高中物理 第1章 靜電與靜電場(chǎng) 第3節(jié) 電場(chǎng)及其描述教師用書(shū) 魯科版選修1-1

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第3節(jié)　電場(chǎng)及其描述 課　標(biāo)　解　讀 重　點(diǎn)　難　點(diǎn) 1.認(rèn)識(shí)電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的，電場(chǎng)具有力的性質(zhì)． 2.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，會(huì)用電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向． 3.認(rèn)識(shí)電場(chǎng)線，會(huì)用電場(chǎng)線來(lái)定性描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向. 1.公式E＝和E＝k的理解和應(yīng)用．(重點(diǎn)) 2.電場(chǎng)線的理解和應(yīng)用．(重點(diǎn)) 3.電場(chǎng)的概念．(難點(diǎn)) 4.電場(chǎng)線的概念．(難點(diǎn)) 電場(chǎng) 1.基本知識(shí) (1)產(chǎn)生：電荷在其周?chē)纬蓤?chǎng)，通常稱之為靜電場(chǎng)，簡(jiǎn)稱電場(chǎng)．帶電體之間通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生力的作用，這種力叫電場(chǎng)力． (2)基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有力的作用． (3)電場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì)，但我們看不見(jiàn)，摸不著，是一種特殊的物質(zhì)． 2．思考判斷 (1)電場(chǎng)是人們?yōu)榱私忉岆姾砷g的作用力，人為創(chuàng)造的，并不是真實(shí)存在的．() (2)電場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著，因此電場(chǎng)不是物質(zhì)．() (3)電場(chǎng)對(duì)放入其中的任何電荷都有力的作用．(√) 3．探究交流 如圖131所示，F(xiàn)1和F2為電荷q1和q2間的相互作用的庫(kù)侖力，那么F1和F2各是怎樣產(chǎn)生的？ 圖131 【提示】　帶電體1在其周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng)，放在此電場(chǎng)中的帶電體2受到帶電體1的電場(chǎng)施加的力為F2，同樣帶電體2在其周?chē)伯a(chǎn)生電場(chǎng)，放在此電場(chǎng)中的帶電體1也受到帶電體2的電場(chǎng)施加的力為F1. 電場(chǎng)的描述 1.基本知識(shí) (1)電場(chǎng)強(qiáng)度 ①定義：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F與它的電荷量q0的比值，即，定義為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，用E表示，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)． ②公式：E＝，其單位是牛頓每庫(kù)或伏特每米，符號(hào)為N/C或V/m. ③點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式：E＝k. ④方向：規(guī)定正電荷在某點(diǎn)受力的方向即為該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相反． ⑤矢量：電場(chǎng)強(qiáng)度既有大小又有方向，是矢量． ⑥物理意義：描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，與放入電場(chǎng)中的其他電荷無(wú)關(guān)． (2)電場(chǎng)線 ①定義：為了形象地描述電場(chǎng)，人們?cè)陔妶?chǎng)中畫(huà)出的帶有箭頭的曲線． ②電場(chǎng)線的特點(diǎn)：電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一致，電場(chǎng)線的疏密程度描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線越密的地方，電場(chǎng)越強(qiáng)． 2．思考判斷 (1)根據(jù)E＝，電場(chǎng)強(qiáng)度E與F成正比，與q0成反比．() (2)公式E＝是電場(chǎng)強(qiáng)度的比值定義式，適用于一切電場(chǎng)．(√) (3)電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線，而是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線．(√) 3．探究交流 本節(jié)我們用來(lái)定義電場(chǎng)強(qiáng)度的方法叫比值定義法，想一想：我們還學(xué)過(guò)哪些用比值定義的物理量？它們有什么共同點(diǎn)？ 【提示】　在物理學(xué)中，常常用比值定義一個(gè)物理量，例如：密度ρ＝；加速度a＝；速度v＝等．用比值定義法定義的新物理量可反映物質(zhì)本身的某種屬性，與用來(lái)定義的另外兩個(gè)物理量并無(wú)決定關(guān)系. 對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解 【問(wèn)題導(dǎo)思】　 1．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與放入電場(chǎng)的其他電荷是否有關(guān)？ 【提示】　無(wú)關(guān)． 2．公式E＝與E＝k適用范圍相同嗎？ 【提示】　不同． 電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量． 1．E＝是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用于任何情況．雖然E＝，但E與F和q0都無(wú)關(guān)，電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身決定的量．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是確定的，其大小、方向只與建立電場(chǎng)的本身(或場(chǎng)源電荷)有關(guān)，而與放入的試探電荷無(wú)關(guān)． 2．E＝k是點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)的決定式．E由場(chǎng)源電荷Q和試探電荷到場(chǎng)源電荷的距離決定，與是否放入試探電荷無(wú)關(guān)． 3．電場(chǎng)強(qiáng)度E與電場(chǎng)力F的區(qū)別 電場(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)力 定義 電荷受到的電場(chǎng)力與電荷量的比值 電場(chǎng)對(duì)電荷產(chǎn)生的力的作用 公式 E＝ F＝Eq0 決定因素 只決定于電場(chǎng)本身，與電荷q0無(wú)關(guān) 由電荷q0和場(chǎng)強(qiáng)共同決定 單位 N/C N 　 電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，當(dāng)空間的電場(chǎng)是由幾個(gè)電荷共同產(chǎn)生時(shí)，某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)是每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的矢量疊加． 　如圖132所示，A為帶正電為Q的金屬板，沿金屬板的垂直平分線，在距板r處放一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，小球受水平向右的電場(chǎng)力偏轉(zhuǎn)θ角而靜止，小球用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，試求小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度． 圖132 【審題指導(dǎo)】　要求小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度，可以采用電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，需要求出小球所受到的電場(chǎng)力，可以通過(guò)平衡條件求得電場(chǎng)力． 【解析】　分析小球受力如圖所示，由平衡條件得： F電＝mgtan θ，所以小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝＝，小球帶正電荷，因此電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右． 【答案】　，方向水平向右 帶電金屬板A不能當(dāng)成點(diǎn)電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，不僅要求出大小，還要求出方向．根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件即可求得帶電體之間的作用力，從而進(jìn)一步求解電場(chǎng)強(qiáng)度． 1．關(guān)于電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31870006】 A．由E＝知，若q減半，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為原來(lái)的2倍 B．由E＝k知，E與Q成正比，而與r2成反比 C．由E＝k知，在以Q為球心，以r為半徑的球面上，各處場(chǎng)強(qiáng)均相同 D．電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向 【解析】　因E＝F/q為場(chǎng)強(qiáng)定義式，而電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E只由電場(chǎng)本身決定，與是否引入電荷及q的大小、正負(fù)無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)；由場(chǎng)強(qiáng)方向的規(guī)定知D錯(cuò)；E＝k是點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式，B對(duì)，C錯(cuò)． 【答案】　B 對(duì)電場(chǎng)線的理解 【問(wèn)題導(dǎo)思】　 1．電場(chǎng)線是電場(chǎng)中客觀存在的物質(zhì)嗎？ 【提示】　不是． 2．電場(chǎng)線如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱？ 【提示】　利用電場(chǎng)線的疏密程度． 3．電場(chǎng)線是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？ 【提示】　不是． 1．電場(chǎng)線的特點(diǎn) (1)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷． (2)電場(chǎng)線分布的疏密反映了電場(chǎng)的強(qiáng)弱，表示場(chǎng)強(qiáng)的大?。? (3)電場(chǎng)線上任意一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一致． (4)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交，不中斷， 因?yàn)槿绻妶?chǎng)線相交，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)就有兩個(gè)方向了． (5)電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而假想的，實(shí)際并不存在． 2．電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡 (1)如果電場(chǎng)線是直線，且?guī)щ娏Ｗ映跛俣葹榱慊虺跛俣仍谶@條直線上，那么帶電粒子的受力與其速度在一條直線上，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線可能重合． (2)如果電場(chǎng)線是直線，帶電粒子有一定的初速度且速度不在這條直線上，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線，軌跡和電場(chǎng)線不重合． (3)如果電場(chǎng)線是曲線，無(wú)論帶電粒子是否有初速度，由于受力方向在不斷改變，其運(yùn)動(dòng)速度不可能與受力方向一致，所以軌跡一定不與電場(chǎng)線重合． 　如圖133所示為靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷形成的 B．C點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，因?yàn)槟抢餂](méi)有電場(chǎng)線 C．點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大 D．負(fù)電荷在B點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力的方向沿B點(diǎn)切線方向 圖133 【審題指導(dǎo)】　(1)由電場(chǎng)線的疏密程度可以判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。? (2)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿電場(chǎng)線在該點(diǎn)的切線方向． (3)電荷所受電場(chǎng)力的方向與電荷的電性有關(guān)． 【解析】　負(fù)電荷的電場(chǎng)線是指向負(fù)電荷的直線，故A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線只是形象地描述電場(chǎng)，沒(méi)有電場(chǎng)線的地方，場(chǎng)強(qiáng)不一定為零，故B錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，EA>EB，F(xiàn)＝qE，所以FA>FB，故C正確；負(fù)電荷在B點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向與B點(diǎn)的切線方向相反，故D錯(cuò)誤． 【答案】　C 電場(chǎng)線是為了形象、直觀、方便地描述電場(chǎng)的特性，而引入的一種輔助手段．如果知道了電場(chǎng)線的疏密分布及電場(chǎng)線的形狀、箭頭指向，就能討論電場(chǎng)中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系和方向．因此了解各種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況，對(duì)于靈活運(yùn)用電場(chǎng)線判斷電場(chǎng)的性質(zhì)是大有幫助的． 2．關(guān)于電場(chǎng)線，下述說(shuō)法正確的是(　　) A．電場(chǎng)線是客觀存在的 B．電場(chǎng)線與電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡是一致的 C．電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向與電荷在該點(diǎn)受力方向可以不同 D．沿電場(chǎng)線方向，場(chǎng)強(qiáng)一定越來(lái)越大 【解析】 電場(chǎng)線不是客觀存在的，是為了形象描述電場(chǎng)的假想線，A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的電荷所受電場(chǎng)力方向應(yīng)是該點(diǎn)的切線方向，下一時(shí)刻的位置應(yīng)沿切線方向，可能在電場(chǎng)線上，也可能不在電場(chǎng)線上，軌跡可能與電場(chǎng)線不一致，何況電荷可以有初速度，運(yùn)動(dòng)軌跡與初速度大小、方向有關(guān)，可能軌跡很多，而電場(chǎng)線是一定的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；正電荷在電場(chǎng)中受的電場(chǎng)力方向與該點(diǎn)的切線方向相同，而負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)切線方向相反，選項(xiàng)C正確；場(chǎng)強(qiáng)大小與場(chǎng)強(qiáng)的方向無(wú)關(guān)，與電場(chǎng)線的方向無(wú)關(guān)，只由電場(chǎng)線的疏密決定，D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 【答案】　C 【備課資源】(教師用書(shū)獨(dú)具) 接地放電 地球是良好的導(dǎo)體，由于它特別大，所以能夠接受大量電荷而不明顯地改變地球的電勢(shì)，這就如同從海洋中抽水或向海洋中放水，并不能明顯改變海平面的高度一樣．如果用導(dǎo)線將帶電導(dǎo)體與地球相連，電荷將從帶電體流向地球，直到導(dǎo)體帶電特別少，可以認(rèn)為它不再帶電；生產(chǎn)中和生活實(shí)際中往往要避免電荷的積累，這時(shí)接地是一項(xiàng)有效措施. 1．某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖134所示，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31870007】 圖134 A．Ea＞Eb　　　　 B．Ea＝Eb C．Ea＜Eb D．無(wú)法比較 【解析】　根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可以判斷，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大，所以A正確． 【答案】　A 2．如圖135所示為兩個(gè)等量點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)線分布(電場(chǎng)線方向未標(biāo)出)，則(　　) 圖135 A．A只能帶正電 B．A只能帶負(fù)電 C．若A帶正電，則B肯定是帶負(fù)電的 D．若A帶正電，則B肯定是帶正電的 【解析】　圖示的電場(chǎng)線為兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布，C正確，D錯(cuò)；但沒(méi)有標(biāo)注電場(chǎng)線的方向，所以不能判斷AB的電性，AB錯(cuò)． 【答案】　C 3．關(guān)于電場(chǎng)線的敘述，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電場(chǎng)線的方向就是帶正電的試探電荷的運(yùn)動(dòng)方向 B．電場(chǎng)線是直線的地方一定是勻強(qiáng)電場(chǎng) C．正點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力作用時(shí)，加速度的方向總是與所在處的電場(chǎng)線的切線重合 D．畫(huà)有電場(chǎng)線的地方有電場(chǎng)，沒(méi)畫(huà)電場(chǎng)線的地方就不存在電場(chǎng) 【解析】　解答本題時(shí)，最易錯(cuò)的是用特殊現(xiàn)象代表一般現(xiàn)象．如電場(chǎng)線為直線時(shí)，正點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力作用，將從靜止開(kāi)始沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，把這一特殊現(xiàn)象當(dāng)成一般的電場(chǎng)中正電荷都會(huì)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)是錯(cuò)誤的．從而可知A錯(cuò)，C對(duì)．電場(chǎng)線形象地表示電場(chǎng)，畫(huà)有電場(chǎng)線的地方有電場(chǎng)而電場(chǎng)線之間的空白區(qū)域也有電場(chǎng)，故D錯(cuò)．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是直線，而且是間距相等的平行直線，故B錯(cuò)． 【答案】　C 4．一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放，只受靜電力作用，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，它運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖136所示，則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)分布情況可能是下圖中的(　　) 圖136 【解析】　由v－t圖象知，負(fù)電荷由A到B速度越來(lái)越大，所以靜電力對(duì)電荷做正功，靜電力的方向與過(guò)A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤．由A向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度越來(lái)越大，故靜電力越來(lái)越大，電場(chǎng)線越來(lái)越密，C對(duì)，B錯(cuò)． 【答案】　C 學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)(三) (建議用時(shí)：45分鐘) 1．下面的說(shuō)法中不正確的是(　　) A．電荷的周?chē)嬖陔妶?chǎng) B．電場(chǎng)是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺(jué)而存在的 C．電荷甲對(duì)電荷乙的電場(chǎng)力是電荷甲的電場(chǎng)對(duì)電荷乙的作用力 D．電場(chǎng)力是不相接觸的物體之間的作用力，這種相互作用不經(jīng)其他物質(zhì)便可直接進(jìn)行 【解析】　電場(chǎng)是電荷周?chē)嬖诘囊环N特殊物質(zhì)，電荷間的相互作用力是通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行的，故A、B、C均正確，D不正確． 【答案】　D 2．在電場(chǎng)中某一點(diǎn)放一試探電荷q，它受到的靜電力為F，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝，那么下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31870008】 A．若移去試探電荷，該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0 B．若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為2E C．若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 D．若該點(diǎn)放一電荷量為2q的試探電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E 【解析】　電場(chǎng)強(qiáng)度是根據(jù)試探電荷受力情況用比值的方法定義的，公式E＝中，雖然有試探電荷的電荷量q，但更換試探電荷時(shí)，F(xiàn)與q的比值不變，電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定． 【答案】　D 3．如圖137所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布圖，A是電場(chǎng)中的一點(diǎn)，下列判斷中正確的是(　　) 圖137 A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左 B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右 C．因A點(diǎn)無(wú)電場(chǎng)線，所以A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是零 D．正點(diǎn)電荷在A點(diǎn)受力向左 【解析】　由題圖可以看出，此電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是一系列等間距的互相平行的直線，電場(chǎng)線均勻分布，方向相同，該電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度處處大小相等、方向相同，故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右，因此A、C錯(cuò)，B對(duì)；根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度方向的規(guī)定可知，正電荷在A點(diǎn)的受力方向向右，即與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，而負(fù)電荷在A點(diǎn)受力向左，故D錯(cuò)． 【答案】　B 4．如圖138甲所示，AB是一個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，圖乙則是放在電場(chǎng)線上a、b處的試探電荷的電荷量與所受電場(chǎng)力大小間的函數(shù)圖象(Fq圖象)，指定電場(chǎng)方向由A指向B為正方向，由此可以判定(　　) 圖138 A．場(chǎng)源可能是正電荷，位置在A側(cè) B．場(chǎng)源可能是正電荷，位置在B側(cè) C．場(chǎng)源可能是負(fù)電荷，位置在A側(cè) D．場(chǎng)源可能是負(fù)電荷，位置在B側(cè) 【解析】　因放在a、b處的正電荷所受的電場(chǎng)力的方向均沿由A指向B的方向，故a、b處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向均沿A指向B的方向，又由F＝Eq可知，圖線的斜率對(duì)應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小，故有Eb>Ea，由點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)可知，場(chǎng)源電荷可能為負(fù)電荷，且位于B側(cè)，D正確． 【答案】　D 5．圖139中實(shí)線是勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)．若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受靜電力作用，下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) 圖139 A．帶電粒子帶負(fù)電荷 B．帶電粒子帶正電荷 C．帶電粒子所受靜電力方向與電場(chǎng)線方向相反 D．帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng) 【解析】　由圖可以看出，帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，不論是由a向b還是由b向a運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡都向左彎曲，表明帶電粒子所受靜電力方向與電場(chǎng)方向相反，帶電粒子應(yīng)帶負(fù)電．因帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受的靜電力是恒力，故運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向不變，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)． 【答案】　B 6．關(guān)于電場(chǎng)線的敘述，正確的是(　　) A．沿著電場(chǎng)線的方向電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小 B．在沒(méi)有電荷的地方，任何兩條電場(chǎng)線都不會(huì)相交 C．電場(chǎng)線是人們假想的，用以形象表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不存在 D．電場(chǎng)線是非閉合曲線，始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)，終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷 【解析】　電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，電場(chǎng)線越密的區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度就越大．在不同電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線的方向電場(chǎng)強(qiáng)度可能變大(如負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng))、變小(如正點(diǎn)電荷的電場(chǎng))、不變(如勻強(qiáng)電場(chǎng))，或更復(fù)雜，故A錯(cuò)誤．如果兩條電場(chǎng)線相交，根據(jù)電場(chǎng)線的物理意義，則該點(diǎn)有兩個(gè)電場(chǎng)方向．而實(shí)際上電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向是唯一確定的，所以電場(chǎng)中任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無(wú)電荷處相交，故B正確．電場(chǎng)線是一種物理模型，是為了形象描述電場(chǎng)而引入的，不是實(shí)際存在的線，故C正確．靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)，終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷，電場(chǎng)線不是閉合曲線，故D正確． 【答案】　BCD 7．A、B為帶電荷量分別為＋Q和－Q的兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，c、d為A、B連線上的兩點(diǎn)，且Ac＝Bd，如圖1310所示，關(guān)于c、d兩點(diǎn)間電場(chǎng)強(qiáng)度的情況是(　　) 圖1310 A．由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度由大變小 B．由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度由小變大 C．由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度不變 D．由c到d電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大 【解析】　c、d兩點(diǎn)處于A、B兩異種點(diǎn)電荷所形成的疊加場(chǎng)，各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)可由EA＋EB表示，但計(jì)算起來(lái)較為繁雜，可借助電場(chǎng)線來(lái)描繪，如圖所示，從電場(chǎng)線分布看，從c→d過(guò)程中電場(chǎng)線密→疏→密，因此電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大． 【答案】　D 8．下列正確描述正點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的圖示是(　　) 【解析】　正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是從點(diǎn)電荷出發(fā)的射線，所以選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 9．如圖1311所示，帶箭頭的直線是某一電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在這條線上有A、B兩點(diǎn)，用EA、EB表示A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)，則(　　) 圖1311 A．A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)方向相同 B．因?yàn)锳、B在一條電場(chǎng)線上，且電場(chǎng)線是直線，所以EA＝EB C．電場(chǎng)線從A指向B，所以EA>EB D．不知A、B附近電場(chǎng)線的分布情況，EA、EB的大小不能確定 【解析】　由圖可知，A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，A正確；但只有一條電場(chǎng)線，無(wú)法描述電場(chǎng)線分布的疏密程度，故無(wú)法比較EA、EB的大小，D正確，B、C均錯(cuò)誤． 【答案】　AD 10．電荷量為Q1＝3.010－10 C的負(fù)電荷，在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F＝6.310－7 N，方向豎直向上，則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為_(kāi)_______N/C，場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)開(kāi)_______；如果將負(fù)電荷Q1改換為Q2＝6.010－10 C的正電荷，那么正電荷受到的電場(chǎng)力大小為_(kāi)_______N；如果該點(diǎn)不放電荷，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為_(kāi)_______N/C. 【解析】　根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度公式，E＝＝＝2.1103 N/C，方向豎直向下，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向不隨該點(diǎn)電荷的改變而變化．電荷Q2在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力為F＝Q2E＝6.010－10 C2.1103 N/C＝1.2610－6 N. 【答案】　2.1103　豎直向下　1.2610－6　2.1103 11．在真空中O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷Q＝＋1.010－9 C，直線MN通過(guò)O點(diǎn)，OM的距離r＝30 cm，M點(diǎn)放一個(gè)試探點(diǎn)電荷q＝1.010－10 C，如圖1312所示，求： 圖1312 (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？ (5)如果把Q換成－1.010－9 C的點(diǎn)電荷，情況又如何？ 【解析】　(1)q在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力由庫(kù)侖定律可得 F＝k＝9.0109 N ＝1.010－8 N 方向由N指向M. (2)M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) E＝＝ N/C＝100 N/C， 方向由M指向N. (3)拿走q后M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變，場(chǎng)強(qiáng)與試探電荷q無(wú)關(guān)． (4)由E＝k可知，離場(chǎng)源電荷Q越遠(yuǎn)，E越小，由于rOMEN. (5)若把Q換成－1.010－9 C的點(diǎn)電荷，各處的場(chǎng)強(qiáng)大小不變，但方向與原來(lái)相反． 【答案】　見(jiàn)解析