人教版高中物理选修3-1：《电场强度》导学案(含答案)

§1.3电场强度

【学习目标】

理解电场强度，了解常见电场线分布

掌握电场强度与力学知识的综合

【自主学习】

两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?

一、电场

1、定义：

2、基本性质：

3、电荷间的相互作用力通过发生

二、电场强度

思考1：用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？

（1）检验电荷（试探电荷）：

（2）场源电荷：

思考2：如图所示，在电荷Q的电场中，放入试探电荷q．

（1）电场中的同一点，不同电荷所受力是否相同，F/q是否相同。（2）电场中不同的点，同一电荷所受力是否相同，F/q是否相同。

1.定义：

2.定义式：

4.方向：

5.理解：

三、点电荷的电场电场强度的叠加

1.点电荷的电场

（1）由库仑定律和场强的定义式推导点电荷场强的表达式

（2）场强方向

（3）比较场强定义式和点电荷场强表达式的区别

四、电场强度的叠加

1、电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则。同时存在几个产生电场的场源时，电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和．

2、一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在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

五、电场线：在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使

曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，这些曲线就叫做电场线．

（1）电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线，它不是电

场中实际存在的线．电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹．

（2）电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密的地方，其场强就越大．

（3）电场线上某点的切线方向即该点的场强力向，也就是正电荷在该点所受电场力的方向．

（4）静电场的电场线是不闭合的曲线，总是从正电荷(或无穷远处)发出，终止于负电荷(或无穷远处)．在没有电荷的地方电场线不会中断，也不会相交．正电荷一定要发出电场线，负电荷一定要接收电场线．

（5）电场线不会相交或相切．

六、几种常见电场中电场线的分布及场强特点

（1）点电荷的电场分布特点：

（2）等量异种点电荷形成的电场中的电场分布特点

（3）等量同种点电荷形成的电场中电场分布特点

（4）匀强电场特点

练习

1．电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（）

A．若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点的场强

减半

B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零

C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大

D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向

2．关于电场强度，下列说法正确的是（）

A． E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍

B．E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比

C．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同

D．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向

3．把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止开始释放，在它运动的过程中，如果不计重力，下面说法正确的是（）

A．点电荷运动轨迹必和电场线重合

B．点电荷的速度方向必定与所在电场线的切线方向一致

C．点电荷的加速度方向必定与所在电场线的切线方向垂直

D．点电荷受电场力的方向必定与所在电场线的切线方向一致

4．在如图所示的电场中的P点放置一正电荷，使其从静止开始运动，其中加速度逐渐增大的是图中的（）

5．图所

示的各电场中，A、B两点场强相同的是（）

6．如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（）

A．这个电场只能是负电荷的电场

B．点电荷q在A、B两处受到的电场力F B>F A

C．点电荷q在A、B两处的加速度大小，a A>a B（不计重力）

D．负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向

7．如图为一条电场线，下列说法正确的是（）

A．E A一定大于E B

B．因电场线是直线，所以是匀强电场，故E A=E B

C．A点电场方向一定由A指向B

D．AB两点的场强方向不能确定

8．一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( )

A．粒子带正电

B．粒子加速度逐渐减小

C．A点的场强大于B点场强

D．粒子的速度不断减小

9．真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4×10-9C的试探电荷，它受

到的电场力 2×10-5N，则P点的场强度 N/C；把试探电荷的电量减少为2×10-9C，则检验电荷所受的电场力为 N。如果把这个试探电荷取走，则P点的电场强度为 N/C。

10．在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B，相距20 cm，q1为4×10-8 C，q2为－8×10-8 C。则在AB 连线上A点的外侧离A 点20 cm处的D点场强大小、方向如何?

11．在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固

定一电量为+Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点．当

把一检验电荷+q放在d点恰好平衡（如图所示）

（1）匀强电场场强E的大小、方向如何?

（2）检验电荷+q放在点c时，受力F c的大小方向如何?

（3）检验电荷+q放在b点，受力F b的大小、方向如何?

12．一个质量m=30g，带电荷量为q=-1.7×10-8C的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平。当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30o夹角，如图所示，求该电场的场强大小，说明场强方向。