2014《步步高》物理大一轮复习讲义 第06章 第2课时 电场力的性质

第2课时 电场力的性质

考纲解读 1.理解电场强度的定义、意义及表示方法.2.熟练掌握各种电场的电场线分布，并能利用它们分析解决问题.3.会分析、计算在电场力作用下的电荷的平衡及运动问题．

1．[对电场强度的理解]关于电场强度的概念，下列说法正确的是

( )

A ．由E ＝F

q

可知，某电场的场强E 与q 成反比，与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与放入试探电荷的正负有关

C ．电场中某一点的场强与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 答案 C

解析 电场中某点场强的大小由电场本身决定，与试探电荷的受力情况及电荷性质无关，故A 、D 错误，C 正确；而电场强度的方向与正电荷受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，B 错误．

2．[电场强度的矢量合成]在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a 、b 两点，其中a 、b 两点电势和场强都相同的是

( )

答案 C

解析 因为电势是标量，并在题中的四个电场中具有对称性，故四个电场中a 、b 两点的电势都是相等的；而电场强度则是矢量，虽然四个图中a 、b 两点的电场强度大小相等，但A 图中点电荷的电场对称点的电场强度方向相反；B 图中两电场叠加后a 点场强方向斜向右上方，b 点场强方向斜向右下方；C 图中电场叠加后，a 、b 点场强方向都是水平向右；D 图中电场叠加后a 点场强方向向上，b 点场强方向向下，因此只有选项C 正确． 3．[对电场线性质和特点的理解]以下关于电场和电场线的说法中正确的是

( )

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，凡是电场线通过的点，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 答案 CD

解析 电场线是假想的，不是物质，在空间不相交，不相切，不画电场线区域内的点场强不一定为零．

4．[应用电场线分析电场性质]如图1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 ．A 点的电场强度大于B 点的电场强度

图1

C ．A 、B 两点的电场强度方向不相同

D ．负电荷在B 点处受到的电场力的方向沿B 点切线方向 答案 BC

解析 负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负点电荷的直线，故A 错．电场线越密的地方电场强度越大，由图可知E A >E B ，故B 正确．某点电场强度的方向沿该点切线方向，故C 正确．B 点的切线方向即B 点电场强度方向，而负电荷所受电场力方向与其相反，故D 错． 考点梳理 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．电场的基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 ＝F q

.

(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则． 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(如图2所示)．

图2

5．[电场线与带电粒子轨迹问题分析]如图3所示，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，若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() 图3

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

答案BCD

解析由电场线的疏密可知，a点的电场强度较大，带电粒子在a点的加速度较大，故C 正确；画出初速度方向，结合运动轨迹的偏转方向，可判断带电粒子所受电场力的方向，但由于电场的方向未知，所以不能判断带电粒子的电性，故A错，B对；利用初速度方向和电场力方向的关系，可判断电场力对带电粒子由a到b做负功，动能减小，因此v a>v b，D对．

6．[带电粒子在电场中的运动分析]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 如图4所示，则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是下列 图中的

( )

图

4

答案 C

解析 由速度—时间图象可知，电荷的速度越来越大，且加速度也是越来越大，故电荷在运动过程中，应受到逐渐增大的吸引力作用，所以电场线的方向应由B 指向A .由于加速度越来越大，所以电场力越来越大，即B 点的电场强度应大于A 点的电场强度，即B 点处电场线应比A 点处密集，所以正确答案为C. 方法提炼 解答电场线与粒子运动轨迹问题的方法 1．由轨迹弯曲方向判断电场力的方向． 2．由电场线的疏密判断加速度的大小． 3．根据动能定理分析速度的大小

.

考点一 电场强度的叠加与计算 1．场强的公式

三个公式⎩⎪⎪⎨

⎪⎪

⎧

E ＝

F q ⎩⎪⎨

⎪⎧ 适用于任何电场与检验电荷是否存在无关

E ＝kQ

r 2⎩

⎪⎨⎪⎧ 适用于点电荷产生的电场

Q 为场源电荷的电荷量E ＝U d ⎩⎪

⎨⎪

⎧

适用于匀强电场

U 为两点间的电势差，d 为沿电场方向两点间的距离

2．电场的叠加

(1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和．