天津市武清区杨村第四中学高三物理复习课件：选修3-161电场力的性质的描述.ppt

对感应电荷的特点不清导致错误 （2011·朝阳区模拟）如图 甲中，MN为很大的薄金属板 （可理解为无限大），金属 板原来不带电.在金属板的 右侧，距金属板距离为d的 位置上放入一个带正电荷、 电荷量为q的点电荷，由于 静电感应产生了如图甲所示的电场分布.P是点电荷右侧与点 电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现很难.几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的.图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线.由此他们分别求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（答案中k为静电力常量），其中正确的是（ ） A. B. C. D. 【易错分析】对易错选项及错误原因具体分析如下： 【正确解答】P点的电场强度是正 负电荷共同产生的，如图所示.正 电荷在P点产生的电场 方向向右；负电荷在P点产生的电场 方向向左.所以P点的场强是两电场的合场强，即 正确答案：A 1.（2010·全国高考Ⅱ）在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104 V/m.已知一半径为1 mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10 m/s2，水的密度为103 kg/m3.这雨滴携带的电荷量的最小值约为（ ） A.2×10-9 C B.4×10-9 C C.6×10-9 C D.8×10-9 C 【解析】选B.带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止， 则mg=qE，得： 故选项B正确. 2.（2011·金华模拟）在匀强电场中，有 一质量为m、带电荷量为q的带电小球静止 在O点，然后从O点自由释放，其运动轨迹 为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ， 如图所示，那么关于匀强电场的场强大小， 下列说法中正确的是（ ） A.惟一值是 B.最大值是 C.最小值是 D.不可能是 【解析】选C.由于带电小球的运动轨 迹为一直线，故带电小球所受的重力 与电场力的合力应沿着这条直线，所 有可能的情况中，只有图示情况电场 力最小，故场强应对应最小值， 在直角三角形中，F=mgsinθ, 又因为F=qE,所以 故选项C符合要求. 3.（2010·海南高考）利用静电除尘器可以 消除空气中的粉尘.静电除尘器由金属管A和 悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高 压电源正极和负极，其装置示意图如图所示. A、B之间有很强的电场，距B越近， 场强_______(填“越大”或“越小”). B附近的气体分子被电离成为电子和正离子， 粉尘吸附电子后被吸附到________ （填“A”或“B”）上，最后在重力 作用下落入下面的漏斗中. 【解析】电极截面如图所示，由电场线可判断越靠近B场强越大；粉尘吸附电子后带负电，因此向正极A运动. 答案：越大 A 4.（2011·衡阳模拟）如图所示， 在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘 细管的圆心处放一点电荷Q，将 质量为m，带电荷量为q的小球从 圆弧管水平直径的端点A由静止释放，当小球沿细管下滑到最低点时，对细管的上壁的压力恰好与球重相同，求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小. 二、场强的公式、电场的叠加 1.场强的公式 2.电场的叠加 （1）电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和. （2）计算法则：平行四边形定则. 电场强度是静电学中重要的物理量，也是高考考查重点，三个公式有不同的意义及使用范围，应用时应根据具体问题选用相应的公式. 【例证2】(2011·吉安模拟)如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为-q外，其余各点处的电荷量均为+q，则圆心O处（ ） A.场强大小为 ，方向沿OA方向 B.场强大小为 ，方向沿AO方向 C.场强大小为 ，方向沿OA方向 D.场强大小为 ，方向沿AO方向 【解题指导】解答本题可按以下思路分析： （1）可以先假设A处也放正电荷q时分析O点的场强. （2）根据对称性分析在A处换为负电荷q时O点的场强. 【自主解答】选C.根据对称性，先假定在 A点放上+q的点电荷，则O点的场强 为零，即B、C、D、E四个点电荷 在O点的场强方向沿OA向上， 大小为 .故O点的合场强为A点 -q在O点产生的场强与B、C、D、E 四个+q在O点产生的合场强的矢量和，即 EO=EA+E′= ，所以答案为C. 【互动探究