9.3 电场、电场强度习题课 课件—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册.pptx

电场、电场强度习题课习题课核心核心要点要点1:电场电场及电场及电场力力 要点归纳要点归纳(1)1)电电场场是是一一种种特特殊殊的的物物质质，并并非非由由分分子子、原原子子组组成成，虽虽然然看看不不见见、摸摸不不着着，但但它它与与实实物物一一样样客客观观存存在在着着，它它能能通通过过一一些些性性质质表表现现其其存存在在，它它与与实实物物一一样样，也也具具有有物物质质的的一一般般的的重要属性，如质量、能量等。重要属性，如质量、能量等。(2)2)电电荷荷的的周周围围一一定定存存在在电电场场，静静止止电电荷荷的的周周围围存存在在着着静静电电场场，本章所研究的规律，有些只适用于静电场。本章所研究的规律，有些只适用于静电场。(3)(3)电电荷荷间间的的相相互互作作用用是是通通过过电电场场发发生生的的，是是通通过过电电场场来来传传递的。递的。典例分析典例分析 例例题题 下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是()A A.只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B.B.电电场场是是一一种种物物质质，与与其其他他物物质质一一样样，是是不不依依赖赖我我们们的的感觉而客观存在的感觉而客观存在的C.C.电电荷荷间间的的相相互互作作用用是是通通过过电电场场产产生生的的，电电场场最最基基本本的的性质是对处在它里面的电荷有力的作用性质是对处在它里面的电荷有力的作用D.D.电场是人为设想出来的，其实并不存在电场是人为设想出来的，其实并不存在D核心核心要点要点2:电场电场强度强度 要点归纳要点归纳(1)1)唯唯一一性性：电电场场中中某某点点的的电电场场强强度度E E是是唯唯一一的的，是是由由电电场场本本身身的的特特性性(形形成成电电场场的的电电荷荷及及空空间间位位置置)决决定定的的，与与是是否否放放入入试试探探电电荷荷及及放放入入电电荷荷的的电电性性、电电荷荷量量的的多多少少均均无无关关。电电场场中中不不同同位位置置的的电电场场强强度度一般是不同的。一般是不同的。(2)(2)矢矢量量性性：电电场场强强度度描描述述了了电电场场的的方方向向，是是矢矢量量，其其方方向向与与在在该该点点的的正正电电荷荷所所受受电电场场力力的的方方向向相相同同，与与在在该该点点的的负负电电荷荷所所受受电电场场力力的方向相反。的方向相反。(3)(3)物物理理意意义义：表表示示电电场场强强弱弱和和方方向向的的物物理理量量，数数值值上上等等于于单单位位电电荷量的电荷在电场中受到的静电力。荷量的电荷在电场中受到的静电力。核心核心要点要点3:点电荷的电场、电场强度的叠加点电荷的电场、电场强度的叠加典例分析典例分析 例例题题 一一检检验验电电荷荷Q Q1 1，其其所所带带电电荷荷量量q q4 410109 9 C C，在电场中在电场中P P点受到的电场力点受到的电场力F F6 610107 7 N N。求。求：(1)(1)P P点的电场强度大小；点的电场强度大小；(2)(2)没有检验电荷时，没有检验电荷时，P P点的电场强度大小；点的电场强度大小；(3)(3)放放一一电电荷荷量量为为q q1.21.210106 6 C C的的点点电电荷荷Q Q2 2在在P P点点，受到的电场力受到的电场力F F是多大？是多大？答案答案(1)1.5102 N/C(2)1.5102 N/C(3)1.8104 N典例分析典例分析 例题例题 如图所示，真空中带电荷量分别为如图所示，真空中带电荷量分别为Q Q和和Q Q的的点电荷点电荷A A、B B相距为相距为r r，则：，则：(1)(1)两点电荷连线的中点两点电荷连线的中点O O的场强多大？的场强多大？(2)(2)在两点电荷连线的中垂线上，距在两点电荷连线的中垂线上，距A A、B B两点都为两点都为r r的的O O点的场强如何？点的场强如何？典例分析典例分析 例例题题 如如图图所所示示，A A为为带带正正电电，电电荷荷量量为为Q Q的的金金属属板板，沿沿金金属属板板的的垂垂直直平平分分线线在在距距离离板板r r处处放放一一质质量量为为m m、电电荷荷量量为为q q的的小小球球，小小球球受受水水平平向向右右的的电电场场力力作作用用而而偏偏转转角角后后静静止止。设设小小球球用用绝绝缘缘细细线线悬悬挂挂于于O O点点，求求小小球球所所在处的电场强度。在处的电场强度。【例题】如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，MOP60.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移到P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为()典例分析典例分析B核心核心要点要点3:电场电场线线+（1 1）电场线是）电场线是假想假想的，实际并不存在的，实际并不存在（2 2）电场线上每一点的）电场线上每一点的切线方向切线方向代表此点的代表此点的场强方向场强方向（3 3）任意两条电场线）任意两条电场线不会相交不会相交（4 4）电电场场线线越越密密的的地地方方，场场强强越越大大；电电场场线线越越稀稀的的地地方方，场强场强越越小小；（5 5）静静电电场场的的电电场场线线总总是是从从正正电电荷荷（或或者者从从无无穷穷远远）出出发发到到负电荷终止负电荷终止（或者延伸到无穷远）；（或者延伸到无穷远）；（6 6）电场线是非）电场线是非闭合曲线闭合曲线核心核心要点要点3:电场电场线线【例例题题】如如图图所所示示是是某某静静电电场场的的一一部部分分电电场场线线分分布布情情况况，下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A这个电场可能是负点电荷的电场这个电场可能是负点电荷的电场B点电荷点电荷q在在A点处受到的电场力比点处受到的电场力比在在B点处受到的电场力大点处受到的电场力大C正电荷可以沿电场线由正电荷可以沿电场线由B点运动到点运动到C点点D点点电电荷荷q在在A点点处处的的瞬瞬时时加加速速度度比比在在B点点处处的的瞬瞬时时加加速速度小度小(不计重力不计重力)典例分析典例分析B典例分析典例分析 例例题题 某某电电场场的的电电场场线线分分布布如如图图所所示示，下下列列说说法法正正确确的是的是()A.A.c c点的电场强度大于点的电场强度大于b b点的电场强度点的电场强度B.B.若若将将一一试试探探电电荷荷q q由由a a点点静静止止释释放放，只只在在静静电电力力作作用用下它将沿电场线运动到下它将沿电场线运动到b b点点C.C.b b点的电场强度大于点的电场强度大于d d点的电场强度点的电场强度D.D.a a点和点和b b点的电场强度的方向相同点的电场强度的方向相同C对对电场线的理解的电场线的理解的常见误区常见误区(1)(1)电场线实际上并不存在。电场线实际上并不存在。(2)(2)没有电场线的地方场强不一定为没有电场线的地方场强不一定为零零。电电场场线线的的疏疏密密程程度度可可以以定定性性地地描描述述电电场场的的强强弱弱，但不是说有电场的地方都充满了电场线。但不是说有电场的地方都充满了电场线。(3)(3)电场线电场线并并不是不是电荷电荷的的运动轨迹运动轨迹。(1)电场线并不是粒子运动的轨迹。带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子所受合外力与初速度共同决定.(2)电场线与带电粒子运动轨迹重合必须同时满足以下三个条件：电场线是直线.带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但其他力的方向沿电场线所在直线.带电粒子初速度的大小为零或初速度的方向沿电场线所在的直线.知识补充知识补充 练练习习 如如图图所所示示为为点点电电荷荷A A、B B所所形形成成的的电电场场的的电电场场线线分分布布图图，O O为为A A、B B连连线线的的中中点点，c c、d d为为ABAB垂垂直直平平分分线线上上的点，的点，OaOaObOb，OcOcOdOd，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()A.A.A A一定带正电荷，一定带正电荷，B B一定带正电荷一定带正电荷B.B.O O处的场强为零处的场强为零C.C.a a、b b两点的场强相同两点的场强相同D.D.c c、d d两点的场强相同两点的场强相同B综合拓展综合拓展例题(多选)某电场的电场线分布如图所示，则()A电荷P带正电B电荷P带负电Ca点的电场强度大于b点的电场强度D正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力AD综合拓展综合拓展例题：A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下，以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其vt图象如图所示则此电场的电场线分布可能是()A【例题】竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图所示请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？综合拓展综合拓展【例题】如图所示，绝缘细线一端固定于O点，另一端连接一带电荷量为q，质量为m的带正 电小球，要使带电小球静止时细线与竖直方向成角，可在空间加一匀强电场则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小?这时细线中的张力多大?综合拓展综合拓展答案：答案：当电场方向垂直与绳子当电场方向垂直与绳子向上向上时，有最小时，有最小场强场强;此时绳子的张力为此时绳子的张力为mgcosa1.1.求解电场强度的常规方法求解电场强度的常规方法电场强度是静电学中极其重要的概念，也是高考考点分布的重点区域之一.求电场强度常见的有定义式法、点电荷电场强度公式法、匀强电场公式法、矢量叠加法.2.2.求解电场强度的非常规思维方法求解电场强度的非常规思维方法(1)等等效效法法：在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景.例如：一个点电荷q与一个无限大薄金属板形成的电场，等效为两个异种点电荷形成的电场，如图甲、乙所示.(2)对对称称法法：利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，使复杂电场的叠加计算问题大为简化.例如：如图，均匀带电的 球壳在O点产生的场强，等效为弧BC产生的场强，弧BC产生的场强方向，又等效为弧的中点M在O点产生的场强方向.(3)填填补补法法：将有缺口的带电圆环补全为圆环，或将半球面补全为球面，从而化难为易、事半功倍.(4)微微元元法法：将带电体分成许多元电荷，每个元电荷看成点电荷，先根据库仑定律求出每个元电荷的场强，再结合对称性和场强叠加原理求出合场强.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，一电荷量为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【典例典例】答案解析题组阶梯突破题组阶梯突破题组阶梯突破题组阶梯突破【典典例例】已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同.如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R.现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为V r3，则A点处场强的大小为答案解析【典典例例】如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点有一电荷量为q(q0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)答案解析题组阶梯突破题组阶梯突破