电场强度知识点和经典习题附答案.docx

第02讲 电场强度v 根本知识一、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根本性质是对放入其中的电荷有力的作用2电场强度(1)物理意义：表示电场的强弱和方向(2)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(3)定义式：E.(4)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那么(5)点电荷的场强：二、电场线1定义：为了直观形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一系列的曲线，使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场强度的大小2特点：(1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处；(2)电场线在电场中不相交；(3)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大；(4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向；(5)沿电场线方向电势逐渐降低；(6)电场线和等势面在相交处互相垂直3几种典型电场的电场线1) 正、负点电荷形成的电场线 离电荷越近，电场线越密集，场强越强方向是正点电荷由点电荷指向无穷远，而负为电荷那么由无穷远处指向点电荷 在正(负)点电荷形成的电场中,不存在场强一样的点.假设以点电荷为球心作一个球面，电场线处处及球面相垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向处处不一样(2) 等量异种点电荷形成的电场线 两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷，场强大小可以计算 两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线方向均一样，即场强方向均一样，且总及中垂面(线)垂直在中垂面(线上)到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线中点) 在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总及中垂面(线)垂直，因此，在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功(3) 等量同种点电荷形成的电场线 两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线 两点电荷中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零 两点电荷连线中垂面(中垂线)上，场强方向总沿面(线)远离 (等量正电荷) 在中垂面(线)上从O沿面(线)到无穷远，是电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱 两个带负电的点电荷形成的电场线及两个正电荷形成的电场线分布完全一样，只是电场线的方向相反(4) 带等量异种电荷的平行板间的电场线(即匀强电场的电场线) 电场线是间隔均匀，互相平行的直线 电场线的方向是由带正电荷的极板指向带负电荷的极板(5) 点电荷及带电平板间的电场线 带电平板外表的电场线及其外表垂直！v 根底练习1、 关于电场强度的概念，以下说法正确的选项是A由E可知，某电场的场强E及q成反比，及F成正比B正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向及放入试探电荷的正负有关C电场中某一点的场强及放入该点的试探电荷的正负无关D电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零2、 在如下图的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中a、b两点电势和场强都一样的是3、 以下关于电场和电场线的说法中正确的选项是A电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅能在空间相交，也能相切B在电场中，但凡电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零C同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大D电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在4、 如图是某静电场的一局部电场线分布情况，以下说法中正确的选项是A这个电场可能是负点电荷的电场BA点的电场强度大于B点的电场强度CA、B两点的电场强度方向不一样D负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点切线方向5、 以下关于电场强度的说法中，正确的选项是A公式只适用于真空中点电荷产生的电场B由公式可知，电场中某点的电场强度E及试探电荷q在电场中该点所受的电场力成正比C在公式F=中，是点电荷Q产生的电场在点电荷Q处的场强大小；而是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q处场强的大小D由公式可知，在离点电荷非常近的地方(r0)，电场强度E可达无穷大参考答案1、C 2、C 3、CD 4、BC5、Cv 提高练习1、 如下图，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，假设带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图可以作出的正确判断是A带电粒子所带电荷的正、负B带电粒子在a、b两点的受力方向C带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D带电粒子在a、b两点的速度何处较大2、 一负电荷从电场中的A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度时间图象如下图，那么A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是以下图中的3、 AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为q和q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如下图要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，那么该点电荷QA应放在A点，Q2q B应放在B点，Q2qC应放在C点，Qq D应放在D点，Qq4、 如下图，在真空中带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r，那么：(1) 两点电荷连线的中点O的场强多大(2) 在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O点的场强如何5、 如图，用金属丝A、B弯成半径r=1m的圆弧，但在A B之间留出宽度为d =2cm，相对圆弧来说很小的间隙，将电荷量C的正电荷均匀分布在金属丝上，求圆心O处的电场强度6、 如图为点电荷Q产生的电场的三条电场线，下面说法正确的选项是 第6题图 第7题图AQ为负电荷时,E>E BQ为负电荷时,E< ECQ为正电荷时,E>E DQ为正电荷时,E< E7、 如下图，用绝缘细线拴一个质量为m的小球，小球在竖直向下的场强为E的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，那么小球带 电荷，所带电荷量为 8、 如下图，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板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偏转角而静止，小球用绝缘丝线悬挂于O点试求小球所在处的电场强度9、 在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如下图，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E关于c电荷的对称点，那么以下说法中正确的选项是AD点的电场强度一定不为零、电势可能为零BE、F两点的电场强度等大反向CE、G、H三点的电场强度一样D假设释放c电荷，c电荷将一直做加速运动10、 如下图，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷Q和Q，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的电场力分别为Fd、Fc、Fe，那么以下说法中正确的选项是AFd、Fc、Fe的方向都是水平向右BFd、Fc的方向水平向右，Fe的方向竖直向上CFd、Fe的方向水平向右，Fc0DFd、Fc、Fe的大小都相等11、 如下图，电荷量为q和q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有A体中心、各面中心和各边中点B体中心和各边中点C各面中心和各边中点D体中心和各面中心12、 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如下图；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上假设用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，以下四幅图中可能正确的选项是(忽略重力和空气阻力)13、 两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，以下能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图象是14、 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，质点的速率是递减的关于b点电场强度E的方向，以下各图所示中可能正确的选项是(虚线是曲线在b点的切线)15、 如下图，两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘水平面上P、N是小球连线的中垂线上的两点，且POON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C向N点运动的过程中，以下关于小球C的速度、加速度的图象中，可能正确的选项是16、 用电场线能很直观、很方便地比拟电场中各点场强的强弱如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称那么AB、C两点场强大小和方向都一样BA、D两点场强大小相等，方向相反CE、O、F三点比拟，O点场强最强DB、O、C三点比拟，O点场强最弱参考答案1、BCD 2、C 3、C 4、1E=2E=，方向由AB2O点的合场强EEE，方向及A、B的中垂线垂直5、，方向向左6、AC 7、负 mg/E 8、 方向向右9、D 10、A 11、D 12、A 13、A 14、D 15、BC 16、ACD