高中物理第2章電場(chǎng)與示波器探究電場(chǎng)的力的性質(zhì)學(xué)案滬科版選修3-1-免費(fèi)閱讀
【正文】 ＝ ， cos 37176。＝ ， g取 10 m/s2) 圖 10 (1)判斷小球的帶電性質(zhì)； (2)求小球所帶的電荷量和細(xì)線的拉力． 答案 (1)正電 (2)310－ 6 C 510－ 2 N 解析 (1)由題圖知，小球受電場(chǎng)力方向和電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，故 小球帶正電． (2)對(duì)小球受力分析如圖 F 拉 cos 37176。并處于靜止?fàn)顟B(tài)． (sin 37176。＝ mg F 拉 sin 37176?，F(xiàn)在 A、 B 兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷 qA、 qB，測(cè)得 C 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向與 AB 平行 (如圖 )，則 qA、 qB 帶何種電荷， qA、qB 的比值是多少？ 圖 8 答案 qA帶負(fù)電； qB 帶正電 1∶ 8 題組五 綜合應(yīng)用 13．如圖 9 所示，在真空中的 O 點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷 Q＝＋ 10－ 9C，直線 MN 通過 O點(diǎn)，OM 的距離 r＝ 30 cm， M 點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷 q＝－ 10－ 10 C，求： 圖 9 (1)q 在 M 點(diǎn)受到的電場(chǎng)力； (2)M 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)； (3)拿走 q 后 M 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)； (4)M、 N 兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)哪點(diǎn)大？ 答案 (1)10－ 8 N，方向沿 MO 指向 O (2)100 N/C，方向沿 OM 連線背離 O (3)100 N/C，方向沿 OM 連線背離 O (4)M 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大 解析 (1)電場(chǎng)是一種物質(zhì)，電荷 q 在電場(chǎng)中 M點(diǎn)所受的作用力是電荷 Q 通過它的電場(chǎng)對(duì) q的作用力，根據(jù)庫(kù)侖定律，得 FM＝ kQqr2 ＝ 10910－ 910－ N＝ 10－ 8 N．因?yàn)?Q帶正電， q帶負(fù)電，電場(chǎng)力是吸引力，所以力的方向沿 MO 指向 O. (2)M 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) EM＝ FMq ＝ 10－ 10－ 10 N/C＝ 100 N/C，其方向沿 OM連線背離 O，因?yàn)樗姆较蚋?fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向相反． (3)場(chǎng)強(qiáng)是反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量，它是由形成電場(chǎng)的電荷 Q 及場(chǎng)中位置決定的，與試探電荷 q 是否存在無關(guān)．故 M 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)仍為 100 N/C，方向沿 OM 連線背離 O. (4)由 E∝ 1r2得 M 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大． 14．如圖 10 所示，用長(zhǎng) 30 cm的細(xì)線將質(zhì)量為 m＝ 410－ 3 kg的帶電小球 P 懸掛在 O點(diǎn)，當(dāng)空間有方向水平向右、大小為 E＝ 1104 N/C 的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，小球偏轉(zhuǎn) 37176。＝ F 電 F 電＝ qE 聯(lián)立解得 F 拉＝ 510－ 2 N， q＝ 310－ 6 C. 。 學(xué)案 1 探究電場(chǎng)的力的性質(zhì) [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 ] ，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 .場(chǎng)，并熟記幾種常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布特征 .． 一、電場(chǎng) 19 世紀(jì) 30 年代，法拉第在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上認(rèn)為電荷周圍存在著由它產(chǎn)生的電場(chǎng)，其基本性質(zhì)是能夠?qū)Ψ湃肫渲械碾姾捎辛Φ淖饔?，這個(gè)力叫做電場(chǎng)力． 二、怎樣描述電場(chǎng) 1．電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受到的電場(chǎng)力 F 跟它的電荷量 q的比值叫做電場(chǎng)在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱 場(chǎng)強(qiáng)，用 E 表示，即 E＝ Fq. 2．真空中點(diǎn)電荷周圍形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度公式為： E＝ kQr2，其中 k 是靜電力常量， Q 是場(chǎng)源電荷的電荷量， r 是場(chǎng)點(diǎn)離開場(chǎng)源電荷 Q 的距離． 3．電場(chǎng)線是在電場(chǎng)中畫出的一些有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，電場(chǎng)線的疏密程度表示空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小．應(yīng)該注意，電場(chǎng)線不是 (填 “是 ”或 “不是 ”)實(shí)際存在的線，而是形象地描述電場(chǎng)的假想的線． 4．電場(chǎng)的疊加原理：許多點(diǎn)電荷在某點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)，等于各點(diǎn)電荷的電場(chǎng)在該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和． 一、電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度 [問題設(shè)計(jì) ] 1．在空間中有一電場(chǎng)，把一帶電荷量為 q的試探電荷放在電場(chǎng)中的 A點(diǎn)，該電荷受到的靜電力為 2q 的點(diǎn)電荷放在 A點(diǎn)，則它受到的靜電力為多少？若把帶電荷量為 nq 的點(diǎn)電荷放在該點(diǎn)，它受到的靜電力為多少？ 答案 2F nF 2．結(jié)合問題設(shè)計(jì) 1思考電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的靜電力 F與電荷所帶電荷量 q 有何關(guān)系？ 答案 F 與 q 成正比，即 F 與 q 的比值為定值． [要點(diǎn)提煉 ] 電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式是 E＝ F/q，它是表示電場(chǎng)的強(qiáng) 弱和方向的物理量． 1．電場(chǎng)強(qiáng)度的唯一性：決定于電場(chǎng)本身，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) (填 “有關(guān) ”或
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