20xx粵教版高中物理選修3-1第1章第3節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度(編輯修改稿)
2024-12-23 14:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 － 4 2 10－ 522 N ＝ 9 N 方向在 A 與 B 的連線上，且指向 A . (2) 由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義： E ＝Fq＝ kQr2 所以 E ＝ 9 1092 10－ 422 N/ C ＝ 105 N/C 方向由 A 指向 B . (3) 由庫(kù)侖定律 F ′ ＝ kQq ′r2 ＝ 9 1092 10－ 4 4 10－ 522 N ＝ 18 N 方向由 A 指向 B ， E ＝F ′q ′＝ kQr2 ＝ 105 N/C 方向由 A 指向 B . (4) 因 E 與 q 無關(guān)， q ＝ 0 也不會(huì)影響 E 的大小與方向，所以移去 q 后場(chǎng)強(qiáng)不變． ? 答案： (1)9 N，方向在 A與 B的連線上，且指向 A ? (2) 105 N/C，方向由 A指向 B ? (3)18 N，方向由 A指向 B 105 N/C，方向由 A指向 B ? (4) 105 N/C，方向由 A指向 B ? 題后反思 點(diǎn)電荷之間的作用力可以用庫(kù)侖定律計(jì)算大小和判斷方向．某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)可以用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式 E ＝ kQr2 計(jì)算，另外還要注意電場(chǎng)是由場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的．電場(chǎng)強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷是否存在無關(guān)． ? 在真空中 O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷 Q＝＋ 10－ 9 C，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，如圖 1－ 3－ 4所示．求： ? (1)q在 M點(diǎn)受到的作用力； ? (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？ 圖 1－ 3－ 4 ? (5)如果把 Q換成電荷量為－ 10－ 9 C的點(diǎn)電荷，情況又如何？ 解析： (1) 電荷 q 在電場(chǎng)中 M 點(diǎn)所受到的作用力是電荷 Q通過它的電場(chǎng)對(duì) q 的作用力，根據(jù)庫(kù)侖定律，得 F M ＝kQ qr2 ＝ 109 10－ 9 10－ 102 N ＝ 10－ 8 N. 因?yàn)?Q 為正電荷， q 為負(fù)電荷，庫(kù)侖力是吸引力，所以力的方向沿 MO 指向 Q . (2) 解法一： M 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) E M ＝F Mq＝ 10－ 8 10－ 10 N/C ＝ 1 00 N/C .其方向沿 OM 連線背離 Q ，因?yàn)樗姆较蚋姾伤茈妶?chǎng)力的方向相同． 解法二：將 F M ＝ kQqr2 代入 E M ＝F Mq，得 E M ＝kQr2 ＝ 109 10－ 92 N/C ＝ 100 N /C. (3) 在 M 點(diǎn)拿走試探電荷 q ，有的同學(xué)認(rèn)為 M 點(diǎn)的 EM＝ 0 ，這是錯(cuò)誤的，其原因在于不懂得場(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)的場(chǎng)源電荷 Q 決定的 ，與試探電荷 q是否存在無關(guān)，仍為 1 00 N/C. (4) 據(jù)公式 E ＝ kQr2 知， M 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大． (5) 如果把 Q 由正電荷換成負(fù)電荷，其電荷量不變，除 q所受庫(kù)侖力方向和場(chǎng)強(qiáng)方向變?yōu)樵瓉淼姆捶较蛲?，其他情況不變． ? 1．電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，這種關(guān)系叫做電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加．因電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，所以滿足平行四邊形定則．例如，圖 1－ 3－ 5中P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，等于＋Q1在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E1與－ Q2在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度 E2的矢量和． ?電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加 圖 1－ 3－ 5
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