2020高考物理大一輪復(fù)習(xí)新課改省份專用講義第八章第43課時(shí)電場強(qiáng)度、電場線雙基落實(shí)課含答案

1、第43課時(shí)電場強(qiáng)度、電場線(雙基落實(shí)課)點(diǎn)點(diǎn)通(一)電場強(qiáng)度的理解1電場(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)。(2)基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用。2電場強(qiáng)度F(1)定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的比值，即Eq，單位是N/C或V/m。(2)矢量性：規(guī)定正電荷在電場中某點(diǎn)受電場力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場強(qiáng)度的方向。3電場強(qiáng)度三個(gè)公式的比較公式FEqQEkr2UEd意義適用范圍電場強(qiáng)度的定義式任何電場真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式真空中的點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系式勻強(qiáng)電場小題練通1(2019邢臺(tái)高三模擬)關(guān)于靜電場，下列結(jié)論普遍成立的是()

2、A電場強(qiáng)度為零的地方，電勢也為零B電場強(qiáng)度的方向與等勢面處處垂直C隨著電場強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢也逐漸降低D任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢降低的方向解析：選B電場強(qiáng)度與電勢沒有直接關(guān)系，電場強(qiáng)度為零時(shí)，電勢不一定為零；電勢為零時(shí)，電場強(qiáng)度不一定為零，故A、C錯(cuò)誤；電場線與等勢面垂直，而電場強(qiáng)度的方向?yàn)殡妶鼍€的方向，所以電場強(qiáng)度的方向與等勢面垂直，故B正確；順著電場線方向電勢降低，但電勢降低的方向并不一定是電場強(qiáng)度的方向，電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向，故D錯(cuò)誤。2(粵教教材原題)下列關(guān)于電場的敘述中正確的是()A以點(diǎn)電荷為圓心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場強(qiáng)都相等B正電荷周圍的場強(qiáng)一定比

3、負(fù)電荷周圍的場強(qiáng)大C取走電場中某點(diǎn)的試探電荷后，該點(diǎn)的場強(qiáng)為零D電荷在電場中某點(diǎn)所受電場力的方向與該點(diǎn)電場的方向不一定相同解析：選D電場強(qiáng)度是矢量，以點(diǎn)電荷為圓心，r為半徑的球面上場強(qiáng)大小相等、方向不同，A錯(cuò)誤；場強(qiáng)的大小與電荷正、負(fù)無關(guān)，B錯(cuò)誤；取走電場中某點(diǎn)的試探電荷，該點(diǎn)的場強(qiáng)不變，C錯(cuò)誤；只有正電荷所受電場力的方向與該點(diǎn)電場的方向相同，D正確。3(教科教材原題)把q11.0109C的檢驗(yàn)電荷放入點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中的P點(diǎn)，測得q1所受電場力大小為1.0106N。則：解析：(1)根據(jù)E，場強(qiáng)大小Eq11.0103N/C，將q2放置在P點(diǎn)，F(xiàn)2q2E2.0105N；場強(qiáng)的大q(1)若移走q

4、1，而在P點(diǎn)放置一個(gè)q22.0108C的點(diǎn)電荷，則q2所受電場力大小為_N，此時(shí)Q在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)大小為_N/C，方向與將q1放在P點(diǎn)時(shí)的場強(qiáng)方向_(“相同”或“相反”)；(2)若在P點(diǎn)不放任何檢驗(yàn)電荷，則Q在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為_N/C，方向與將q1放在P點(diǎn)時(shí)的場強(qiáng)方向_(“相同”或“相反”)。FF1小、方向與q1放置在P點(diǎn)時(shí)都相同。(2)若P點(diǎn)不放任何檢驗(yàn)電荷，P點(diǎn)的場強(qiáng)大小、方向與將q1放在P點(diǎn)時(shí)都相同。答案：(1)2.01051.0103相同(2)1.0103相同融會(huì)貫通(1)電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E的大小和方向是唯一的，且只由電場本身決定，與F、q的大小及是否存在試探電1荷無關(guān)，

5、即不能認(rèn)為EF或Eq。(2)電場強(qiáng)度是矢量，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向與正試探電荷所受電場力的方向相同，與負(fù)試探電荷所受電場力的方向相反。點(diǎn)點(diǎn)通(二)電場強(qiáng)度的計(jì)算計(jì)算電場強(qiáng)度的五種方法疊加法平衡法等效法對稱法補(bǔ)償法小題練通多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和帶電體受力平衡時(shí)可根據(jù)平衡條件求解在保證效果相同的前提下，將復(fù)雜的電場情景變換為簡單的或熟悉的電場情景空間上對稱分布的電荷形成的電場具有對稱性將有缺口的帶電圓環(huán)補(bǔ)全為圓環(huán)，或?qū)肭蛎嫜a(bǔ)全為球面等1.如圖所示，水平面內(nèi)有一等邊三角形ABC，O點(diǎn)為三角形的幾何中方一點(diǎn)，O點(diǎn)到A、B、C、D四點(diǎn)的距離均為L?，F(xiàn)

6、將三個(gè)電荷量均為Q定在A、B、C處，已知靜電力常量為k，則D點(diǎn)的場強(qiáng)大小為()心，D點(diǎn)為O點(diǎn)正上的正點(diǎn)電荷分別固A.22L24L2kQLkQC.22L2kQB.32kQD.kQ，方向與水平方向成45角，因三個(gè)點(diǎn)電荷的空間對稱性，水平方向合場強(qiáng)為零，總合場強(qiáng)為三個(gè)場強(qiáng)的豎直分量之和，即，選項(xiàng)D正確。解析：選D由幾何關(guān)系知，A、B、C三點(diǎn)到D點(diǎn)的距離皆為2L，每個(gè)點(diǎn)電荷在D點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小皆為2L232kQ4L22均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。如圖所示，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、N

7、兩點(diǎn)，OMON2R。已知M點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E，則N點(diǎn)的場強(qiáng)大小為()A.E4R2kq2R2B.kqC.E4R2kq4R2D.kqEkqkqE，由對稱性知，左半球殼在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E，A正確。k2q解析：選A設(shè)在O點(diǎn)的球殼為完整的帶電荷量為2q的帶電球殼，則在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E02R22R2。題圖中左半球殼在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為E，則右半球殼在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為EE0E2R2kq2R23.(滬科教材原題)如圖所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q13.0108C和Q23.0108C，它們相距0.1m，A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離均為0.1m。試求A點(diǎn)的解析：Q1、Q2在A點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)如題圖所示。根據(jù)平行

8、四邊形定則場強(qiáng)。Q3.01081EAE1E2kr29.01090.12N/C2.7104N/C方向與Q1Q2連線平行指向右。答案：2.7104N/C方向與Q1Q2連線平行指向右點(diǎn)點(diǎn)通(三)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(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向。2特點(diǎn)(1)電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷。(2)電場線在電場中不相交，這是因?yàn)樵陔妶鲋腥我庖稽c(diǎn)的電場強(qiáng)度不可能有兩個(gè)方向。(3)在同一幅圖中，電場強(qiáng)度較大的地方電場線較密，電場強(qiáng)度較小的地方電場線較疏；因此在同一幅圖中可以用電場線的疏密來比較各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小。3深化理解(1)電場線不是實(shí)際存

9、在的線，而是為了形象地描述電場而假想的線。(2)法拉第提出了場的概念，并用電場線、磁感線(當(dāng)時(shí)他稱之為電力線、磁力線)形象地描述了電場和磁場。(3)在兩條電場線之間的空白區(qū)域也存在電場。小題練通1(滬科教材原題)下列關(guān)于電場線的說法中正確的是()A電場線越密的地方，同一試探電荷受到的電場力就越大B電場線就是點(diǎn)電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡C電場線彎曲的地方是非勻強(qiáng)電場，電場線為直線的地方是勻強(qiáng)電場D不存在兩條平行的電場線解析：選A電場線越密的地方，場強(qiáng)越大，同一試探電荷受到的電場力就越大，A正確；電場線不代表點(diǎn)電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡，B錯(cuò)誤；電場線為直線不一定是勻強(qiáng)電場，C錯(cuò)誤；勻強(qiáng)電場的電場線互相平

10、行，D錯(cuò)誤。2(教科教材原題)如圖所示，所畫的曲線是某電場的三條電場線，其中有A、B兩點(diǎn)，下列說法正確的是()FA由Eq可知，在A點(diǎn)放入的電荷電荷量越大，A點(diǎn)的場強(qiáng)越小BB點(diǎn)場強(qiáng)大于A點(diǎn)場強(qiáng)CA點(diǎn)場強(qiáng)大于B點(diǎn)場強(qiáng)D有同一條電場線通過A、B兩點(diǎn)解析：選C電場線越密的地方場強(qiáng)越大，且與放入電荷的電荷量無關(guān)，A、B錯(cuò)誤，C正確；電場線不能相交，D錯(cuò)誤。3.(多選)某電場的電場線分布如圖所示，則()A電荷P帶正電B電荷P帶負(fù)電Ca點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度D正檢驗(yàn)電荷在c點(diǎn)受到的電場力大于在d點(diǎn)受到的電場力解析：選AD電場線從正電荷出發(fā)，故A正確，B錯(cuò)誤；從電場線的分布情況可知，b處的電場線比a處

11、的密，所以b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故C錯(cuò)誤；c點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場強(qiáng)度，所以正檢驗(yàn)電荷在c點(diǎn)受到的電場力大于在d點(diǎn)受到的電場力，故D正確。融會(huì)貫通(1)根據(jù)電場線確定電荷受力情況要分清正、負(fù)電荷。(2)根據(jù)電場線方向只能確定電荷受力方向，電場線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡。(3)熟記兩種等量點(diǎn)電荷電場線的分布情況及特點(diǎn)等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷電場線分布圖連線中點(diǎn)O點(diǎn)的電場強(qiáng)度連線上的電場強(qiáng)度大小沿中垂線由O點(diǎn)向外電場強(qiáng)最小，指向負(fù)電荷一方沿連線先變小，再變大O點(diǎn)最大，向外逐漸減小為零沿連線先變小，再變大O點(diǎn)最小，向外先變大后變小度大小B關(guān)于O點(diǎn)對稱的A與A、與B的電場強(qiáng)度等大同向等大

12、反向高考?？嫉目键c(diǎn)。另外公式EkQ反映了某點(diǎn)場強(qiáng)與場源電荷的特性及該點(diǎn)到場源電荷的距離的關(guān)系，體現(xiàn)了電場1空間中的電場通常會(huì)是多個(gè)場源產(chǎn)生的電場的疊加，電場強(qiáng)度可以應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行矢量計(jì)算，這是r2的來源與本質(zhì)，高考常圍繞此公式出題。2求解電場強(qiáng)度，常用的方法是根據(jù)題設(shè)條件建立物理模型，如果這個(gè)模型是一個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)模型，則容易解決。但有時(shí)由題設(shè)條件建立的模型不是完整的標(biāo)準(zhǔn)模型，假設(shè)為模型A，這時(shí)需要補(bǔ)充一些條件，由這些補(bǔ)充條件建立另一個(gè)容易求解的模型B，并能與模型A恰好組成一個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)模型，使得求解模型A的問題變?yōu)榍蠼庖粋€(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)模型與模型B的差值問題。課堂綜合訓(xùn)練3l2B.3kqA

13、.3kq1.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球a、b和c分別位的三個(gè)頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方已知靜電力常量為k。若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大l2于邊長為l的正三角形向水平的勻強(qiáng)電場中，小為()C.2l23kql23kqD.根據(jù)平行四邊形定則，其合場強(qiáng)大小為Eab2k2cos30ll2強(qiáng)電場場強(qiáng)E等大反向，即E3kq，B正確。內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，則在z軸上z處的電場強(qiáng)度大小為(k為靜電力常量)()解析：選B帶電小球a、b在小球c位置處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小均為EaEbq3kq，由題意知，l22.如圖所示，xOy平面是無窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充

14、滿z0的空間為真生感應(yīng)電荷?？臻g任已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體Bk4qCkDk4qAkh232q9h29h240q9h2解析：選D設(shè)點(diǎn)電荷為正電荷(不影響結(jié)果)，則導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷為負(fù)電荷。如圖所示，荷在A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為EA、EB。由題意可知，B點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，EBE2kqhh29h2h設(shè)z2處的點(diǎn)為A點(diǎn)，取其關(guān)于xOy平面的對稱點(diǎn)為B，點(diǎn)電荷q在A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為E1、E2，感應(yīng)電4kq，由對2稱性可h9h229h29h2知，EAEB4kq，故A點(diǎn)場強(qiáng)為EEAE14kqkq40kq，D正確。23(2017北京高考)如圖所示，長l1m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，繩與豎直方向的夾角37。已知小球所帶電荷量q1.0