20xx人教版高中物理選修3-1第1章3電場(chǎng)強(qiáng)度(完整版)
【正文】 向與速度的方向不一定相同 ? [特別提醒 ]帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線重合必備的條件： ? (1)電場(chǎng)線是直線； ? (2)帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，或受其他力，但方向沿電場(chǎng)線所在的直線； ? (3)帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場(chǎng)線所在的直線。 ? C：電場(chǎng)強(qiáng)度 E是電場(chǎng)的性質(zhì)，試探電荷是用來(lái)體現(xiàn)這一性質(zhì)的 “ 工具 ” ，就像用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度一樣，溫度計(jì)插入水中，水的溫度就由溫度計(jì)顯示出來(lái)，取走溫度計(jì)，水的溫度仍然如此，不會(huì)消失。 ?對(duì)電場(chǎng)線的理解及應(yīng)用 ( 上海理工大學(xué)附 中 20 14 ～ 2020 學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè) ) 一負(fù)電荷從電場(chǎng)中 A 點(diǎn)由靜止釋放，只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的速度 — 時(shí)間圖象如圖所示。 ( 黑龍江哈爾濱六中 20 14 ～ 2020 學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè) ) 如圖，一半徑為 R 的圓盤上均勻分布著 電荷量為 Q 的電荷，在垂直于圓盤且過(guò)圓心 c 的軸線上有 a 、 b 、 d 三個(gè)點(diǎn)， a 和 b 、 b 和c 、 c 和 d 間的距離均為 R ，在 a 點(diǎn)處有一電荷量為 q ( q 0) 的固定點(diǎn)電荷。 ? 答案： (1)1kg (2) 解析 ： (1) 由圖可知，前 2s 物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有 qE1－ μm g ＝ ma ， 2s 后物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由力的平衡條件有 qE2＝ μmg 。由此他們分別求出了 P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，一共有以下四個(gè)不同的答案 (答案中 k為靜電力常量 )，其中正確的是 ( ) A ．8 kq9 d2 B ．kqd2 C ．3 kq4 d2 D ．10 kq9 d2 ? 易錯(cuò)分析： 對(duì)易錯(cuò)選項(xiàng)及錯(cuò)誤原因具體分析如下： 易錯(cuò)選項(xiàng) 錯(cuò)誤原因 B項(xiàng) 僅僅記住并只會(huì)求解點(diǎn)電荷＋ q產(chǎn)生的電場(chǎng)，錯(cuò)誤認(rèn)為 P點(diǎn)的電場(chǎng)只是點(diǎn)電荷＋ q產(chǎn)生的，而忽視了金屬板上感應(yīng)電荷也產(chǎn)生電場(chǎng)。 正確解答： P 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是正負(fù)電荷共同產(chǎn)生的，如圖所示。 由圖可得 E1＝ 3 104N/ C ， E2＝ 2 104N/C ， a ＝ 1m/ s2， 代入數(shù)據(jù)可得 m ＝ 1 k g 。 ? 豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)。由于加速度越來(lái)越大，所以電場(chǎng)力越來(lái)越大，即 B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)大于 A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，即 B點(diǎn)處電場(chǎng)線應(yīng)比 A點(diǎn)處密集。 ? D： E＝ F/q一式中， E的大小并不是由 F、 q來(lái)決定的。某除塵器模型的收塵板是很長(zhǎng)的條形金屬板，圖中直線 ab 為該收塵板的橫截面。 ? 二、電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)公式的比較 公式 比較內(nèi)容 E＝ F/q E＝ kQ/r2 本質(zhì)區(qū)別 定義式 決定式 意義及用途 給出了一種量度電場(chǎng)強(qiáng)弱的方法 指明了點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)大小的決定因素 適用范圍 一切電場(chǎng) 真空中點(diǎn)電荷 的電場(chǎng) Q或 q意義 q表示引入電場(chǎng)的檢驗(yàn) (或試探 )電荷的電荷量 Q表示產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷的電荷量 關(guān)系理解 E用 F與 q的比值來(lái)表示，但 E的大小與 F、 q大小無(wú)關(guān) E不僅用 Q、 r來(lái)表示，且 E∝ Q， E∝ [ 特別提醒 ] ( 1) 對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度的公式 E ＝Fq不能僅從數(shù)學(xué)的角度理解成 E ∝ F ， E ∝1q。 ? (3)電荷的周圍一定存在電場(chǎng)，靜止電荷的周圍存在著靜電場(chǎng)。 ? (2)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交。 ? 3． 適用條件 ? __________________。 電場(chǎng) 靜止 力 ?電場(chǎng)強(qiáng)度 ? 1．試探電荷 (檢驗(yàn)電荷 ) ? 用來(lái)檢測(cè)電場(chǎng) __________及其強(qiáng)弱分布情況的電荷，是研究電場(chǎng)的工具。知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。而兩個(gè)帶電體沒(méi)有接觸，就可以發(fā)生靜電力的作用。 ? (3)單位： __________，符號(hào) __________。
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