20xx-20xx學(xué)年滬科版選修3-1學(xué)案：第2章電場(chǎng)與示波器21探究電場(chǎng)的力的性質(zhì)學(xué)案含答案(編輯修改稿)
2025-01-14 15:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 導(dǎo)體，電荷只分布在導(dǎo)體的 外表面 ． [再判斷 ] 1．在 E＝ Fq中場(chǎng)強(qiáng)大小與 q無關(guān)，同樣在 E＝ kQr2 中場(chǎng)強(qiáng)大小與 Q也無關(guān)． () 2．公式 E＝ kQr2對(duì)于任何靜電場(chǎng)都成立． () 3．場(chǎng)強(qiáng)的疊加滿足平行四邊形定則． (√) [后思考 ] 在計(jì)算式 E＝ kQr2中，當(dāng) r→0 時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度 E將趨近于無窮大，這種說法對(duì)嗎？為什么？ 【提示】 不對(duì)．因?yàn)楫?dāng) r→0 時(shí)，電荷量為 Q的物體就不能看作點(diǎn)電荷了，計(jì)算式 E＝ kQr2也就不適用了． [合作探討 ] 如圖 2173。1173。5 所示． Q和 Q′ 均為正點(diǎn)電荷，且 Q＝ Q′. 圖 2173。1173。5 探討 1：正點(diǎn)電荷 Q在 q處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為多大？沿什么方向？ 【提示】 強(qiáng)場(chǎng)大小為 kQr2 ，方向沿 Q、 q的連線，水平向右． 探討 2：正點(diǎn)電荷 Q和 Q′ 在 q處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為多大？沿什么方向？ 【提示】 場(chǎng)強(qiáng)大小為 2kQr2 ，方向斜向右上方，與水平方向夾角為 45176。. [核心點(diǎn)擊 ] 1．電場(chǎng)強(qiáng)度公式 E＝ Fq與 E＝ kQr2的比較 公式 物理含義 引入過程 適用范圍 E＝ Fq 是電場(chǎng)強(qiáng)度大小的定義式 F∝ q，但 E與 F、 q無關(guān)，E 是反映某點(diǎn)處電場(chǎng)的性質(zhì) 適用于一切電場(chǎng) E＝ kQr2 是真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式 由 E＝ Fq和庫侖定律導(dǎo)出，E由 Q、 r決定 在真空中，場(chǎng)源電荷 Q是點(diǎn)電荷 (1)用定義式 E＝ Fq求解，常用于涉及試探電荷或帶電體的受力情況． (2)用 E＝ kQr2求解，但僅適用于真空中的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)． (3)利用疊加原理求解，常用于涉及空間的電場(chǎng)是由多個(gè)電荷共同產(chǎn)生的情景． 4．真空中， A、 B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷 Q的距離分別為 r和 3r，則 A、 B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為 ( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)： 29682021】 A． 3∶1 B． 1∶3 C． 9∶1 D． 1∶9 【解析】 由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式有： E＝ kQr2∝ r－ 2，故有 EAEB＝ ??? ???rBrA2＝ ??? ???3rr2＝ 9∶1 ， C項(xiàng)正確，A、 B、 D項(xiàng)錯(cuò)誤． 【答案】 C 5． (多選 )真空中距點(diǎn)電荷 (電量為 Q)為 r的 A點(diǎn)處，放一個(gè)帶電量為 q(q?Q)的點(diǎn)電荷， q受到的電場(chǎng)力大小為 F，則 A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為 ( ) C． kqr2 D． kQr2 【解析】 由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義可知 A 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為 E＝ Fq，又由庫侖定律知 F＝ kQqr2 ，代入后得 E＝ kQr2， B、 D對(duì)， A、 C錯(cuò)． 【答案】 BD 6．直角坐標(biāo)系 xOy中， M、 N兩點(diǎn)位于 x軸上， G、 H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖 2173。1173。、 N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電量為 Q的正點(diǎn)電荷置于 O點(diǎn)時(shí)， G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零．靜電力常量用 k表示．若將該正點(diǎn)電荷移到 G點(diǎn)，則 H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為 ( ) 圖 2173。1173。6 ，沿 y軸正向 ，沿 y軸負(fù)向 ，沿 y軸正向 ，沿 y軸負(fù)向 【解析】 處于 O 點(diǎn)的正點(diǎn)電荷在 G點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng) E1＝ kQa2，方向沿 y軸負(fù)向；又因?yàn)?G 點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，所以 M、 N 處兩負(fù)點(diǎn)電荷在 G點(diǎn)共同產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng) E2＝ E1＝ kQa2，方向沿 y軸正向；根據(jù)對(duì)稱性， M、 N 處兩負(fù)點(diǎn)電荷在
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