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高二物理教案:电场强度

编辑:sx_xingt

2013-04-02

【摘要】步入高中,相比初中更为紧张的学习随之而来。在此高二物理栏目的小编为您编辑了此文:“高二物理教案:电场强度”希望能给您的学习和教学提供帮助。

本文题目:高二物理教案:电场强度

1.三价铝离子的电荷量为______C.

2.真空中有两个相距0.2 m的点电荷A和B.已知QA=4QB,且A受B的斥力为

3.6×10-2N,则QB=______C,且A受B的斥力FA和B受A的斥力FB的大小之比FA∶FB=________.

3.将一电荷量为4×10-9C的检验电荷放入电场中,电荷所受的电场力为2×10-5N,则该点的场强为________N/C.

4 .在点电荷Q=2.0×10-8C产生的电场中有一点A,已知A点距离电荷Q的距离为30 cm,那么点电荷

在A点产生的场强为______N/C.

5. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点,径迹如图1中虚线所示,不计粒子所受重力,则(  )

图1

A.粒子带正电 B.粒子带负电

C.粒子加速度逐渐增大 D.A点的场强大于B点场强

答案 1.+4.8×10-19 2.±2.2×10-7 1∶1 3.5×1 03 4.2×103 5.BD

一、等量同种电荷与等量异种电荷的场强与电场线分布

1. 两个等量电荷形成的场强分布特点

图2

(1)等量异种电荷(如图2)

①两电荷连线的中垂线上:各点的场强方向为由正电荷的一边指向负电荷的一边,且与中垂线垂直,O点的场强最大,从O点沿中垂线向两边场强逐渐减小,直至无穷远为零;中垂线上任意一点a与该点关于O点的对称点b的场强大小相等,方向相同.

②两电荷的连线上:各点的场强方向由正电荷沿两电荷的连线指向负电荷,O点的场强最小,从O点沿两电荷的连线向两边场强逐渐增大;两电荷的连线上,任一点c与该点关于O点的对称点d的场强大小相等,方向相同.

图3

(2)等量同种电荷(如图3)

①两电荷连线的中垂线上:O点和无穷远处的场强均为零,所以在中垂线上,由O点开始到无穷远处,场强开始为零,后增大,再逐渐减小,到无穷远处时减小为零;中垂线上任一点a与该点关于O点的对称点b的场强大小相等,方向相反.

②两电荷的连线上:在两电荷的连线上,每点场强的方向由该点指向O点,大小由O点的场强为零开始向两端逐渐变大;任意一点c与该点关于O点的对称点d的场强大小相等,方向相反.

2.几种常见电场线的比较

[来源:学§科§网Z§X§X§K]

类型 图形 特点

点电

荷的

电场

线

(1)离点电荷越近,电场线越密集,场强越强.方向由点电荷指向无穷远(正),或由无

穷远指向点电荷(负)

(2)若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处

处相等,方向各不相同

等量异种点电荷形成的电场线

(1)两点电荷连线上各点处,电场线方向从正电荷指向负电荷,中点场强最小,越靠

近点电荷场强越强

(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线的方向均相同,即场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直

(3)沿中垂线从O点到无穷远,场强逐渐减弱

等量同种点电荷形成的电场线

(1)两点电荷连线的中点O处场强为零,此处无电场线,中点O处附近的电场线非常

稀疏,但场强并不为零

(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷)或指向O(等量负电荷)

(3)在中垂面(线)上从O点到无穷远处,场强先变强后变弱

例1 两个带等量正电荷的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图4所示,关于 电子的运动,下列说法正确的是(  )

图4

A.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大

B.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大

C.电子运动到O时,加速度为零,速度最大

D.电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零

解析 带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上,中点O处的场强为零,向中垂线的两边先变大,达到一个最大值后,再逐渐减小到零.但a点与最大场强点的位置关系不能确定,当a点在最大场强点的上方时,电子在从a点向O点运动的过程中,加速度先增大后减小;当a点在最大场强点的下方时,电子的加速度则一直减小, 故A、B错误;但不论a点的位置如何,电子在向O点运动的过程中,都在做加速运动,所以电子的速度一直增加,当达到O点时,加速度为零,速度达到最大值,C正确;通过O点后,电子的运动方向与场强的方向相同,故电子做减速运动,由能量守恒定律得,当电子运动到a点关于O点对称的b点时,电子的速度为零.同样因b点与最大场强的位置关系不能确定,故加速度大小的变化过程不能确定,D错误.

答案 C

变式训练1 图5中a、b是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的右侧(  )

图5

A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1

B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|

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