安徽省(重点中学)经典练习过五关斩六将系列之高中物理《电场强度》
黄山中学高二物理资料——3电场 电场强度
电场电场强度[学习目标定位] 1.理解电场强度的概念及公式,并会进行有关的计算.2.会用电场线表示电场,并熟记几种常见电场的电场线分布特征.3.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理.【新知梳理】1、谈谈你对电场的认识2、电场看不见,摸不着,我们如何来研究它呢?3、你是如何认识“电场强度”的?(表示什么?反映了什么?大小、方向、单位?)4、电场的基本性质5、探测电场强度时对检验电荷的要求6、电场强度的意义定义单位方向规定7、点电荷的电场8、电场强度的叠加遵循9、电场线表示疏密表示方向为10、匀强电场11、画出点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷、匀强电场的电场线【典例分析】【例1】如图所示,在一带负电的导体A附近有一点B,若在B处放置一个q1=-2.0×10-8C的电荷,测出其受到的静电力F1大小为4.0×10-6N,方向如图,则:(1)B处场强是多少?方向如何?(2)如果换成一个q2=4.0×10-7C的电荷放在B点,其受力多大?此时B处场强多大?【例2】如图4所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,则:图4(1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大?方向如何?(2)两点电荷连线的中点O的场强为多大?方向如何?(3)在两点电荷连线的中垂线上,距A 、B 两点都为22r 的O ′点的场强多大?方向如何? 【例3】某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是( )A .c 点的电场强度大于b 点的电场强度B .若将一试探电荷+q 由a 点静止释放,它将沿电场线运动到b 点C .b 点的电场强度大于d 点的电场强度D .a 点和b 点的电场强度的方向相同【巩固练习】1.下列说法中正确的是( )A .只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B .电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C .电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D .当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度2.下列说法中正确的是( )A .电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与试探电荷在该点所受的静电力成正比B .场中某点的场强大小等于F /q ,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C .场中某点的场强方向是试探电荷在该点的受力方向D .公式E =F /q 和E =k Q r2对于任何电场都是适用的 E .场强的定义式E =F /q 中,F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是产生电场的电荷的电荷量,电场强度E 跟放入电场的电荷q 所受的静电力成正比F .由E =kQ r 2可知,在离点电荷很近,r 接近于零时,电场强度无穷大 3.如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A 、B 两点,用E A 、E B 表示A 、B 两处的场强,则( )A .A 、B 两处的场强方向相同B .因为A 、B 在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A =E BC .电场线从A 指向B ,所以E A >E BD .不知A 、B 附近电场线的分布情况,E A 、E B 的大小不能确定4. N (N >1)个电荷量均为q (q >0)的小球,均匀分布在半径为R 的圆周上,如图所示.向右移去位于圆周上P点的一个小球,则圆心O点处的电场强度大小为________,方向________.(已知静电力常量为k)5.关于电场线的特征,下列说法中正确的是()A.如果某空间中的电场线是曲线,那么在同一条电场线上各处的场强不相同B.如果某空间中的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的场强相同C.如果空间中只存在一个孤立的点电荷,那么这个空间中的任意两条电场线相交;如果空间中存在两个以上的点电荷,那么这个空间中有许多电场线相交D.电场中任意两条电场线都不相交6.下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是()7.如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况,下列说法中正确的是()A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大C.负电荷在B点处受到的电场力的方向沿电场线的切线方向D.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)8.如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、M、N为轴上三点.放在M、N 两点的试探电荷受到的静电力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示,则()A.M点的电场强度大小为2×103 N/CB.N点的电场强度大小为2×103 N/CC.点电荷Q在M、N之间D.点电荷Q在M、O之间9.如图所示,(a)中AB是一个点电荷电场中的电场线,图(b)则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电荷量与所受电场力间的函数图线,由此可知以下判断可能正确的是()A.场源是正电荷,位于a点的左侧B.场源是正电荷,位于b点的右侧C.场源是负电荷,位于a点的左侧D.场源是负电荷,位于b点的右侧10.如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,若带电粒子q(|Q|≫|q|)由a 运动到b,静电力做正功.已知在a、b两点粒子所受静电力分别为F a、F b,则下列判断正确的是()>F bA.若Q为正电荷,则q带正电,FB.若Q为正电荷,则q带正电,F a<F bC.若Q为负电荷,则q带正电,F a>F bD.若Q为负电荷,则q带正电,F a<F b11、如图1-2-3所示,M、N是某个点电荷电场中的一条电场线上的两点,在线上O点由静止释放一个自由的负电荷,它将沿电场线向N点运动,下列判断正确的是()M o N图1-2-3A. 电场线由N指向M,该电荷加速运动,加速度越来越小B. 电场线由N指向M,该电荷加速运动,其加速度大小的变化不能确定C. 电场线由M指向N,该电荷做加速运动,加速度越来越大D. 电场线由N指向M,该电荷做加速运动,加速度越来越大12.如图4所示,一带负电粒子沿等量异种点电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,重力不计,则带电粒子所受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13.如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为900 N/C,在电场内一水平面上作半径为10 cm的圆心为O的圆,圆上取A、B两点,AO沿电场方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电荷量为10-9 C的正点电荷,则A处场强大小E A=________ N/C,B处场强大小E B=________ N/C.14.在真空中有两个点电荷q1和q2分别位于A和B,如图7所示相距20 cm,q1为4×10-8 C,q2为-8×10-8 C.则:图7(1)在AB连线上A点的外侧离A点20 cm处的D点电场强度大小、方向如何?(2)能否在D点处引入一个带负电的点电荷-q,通过求出-q在D处受到的合电场力,然后根据E=F/q求出D处的电场强度的大小和方向.15.如图8所示,在真空中的O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C,直线MN通过O点,OM 的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10C,求:图8(1)q在M点受到的电场力;(2)M点的场强;(3)拿走q后M点的场强;(4)M、N两点的场强哪点大?16、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а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?。
2024届安徽省五校高三下学期第二次联考理综物理试题
2024届安徽省五校高三下学期第二次联考理综物理试题一、单选题 (共7题)第(1)题某气体放电管,两接线柱间的电压超过开始放电发光,随后电压降至时才熄灭。
现把气体放电管接到正弦交流电源两端,电源输出电压峰值为,频率为。
则在1小时内放电管实际发光的时间为( )A.B.C.D.第(2)题如图所示,两个质量均为m的金属小球拴在轻质橡皮筋的两端,橡皮筋的中点固定在纸盒底部的正中间。
小球放在纸盒口边上,现让纸盒从一定高度自由下落,小球被橡皮筋拉回盒中并能发生碰撞。
不计空气阻力,则释放的瞬间( )A.橡皮筋的弹力为0B.小球加速度大小等于重力加速度gC.纸盒加速度大小小于重力加速度gD.橡皮筋对纸盒作用力大小等于第(3)题在A、B两点放置电荷量分别为和的点电荷,其形成的电场线分布如图所示,C为A、B连线的中点,D是连线的中垂线上的另一点。
则下列说法正确的是( )A.B.C点的电势高于D点的电势C.若将一正电荷从C点移到无穷远点,电场力做负功D.若将另一负电荷从C点移到D点,电荷电势能减小第(4)题如图所示,一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向点,在三棱镜内偏折到点。
已知入射方向与AB的夹角为,、分别为AB、AC边的中点,则光第一次到达点后的传播大致是下图中的( )A.B.C.D.第(5)题如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置,其核心部分是两个D型金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连,则下列说法正确的是( )A.粒子做圆周运动的周期随半径增大而增长B.粒子从磁场中获得能量C.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关D.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关第(6)题农用无人机喷洒农药可以极大地提高农民的工作效率,为了防止无人机在作业中与障碍物发生碰撞,在某次测试中,无人机以标准起飞质量起飞,以安全飞行速度水平向着障碍物飞行,测距雷达发现s=10.5m处的障碍物后,无人机立即调整推力方向,做匀减速直线运动,结果无人机悬停在距离障碍物l=2.5m处,飞行过程中可将无人机看成质点,重力加速度g 取10m/s2,忽略空气阻力,则无人机在匀减速直线运动过程中受到的推力的大小为( )A.B.176N C.88N D.第(7)题下列属于磁感应强度的单位且用国际单位制中基本单位符号表示的是( )A.T B.C.D.二、多选题 (共3题)第(1)题甲、乙两颗人造卫星质量相等,均绕地球做圆周运动,甲的轨道半径是乙的2倍。
高中物理教学课例《电场强度》课程思政核心素养教学设计及总结反思
的受力情况间接研究电场。 (二)电场强度 1、介绍场源电荷、试探电荷 2、分别分析电荷在不同位置的受力情况,引导学
生分析并设置表格如下 在空间选 A、B 两点,到场源电荷的距离分别为 r、
2r,在此两点分别放电量为 q、2q、3q 的试探电荷 电荷量 q q 2q 3q
Fa
Fb
学生完成表格后提出一下问题引起学生思索。 ①场源电荷周围不同位置的电场有强弱之分吗? 方向相同吗? ②同一位置不同电荷受的电场力相同吗?能用电 荷受的电场力大小方向表示电场大小和方向吗? ③在同一点,你是否发现了一个不变量? 电荷量 q q 2q 3q Fa
(四)小结 通过学习我们知道电荷间的相互作用是通过电场 发生的,电场是存在于电荷周围的一种特殊物质,它最 基本的特征是对放入其中的电荷有电场力的作用,我们 研究试探电荷的受力引入了电场强度,它是矢量,有大 小也有方向,通过比值定义其大小,正电荷受力方向为 场强方向。 (五)巩固练习及作业 1、下列说法中正确的是:[] A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场 B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依 赖我们的感觉而客观存在的东西 C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场 最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用 2、下列说法中正确的是:[] A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某 点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B.电场中某点的场强等于 Fq,但与检验电荷的受 力大小及带电量无关 C.电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受 力方向 D.公式 E=Fq 和 E=kQr2 对于任何静电场都是适用
1.彰显学生真实的学习过程,促进互动。应该说, 每个学生都是热情的,上进的,关键在于教师的引导, 课堂中,如果教师不注意引导,很多学生会由于害怕被 别人发现错误而掩饰、遮盖自己真实的学习过程。有的 学生本来有自己的想法却随大流人云亦云,有的学生本 课例研究综 来有疑问也不敢提出来让大家讨论。于是错过了一次次 述 的思维碰撞的机会,一次次互动的契机。因此,教学中 教师除了要多鼓励外,老师可以想办法同学生共同创造 一些课堂制度:如奖励发表异议的、鼓励大胆发言的、 批评讥笑别人错误的等等,形成开放的课堂风格,让每 个学生都敢于暴露真实的思维、愿意表达真切的情感体 验、大胆实施自己的学习策略,以促进师生间产生更广 泛更深刻的互动。
高中物理电场强度专题讲解
电场强度【要点梳理】要点一、电场、电场强度 要点诠释: 1、电场(1)产生:电场是在电荷周围存在着的由自由电荷产生的一种传递电荷间相互作用的特殊物质. (2)基本性质:对放入其中的电荷(不管是静止的还是运动的)有力的作用,这种力叫电场力.电场具有能量.2、试探电荷与场源电荷(1)试探电荷:用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷,也叫检验电荷.这种电荷必须电量很小、体积很小.(2)场源电荷:被检验的电场是由电荷Q 激发的,则电荷Q 被称为场源电荷或源电荷. 3、电场强度 (1)物理意义电场强度是描述电场强弱及方向的物理量,反映了电场力的特性. (2)定义在电场中放一个检验电荷,它所受到的电场力跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度,简称场强.定义式: qFE =单位:牛/库(N / C ) (3)电场强度的理解①矢量性:场强是矢量,其大小按定义式FE q=计算即可,其方向规定为正电荷在该点的受力方向.负电荷受电场力方向与该点场强方向相反.②唯一性:电场中某一点处的电场强度E 的大小和方向是唯一的,其大小和方向取决于场源电荷及空间位置.是客观存在的,与放不放检验电荷以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关,既不能认为与成正比,也不能认为与成反比.(4)电场强度和电场力的比较 ①由电场强度的定义式FE q=,可导出电场力F=qE. ②电场力是由电荷和场强共同决定的,而场强是由电场本身决定的. 要点二、点电荷的电场 要点诠释:1、点电荷Q 在真空中形成的电场 (1)大小:E =k2r Q ,Q 为场源点电荷,r 为考察点与场源电荷的距离.(2)方向:正电荷受电场力的方向为该点场强方向, 负电荷受电场力的方向与该点场强方向相反. 可见,在点电荷形成的电场中,在以点电荷为球心的球面上的各点电场强度大小相等,但方向不同.F E q=是电场强度大小的定义式 由比值法引入,E 与F 、q 无关,反映某点电场的性质适用于一切电场电场强度由场本身决定,与试探电荷无关,不能理解为E 与F 成正比,与q 成反比2Q E k r=是真空中点电荷场强的决定式 由F E q=和库仑定律导出真空中的点电荷2kQ E r=告诉人们场强大小的决定因素是Q 和r ,而FE q=中E 与F 、q 无关. 要点诠释:(1)定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场. (2)特点:电场线是间隔相等的平行直线.(3)常见的匀强电场:两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场. 【典型例题】类型一、对电场强度的理解例1、在真空中O 点放一个试探电荷Q=+1.0×10-9C ,直线MN 通过O 点,OM 的距离r=30cm ,M 点放一个试探电荷q=-1.0×10-10C,如图所示.求: (1)q 在M 点受到的作用力; (2)M 点的场强;(3)拿走q 后M 点的场强; (4)M 、N 两点的场强哪点大?(5)如果把Q 换成电荷量为-1.0×10-9C 的点电荷,情况又如何?【解析】本题分层次逐步递进地考查了电场和电场强度的理解,求解释时要注意区分场源电荷和试探电荷.本题中Q 是场源电荷,q 是试探电荷.(1)电荷q 在电场中M 点所受到的作用力是Q 通过它的电场对q 的作用力,根据库仑定律91098221.010 1.0109.010 1.0100.3Qq F k N N r ---⨯⨯⨯==⨯⨯=⨯因为Q 为正电荷,q 为负电荷,库仑力是引力,所以力的方向沿MO 指向Q.(2)M 点的场强891.010/100/1.010F E N C N C q --⨯===⨯ (3)在M 点拿走检验电荷q ,M 点的场强是不变的.其原因在于场强是反映电场的力的性质的物理量,它是由形成电场的场源电荷Q 决定的,与检验电荷q 是否存在无关.(4)根据公式2QE k r=知道,M 电场强较大.(5)如果把Q 由正电荷换成负电荷,其电荷量不变,除去q 所受的库仑力的方向和场强的方向变为原来的反方向外,其他情况不变.【变式1】 关于电场,下列说法正确的是( )A 、由FE q=知,若q 减小,则该处电场强度为原来的2倍 B 、由2QE kr =知,E 与Q 成正比,而与r 2成反比 C 、由2QE k r=知,在以Q 为球心,以r 为半径的球面上,各处电场强度均相同D 、电场中某点电场强度方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向 【答案】B【变式2】在电场中某点放一检验电荷,其电量为q ,受到的力为F ,则该点电场强度为FE q=,那么( )A 、若移去检验电荷,该点电场强度变为零;B 、若该点放一电量为2q 的检验电荷,则该点电场强度变为E/2;C 、该点放一电量为2q 的检验电荷,该点电场强度仍为E ;D 、该点放一电量为2q 的检验电荷,该点电场强度为2E. 【答案】C要点四、电场的叠加如果空间有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相叠加,形成合电场,这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫作电场的叠加原理.电场叠加时某点场强的合成遵守矢量运算的平行四边形定则. 类型二、电场强度的叠加例2、(2015 山东高考)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。
高中物理电场强度教案
一、教学目标1. 让学生理解电场强度的概念,掌握电场强度的定义式和计算式。
2. 让学生掌握电场强度的大小和方向,了解电场强度与电势差的关系。
3. 让学生学会利用电场强度公式解决实际问题,如电场力做功、电荷在电场中的运动等问题。
二、教学内容1. 电场强度的定义:电场强度是单位正电荷在电场中所受到的电场力。
2. 电场强度的计算式:E=F/q,其中E表示电场强度,F表示电场力,q表示放入电场的电荷。
3. 电场强度的大小和方向:电场强度的大小用单位牛顿/库仑表示,方向与正电荷所受电场力方向相同。
4. 电场强度与电势差的关系:电场强度E与电势差U之间有一定的关系,即E=ΔU/Δd,其中ΔU表示电势差,Δd表示电场中的距离。
三、教学重点与难点1. 电场强度的定义和计算式。
2. 电场强度的大小和方向的掌握。
3. 电场强度与电势差的关系。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解电场强度的定义、计算式、大小、方向和电场强度与电势差的关系。
2. 利用多媒体演示电场强度的大小和方向,帮助学生直观地理解电场强度的概念。
3. 利用例题讲解电场强度的应用,让学生学会利用电场强度公式解决实际问题。
五、教学安排1. 第一课时:电场强度的定义和计算式。
2. 第二课时:电场强度的大小和方向。
3. 第三课时:电场强度与电势差的关系。
4. 第四课时:电场强度的应用,如电场力做功、电荷在电场中的运动等问题。
5. 第五课时:课堂练习和总结。
六、教学策略1. 采用问题驱动教学法,引导学生通过思考问题来探究电场强度的概念和性质。
2. 利用实验和观察,让学生亲身体验电场强度的大小和方向,增强对电场强度概念的理解。
3. 结合现实生活中的实例,让学生了解电场强度在实际应用中的重要性。
七、教学准备1. 教学课件和演示文稿,用于展示电场强度的大小和方向。
2. 实验器材,如电场演示仪、电荷发生器等,用于进行电场强度的实验。
3. 练习题和案例分析,用于巩固学生对电场强度的理解和应用能力。
高中物理电场强度教案
高中物理电场强度教案课题:电场强度教学目标:1. 了解电场的概念和性质。
2. 掌握电场的强度计算方法。
3. 能够应用电场强度的知识解决相关问题。
教学重点:1. 电场的定义和性质。
2. 电场强度的计算方法。
教学难点:1. 理解电场的概念和电场强度的含义。
2. 掌握电场强度的计算方法。
教具准备:1. 教科书《高中物理》2. 课件或PPT3. 示波器、电荷计等实验仪器教学步骤:一、导入(5分钟)1. 通过展示电场图和电场强度的概念导入本节课的学习内容。
2. 提出问题:你认为什么是电场?电场强度与电场有什么关系?二、讲解电场强度(15分钟)1. 介绍电场的基本概念和性质。
2. 讲解电场强度的定义和计算方法。
3. 展示示波器等实验仪器,演示电场强度的实验观测和测量方法。
三、练习与讨论(20分钟)1. 给学生几个简单的例题,让学生计算电场强度。
2. 学生互相讨论解题过程,教师解答学生提出的问题。
四、拓展应用(10分钟)1. 提出一个实际问题,让学生应用电场强度的知识解决问题。
2. 学生根据所学知识进行思考和讨论,提出解决问题的方法。
五、总结与作业布置(5分钟)1. 总结电场强度的概念和计算方法。
2. 布置作业:完成教科书上的相关练习题。
教学反思:本节课主要围绕电场强度展开教学,通过理论讲解、实验演示和练习题训练,加深学生对电场强度的理解和应用能力。
同时,通过引导学生参与讨论和解决实际问题,激发学生学习的兴趣和动力。
在教学过程中,要灵活运用各种教学手段,提高教学效果,激发学生学习的热情,达到教学目标。
统编人教版高中物理必修第三册《3 电场 电场强度》优质课公开课课件、教案
统编人教版高中物理必修第三册《3 电场电场强度》优质课公开课课件、教案电场电场强度【教学目标】一、知识与技能1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。
2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的。
3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。
知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。
5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。
6.知道常见几种的电场线的特点。
二、过程与方法1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。
2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。
三、情感态度与价值观1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2.学习科学家严谨科学的态度。
【教学重点】1.探究描述电场强弱的物理量。
2.理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。
【教学难点】探究描述电场强弱的物理量。
【教学过程】一、复习提问、新课导入教师:上一节课我们学习了库仑定律,请同学们回忆一下:库仑定律的内容是什么?学生回答:略教师:我们不免会产生这样的疑问:投影展示问题1:真空中?它们之间相隔一定的距离,又没有直接接触,这种相互作用是如何产生的呢?能不能通过离开地面的物体仍受到重力得到启示?投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”。
教师:这幅图大家不陌生,那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样,说明了什么?学生回答:库仑力的大小与距离有关。
教师:其本质原因又是什么呢?教师:带着这两个疑问,本节课我们一齐来学习《电场电场强度》。
(板书课题)二、新课教学(一)电场教师:请同学们带着这三个问题来自学“电场”内容,讨论并回答以下问题。
(1)电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的?(2)请用自己的语言描述一下什么是电场?你能描述一下电场具有什么样的特点吗?(3)电场有什么本领?学生自学活动一:学生回答:(1)略;(2)略;教师启发引导:场是“物质”──它和分子、原子组成的实物一样,是一种客观存在。
求解电场强度13种方法(附例题)
求解电场强度方法分类赏析一.必会的基本方法:1.运用电场强度定义式求解例1.质量为m 、电荷量为q 的质点,在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点,,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB 弧长为s ,求AB 弧中点的场强E 。
【解析】:质点在静电力作用下做匀速圆周运动,则其所需的向心力由位于圆心处的点电荷产生电场力提供。
由牛顿第二定律可得电场力F = F 向 = m r v 2。
由几何关系有r = θs ,所以F = m sv θ2,根据电场强度的定义有 E = q F = qs mv θ2。
方向沿半径方向,指向由场源电荷的电性来决定。
2.运用电场强度与电场差关系和等分法求解例2(2012安徽卷).如图1-1所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0V ,点A 处的电势为6V ,点B 处的电势为3V ,则电场强度的大小为AA .200/V m B./mC . 100/V m D./m(1)在匀强电场中两点间的电势差U = Ed ,d 为两点沿电场强度方向的距离。
在一些非强电场中可以通过取微元或等效的方法来进行求解。
(2若已知匀强电场三点电势,则利用“等分法”找出等势点,画出等势面,确定电场线,再由匀强电场的大小与电势差的关系求解。
3.运用“电场叠加原理”求解例3(2010海南).如右图2, 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1E ;若将N 点处的点电荷移至P则O 点的场场强大小变为2E ,1E 与2E 之比为BA .1:2B .2:1 C.2 D.4:二.必备的特殊方法:4.运用平衡转化法求解例4.一金属球原来不带电,现沿球的直径的延长线放置N图2一均匀带电的细杆MN ,如图3所示。
金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a 、b 、c 三点的场强大小分别为E a 、E b 、E c ,三者相比( )A .E a 最大B .E b 最大C .E c 最大D .E a = E b = E c【解析】:导体处于静电平衡时,其内部的电场强度处处为零,故在球内任意点,感应电荷所产生的电场强度应与带电细杆MN 在该点产生的电场强度大小相等,方向相反。
安徽省2023-2024学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)
安徽省2023-2024学年高二上学期期中考试物理试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题1、关于点电荷、电场强度、静电感应、电势能,下列说法正确的是( )A.点电荷一定是电荷量很小的电荷B.沿电场线方向,电场强度越来越小C.金属导体有导电的作用,运输汽油时把汽油装进金属桶比装进塑料桶更安全D.在电场中同一位置,正检验电荷的电势能大于负检验电荷的电势能2、2023年9月10日,我国成功将遥感四十号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,卫星主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。
如图,卫星的两翼的太阳电池板是太阳能电池在太空领域的应用。
关于电源、电流与电路,以下说法正确的是( )A.电源中电流的方向就是电子移动的方向B.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压C.电源是将化学能转化为电能的装置,电路两端有电压,则电路中就有电流D.其他条件不变时,电荷移动速率越大,则电流越大3、自动体外除颤器是一种便携式的医疗设备,在最佳抢救时间的“黄金4分钟”内,对心脏骤停患者利用自动体外除颤器(AED )可进行有效的除颤和心肺复苏。
某型号自动体外除颤器的电容器电容是16μF ,充电后电容器的电压达到4kV ,某次对某心脏骤停患者进行除颤时,平均放电电流达到16A (电荷量Q =平均放电电流×放电时间),则下列说法正确的是( )A.电容器充电后的电荷量为0.64CB.电容器的平均放电时间为3410s -⨯C.不同患者进行除颤时平均电流相同D.电容器放电过程中电容器的电容逐渐减小4、一电子在电场中做圆周运动,从某时刻开始计时,在00~t 时间内,该粒子的动能和电势能随时间的变化分别如图中A 、B 图线所示,其中图线A 与横轴平行,则该电子在00~t 时间内( )A.速度不变B.合力不变C.电场力做负功D.刚好运动一周 5、如图所示,A 、B 、C 、D 为真空中正方形的四个顶点,O 为AB 中点,P 为CD 中点。
《第九章 3 电场 电场强度》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版19必修第三册
《电场电场强度》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 学生能够理解电场的基本概念。
2. 掌握电场强度的定义及计算方法。
3. 了解电场强度与电势、电荷量的关系。
4. 培养学生的科学思维和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点:电场强度的概念及计算方法。
2. 教学难点:理解电场强度与电势、电荷量的关系,以及应用电场强度知识解决实际问题。
三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、投影仪、电场模拟器等。
2. 准备教学视频和案例,用于解释电场强度概念的应用。
3. 准备练习题和测试题,用于学生理解和掌握程度的评估。
4. 设计电场模拟实验,让学生通过亲手操作,直观感受电场强度。
四、教学过程:1. 导入新课:教师首先通过演示实验向学生展示静电现象,并让学生解释这些现象的原因。
教师根据学生的回答情况进行点评和纠正,并引入电场的概念。
2. 讲解电场强度:教师介绍电场强度的定义和物理意义,并通过实验数据和理论公式相结合的方式,帮助学生理解电场强度的大小和方向。
教师引导学生分析电场强度与电荷量的关系,并介绍常见电场的分布情况。
3. 探究电场强度与重力场强度比较:教师提出电场强度与重力场强度的比较问题,引导学生通过实验、计算、图表等方法进行分析,探究两者之间的异同。
教师鼓励学生发表自己的见解,并对学生的回答进行点评和补充。
4. 电场线与等势面:教师介绍电场线的概念和特点,并通过实验演示和图片展示,帮助学生理解电场线的分布和方向。
教师引导学生分析等势面的概念和特点,并介绍常见电场的等势面形状。
5. 课堂练习:教师提供一些与本节课内容相关的练习题,让学生进行课堂练习。
教师对学生的回答进行点评和纠正,并针对学生的问题进行有针对性的讲解。
6. 总结本节课内容:教师对本节课所学的电场强度、电场线和等势面的概念、公式、特点等进行总结,帮助学生梳理知识体系,加深对知识的理解和记忆。
7. 布置作业:教师根据本节课内容和学生掌握情况,布置适量的作业题,以帮助学生巩固和提高对知识的掌握程度。
高中物理考题精选—电场 电场强度 - 含答案
电场电场强度1、如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q(负电荷),不计重力,下列说法中正确的是()A.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大B.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C.点电荷运动在O点时加速度为零,速度达最大值D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零答案 C 解析带等量同种电荷在其中垂线上的电场强度的分布是O处的电场强度为0,无限远处的电场强度也为0,则P点向O点运动的过程中,所受的电场力应该是先变大后变小,故其加速度也应该是先变大后变小,而其速度却一直是在增大的,故A、B错误;电荷运动到O点时,由于该点的电场强度为0,所以加速度也为0,此处速度达到最大,C正确;电荷越过O点后,受力方向与运动方向相反,故电荷做减速运动,加速度也是先变大后变小,故D错误。
2、某静电场的电场线分布,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E,电势分别为φP和φQ,则 ( )QA.E P>E Q,φP>φQB.E P>E Q,φP<φQC.E P<E Q,φP>φQD.E P<E Q,φP<φQ答案 A3、A、B是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图所示。
则()A.电场力 B.电场强度C.电势 D.电势能答案 AC 解析:A、由速度图象看出,图线的斜率逐渐增大,电子的加速度增大,电子所受电场力增大,则电场力F A<F B.故A正确.B、电子所受电场力增大,场强增大,电场强度E A<E B.故B错误.C、由题,电子静止开始沿电场线从A运动到B,电场力的方向从A到B,电子带负电,则场强方向从B到A,根据顺着电场线电势降低可知,电势U A<U B.故C正确.D、由速度图象看出,电子的速度增大,动能增大,根据能量守恒得知,电子的电势能减小,则电势能E A>E B.故D错误.故选AC4、如图所示,在x轴上关于O点对称的F、G两点有等量异种电荷Q和—Q,一正方形ABCD与xO y在同一平面内,其中心在O点,则下列判断正确的是()A.O点电场强度为零 B.A、C两点电场强度相等C.B、D两点电势相等 D.若将点电荷-q从A点移向C,电势能减小答案 B5、如图所示,在点电荷Q的电场中有a、b两点,两点到点电荷的距离r a<r b。
2024学年安徽省五校高三物理第一学期期中达标测试试题含解析
2024学年安徽省五校高三物理第一学期期中达标测试试题注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、空间有一圆柱形匀强磁场区域,磁感应强度为B ,该区域的横截面的半径为R ,磁场方向垂直于横截面。
一质量为m 、电荷量为q (q>0)的粒子以一定的速率沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。
不计重力,粒子入射的速度大小为( ) A .qBR m B .3qBRmC .32qBR mD .33qBR m2、如图所示,A 、B 是绕地球做圆周运动的两颗卫星,A 、B 两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为k :1,则A 、B 两卫星的周期的比值为( )A .k 23B .kC .k 2D .k 33、如图所示,光滑的斜面倾角为α,固定在水平面上。
有一质量为m 的物体,轻轻放在斜面上的a 点,松手后物体从a 点滑到b 点,已知a 、b 间的距离为s ,则在b 点重力的瞬时功率为( )A .1sin 2sin 2mg sg αB .12sin 2sg α C .mg 2sin sg αD .2sin mg sg α4、下列关于功、功率的说法,正确的是( ) A .只要力作用在物体上,则该力一定对物体做功B .由P =Wt知,只要知道W 和t 就可求出任意时刻的功率 C .摩擦力一定对物体做负功D .由P =Fv 知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比5、发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道1.轨道1、2相切于Q 点,轨道2、1相切于P 点,则A .卫星在轨道1上的速率大于在轨道1上的速率B .卫星在轨道1上的角速度等于在轨道1上的角速度C .卫星在轨道1上经过Q 点时的速率小于它在轨道2上经过Q 点时的速率D .卫星在轨道2上经过P 点时的加速度大于它在轨道1上经过P 点时的加速度 6、如图所示,一根长为L 的轻杆OA ,O 端用铰链固定在水平面上,轻杆靠在一个高为h 的物块上,某时刻杆与水平方向的夹角为θ,物块水平向右运动的速度为v ,则此时A 点速度为( )A .B .C .D .二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2022年安徽省高考物理总复习:电场
2022年安徽省高考物理总复习:电场1.某同学将一个带电量为0.1C的正点电荷放入匀强电场中,测得其受到的电场力大小为1N,方向水平向左,则此电场的电场强度大小为10N/C,方向水平向左(填“水平向左”或“水平向右”)。
【分析】电场强度的方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同,大小由场强的定义式E=Fq求出。
【解答】解:正试探电荷在该点所受的电场力方向水平向右,则该点的电场方向水平向左。
该点的电场强度为:E=Fq=10.1N/C=10N/C故答案为:10;水平向左。
【点评】电场强度是描述电场本身性质的物理量,是电场中最重要的概念之一,关键要掌握其定义式和方向特征。
2.把q=1.0×10﹣8C的点电荷由A移到B的过程中,电场力做功3×10﹣7J,把q′=﹣2.0×10﹣8C的点电荷由B点移到C点,电场力做功3×10﹣7J,则A、B、C三点电势最高的是A点,将q″=﹣1.0×10﹣8C的点电荷由C移到A,电场力做了 1.5×10﹣7J 功。
【分析】根据电势差的公式分别求出A与B两点间和B与C两点间电势差,再求解A 与C两点间的电势差,然后判断电势的高低关系。
A与C两点间的电势差U AC=U AB+U BC.在AC间移动负电荷时,由电场力做功公式W =qU求解电场力做功。
【解答】解:A与B两点间U AB=W ABq=3×10−71.0×10−8V=30V;可知A点的电势高;B与C两点间电势差U BC=W BCq=3×10−7−2.0×10−8V=﹣15V,可知C点的电势比B点的电势高;则A与C两点间的电势差U AC=U AB+U BC=30﹣15=15V;可知A点的电势最高。
将q″=﹣1.0×10﹣8C的点电荷由C移到A,电场力做功W CA=q″U CA=﹣1.0×10﹣8×(﹣15)J=1.5×10﹣7JJ故答案为:A,1.5×10﹣7【点评】本题考查电势差公式的应用。
高中物理空间电场强度教案
高中物理空间电场强度教案
一、教学目标:
1. 了解空间电场强度的定义和性质。
2. 掌握计算空间电场强度的方法。
3. 能够应用空间电场强度解决相关问题。
二、教学重点:
1. 空间电场强度的定义和性质。
2. 计算空间电场强度的方法。
三、教学难点:
1. 借助高斯定律计算电场强度。
2. 掌握电场线和电场强度的关系。
四、教学过程:
1. 知识导入(5分钟):通过实验展示电荷周围的电场分布,引出空间电场强度的概念。
2. 理论讲解(15分钟):介绍空间电场强度的定义和性质,引入比例因子和标量场概念。
3. 计算实例(20分钟):通过例题演示如何计算空间电场强度,包括点电荷、均匀带电
体等情况。
4. 高斯定律应用(15分钟):介绍高斯定律,讲解如何利用高斯定律计算电场强度。
5. 课堂练习(10分钟):学生进行练习,巩固所学知识。
6. 拓展延伸(5分钟):介绍电场线和电场强度的关系,引导学生思考。
7. 总结归纳(5分钟):对本节课所学内容进行总结,并强调重点。
五、教学资源:
1. 电场模型和实验装置。
2. 课件或板书。
3. 计算实例题目。
六、教学评价:
1. 课堂练习成绩。
2. 学生参与度和反馈。
七、教学反馈:
1. 根据学生反馈调整教学方法。
2. 总结本节课的教学效果,为下节课的教学做准备。
合肥市高中物理人教版选修3-1第一章第3节电场强度同步练习
合肥市高中物理人教版选修3-1第一章第3节电场强度同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共20题;共46分)1. (2分)某带电粒子仅在电场力的作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点时的初速度及运动轨迹如图所示,则可以判定()A . 粒子在A点时的加速度大于它在B点时的加速度B . 粒子在A点时的动能小于它在B点时的动能C . 粒子在A点时的电势能小于它在B点时的电势能D . 电场中A点的电势低于B点的电势2. (2分) (2018高二上·上海期中) 如图所示为一正电荷周围的电场线,电场中有a、b、c三点,其中a、b两点距点电荷的距离相等,a、c两点在同一条电场线上,下列说法中正确的是()A . a、b两点的电场强度大小相等B . a、b两点的电场强度方向相同C . c点的电场强度方向水平向左D . c点的电场强度比a点的电场强度小3. (2分) (2019高二上·新丰期中) 如图所示,在正点电荷产生的电场中,关于A、B两点电场强度的大小,下列说法正确的是()A . EA>EBB . EA=EBC . EA<EBD . 无法判断4. (2分) (2019高二上·吉林月考) 一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F,该点的电场强度为E.下图中能正确表示q、E、F三者关系的是()A .B .C .D .5. (3分) (2018高一下·北京期末) 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面,1、2、3为电场中的三个点,则各点的场强E和电势的大小关系为()A . E1 ﹥E2B . E1 <E3C . 1﹥ 2D . 2= 36. (2分)一带电粒子从电场中的A点运动到B点,径迹如图中虚线所示,不计粒子所受重力,则判断错误的是()A . 粒子带负电B . A点的场强大于B点场强C . 粒子的电势能逐渐减小D . 粒子的动能不断减小7. (3分) (2017高二上·黑龙江期中) 下列物理量中哪些与检验电荷无关()A . 电场强度EB . 电势φC . 电势能EPD . 电场力F8. (2分)某电场的电场线如图所示,则同一点电荷放在电场中的点和点所受静电力和的大小关系是()A .B .C .D . 由于电荷的正、负未知,故无法判断和的大小9. (2分)(2017·银川模拟) 如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点.现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2 ,则关于C、D两点的场强和电势,下列说法正确的是()A . 若Q1和Q2是等量异种电荷,则C,D两点电场强度不同,电势相同B . 若Q1和Q2是等量异种电荷,则C,D两点电场强度和电势均相同C . 若Q1和Q2是等量同种电荷,则C,D两点电场强度和电势均不相同D . 若Q1和Q2是等量同种电荷,则C,D两点电场强度和电势均相同10. (3分) (2017高二上·寻乌开学考) 如图所示的几种情况中,a、b两点的电势相等,电场强度大小也相等的是()A . 两带电平行板附近处的a、b两点B . 两个等量同种电荷连线的中垂线上,与连线中点O等距的a、b两点C . 离点电荷等距的a、b两点D . 两个等量异种电荷连线的中垂线上,与连线中点0等距的a、b两点11. (2分)真空中有两个点电荷q1与q2 ,若将它们的电荷量和间距都变为原来的2倍,则它们间的库仑力变为原来的()A . 倍B . 1倍C . 2倍D . 4倍12. (3分) (2018高二上·长春月考) 如图甲所示,A、B是一条电场线上的两点,若在A点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图乙所示.设A、B两点的电场强度分别为EA、EB ,电势分别为 A、 B ,则()A . EA=EBB . EA<EBC . φA=φBD . φA<φB13. (2分) (2016高二上·黑龙江期中) 下列说法正确的是()A . 电场线与等势面可以垂直,也可以不垂直B . 电场力对正电荷做正功,其电势能增加,对负电荷做正功,其电势能减少C . 电势差的公式UAB= 说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比D . 从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F= ,是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,而是点电荷q1产生的电场在q2处场强的大小14. (2分)放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度E,即.下列说法正确的是()A . 若将放入该点的电荷从电场中移出,则该点的电场强度变为0B . 若将放入该点的电荷量增加一倍,则该点的电场强度将减少一半C . 放入该点的电荷所受的静电力的方向就是该点的电场强度的方向D . 电场强度的国际单位是15. (2分)(2019·海南) 如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则()A . M点的电势比N点的低B . M点的场强大小一定比N点的大C . 电子在M点的电势能比在N点的低D . 电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大16. (2分) (2019高三上·邢台月考) 图示为某电场中的一根电场线,电场线上有A、B两点,一电子从A 点运动到B点。
9-3 电场 电场强度-高二物理精讲精练(新人教版必修第三册)(解析版)
9.3 电场 电场强度考点精讲考点1:电场强度的理解和计算1.电场的性质(1)唯一性:电场中某点的电场强度E 是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)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。
电场中不同的地方,电场强度一般是不同的。
(2)矢量性:电场强度描述了电场的强弱,是矢量,其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同,与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。
2.E =F q 与E =k Qr 2的比较【例1】 在真空中O 点放一个点电荷Q =+1.0×10-9 C ,直线MN 通过O 点,OM 的距离r =30 cm ,M 点放一个试探电荷q =-1.0×10-10C ,如图所示.求:(1)q 在M 点受到的作用力; (2)M 点的电场强度;(3)拿走q 后M 点的电场强度; (4)M 、N 两点的电场强度哪点大?【解析】 根据题意,Q 是场源电荷,q 为试探电荷,为了方便,只用电荷量的绝对值计算。
力和电场强度的方向可通过电荷的正、负判断。
(1)电荷q 在电场中M 点所受到的作用力是电荷Q 通过它的电场对q 的作用力,根据库仑定律得F M =k Qq r 2=9.0×109×1.0×10-9×1.0×10-100.32N =1.0×10-8 N因为Q 为正电荷,q 为负电荷,库仑力是吸引力,所以力的方向沿MO 指向Q 。
(2)解法一:M 点的电场强度E M =F M q =1.0×10-81.0×10-10N/C =100 N/C ,其方向沿OM 连线背离Q ,因为它的方向与正电荷所受静电力的方向相同。
解法二:将F M =k Qq r 2代入E M =F M q ,得E M =kQ r 2=9.0×109×1.0×10-90.32N/C =100 N/C 。
安徽2019高考物理二轮精品测试:6.1库仑定律电场强度
安徽2019高考物理二轮精品测试:6.1库仑定律电场强度第一节库仑定律电场强度随堂演练巩固1.(2017广东理综,21)如图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的.以下表述正确的选项是… ()A.到达集尘极的尘埃带正电荷B.电场方向由集尘极指向放电极C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大【解析】放电极接电源的负极,集尘极接电源的正极,它们之间的电场方向向左,选项B 正确;带负电的尘埃受向右的电场力向右运动,到达集尘极,选项A 、C 错误;由F=qE 可知选项D 正确. 【答案】BD2.(2017海南单科,3)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。
球1的带电荷量为q ,球2带电荷量为nq ,球3不带电且离球1球2很远,此时球1、2之间的作用力的大小为F 。
现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间的作用力的大小仍为F ,方向不变,由此可知〔〕 A.n=3 B.n=4 C.n=5 D.n=6【解析】球3先与球2接触,再与球1接触后,球2带电荷量为nq/2,球1带电荷量为(2)224nq q nq q /++=;根据库仑定律得222224knq nq nq qk rr +,=⨯,解得n=6,n=0(舍去).【答案】D3.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.下图为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图,以下几种说法正确的选项是()A.a 、b 为异种电荷,a 带电荷量大于b 带电荷量B.a 、b 为异种电荷,a 带电荷量小于b 带电荷量C.a 、b 为异种电荷,a 带电荷量等于b 带电荷量D.a 、b 为同种电荷,a 带电荷量小于b 带电荷量 【答案】B4.如下图,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a 、b 、c(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,那么以下判断正确的选项是()A.a 对b 的静电力一定是引力B.a 对b 的静电力可能是斥力C.a 的电荷量一定比b 多D.a 的电荷量可能比b 少 【答案】AC5.如下图为一个内、外半径分别为1R 和2R 的圆环状均匀带电平面,其单位面积带电荷量为.取环面中心O 为原点,以垂直于环面的轴线为x 轴.设轴上任意点P 到O 点的距离为x,P 点电场强度的大小为E.下面给出E 的四个表达式(式中k 为静电力常量),其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的场强E,但是你可以通过一定的物理分析,对以下表达式的合理性作出判断.根据你的判断,E 的合理表达式应为()A.E=2πk xB.E=2πk xC.E=2πkD.E=2πk x【解析】圆环状均匀带电平面,可以看做是在半径为2R 的圆面上再挖去半径为1R 的圆面后形成的.在P 点的电场强度应为半径为2R 的圆面和半径为1R 的圆面在P 点分别产生的电场强度之差.故C 、D 两项错误;由电场强度单位和及A 、B 两项中的物理单位可判断A 错B 对。
2024年高考物理总复习高中物理求解电场强度的基本方法
2024年高考物理总复习高中物理求解电场强度的基本方法电场强度是描述电场力的性质的物理量,求解电场强度是解决这类问题的基础。
1.电场强度的三个公式的比较2.电场强度的计算与叠加在一般情况下可由上述三个公式计算电场强度,但在求解带电圆环、带电平面等一些特殊带电体产生的电场强度时,上述公式无法直接应用。
这时,如果转换思维角度,灵活运用叠加法、对称法、补偿法、微元法、等效法等巧妙方法,可以化难为易。
一、利用平衡状态求解电场强度例1.如图所示,一个质量为30g带电量的半径极小的小球用丝线悬挂在某匀强电场中,电场线与水平面平行。
当小球静止时,测得悬线与竖直夹角为30°,由此可知匀强电场方向为_________,电场强度大小为_________N/C。
(g取10m/s2)解析:分析小球受力,重力mg竖直向下,丝线拉力T沿丝线方向向上,因为小球处于平衡状态,还应受水平向左的电场力F。
小球带负电,所受电场力方向与场强方向相反,所以场强方向水平向右。
小球在三个力作用之下处于平衡状态。
三个力的合力必为零。
所以F=mgtan30°,又F=EqEq=mgtan30°则代入数据得:二、利用求解点电荷的电场强度例2.如图所示,带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。
若图中a点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为_________,方向_________。
(静电力恒量为k)解析:图中a点处的电场强度为零,说明带电薄板在a点产生的场强E a1与点电荷+q在a点产生的场强E a2大小相等而方向相反(如图所示),即,由于水平向左,则水平向右。
根据对称性,带电薄板在b点产生的强度与其在a点产生的场强大小相等而方向相反。
所以,其方向水平向左。
三、利用求解匀强电场的电场强度例3.如图中A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm。
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安徽省(重点中学)经典练习过五关斩六将系列之电场(1-7节)测试题姓名____________班级__________一、单选题:(每题3分,共33分) 1.下面关于电场的性质说法正确的是:( ) A .电场强度大的地方,电荷所受的电场力一定较大 B .电场强度大的地方,电场线一定较密C .匀强电场中两点的电势差大小仅与两点间的距离有关D .两个等量异种点电荷连线的中点处场强为零2.A 为已知电场中的一个固定点,在A 点放一电量为q 的电荷,所受电场力为F ,A 点的电场强度为E ,则 :( )A.若在A 点换上 –q ,A 点的电场强度将发生变化B.若在A 点换上电量为2q 的电荷,A 点的电场强度将变为2EC.若A 点移去电荷q ,A 点的电场强度变为零D.A 点电场强度的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关 3.在静电场中:( )A.场强为零区域,电势一定为零B.场强处处相等的区域,电势也处处相等C.电势降低的方向一定是场强的方向D.同一电场中等差等势面分布密的地方,场强一定较大4.带电微粒所带电量不可能是下列值中的 ( )A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C5.在真空中有两个点电荷,它们之间的作用力为F ,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大一倍,则它们之间的静电力大小变为:( ) A.F B. F/2 C. F /4 D. F /66.将电量为q 的点电荷放在电场中的A 点,它受到的电场力为F ,产生该电场的场源电荷的电量为Q ,则A 点的场强大小为:( C ) A. F/Q B. Q/ q C. F/q D. Fq7.如图1所示,A 、B 、C 、D 表示的是四种不同电场线,一正电荷在电场中由P 向Q 做加速运动,其中所受电场力越来越大的是:8.如图2所示,质量、电量分别为m 1、m 2、q 1、q 2的两球,用绝缘丝线悬于同一点,静止后它们恰好位于同一水平面上,细线与竖直方向夹角分别为α、β,则:( )A.若m1=m 2,q 1<q 2,则α<β B .若m 1=m 2,q 1<q 2,则α>βC .若q 1=q 2,m 1>m 2,则α>βD .若m 1>m 2,则α<β,与q 1、q 2 是否相等无关9. 如图3所示,a 、b 、c 是由正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点,已知ab =bc ,a 、b 两点间电压为10V ,则b 、c 两点间电压: ( ) A.等于10V B.大于10V C.小于10V D.条件不足,无法判断P BACDQ图1图2 b c a 图310.如图4所示,带箭头的曲线表示一个带负电粒子通过一个点电荷Q 所产生的电场时的运动轨迹,虚线表示点电荷电场的两个等势面,下列说法中正确的是 ( ) A .等势面φA <φB ,粒子动能E kA >E Kb B .等势面φA <φB ,粒子动能E kA <E kB C .等势面φA >φB ,粒子动能E kA <E kB D .等势面φA >φB ,粒子动能E kA >E kB11.如图5所示,平行直线表示电场线,但未标方向,带电量为10-2C 的微粒在电场中只受电场力作用,由A 点移到B 点,动能损失0.1J ,若A 点电势为-10V ,则( ) A .B 点的电势为0V B .电场线方向从右向左C .微粒的运动轨迹可能是轨迹1D .微粒的运动轨迹可能是轨迹212.如图6所示,实线为电场线,虚线为等势面,且相邻两等势面的电势差相等,一正电荷在等势面φ3上具有动能为20 J ,当它运动到等势面φ1上时速度恰好为零,令φ2 =0,那么当电荷的电势能为4 J 时,其动能大小为( )A.16 JB.10 JC.6 JD.4 J二、多项选择题(每题3分,共18分,多选错选不得分,漏选得1分) 13.关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是 :( )A.摩擦起电是用摩擦的方法将其它物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷 14.关于电子伏,下列说法正确的是:( )A.电子伏是能量的单位B.电子伏是电势差的单位C.1eV=1.60×1019JD.1eV=1.60×10-19J 15.在静电场中,下述说法正确的是:( )A .正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能增加B .正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能减小C .负电荷由低电势处运动到高电势处,电势能增加D .负电荷由高电势处运动到低电势处,电势能减小 16.下列关于等势面的说法正确的是:( )A .电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B .等势面上各点的场强相等C .点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面D .匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面 17.关于场强的三个公式①FE q=②2Q E kr= ③U E d=的适用范围,下列说法正确的是:( )A .三个公式都只能在真空中适用B .公式②能在真空中适用,公式①和③在真空中和介质中都适用图4123图6A B21C .公式②和③能在真空中适用,公式①在真空中和介质中都适用D.公式①适用于任何电场,公式②只适用于真空的点电荷形成的电场,公式③只适用于匀强电场18.如图7示,一个不带电的表面绝缘的导体P 正在向带正电的小球Q 缓慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下列说法中正确的是:( )A .B 端的感应电荷为负电荷 B .导体内场强越来越大C .C 、B 两点的电势始终相同D .导体上的感应电荷在C 点产生的场强始终大于在B 点产生的场强三、填空题(每空2分,共22分)19.有三个相同的金属小球A 、B 、C,其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷,小球B 、C 不带电,现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电量分别为q A = C,q B = C,q C = C. 20.如图8所示,A 、B 是电场中两点,一个带负电的点电荷Q 在A 点所受的电场力要比它在B 点所受的电场力______,该负电荷在A 点的电势能要比它在B 点的电势能______,A 点的电场强度要_____于B 点的电场强度,A 点的电势要______于B 点的电势.21. 如图9所示,在场强为E ,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m 的带电小球,电量分别为+2q 和-q ,两小球用长为L 的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬于O 点而处于平衡状态.重力加速度为 g ,细线对悬点O 的作用力等于 22.相距L 的两个点电荷A 、B 分别带的电荷量为+9Q 和-Q ,放在光滑绝缘的水平面上,现引入第三个点电荷C ,使三者在库仑力作用下都处于静止状态,问C 所带的电荷量_____,电性为______,并C 应放在________________位置上.四、计算题(共3题,每题9分,共27分)23.将一个电量为-2×10-9C 的点电荷从电场中的N 点移到M 点,需克服电场力做功14×10-9J ,N 、M 两点间的电势差U NM 为多少?若将该电荷从M 移到N ,电场力做什么功?U MN 为多少?24.如图10所示,平行带电金属极板A 、B 间的匀强电场场强E =1.2×103V/m ,两极板间的距离d =5cm ,电场中C 点和D 点分别到A 、B 极板的距离均为0.5cm ,C 、D 间的水平距离L =3cm ,B 板接地,求: (1)C 、D 两点间的电势差U CD ;(2)一带电量q =-2×10—3C 的点电荷从C 沿直线运动到D 的过程中,电荷的电势能变化了多少?25.如图11所示,水平放置的A 、B 两平行板相距为h ,上板A 带正电,现有质量为m 的带电量为+q 的小球在B 板下方距离为H处,以初速度v 0竖直向上从B 板小孔进入板间电场,欲使小球刚好打到A 板,A 、B 间的电势差U AB 为多少?图7PE图9图8A 图10B -+ 图11(选帅题)(15分)1.如图12所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m,带电量为q 小球,另一端固定于O 点,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速由A 点释放,已知细线转过600角,小球到达B 点时速度恰为零. 求(1)A 、B 两点的电势差; (2)电场强度E ; (3)小球到达B 点时,细线的拉力.(10分)2.如图13所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷,将质量为m ,带电量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放,小球沿细管滑到最低点B 时,对管壁恰好无压力,求:(1)则固定于圆心处的点电荷在A B 弧中点处的电场强度大小? (2)若把O 处固定的点电荷拿走,加上一个竖直向下场强为E 的匀强电场,带电小球仍从A 点由静止释放,下滑到最低点B 时,小球对环的压力多大?(5分)3.如图14所示中a 、b 和c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V 、4V 和1.5V ,一质子(H 11)从等势面a 上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b 时的速率为v ,则对质子的运动判断正确的是:( BD )A .质子从a 等势面运动到c 等势面电势能增加4.5eVB .质子从a 等势面运动到c 等势面动能增加4.5eVC .质子经过等势面c 时的速率为2.25vD .质子经过等势面c 时的速率为1.5vA B O图12E图14图13B。