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文檔簡介
1、人教版高中物理必修第三冊全冊學案 本文檔還有大量公式,在網(wǎng)頁中顯示時可能會出現(xiàn)位置錯誤等情況,但下載后均可正常顯示,歡迎下載!第9章靜電場及其應用11電荷12庫侖定律83電場電場強度174靜電的防止與利用28第10章靜電場中的能量371電勢能和電勢372電勢差443電勢差與電場強度的關(guān)系534電容器的電容605帶電粒子在電場中的運動69第11章電路及其應用761電源和電流762導體的電阻833實驗:導體電阻率的測量894串聯(lián)電路和并聯(lián)電路995實驗:練習使用多用電表105第12章電能 能量守恒定律1131電路中的能量轉(zhuǎn)化1132閉合電路的歐姆定律1203實驗:電池電動勢和內(nèi)阻的測量1294能源
2、與可持續(xù)發(fā)展139第13章電磁感應與電磁波初步1451磁場磁感線1452磁感應強度磁通量1523電磁感應現(xiàn)象及應用1604電磁波的發(fā)現(xiàn)及應用1665能量量子化174第9章靜電場及其應用1電荷【學習目標】1.知道自然界中只存在兩種電荷,且電荷間存在相互作用。2.了解摩擦起電和感應起電方式,會從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認識物體帶電的本質(zhì)。(難點)3.理解電荷守恒定律,會運用電荷守恒定律解釋生活中的靜電現(xiàn)象。(重點)4.知道電荷量、元電荷、比荷的概念,知道電荷量不能連續(xù)變化。(重點)一、電荷1兩種電荷:自然界只存在兩種電荷,正電荷和負電荷。2電荷量:電荷的多少,常用Q或q表示,國際單位制單位是庫侖,簡稱庫
3、,符號是C。3原子的組成原子由原子核和核外電子組成,原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成,核外電子帶負電。通常原子內(nèi)正、負電荷的數(shù)量相同,故整個原子對外界表現(xiàn)為電中性。4自由電子和離子金屬中原子的最外層電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由運動,這種能自由運動的電子叫作自由電子,失去自由電子的原子便成為帶正電的離子。5摩擦起電兩個物體相互摩擦時,電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,原來呈電中性的物體由于得到電子而帶負電,失去電子的物體則帶正電。二、靜電感應1靜電感應:當一個帶電體靠近導體時,由于電荷間相互吸引或排斥,導體中的自由電荷便會趨向或遠離帶電體,使導體靠近帶電體的一端帶異種電荷,遠離帶
4、電體的一端帶同種電荷的現(xiàn)象。2感應起電:利用靜電感應使金屬導體帶電的過程。三、電荷守恒定律的兩種表述1電荷既不會創(chuàng)生,也不會消滅,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量保持不變。2一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持不變。四、元電荷1定義:實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量,這個最小的電荷量叫作元電荷,用符號e表示。2所有帶電體的電荷量都是e的整數(shù)倍,電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。3元電荷的大小:e1.602 176 6341019 C在計算中通常取e1.601019 C。4電子的比荷:電子的電荷量e與電子的質(zhì)量me之比。其
5、值eq f(e,me)1.761011 C/kg。1思考判斷(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)兩個正電荷之間的作用力互為斥力,兩個負電荷之間的作用力為引力。()(2)摩擦起電的過程就是創(chuàng)造電荷的過程。()(3)電荷守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一。()(4)電子的電荷量e的數(shù)值最早是由庫侖通過實驗測出的。()(5)元電荷就是質(zhì)子或電子。()(6)所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍。()2保護知識產(chǎn)權(quán),抵制盜版是我們每個公民的責任與義務,盜版書籍影響我們的學習效率。小華有一次不小心購買了盜版的物理參考書,做練習時,他發(fā)現(xiàn)有一個關(guān)鍵數(shù)字看不清,拿來問老師,如果你是老師,你認為可能是下
6、列幾個數(shù)字中的()A6.21019 CB6.41019 CC6.61019 CD6.81019 CB電荷量必須是元電荷e1.601019 C的整數(shù)倍,6.41019 C是e的4倍,故看不清的關(guān)鍵數(shù)字可能是B項。3.如圖所示,用起電機使金屬球A帶正電,靠近驗電器B,則()A驗電器金箔不張開,因為球A沒有和B接觸B驗電器金箔張開,因為整個驗電器都帶上了正電C驗電器金箔張開,因為整個驗電器都帶上了負電D驗電器金箔張開,因為驗電器下部箔片都帶上了正電D因球A帶正電,靠近驗電器B,根據(jù)同種電荷相斥、異種電荷相吸的原理,驗電器金箔中的電子就會被金屬球A中正電荷吸引到驗電器的上端小球上,所以下端的驗電箔片就
7、會帶上正電。因為同種電荷相互排斥,故箔片張開,D正確。考點1:對感應起電的理解1過程及現(xiàn)象(1)取一對用絕緣支柱支持的金屬導體A、B,使它們彼此接觸。起初它們不帶電,貼在它們下面的金屬箔是閉合的,如圖甲所示。(2)帶正電荷的球C移近導體A,可以看到A、B上的金屬箔都張開了,這表示A、B上都帶了電荷,如圖乙所示。(3)如果把A、B分開,然后移去C,可以看到A和B仍帶有電荷,如圖丙所示。(4)讓A、B接觸,金屬箔就不再張開,表明它們不再帶電了。這說明A、B所帶的電荷是等量的,互相接觸時,等量的正、負電荷發(fā)生了中和。甲乙丙感應起電2感應起電的本質(zhì)在導體C上的電荷作用下,導體A、B上的自由電荷發(fā)生定向
8、移動,由B端移至A端,從而引起A端帶負電,B端帶正電,此時若將A、B分離,導體A、B則成為帶等量異種電荷的帶電體。【例1】如圖所示,左邊是一個原先不帶電的導體,右邊C是后來靠近導體的帶正電的金屬球。若用絕緣工具沿圖示某條虛線將導體切開,將導體分為A、B兩部分,這兩部分所帶電荷量的數(shù)值分別為QA、QB,則下列結(jié)論正確的有()A沿虛線d切開,A帶負電,B帶正電,且QBQAB只有沿虛線b切開,才有A帶正電,B帶負電,且QBQAC沿虛線a切開,A帶正電,B帶負電,且QBQAD沿任意一條虛線切開,都有A帶正電,B帶負電,且QBQA,而QA、QB的值與所切的位置有關(guān)D靜電感應使得A部分帶正電,B部分帶負電
9、。導體原來不帶電,只是在C的電荷的作用下,導體中的自由電子向B部分移動,使B部分有了多余的電子而帶負電,A部分缺少了電子而帶正電。A部分失去的電子數(shù)目和B部分多余電子的數(shù)目是相等的,因此無論從哪一條虛線切開,兩部分的電荷量總是相等的。但由于電荷之間的作用力與距離有關(guān),自由電子在不同位置所受C的作用力的強弱是不同的,這樣導致電子在導體上的分布不均勻。越靠近右端,負電荷密度越大;越靠近左端,正電荷密度越大。所以從不同位置切開時,導體的帶電荷量的值是不同的。故只有D正確。分析感應起電問題時的三點提醒(1)明確帶電體與感應起電的導體。(2)弄清楚導體靠近帶電體的一端和遠離帶電體的另一端,近端感應出異種
10、電荷,遠端感應出同種電荷。(3)注意拿走物體的順序,若保持帶電體不動,先分開導體的靠近端和遠離端,再移走帶電體,則靠近端帶異種電荷,遠離端帶同種電荷。若先移走帶電體,則導體上的電荷會立即中和,不再帶電。1如圖所示,在感應起電現(xiàn)象中,帶負電物體靠近帶絕緣底座的導體N處時,M處將()A帶正電B帶負電C不帶電D以上答案均有可能B由同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引可知,導體中的負電荷被排斥到M處,所以選項B正確??键c2:元電荷與電荷守恒定律1對元電荷的認識(1)一個電子、一個質(zhì)子或一個正電子所帶的電荷量都是e,所有帶電體的電荷量等于e或者是e的整數(shù)倍。(2)元電荷既不是電子,也不是質(zhì)子,只是一個電荷
11、量。因為物體的帶電荷量通常較小,因此可用元電荷的整數(shù)倍方便地表示,如電子的帶電荷量為e,即表示電子的帶電荷量為1.601019 C。2對電荷守恒定律的理解(1)電荷守恒定律的另一種表達:一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和總是保持不變。如接觸帶電時不帶電物體與帶電物體接觸后,電荷在兩物體上重新分配,但總電荷量不變。摩擦起電實質(zhì)上是電子在不同物體間的轉(zhuǎn)移。(2)接觸帶電時,兩個完全相同的導體球相互接觸,則電荷量平分。若兩導體球帶同種電荷,會把總電荷量平分;若帶異種電荷,則先中和然后再把剩余電荷量平分?!纠?】甲、乙兩個原來不帶電荷的物體相互摩擦(沒有第三者參與),結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲物體帶了1.61
12、015 C的電荷量(正電荷),下列說法正確的是()A乙物體也帶了1.61015 C的正電荷B甲物體失去了104個電子C乙物體失去了104個電子D甲、乙兩物體共失去了2104個電子B甲、乙兩個物體相互摩擦,甲帶1.61015 C的正電荷,那么由電荷守恒定律可知,乙應帶1.61015 C的負電荷,即甲失去了104個電子,乙得到了104個電子,所以正確的選項是B。規(guī)律方法(1)同一物體與不同物體摩擦是失去電子還是得到電子,取決于相互摩擦的兩物體的原子核對電子束縛能力的相對強弱。(2)任何起電方式都是電荷的轉(zhuǎn)移,在同一隔離系統(tǒng)中正、負電荷的代數(shù)和不變。2(多選)原來甲、乙、丙三物體都不帶電,今使甲、乙
13、兩物體相互摩擦后,乙物體再與丙物體接觸,最后,得知甲物體帶正電1.61015 C,丙物體帶電81016C。則對于最后乙、丙兩物體的帶電情況,下列說法正確的是()A乙物體一定帶有負電荷81016 CB乙物體可能帶有負電荷2.41015 CC丙物體一定帶有正電荷81016 CD丙物體一定帶有負電荷81016 CAD物體經(jīng)過摩擦后,會帶上電。得到電子的帶負電,失去電子的帶正電。甲、乙兩物體相互摩擦后,甲物體帶正電1.61015 C,則乙?guī)ж撾?.61015 C,若乙物體再與丙物體接觸,由于丙物體帶電81016 C,且一定帶負電,則乙也一定帶負電,大小為81016 C,故A、D正確,B、C錯誤。課 堂
14、 小 結(jié)知 識 脈 絡(luò)1.自然界中的兩種電荷及相互作用。2.摩擦起電和感應起電的本質(zhì)。3.電荷守恒定律的理解及應用。4.元電荷及帶電體所帶電荷量的特點。1(多選)關(guān)于電荷量,以下說法正確的是()A物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù)B物體所帶的電荷量只能是某些值C物體帶正電荷1.6109 C,這是因為失去了1.01010個電子D物體所帶電荷量的最小值為1.61019 CBCD元電荷為1.61019 C,任何帶電體電荷量均是元電荷的整數(shù)倍,故A錯,B、C、D對。2(多選)關(guān)于元電荷,下列說法正確的是()A元電荷實質(zhì)上是指電子或質(zhì)子本身B所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C元電荷的數(shù)值通常取作e1
15、.61019 C D元電荷e的數(shù)值最早是由美國科學家密立根用實驗測得的BCD元電荷實際上是指電荷量,數(shù)值為1.61019 C,不是指某個具體的帶電物質(zhì),如電子、質(zhì)子,故A錯誤,C正確;元電荷是電荷量的數(shù)值,沒有正、負電性的區(qū)別,宏觀上所有帶電體的電荷量一定是元電荷的整數(shù)倍,故B正確;元電荷的具體數(shù)值最早是由密立根用油滴實驗測得的,測量精度相當高,故D正確。3如圖是伏打起電盤示意圖,其起電原理是()甲乙丙丁A摩擦起電B感應起電C接觸起電D以上三種方式都不是B導電平板靠近帶電的絕緣板并接地時,導電平板由于靜電感應,使導電平板帶上負電荷,故選項B正確。4(多選)M和N是兩個都不帶電的物體。它們互相摩
16、擦后,M帶正電荷2.72109 C,下列判斷正確的有()A在摩擦前M和N的內(nèi)部沒有任何電荷B摩擦過程中電子從M轉(zhuǎn)移到NCN在摩擦后一定帶負電荷2.72109 CDM在摩擦過程中失去1.71010個電子BCD在摩擦前,物體內(nèi)部存在著等量的異種電荷,對外不顯電性,A錯;M失去電子帶正電,N得到電子帶負電,所以電子是從M轉(zhuǎn)移到N,B對;在摩擦起電過程中,得失電子數(shù)目是相等的,根據(jù)電荷守恒定律,M帶正電荷2.72109 C,則N一定帶負電荷2.72109 C,C對;M失去的電子數(shù)為neq f(q,e)eq f(2.72109,1.601019)個1.71010個,D對。2庫侖定律【學習目標】1.知道點
17、電荷的概念,體會物理中的理想模型方法。(難點)2.了解庫侖扭秤實驗。3.掌握庫侖定律的內(nèi)容、公式及適用條件,知道靜電力常量,并會求點電荷間的作用力。(重點)4.知道兩個相同的金屬小球互相接觸后電荷分配規(guī)律。(重點)5.通過對比靜電力和萬有引力,體會自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性。(難點)一、電荷之間的作用力1實驗探究(1)帶電小球由于受到帶電體對其的作用力而使絲線偏離豎直方向角。(2)在電荷量不變的情況下,小球離帶電體越近,角度越大,離帶電體越遠,角度越小。(3)在距離不變的情況下,帶電體電荷量越大,角度越大,電荷量越小,角度越小。(4)結(jié)論:影響兩電荷之間相互作用力的因素:距離、電荷量。電荷間的相
18、互作用力隨帶電體間距離的減小而增大,隨帶電體所帶電荷量的增加而增大。2庫侖定律:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。3靜電力:電荷之間的相互作用力,也叫庫侖力。4點電荷:當帶電體之間的距離比它們自身的大小大得多,以至于帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略時,帶電體可以看作帶電的點。點電荷是一種理想化模型。二、庫侖的實驗1實驗裝置2實驗步驟(1)改變A和C之間的距離,記錄每次扭絲扭轉(zhuǎn)的角度,便可找出力F與距離r的關(guān)系。(2)改變A和C的帶電荷量,記錄每次扭絲扭轉(zhuǎn)的角度,便可找出力F與
19、帶電荷量q之間的關(guān)系。3實驗結(jié)論(1)力F與距離r的二次方成反比,F(xiàn)eq f(1,r2)。(2)力F與電荷量q1和q2的乘積成正比,F(xiàn)q1q2。4庫侖定律表達式:Fkeq f(q1q2,r2),其中靜電力常量k9.0109 Nm2/C2。三、靜電力計算1兩個點電荷間的作用力不會因第三個點電荷的存在而有所改變。2兩個或者兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力等于各點電荷單獨對這個點電荷的作用力的矢量和。1思考判斷(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)實驗表明電荷之間的作用力一定和電荷間的距離成反比。()(2)實驗表明兩個帶電體的距離越大,作用力就越小。()(3)點電荷是一個帶有電荷的點,它是實際帶電
20、體的抽象,是一種理想化模型。()(4)球形帶電體一定可以看成點電荷。()(5)很大的帶電體也有可能看作點電荷。()2.(多選)如圖所示,O是一個帶電的物體,若把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的P1、P2、P3位置,可以比較小球在不同位置所受帶電物體的作用力的大小,這個力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來(小球與物體O在同一水平線上)。若物體O的電荷量用Q表示,小球的電荷量用q表示,物體與小球間距離用d表示,物體和小球之間的作用力大小用F表示。則下列對該實驗的判斷正確的是()A可用控制變量法,探究F與Q、q、d的關(guān)系B保持Q、q不變,減小d,則變大,說明F與d成反比C保持Q、d不變
21、,減小q,則變小,說明F與q有關(guān)D保持q、d不變,減小Q,則變小,說明F與Q成正比AC保持Q、q不變,減小d,則變大,說明F與d有關(guān),但不能確定成反比關(guān)系,選項B錯誤;保持Q、d不變,減小q,則變小,說明F與q有關(guān),選項C正確;保持q、d不變,減小Q,則變小,說明F隨Q的減小而減小,但不能確定成正比關(guān)系,選項D錯誤;由上述可知選項A、C正確。3真空中兩個點電荷相距為r時,它們間的靜電力大小為F;如果保持它們的電荷量不變,而將距離增大為2r,則靜電力大小將變?yōu)?)A2FBFC.eq f(F,4)D.eq f(F,2)C由庫侖定律得:Fkeq f(qQ,r2),當距離變?yōu)樵瓉淼?倍,F(xiàn)keq f(
22、qQ,4r2),所以Feq f(F,4),選項C正確??键c1:對點電荷的理解1點電荷是物理模型只有電荷量,沒有大小、形狀的理想化模型,類似于力學中的質(zhì)點,實際中并不存在。2帶電體看成點電荷的條件如果帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,以至于帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響很小,就可以忽略形狀、大小等次要因素,只保留對問題有關(guān)鍵作用的電荷量,帶電體就能看成點電荷。3注意區(qū)分點電荷與元電荷(1)元電荷是最小的電荷量,其數(shù)值等于一個電子或一個質(zhì)子所帶電荷量的絕對值。(2)點電荷只是不考慮帶電體的大小和形狀,是帶電個體,其帶電荷量可以很大也可以很小,但它一定是元電荷的整數(shù)倍?!纠?】(多選)下列
23、關(guān)于點電荷的說法正確的是()A兩個帶電體無論多大,只要它們之間的距離遠大于它們的大小,這兩個帶電體就可以看作點電荷B一個帶電體只要它的體積很小,則在任何情況下,都可以看作點電荷C一個體積很大的帶電體,在任何情況下,都不能看作點電荷D兩個帶電的金屬小球,不一定能將它們作為電荷集中在球心的點電荷處理AD無論兩帶電體自身大小怎樣,當兩帶電體之間的距離遠大于它們的大小時,帶電體本身的大小對于所研究的問題影響很小,可把帶電體看作點電荷,選項A正確,而選項C錯誤;盡管帶電體很小,但兩帶電體相距很近,以至于本身的大小和形狀對問題的影響不能忽略,兩帶電體也不能被看作點電荷,選項B錯誤;兩個帶電金屬小球,若離的
24、很近,兩球所帶的電荷在靜電力作用下會分布不均,電荷的分布影響到靜電力的大小,若帶同種電荷,相互排斥,等效的點電荷間距大于球心距離;若帶異種電荷,相互吸引,等效的點電荷間距小于球心距離,因此,選項D正確。對點電荷的兩點理解(1)帶電體能否看作點電荷,不取決于帶電體的大小,而取決于它們的大小、形狀與距離相比能否忽略。(2)同一帶電體,在不同問題中有時可以看作點電荷,有時不可以看作點電荷。1美國東部一枚火箭從佛羅里達州肯尼迪航天中心39B發(fā)射塔沖天而起。這是美國未來載人航天工具“戰(zhàn)神X”火箭的第一次升空。升空過程中由于與大氣摩擦產(chǎn)生了大量的靜電,如果這些靜電沒有被及時導走,下列情況中,升空后的“戰(zhàn)神
25、X”火箭能被視為點電荷的是()A研究“戰(zhàn)神X”火箭外部與其相距1 m處的一個帶電微粒之間的靜電力B研究“戰(zhàn)神X”火箭與地球(帶負電)之間的靜電力C任何情況下都可視為點電荷D任何情況下都不可視為點電荷B當火箭離開地球較遠時,火箭的大小對火箭與地球之間的距離可忽視不計。電荷在火箭上的分布情況對研究火箭與地球間靜電力的作用可忽略不計,此時火箭可看作點電荷,選B??键c2:對庫侖定律的理解1庫侖定律的適用條件是(1)真空。(2)靜止點電荷。這兩個條件都是理想化的,在空氣中庫侖定律也近似成立。2靜電力的大小計算和方向判斷(1)大小計算利用庫侖定律計算大小時,不必將表示電性的正、負號代入公式,只代入q1、q
26、2的絕對值即可。(2)方向判斷在兩電荷的連線上,同種電荷相斥,異種電荷相吸。3庫侖定律與萬有引力定律的比較(1)庫侖定律和萬有引力定律都遵從與距離的二次方成反比規(guī)律,人們至今還不能說明它們的這種相似性。(2)兩個定律列表比較如下物理定律比較內(nèi)容萬有引力定律庫侖定律公式Feq f(Gm1m2,r2)Feq f(kq1q2,r2)產(chǎn)生原因只要有質(zhì)量,就有引力,因此稱為萬有引力,兩物體間的萬有引力總是引力存在于電荷間,兩帶電體的庫侖力由電荷的性質(zhì)決定,既有引力,也有斥力相互作用吸引力與它們質(zhì)量的乘積成正比庫侖力與它們電荷量的乘積成正比相似遵從牛頓第三定律與距離的關(guān)系為平方反比都有一個常量(3)對于微
27、觀的帶電粒子,它們之間的庫侖力要比萬有引力大得多。電子和質(zhì)子的靜電引力F1是它們間萬有引力F2的2.31039倍,正因如此,以后在研究帶電微粒間的相互作用時,可以忽略萬有引力。【例2】兩個分別帶有電荷量Q和3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫侖力的大小為F。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閑q f(r,2),則兩球間庫侖力的大小為()Aeq f(1,12)FBeq f(3,4)FC.eq f(4,3)FD12FC由庫侖定律知Fkeq f(3Q2,r2),當兩小球接觸后,帶電荷量分別為Q、Q,故后來庫侖力Fkeq f(Q2,blc(rc)(avs4alco1(f(
28、r,2)eq sup8(2)keq f(4Q2,r2),由以上兩式解得Feq f(4,3)F,C項正確。規(guī)律方法兩金屬導體接觸后電荷量的分配規(guī)律(1)當兩個導體材料、形狀不同時,接觸后再分開,只能使兩者均帶電,但無法確定所帶電荷量的多少。(2)若使兩個完全相同的金屬球帶電荷量大小分別為q1、q2,則有:eq x(aal(若帶同,種電荷)eq x(aal(金屬球,相接觸)eq x(aal(總電荷,量平分)eq x(aal(即均帶電荷量為f(q1q2,2)eq x(aal(若帶異,種電荷)eq x(aal(金屬球,相接觸)eq x(aal(先中和,再平分)eq x(aal(即均帶電荷量為f(|q1
29、q2|,2)2兩個半徑均為R的帶電金屬球所帶電荷量分別為Q1和Q2,當兩球心相距3R時,相互作用的庫侖力大小為()AFkeq f(Q1Q2,3R2)BFkeq f(Q1Q2,3R2)CFkeq f(Q1Q2,3R2)D無法確定D因為兩球心距離不比球的半徑大很多,所以不能將兩球看作點電荷,必須考慮電荷在球上的實際分布情況。當Q1、Q2帶同種電荷時,相互排斥,電荷分布于最遠的兩側(cè),距離大于3R;當Q1、Q2帶異種電荷時,相互吸引,電荷分布于最近的兩側(cè),距離小于3R,如圖所示。所以庫侖力可能小于keq f(Q1Q2,3R2),也可能大于keq f(Q1Q2,3R2),D正確。甲乙考點3:庫侖定律的應
30、用1分析帶電體在有庫侖力作用下的平衡問題時,方法仍然與解決力學中物體的平衡問題的方法一樣,具體步驟:(1)確定研究對象;(2)進行受力分析;(3)建立坐標系;(4)列方程F合0,正交分解,F(xiàn)x0,F(xiàn)y0;(5)求解方程。2三個自由點電荷的平衡問題(1)條件:每個點電荷受到的兩個庫侖力必須大小相等,方向相反。(2)規(guī)律“三點共線”三個點電荷分布在同一直線上;“兩同夾異”正負電荷相互間隔;“兩大夾小”中間電荷的電荷量最小;“近小遠大”中間電荷靠近電荷量較小的電荷。【例3】a、b兩個點電荷相距40 cm,電荷量分別為q1、q2,且q19q2,都是正電荷?,F(xiàn)引入點電荷c,這時a、b電荷恰好都處于平衡狀
31、態(tài)。試問:點電荷c的帶電性質(zhì)是怎樣的?電荷量為多大?它應該放在什么地方?解析設(shè)c與a相距x,則c、b相距0.4 mx,設(shè)c的電荷量為q3,根據(jù)二力平衡可列平衡方程。a平衡,則keq f(q1q2,0.4 m2)keq f(q1q3,x2)b平衡,則keq f(q1q2,0.4 m2)keq f(q2q3,0.4 mx2)c平衡,則keq f(q1q3,x2)keq f(q2q3,0.4 mx2)解其中任意兩個方程,可解得x0.3 m(c在a、b連線上,與a相距30 cm,與b相距10 cm),q3eq f(9,16)q2eq f(1,16)q1(q1、q2為正電荷,q3為負電荷)。答案負電荷e
32、q f(1,16)q1在a、b連線上,與a相距30 cm,與b相距10 cm上例中,若a、b兩個電荷固定,其他條件不變,則結(jié)果如何?提示:由c平衡知,對q3的電性和電荷量無要求,位置應放在與a相距30 cm,與b相距10 cm處。規(guī)律方法解決三個自由點電荷的平衡問題時,首先應根據(jù)三個自由點電荷的平衡問題的規(guī)律確定出點電荷的電性和大體位置。求點電荷間的距離時,對未知電荷量的電荷列平衡方程;求未知電荷的電荷量時,對其中任意已知電荷量的電荷列平衡方程求解。3水平面上A、B、C三點固定著三個電荷量為Q的正點電荷,將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球(可視為點電荷)放置在O點,OABC恰構(gòu)成一棱長為L的正四面體
33、,如圖所示。已知靜電力常量為k,重力加速度為g,為使小球能靜止在O點,小球所帶的電荷量為()Aeq f(mgL2,3kQ)Beq f(2r(3)mgL2,9kQ)Ceq f(r(6)mgL2,6kQ) Deq f(2r(2)mgL2,6kQ)C對小球進行受力分析,受到重力和A、B、C處正點電荷施加的庫侖力作用。三個庫侖力是對稱的,設(shè)A、B、C處正點電荷施加的庫侖力方向與豎直方向的夾角為,豎直方向上根據(jù)平衡條件得3Fcos mg,其中Feq f(kQq,L2),根據(jù)幾何關(guān)系得cos eq f(r(6),3),聯(lián)立解得qeq f(r(6)mgL2,6kQ),C選項正確。課 堂 小 結(jié)知 識 脈 絡(luò)
34、1.對點電荷的理解及帶電體能看作點電荷的條件。2.庫侖定律的理解及應用。3.電荷平衡問題的分析方法。1下列關(guān)于點電荷的說法,正確的是()A只有體積很小的帶電體才能看成點電荷B體積很大的帶電體一定不能看成點電荷C只有球形帶電體才能看成點電荷D當兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離時,可將這兩個帶電體看成點電荷D由帶電體看作點電荷的條件可知,當帶電體的形狀、大小及電荷分布對它們間相互作用力的影響可忽略時,這個帶電體可看作點電荷,帶電體能否看作點電荷由研究問題的性質(zhì)決定,與帶電體自身大小、形狀無具體關(guān)系,故選項A、B、C錯誤;當兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離時,兩帶電體的大小、形狀及電荷分布對
35、兩帶電體間相互作用力的影響可忽略不計,因此可將這兩個帶電體看成點電荷,選項D正確。2(多選)半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有相等的電荷量,相隔一定的距離,今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B接觸后移開。這時,A、B兩球的電荷量之比可能為()A23B32C21D12AC若A、B兩球帶等量的同種電荷,電荷量都為Q,則讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開,A、B兩球所帶的電荷量大小分別為eq f(Q,2)、eq f(3Q,4),則接觸后A、B兩球的電荷量之比為23;若A、B兩球帶等量的異種電荷,電荷量大小都為Q,則讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球
36、接觸后移開,A、B兩球所帶的電荷量大小分別為eq f(Q,2)、eq f(Q,4),則接觸后A、B兩球的電荷量之比為21。故選A、C。3如圖所示,兩個質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a與b,殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻,將它們分別固定于絕緣支座上,兩球心間的距離為l,為球半徑的3倍。若使它們帶上等量異種電荷,兩球電荷量的絕對值均為Q,那么a、b兩球之間的萬有引力F引、庫侖力F庫分別為()AF引Geq f(m2,l2),F(xiàn)庫keq f(Q2,l2) BF引Geq f(m2,l2),F(xiàn)庫keq f(Q2,l2)CF引Geq f(m2,l2),F(xiàn)庫keq f(Q2,l2) DF引Geq f(m2,l2),
37、F庫keq f(Q2,l2)D萬有引力定律適用于兩個可看成質(zhì)點的物體,雖然兩球心間的距離l只有半徑的3倍,但由于殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻,兩球殼可看做質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點。因此,可以應用萬有引力定律。對于a、b兩帶電球殼,由于兩球心間的距離l只有半徑的3倍,不能看成點電荷,不滿足庫侖定律的適用條件,故D正確。4如圖所示,三個固定的帶電小球a、b和c,相互間的距離分別為ab5 cm,bc3 cm,ca4 cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k,則()Aa、b的電荷同號,keq f(16,9)Ba、b的電荷異號,keq f(16,9)Ca、b
38、的電荷同號,keq f(64,27)Da、b的電荷異號,keq f(64,27)D如果a、b帶同種電荷,則a、b兩小球?qū)的作用力均為斥力或引力,此時c在垂直于a、b連線的方向上的合力一定不為零,因此a、b不可能帶同種電荷,A、C錯誤;若a、b帶異種電荷,假設(shè)a對c的作用力為斥力,則b對c的作用力一定為引力,受力分析如圖所示,由題意知c所受庫侖力的合力方向平行于a、b的連線,則Fa、Fb在垂直于a、b連線的方向上的合力為零,由幾何關(guān)系可知a37、b53,則Fasin 37Fbcos 37,解得eq f(Fa,Fb)eq f(4,3),又由庫侖定律及以上各式代入數(shù)據(jù)可解得eq blc|rc|(a
39、vs4alco1(f(qa,qb)eq f(64,27),B錯誤,D正確。3電場電場強度【學習目標】1.知道電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)。2.理解電場強度的定義及物理意義,知道它的矢量性。(重點)3.會推導點電荷場強的計算式并能進行有關(guān)的計算。4.知道電場強度的疊加原理,會應用該原理進行簡單計算。(難點)5.理解電場線的概念、特點,了解常見的電場線的分布,知道什么是勻強電場。(重點)一、電場1電場的產(chǎn)生:電荷在其周圍產(chǎn)生電場,電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)。2基本性質(zhì):電場對放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用。3電荷間的相互作用:電荷之間是通過電場發(fā)生相互作用的。4電場和磁場統(tǒng)稱為電磁場,電
40、磁場是一種客觀存在的特殊物質(zhì),也有能量、動量。5靜電場:靜止的電荷產(chǎn)生的電場。二、電場強度1試探電荷:為研究電場的性質(zhì)而引入的電荷量和體積都很小的點電荷。2場源電荷:激發(fā)電場的電荷。3電場強度(1)定義:放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值,叫作該點的電場強度。(2)定義式:Eeq f(F,q)。(3)單位:牛/庫(N/C)。(4)方向:電場強度是矢量,電場中某點的電場強度的方向與正電荷在該點所受的靜電力的方向相同。(5)物理意義:電場強度是描述電場的力的性質(zhì)的物理量,與試探電荷受到的靜電力大小無關(guān)。三、點電荷的電場電場強度的疊加1點電荷的電場如圖所示,場源電荷Q與試探電荷q
41、相距為r,則它們之間的庫侖力Fkeq f(Qq,r2)qkeq f(Q,r2),所以電荷q處的電場強度Eeq f(F,q)keq f(Q,r2)。(1)公式:Ekeq f(Q,r2)。(2)方向:若Q為正電荷,電場強度方向沿Q和該點的連線背離Q;若Q為負電荷,電場強度方向沿Q和該點的連線指向Q。2電場強度的疊加(1)電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和。這種關(guān)系叫作電場強度的疊加。例如,圖中P點的電場強度,等于電荷Q1在該點產(chǎn)生的電場強度E1與電荷Q2在該點產(chǎn)生的電場強度E2的矢量和。(2)如圖所示,均勻帶電球體(或球殼)外某點的電場,與一個位于球心、電荷量相等的點
42、電荷在同一點產(chǎn)生的電場相同,即Ekeq f(Q,r2),式中的r是球心到該點的距離(rR),Q為整個球體所帶的電荷量。四、電場線1定義:電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線,曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向。2特點:(1)電場線從正電荷或無限遠出發(fā),終止于無限遠或負電荷,是不閉合曲線。(2)電場線在電場中不相交,因為電場中任意一點的電場強度方向具有唯一性。(3)在同一幅圖中,電場線的疏密反映了電場強度的相對大小,電場線越密的地方電場強度越大。(4)電場線不是實際存在的線,而是為了形象地描述電場而假想的線。五、勻強電場1定義:電場強度的大小相等,方向相同的電場。2電場線特點:勻強電場
43、的電場線是間隔相等的平行線。3實例:兩塊等大、靠近、正對的平行金屬板,帶等量異種電荷時,它們之間的電場除邊緣附近外就是勻強電場。1思考判斷(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)試探電荷不產(chǎn)生電場。()(2)電場強度的方向與試探電荷所受電場力的方向可能相同,也可能相反。()(3)以點電荷為球心的球面上各點電場強度處處相同。()(4)公式Eeq f(F,q)與Ekeq f(Q,r2)中q與Q含義不同。()(5)在相鄰的兩條電場線之間沒畫電場線的地方有電場。()2(多選)關(guān)于電場,下列說法正確的是()A只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場B電場是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,不依賴我們的感覺而客觀存
44、在C電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的,電場最基本的性質(zhì)是對放在其中的電荷有力的作用D電場只能存在于真空中和空氣中,不可能存在于物體中ABC電荷周圍存在著電場,電場對電荷有力的作用,電荷之間的相互作用就是通過電場而產(chǎn)生的,A、C正確;電場是一種特殊的物質(zhì),在真空中、導體中都能存在,B正確,D錯誤。3真空中,A、B兩點與點電荷Q的距離分別為r和3r,則A、B兩點的電場強度大小之比為()A31B13C91D19C由庫侖定律Fkeq f(q1q2,r2)和電場強度公式Eeq f(F,q)可知,點電荷在某點產(chǎn)生電場的電場強度Ekeq f(Q,r2),電場強度大小與該點到場源電荷的距離的二次方成反比,則E
45、AEBreq oal(2,B)req oal(2,A)91,故選項C正確。考點1:電場強度的理解和計算1電場的性質(zhì)(1)唯一性:電場中某點的電場強度E是唯一的,是由電場本身的特性(形成電場的電荷及空間位置)決定的,與是否放入試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均無關(guān)。電場中不同的地方,電場強度一般是不同的。(2)矢量性:電場強度描述了電場的強弱,是矢量,其方向與在該點的正電荷所受電場力的方向相同,與在該點的負電荷所受電場力的方向相反。2Eeq f(F,q)與Ekeq f(Q,r2)的比較公式Eeq f(F,q)Ekeq f(Q,r2)本質(zhì)區(qū)別定義式?jīng)Q定式適用范圍一切電場真空中點電荷的電場Q或
46、q的意義q表示引入電場的(試探檢驗)電荷的電荷量Q表示產(chǎn)生電場的點電荷(場源電荷)的電荷量關(guān)系E用F與q的比值來表示,但E的大小與F、q的大小無關(guān)E不僅用Q、r來表示,且EQ,Eeq f(1,r2)【例1】在真空中O點放一個點電荷Q1.0109 C,直線MN通過O點,OM的距離r30 cm,M點放一個試探電荷q1.01010 C,如圖所示求:(1)q在M點受到的作用力;(2)M點的電場強度;(3)拿走q后M點的電場強度;(4)M、N兩點的電場強度哪點大?解析根據(jù)題意,Q是場源電荷,q為試探電荷,為了方便,只用電荷量的絕對值計算。力和電場強度的方向可通過電荷的正、負判斷。(1)電荷q在電場中M點
47、所受到的作用力是電荷Q通過它的電場對q的作用力,根據(jù)庫侖定律得FMkeq f(Qq,r2)9.0109eq f(1.01091.01010,0.32) N1.0108 N因為Q為正電荷,q為負電荷,庫侖力是吸引力,所以力的方向沿MO指向Q。(2)解法一:M點的電場強度EMeq f(FM,q)eq f(1.0108,1.01010) N/C100 N/C,其方向沿OM連線背離Q,因為它的方向與正電荷所受靜電力的方向相同。解法二:將FMkeq f(Qq,r2)代入EMeq f(FM,q),得EMeq f(kQ,r2)9.0109eq f(1.0109,0.32) N/C100 N/C。(3)電場強
48、度是反映電場力的性質(zhì)的物理量,它是由形成電場的場源電荷Q決定的,與檢驗電荷q是否存在無關(guān)。從M點拿走檢驗電荷q,該處電場強度大小為100 N/C,方向沿OM連線背離Q。(4)根據(jù)公式Ekeq f(Q,r2)知,M點電場強度較大。答案(1)1.0108 N,沿MO指向Q(2)100 N/C,沿OM連線背離Q(3)100 N/C,沿OM連線背離Q(4)M點規(guī)律方法(1)電場強度的大小和方向取決于電場本身,與試探電荷的存在及大小無關(guān)。(2)電場強度的大小可用Eeq f(F,q)和Eeq f(kQ,r2)求解,但Eeq f(kQ,r2)只適用于點電荷的電場。1有關(guān)電場強度的理解,下述說法正確的是()A
49、由Eeq f(F,q)可知,電場強度E跟放入的電荷q所受的電場力成正比B當電場中存在試探電荷時,電荷周圍才出現(xiàn)電場這種特殊的物質(zhì),才存在電場強度C由Eeq f(kq,r2)可知,在離點電荷很近,r接近于零時,電場強度達無窮大D電場強度是反映電場本身特性的物理量,與是否存在試探電荷無關(guān)D公式Eeq f(F,q)為電場強度的定義式,表明電場強度E與放入的電荷q所受的電場力無關(guān),A選項錯誤;電場是客觀存在的,電場強度是反映電場本身特性的物理量,與試探電荷是否存在無關(guān),B選項錯誤,D選項正確;根據(jù)公式Eeq f(kq,r2)的適用條件是真空的點電荷,故r接近于零時,公式不再適用,C選項錯誤??键c2:電
50、場強度的疊加1電場強度是矢量,當空間的電場由多個電荷共同產(chǎn)生時,計算空間某點的電場強度時,應先分析每個電荷單獨在該點所產(chǎn)生的場強的大小和方向,再根據(jù)平行四邊形定則求合場強的大小和方向。2比較大的帶電體產(chǎn)生的電場,可以把帶電體分解為若干小塊,每一個小塊看作一個點電荷,用電場疊加的方法計算?!纠?】直角坐標系xOy中,M、N兩點位于x軸上,G、H兩點坐標如圖所示。M、N兩點各固定一負點電荷,一電荷量為Q的正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零。靜電力常量用k表示。若將該正點電荷移到G點,則H點處場強的大小和方向分別為()Aeq f(3kQ,4a2),沿y軸正向Beq f(3kQ,4a2),沿
51、y軸負向Ceq f(5kQ,4a2),沿y軸正向 Deq f(5kQ,4a2),沿y軸負向思路點撥:解答本題時要注意以下兩點:(1)距離場源電荷相等的各點場強大小相等。(2)弄清楚等量異種點電荷連線及中垂線上場強的分布特點。B由于對稱性,M、N兩處的負電荷在G、H處產(chǎn)生的場強大小相等,等于在O點的正點電荷產(chǎn)生的場強E1eq f(kQ,a2),正點電荷放在G處時,它在H處產(chǎn)生的場強E2eq f(kQ,2a2),所以,H處的合場強EE1E2eq f(3kQ,4a2),方向沿y軸負方向,B正確。規(guī)律方法合場強的求解技巧(1)電場強度是矢量,合成時遵循矢量運算法則,常用的方法有圖解法、解析法、正交分解
52、法等;對于同一直線上電場強度的合成,可先規(guī)定正方向,進而把矢量運算轉(zhuǎn)化成代數(shù)運算。(2)當兩矢量滿足大小相等、方向相反、作用在同一直線上時,兩矢量合成疊加,合矢量為零,這樣的矢量稱為“對稱矢量”,在電場的疊加中,注意圖形的對稱性,發(fā)現(xiàn)對稱矢量可簡化計算。2如圖所示,四個點電荷所帶電荷量的絕對值均為Q,分別固定在正方形的四個頂點上,正方形邊長為a,則正方形兩條對角線交點處的電場強度()A大小為eq f(4r(2)kQ,a2),方向豎直向上B大小為eq f(2r(2)kQ,a2),方向豎直向上C大小為eq f(4r(2)kQ,a2),方向豎直向下D大小為eq f(2r(2)kQ,a2),方向豎直向
53、下C四個電荷的電荷量相等,兩條對角線上的電荷都是一對等量異種點電荷,在交點處的電場強度的方向指向負電荷,且大小相等,如圖所示,則合場強的方向豎直向下。任意一對等量異種點電荷的合場強:E2eq f(kQ,blc(rc)(avs4alco1(f(r(2)a,2)eq sup8(2)eq f(4kQ,a2),所以合場強:E合eq f(4r(2)kQ,a2),故A、B、D錯誤,C正確。考點3:對電場線的理解及應用1點電荷的電場線(1)點電荷的電場線呈輻射狀,正電荷的電場線向外至無限遠,負電荷則相反,如圖所示。甲乙(2)以點電荷為球心的球面上,電場線疏密相同,但方向不同,說明電場強度大小相等,但方向不同
54、。(3)同一條電場線上,電場強度方向相同,但大小不等。實際上,點電荷形成的電場中,任意兩點的電場強度都不同。2等量異種點電荷與等量同種點電荷的電場線比較等量異種點電荷等量同種(正)點電荷電場線分布圖連線上的場強大小O點最小,從O點沿連線向兩邊逐漸變大O點為零,從O點沿連線向兩邊逐漸變大中垂線上的場強大小O點最大,從O點沿中垂線向兩邊逐漸變小O點為零,從O點沿中垂線向兩邊先變大后變小關(guān)于O點對稱的點A與A、B與B的場強等大同向等大反向3電場線與帶電粒子運動軌跡的關(guān)系(1)電場線不是帶電粒子的運動軌跡。(2)同時具備以下條件時運動軌跡與電場線重合:電場線為直線;帶電粒子的初速度為零,或初速度沿電場
55、線所在直線;帶電粒子只受電場力,或其他力的合力沿電場線所在直線。(3)只在電場力作用下,以下兩種情況帶電粒子都做曲線運動,且運動軌跡與電場線不重合:電場線為曲線;電場線為直線時,帶電粒子有初速度且與電場線不共線?!纠?】(多選)用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點場強的強弱,如圖甲是等量異種點電荷形成電場的電場線,圖乙是場中的一些點:O是電荷連線的中點,E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點,B、C和A、D也相對O對稱。則()甲乙AB、C兩點場強大小相等,方向相同BA、D兩點場強大小相等,方向相反CE、O、F三點比較,O點場強最強DB、O、C三點比較,O點場強最強AC根據(jù)等量異種點電荷電場的
56、分布情況可知,B、C兩點對稱分布,場強大小相等,方向相同,A選項正確;根據(jù)對稱性可知,A、D兩處電場線疏密程度相同,A、D兩點場強大小相同,方向相同,B選項錯誤;E、O、F三點中O點場強最強,C選項正確;B、O、C三點比較,O點場強最小,D選項錯誤?!纠?】(多選)某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受電場力作用,其運動軌跡如圖中虛線所示,由M點運動到N點,以下說法正確的是()A粒子必定帶正電荷B粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度C粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度D粒子在M點的動能小于它在N點的動能思路點撥:(1)根據(jù)電場線的疏密判斷加速度的大小關(guān)系。(2)根據(jù)軌跡的彎曲方
57、向判斷電場力的方向。ACD根據(jù)帶電粒子運動軌跡彎曲的情況,可以確定帶電粒子受電場力的方向沿電場線方向,故帶電粒子帶正電,A選項正確。由于電場線越密,場強越大,帶電粒子受電場力就越大,根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大,故帶電粒子在N點加速度大,B選項錯誤,C選項正確。粒子從M點到N點,所受電場力方向與其速度方向夾角小于90,速度增加,故帶電粒子在N點動能大,故D選項正確。規(guī)律方法確定帶電粒子在電場中運動軌跡的思路(1)確定電場方向:根據(jù)電場強度的方向或電場線的切線方向來確定。(2)確定帶電粒子受力方向:正電荷所受電場力與電場方向相同,負電荷所受電場力與電場方向相反。(3)確定帶電粒子運動軌跡:
58、帶電粒子的運動軌跡向受力方向偏轉(zhuǎn)。3圖中畫了四個電場的電場線,其中圖A和圖C中小圓圈表示一個點電荷,圖A中虛線是一個圓,圖B中幾條直線間距相等且互相平行,則在圖A、B、C、D中M、N兩處電場強度相同的是()ABCDB電場強度為矢量,M、N兩處電場強度相同,則電場強度方向、大小都要相同;圖A中,M、N兩點的電場強度大小相同,方向不同;圖B中是勻強電場,M、N兩點的電場強度大小、方向都相同;圖C中,M、N兩點的電場強度方向相同,大小不同;圖D中,M、N兩點的電場強度大小、方向都不相同;故選B。4一帶負電荷的質(zhì)點,在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c,已知質(zhì)點的速率是遞減的。關(guān)于b點電場強度E的方
59、向,下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點的切線)()ABCDD根據(jù)曲線運動的規(guī)律可知,受力指向軌跡的內(nèi)側(cè),由于質(zhì)點帶負電,速率是遞減的,故電場方向可能沿豎直方向向上,D選項正確。課 堂 小 結(jié)知 識 脈 絡(luò)1.電場強度的定義及理解。2.電場強度的計算方法。3.電場線的理解與應用,電場線與運動軌跡的關(guān)系。1(多選)如圖是電場中某點的電場強度E及所受電場力F與放在該點處的試探電荷所帶電荷量q之間的函數(shù)關(guān)系圖像,其中正確的是()ABCDAD電場中某點的電場強度與試探電荷無關(guān),A正確,B錯誤;由FqE可知,F(xiàn)q圖線為過原點的傾斜直線,D正確,C錯誤。2下列關(guān)于電場線的說法正確的是()A電場中任何兩
60、條電場線都可以相交B沿電場線的方向,電場強度逐漸減小C電場線越密的地方電場強度越大D電場線是帶電粒子在電場中運動的軌跡C電場線是為了形象地描述電場的強弱和方向而假想的曲線,是不相交的,A選項錯誤;電場線的疏密程度表示場強的強弱,沿電場線的方向場強大小可能增大,也可能不變,B選項錯誤;電場線越密的地方場強越大,C選項正確;電場線不是帶電粒子在電場中運動的軌跡,D選項錯誤。3.在等邊三角形ABC的頂點B和C處各放一個電荷量相等的點電荷時,測得A處的場強大小為E,方向與BC邊平行且由B指向C,如圖所示。若拿走C處的點電荷,則下列關(guān)于A處電場強度的說法正確的是()A大小仍為E,方向由A指向BB大小仍為
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