新課標(biāo)粵教版3-1 選修三13《電場(chǎng)強(qiáng)度》 3(文件)
【正文】 1． 定義：電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等 ， 方向相同的電場(chǎng)就叫勻強(qiáng)電場(chǎng) ． 2． 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線：一組疏密程度相同 (等間距 )的平行直線 ． 例如 ， 兩個(gè)等大 、 正對(duì)且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)中 ， 除邊緣附近外 ， 就是勻強(qiáng)電場(chǎng) ． 方法指導(dǎo) 一 、 關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算 例 1 如圖 3－ 1甲所示 ， A為帶正電 Q的金屬板 ， 沿金屬板的垂直平分線 ， 在距板 r處放一質(zhì)量為 m、 帶電荷量為 q的小球 ， 小球受水平向右的電場(chǎng)力偏轉(zhuǎn) θ角而靜止 ． 小球用絕緣細(xì)線懸掛于 O點(diǎn) ， 試求小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度 ． 圖 3－ 1甲 圖 3－ 1乙 解析 對(duì)小球的受力分析如圖 3 － 1 乙所示．金屬板 A 不能看成點(diǎn)電荷，它在小球所在處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)不能用 E ＝ kQr2 表示．圖中 mg 、 θ 為已知量，有足夠的條件求出 F 電 ，然后用 E ＝F 電q求出小球所在處的場(chǎng)強(qiáng)． 由平衡條件得： F 電 ＝ mg ta n θ 所以小球所在處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為： E ＝F 電q＝mg ta n θq 小球帶正電，因此電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右． 答案 mg tan θq，方向水平向右 點(diǎn)評(píng) 解答此題常出 現(xiàn)的錯(cuò)誤，是把帶電金屬板 A視為點(diǎn)電荷，由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式求得小球所在處的場(chǎng)強(qiáng) E ＝ kQr2 .要注意，帶電金屬板的大小和形狀與兩帶電體間的距離相比是不能忽視的．另外，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，不僅要求出大小，還要明確方向． 變式訓(xùn)練 1 如圖 3－ 2所示 ， 中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為＋ e 的上夸克和兩個(gè)電荷量為－ e 的下夸克 ， 3個(gè)夸克都分布在半徑為 r的同一圓周上 ， 且間距相等 ， 則 3個(gè)夸克在其圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ( ) 圖 3－ 2 A ． k er 2 B ． k e3 r 2 C ． k e9 r 2 D ． k 2 e3 r 2 答案 A 解析 一個(gè)下夸克在圓心 O 處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度 E1＝ k13er2 ＝ke3 r2 . 兩個(gè)下夸克在圓心 O 處的合場(chǎng)強(qiáng)也為 E 1 ，而上夸克在圓心O 處的電場(chǎng)強(qiáng)度 E2＝ k23er2 ＝ k2 e
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