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1、江苏省赣榆高级中学2019-2019 学年度高二物理人教版选修3-1电场强度例题解析【典型例题】【例 1】下列说法正确的是：（）根据 E F/q ，可知，电场中某点的场强与电场力成正比根据 E kQ/r2 ，可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比根据场强的叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹【解析】这个问题涉及到有关电场的基本概念。 EF/q 作为电场强度的定义式，给出了电场强度的一种测量方式或方法。而对于电场中的某一确定的点，放在该处的试探电荷的电荷量不同，电荷受到的电场力也不同，但电场力和电荷量的比值却是不变的，即电场强度与电场力及
2、试探电荷的电荷量无关，而由场源电荷及研究点在场中的位置决定。对于点电荷形成的电场，确定点的场强与形成电场的场源电荷的电量成正比。电场强度是矢量，合场强由平行四边形法则确定，作为合场强的平行四边形的对角线不一定比作为分场强的平行四边形的邻边长。只有当电场线是直线，带电粒子只在电场力的作用下，电荷的初速度为零或初速度方向与电场线重合时，电荷的运动轨迹才会与电场线重合。【答案】 B【例 2】如图所示，以 O 为圆心， r为半径的圆与坐标轴的交点分别为 a、b、c、d，空间有与 x 轴正方向相同的匀强电场E，同时在 O点固定一个电荷量为 Q的点电荷，如果把一个带电量为 q 的试探电荷放在 c 点，则恰
3、好平衡，那么匀强电场的场强为多少？a、d 两点的实际场强为多少？【解析】图示空间有匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点的场强都是两个电场在该处场强的合场强。 由带电量为 q 的QqqE试探电荷在 c 处于平衡可得：kr 2EkQr 2解得匀强电场的场强为：由正点电荷形成的电场场强方向从圆心沿半径方向向外。故在a 点，点电荷场强方向沿 x 轴正方向；在 d 点，点电荷场强方向沿y 轴的正方向。Ea2kQr 2在 a 点，为两个等大、同方向场强的合成，即2kQ在 b 点，为两个等大、互相垂直的场强的合成，即Ebr 2【例 3】如图所示，质量 m2.0 10-3kg 的带电小球用绝缘细线竖直地悬挂于
4、电场中，当小球的带电量为 q1 1.0 10-4C 时，悬线中的张力为 T1 1.5 10-2N，则小球所在处的场强为多大？当小球的带电量为 q2 1.0 10-4C 时，悬线中的张力 T2 为多大？【解析】小球的重力G=mg=2.010-2N由题意：绳子拉力T1=1.5 10-2NG故电场力 F 方向向上第 1页且有 F+T1=G 得 F=G-T1=510-3NF510350N / C小球处的场强 E=q11.010 4当 q2=-1.0 10-4C 时，电场力 F/=F=510-3N，方向向下，此时绳中张力为 T2=G+F/=2.5 10-2N【例 4】关于电场线的下列说法中正确的是： （
5、ABD）A、电场线并非真实存在，是人们假想出来的B、电场线既能反映电场的强弱，也能反映电场的方向C、只要初速度为零，正电荷必将沿电场线方向移动D、匀强电场的电场线分布是均匀、相互平行的直线【解析】电场线是形象地了解电场中各点场强的大小和方向而引入的，并不真实存在；电场线的疏密反映场强的大小，电场线上各点的切线方向为该点的场强方向，注意：孤立的电场线不能反映场强大小；电场线方向反映正电荷的受力方向和正电荷的移动方向不一定相同；匀强电场的电场线必为等间距平行线。【例 5】某电场中的几条电场线以及带负电的点电荷 q 在 A 点的受到的电场力方向如图所示。试在图中画出电场线的方向比较电场中 A、 B
6、两点的场强 EA、EB的大小在 A、 B 两点分别放上等量异种电荷，试比较它们受到的力 FA、FB 的大小。【解析】负电荷的受力方向与该点的场强方向相反，电场线方向如图所示电场线的疏密反映了场强的大小，故 EAEB因 A、 B 两点放的是等量电荷，由F=Eq得 FAFB【例 6】如图所示，用三根长均为 L的绝缘丝线悬挂两个质量均为 m，带电量分别为 q 和 q 的小球，若加一个水平向左的匀强电场，使丝线都被拉紧且处于平衡状态，则所加电场的场强 E 的大小应满足什么条件？【解析】分析清楚小球的受力情况，利用小球的平衡状态，即F 合 =0，对 A 进行受力分析，如图所示，其中 F1 为 OA绳的拉力， F2 为 AB绳的拉力， F3 为静电力依据平衡条件有：q2F2 F 1cos60qE=k l 2F20kqmg ctg 60联立等式得： E l 2q第 2页