课教学-----第3节电场电场强度1、电场: 启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性.利用课本图1.3-1说明:电荷A和b是怎样通过电场与其他电荷发生作用.电荷A 对电荷b的作用,实际上是电荷A的电场对电荷b的作用;电荷b 对电荷A的作用,实际上是电荷b的电场对电荷A的作用.(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围 都存在电场.

人教版高中物理选修3-1电场

高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 肥西中学高二《静电场》诊断性测试物理卷 一、单选题共10小题,每小题4分,共40分。 1.带电微粒所带的电荷量的值不可能是下列的:( ) A .2.4×10-19C B .-6.4×10-19 C C .-1.6×10-19C D .4×10-17C 2.下列关于电场强度的说法中,正确的是( ) A .公式q F E =只适用于真空中点电荷产生的电场 B .由公式q F E = 可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成 正比 C .在公式22 1r Q Q k F =中,22r Q k 是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小;21 r Q k 是 点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处的场强大小 D .由公式2r kQ E =可知,在离点电荷非常靠近的地方(r →0),电场强度E 可达无穷大 3.如图所示,中子内有一个电荷量为 e 32+的上夸克和两个电荷量为e 31-的下夸克,3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为( ) A .2r ke B .23r ke C .29r ke D .2 32r ke 4.在匀强电场中,将一个带电量为q ,质量为m 的小球由静止释放,带电小球的轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为θ,如图5所示,那么匀强电场的场强大小为 ( )

A .最大值是mgtg θ/q B .最小值是mgsin θ/q C .唯一值是mgtg θ/q D .同一方向上,可有不同的值. 5.如右图在点电荷Q 产生的电场中,虚线表示等势面,实线表示α粒子(带 正电)穿过电场时的轨迹,A 、B 为轨迹与两等势面的交点,则下列说法正 确的是: ( ) A .Q 可能是正电荷,也可能是负电荷 B .电势φA >φB ,粒子动能E kA >E kB C .电势φA <φB ,粒子电势能E PA >E PB D .场强 E A E kB 6.如图17-6所示,水平放置的平行金属板与电源相连,板间距离为d , 板间有一质量为m .电量为q 的微粒恰好处于静止状态,若再将开关 断开,再将两板间距离先增大为2d ,再减小到d/2,则微粒将 ( ) A.先向上加速运动,后向下加速运动 B.先向下加速运动,后向上 加速运动. C.保持静止. D.一直向下运动. 7.如图所示,三条虚线表示某电场的三个等势面,其中φ1=30V , φ2=20V , φ3=10V 一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨 迹从A 点运动到B 点,由此可知 ( ) A.粒子带负电 B.粒子的速度变大 C.粒子的加速度变大 D.粒子的电势能变大 8.如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷, 带负电的小物体以初速度v 1从M 点沿斜面上滑,到达N 点时速 度为零,然后下滑回到M 点,此时速度为v 2(v 2

1.3电场强度-选能力课时针对练习—人教版高中物理选修3-1

1.3电场强度选能力课时针对练习 1.在电场中的某点放一个检验电荷,其电荷量为q ,受到的电场力为F ,则该点的 电场强度为E =F q ,下列说法正确的是( ) A .若移去检验电荷,则该点的电场强度为0 B .若检验电荷的电荷量变为4q ,则该点的场强变为4E C .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小不变,但方向相反 D .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小、方向均不变 2.下列各电场中,A 、B 两点电场强度相同的是( ) 3(多选) 如图所示,半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷,总电荷量为Q ,若在圆环上切去一小段l (l 远小于R ),则圆心O 处的电场( ) A .方向从O 指向A B B .方向从AB 指向O C .场强大小为klQ R2 D .场强大小为klQ 2πR3 4.直角坐标系xOy 中,M 、N 两点位于x 轴上,G 、H 两点坐标如图.M 、N 两点各固定一负点电荷,一电量为Q 的正点电荷置于O 点时,G 点处的电场强度恰好为零.静电力常 量用k 表示.若将该正点电荷移到G 点,则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ 4a2 ,沿y 轴正向 B.3kQ 4a2 ,沿y 轴负向

C.5kQ 4a2 ,沿y轴正向 D.5kQ 4a2 ,沿y轴负向 5 .A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v -t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是选项中的( ) 6.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,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 7.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则( ). A.a一定带正电,b一定带负电 B.a的速度将减小,b的速度将增加 C.a的加速度将减小,b的加速度将增加 D.两个粒子的动能,一个增加一个减小 8.[多选]如图甲所示,真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。在A点放一个带正电的试探电荷,在B点放一个带负电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同,静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是( )

2019-2020学年高中物理 第1章 电场 第5节 电场强度与电势差的关系学案 粤教版选修3-1

第五节 电场强度与电势差的关系 [学习目标] 1.理解在匀强电场中电势差与电场强度的关系:U AB =Ed AB ,并了解其适用条件.(重点) 2.会用U =Ed 或E =U d 解决有关问题.(重点、难点) 3.知道电场强度另一单位“伏特每米”的物理意义. 4.知道电场线与等势面的关系.(重点) 一、探究场强与电势差的关系 在匀强电场中: 1.电场力做功W 与电势差U 的关系为W =qU . 2.电场力做功W 与电场力qE 的关系为W =qEd . 3.电场强度与电势差的关系E =U d . 二、电场线与等势面的关系

1.由W AB =qU AB 可知,在同一等势面上移动电荷时因U AB =0,所以电场力不做功,电场力的方向与电荷移动的方向垂直. 2.电场线与等势面的关系 (1)电场线与等势面垂直. (2)沿电场线方向各等势面上的电势减小,逆着电场线方向各等势面上的电势增大. (3)电场线密的区域等势面密,电场线疏的区域等势面疏. 1.正误判断 (1)在公式E =U d 中d 是沿电场线方向的距离. (√) (2)W =qU 仅用于匀强电场. (×) (3)等势面上各点的电场强度也是相同的. (×) (4)点电荷电场中的等势面,是以点电荷为球心的半径不同的同心球面. (√) (5)等量异种电荷连线的中垂线一定是等势线. (√) 2.对公式E = U ab d 的理解,下列说法正确的是( ) A .此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差 B .a 点和b 点距离越大,则这两点的电势差越大 C .公式中d 是指a 点和b 点之间的距离 D .公式中的d 是匀强电场中a 、b 两个等势面间的垂直距离 D [公式 E = U ab d 只适用于匀强电场,故A 错;E 不变时,沿电场线方向的距离d 越大,U ab 越大,B 错误;d 为沿电场线方向上两点的距离,C 错误,D 正确.] 3.(多选)场强为E =1.0×102 V/m 的匀强电场中,有相距2.0×10-2 m 的a 、b 两点,则 a 、 b 两点间的电势差可能为( )

高中物理选修3-1静电场重点题型专题练习

静电场重点题型复习 题型一、利用电场线判断带电粒子运动情况 1.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N, 以下说法正确的是() A.粒子必定带正电荷 B.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能 C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能 2.如图所示,a、b带等量异种电荷,MN为a、b连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v射出,开始时一段轨迹如图中实线所示,不考虑粒子的重力,则在飞越该电场的过程中() A.该粒子带正电 B.该粒子的动能先增大,后减小 C.该粒子的电势能先减小,后增大 D.该粒子运动到无穷远处后,速率大小一定仍为v 3.某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是( ) A.c点场强大于b点场强 B.c点电势高于b点电势 C.若将一试电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点 D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电 势能减小 4.如图所示,在竖直平面内,带等量同种电荷的小球A、B,带电荷量为-q(q>0),质量都为m,小球可当作质点处理.现固定B球,在B球正上方足够高的地方释放A球,则从释放A球开始到A球运动到最低点 的过程中() A小球的动能不断增加 B.小球的加速度不断减小 C.小球的机械能不断减小 D.小球的电势能不断减小 5.如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点运动到B点,动能损失了0.1J,若A点电势为10V,则() A.B点电势为零 B.电场线方向向左 C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线① D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线②

高中电荷及其守恒定律库仑定律电场强度学案教案

高中电荷及其守恒定律库仑定律电场强度学案 教案 Last revised by LE LE in 2021

§电荷及其守恒定律、库仑定律、电场强度 夏津一中白炎贞刘春红【学习目标】 1、了解元电荷的含义,理解电荷守恒定律的不同表述。 2、掌握库仑定律,能够解决有关的问题。 3、理解电场强度及其矢量性,掌握电场强度的叠加,并进行有关的计算。 4、知道用电场线描述电场的方法。理解引入电场线的意义。 【自主学习】 一、电荷及电荷守恒 1、自然界中存在电荷,正电荷和负电荷,同种电荷相互,异种电荷相互。 电荷的多少叫做,单位是库仑,符号是C。 所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍,电荷量e称为。 2、(1)点电荷是一种模型,当带电体本身和对研究的问题影响不大时,可以将带电体视为点电荷。真正的点电荷是不存在的,这个特点类似于力学中质点的概念。 3、使物体带电有方法:摩擦起电、感应起电、接触起电,其实质都是电子的转移。 4、电荷既不能,也不能,只能从一个物体到另一个物体,或从物体的转移到,在转移的过程中,电荷的总量,这就是电荷守恒定律。 二、库仑定律 1、真空中两个之间的相互作用力F的大小,跟它们的电荷量Q 1、Q 2 的乘积 成,跟它们的距离r的成反比,作用力的方向沿着它们的。 公式F= 其中静电力常量k 适用范围:真空中的。

(1)F E q = 是电场强度的定义式,适用于 的静电场。 (2)2 Q E k r =是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式,只适用于 在真空中形成的电场。 (3)U E d =是匀强电场中场强的计算式,只适用于 ,其中,d 必须 是沿 的距离。 3、电场的叠加 电场需按矢量的运算法则,即按平行四边形定则进行运算。 四、电场线 (1)电场线:在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的 方向都跟该点的 方向一致,这样的曲线就叫做电场线。电场线是人们为了描述 而人为地画出来的,电场中并非真正存在着这样一些曲线。它可以形象直观地反映电场的 和 。 (2)电场线的性质:电场线起始于 (或无穷远处);终止于 (或无穷远处)。其上每一点的切线方向和该点的 方向一致。疏密程度反映了电场的 ,电场线密集的地方场强 ;电场线稀疏的地方场强 。在没有电荷的空间,电场线不能 ,两条电场线不能 。 (3)与电势的关系:在静电场中,电场线和等势面 且由电势较 的等势面指向电势较低的等势面。顺着电场线的方向电势越来 ,但顺着电场线的方向场强 越来越小。 (4)电场线和电荷在电场中的运动轨迹是 的,它们只有在一定的条件下才能重合。即: ①电场线是 。 ②电荷的初速度为零或不为零,但速度方向和电场线 。 ③电荷仅受电场力作用或受其他力的方向和电场线平行。 只有同时满足这三个条件,轨迹才和电场线重合。 【典型例题】 例1:如图1-1所示,有两个带电小球,电量分别为+Q 和+9Q ,在真空中相距0.4m 。如果引进第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态,第三个小球带的是哪种电荷应放在什么地方电量是Q 的几倍 A C B (图1-1) (1)审题(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程)

人教版高中物理选修3-1电场答案

高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作) 电场答案 一、电场力的性质 例1【解析】A 、B 两球互相吸引,说明它们必带异种电荷,因而它们的带电量分别为±q .当第三个不带电的C 球与A 球接触后,A 、C 两球带电量平分,假设每球带电量为2 q q +='.当再把C 球与B 球接触后,两球的电荷先中和,再平分,每球带电量4 q q -=''.由库仑定律2 21r Q Q k F =知,当移开C 球后由 于r 不变.所以A 、B 两球之间的相互作用力的大小是8F F = '. 例2【解析】⑴因每个电荷都处于平衡状态,则对q 1而言,q 3对q 1的作用力应与q 2对q 1的作用大小相等,方向相反,所以q 3与q 2电性必相反,即q 3应为负电荷;同理,就q 3受力平衡而言,也必有q 1与q 2电性相反,即q 1也为负电荷。 ⑵由q 1受力平衡得:22 11321 2)(L L q kq L q kq += ① 由q 3受力平衡得: 2213122 32)(L L q kq L q kq += ② 联立①②得:.)(:1:))( ::2 1 2122221321L L L L L L q q q ++= 例3【解析】等量异种电荷电场分布如图(a)所示,由图中电场线的分布可以看出,从A 到0电场线由疏到密;从O 到B 电场线由密到疏,所以从A →0→B ,电场强度应由小变大,再由大变小,而电场强度方向沿电场线切线方向,为水平向右,如图(b)所示,由于电子处于平衡状态,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所子受电场力大小相等方向相反.电子受电场力与场方 向水平向左,电子从A →O →B 过程中,电场力由小先变大,再由大变小,故另一个力方向应水平向右,其右,大小应先变大后变小,所以选项B 正确. 例4【解析】中学物理只讲点电荷场强及匀强电场场强的计算方法,一个不规则带电体(如本题的缺口带电环)所产生的场强,没有现成公式可用,但可以这样想:将圆环的缺口补上,并且它的电荷密度与缺了口的环体原有电荷密度一样,这样就形成了一个电荷均匀分布的完整带电环,环上处于同一直径两端的微小部分可看成两个相对应的点电荷,它们产生的电场在圆心O 处叠加后场强为零.根据对称性可知,带电圆环在圆心O 处的总场强E=0.至于补上的带电小段,由题给条件可视作点电荷,它在圆心O 处的场强E 1是可求的.若题中待求场强为E 2,则由021==+E E E 便可求得E 2.设原缺口环所带电荷的线密度为σ,d r Q -=πσ2,则补上的金属小段带电量d Q σ=',它在O 处的场强为 C N r d r Qd r Q k E /109)2('2221-?=-==π。 设待求的场强为2E ,由021=+E E 可得C N E E /1092 12-?--==, 负号表示1E 与2E 方向相反,即2E 的方向向左,指向缺口。 例5【解析】因为两个小环完全相同,它们的带电情况可以认为相同,令每环电荷电量为q ,既是小环,可视为点电荷。斥开后如图所示,取右面环B 为研究对象,且注意到同一条线上的拉力F 1大小相等,则右环受力情况如图,其中库仑斥力F 沿电荷连线向右,根据平衡条件: 竖直方向有 mg F =?30cos 1 ① 水平方向有 22 1130sin l kq F F F ==?+ ② 两式相除得 2 233kq mgl =,所以.32 k mgl q = 巩固练习 1.B C 2.D 3.C 4.A 5.B 6.C 7.C 8.②,7.5V/m 9.匀速圆周运动,1:4 10.1:3,1:3,1:3 11.解析:电场E 水平向右时,小球受力如右图1所示 ∴θtan mg qE =……① 电场E 逆时针转过β=450时,小球受力如右图2所示,设绳子与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件得 mg T qE =+θβcos sin ……② θβsin cos T qE =……③ q 1 q 2 q 3 图2 图 T α qE T β qE θ

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