江苏省海安县实验中学2015届高考物理复习电场力的性质导学案(无答案)

电场力的性质
【学习目标】
1. 理解电场强度的概念;能根据电场强度的定义式进行计算.
2. 知道电场强度是矢量;知道电场强度的方向;能分析点电荷的电场.
3. 知道什么是电场线;了解常见电场的电场线分布情况.
4. 掌握有关电场强度的综合问题.
【自主复习】
1. 电场: 英国物理学家 首先提出场的概念.电场是存在于电荷周围空间中的特殊物质.电荷在电场中受到的作用力叫做 .
2. 试探电荷: 为研究电场而放入电场的电荷，有时也叫 ，试探电荷的 和 必须足够小.
3. 电场强度: 电场中，试探电荷受到的 与其 的比值，简称场强.它是描述 及 的物理量.定义式为 q
F E =. 4. 场强方向的规定: 场强既有大小，又有方向，是 ;电场中某点的场强方向跟正电荷在该点受到的静电力方向 ，与负电荷在该点受到的静电力方向 .某点的场强大小及方向取决于 ，与试探电荷q 的正负、大小、是否存在无关.
5. 场强的叠加: 如果有几个场源存在，某点的合场强就等于各个场源在该点产生场强的 .
6. 电场线: 电场线是画在电场中一条条 的曲线，曲线上每点的 方向表示该点的场强方向.其特点: (1) 电场线起始于 或 ，终止于 或 ;(2) 电场线在电场中 ;(3) 电场线的 程度反映场强的大小.
7. 匀强电场: 电场中各点的场强大小 ，方向 ，匀强电场中的电场线是间隔 的 .
【课堂探究】
活动1：电场强度及电场强度的叠加
1、下列关于电场强度的说法中，正确的是：（ ）
A ．公式F E q
=
只适用于真空中点电荷产生的电场 B ．由公式F E q
=可知，电场中某点的电场强度E 与检验电荷在电场中该点所受的电场力成正比 C ．在公式1
22q q F k r =中；22q k r 是点电荷2q 产生的电场在点电荷1q 处的场强大小；而12
q k r 是点电荷1q 产生的电场在点电荷2q 处场强的大小
D ．由公式
2q k r 可知，在离点电荷非常近的地方（ ），电场强度E 可达无穷大
2、在边长为30cm 的正三角形的两个顶点A ，B 上各放一个带电小球，其中Q 1=4×10-6
Q 2=-4×10-6C ，求它们在三角形另一顶点C 处所产生的电场强度。

3、如图所示，半径为r 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷，其单位长度上
的带电量为q ，现截去环上一小段AB ，AB 长为l （l <<r ），则剩余部分在圆环
中心处O 点产生的场强多大？方向如何？
活动2：对电场及电场线的认识和应用
1、如图(a ）所示，AB 是某电场中的一条电场线．若有一电子以某一初速度并且
仅在电场力的作用下，沿AB 由点A 运动到点B ，其速度图象如
图(b)所示．下列关于的判断正确的是（ ）
A.B A E E >
B.B A E E <
C.可能是在A 左侧的正点电荷的电场
D.可能是在B 右侧的负点电荷的电场
2、
两带电量分别为q 和－q 的点电荷放在x 轴上，相距为L ，能正确反映两电荷连线上场强大小E 与x 关系的是图：（ ）
3、在电场中存在A 、B 、C 、D 四点，AB 连线和CD 连线垂直，在AB 连线和CD 连线上各点的电场强度方向相同，下列说法正确的是 （ ）
A ．此电场一定是匀强电场
B ．此电场可能是一个点电荷形成的
C ．此电场可能是两个同种电荷形成的
D ．此电场可能是两个异种电荷形成的
活动3：电场中的力电综合问题
1、如图所示，质量为m ，带电量为+q 的微粒在0点以初速度v 0与水平方向
成θ角射出，微粒在运动中受阻力大小恒定为f 。

①如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证微粒仍沿原方向做直线运动，试求所加匀强电场的最小值？
②若加上大小一定，方向水平向左的匀强电场，仍能保证微粒沿v 0方
向做直线运动，并经过一段时间后又返回0点，求微粒回到0点时的速率？
2、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E 的匀强电场中，小球1和小球2均带正电，电量分别为q 1和q 2（q 1＞q 2）。

将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。

若将两小球同时从静止
状态释放，则释放后细线中的张力T 为（不计重力及两小球间的库仑
力）：（ ）
A ．121()2T q q E =-
B ．12()T q q E =-
C ．121()2
T q q E =+ D ．12()T q q E =+ 【归纳总结】
【当堂检测】
1、关于静电场，下列说法正确的是 （ ）
E 球1 球2
A ．在以点电荷为球心、半径为r 的球面上，各点的场强都相同
B ．同一电荷在电场线较密集的区域受到的电场力较大
C ．在电场中只受电场力作用下运动的点电荷的加速度方向一定与它所在处的电场线的切线方向相同
D ．点电荷在电场中由静止释放后只受电场力作用下一定沿电场线运动 2、如右图， M 、N 和P 是以MN 为直径的半圈弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，60MOP ∠=︒．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E 1；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的
场场强大小变为E 2，E 1与E 2之比为（ ）
A ．1:2
B ．2:1 C
． D
．
3、如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O 处放一点电荷。

现将质量为m 、电荷量为q 的小球从半圆形管的水平直径端点A 静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力。

若小球所带电量很小，不影响O 点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B 点处的电场强度
的大小为（ ） A ．
mg q B ．2mg q C ．3mg q D ．4mg q
4、如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作
用下形成图中所示的运动轨迹。

M 和N 是轨迹上的两点，其中M 点在轨迹的最
右点。

不计重力，下列表述正确的是（ ）
A 粒子在M 点的速率最大
B ．粒子所受电场力沿电场方向
C ．粒子在电场中的加速度不变
D ．从N 到M ，电场力做正功
5、如图所示，长L =1.6m ，质量M =3kg 的木板静放在光滑水平面上，质量m =1kg 、
带电量q =+2.5×10-4C 的小滑块放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1，所在空间加有一个方向竖直向下强度为E =4.0×104N/C 的匀强电场，如图所示，现对木板施加一水平向右的拉力F ．取g =10m/s 2，求：
（1）使物块不掉下去的最大拉力F ；
（2）如果拉力F =11N 恒定不变，小物块所能获得的最大动能.
【巩固训练】
1、在电场中某点放一检验电荷,其电量为q ，所受电场力为F ．按场强定义可知，该点的场强大小 E=F ／q ．那么，下列说法中正确的是：（ ）
N
A
C
B
(a)
10－6C －－－－(b)
A ．若移走检验电荷，则该点的电场强度为零
B ．若放在该点的检验电荷的电量为2q ，则该点的电场强度大小为E/2
C ．若放在该点的检验电荷的电量为2q ，则该点的电场强度大小为2E
D ．若放在该点的检验电荷的电量为2q ，则该点的电场强度人小仍为E
2、在X 轴上有两个点电荷，一个带正电Q 1，一个带负电-Q 2，且Q 1=2Q 2，用E 1和E 2分别表示两个电荷产生的场强大小，则在X 轴上：（ ）
A ．E 1=E 2的点只有一处，该点合场强为零
B ．E 1=E 2的点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E 2
C ．E 1=E 2的点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E 2
D ．
E 1=E 2的点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E 2
3、如图所示，一质量为m 、带电量为q 的物体处于场强按E =E 0–kt （E 0、k 均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t ＝0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是
A ．物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B ．物体开始运动后加速度不断增加
C ．经过时间t =0E k ，物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D ．经过时间t =0q
E mg kq
μμ-，物体运动速度达最大值 4、空间有一匀强电场，电场方向与纸面平行。

一带电量为-q 的小球（重力不计），在恒定拉力F 的作用下沿虚线由M 匀速运动到N ，如图所示。

已知力F 和MN 间夹角为θ，
MN 间距离为d ，则下列结论正确的是：
A ．MN 两点的电势差为cos Fd q θ
B ．匀强电场的电场强度大小为cos F q
θ C ．带电小球由M 运动到N 的过程中，克服电场力做功cos Fd θ
D ．若要使带电小球由N 向M 做匀速直线运动，则F 必须反向
5、.在如图（a ）所示的x 轴上有一个点电荷Q （图中未画出），A 、B 两点的坐标分别为0.2m 和0.5m 。

放在A 、B 两点的检验电荷q 1、q 2受到的电场力跟检验电荷所带电量的关系如图（b ）所示。

则A 点
的电场强度大小为________N/C ，点电荷Q 的位置坐标为x
6、质量m =2.0×10-4kg 、电荷量q =1.0×10-6C 的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中，电
场强度大小为E 1．在t =0时刻，电场强度突然增加到E 2=4.0×103N/C ，场强方向保持不变．到t =0.20s
时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小保持不变．取g=10m/s 2．求：（1）原来电场强度E 1的大
小？（2）t =0.20s 时刻带电微粒的速度大小？（3）带电微粒运动速度水平向右时刻的动能？
M N。