1、第2單元 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度【教學(xué)目標(biāo)】1、理解電場(chǎng)強(qiáng)度及其矢量性，掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加，并進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。2、知道用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的方法。理解引入電場(chǎng)線的意義?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、電場(chǎng)強(qiáng)度1、電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)是存在于 周圍的一種物質(zhì)，對(duì)放入期中的電荷有 ；靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)稱為 。電場(chǎng)強(qiáng)度和定義式放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的 跟該電荷所帶 的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度公式： ，單位： ，或 。物理意義是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，用以反映電場(chǎng)的 。唯一性電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，其大小和方向由 決定，只與形成電場(chǎng)的電荷和該點(diǎn)位置有關(guān)，與 無(wú)關(guān)矢標(biāo)性電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與 在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相同，與 受

2、電場(chǎng)力的方向相反；幾個(gè)電場(chǎng)疊加時(shí)，合電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)需按 定則進(jìn)行合成。二、電場(chǎng)線（1）電場(chǎng)線是人們?yōu)榱?而人為地畫出來(lái)的，電場(chǎng)中并非真正存在著這樣一些曲線。它可以大致反映電場(chǎng)的 和 。（2）電場(chǎng)線的性質(zhì)：電場(chǎng)線起始于 （或無(wú)窮遠(yuǎn)處）；終止于 （或無(wú)窮遠(yuǎn)處）。其上每一點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)的 方向一致。疏密程度反映了電場(chǎng)的 ，電場(chǎng)線密集的地方場(chǎng)強(qiáng) ；電場(chǎng)線稀疏的地方場(chǎng)強(qiáng) 。任一電場(chǎng)中，兩條電場(chǎng)線不能 。（3）與電勢(shì)的關(guān)系：在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)線和等勢(shì)面 且由電勢(shì)較 的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái) ?！纠?】有關(guān)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解，下述正確的是（ ）A、由E=F/q可知，電場(chǎng)強(qiáng)度E跟放入的電

3、荷q所受的電場(chǎng)力成正比。B、當(dāng)電場(chǎng)中存在試探電荷時(shí)，電荷周圍才出現(xiàn)電場(chǎng)這種特殊的物質(zhì)，才存在電場(chǎng)強(qiáng)度C、由E=KQ/r2可知，在離點(diǎn)電荷很近，r趨近于零處，電場(chǎng)強(qiáng)度趨近于無(wú)窮大D、電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身特性的物理量，與是否存在試探電荷無(wú)關(guān)。【例2】在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)其中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等的是( )A甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B乙圖中兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D丁圖中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)【例3】如圖所示，有一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E1.25104 N/C，一根長(zhǎng)L1.5 m

4、、與水平方向的夾角為37的光滑絕緣細(xì)直桿MN固定在電場(chǎng)中，桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A，電荷量Q4.5106 C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量q1.0106 C，質(zhì)量m1.0102 kg.現(xiàn)將小球從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運(yùn)動(dòng)(靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？(2)小球B的速度最大時(shí)，與M端的距離r為多大？【例4】如圖所示，半徑為r的圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d，空間有與x軸正方向相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)，在0點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，如果把一個(gè)帶電量為-q

5、的試探電荷放在c點(diǎn)，則恰好處于平衡，那么該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 ，a、d兩點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小分別為 、 ?！纠?】如圖所示，初速度為的帶電粒子(重力不計(jì))，從A點(diǎn)射入電場(chǎng)，沿虛線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，判斷：（1）粒子帶什么電？（2）粒子速度如何變化？（3）粒子加速度如何變化？（4）畫出A、B兩點(diǎn)的加速度方向。 【課后訓(xùn)練】1下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)表達(dá)式EF/q 和EkQ/r2 的敘述正確的是( )AEF/q 是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量BEF/q 是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q是放入電場(chǎng)中電荷的電荷量，它適用于任何電場(chǎng)CEkQ/r2是真空

6、中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，Q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量，它不適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)D從點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算式分析庫(kù)侖定律的表達(dá)式Fkq1q2/r2，式中kq2/r2是點(diǎn)電荷q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在 q1處的場(chǎng)強(qiáng)大小，而kq1/r2是點(diǎn)電荷q1產(chǎn)生的電場(chǎng)在q2處的場(chǎng)強(qiáng)大小2.如圖所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)線，已知在a、b兩點(diǎn)粒子所受電場(chǎng)力分別為Fa、Fb，若帶電粒子q(|Q|q|)由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，則下列判斷正確的是( )A若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFbB若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFb D若Q為負(fù)電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFb3勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E5.0103 V/m，要使一個(gè)電荷量

7、為3.01015 C的負(fù)點(diǎn)電荷(不計(jì)重力)沿著與電場(chǎng)強(qiáng)度方向成60角的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則所施加外力的大小和方向應(yīng)是( )A1.51011 N，與場(chǎng)強(qiáng)方向成120 B1.51011 N，與場(chǎng)強(qiáng)方向成60C1.51011 N，與場(chǎng)強(qiáng)方向相同 D1.51011 N，與場(chǎng)強(qiáng)方向相反4.如圖所示，兩個(gè)帶等量的正電荷的小球A、B(可視為點(diǎn)電荷)，被固定在光滑的絕緣的水平面上，P、N是小球A、B的連線的水平中垂線上的兩點(diǎn)，且POON.現(xiàn)將一個(gè)電荷量很小的帶負(fù)電的小球C(可視為質(zhì)點(diǎn))，由P點(diǎn)靜止釋放，在小球C向N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列關(guān)于小球C的速度圖象中，可能正確的是( )5.如圖所示，在豎直放置的光滑

8、半圓形絕緣細(xì)管的圓心O處放一個(gè)點(diǎn)電荷，將一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球從圓弧管的端點(diǎn)A處由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B處時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力，則處于圓心O處的電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為( )AE BE CE D無(wú)法計(jì)算6.如圖所示，傾角為的斜面AB是粗糙且絕緣的，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，C為AB的中點(diǎn)，在A、C之間加一方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，與斜面垂直的虛線CD為電場(chǎng)的邊界現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從B點(diǎn)開始在B、C間以速度v0沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)C后沿斜面勻加速下滑，到達(dá)斜面底端A時(shí)的速度大小為v.試求：(1)小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小7.一根長(zhǎng)為l的絲線吊