【小初高学习]2017-2018学年高中物理 第一章 电与磁 第四节 认识电场检测 粤教版选修1-1

1.4 认识电场1、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。

（1）三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。

（2）元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=1.6×10-19C ——密立根测得e 的值。

2、库伦定律：（1）定律内容：真空．．中两个静止点电荷．．．．．之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

（2）表达式：221rQ kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量（3）适用条件：真空中静止的点电荷。

二、电场 力的性质：1、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用。

2、电场强度E ：（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值，就叫做该点的电场强度。

（2）定义式：qF E = E 与F 、q 无关，只由电场本身决定。

（3）电场强度是矢量：大小：在数值上为单位电荷受到的电场力。

方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E 的方向相反。

（4）单位：N/C,V/m 1N/C=1V/m （5）其他的电场强度公式○1点电荷的场强公式：2rkQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式：dU E =——d 沿电场方向两点间距离 （6）场强的叠加：遵循平行四边形法则3、电场线：（1）意义：形象直观描述电场强弱和方向的理想模型，实际上是不存在的（2）电场线的特点：○1电场线起于正电荷（无穷远），止于（无穷远）负电荷 ○2不封闭，不相交，不相切。

○3沿电场线电势降低，且电势降低最快。

一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。

○4电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面 （3）几种特殊电场的电场线三、电场 能的性质1、电场能的基本性质：电荷在电场中移动，电场力要对电荷做功。

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第四节认识电场1．关于电场的说法,错误的是（）A．电场是电荷周围存在的一种特殊物质B．电场是虚构的，实际上并不存在这种物质C．电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用D．电场有能量解析：电场是电荷周围空间存在的一种特殊物质,是客观存在的，不是虚构的．电场的基本性质是对放入其中的电荷有电场力的作用,电场对电荷有做功的本领，故电场有能量．答案:B2．关于电场、电场强度、电场线，下列说法中正确的是( )A．电场线是电荷在电场中的运动轨迹B．电场线密的地方电场强度大C．电场中某点电场强度的大小与放入该点的试探电荷的电荷量有关D．负电荷在电场中某点所受电场力的方向，就是该点电场强度的方向答案：B3．下列哪个是电场强度的单位( ）A．库B．安C．牛/库D．伏答案：C4．如下图所示的电场中,关于a、b两点的电场强度,下列判断正确的是( )A．方向相同，大小相等B．方向不同，大小不等C．方向不同，大小相等D．方向相同,大小不等解析：电场强度大小是用电场线的疏密来表示的，电场线越密,电场强度越大，电场线上该点的切线方向与电场强度方向相同．答案：B5．在下面各电场中，点电荷q在A、B两点所受的电场力相同的是（)解析:A图中，A、B两点电场强度大小相等，方向不同；B图中，A、B两点电场强度方向相同,大小不同；C图是匀强电场，各点电场强度相同；D图中，A、B两点电场强度大小、方向都不相同．答案：C6．电场线可以直观地描述电场的方向和强弱，电场线上某一点的切线方向表示（) A．正点电荷在该点所受电场力的方向B．负点电荷在该点所受电场力的方向C．正点电荷在该点所受电场力的垂直方向D．负点电荷在该点所受电场力的垂直方向答案：A7．下列说法正确的是( )A．电荷受到的电场力的方向总跟电场方向相同B．沿电场线所指的方向，电场强度越来越小C．以点电荷为中心的同一球面上，电场强度处处相同D．电场强度的方向总跟正电荷受到的电场力的方向一致解析:电场强度的方向与正电荷所受到的电场力方向相同，与负电荷所受到的电场力方向相反，故A错误，D正确;沿着电场线的方向，电势降低，而不是电场强度越来越小，故B错误；由点电荷的电场强度E＝k错误!可知，同一球面上，电场强度大小处处相等,方向不同,故C错误．答案:D8．(2015·广东学业水平考试）如下图所示，带正电的粒子以初速度v沿电场方向进入匀强电场区域,不计重力，粒子在电场中的运动（）A．方向不变，速度增大B．方向不变，速度减小C．方向向上，速度不变D．方向向下，速度不变解析：正电荷受到的电场力方向与电场强度方向相同，而电场力方向与速度方向相同,故做加速运动．答案：A9．(2013·广东学业水平考试）电场中，初速度为零的带正电粒子在匀强电场作用下,运动方向正确的是( ）解析：粒子带正电，所受电场力与电场强度方向相同，竖直向下,又由于粒子的初速度为零，则粒子向下运动，故选D.答案：D10．关于电场线的以下说法中，正确的是（）A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B．沿电场线的方向，电场强度越来越小C．电场线越密的地方同一检验电荷受的电场力就越大D．顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变解析：电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同，与负电荷在该点的电场力方向相反，故A错误．若是正电荷沿电场线的方向移动,电场力做正功，电势能减少,则电势越来越小；若是负电荷沿电场线的方向移动,电场力做负功，电势能增加,则电势越来越小．故B错误．电场线越密的地方，电场强度就越强，则同一检验电荷受的电场力就大，故C 正确．顺着电场线移动电荷，若是匀强电场，则电荷受电场力大小可以不变，故D错误．答案：C11．a、b两等量电荷的电场线分布如下图所示，则以下判断正确的是( )A．a是正电荷，b是负电荷B．a是负电荷，b是负电荷C．a是正电荷，b是正电荷D．a是负电荷,b是正电荷解析：通过电场线的分布和电场线的方向可以判定它们是同种电荷，且都是正电荷．答案：C12．(多选）关于电场线的性质,下列说法正确的是（)A．电场线是为了形象描述电场的假想线，不是真实的B．静电场中，电场线起于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远，电场线不闭合C．电场线的疏密表示电场的强弱D．电场线在特殊情况下能相交解析：电场线在任何情况下都不能相交，因此D选项错误,其他说法都对．答案：ABC13．(多选)如下图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b 两点,用E a和E b表示a、b两处的电场强度大小，有（)A．a、b两点电场强度方向相同B．电场线从a点指向b点,所以E a>E bC．电场线是直线，所以E a＝E bD．不知a、b附近的电场线分布，E a和E b的大小关系不能确定解析：a、b两点在同一直线上，所以a、b两点的电场方向相同，A对．电场线的疏密表示电场的强弱,由于只有一根电场线,所以不能确定电场的强弱，D对，B、C错．答案：AD。

第四节电动机教学目标：知识与技能①知道磁场对电流存在力的作用。

②知道通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。

③知道直流电动机的原理及其基本构造。

过程与方法：经历制作模拟电动机的过程，初步认识科学与技术之间的依赖关系。

情感态度与价值观：通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，引导学生学以致用，提高学习物理的兴趣。

教学重点：①通电导线在磁场中受到力的作用，受力的方向跟电流的方向、磁场方向有关。

②直流电动机的能量转化。

教学难点：电动机能够持续转动的原因。

教具准备：教师：图片：机床、水泵、电冰箱、电梯、电力机车等、奥斯特实验器材、通电导线在磁场中运动的实验器材、影片《电动机》、flash课件《通电直导线在磁场中受力》、《线圈在磁场中运动》、《电动机原理》。

学生：漆包线、细铁丝、电池和磁铁等多组。

教学过程：一、探究“磁场对通电导体的作用”1、创设情景提出问题用多媒体播放电动机应用的图片：机床、水泵、电冰箱、电梯、电力机车等。

师：刚才的图片有什么共同的特点？生：都用到了电动机。

师：电动机为什么通电后会转动呢？要弄清这个问题，首先请同学们再回顾一遍奥斯特实验。

演示奥斯特实验，学生观察。

师：奥斯特实验是用一根小磁针放在通电导线的旁边，发现小磁针会受到力的作用，而且电流方向改变后，小磁针的转动方向也会改变。

请同学们从力学现象出发，采用逆反思维提出一个有探究价值的物理问题。

生：电流对磁体有力的作用，反过来，磁体对电流有力的作用吗？2、猜想师：请同学们猜想：磁体对电流有力的作用吗？学生大胆猜想。

师：有了猜想，我们还要用实验来检验，请同学们讨论，应该怎样设计实验来验证我们的猜想。

3、制定实验方案学生讨论后，由学生代表在全班交流。

生甲：我们组认为实验器材至少有一根通电导线，电源、开关和磁铁。

生乙：为了使实验效果更明显，我们组认为还要使导线能自由移动，最好把它悬挂起来。

生丙：还可以采用U形磁铁，因为它的磁铁比较集中，磁性较强，实验效果更明显。

第1节 磁生电的探索1.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，它提示了电现象和磁现象之间存在的某种联系．2．思考判断(1)奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激发人们去探索“磁生电”的方法．(√)(2)英国科学家牛顿一直坚持探索电磁感应现象，历时近十年的探索，终于获得了成功．(×)1.(1)实验观察①没有电池也能产生电流：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，回路中电流表的指针发生了偏转．②磁铁与螺线管有相对运动时也能产生电流：在条形磁铁插入或拔出螺线管的瞬间，电流表的指针发生了偏转．条形磁铁在螺线管中保持不动时，电流表的指针不发生偏转．如图4-1-1所示．图4-1-1(2)产生感应电流的条件穿过闭合回路中的磁通量发生变化，回路中就产生感应电流．产生感应电流的现象称为电磁感应现象．(3)电磁感应现象的发现具有极大的实用价值，对电生磁与磁生电的正确揭示，展现了电与磁间的密切联系和对称统一，为电磁学理论的发展创造了条件，进一步推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代．2．探究交流闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，回路中产生感应电流，这时穿过闭合回路的磁通量是否一定发生了变化？【提示】只要有感应电流产生，穿过闭合回路的磁通量一定发生变化.1．穿过某一面的磁通量的大小和哪些因素有关？【提示】磁感应强度和线圈垂直磁场方向的投影面积．2．引起磁通量变化的原因有几类情况？【提示】两类．根据磁通量的定义式Φ＝BS(其中S是垂直于B平面内投影的面积)，引起磁通量变化的类型有：1．由于磁场变化而引起闭合电路的磁通量的变化(1)由于磁场和闭合回路的相对运动改变磁场，如图4-1-2甲所示，当磁铁向下移动时，通过线圈的磁通量增加．(2)由于电流改变而改变磁场，如图4-1-2乙所示，当直线电流I增大时，线圈abcd中的磁通量增加．甲乙图4-1-22．磁场不变，由于处在磁场中的闭合电路的面积S发生变化而引起磁通量的变化(1)闭合回路与磁场的夹角保持不变，改变闭合回路的面积，如图4-1-3甲所示．用力将闭合金属弹簧圈拉大的过程，线圈磁通量减小．(2)闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动而使闭合回路磁通量改变，如图4-1-3乙所示．当导体棒ab向右运动时，闭合回路的磁通量减小．(3)由于闭合回路和磁场的夹角改变从而改变有效面积，如图4-1-3丙所示，线框abcd绕OO′轴转动．图4-1-3(4)由于磁场和处在磁场中闭合回路面积都发生变化时，引起穿过闭合回路的磁通量发生变化．如图4-1-4所示，下列各种情况中，穿过回路的磁通量增大的有()图4-1-4A．图(甲)所示，在匀强磁场中，先把由弹簧状导线组成回路撑开，而后放手，到恢复原状的过程中B．图(乙)所示，裸铜线ab在裸金属导轨上向右匀速运动过程中C．图(丙)所示，条形磁铁拔出线圈的过程中D．图(丁)所示，闭合线框远离与它在同一平面内通电直导线的过程中【审题指导】本题考查影响磁通量的因素与磁通量大小的关系．【解析】由Φ＝BS得，题图(甲)穿过回路的磁通量随闭合回路面积的减小而减小；题图(乙)穿过回路的磁通量随闭合回路面积的增大而增加；题图(丙)穿过线圈的磁通量随磁极的远离而减小；题图(丁)离通电直导线越远，磁场越弱；穿过线框的磁通量越小，故选项B正确．【答案】 B磁通量是指在磁场中穿过某一面积S的磁感线条数，所以在判断穿过回路的磁通量是否变化时，可以通过判断穿过回路的磁感线条数是否变化来分析判定．1．如图4-1-5所示，闭合线圈M固定．条形磁铁S极向下以初速度v0沿过线圈圆心的竖直线下落过程中，以下说法不正确的是()A．穿过线圈的磁通量发生变化B．磁铁位于图示位置2时，穿过线圈的磁通量最大C．穿过线圈的磁通量先增多后减少D．磁铁位于图示位置1和位置3时穿过线圈的磁场方向相反图4-1-5【解析】当条形磁铁恰好位于位置2时，穿过线圈M的合磁通量向上且最大，因此全过程中穿过线圈M的磁通量，先增后减，选项ABC均正确；当磁铁在位置1时，穿过线圈的磁场方向向上，当磁铁位于位置3时，穿过线圈的磁场方向也向上，故D错误．【答案】 D1．产生感应电流的条件是什么？【提示】穿过闭合回路的磁通量发生变化．2．闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，一定产生感应电流吗？【提示】不一定．1．产生感应电流的条件穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中就产生感应电流．(1)磁通量的变化是指穿过闭合回路的磁通量从无到有，从有到无，从大到小，从小到大等，即使闭合回路附近有很强的磁场，穿过闭合回路的磁通量尽管很大，但磁通量不发生变化时，闭合回路中仍没有感应电流产生．(2)要产生感应电流必须同时具备电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，如果电路不闭合，当磁通量发生变化时只产生感应电动势而不产生感应电流．2．对闭合电路的一部分导体切割磁感线运动的理解如图4-1-6所示，闭合电路的一部分导体ab在垂直纸面的匀强磁场中，向右做切割磁感线运动时，由于导体ab的相对运动，使闭合电路的面积发生了变化，引起穿过闭合电路的磁通量发生了变化，闭合电路中将产生感应电流．图4-1-63．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，不一定会产生感应电流．如图4-1-7所示，闭合导线框在有界匀强磁场中，保持磁场中那部分的面积不变而向上或向下运动时，穿过线框的磁通量不变，闭合电路中不会产生感应电流．图4-1-7如图4-1-8所示，竖直放置的长直导线通过恒定电流，有一个矩形线框与导线在同一平面，在下列情况中线框不能产生感应电流的是()图4-1-8【导学号：31870028】A．导线中电流变大B．线框向右平动C．线框以ad边为轴转动D．线框以直导线为轴转动【审题指导】线框中能否产生感应电流取决于穿过线框的磁通量是否变化．【解析】逐项分析如下：2．如图4-1-9所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路．在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是()图4-1-9A．线圈不动，磁铁插入线圈B．线圈不动，磁铁从线圈中拨出C．磁铁不动，线圈上、下移动D．磁铁插在线圈内不动【解析】产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流计已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流计指针就偏转．在选项A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流．【答案】 D【备课资源】(教师用书独具)法拉第伟大的发明法拉第特别下了一番功夫去研究分析奥斯特实验．他发现这个实验有一个特点，就是当导线通过电流的时候，磁针都是绕着导线偏转，而不是磁针自己偏转，而许多重复奥斯特实验的科学家都没有注意到这一特点．于是，他从此入手开始了全面的研究分析，也经常做实验进行尝试，可每次都失败了．法拉第坚信自然界是统一的、和谐的，电和磁是彼此有关联的．法拉第反复实验，反复研究，并不断改进实验方案.终于，在1831年10月17日——这是人类科学史上应当记住的一天，法拉第在圆形铁环上绕两个铜线圈，一个接在电流计上，另一个接在串联的伏打电池上，当他把电路接通时，突然电流计的指针轻轻地动了一下，当他把电路断开时，指针向反方向又动了一下，法拉第的内心立刻明亮了．法拉第一次又一次地重复着实验，他注意到，由磁产生电流的必要条件是相对运动，他把这样产生的电流叫做感应电流．人们把法拉第由此总结出来的变化的磁场产生电流的规律，称为法拉第电磁感应规律．法拉第的实验成功了．它说明，一根带电的导线，可以在它的周围产生磁场，这个磁场可以使磁针绕着导线转动．这是一个多么了不起的发现呀！在这以前，已经有许多科学家研究了自然界中的力，比如像万有引力、静电力和磁力，但是这些都表现为可以相互吸引的拉力，或者相互排斥的推力．而法拉第发现的力，是一种可以转动的力，多么不可思议！然而，法拉第并没有就此止步，因为只有当磁棒在线圈中作往复运动的时候，才有电流感应出来，而磁棒的运动一停止，电流也就随之消失，他需要制造出稳定的电源来．因为法拉第成天跟伏打电池打交道，很清楚它的缺点，伏打电池很笨重，要产生强大的电流，必须用许多伏打电池，而且制造、搬运都很麻烦．更糟的是，伏打电池用不了多久就要更换．要是能用电磁感应原理制造出永久的稳定电源，那该多好！两个月后，法拉第创造性地发明了变压器和发电机．虽然这还都是实验室的产物，还需要一个完善的过程，但这预告了电能够大规模地产生，并且输送到遥远的地方．电将从实验室走向工厂、矿山、农村，走进每一个家庭.1．发现电磁感应现象的科学家是()A．安培B．赫兹C．法拉第D．麦克斯韦【答案】 C2．一个闭合的线圈中没有感应电流的原因可能是()A．线圈周围一定没有磁场B．线圈周围虽然有磁场，但穿过线圈的磁通量太小C．穿过线圈的磁通量没有发生变化D．穿过线圈的磁通量一定为零【解析】穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就产生感应电流，而不是看穿过线圈的磁通量是否为零，由于该线圈是闭合的，则没有感应电流的原因一定是穿过线圈的磁通量没有发生变化，所以C选项正确．【答案】 C3．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，如图4-1-10中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是()图4-1-10A．都会产生感应电流B．都不会产生感应电流C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流【解析】闭合电路的部分导线切割磁感线致使穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中产生感应电流．【答案】 D4．如图4-1-11所示，线框abcd从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是()【导学号：31870029】图4-1-11A．进入匀强磁场区域的过程中，abcd中有感应电流B．在匀强磁场中加速运动时，abcd中有感应电流C．在匀强磁场中匀速运动时，abcd中没有感应电流D．离开匀强磁场区域的过程中，abcd中没有感应电流【解析】在有界的匀强磁场中，常常需要考虑线框进场、出场和在场中运动的情况，abcd在匀强磁场中无论匀速还是加速运动，穿过abcd的磁通量都没有发生变化．【答案】AC学业达标测评(十一)(建议用时：45分钟)1．关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是()A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流【解析】只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，才会产生感应电流，D 正确．【答案】 D2．如图4-1-12所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是()图4-1-12A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，但滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，但滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，滑动触头不动【解析】开关S闭合或断开的瞬间、滑动变阻器触头向左或向右滑动时，导线ab中的电流都会变化，穿过由导线cd和电流计组成的回路的磁通量发生变化，导线cd中均有感应电流产生．开关S闭合，滑动触头不动时，ab中的电流不变，穿过回路的磁通量不变，没有感应电流产生．故应选D.【答案】 D3．恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流() A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动B．线圈沿自身所在平面做加速运动C．线圈绕任意一条直径做匀速转动D．线圈绕任意一条直径做变速转动【解析】线圈沿自身所在平面无论做匀速还是加速运动，穿过线圈的磁通量都不变，而绕任意一条直径运动时，磁通量会发生变化，故A、B不正确，C、D正确．【答案】CD4．如图4-1-13所示，将一个矩形线圈ABCD放在匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些能在线圈中产生感应电流()图4-1-13A．线圈平行于磁感线平移B．线圈垂直于磁感线平移C．线圈绕AD边转动D．线圈绕AB边转动【解析】无论线圈平行或垂直于磁感线平移，还是绕AB边转动，穿过线圈的磁通量始终为零，不发生变化；故A、B、D均不对；线圈绕AD边转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，有感应电流产生．故选项C 正确．【答案】 C5.如图4-1-14所示，一有限范围的匀强磁场的宽度为d ，将一边长为l 的正方形导线框由磁场边缘以速度v 匀速地通过磁场区域，若d >l ，则在线框通过磁场区域的过程中，不产生感应电流的时间为( )【导学号：31870030】图4-1-14A.d vB ．l v C.d －l v D.d －2l v【解析】 线框完全进入磁场后，磁通量不变化，线框中无感应电流，当线框离开磁场时，磁通量减少，又会产生感应电流，故不产生感应电流的距离为d－l ，时间为t ＝d －l v .【答案】 C6．如图4-1-15所示，条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N 端匀速平移到S 端的过程中，线框中的感应电流的情况是( )图4-1-15A ．线框中始终无感应电流B ．线框中始终有感应电流C ．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流D ．线框中开始无感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时有感应电流，以后又没有感应电流【解析】匀速平移过程中，穿过线框的磁通量始终在变化．【答案】 B7．如图4-1-16中的小线圈与滑动变阻器、电源、开关组成电路，而大线圈则与电流计组成闭合电路．下列能使电流计的指针偏转的是()图4-1-16A．闭合开关后，将小线圈插入大线圈的过程中B．小线圈放在大线圈中，闭合开关后，将小线圈拔出的过程中C．小线圈放在大线圈中不动，开关闭合、断开的瞬间D．小线圈放在大线圈中不动，开关闭合，移动滑动变阻器的滑片时【解析】题中所述四种情况中都能使大线圈中的磁通量发生变化，都会产生感应电流，使电流计的指针发生偏转．【答案】ABCD8．如图4-1-17所示，闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中，下列哪种情况下线圈中能产生感应电流()图4-1-17A．线圈向左平移B．线圈向上平移C．线圈以ab为轴旋转D．线圈不动【解析】产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，符合题意的只有C选项．【答案】 C9.如图4-1-18所示的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是()图4-1-18A．开关S接通的瞬间B．开关S接通后，电路中电流稳定时C．开关S接通后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间D．开关S断开的瞬间【解析】开关S接通的瞬间，开关S接通后滑动变阻器滑片滑动的瞬间，开关S断开的瞬间，都使螺线管线圈中的电流变化而引起磁场变化，线圈A中的磁通量发生变化而产生感应电流．【答案】ACD10．如图4-1-19所示，通电直导线垂直穿过闭合圆形线圈的中心，下面哪个说法正确()图4-1-19A．当导线中电流增大时，线圈中有感应电流B．当线圈在垂直于导线的平面内左右平动时，线圈中有感应电流C．当线圈上下平动时，线圈中有感应电流D．以上各种情况下，线圈中都不会产生感应电流【解析】圆形线圈处在直线电流的磁场中，而直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上．因此，不论导线中的电流大小如何变化，穿过圆形线圈的磁通量始终为零，即穿过圆形线圈的磁通量不变，所以A选项是错的．当线圈左右平动或上下平动时，同样穿过线圈的磁通量始终为零，即穿过线圈的磁通量不变，所以B选项和C选项也是错误的．【答案】 D11．假如未来某一天中国的宇航员登上月球，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是() A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向转动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场【解析】要使线圈中形成感应电流，电流表有示数，则必须使电流表和线圈构成闭合电路，A错误；若线圈沿某一方向运动，电流表无示数，则不能判断月球表面无磁场，比如线圈平行于磁场方向运动时，线圈中则无电流形成，但若电流表有示数，则可判断月球表面有磁场，C正确，B、D均错误．【答案】 C12．如图4-1-20所示，一个矩形线圈与两条通有相同大小电流的平行直导线同一平面，而且处在两导线的中央，则()图4-1-20A．两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零B．两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零C．两电流同向或反向时，穿过线圈的磁通量都相等D．因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零【解析】两电流同向时，由安培定则可知两电流在线圈处的磁场方向相反，由对称性得两电流在线圈中磁通量大小相等，所以穿过线圈的磁通量为零，当两电流反向时穿过线圈的磁通量不为零，只有选项A正确．【答案】 A。

第1节划时代的发现第2节探究感应电流的产生条件1．法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，即：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体．2．感应电流的产生条件：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流．3．关于磁通量，下列说法中正确的是( )A．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感应强度越大C．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D．磁通量就是磁感应强度答案 C解析磁通量是标量，故A不对；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥两个因素决定，Φ较大，有可能是由于S⊥较大造成的，所以磁通量越大，磁感应强度越大是错误的，故B不对；由Φ＝BS⊥可知，当线圈平面与磁场方向平行时，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感应强度B不为零，故C对；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D不对．4．如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是( )答案CD解析利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆，即磁感线所在平面均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是：靠近直导线处磁场强，远离直导线处磁场弱．所以，A中穿过圆形线圈的磁场如图甲所示，其有效磁通量为ΦA＝Φ出－Φ进＝0，且始终为0，即使切断导线中的电流，ΦA也始终为0，A中不可能产生感应电流．B中线圈平面与导线的磁场平行，穿过B的磁通量也始终为0，B中也不能产生感应电流．C中穿过线圈的磁通量如图乙所示，Φ进>Φ出，即ΦC≠0，当切断导线中电流后，经过一定时间，穿过线圈的磁通量ΦC减小为0，所以C中有感应电流产生；D中线圈的磁通量ΦD不为0，当电流切断后，ΦD最终也减小为0，所以D中也有感应电流产生．【概念规律练】知识点一磁通量的理解及其计算1．如图1所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？图1答案 5.5×10－3 Wb解析线圈横截面为正方形时的面积S1＝L2＝(0.20)2 m2＝4.0×10－2 m2.穿过线圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2 Wb＝2.0×10－2 Wb横截面形状为圆形时，其半径r＝4L/2π＝2L/π.截面积大小S2＝π(2L/π)2＝425πm2穿过线圈的磁通量Φ2＝BS2＝0.50×4/(25π) Wb≈2.55×10－2 Wb.所以，磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×10－2 Wb＝5.5×10－3 Wb点评磁通量Φ＝BS的计算有几点要注意：(1)S是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积；B是匀强磁场中的磁感应强度．(2)磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响．同理，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受线圈匝数的影响．所以，直接用公式求Φ、ΔΦ时，不必去考虑线圈匝数n.2．如图2所示，线圈平面与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量Φ＝________.图2答案BS cos θ解析线圈平面abcd与磁场不垂直，不能直接用公式Φ＝BS计算，可以用不同的分解方法进行．可以将平面abcd向垂直于磁感应强度的方向投影，使用投影面积；也可以将磁感应强度沿垂直于平面和平行于平面正交分解，使用磁感应强度的垂直分量．解法一：把面积S投影到与磁场B垂直的方向，即水平方向a′b′cd，则S⊥＝S cos θ，故Φ＝BS⊥＝BS cos θ.解法二：把磁场B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，显然B∥不穿过线圈，且B⊥＝B cos θ，故Φ＝B⊥S＝BS cos θ.点评在应用公式Φ＝BS计算磁通量时，要特别注意B⊥S的条件，应根据实际情况选择不同的方法，千万不要乱套公式．知识点二感应电流的产生条件3．下列情况能产生感应电流的是( )图3A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时答案BD解析A中导体棒顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化无感应电流，故A错；B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加，拔出时线圈中的磁通量减少，都有感应电流，故B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故C错；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A的磁场变化，螺线管B中磁通量变化，线圈中产生感应电流，故D正确．点评电路闭合，磁通量变化，是产生感应电流的两个必要条件，缺一不可．电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过电路的磁通量尽管很大但不变化，那么无论有多大，都不会产生感应电流．4．如图4所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计G中有示数的是( )图4A．开关闭合瞬间B．开关闭合一段时间后C．开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端D．开关断开瞬间答案ACD解析A中开关闭合前，线圈Ⅰ、Ⅱ中均无磁场，开关闭合瞬间，线圈Ⅰ中电流从无到有形成磁场，穿过线圈Ⅱ的磁通量从无到有，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计G有示数．故A正确．B中开关闭合一段时间后，线圈Ⅰ中电流稳定不变，电流的磁场不变，此时线圈Ⅱ虽有磁通量但磁通量稳定不变，线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计G中无示数．故B错误．C 中开关闭合一段时间后，来回移动滑动变阻器滑动端，电阻变化，线圈Ⅰ中的电流变化，电流形成的磁场也发生变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计G中有示数．故C正确．D中开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，电流的磁场也从有到无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计G 中有示数．故D正确．点评变化的电流引起闭合线圈中磁通量的变化，是产生感应电流的一种情况．【方法技巧练】一、磁通量变化量的求解方法5．面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成θ角(如图5所示)，当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量ΔΦ＝________.图5答案－BS(cos θ＋sin θ)解析磁通量由磁感应强度矢量在垂直于线框面上的分量决定．开始时B与线框面成θ角，磁通量为Φ＝BS sin θ；线框面按题意方向转动时，磁通量减少，当转动90°时，磁通量变为“负”值，Φ2＝－BS cos θ.可见，磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BS cos θ－BS sin θ＝－BS(cos θ＋sin θ)实际上，在线框转过90°的过程中，穿过线框的磁通量是由正向BS sin θ减小到零，再由零增大到负向BS cos θ.方法总结磁通量虽是标量，但有正、负，正、负号仅表示磁感线从不同的方向穿过平面，不表示大小．6．如图6所示，通电直导线下边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面．若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将( )图6A．逐渐增大 B．逐渐减小C．保持不变 D．不能确定答案 B解析当矩形线框在线框与直导线决定的平面内逐渐远离通电导线平动时，由于离开导线越远，磁场越弱，而线框的面积不变，则穿过线框的磁通量将减小，所以B正确．方法总结引起磁通量变化一般有四种情况(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化，则ΔΦ＝Φt－Φ0＝BΔS(如知识点一中的1题)(2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔBS(如此题)(3)线圈平面与磁场方向的夹角θ发生变化时，即线圈在垂直于磁场方向的投影面积S⊥＝S sin θ发生变化，从而引起穿过线圈的磁通量发生变化，即B、S不变，θ变化．(如此栏目中的5题)(4)磁感应强度B和回路面积S同时发生变化的情况，则ΔΦ＝Φt－Φ0≠ΔB·ΔS二、感应电流有无的判断方法7．如图7所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是( )图7A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动答案 C解析四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种情况线圈移动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流．C中线圈转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C项正确．方法总结(1)判断有无感应电流产生的关键是抓住两个条件：①电路是否为闭合电路；②穿过电路本身的磁通量是否发生变化，其主要内涵体现在“变化”二字上．电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过电路的磁通量很大但不变化，那么不论有多大，也不会产生感应电流．(2)分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：①由于线框所在处的磁场变化引起磁通量变化；②由于线框所在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化；③有可能是磁场及其垂直于磁场的面积都发生变化．8．下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动，其中线框中有感应电流的是( )答案BC解析A中虽然导体“切割”了磁感线，但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流．B中导体框的一部分导体“切割”了磁感线，穿过线框的磁感线条数越来越少，线框中有感应电流．C中虽然与A近似，但由于是非匀强磁场运动过程中，穿过线框的磁感线条数增加，线框中有感应电流．D中线框尽管是部分切割，但磁感线条数不变，无感应电流，故选B、C.方法总结在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时，应该注意：①导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”就不能说切割．如下图所示，甲、乙两图中，导线是真“切割”，而图丙中，导体没有切割磁感线．②即使导体真“切割”了磁感线，也不能保证就能产生感应电流．例如上题中A、D选项情况，如果由切割不容易判断，还是要回归到磁通量是否变化上去．1．下列现象中，属于电磁感应现象的是( )A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针答案 C解析电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质，所以A、B、D不是电磁感应现象，C是电磁感应现象．2．在电磁感应现象中，下列说法正确的是( )A．导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C．闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流答案 D解析本题的关键是理解产生感应电流的条件．首先是“闭合电路”，A、B两项中电路是否闭合不确定，故A、B两项错误；其次当电路闭合时，只有一部分导体切割磁感线才产生感应电流，C 项错误；当闭合电路中磁通量发生变化时，电路中产生感应电流，D 项正确．故正确答案为D.3．一个闭合线圈中没有感应电流产生，由此可以得出( )A ．此时此地一定没有磁场B ．此时此地一定没有磁场的变化C ．穿过线圈平面的磁感线条数一定没有变化D ．穿过线圈平面的磁通量一定没有变化答案 D解析 磁感线条数不变不等于磁通量不变．4．如图8所示，通电螺线管水平固定，OO ′为其轴线，a 、b 、c 三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO ′轴．则关于这三点的磁感应强度B a 、B b 、B c 的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa 、Φb 、Φc 的大小关系，下列判断正确的是( )图8A ．B a ＝B b ＝B c ，Φa ＝Φb ＝ΦcB ．B a >B b >B c ，Φa <Φb <ΦcC ．B a >B b >B c ，Φa >Φb >ΦcD ．B a >B b >B c ，Φa ＝Φb ＝Φc答案 C解析 根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a >B b >B c ，由Φ＝BS 可得Φa >Φb >Φc .故C 正确．5．如图9所示，矩形线框abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝4/5，回路面积为S ，磁感应强度为B ，则通过线框的磁通量为( )图9A ．BSB ．4BS /5C ．3BS /5D ．3BS /4答案 B解析 通过线框的磁通量Φ＝BS sin α＝45BS . 6．如图10所示，ab 是水平面上一个圆的直径，在过ab 的竖直平面内有一根通电导线ef ，已知ef 平行于ab ，当ef 竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆面积的磁通量将( )图10A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．始终为零D ．不为零，但保持不变答案 C解析 导线ef 周围的磁场是以ef 为圆心的一系列同心圆，水平面上的圆上的不同点到ef 的距离不同，相当于在半径不同的圆周上，由于ef ∥ab ，且ef 与ab 在同一竖直平面内，因而ef 产生的磁场方向正好在ab 两侧且对称地从一边穿入从另一边对称穿出，净剩磁感线条数为零，因而穿过圆的磁通量为零，当ef 向上平移时，穿过圆的磁通量仍为零．7．如图11所示，矩形闭合导线与匀强磁场垂直，一定产生感应电流的是( )图11A．垂直于纸面平动B．以一条边为轴转动C．线圈形状逐渐变为圆形D．沿与磁场垂直的方向平动答案BC8．在如图所示的各图中，闭合线框中能产生感应电流的是( )答案AB解析感应电流产生的条件是：只要穿过闭合线圈的磁通量变化，闭合线圈中就有感应电流产生．A图中，当线圈转动过程中，线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生；B图中离直导线越远磁场越弱，磁感线越稀，所以当线圈远离导线时，线圈中磁通量不断变小，所以B图中也有感应电流产生；C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚，在图示位置，线圈中的磁通量为零，在向下移动过程中，线圈的磁通量一直为零，磁通量不变，线圈中无感应电流产生；D图中，线圈中的磁通量一直不变，线圈中无感应电流产生．故正确答案为A、B.9．如图12所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是( )图12A．将线框向左拉出磁场B．以ab边为轴转动(小于90°)C．以ad边为轴转动(小于60°)D．以bc边为轴转动(小于60°)答案 D解析将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流．当线框以ab边为轴转动时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所以线框中将产生感应电流．当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框中会产生感应电流．如果转过的角度超过60°(60°～300°)，bc边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积)．10．A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计(如图13所示)，下列操作及相应的结果可能实现的是( )图13A ．先闭合S 2，后闭合S 1的瞬间，电流计指针偏转B ．S 1、S 2闭合后，在断开S 2的瞬间，电流计指针偏转C ．先闭合S 1，后闭合S 2的瞬间，电流计指针偏转D ．S 1、S 2闭合后，在断开S 1的瞬间，电流计指针偏转答案 AD11．线圈A 中接有如图14所示的电源，线圈B 有一半的面积处在线圈A 中，两线圈平行但不接触，则在开关S 闭合的瞬间，线圈B 中有无感应电流？图14答案 见解析解析 有，将S 闭合的瞬间，与线圈A 组成的闭合电路有电流通过，线圈A 产生的磁场要穿过线圈B .线圈A 中有环形电流，其磁场不仅穿过线圈自身所包围的面积，方向向外，也穿过线圈外的广大面积，方向向里．但线圈A 所包围的面积内磁通密度大，外围面积上的磁通密度小．线圈B 与A 重合的一半面积上向外的磁通量大于另一半面积上向里的磁通量，因此线圈B 所包围的总磁通量不为零，而且方向向外．也就是说，在开关S 闭合的瞬间，穿过线圈B 的磁通量增加，所以有感应电流．12．匀强磁场区域宽为L ，一正方形线框abcd 的边长为l ，且l >L ，线框以速度v 通过磁场区域，如图15所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？图15答案l －L v解析 ad 边和bc 边都在磁场外时，线框中的磁通量不变，没有感应电流．线圈中没有感应电流的时间为t ＝l －L v. 13．匀强磁场的磁感应强度B ＝0.8 T ，矩形线圈abcd 的面积S ＝0.5 m 2，共10匝，开始B 与S 垂直且线圈有一半在磁场中，如图16所示．图16(1)当线圈绕ab 边转过60°时，线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少？(2)当线圈绕dc 边转过60°时，求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量． 答案 见解析解析 (1)当线圈绕ab 转过60°时，Φ＝BS ⊥＝BS cos 60°＝0.8×0.5×12Wb ＝0.2 Wb(此时的S ⊥正好全部处在磁场中)．在此过程中S ⊥没变，穿过线圈的磁感线条数没变，故磁通量变化量ΔΦ＝0.(2)当线圈绕dc 边转过60°时，Φ＝BS ⊥，此时没有磁场穿过S ⊥，所以Φ＝0；不转时Φ1＝B ·S 2＝0.2 Wb ，转动后Φ2＝0，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－0.2 Wb ，故磁通量改变了0.2 Wb.。

第四节认识电场[知识梳理]一、电场的描述——电场线1．定义：在电场中画出的一系列的从正电荷(无限远)出发到无限远(负电荷)终止的曲线，用这些曲线可以形象地描述电场．2．电场线的特点：曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度的方向一致，曲线的疏密程度描述电场的强弱，越密的地方，电场越强．二、电场的描述——电场强度1．电场强度(1)物理意义：描述电场强弱和方向的物理量．(2)方向：电场强度的方向就是电场中某点电场的方向．(3)矢量：电场强度既有大小，又有方向，是矢量．(4)单位：牛顿/库仑或伏特/米，符号N/C或V/m.2．匀强电场(1)定义：在电场中的某个区域，如果电场强度的大小和方向处处相同，这个区域的电场叫做匀强电场．(2)电场线特点：匀强电场的电场线是一组方向相同的等间距平行线．[基础自测]1．思考判断(1)电场线是客观存在的物质．(×)(2)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线．(√)(3)电场线稀疏的地方，说明电场弱．(√)(4)电场线上任意一点的切线方向就是该点的场强方向．(√)(5)匀强电场就是强度大小不变的电场．(×)(6)电场强度的方向就是正电荷受力方向．(√)[提示](1)电场线是人们假想的．(5)大小、方向都不变的电场是匀强电场．2．以下关于电场及电场线的说法，正确的是( )A．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅可以在空间相交，也能相切B．电场是客观存在的，其最根本的性质是对放入电场中的电荷有力的作用C．电场线是客观存在的，不仅反映了电场的分布，也是电荷之间产生相互作用的物质基础D．电场线实质上就是电场的物质表现形式B[电场是客观存在的特殊物质，看不见、摸不着，人们借助于电场线来描绘和理解电场，因此电场线是一个物理模型，是人们假想出来的，只有电场才是客观存在的，是电场力产生的物质基础，因此正确的只有B项．]3．电场中，初速度为零的带正电粒子在匀强电场作用下，运动方向正确的是( )D[带正电粒子受电场力的方向与电场线方向相同．][合作探究·攻重难]1在电场中画出的一系列从正电荷(无限远)出发到无限远(负电荷)终止的曲线，曲线上任意一点的切线方向都跟该点的电场方向一致．电场线密的地方电场强，疏的地方电场弱．电场线不相交，不中断．2．电场线的特点(1)电场线是抽象化、理想化的模型，实际并不存在．(2)电场线起于正电荷，止于负电荷．(3)电场线的疏密表示电场强弱．(4)电场线的每一点的切线方向都跟该点电场方向一致．(5)电场线不能相交，因为在电场中的任一点处正电荷只有一个受力方向．如图1­4­1所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是( )图1­4­1A ．这个电场可能是负点电荷的电场B ．点电荷q 在A 点处受到的电场力比在B 点处受到的电场力大C ．正电荷可以沿电场线由B 点运动到C 点D ．点电荷q 在A 点处的瞬时加速度比在B 点处的瞬时加速度小(不计重力)B [负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线，故A 错误；电场线越密的地方场强越大，由题图知E A ＞E B ，又因F ＝qE ，得F A ＞F B ，故B 正确；由a ＝F m知，a ∝F ，而F ∝E ，E A ＞E B ，所以a A ＞a B ，故D 错误；正电荷在B 点受到的电场力的方向沿切线方向，故其轨迹不可能沿曲线由B 到C ，故C 错误．]电场线并不是粒子运动的轨迹.带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子所受合外力与初速度共同决定.电场线上各点的切线方向是场强方向，决定着粒子所受电场力的方向.轨迹上每一点的切线方向为粒子在该点的速度方向.电场线与带电粒子运动轨迹重合必须同时满足以下三个条件①电场线是直线.②带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但其他力的方向沿电场线所在直线.③带电粒子初速度的大小为零或初速度的方向沿电场线所在的直线.[针对训练]1．如图1­4­2所示为两个带等量点电荷周围的电场线分布(电场线方向未标出)，则( )【导学号：71082018】图1­4­2A ．A 只能带正电B ．A 只能带负电C ．若A 带正电，则B 肯定是带负电的D ．若A 带正电，则B 肯定是带正电的C [图示的电场线为两个带等量异种点电荷形成电场的电场线分布，C 正确，D 错误；但没有标注电场线的方向，所以不能判断A 、B 的电性，A 、B 错误．]1电场强度是描述电场强弱的物理量，反映电场力的性质．电场中某点的电荷受到的电场力大小不仅与该点的电场强度有关，还与电荷所带电荷量有关．2．对电场强度的理解在电场中某点，电场强度由该点在电场中的位置所决定，跟电荷所带电荷量无关，是反映电场性质的物理量．注意电场强度的唯一性和确定性，电场中某一点处的电场强度E 是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷无关，由产生电场的电荷及空间位置决定．电场中每一点对应着的电场强度与该点是否放置电荷、放置电荷的电荷量及电性无关．即使该处不放入电荷，该处的电场强度大小、方向仍不变．3．电场强度的方向电场强度是矢量，电场中某点电场强度的方向是不变的，可用电荷受力的方法确定：与正电荷的受力方向相同，与负电荷的受力方向相反．4．电场力与电场强度的区别该点电场强度为E ＝F q ，下列说法正确的是( )A ．若移去检验电荷，该点的电场强度就变为零B ．若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷，该点的场强就变为E2C ．若在该点放一个电荷量为－2q 的检验电荷，则该点电场强度大小仍为E ，但电场强度的方向与原来的方向相反D ．若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷，则该点的电场强度大小仍为E ，电场强度的方向还是原来的电场强度方向D [因为电场中某点的电场强度的大小和方向由电场本身决定，跟检验电荷无关，所以，移去检验电荷或在该点放电荷量为2q 或－2q 的检验电荷，该点电场强度均不变．故D 正确，A 、B 、C 错误．]公式E ＝F q是电场强度的定义式，不是决定式.其中q 是试探电荷的电荷量.电场强度E 的大小和方向只由电场本身决定，与是否放入的试探电荷以及放入试探电荷的正负、电荷量的大小无关.)[针对训练]2．(多选)关于电场强度的下列说法中正确的是( )【导学号：71082019】A ．电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力B ．在电场中某点不放电荷，则该点的电场强度一定为零C ．正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向D ．负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向AC [由电场强度的定义式可知，电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力，选项A 正确； 电场中某点的场强大小由电场本身决定，与试探电荷的电荷量q 及其受力F 大小无关，选项B 错误；正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向，选项C 正确；负电荷在电场中某点所受电场力的方向与这点电场强度的方向相反，选项D 错误．][当 堂 达 标·固 双 基]1．图1­4­3中所画的电场线，正确的是( )图1­4­3A ．(1)(2)和(4)B ．只有(4)C ．只有(3)D ．(2)和(3)B [由电场线的分布特点可知(1)(2)(3)错误，(4)正确．选B.]2．下面关于电场的叙述不正确的是( )A ．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的B．只有电荷发生相互作用时才产生电场C．只要有电荷存在，其周围就存在电场D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用B[两个电荷之间的作用，实际是一个电荷周围存在着由它产生的电场，另外一个电荷受到这个电荷的作用力就是通过这个电场给予的，因此，电场的存在是电荷间产生静电力的条件，故A、D正确；电荷周围总存在电场，C正确，B错误．]3. (多选)某电场区域的电场线如图1­4­4所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法中正确的是( )图1­4­4A．a点的场强方向一定沿着过a点的电场线向右B．a点的场强一定大于b点的场强C．正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力D．负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力ABC[过a点的电场线是一条水平向右的直线，故选项A对．a点处电场线密集，电场较强，故Ea>E b，选项B对．无论电荷正负，根据F＝q·E，E a>E b，所以F a>F b，只是正负电荷所受的静电力的方向相反，故选项C对，选项D错．]精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。