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2025人教高中物理同步講義練習必修三9.3電場電場強度第1課時(人教版2019必修第三冊)(含答案)第九章靜電場及其應用第3節電場電場強度第1課時課程標準學習目標知道電場是一種物質。了解電場強度,體會用物理量之比定義新物理量的方法。1.知道電場的概念及電場的基本性質.2.理解電場強度及其定義式,并能用該公式進行有關計算.3.掌握點電荷的電場和電場強度的疊加.4.通過電場強度知識應用的實例,感受物理中科學技術與社會的緊密聯系,體會科學知識的應用價值,進一步增強學生的學習動力和科學意識。(一)課前閱讀:1.人體帶電,長頭發豎起散開的奧秘通過起電機使人體帶電,人的頭發會豎起散開。為什么會出現這樣的現象?你會解釋產生這一現象的原因嗎?人體帶上靜電,同種電荷相互排斥,使頭發會豎起散開。2.電場19世紀30年代,英國科學家法拉第提出一種觀點,認為在電荷的周圍存在著由它產生的電場”。電場是看不見、摸不著的。處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的。(二)基礎梳理一、電場電場強度1.試探電荷與場源電荷(1)試探電荷:為了便于研究電場各點的性質而引入的電荷,是電荷量和體積都的點電荷.(2)場源電荷:的帶電體所帶的電荷,也叫源電荷.2.電場強度(1)定義:放入電場中某點的試探電荷所受的與它的之比,叫作該點的電場強度.(2)定義式:E=eq\f(F,q).(3)單位:.(4)方向:電場強度是矢量,規定電場中某點的電場強度的方向與正電荷在該點所受的靜電力的方向,與負電荷在該點所受靜電力的方向.【概念銜接】場是物質存在的一種形式物理學的理論和實驗證實并發展了法拉第的觀點。電場以及磁場已被證明是一種客觀存在。場像分子、原子等實物粒子一樣具有能量,因而場也是物質存在的一種形式。【即學即練】1.判斷下列說法的正誤.(1)根據電場強度的定義式E=eq\f(F,q)可知,E與F成正比,與q成反比.()(2)電場中某點的電場強度與正電荷受力方向相同,當該點放置負電荷時,電場強度反向.()二、點電荷的電場電場強度的疊加1.電荷守恒定律:電荷既不會,也不會,它只能從一個物體轉移到,或者從物體的一部分轉移到;在轉移過程中,電荷的保持不變.2.電荷守恒定律的另一表述是:一個與外界沒有電荷交換的系統,保持不變.3.元電荷:最小的電荷量,e=C,由測得.所有帶電體的電荷量都是e的.4.比荷:帶電粒子的與其的比值.【拓展補充】均勻帶電球體外部場強可以證明,一個半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在球的外部產生的電場,與一個位于球心、電荷量相等的點電荷在同一點產生的電場相同即式中的r是球心到該點的距離(r>R),為整個球體所帶的電荷量。一、電場強度1.電場強度的大小和方向都是由電場本身所決定的,與試探電荷無關.2.電場強度是矢量,其方向與在該點的正電荷所受靜電力的方向相同,與在該點的負電荷所受靜電力的方向相反.3.公式E=eq\f(F,q)可變形為F=qE,正電荷所受靜電力方向與該點電場強度方向相同,負電荷所受靜電力方向與該點電場強度方向相反.【典例精析】例1.如圖所示,在一帶負電荷的導體A附近有一點B,如在B處放置一個q1=-2.0×10-8C的電荷,測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10-6N,方向如圖,則:(1)B處電場強度多大?方向如何?(2)如果換成一個q2=+4.0×10-7C的電荷放在B點,其受力多大?此時B處電場強度多大?(3)如果將B處電荷拿走,B處的電場強度是多大?二、點電荷的電場電場強度的疊加1.對點電荷電場強度公式E=keq\f(Q,r2)的理解.(1)E=keq\f(Q,r2)僅適用于真空中的點電荷的電場,而E=eq\f(F,q)適用于任何電場.(2)在計算式E=keq\f(Q,r2)中,r→0時,電場強度E不可以認為無窮大.因為r→0時,帶電荷量為Q的物體就不能看成點電荷了.2.均勻帶電球體之外某點的電場強度E=eq\f(kQ,r2),式中r為球心到該點的距離.3.電場強度是矢量,對于同一直線上電場強度的合成,可先規定正方向,進而把矢量運算轉化成代數運算,對于互成角度的電場強度的疊加,合成時遵循平行四邊形定則.【典例精析】例2.如圖所示,等邊三角形ABC的三個頂點分別固定三個點電荷+q、-q、-q,已知三角形邊長為eq\r(3)L,靜電力常量為k,則該三角形中心O點處的電場強度大小、方向如何?1.電場的性質(1)唯一性:電場中某點的電場強度E是唯一的,是由電場本身的特性(形成電場的電荷及空間位置)決定的,與是否放入試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均無關。電場中不同的地方,電場強度一般是不同的。(2)矢量性:電場強度描述了電場的強弱,是矢量,其方向與在該點的正電荷所受靜電力的方向相同,與在該點的負電荷所受靜電力的方向相反。2.與的比較公式本質區別定義式決定式適用范圍一切電場真空中點電荷的電場Q或q的意義q表示引入電場的(試探、檢驗)電荷的電荷量Q表示產生電場的點電荷(場源電荷)的電荷量關系E用F與q的比值來表示,但E的大小與F、q的大小無關E不僅用Q、r來表示,且E∝Q,E∝一、單選題1.下列關于電場的說法中正確的是()A.電荷周圍有的地方存在電場,有的地方沒有電場B.電場只能存在于真空中,不可能存在于物體中C.電場看不見、摸不著,因此電場不是物質D.電荷間的作用是通過電場傳遞的2.電場中有一點P,下列說法中正確的是()A.若放在P點的電荷量減半,則P點的場強減半B.若P點沒有放電荷,則P點場強為零C.P點場強越大,則同一電荷在P點受到的電場力越大D.P點的場強方向與放在該點的電荷的受力方向相同3.如圖,電荷量為q的正點電荷位于電場中的A點,受到的電場力為F。若把該點電荷換為電荷量為2q的負點電荷,則A點的電場強度E為(

)A.,方向與F相反 B.,方向與F相反C.,方向與F相同 D.,方向與F相同4.真空中有一個電場,在其中某點放入電荷量為6.0×10-9C的點電荷,它受到的電場力為3.0×10-4N,則該點的電場強度的大小為()A.5.0×104N/C B.5.0×105N/CC.5.0×105C/N D.5.0×104C/N5.關于電場強度有下列說法,正確的是()A.電場中某點的電場強度在數值上等于單位正電荷在該點所受的電場力B.電場強度的方向總是跟電場力的方向一致C.在點電荷Q附近的任意一點,如果沒有把試探電荷q放進去,則這一點的電場強度為零D.根據公式可知,電場強度跟電場力成正比,跟放入電場中的試探電荷的電荷量成反比6.如圖所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點,O點為半圓弧的圓心,,電荷量相等的兩個異種點電荷分別置于M、N兩點,這時O點電場強度的大小為;若將N點處的點電荷移至P點,則O點的場強大小變為,與之比為()A. B. C. D.7.直角坐標系中,M、N兩點位于x軸上,G、H兩點坐標如圖所示。M、N兩點各固定一負點電荷,一電量為Q的正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零。靜電力常量用k表示。若將該正點電荷移到G點,則H點處場強的大小和方向分別為()A.,沿y軸正向 B.,沿y軸負向C.,沿y軸正向 D.,沿y軸負向8.如圖,電荷量為的點電荷與電荷量為的均勻帶電薄板相距,點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心O。若圖中A點的電場強度大小為,方向水平向右,則圖中B點的電場強度大小為(靜電力常量為k)()A. B.C. D.二、多選題9.在電場中的某點A處放一試探電荷,它所受的靜電力大小為F,方向水平向右,則A點的電場強度大小為,方向水平向右。下列說法正確的是()A.在A點放一個負試探電荷,A點的電場強度方向變為水平向左B.在A點放一個負試探電荷,它所受的靜電力方向水平向左C.在A點放一個電荷量為的試探電荷,它所受的靜電力大小為D.在A點放一個電荷量為的試探電荷,則A點的電場強度大小變為10.如圖是電場中某點的電場強度E及所受電場力F與放在該點處的試探電荷所帶電荷量q之間的函數關系圖像,其中正確的是()A. B. C. D.11.如圖所示為在同一點電荷電場中a、b、c、d四點分別引入檢驗電荷時,測得的檢驗電荷的電荷量跟它所受電場力的函數關系圖像,那么下列敘述正確的是()A.這個電場的場強相同B.a、b、c、d四點的場強大小關系是C.同一點的電場強度隨檢驗電荷電荷量的增大而增大D.a、b、c、d四點一定在同一直線上12.如圖甲所示,在x軸上有一個點電荷Q(圖中未畫出),O、A、B為x軸上的三點。放在A、B兩點的試探電荷受到的靜電力跟其所帶電荷量的關系如圖乙所示,則(

)A.A點的電場強度大小為 B.B點的電場強度大小為C.點電荷Q在A、B之間 D.點電荷Q在O、B之間三、解答題13.在真空中O點放一個點電荷Q=+1.0×10-9C,直線MN通過O點,O、M的距離r=30cm,在M點放一個點電荷,其電荷量q=-1.0×10-10C,如圖所示。已知靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,求:(1)M點處點電荷受到的作用力;(2)M點的場強;(3)拿走M點處的點電荷后M點的場強。14.如圖所示,三個點電荷a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上,a和c帶正電,b帶負電,,,每一個點電荷都可以看作處于另外兩個點電荷的電場中,受到另外兩個點電荷的作用力。已知三角形的邊長是4cm,求:(1)點電荷b和c受到的電場力分別是多大?(2)點電荷b所處位置的電場強度是多大?方向如何?15.如圖所示,有一固定的點電荷,左方的A點處有一個負電荷,其電荷量為。測出受到的電場力F為,方向水平向右。(1)求點電荷產生的電場在A點的電場強度。(2)如把A點電荷的電荷量變為,其他條件不變,求產生的電場在A點的電場強度和該電荷受到的電場力。

第九章靜電場及其應用第3節電場電場強度第1課時課程標準學習目標知道電場是一種物質。了解電場強度,體會用物理量之比定義新物理量的方法。1.知道電場的概念及電場的基本性質.2.理解電場強度及其定義式,并能用該公式進行有關計算.3.掌握點電荷的電場和電場強度的疊加.4.通過電場強度知識應用的實例,感受物理中科學技術與社會的緊密聯系,體會科學知識的應用價值,進一步增強學生的學習動力和科學意識。(一)課前閱讀:1.人體帶電,長頭發豎起散開的奧秘通過起電機使人體帶電,人的頭發會豎起散開。為什么會出現這樣的現象?你會解釋產生這一現象的原因嗎?人體帶上靜電,同種電荷相互排斥,使頭發會豎起散開。2.電場19世紀30年代,英國科學家法拉第提出一種觀點,認為在電荷的周圍存在著由它產生的電場”。電場是看不見、摸不著的。處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的。(二)基礎梳理一、電場電場強度1.試探電荷與場源電荷(1)試探電荷:為了便于研究電場各點的性質而引入的電荷,是電荷量和體積都很小的點電荷.(2)場源電荷:激發電場的帶電體所帶的電荷,也叫源電荷.2.電場強度(1)定義:放入電場中某點的試探電荷所受的靜電力與它的電荷量之比,叫作該點的電場強度.(2)定義式:E=eq\f(F,q).(3)單位:牛每庫(N/C).(4)方向:電場強度是矢量,規定電場中某點的電場強度的方向與正電荷在該點所受的靜電力的方向相同,與負電荷在該點所受靜電力的方向相反.【概念銜接】場是物質存在的一種形式物理學的理論和實驗證實并發展了法拉第的觀點。電場以及磁場已被證明是一種客觀存在。場像分子、原子等實物粒子一樣具有能量,因而場也是物質存在的一種形式。【即學即練】1.判斷下列說法的正誤.(1)根據電場強度的定義式E=eq\f(F,q)可知,E與F成正比,與q成反比.(×)(2)電場中某點的電場強度與正電荷受力方向相同,當該點放置負電荷時,電場強度反向.(×)二、點電荷的電場電場強度的疊加1.電荷守恒定律:電荷既不會創生,也不會消滅,它只能從一個物體轉移到另一個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分;在轉移過程中,電荷的總量保持不變.2.電荷守恒定律的另一表述是:一個與外界沒有電荷交換的系統,電荷的代數和保持不變.3.元電荷:最小的電荷量,e=1.60×10-19C,由密立根測得.所有帶電體的電荷量都是e的整數倍.4.比荷:帶電粒子的電荷量與其質量的比值.【拓展補充】均勻帶電球體外部場強可以證明,一個半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在球的外部產生的電場,與一個位于球心、電荷量相等的點電荷在同一點產生的電場相同即式中的r是球心到該點的距離(r>R),為整個球體所帶的電荷量。一、電場強度1.電場強度的大小和方向都是由電場本身所決定的,與試探電荷無關.2.電場強度是矢量,其方向與在該點的正電荷所受靜電力的方向相同,與在該點的負電荷所受靜電力的方向相反.3.公式E=eq\f(F,q)可變形為F=qE,正電荷所受靜電力方向與該點電場強度方向相同,負電荷所受靜電力方向與該點電場強度方向相反.【典例精析】例1.如圖所示,在一帶負電荷的導體A附近有一點B,如在B處放置一個q1=-2.0×10-8C的電荷,測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10-6N,方向如圖,則:(1)B處電場強度多大?方向如何?(2)如果換成一個q2=+4.0×10-7C的電荷放在B點,其受力多大?此時B處電場強度多大?(3)如果將B處電荷拿走,B處的電場強度是多大?【答案】(1)200N/C方向與F1方向相反(2)8.0×10-5N200N/C(3)200N/C【解析】(1)由電場強度公式可得EB=eq\f(F1,|q1|)=eq\f(4.0×10-6,2.0×10-8)N/C=200N/C,因為B處是負電荷,所以B處電場強度方向與F1方向相反.(2)q2在B點所受靜電力大小F2=q2EB=4.0×10-7×200N=8.0×10-5N,方向與電場強度方向相同,也就是與F1方向相反.此時B處電場強度大小仍為200N/C,方向與F1方向相反.二、點電荷的電場電場強度的疊加1.對點電荷電場強度公式E=keq\f(Q,r2)的理解.(1)E=keq\f(Q,r2)僅適用于真空中的點電荷的電場,而E=eq\f(F,q)適用于任何電場.(2)在計算式E=keq\f(Q,r2)中,r→0時,電場強度E不可以認為無窮大.因為r→0時,帶電荷量為Q的物體就不能看成點電荷了.2.均勻帶電球體之外某點的電場強度E=eq\f(kQ,r2),式中r為球心到該點的距離.3.電場強度是矢量,對于同一直線上電場強度的合成,可先規定正方向,進而把矢量運算轉化成代數運算,對于互成角度的電場強度的疊加,合成時遵循平行四邊形定則.【典例精析】例2.如圖所示,等邊三角形ABC的三個頂點分別固定三個點電荷+q、-q、-q,已知三角形邊長為eq\r(3)L,靜電力常量為k,則該三角形中心O點處的電場強度大小、方向如何?【答案】eq\f(2kq,L2)方向沿AO方向【解析】O點是三角形的中心,到三個點電荷的距離為r=eq\f(\r(3)L,2sin60°)=L,三個點電荷在O點產生的電場強度大小均為E0=eq\f(kq,r2),根據平行四邊形定則和幾何知識可知,兩個點電荷-q在O點的合電場強度大小為E1=eq\f(kq,r2),再與+q在O處產生的電場強度合成,得到O點的合電場強度大小為E=E1+E0=eq\f(2kq,r2)=eq\f(2kq,L2),方向沿AO方向.1.電場的性質(1)唯一性:電場中某點的電場強度E是唯一的,是由電場本身的特性(形成電場的電荷及空間位置)決定的,與是否放入試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均無關。電場中不同的地方,電場強度一般是不同的。(2)矢量性:電場強度描述了電場的強弱,是矢量,其方向與在該點的正電荷所受靜電力的方向相同,與在該點的負電荷所受靜電力的方向相反。2.與的比較公式本質區別定義式決定式適用范圍一切電場真空中點電荷的電場Q或q的意義q表示引入電場的(試探、檢驗)電荷的電荷量Q表示產生電場的點電荷(場源電荷)的電荷量關系E用F與q的比值來表示,但E的大小與F、q的大小無關E不僅用Q、r來表示,且E∝Q,E∝一、單選題1.下列關于電場的說法中正確的是()A.電荷周圍有的地方存在電場,有的地方沒有電場B.電場只能存在于真空中,不可能存在于物體中C.電場看不見、摸不著,因此電場不是物質D.電荷間的作用是通過電場傳遞的【答案】D【解析】電荷的周圍空間的任何地方都存在電場,電場是一種看不見,摸不著的特殊物質,它與其他物質一樣,是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西,在真空中、物體中都能存在。電場的基本性質是對處于其中的電荷有力的作用,電荷間的作用是通過電場傳遞的。故選D。2.電場中有一點P,下列說法中正確的是()A.若放在P點的電荷量減半,則P點的場強減半B.若P點沒有放電荷,則P點場強為零C.P點場強越大,則同一電荷在P點受到的電場力越大D.P點的場強方向與放在該點的電荷的受力方向相同【答案】C【解析】AB.場強反映電場本身的性質,只由電場本身決定,與試探電荷無關,則若放在P點的電荷的電荷量減半,P點的場強不變;P點沒有放電荷,P點的場強也不變,故AB錯誤;C.根據F=Eq知,P點的場強越大,則同一電荷在P點所受的電場力越大,故C正確;D.根據場強方向的規定,正電荷所受電場力的方向與場強方向相同,負電荷所受電場力的方向與場強的方向相反,故D錯誤。故選C。3.如圖,電荷量為q的正點電荷位于電場中的A點,受到的電場力為F。若把該點電荷換為電荷量為2q的負點電荷,則A點的電場強度E為(

)A.,方向與F相反 B.,方向與F相反C.,方向與F相同 D.,方向與F相同【答案】C【解析】由題可知電荷量為q的正點電荷位于電場中的A點,受到的電場力為F,則該點的電場強度大小為,方向與正電荷受力方向相同,即與F的方向相同;而電場強度本身是反映電場性質的物理量,只由電場本身決定,與試探電荷無關,所以不會因為試探電荷的改變而改變。故選C。4.真空中有一個電場,在其中某點放入電荷量為6.0×10-9C的點電荷,它受到的電場力為3.0×10-4N,則該點的電場強度的大小為()A.5.0×104N/C B.5.0×105N/CC.5.0×105C/N D.5.0×104C/N【答案】A【解析】根據電場強度的定義式有解得E=5.0×104N/C故選A。5.關于電場強度有下列說法,正確的是()A.電場中某點的電場強度在數值上等于單位正電荷在該點所受的電場力B.電場強度的方向總是跟電場力的方向一致C.在點電荷Q附近的任意一點,如果沒有把試探電荷q放進去,則這一點的電場強度為零D.根據公式可知,電場強度跟電場力成正比,跟放入電場中的試探電荷的電荷量成反比【答案】A【解析】A.根據電場強度的定義式可知,電場中某點的電場強度在數值上等于單位正電荷在該點所受的電場力,A正確;B.電場中某點的電場強度的方向總是跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同,與負電荷在該點所受的電場力的方向相反,B錯誤;C.電場中某點的場強取決于電場本身,與有無試探電荷無關,如果沒有把試探電荷q放進去,這一點的電場強度不變,C錯誤;D.是電場強度的比值定義式,場強取決于電場本身,與試探電荷所受的電場力、電荷量均無關,因此不能認為電場強度跟電場力成正比,跟放入電場中的試探電荷的電荷量成反比,D錯誤。故選A。6.如圖所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點,O點為半圓弧的圓心,,電荷量相等的兩個異種點電荷分別置于M、N兩點,這時O點電場強度的大小為;若將N點處的點電荷移至P點,則O點的場強大小變為,與之比為()A. B. C. D.【答案】B【解析】根據電場的疊加原理,兩個帶電量相等的異種點電荷分別置于M、N兩點時,兩電荷在O點產生的電場方向同向,并且大小都為所以O點的電場強度大小當置于N點處的點電荷移至P點時,兩電荷在O點產生的電場方向夾角為120°,根據矢量的疊加可知O點的場強大小變為故與之比為。故選B。7.直角坐標系中,M、N兩點位于x軸上,G、H兩點坐標如圖所示。M、N兩點各固定一負點電荷,一電量為Q的正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零。靜電力常量用k表示。若將該正點電荷移到G點,則H點處場強的大小和方向分別為()A.,沿y軸正向 B.,沿y軸負向C.,沿y軸正向 D.,沿y軸負向【答案】B【解析】正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零,則作為對稱點的H點處的電場強度也為零,正點電荷在H點的場強大小方向沿y軸正向。由于H點處的電場強度為零,則兩個負點電荷在H點的合場強大小方向沿y軸負向。當正點電荷移到G點后,正點電荷在H點的場強大小方向沿y軸正向,兩個負點電荷在H點的合場強大小為,方向沿y軸負向,因此H點處場強的大小為方向沿y軸負向。故選B。8.如圖,電荷量為的點電荷與電荷量為的均勻帶電薄板相距,點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心O。若圖中A點的電場強度大小為,方向水平向右,則圖中B點的電場強度大小為(靜電力常量為k)()A. B.C. D.【答案】A【解析】點電荷在A點產生的電場強度為方向水平向左,故帶電薄板在A點產生的場強方向水平向右。根據對稱性,帶電薄板在B點產生的場強與在A點產生的場強等大反向,根據電場疊加原理,可知B點場強大小合場強方向水平向左。故選A。二、多選題9.在電場中的某點A處放一試探電荷,它所受的靜電力大小為F,方向水平向右,則A點的電場強度大小為,方向水平向右。下列說法正確的是()A.在A點放一個負試探電荷,A點的電場強度方向變為水平向左B.在A點放一個負試探電荷,它所受的靜電力方向水平向左C.在A點放一個電荷量為的試探電荷,它所受的靜電力大小為D.在A點放一個電荷量為的試探電荷,則A點的電場強度大小變為【答案】BC【解析】AD.電場強度的大小與方向與放置的電荷無關,始終為,方向水平向右,故AD錯誤;B.正、負試探電荷在電場中同一位置所受電場力的方向相反,則負試探電荷所受電場力方向向左,故B正確;C.在A點放置一個電荷量為的試探電荷,它所受的電場力為故C正確。故選BC。10.如圖是電場中某點的電場強度E及所受電場力F與放在該點處的試探電荷所帶電荷量q之間的函數關系圖像,其中正確的是()A. B. C. D.【答案】AD【解析】AB.電場強度由電場本身決定,與試探電荷無關,故該點電場強度是個定值,故A正確,B錯誤;CD.根據可知,F-q圖像是正比例函數圖像,故C錯誤,D正確。故選AD。11.如圖所示為在同一點電荷電場中a、b、c、d四點分別引入檢驗電荷時,測得的檢驗電荷的電荷量跟它所受電場力的函數關系圖像,那么下列敘述正確的是()A.這個電場的場強相同B.a、b、c、d四點的場強大小關系是C.同一點的電場強度隨檢驗電荷電荷量的增大而增大D.a、b、c、d四點一定在同一直線上【答案】BD【解析】AB.由圖像的斜率大小等于場強的大小可知,四點的場強大小關系是,故A錯誤,B正確;C.同一點的電場強度是由電場本身決定的,與檢驗電荷的電荷量無關,故C錯誤;D.因電場力分別沿正方向和反方向,則說明四點一定在同一直線上,故D正確。故選BD。12.如圖甲所示,在x軸上有一個點電荷Q(圖中未畫出),O、A、B為x軸上的三點。放在A、B兩點的試探電荷受到的靜電力跟其所帶電荷量的關系如圖乙所示,則(

)A.A點的電場強度大小為 B.B點的電場強度大小為C.點電荷Q在A、B之間 D.點電荷Q在O、B之間【答案】AC【解析】設A、B兩點的電場強度分別為、,根據題圖乙信息可知,圖線的斜率即為電場強度,則A點為正電荷,可知場強方向為右,B點為負電荷,受力向右,可知場強向左,A、B兩點的電場強度方向相反,由點電荷電場的特點知,該點電荷應放在A、B之間。故選AC。三、解答題13.在真空中O點放一個點電荷Q=+1.0×10-9C,直線MN通過O點,O、M的距離r=30cm,在M點放一個點電荷,其電荷量q=-1.0×10-10C,如圖所示。已知靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,求:(1)M點處點電荷受到的作用力;(2)M點的場強;(3)拿走M點處的點電荷后M點的場強。【答案】(1)大小為1.0×10-8N,方向沿MO指向O;(2)大小為100N/C,方向沿OM連線背離O;(3)大小為100N/C,方向沿OM連線背離O【解析】(1)根據庫侖定律,得因為Q帶正電,M處點電荷帶負電,庫侖力是吸引力,所以作用力的方向沿MO指向O。(2)M點的場強因為某點處場強的方向跟正電荷在該點處受電場力的方向相同,跟負電荷在該點處受電場力的方向相反,故M點處場強方向沿OM連線背離O。(3)電場中某點的場強與該點是否存在電荷無關,故M點的場強仍為100N/C,方向沿OM連線背離O。14.如圖所示,三個點電荷a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上,a和c帶正電,b帶負電,,,每一個點電荷都可以看作處于另外兩個點電荷的電場中,受到另外兩個點電荷的作用力。已知三角形的邊長是4cm,求:(1)點電荷b和c受到的電場力分別是多大?(2)點電荷b所處位置的電場強度是多大?方向如何?【答案】(1)12.5N,12.5N;(2),電場方向為ab、cb連線夾角的平分線方向且指向三角形外側。【解析】(1)對電荷b受力分析,b受到a和c的引力作用,根據庫侖力公式得可知兩個力的夾角為60°,所以合力為方向為ba、bc連線夾角的平分線方向且指向三角形內側。對電荷c受力分析,a對c為斥力,b對c為引力,根據庫侖力得由牛頓第三定律得由幾何關系知,合力為方向與ac的連線成夾角30°(2)根據電場強度的定義負電荷受力方向與電場相反,所以電場方向為ab、cb連線夾角的平分線方向且指向三角形外側,如圖所示。15.如圖所示,有一固定的點電荷,左方的A點處有一個負電荷,其電荷量為。測出受到的電場力F為,方向水平向右。(1)求點電荷產生的電場在A點的電場強度。(2)如把A點電荷的電荷量變為,其他條件不變,求產生的電場在A點的電場強度和該電荷受到的電場力。【答案】(1),方向水平向左;(2),方向為水平向左,,方向為水平向右。【解析】(1)已知放入的電場中A點的電荷所受的電場力F和該電荷所帶電荷量,由電場強度的定義式,可得A點的電場強度的大小由于負電荷所受電場力的方向跟該點的電場強度方向相反,可知A點的電場強度方向水平向左。(2)電場強度的大小只與電場本身性質有關,也就是只與產生該電場的場源電荷有關,而與放入電場的試探電荷無關。即使放在A點的電荷的電荷量變化了,產生的電場在A點的電場強度也不會發生變化,仍為,方向為水平向左。放入A點的電荷變為,則該電荷受到的電場力大小為方向為水平向右。

第九章靜電場及其應用第3節電場電場強度第2課時課程標準學習目標會用電場線描述電場。1.知道什么是電場線并掌握電場線的特點.2.知道孤立正負點電荷、等量同種(異種)點電荷電場線的分布特點.知道什么是勻強電場及其特點.3.掌握兩個等量同種(異種)點電荷連線及中垂線上的電場變化規律.4.通過電場線、勻強電場知識應用的實例,感受物理中科學技術與社會的緊密聯系,體會科學知識的應用價值,進一步增強學生的學習動力和科學意識。(一)課前閱讀:(1)電荷周圍存在著電場,法拉第采用了什么簡潔方法來描述電場?(2)在實驗室,可以用實驗模擬電場線;頭發屑在蓖麻油中排列顯示了電場線的形狀,這能否說明電場線是實際存在的線?(二)基礎梳理一、電場線勻強電場1.英國物理學家首先用電場線描述電場.2.電場線是畫在電場中的一條條的曲線,曲線上每點的——方向表示該點的電場強度方向.3.電場線的特點(1)電場線從或無限遠出發,終止于或負電荷.(2)電場線在電場中.(3)在同一電場中,電場強度較大的地方電場線,電場強度較小的地方電場線.4.勻強電場(1).概念:如果電場中各點的電場強度的大小、方向,這個電場就叫作勻強電場.(2).特點:①電場方向處處相同,電場線是.②電場強度大小處處相等,電場線疏密程度.【微點撥】電場是客觀存在的,電場線是假想的線電場以及磁場已被證明是一種客觀存在。用“線”描述“場”是法拉第為物理學做出的重大貢獻之一。電場線是為了形象描述電場而引入的假想的線。【即學即練】1.判斷下列說法的正誤.(1)電場線不僅能在空間相交,也能相切.()(2)在電場中,凡是電場線通過的點的電場強度不為零,不畫電場線區域內的點的電場強度為零.()(3)同一試探電荷在電場線密集的地方所受靜電力大.()(4)電場線是人們假設出來的,用以形象表示電場的強弱和方向,客觀上并不存在.()二、兩個等量點電荷的電場1.等量異種點電荷(1)在圖中畫出等量異種點電荷周圍的電場線.(2)完成下列填空:①兩點電荷連線之間的電場強度大小變化情況是:從左向右電場強度大小變化情況為__________;在O點左側電場強度方向________,在O點右側電場強度方向________.②從兩點電荷連線中點O沿中垂線到無限遠,電場強度大小變化情況是________;在O點上方電場強度方向________,在O點下方電場強度方向________.③連線或中垂線上關于O點對稱的兩點電場強度大小________(填“相等”或“不相等”),方向________(填“相同”或“相反”).2.等量同種點電荷(1)在圖中畫出等量正點電荷周圍的電場線.(2)完成下列填空:①兩點電荷連線之間的電場強度大小變化情況是從左向右電場強度大小變化情況是__________;在O點左側電場強度方向________,在O點右側電場強度方向________.②從兩點電荷連線中點O沿中垂線到無限遠,電場強度大小變化情況是________;在O點上方電場強度方向________,在O點下方電場強度方向________.③連線或中垂線上關于O點對稱的兩點電場強度大小________(填“相等”或“不相等”),方向________(填“相同”或“相反”).【拓展補充】重力場場是物理學中的重要概念,除了電場和磁場,還有重力場。地球附近的物體就處在地球產生的重力場中。仿照電場強度的定義,你認為應該怎樣定義重力場強度的大小和方向?1.電場線的特點(1)電場線從正電荷或無限遠出發,終止于無限遠或負電荷.(2)電場線在電場中不相交.(3)在同一電場中,電場強度較大的地方電場線較密,電場強度較小的地方電場線較疏.2.點電荷的電場線(1)點電荷形成的電場中,不存在電場強度相同的點,離場源電荷越近,電場線越密集,電場強度越強.(2)正點電荷的電場強度方向背離點電荷,負點電荷的電場強度方向指向點電荷.(3)若以點電荷為球心作一個球面,電場線處處與球面垂直.在此球面上電場強度大小處處相等,方向各不相同.3.勻強電場的電場線勻強電場的電場線是間隔相等的平行線,場中各點電場強度大小相等、方向相同.【典例精析】例1.在下圖各電場中,A、B兩點電場強度相同的是()二、兩等量點電荷的電場等量同種和異種點電荷周圍電場強度的比較比較項目等量異種點電荷等量同種點電荷電場線的分布圖連線中點O處的場強連線上O點場強最小,指向負電荷一方為零連線上的場強大小(從左到右)沿連線先變小,再變大沿連線先變小,再變大沿連線的中垂線由O點向外的場強大小O點最大,向外逐漸變小O點最小,向外先變大后變小關于O點對稱點的場強(如A與A′、B與B′、C與C′等)等大同向等大反向【典例精析】例2.兩個帶等量正電荷的點電荷,O點為兩電荷連線的中點,a點在連線的中垂線上,若在a點由靜止釋放一個電子,如圖所示,僅在靜電力作用下,關于電子的運動,下列說法正確的是()A.電子在從a點向O點運動的過程中,加速度越來越大,速度越來越大B.電子在從a點向O點運動的過程中,加速度越來越小,速度越來越大C.電子運動到O點時,加速度為零,速度最大D.電子通過O點后,速度越來越小,一直到速度為零1.電場線的特點(1)電場線上每一點的切線方向和該點的電場強度方向一致。(2)電場線從正電荷(或無限遠處)出發,終止于無限遠處(或負電荷)。(3)在同一幅圖中,電場線密集的地方電場強度大,電場線稀疏的地方電場強度小。(4)電場線在電場中不相交。(5)電場線是人為畫出的,是為了形象地描述電場而假想的一些線,不是客觀存在的。2.幾種常見的電場的電場線(1)單一點電荷的電場線①點電荷的電場線呈輻射狀,正電荷的電場線向外至無限遠,負電荷則相反,如圖甲、乙所示。②以點電荷為球心的球面上,電場線疏密相同,但方向不同,說明電場強度大小相等,但方向不同。③同一條電場線上,電場強度方向相同,但大小不等。實際上,點電荷形成的電場中,任意兩點的電場強度都不同。(2)等量異種點電荷與等量同種點電荷的電場線比較等量異種點電荷等量同種(正)點電荷電場線分布圖連線上的電場強度大小O點最小,從O點沿連線向兩邊逐漸變大O點為零,從O點沿連線向兩邊逐漸變大中垂線上的電場強度大小O點最大,從O點沿中垂線向兩邊逐漸變小O點為零,從O點沿中垂線向兩邊先變大后變小關于O點對稱的點A與A′、B與B′的電場強度等大同向等大反向一、單選題1.如圖所示,PQ為某電場中的一條電場線,下列說法正確的是()A.正電荷在P點受到的電場力方向一定沿著電場線方向B.該電場一定是點電荷產生的電場C.該電場一定是勻強電場D.P點的電場強度一定比Q點的大2.在如圖所示的四種電場中,分別標記有a、b兩點。其中a、b兩點電場強度大小相等、方向相反的是()A.甲圖中與點電荷等距的a、b兩點B.乙圖中兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點C.丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點D.丁圖中非勻強電場中的a、b兩點3.如圖所示為真空中兩點電荷A、B形成的電場中的部分電場線,已知該電場線關于圖中虛線對稱,O點為A、B兩點電荷連線的中點,a、b為A、B兩點電荷連線的中垂線上關于O點對稱的兩點,則下列說法中正確的是()A.A、B可能為等量異號點電荷B.A、B可能為電荷量不相等的正電荷C.a、b兩點處無電場線,故其電場強度可能為零D.同一試探電荷在a、b兩點處所受的電場力大小相等,方向相反4.如圖所示,M、N為兩個等量正點電荷,在其連線的中垂線上的P點放一靜止的負點電荷,G點與P點關于O點對稱,不計負點電荷的重力,下列說法正確的是()A.負點電荷在從P點到O點的過程中,加速度越來越大,速度也越來越大B.負點電荷在從P點到O點的過程中,加速度越來越小,速度越來越大C.負點電荷運動到O點時加速度為零,速度達到最大值D.負點電荷在從O點到G點的過程中,速度越來小,加速度越來越大5.用電場線形象生動地描繪電場,如圖為點電荷a、b所形成電場的電場線分布圖,以下幾種說法正確的是()A.a、b為異種電荷,a帶電量大于b帶電量B.a、b為同種電荷,a帶電量大于b帶電量C.a、b為異種電荷,a帶電量小于b帶電量D.a、b為同種電荷,a帶電量小于b帶電量6.如圖所示,一個均勻的帶電圓環,帶電荷量為,半徑為R,放在絕緣水平桌面上。圓心為O點,過O點作一豎直線,在此線上取一點A,使A到O點的距離為R,則A點電場強度為()A.,方向向上 B.,方向向上C.,方向水平向左 D.不能確定7.如圖所示,正電荷q均勻分布在半球面ACB上,球面半徑為R,CD為通過半球頂點C和球心O的軸線.P、M為CD軸線上的兩點,距球心O的距離均為,在M右側軸線上點固定正點電荷Q,點、M間距離為R,已知P點的場強為零,若帶電均勻的封閉球殼內部電場強度處處為零,則M點的場強大小為()A.0 B. C. D.8.如圖所示,四個點電荷所帶電荷量的絕對值均為Q,分別固定在正方形的四個頂點上,正方形邊長為a,則正方形兩條對角線交點處的電場強度()A.大小為,方向豎直向上 B.大小為,方向豎直向下C.大小為,方向豎直向上 D.大小為,方向豎直向下二、多選題9.關于電場線,下列說法中正確的是()A.電場線不是實際存在的線,而是為了形象地描述電場而假想的線B.越靠近正點電荷,電場線越密,電場強度越大,越靠近負點電荷,電場線越稀,電場強度越小C.相鄰兩條電場線間的空白處,電場強度必定為零D.在電場中,電場線既不中斷也不相交10.下列四個電場中,a、b兩點電場強度不相同的是()A. B.C. D.11.如圖是某靜電場的一部分電場線分布情況,下列說法中正確的是()A.這個電場可能是負點電荷的電場B.A點的電場強度大于B點的電場強度C.A、B兩點的電場強度方向不相同D.負電荷在B點處受到的電場力的方向沿B點切線方向12.如圖,是點電荷電場中的一條電場線,下面說法不正確的是(

)A.這個點電荷可能帶正電B.A點場強一定大于B點場強C.在B點靜止釋放一個電子,將一定向A點運動D.正電荷運動中通過A點時,其運動方向一定沿AB方向三、解答題13.如圖所示,等腰直角三角形三個頂點A、B、C分別固定有三個點電荷-q、+q、+2q(q>0)。已知直角邊長為,靜電常量為k。求斜邊中點O的電場強度。14.如圖所示,有一x-y平面直角坐標系,O為坐標原點。在x軸的的位置分別固定A、B兩個點電荷,其中A電荷的帶電量,B電荷的帶電量C。M是+y軸上一點,M點到A、B兩電荷的距離均為。已知靜電力常量為(1)A電荷對B電荷的庫侖力、A電荷在位置產生的電場強度;(2)A、B兩電荷在坐標原點O產生的電場強度:(3)A、B兩電荷在M點產生的電場強度。

第九章靜電場及其應用第3節電場電場強度第2課時課程標準學習目標會用電場線描述電場。1.知道什么是電場線并掌握電場線的特點.2.知道孤立正負點電荷、等量同種(異種)點電荷電場線的分布特點.知道什么是勻強電場及其特點.3.掌握兩個等量同種(異種)點電荷連線及中垂線上的電場變化規律.4.通過電場線、勻強電場知識應用的實例,感受物理中科學技術與社會的緊密聯系,體會科學知識的應用價值,進一步增強學生的學習動力和科學意識。(一)課前閱讀:(1)電荷周圍存在著電場,法拉第采用了什么簡潔方法來描述電場?(2)在實驗室,可以用實驗模擬電場線;頭發屑在蓖麻油中排列顯示了電場線的形狀,這能否說明電場線是實際存在的線?答案(1)法拉第采用了畫電場線的方法描述電場.(2)不能,電場線實際不存在,但可以用實驗模擬.(二)基礎梳理一、電場線勻強電場1.英國物理學家法拉第首先用電場線描述電場.2.電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線,曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向.3.電場線的特點(1)電場線從正電荷或無限遠出發,終止于無限遠或負電荷.(2)電場線在電場中不相交.(3)在同一電場中,電場強度較大的地方電場線較密,電場強度較小的地方電場線較疏.4.勻強電場(1).概念:如果電場中各點的電場強度的大小相等、方向相同,這個電場就叫作勻強電場.(2).特點:①電場方向處處相同,電場線是平行直線.②電場強度大小處處相等,電場線疏密程度相同.【微點撥】電場是客觀存在的,電場線是假想的線電場以及磁場已被證明是一種客觀存在。用“線”描述“場”是法拉第為物理學做出的重大貢獻之一。電場線是為了形象描述電場而引入的假想的線。【即學即練】1.判斷下列說法的正誤.(1)電場線不僅能在空間相交,也能相切.(×)(2)在電場中,凡是電場線通過的點的電場強度不為零,不畫電場線區域內的點的電場強度為零.(×)(3)同一試探電荷在電場線密集的地方所受靜電力大.(√)(4)電場線是人們假設出來的,用以形象表示電場的強弱和方向,客觀上并不存在.(√)二、兩個等量點電荷的電場1.等量異種點電荷(1)在圖中畫出等量異種點電荷周圍的電場線.(2)完成下列填空:①兩點電荷連線之間的電場強度大小變化情況是:從左向右電場強度大小變化情況為__________;在O點左側電場強度方向________,在O點右側電場強度方向________.②從兩點電荷連線中點O沿中垂線到無限遠,電場強度大小變化情況是________;在O點上方電場強度方向________,在O點下方電場強度方向________.③連線或中垂線上關于O點對稱的兩點電場強度大小________(填“相等”或“不相等”),方向________(填“相同”或“相反”).答案(1)(2)①先變小后變大向右向右②逐漸減小向右向右③相等相同2.等量同種點電荷(1)在圖中畫出等量正點電荷周圍的電場線.(2)完成下列填空:①兩點電荷連線之間的電場強度大小變化情況是從左向右電場強度大小變化情況是__________;在O點左側電場強度方向________,在O點右側電場強度方向________.②從兩點電荷連線中點O沿中垂線到無限遠,電場強度大小變化情況是________;在O點上方電場強度方向________,在O點下方電場強度方向________.③連線或中垂線上關于O點對稱的兩點電場強度大小________(填“相等”或“不相等”),方向________(填“相同”或“相反”).答案(1)(2)①先變小后變大向右向左②先變大后變小向上向下③相等相反【拓展補充】重力場場是物理學中的重要概念,除了電場和磁場,還有重力場。地球附近的物體就處在地球產生的重力場中。仿照電場強度的定義,你認為應該怎樣定義重力場強度的大小和方向?重力場強度等于重力與質量之比,即單位是牛頓每千克(N/kg),方向豎直向下。1.電場線的特點(1)電場線從正電荷或無限遠出發,終止于無限遠或負電荷.(2)電場線在電場中不相交.(3)在同一電場中,電場強度較大的地方電場線較密,電場強度較小的地方電場線較疏.2.點電荷的電場線(1)點電荷形成的電場中,不存在電場強度相同的點,離場源電荷越近,電場線越密集,電場強度越強.(2)正點電荷的電場強度方向背離點電荷,負點電荷的電場強度方向指向點電荷.(3)若以點電荷為球心作一個球面,電場線處處與球面垂直.在此球面上電場強度大小處處相等,方向各不相同.3.勻強電場的電場線勻強電場的電場線是間隔相等的平行線,場中各點電場強度大小相等、方向相同.【典例精析】例1.在下圖各電場中,A、B兩點電場強度相同的是()【答案】C【解析】題圖A中,A、B是離點電荷等距的兩點,根據E=keq\f(Q,r2)知,電場強度大小相等,但電場強度是矢量,方向不同,則電場強度不同,故A錯誤;圖B中,根據E=keq\f(Q,r2)可知,A點的電場強度大于B點的電場強度,故B錯誤;圖C是勻強電場,A、B兩點的電場強度相同,故C正確;圖D中,A、B兩點電場線方向不同,疏密程度也不同,則電場強度不同,故D錯誤.二、兩等量點電荷的電場等量同種和異種點電荷周圍電場強度的比較比較項目等量異種點電荷等量同種點電荷電場線的分布圖連線中點O處的場強連線上O點場強最小,指向負電荷一方為零連線上的場強大小(從左到右)沿連線先變小,再變大沿連線先變小,再變大沿連線的中垂線由O點向外的場強大小O點最大,向外逐漸變小O點最小,向外先變大后變小關于O點對稱點的場強(如A與A′、B與B′、C與C′等)等大同向等大反向【典例精析】例2.兩個帶等量正電荷的點電荷,O點為兩電荷連線的中點,a點在連線的中垂線上,若在a點由靜止釋放一個電子,如圖所示,僅在靜電力作用下,關于電子的運動,下列說法正確的是()A.電子在從a點向O點運動的過程中,加速度越來越大,速度越來越大B.電子在從a點向O點運動的過程中,加速度越來越小,速度越來越大C.電子運動到O點時,加速度為零,速度最大D.電子通過O點后,速度越來越小,一直到速度為零【答案】C【解析】在兩等量正點電荷連線中垂線上的電場強度方向O→a,電子從a點到O點運動的過程中,靜電力方向a→O,故加速度方向向下,與速度同向,故速度越來越大;但電場線的疏密情況不確定,O點上方的電場強度最大點位置不確定,故電場強度大小變化情況不確定,則電子所受靜電力大小變化情況不確定,加速度變化情況無法判斷,故A、B錯誤;越過O點后,電子做減速運動,則電子運動到O點時速度最大,靜電力為零,加速度為零,故C正確;根據電場線的對稱性可知,通過O點后,電子做減速運動,速度越來越小,減速到零后反向加速,速度越來越大,再次到達O點時速度最大,故D錯誤.1.電場線的特點(1)電場線上每一點的切線方向和該點的電場強度方向一致。(2)電場線從正電荷(或無限遠處)出發,終止于無限遠處(或負電荷)。(3)在同一幅圖中,電場線密集的地方電場強度大,電場線稀疏的地方電場強度小。(4)電場線在電場中不相交。(5)電場線是人為畫出的,是為了形象地描述電場而假想的一些線,不是客觀存在的。2.幾種常見的電場的電場線(1)單一點電荷的電場線①點電荷的電場線呈輻射狀,正電荷的電場線向外至無限遠,負電荷則相反,如圖甲、乙所示。②以點電荷為球心的球面上,電場線疏密相同,但方向不同,說明電場強度大小相等,但方向不同。③同一條電場線上,電場強度方向相同,但大小不等。實際上,點電荷形成的電場中,任意兩點的電場強度都不同。(2)等量異種點電荷與等量同種點電荷的電場線比較等量異種點電荷等量同種(正)點電荷電場線分布圖連線上的電場強度大小O點最小,從O點沿連線向兩邊逐漸變大O點為零,從O點沿連線向兩邊逐漸變大中垂線上的電場強度大小O點最大,從O點沿中垂線向兩邊逐漸變小O點為零,從O點沿中垂線向兩邊先變大后變小關于O點對稱的點A與A′、B與B′的電場強度等大同向等大反向一、單選題1.如圖所示,PQ為某電場中的一條電場線,下列說法正確的是()A.正電荷在P點受到的電場力方向一定沿著電場線方向B.該電場一定是點電荷產生的電場C.該電場一定是勻強電場D.P點的電場強度一定比Q點的大【答案】A【解析】A.正電荷在電場中受到的電場力方向與電場線切線方向相同,即正電荷在P點受電場力方向沿電場線方向,故A正確;BC.只有一條電場線,圖示電場可能是點電荷產生的電場,也可能是勻強電場,故BC錯誤;D.在電場中電場線疏密表示電場強度的大小,只有一條電場線,無法判斷電場強度大小,故D錯誤。故選A。2.在如圖所示的四種電場中,分別標記有a、b兩點。其中a、b兩點電場強度大小相等、方向相反的是()A.甲圖中與點電荷等距的a、b兩點B.乙圖中兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點C.丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點D.丁圖中非勻強電場中的a、b兩點【答案】C【解析】A.電場線的切線方向表示電場強度的方向,a、b兩點的電場強度大小相等,方向分別沿a、b點切線向外,不是相反,故A錯誤;B.a、b兩點的電場強度大小相等,方向分別沿a、b點切線向右,所以兩點電場強度大小相等,方向相同,故B錯誤;C.a、b兩點的電場強度大小相等,a點電場強度方向豎直向上,b點電場強度方向豎直向下,故C正確;D.a點的電場強度大于b點的電場強度,方向分別沿a、b點切線斜向右下方,故D錯誤。故選C。3.如圖所示為真空中兩點電荷A、B形成的電場中的部分電場線,已知該電場線關于圖中虛線對稱,O點為A、B兩點電荷連線的中點,a、b為A、B兩點電荷連線的中垂線上關于O點對稱的兩點,則下列說法中正確的是()A.A、B可能為等量異號點電荷B.A、B可能為電荷量不相等的正電荷C.a、b兩點處無電場線,故其電場強度可能為零D.同一試探電荷在a、b兩點處所受的電場力大小相等,方向相反【答案】D【解析】AB.根據電場線的方向及對稱性可知該電場是由等量同種點電荷形成的,故AB錯誤;C.a、b兩點處雖沒有畫出電場線,但這兩點的電場強度都不為零,故C錯誤;D.根據該電場的特點可知,同一試探電荷在a、b兩點所受的電場力等大反向,故D正確。故選D。4.如圖所示,M、N為兩個等量正點電荷,在其連線的中垂線上的P點放一靜止的負點電荷,G點與P點關于O點對稱,不計負點電荷的重力,下列說法正確的是()A.負點電荷在從P點到O點的過程中,加速度越來越大,速度也越來越大B.負點電荷在從P點到O點的過程中,加速度越來越小,速度越來越大C.負點電荷運動到O點時加速度為零,速度達到最大值D.負點電荷在從O點到G點的過程中,速度越來小,加速度越來越大【答案】C【解析】AB.負點電荷在從P到O的過程中,所受的電場力方向豎直向下,做加速運動,所以速度越來越大,因為從O向上到無窮遠,電場強度先增大后減小,負點電荷在從P到O的過程中,電場強度大小變化不能確定,所以其所受電場力的大小變化無法確定,加速度的大小變化不能確定,AB錯誤;C.負點電荷運動到O點時,其所受的電場力為零,加速度為零,然后向下做減速運動,所以在O點時負點電荷的速度達到最大值,C正確;D.負點電荷在從O點到G點的過程中,做減速運動,速度越來越小,同理,加速度的大小變化無法確定,D錯誤。故選C。5.用電場線形象生動地描繪電場,如圖為點電荷a、b所形成電場的電場線分布圖,以下幾種說法正確的是()A.a、b為異種電荷,a帶電量大于b帶電量B.a、b為同種電荷,a帶電量大于b帶電量C.a、b為異種電荷,a帶電量小于b帶電量D.a、b為同種電荷,a帶電量小于b帶電量【答案】C【解析】因為電場線從一個電荷出發到另一個電荷終止,是異種電荷,b電荷處電場線密集,電荷量大,所以a、b為異種電荷,a帶電量小于b帶電量,C正確,ABD錯誤。故選C。6.如圖所示,一個均勻的帶電圓環,帶電荷量為,半徑為R,放在絕緣水平桌面上。圓心為O點,過O點作一豎直線,在此線上取一點A,使A到O點的距離為R,則A點電場強度為()A.,方向向上 B.,方向向上C.,方向水平向左 D.不能確定【答案】B【解析】由對稱性可知在垂直于豎直線的方向(水平方向)上的電場強度相互抵消,只有沿豎直線方向的電場強度,所以A點電場強度方向向上。將帶電圓環等分成N個電荷元,每個電荷元的電荷量為q,有如圖,由點電荷電場強度公式知A點總的電場強度故選B。7.如圖所示,正電荷q均勻分布在半球面ACB上,球面半徑為R,CD為通過半球頂點C和球心O的軸線.P、M為CD軸線上的兩點,距球心O的距離均為,在M右側軸線上點固定正點電荷Q,點、M間距離為R,已知P點的場強為零,若帶電均勻的封閉球殼內部電場強度處處為零,則M點的場強大小為()A.0 B. C. D.【答案】C【解析】設另一半球面帶電荷量也為q,由對稱性可知,半球面ACB上電荷q在P點的場強與另一半球面上電荷在M點形成的場強大小相等、方向相反,由帶電均勻的封閉球殼內部電場強度處處為零可知,半球面ACB上電荷q在M點的場強與在P點的場強相同。由于P點場強為零,故半球面ACB上電荷q在P點的場強與正點電荷Q在P點的場強大

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