－魯科版選修31 1.3 電場及其描述 學(xué)案.doc

1.3 電場及其描述 學(xué)案學(xué)習(xí)指導(dǎo)：一、電場強(qiáng)度（一）問題導(dǎo)學(xué)1、不接觸的電荷是通過什么相互作用？高考資源網(wǎng)2、如何描述電場中一點(diǎn)電場的強(qiáng)弱？你有什么方法比較？（合作討論）3、電場強(qiáng)度的定義式；單位及其換算？4、請你推導(dǎo)距點(diǎn)電荷r處電場強(qiáng)度的計(jì)算式？圖5、電場強(qiáng)度的疊加遵循什么法則？（二）典例探究高考資源網(wǎng)例1：如圖所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1+3.0x10c和q23.0x108c，它們相距0.1m，求電場中a點(diǎn)場強(qiáng)a點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等， r=0.1m解析：真空中點(diǎn)電荷q1和q2的電場在a點(diǎn)的場強(qiáng)分別為e1和e2，它圖們大小相等，方向如圖，合場強(qiáng)e，場強(qiáng)e1，場強(qiáng)e2向上平移后的矢量，三者構(gòu)成一正三角形，故e與q1q2平行，且eele22.7x104nc例2在電場中某點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷，其電量為q，檢驗(yàn)電荷受到的電場力為f，圖則該點(diǎn)電場強(qiáng)度為e=fq，那么下列說法正確的是( ) a，若移去檢驗(yàn)電荷q，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度就變?yōu)榱鉨若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為2q的檢驗(yàn)電荷，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度就變?yōu)閑2c若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為-2q的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)場強(qiáng)的大小仍為e，但電場強(qiáng)度的方向變?yōu)樵喾吹姆较?d若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)場強(qiáng)的大小仍為e，電場強(qiáng)度的方向也仍為原的場強(qiáng)方向解析：電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度是由場電荷決定，與檢驗(yàn)電荷的有無、正負(fù)、電量的多少無關(guān)，故正確 答案為d答案：d高考資源網(wǎng)二、電場線（一）問題導(dǎo)學(xué)1、什么是電場線？如何用電場線形象描述電場？2、請畫出正點(diǎn)電荷、負(fù)點(diǎn)電荷、等量同種電荷、等量異種電荷電場線的分布。并說出有何特點(diǎn)？3、什么是勻強(qiáng)電場？勻強(qiáng)電場電場線分布特點(diǎn)？（二）典例探究圖例3：圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷 產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動軌跡，a、b是詭計(jì)上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的時(shí)（ ）a帶電粒子所帶電荷的符號 b帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向 c帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大d帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的動能何處較大 解析粒子的加速度大小看其所受電場力的大小，而電場力的大小由電場線的疏密決定。從電場線分布情況可設(shè)想電場是由軌跡左側(cè)的“點(diǎn)電荷”產(chǎn)生的，從軌跡的偏向可得“點(diǎn)電荷”給帶電離子吸引力，即a、b兩點(diǎn)受力方向如圖所示；若粒子從a向b運(yùn)動從圖中可得f與v的夾角大于90角，電場力做負(fù)功、粒子動能減少，綜上所述：bcd正確。例4：如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為30g帶電量c的半徑極小的小球,用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場中,電力線與水平面平行.當(dāng)小球靜止時(shí),測得懸線與豎直夾角為30,由此可知勻強(qiáng)電場方向?yàn)?,電場強(qiáng)度大小為 .(g取10m/s2)解析分析小球受力,重力mg豎直向下,絲線拉力t沿絲線方向向上,因?yàn)樾∏蛱幱谄胶鉅顟B(tài),還應(yīng)受水平向左的電場力f.小球帶負(fù)電,所受電場力方向與場強(qiáng)方向向反,所以場強(qiáng)方向水平向右.小球在三個(gè)力作用之下處于平衡狀態(tài).三個(gè)力的合力必為零.所以f=mgtg30又 =mgtg30e=mgtg30=高考資源網(wǎng)有效訓(xùn)練高考資源網(wǎng)1. 下列關(guān)于點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式的幾種不同的理解，不正確的是( )a.在點(diǎn)電荷q的電場中，某點(diǎn)的場強(qiáng)大小與q成正比，與r2成反比b.當(dāng)r0時(shí)，e；當(dāng)r時(shí)，e0c.點(diǎn)電荷q產(chǎn)生的電場中，各點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定是背向點(diǎn)電荷qd.以點(diǎn)電荷q為中心，r為半徑的球面上各處的場強(qiáng)相等2. 在電場中某點(diǎn)放入電荷量為q的正電荷時(shí)，測得該點(diǎn)的場強(qiáng)為e，若在同一點(diǎn)放入電荷量q=-2q的負(fù)電荷時(shí)，測得場強(qiáng)為e，則有( )a.e=e，方向與e相反b.e=2e，方向與e相同c.，方向與e相同d.e=e，方向與e相同3. 圖所示的各電場中，a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)相同的是( )圖4. 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)生的電場線，若帶電粒子q（|q|q|）由a運(yùn)動到b，電場力做正功。已知在a、b兩點(diǎn)粒子所受電場力分別為fa、fb,則下列判斷正確的是（ ）a若q為正電荷，則q帶正電，fafbb若q為正電荷，則q帶正電，fafbd若q為負(fù)電荷，則q帶正電，faf5. 如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由 aob勻速運(yùn)動，電子重力不計(jì)，則電子除受電場力外，所受的另一個(gè)力的大小和方向變化情況是（ ）圖a先變大后變小，方向水平向左b先變大后變小，方向水平向右 c先變小后變大，方向水平向左 d先變小后變大，方向水平向右6. 在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電q1，一個(gè)帶負(fù)電q2。且q1=2q2。用e1和e2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小，則在x軸上( )ae1=e2之點(diǎn)只有一處；該點(diǎn)合場強(qiáng)為0be1=e2之點(diǎn)共有兩處；一處合場強(qiáng)為0，另一處合場強(qiáng)為2e2ce1=e2之點(diǎn)共有三處；其中兩處合場強(qiáng)為0，另一處合場強(qiáng)為2e2de1=e2之點(diǎn)共有三處；其中一處合場強(qiáng)為0，另兩處合場強(qiáng)為2e27. 一個(gè)帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)p放在兩個(gè)等量負(fù)電荷a、b的電場中，p恰好在ab連線的垂直平分線的c點(diǎn)處，現(xiàn)將p在c點(diǎn)由靜止釋放如圖6-1-11所示，設(shè)p只受電場力作用，則（ ）ap由c向ab連線中點(diǎn)運(yùn)動過程中，加速度可能越越小而速度越越大bp由c向ab連線中點(diǎn)運(yùn)動過程中，加速度可能先變大后變小，最后為零，而速度一直變大cp運(yùn)動到與c關(guān)于ab的對稱點(diǎn)c靜止dp不會靜止，而是在c與c間回振動圖8. .如圖所示，絕緣細(xì)線一端固定于o點(diǎn)，另一端連接一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的帶正電小球，要使帶電小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成角，可在空間加一勻強(qiáng)電場則當(dāng)所加的勻強(qiáng)電場沿著什么方向時(shí)可使場強(qiáng)最小?最小的場強(qiáng)多大?這時(shí)細(xì)線中的張力多大?答案：1、bcd 2、d 3、c 4、a 5、b