高中物理3 电场 电场强度精品课件ppt

第九章静电场及其应用

3.电场　电场强度

第一课时　电场　电场强度

课后篇巩固提升

基础巩固

1.(多选)由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点(　　)

A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比

B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变

C.电场中某点的电场强度为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零

D.一个不带电的小球在P点受到的静电力为零,则P点的电场强度一定为零

解析电场强度是由电场本身所决定的物理量,是客观存在的,与放不放试探电荷无关。电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用,F=Eq。若电场中某点的电场强度E=0,那么F=0,若小球不带电q=0,F 也一定等于零,选项B、C正确。

答案BC

2.一个检验电荷在电场中某点受到的静电力为F,这点的电场强度为E,在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是(　　)

解析电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受静电力无关,A、B错误;检验电荷在该点受到的静电力F=Eq,F与q成正比,C错误,D正确。

答案D

3.(多选)如图甲所示,直线AB是某点电荷电场中过点电荷的一条直线。图乙是放在该直线上a、b两点的电荷所受静电力大小与电荷量间的函数图像。由此可以判定(　　)

A.场源可能是正电荷,位置在点a左侧

B.场源可能是正电荷,位置在点b右侧

C.场源可能是负电荷,位置在点a左侧

D.场源可能是负电荷,位置在点b右侧

解析由电场强度的定义式E=得知:F-q图像的斜率表示电场强度大小,a的斜率大于b的斜率,说明a处的电场强度大于b处的电场强度,电场是由点电荷产生的,说明a距离场源较近,即场源位置在点a左侧,由于静电力的方向不能确定,故场源电荷可能是正电荷,也可能是负电荷。故A、C正确,B、D错误。

答案AC

4.

在同一电场中的A、B、C三点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量和它所受静电力的函数图像如图所示,则此三点的电场强度大小EA、EB、EC的关系是(　　)

A.EA>EB>EC 

B.EB>EA>EC

C.EC>EA>EB 

D.EA>EC>EB

解析根据F=Eq可知,F-q图线的斜率等于电场强度,由图线可知C的斜率最大,B的斜率最小,此三点的电场强度大小EA、EB、EC的关系是EC>EA>EB,故选项C正确。

答案C

5.如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有A、B两点,A点的电场强度大小为EA,方向与AB连线成60°角,B点的电场强度大小为EB,方向与AB连线成30°角。关于A、B两点电场强度大小EA、EB的关系,以下结论正确的是(　　)

A.EA=EB B.EA=EB

C.EA=EB D.EA=3EB

解析由题图可知,rB=rA,再由E=可知,=3,故D正确。

答案D

6.如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点电场强度的方向与AB平行,则qA带　　　　电,qA∶qB=　　　　。 

解析如图所示,放在A点和B点的点电荷在C处产生的电场强度方向分别在AC和BC的连线上,因C点电场强度方向与BA方向平行,故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的电场强度方向只能如图所示,故qA带负电,qB带正电,且EB=2EA,即k=2k,又由几何关系知BC=2AC,所以qA∶qB=1∶8。

答案负　1∶8

能力提升

1.

如图所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b间、b和c间、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的电场强度为零,则d点处的电场强度大小为(静电力常量为k)(　　)

A.k B.k

C.k D.k

解析由题意,b点处的电场强度为零说明点电荷和圆盘在b点产生的电场强度等大反向,即圆盘在距离为R的b点产生的电场强度大小为,故圆盘在距离为R的d点产生的电场强度大小也为,点电荷在d点产生的电场强度大小为,方向与圆盘在d点产生的电场强度方向相同,d点的合电场强度为二者之和,即E合=,B正确。

答案B

2.AB、CD为圆的两条相互垂直的直径,圆心为O,将带电荷量分别为+q、-q的两点电荷放在圆周上关于AB对称且相距等于圆的半径的位置,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个带适当电荷量的点电荷,则该点电荷(　　)

A.可放在C点,带电荷量为-q

B.可放在D点,带电荷量为-q

C.可放在A点,带电荷量为2q

D.可放在D点,带电荷量为-2q

解析两个点电荷在O点产生的电场强度大小都为E=k,利用几何知识可知两个电场强度的方向成120°角,根据平行四边形定则,合电场强度大小为E'=E=k,方向水平向右,则需要放的点电荷在O点产生的电场强度大小应为k,方向水平向左,所以该点电荷可在D点,带电荷量为+q;可在C点,带电荷量为-q,选项A正确,选项B、C、D错误。

答案A

3.下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大的是(　　)

解析A选项中坐标原点O处电场强度是带电圆环产生的;B选项中坐标原点O处电场强度是第一象限带正电圆环和第二象限带负电圆环叠加产生的,坐标原点O处电场强度大小大于带电圆环产生的电场;C选项中第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生的电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度是带电圆环产生的;D选项中第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生的电场相互抵消,第二象限带负电圆环和第四象限带负电圆环产生的电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度为零。由以上分析知坐标原点O处电场强度最大的是B。

答案B