2018_2019学年高中物理第一章静电场3电场强度课时作业新人教版选修
2018-2019学年人教版选修3-1 电场强度 课时作业
2018-2019学年人教版选修3-1 电场强度 课时作业一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求；第5～6题有多项符合题目要求)1．(2018·天津名校期中)电场强度的定义式为E ＝Fq ，下列说法正确的是( )A ．这个定义式只适用于点电荷的电场B ．E 的大小与F 成正比，与q 成反比C ．移去电荷q ，E 的大小变为零D ．E 跟检验电荷q 无关 【答案】 D【解析】电场强度的定义式E ＝Fq ，采用比值法定义，适用于任何电场，故A 错误．E是由电场本身决定的，与检验电荷无关，不能说“E 的大小与F 成正比，与q 成反比”，当移去电荷q ，E 的大小不变，故B 、C 错误，D 正确．2．(2017·红桥期中)下面是对点电荷的电场强度公式E ＝kQr 2的几种不同理解，正确的是( )A ．当r →0时，E →∞B ．当r →0时，该公式不适用C ．某点的场强大小与距离r 成反比D ．以点电荷Q 为中心、r 为半径的球面上各处的场强相同 【答案】B【解析】点电荷场强公式是根据E ＝Fq 推导产生的，其中F 为场源电荷对试探电荷的库仑力．当r 趋向0时，就不符合库仑力公式E ＝kQr 2对距离的要求，故A 错误，B 正确．点电荷场强公式E ＝kQr 2，其中Q 是场源电荷，某点场强跟点电荷Q 成正比，也跟该点位置r的平方成反比，故C 错误．以点电荷Q 为圆心，r 为半径的球面上，各点场强大小相等，方向不同，电场强度是矢量，有大小和方向，所以各点场强不相同，故D 错误．故选B ．3．(2017·红桥模拟)如图所示的各电场中，A 、B 两点场强相同的是( )A B C D【答案】C【解析】在负点电荷产生的电场中，同心球面上的场强大小相等．A 、B 两点的场强大小相等，但方向不同，故A 错误．正点电荷产生的电场中，A 、B 两点场强的方向相同，大小不同，故B 错误．两平行板间的电场是匀强电场，场强大小方向都相等，故C 正确．D 中A 、B 两点处电场线的疏密和切线方向都不同，即A 、B 两点的场强大小和方向都不同，故D 错误．故选C ．4．(2017·绍兴模拟)如图所示，绝缘水平面上有A 、B 、C 、D 四点，依次相距L .若把带电金属小球甲(半径远小于L )放在B 点，测得D 点处的电场强度大小为E .现将不带电的相同金属小球乙与甲充分接触后，再把两球分置于A 、C 两点，此时D 点处的电场强度大小为( )A ．49EB ．59EC ．ED ．209E【答案】D【解析】根据点电荷电场强度公式得B 点电荷在D 的电场强度为E B ＝kQ (2L )2＝kQ4L 2＝E .当将不带电的相同金属小球乙与甲充分接触后，再把两球分置于A 、C 两点，则两球的电量分别为Q 2，那么A 处的小球在D 处的电场强度E A ＝k ·Q2(3L )2＝kQ18L 2，而C 处的小球在D 处的电场强度E C ＝kQ2L 2.由于两球在D 处的电场强度方向相同，因此它们在D 点处的电场强度大小为E 合＝kQ 18L 2＋kQ 2L 2＝5kQ 9L 2＝209E .故A 、B 、C 错误，D 正确．故选D ．5．如图中带箭头的实线表示某个电场的电场线，实线间距相等且相互平行，一个带电离子从P 处飞入这个电场，以下说法中正确的是( )A ．离子受的电场力方向一定向右B ．离子受的电场力大小、方向都不变C ．离子肯定向右偏转D ．离子一定做匀变速运动 【答案】BD【解析】由于不知电荷正负，所以不确定受力方向，A 错；匀强电场中F ＝qE 不变，合力不变，B 、D 对；受力方向不确定，不能确定偏转方向，C 错．6．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱．如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、C 和A 、D 也相对O 对称．则( )A ．B 、C 两点场强大小和方向都相同 B ．A 、D 两点场强大小相等，方向相反 C ．E 、O 、F 三点比较，O 的场强最强 D ．B 、O 、C 三点比较，O 点场强最强 【答案】AC【解析】由对称性可知，B 、C 两点场强大小和方向均相同，A 正确；A 、D 两点场强大小相同，方向也相同，B 错误；在两点电荷连线的中垂线上，O 点场强最强，在两点电荷连线上，O 点场强最弱，C 正确．二、非选择题7．如图所示，Q 1＝2×10－12C ，Q 2＝－4×10－12C ，Q 1Q 2相距12 cm ，求a 、b 、c 三点的电场强度大小和方向，其中a 为Q 1Q 2连线的中点，b 为Q 1左方6 cm 处的点，c 为Q 2右方6 cm 处的点．【解析】根据点电荷电场的电场强度公式可得，点电荷Q 1在a 、b 、c 三点产生的电场强度分别为E a 1＝k Q 1r 2＝9.0×109×2×10－120.062V/m ＝5 V/m ，方向向右，同理得E b 1＝5 V/m ，方向向左；E c 1＝0.56 V/m ，方向向右．点电荷Q 2在a 、b 、c 三点产生的电场强度分别为E a 2＝k Q 2r 2＝9.0×109×4×10－120.062V/m ＝10 V/m ，方向向右，同理得E b 2＝1.1 V/m ，方向向右；E c 2＝10 V/m ，方向向左．如图所示，a 、b 、c 三点的电场强度分别为E a ＝E a 1＋E a 2＝15 V/m ，方向向右． E b ＝E b 1－E b 2＝3.9 V/m ，方向向左． E c ＝E c 2－E c 1＝9.44 V/m ，方向向左． 答案：见解析8．(2017·宜昌校级期中)用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10－2kg ，所带电荷量为＋2.0×10－8 C ．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成30°角，小球距电场下边界d ＝0.1 m ，绳长L ＝0.2 m ，求：(g 取10 m/s 2)(1)这个匀强电场的电场强度大小；(2)突然剪断轻绳，小球离开电场时的速度大小.【解析】(1)根据共点力平衡得， qE ＝mg tan 30°， 解得E ＝36×107 N/C ．(2)突然剪断轻绳，小球受重力和电场力，初速度为零，做匀加速直线运动． F 合＝mgcos 30°＝ma ，a ＝20 33m/s 2，2adcos 30°＝v 2， v ＝263 m/s.答案：(1)36×107 N/C (2)263m/s 能力提升9．(2018·上海金山一模)如图，两个等量正点电荷位于垂直于x 轴的连线上，相对原点O 对称分布，则x 轴上电场强度E 与位置x 的关系可能是( )ABCD【答案】A【解析】两个等量正点电荷，根据场强的叠加，知两正电荷的中点场强为零，周围的电场线是排斥状的，靠近电荷处场强比较强，再依据同种电荷相斥，可知O 点两边的电场强度方向不同，故A 正确，B 、C 、D 错误．10．(2018·河南名校模拟)如图所示，在均匀带正电的无穷大薄平板右侧距离3l 处有一个带电量为＋q 的小球，在小球到平板垂线上距平板为2l 的P 处，场强恰好为零．已知无穷大平板产生的电场的电场线自正电荷发出终止于无穷远处，静电力常量为k ，则P 点关于薄平板对称的M 点的场强大小是( )A ．26kq25l 2B ．10kq 9l 2C ．4kq 3l2D ．kq l2【答案】A【解析】P 处场强恰好为零，所以正电平板在P 处产生的场强和＋q 在P 处产生的场强大小相等，方向相反．根据点电荷场强公式，＋q 在P 处产生的场强为E ＝k ql 2；根据对称关系正电平板在M 处产生的场强大小为E 2＝E ＝k ql 2，方向水平向左．＋q 在M 处产生的场强为E 1＝k q (5l )2，方向向左；所以M 点的场强大小E M ＝E 1＋E 2＝k 26q25l 2，故A 正确．11．光滑绝缘水平面上的带电小球A 、B 的质量分别为m 1＝2 g ，m 2＝1 g ，它们的电荷量相等，q 1＝q 2＝10－7 C ，A 球带正电，B 球带负电．现在水平恒力F 1向右作用于A 球，这时，A 、B 一起向右运动，且保持距离d ＝0.1 m 不变，如图所示．试问：F 1多大？它们如何运动？【解析】A 、B 运动时距离保持不变，说明两者速度、加速度均相等．对于B ，水平方向只受A 的静电力F 2，则a B ＝F 2m 2＝k q 1q 2d 2m 2＝9×109×10－7×10－70.12×1×10－3m/s 2＝9 m/s 2，且a A ＝a B＝9 m/s 2，由于加速度恒定，故小球向右做匀加速直线运动．选A 、B 整体为研究对象，静电力为系统内力，则F 1＝(m 1＋m 2)a ＝3×10－3×9 N ＝2.7×10－2 N .答案：2.7×10－2 N 做匀加速直线运动12．如图所示，把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为E ，有一质量为m 、带电荷量为＋q 的物体以初速度v 0从A 端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因数．【解析】物体受力情况如图所示，将各力沿斜面和垂直斜面两个方向进行正交分解，则沿斜面方向上：F f ＋mg sin θ＝qE cos θ，①垂直斜面方向上： mg cos θ＋qE sin θ＝F N ，② 其中F f ＝μF N ，③ 由①②③得μ＝qE cos θ－mg sin θmg cos θ＋qE sin θ. 答案：μ＝qE cos θ－mg sin θmg cos θ＋qE sin θ。
2019_2020学年高中物理第1章静电场课时作业33电场强度(含解析)新人教版选修3_1
课时作业(三)一、选择题(9、10、11为多选题，其余为单项选择题) 1．下面关于电场的性质说法正确的是( ) A ．电场强度大的地方，电荷所受的电场力一定较大 B ．电荷所受电场力较大的地方电场强度一定较大 C ．匀强电场就是电场中任意两点场强大小都相等的电场D ．试探电荷所受电场力为零，则该试探电荷所处位置的电场强度一定为零解析 由F ＝qE 可知F 与E 有关还与q 有关，所以A 、B 两项错误；匀强电场就是场强大小与方向都相同的电场，故C 项错误；由E ＝Fq 可知试探电荷不为零，而电场力为零，所以E一定是零，故D 项正确． 答案 D2．关于电场，下列说法正确的是( )A ．由E ＝Fq 知，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍B ．由E ＝k Q r2知，E 与Q 成正比，而与r 2成反比C ．由E ＝k Qr 2知，在以Q 为球心，以r 为半径的球面上，各处场强均相同D ．电场中某点场强方向是由该点所放电荷受到的电场力的方向决定的解析 因E ＝F/q 为场强定义式，而电场中某点场强E 只由电场本身决定，与是否引入检验电荷及q 的大小、正负无关，故A 项错误．E ＝k Qr 2是点电荷Q 的电场中各点场强的决定式，有E∝Q r 2，即E 与Q 成正比、与r 2成反比，所以B 项正确．因场强为矢量，E 相同意味着大小、方向都相同，而在该球面上各处E 方向不同，故C 项错误．因所放电荷的电性不知，若为正电荷，则E 与＋q 受力方向相同，否则相反，故D 项错，故选B 项． 答案 B3．(2019·河北省定州中学模拟)关于电场场强的概念，下列说法正确的是( ) A ．由E ＝Fq可知，某电场的场强E 与q 成反比，与F 成正比B ．正负试探电荷在同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与试探电荷的正负有关C ．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷正负无关D．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零解析电场强度的大小与试探电荷所带电荷量以及所受电场力大小无关，只和电场本身的性质有关，A、D两项错误，C项正确；电场方向与正电荷受到的电场力方向相同，与负电荷受到的电场力方向相反，B项错误．答案 C4.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图为点电荷a、b所形成电场的电场线分布，以下几种说法正确的是( )A．a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量B．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量C．a、b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量D．a、b为异种电荷，a的电荷量等于b的电荷量解析由题中图形可知一系列电场线在a、b之间，则一定为异种电荷，由电场线左右不对称可知，两电荷是不等量的，又根据电场线的疏密可知b所带电荷量大，则答案为B项．答案 B5．(2019·黑龙江省双鸭山市调研)如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力)，由静止释放后，下列说法中正确的是( )A．点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B．点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零解析在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，故A、B两项错误；越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大．电场力为零，加速度为零，故C项正确；根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况无法判断，故D项错误．答案 C6．如图所示，真空中位于x轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点O对称．下列关于E 随x变化的图象正确的是( )解析根据场强的叠加，知两个等量负点电荷的连线中点场强为零，两侧场强方向是相反的，不可能相同；根据电场线的疏密表示场强的大小，可知，从左侧无穷远到负电荷，电场强度逐渐增大，方向向右；从负电荷到负电荷，电场强度先减小后增大，且O 点的电场强度为零；从负电荷到右侧无穷远，电场强度逐渐减小到零，方向向左；故A 项正确，B 、C 、D 三项错误；故选A 项． 答案 A7．如图甲所示，真空中Ox 坐标轴上的某点有一个点电荷Q ，坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为0.2 m 和0.7 m ．在A 点放一个带正电的试探电荷，在B 点放一个带负电的试探电荷，A 、B 两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x 轴正方向相同，电场力的大小F 跟试探电荷所带电荷量q 的关系分别如图乙中直线a 、b 所示．下列说法正确的是( )A ．B 点的电场强度的大小为0.25 N/C B ．A 点的电场强度的方向沿x 轴负方向 C ．点电荷Q 是正电荷D ．点电荷Q 的位置坐标为0.3 m解析 由两试探电荷受力情况可知，点电荷Q 为负电荷，且放置于A 、B 两点之间某位置，B 、C 项错误；设Q 与A 点之间的距离为l ，则点电荷在A 点产生的场强E A ＝k Q l 2＝F a q a ＝4×10－41×10－9 N/C＝4×105N/C ，同理可得，点电荷在B 点产生的场强为E B ＝k Q （0.5－l ）2＝F b q b ＝1×10－44×10－9 N/C＝0.25×105N/C ，解得l ＝0.1 m ，所以点电荷Q 的位置坐标为x Q ＝x A ＋l ＝(0.2＋0.1)m ＝0.3 m ，A 项错误，D 项正确． 答案 D8．(2019·石家庄质检)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB 上均匀分布正电荷，总电荷量为q ，球面半径为R ，CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线，在轴线上有M 、N 两点，OM ＝ON ＝2R.已知M 点的场强大小为E ，则N 点的场强大小为( ) A.kq4R 2 B.kq2R 2－E C.kq4R2－E D.kq2R2＋E 解析 把半个带正电荷的球面等效为整个带正电荷的球面跟半个带负电荷球面叠加在一起．整个带正电荷的球面在N点的场强E1＝k 2q（2R）2＝kq2R2，半个带负电荷球面在N点的场强E2＝E，N点的场强E N＝E1－E2＝k q2R2－E，则B项正确．答案 B9．把质量为m的正点电荷q在电场中由静止释放，在它运动的过程中如果不计重力，下述说法正确的是( )A．点电荷的运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向，必与所在点的电场线的切线方向共线C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向共线D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向共线解析点电荷只有从静止开始沿方向不变的电场线运动时运动轨迹才与电场线重合，所以A 项错误；正点电荷在电场中受力沿电场线切线方向，负点电荷沿电场线切线反方向．所以C、D两项正确，B项错误．答案CD设置目的考查电场线的切线表示场强方向10.AB和CD是圆上两条相互垂直的直径，圆心为O，将电量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称，且两点电荷之间的距离等于圆的半径，如图所示，要使圆心处场强为零，可在圆周上再放置一个适当的点电荷Q，则该点电荷( )A．应该放在A点，Q＝2q B．应该放在B点，Q＝－2qC．应该放在C点，Q＝－q D．应该放在D点，Q＝q解析设圆半径为R，电荷＋q、－q在圆心处产生的场强为E＝E1＝E2＝k qR2方向由O指向D，要使O点合场强为零，若Q放在C点，则Q应该是负电荷，且场强大小也为k qR2，所以C点电荷为－q.反之若电荷放在D点，则就为正电荷，电量为＋q.答案CD11．如图所示，匀强电场方向与倾斜的天花板垂直，一带正电的物体在天花板上处于静止状态，则下列判断正确的是( )A．天花板与物体间的弹力不可能为零B．天花板对物体的摩擦力不可能为零C．物体受到天花板的摩擦力随电场强度E的增大而增大D．在逐渐增大电场强度E的过程中，物体受到天花板的弹力逐渐减小解析A、B、C三项，物体受力如图所示，由于物体静止，电场力方向垂直斜面，则由平衡条件知，沿天花板方向：f ＝mgsinθ，摩擦力不可能为零且不随压力的变化而变化，即摩擦力不会随电场强度E 的变化而变化，因摩擦力不为零，那么天花板与物体间的弹力不可能为零，故A 、B 两项正确，C 项错误；D 项，垂直天花板方向：qE ＝mgcosθ＋N ，当E 增大时，N 增大，故D 项错误；故选A 、B 两项． 答案 AB点评 本题考查分析物体受力的能力．对于弹力和摩擦力的关系要理解：两物体间有摩擦力时则一定有弹力． 二、计算题12.如图所示，点电荷Q 的电场中，电量q ＝1.0×10－10C 的点电荷P 在与点电荷Q 距离r ＝0.1 m 处受到的电场力为9.0×10－5N ．已知静电力常量k ＝9.0×109N ·m 2/C 2，求： (1)点电荷Q 在P 处的电场强度多大？ (2)点电荷Q 的电量多大？(3)如果把q 拿走，P 点电场强度是多少？ 解析 (1)根据电场强度的定义式； 解得：E ＝F q ＝9.0×105N/C.(2)根据库仑定律，F ＝kQqr 2，解得：Q ＝1.0×10－4 C.(3)如果把q 拿走，P 点电场强度仍不变，即为E ＝9.0×105N/C. 答案 (1)点电荷Q 在P 处的电场强度9.0×105N/C ； (2)点电荷Q 的电量1.0×10－4C ；(3)如果把q 拿走，P 点电场强度是9.0×105N/C.点评 该题可以用电场强度的定义式和库仑定律的公式直接计算，理解电场强度是比值定义法，与检验电荷无关的．13.如图，真空中两个带电量均为＋Q 的点电荷固定在A 、B 两点，它们之间的距离为8d ，O 点是它们连线的中点．C 、D 是连线中垂线MN 上关于O 点对称的两点．AC 与MN 的夹角是53°，空间中还有一匀强电场．将一试探负电荷放置在C 点时恰能保持静止．已知静电力常量为k 、试探电荷的比荷为μ. (已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，不考虑电荷的重力) (1)求匀强电场的电场强度E 的大小及方向．(2)给该试探电荷某一初速度，使其从C 点沿MN 恰能运动到D 点，求初速度的大小． 解析 (1)由几何关系可知，AC 与BC 的长度：r ＝4d sin53°＝5d由库仑定律，则两个点电荷在C 点产生的电场强度：E A ＝E B ＝kQ （5d ）2＝kQ25d2由电场的对称性与矢量合成的特点可知，两个点电荷在C 点的合场强：E C ＝2E A cos53°＝6kQ125d2，方向向左； 试探电荷静止，则C 点的总合场强为0，所以匀强电场的电场强度大小为：E ＝6kQ125d2，方向向右；(2)由几何关系可知，CD 之间的距离：L ＝6d由等量同种点电荷的电场的对称性可知，两个点电荷在C 点的电势与在D 点的电势是相等的，所以试探电荷从C 到D 的过程中只有匀强电场做功，设试探电荷的质量为m ，带电量为q ，初速度为v ，由动能定理可得：－Eq·6d＝0－12mv 2又：qm＝μ联立可得：v ＝23μEd答案 (1)匀强电场的电场强度E 的大小为6kQ125d 2，方向向右．(2)初速度的大小为23μEd .14.如图，绝缘光滑斜面倾角为θ，所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场，一质量为m 、电荷量为q 的带正电小滑块静止在斜面上P 点，P 到斜面底端的距离为L.滑块可视为质点，重力加速度为g. (1)求匀强电场的场强大小；(2)若仅将电场的方向变为平行于斜面向下，求滑块由静止从P 点滑至斜面底端过程的加速度的大小和经历的时间．解析 (1)滑块受重力、电场力、支持力作用处于平衡状态； 由力的平衡条件有：qE ＝mgsinθ 解得：E ＝mgsinθq(2)当电场方向平行于斜面向下时 由牛顿第二定律有：qE ＋mgsinθ＝ma 解得：a ＝2gsinθ 由运动学规律有：L ＝12at 2联立解得：t ＝Lgsinθ答案 (1)匀强电场的场强大小为mgsinθq；(2)滑块由静止从P 点滑至斜面底端过程的加速度的大小2gsinθ，经历的时间L sinθ.。
2018-2019学年人教版选修3-1 电场强度 课时作业
2018-2019学年人教版选修3-1 电场强度课时作业1．(2017·广陵学业水平模拟)真空中一匀强电场中有一质量为0.01 g，电荷量为－1×10－8 C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动，取g＝10 m/s2，则()A．场强方向水平向左B．场强的大小是1×103 N/CC．场强的大小是1×107 N/CD．场强的方向竖直向下【答案】D【解析】尘埃做匀速直线运动，知尘埃处于平衡状态，即mg＝qE，E＝mgq＝0.01×10－3×1010－8N/C＝1×104 N/C，方向竖直向下．故D正确，A、B、C错误．故选D．2．(2017·芜湖期末)某点电荷电场的电场线分布如图所示，M，N两点的场强分别为E M、E N，关于该点电荷的电性及E M、E N的大小判断正确的是()A．正电荷，E M＞E N B．正电荷，E M＜E NC．负电荷，E M＞E N D．负电荷，E M＜E N【答案】A【解析】由电场线方向可知，该点电荷带正电．电场线的疏密表示电场的强弱，可知电场强度大小是E M＞E N.故A正确，B、C、D错误．故选A．3．(2018·南通质检)当导体球靠近带正电的金属球时，周围的电场线如图所示．则a、b 两点的电场强度()A．大小不等，方向不同B．大小不等，方向相同C．大小相等，方向不同D．大小相等，方向相同【答案】A【解析】电场线上点的切线方向表示电场强度方向，而点a 、点b 的切线方向不同，故点a 、点b 的电场强度方向不同；电场线的疏密程度表示电场强度的大小，故点a 、点b 的场强大小不相等．故A 正确，B 、C 、D 错误．4．在真空中有两个点电荷q 1和q 2分别位于A 和B ，如图所示相距20 cm ，q 1为4×10－8 C ，q 2为－8×10－8 C ．则：(1)在AB 连线上A 点的外侧离A 点20 cm 处的D 点电场强度大小、方向如何？(2)能否在D 点处引入一个带负电的点电荷－q ，通过求出－q 在D 处受到的合电场力，然后根据E ＝F q求出D 处的电场强度大小和方向？ 【解析】(1)q 1在D 点产生的电场强度E 1＝k q 1r 2AD ＝9×109×4×10－80.22N/C ＝9×103 N/C ， 方向向右．q 2在D 点产生的电场强度，E 2＝k q 2r 2BD ＝9×109×8×10－80.42 N/C ＝4.5×103 N/C ， 方向向左．D 点的合电场强度E ＝E 1－E 2＝4.5×103 N/C ，方向向右．(2)可以．因为电场中某点的电场强度由电场本身决定，与放入电荷无关，无论放入电荷的带电荷量是多少，也不论放入电荷的正、负，该点的电场强度大小、方向是确定的．答案：4.5×103 N/C ，方向向右 (2)能。
2018_2019学年高中物理第一章静电场第1节电荷及其守恒定律课时作业新人教版选修3_1
309教育网 309教育资源库 第1节 电荷及其守恒定律[随堂检测]1．(2016·高考浙江卷改编)如图所示，两个不带电的导体A 和B ，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C 置于A 附近，贴在A 、B 下部的金属箔都张开，( )A ．此时A 带正电，B 带负电B ．此时A 、B 都带正电C ．移去C ，贴在A 、B 下部的金属箔都闭合D ．先把A 和B 分开，然后移去C ，贴在A 、B 下部的金属箔都闭合解析：选C ．将一带正电荷的物体C 置于A 附近，由于静电感应，此时A 带负电，B 带正电，则A 、B 错误；移去C ，由于A 、B 中正、负电荷中和，则贴在A 、B 下部的金属箔都闭合，C 正确；先把A 和B 分开，然后移去C ，此时A 带负电，B 带正电，贴在A 、B 下部的金属箔都张开，则D 错误．2．(高考江苏卷)静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是( )A ．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B ．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C ．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D ．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉解析：选C ．用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A 属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感应，金属球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项B 属于静电现象；小线圈接近通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C 不属于静电现象；从干燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项D 属于静电现象．3．(多选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，实验结果如图所示，由此对摩擦起电的说法正确的是( )。
2018_2019学年高中物理第一章静电场3电场强度练习新人教版选修3_120180912370
3 电场强度知识点一 对电场强度的理解1.关于电场强度,下列说法正确的是( )A.在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度都相同B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C.若放入正电荷时,电场中某点的电场强度方向向右,则放入负电荷时,该点的电场强度方向仍向右D.电荷所受到的静电力很大,说明该点的电场强度很大2.在电场中的某点放一个试探电荷,其电荷量为q,受到的电场力为F,则该点的电场强度为E=.下列说法正确的是( )A.若移去试探电荷,则该点的场强为零B.若试探电荷的电荷量变为4q,则该点的场强变为4EC.若放置到该点的试探电荷的电荷量变为-2q,则该点的场强大小不变,但方向相反D.若放置到该点的试探电荷的电荷量变为-2q,则该点的场强大小、方向均不变知识点二 电场线及其应用3.(多选)图L1-3-1是某电场区域的电场线分布图,A、B、C是电场中的三个点,下列说法正确的是( )A.A点的电场强度最小B.B点的电场强度最小C.把一个正点电荷分别放在这三点时,其中放在B点时受到的静电力最大D.把一个负点电荷放在A点时,所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致图L1-3-14.在如图L1-3-2所示的四种电场中,分别标记有a、b两点,其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是( )图L1-3-2A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中在两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中在两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中非匀强电场中的a、b两点5. [2017·济宁一中期中]如图L1-3-3所示,实线是电场线,一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中,其速度—时间图像是图L1-3-4中的( )图L1-3-3图L1-3-46.如图L1-3-5所示,M、N为两个等量的正点电荷,在其连线的中垂线上的P点放置一负点电荷q,q在电场力的作用下开始运动,不计重力,下列说法中正确的是( )图L1-3-5A.q在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大B.q在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大 C.q运动到O点时,加速度为零,速度达到最大值D.q越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零知识点三 点电荷的电场7.如图L1-3-6所示,实线是由点电荷Q产生的一簇未标明方向的电场线,若带电粒子q(其所带电荷量远小于点电荷Q所带电荷量)由a运动到b,静电力做正功.已知带电粒子q在a、b 两点所受的静电力分别为F a、F b,下列说法正确的是( )A.若Q为正电荷,则q带正电,F a>F bB.若Q为正电荷,则q带正电,F a<F bC.若Q为负电荷,则q带正电,F a>F bD.若Q为负电荷,则q带正电,F a<F b 图L1-3-68.如图L1-3-7所示,AB是某点电荷产生的电场中的一条电场线,在电场线上P处由静止释放一个带负电的试探电荷时,它沿直线向B点处运动,对此现象判断正确的是(不计电荷重力)( )A.电荷向B做匀加速运动B.电荷向B做加速度越来越小的加速运动C.电荷向B做加速度越来越大的加速运动图L1-3-7D.电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定知识点四 电场强度的叠加9.在等边三角形ABC的顶点B和C处各放一个电荷量相同的点电荷时,测得A处的场强大小为E,方向与BC边平行且由B指向C,如图L1-3-8所示.若拿走C处的点电荷,则下列关于A 处电场强度的说法正确的是( )A.大小仍为E,方向由A指向BB.大小仍为E,方向由B指向AC.大小变为,方向不变D.不能得出结论图L1-3-810.如图L1-3-9所示的真空空间中,仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b两点电场强度相同的是 ( )图L1-3-911.如图L1-3-10所示,把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给小球B一个垂直于A、B连线方向的速度v0,使其在水平桌面上运动,则下列说法中正确的是( )A.若A、B带同种电荷,B球可能做速度减小的曲线运动B.若A、B带同种电荷,B球一定做加速度增大的曲线运动C.若A、B带同种电荷,B球可能做半径不变的圆周运动图L1-3-10D.若A、B带异种电荷,B球可能做速度和加速度大小都不变的曲线运动12.(多选)如图L1-3-11所示,半径为r的硬胶圆环上带有均匀分布的负电荷,单位长度的电荷量为q,其圆心O处的合场强为零.现截去圆环顶部一小段AB,AB=l(l≪r),则关于剩余部分电荷在圆心O处产生的场强,下列说法正确的是( )A.O处场强方向竖直向下B.O处场强方向竖直向上C.O处场强的大小为kD.O处场强的大小为k图L1-3-1113.两个所带电荷量分别为q1(q1>0)和q2的点电荷放在x轴上,相距为l,两点电荷连线上电场强度E与x的关系图像如图L1-3-12所示,则下列结论正确的是( )图L1-3-12A.q2>0且q1=q2B.q2<0且q1=|q2|C.q2>0且q1>q2D.q2<0且q1<|q2|14.如图L1-3-13所示,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为m,电荷量为q,重力加速度为g.现加一水平的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向成θ角.(1)试求这个匀强电场的场强E的大小;(2)如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E',小球平衡时,绝缘细线仍与竖直方向成θ角,则E'的大小又是多少?图L1-3-131.C [解析]电场强度是矢量,在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度的大小是相同的,但是方向不同,所以不能说电场强度相同,选项A错误;判定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷,根据E=来计算,与产生电场的场源电荷的正负没有关系,选项B错误;电场强度的方向与试探电荷无关,选项C正确;虽然电场强度的大小可以用E=来计算,但E=并不是电场强度的决定式,电场中某点的电场强度大小是一个定值,与所放入的试探电荷及电荷的受力情况无关,选项D错误.2.D [解析]电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定,与放在该点的试探电荷所带电荷量及是否在该点放试探电荷无关,D正确.3.AC [解析]电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,A正确,B错误;B点的电场强度最大,由F=qE知,C正确;负电荷受力方向与电场强度的方向相反,D错误.4.C [解析]由电场线的疏密和在a、b两点的切线方向分别判断电场强度的大小和方向,选项C正确.5.B [解析]带电粒子由A运动到B的过程中,电场线越来越稀疏,电场力越来越小,由牛顿第二定律,加速度越来越小;曲线运动的合力指向轨迹弯曲的凹侧,则电场力做负功,速率减小,选项B正确.6.C [解析]由等量同种点电荷周围的电场线的分布可知,O点场强为零,从O点沿着中垂线向无穷远处延伸,场强先增大后减小,所以q在从P到O的过程中,加速度可能先增大后减小,选项A、B错误;q在O点上方所受M、N两点电荷的库仑力的合力方向竖直向下,故其到O点的过程中一直加速,选项C正确;同理q越过O点后,速度越来越小,但加速度可能先增大后减小,选项D错误.7.A [解析]从电场线分布可以看出,a点处电场线密,故Ea>Eb,所以带电粒子q在a点所受的静电力大,即Fa>Fb;若Q带正电,正电荷从a到b,静电力做正功,若Q带负电,正电荷从a 到b,静电力做负功,选项A正确.8.D [解析]负电荷由静止开始向B运动,说明它受的电场力方向指向B,电荷一定做加速运动,由提供的条件不能确定从P到B过程中的电场强度变化情况,也就无法确定静电力、加速度的变化情况,D正确.9.B [解析]设B、C两处点电荷在A处产生的场强大小均为E',由平行四边形定则可知E'=E,拿走C处的点电荷后,A处电场强度大小仍为E,方向由B指向A,选项B正确.10.C [解析]选项A中,a、b两点电场强度的方向不同;选项B中,a、b两点电场强度的大小和方向都不同;选项C中,a、b两点关于两点电荷连线对称,电场强度相同;选项D中,a、b两点电场强度的方向不同,选项C正确.11.D [解析]若A、B带同种电荷,A、B之间的库仑力为排斥力,并且力的方向和速度的方向不在一条直线上,所以B球一定做曲线运动,库仑力对B做正功,B球的速度增大,由于A、B 之间的距离越来越大,它们之间的库仑力也就越来越小,所以B球的加速度在减小,选项A、B、C错误;若A、B带异种电荷,当A、B之间的库仑力恰好等于向心力时,B球会绕着A球做匀速圆周运动,选项D正确.12.AC [解析]AB段的电荷量Q=ql,AB段可以看成点电荷,则AB段在O点产生的场强大小E=k=k,方向竖直向上,由于原来O点的合场强为零,所以剩余部分在O点产生的场强与AB 段在O点产生的场强大小相等、方向相反,所以剩余部分电荷在圆心O处产生的场强大小等于k,方向竖直向下,选项A、C正确,选项B、D错误.13.A [解析]由图像知,在两点电荷连线上关于中点对称的两点处,电场强度大小相等、方向相反,由此可知两电荷为等量同种电荷,选项A正确.14.(1) (2)[解析](1)根据小球处于平衡状态,有mgtanθ=Eq解得E=.(2)将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E'后,电场力方向也顺时针转过θ角,大小为F'=qE',此时电场力方向与细线垂直,根据平衡条件得mgsinθ=qE'解得E'=.。
【配套K12】[学习]2018-2019学年高中物理 第一章 静电场 3 电场强度课时作业 新人教版
![【配套K12】[学习]2018-2019学年高中物理 第一章 静电场 3 电场强度课时作业 新人教版](https://img.taocdn.com/s3/m/57f76f5531b765ce04081417.png)
3 电场强度[课时作业][A组基础巩固]一、单项选择题1．下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是( )解析：A图中A、B两点场强大小相等，方向不同；B图中A、B两点场强的方向相同，但大小不等；C图中是匀强电场，则A、B两点场强大小、方向相同；D图中A、B两点场强大小、方向均不相同．答案：C2.如图所示，AB是某点电荷电场中的一条电场线．在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点运动．对此现象，下列判断正确的是(不计电荷重力)( )A．电荷向B做匀速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析：由于负电荷从P点静止释放，它沿直线运动到B点，说明负电荷受力方向自P指向B，则场强方向自A指向B.由于正电荷、负电荷、异种电荷以及平行且带异种电荷的金属板等都能产生一段直线电场线，所以只能确定负电荷的受力方向向左(自P指向A)，不能确定受力变化情况，也就不能确定加速度变化情况，故选项D正确．答案：D3.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是( )解析：由速度—时间图象可知，负电荷做加速度逐渐增大的加速运动，再由电场线的分布特点可知C选项正确．答案：C4.(2015·高考山东卷)直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G 、H 两点坐标如图．M 、N 两点各固定一负点电荷，一电量为Q 的正点电荷置于O 点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ4a 2，沿y 轴正向 B.3kQ4a 2，沿y 轴负向 C.5kQ4a 2，沿y 轴正向 D.5kQ4a2，沿y 轴负向 解析：由于对称性，M 、N 两处的负电荷在G 、H 处产生的场强大小相等，等于在O 点的正点电荷产生的场强E 1＝kQ a2，M 、N 两处的负电荷在H 处产生的场强方向沿y 轴负向；正点电荷放在G 处时，它在H 处产生的场强E 2＝kQ a2，方向沿y 轴正向．所以，H 处的合场强E ＝E 1－E 2＝3kQ4a2，方向沿y 轴负向，B 正确． 答案：B5.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )A ．先变大后变小，方向水平向左B ．先变大后变小，方向水平向右C ．先变小后变大，方向水平向左D ．先变小后变大，方向水平向右解析：等量异种电荷电场线分布如图甲所示，由图中电场线的分布可以看出，从A 点到O 点，电场线由疏到密；从O 点到B 点，电场线由密到疏，所以沿直线由A →O →B ，电场强度应由小变大，再由大变小，方向为水平向右，如图乙所示．由于电子做匀速直线运动，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反，电子受到电场力方向水平向左，且沿直线由A →O →B 运动的过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力的方向应水平向右，其大小应先变大后变小，所以选项B 正确．答案：B 二、多项选择题6．某静电场中的部分电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，粒子由M 运动到N .以下说法正确的是( )A ．粒子必定带正电荷B ．粒子在M 点的加速度大于在N 点的加速度C ．粒子在M 点的加速度小于在N 点的加速度D ．粒子在M 点的动能小于在N 点的动能解析：根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定带电粒子受电场力的方向沿电场线切线方向，故此粒子带正电，A 正确．由于电场线越密场强越大，带电粒子受到的电场力越大，根据牛顿第二定律可知，其加速度也就越大，故此带电粒子在N 点时的加速度大，B 错误，C 正确．粒子从M 点运动到N 点，电场力做正功，根据动能定理知此粒子在N 点时的动能大，D 正确． 答案：ACD7．如图所示，半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q ，若在圆环上切去一小段l (l 远小于R )，则圆心O 处的电场( ) A ．方向从O 指向AB B ．方向从AB 指向O C ．场强大小为klQR 2 D ．场强大小为klQ2πR 3解析：AB 段的电荷量q ＝Q2πR l ，则AB 段在O 点产生的电场强度E ＝k q R 2＝klQ2πR 3，方向从O 指向AB ，由于闭合圆环在圆心O 处的场强为零，所以剩余部分圆环在O 点产生的场强大小等于klQ2πR 3，方向从AB 指向O ，故选项B 、D 正确，A 、C 错误．答案：BD8．如图甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出)，O 、A 、B 为x 轴上的三点．放在A 、B 两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示，则( )A ．A 点的电场强度大小为2×103N/C B ．B 点的电场强度大小为2×103 N/C C ．点电荷Q 在A 、B 之间 D ．点电荷Q 在O 、B 之间解析：设A 、B 两点的电场强度分别为E A 、E B ，根据题中图象信息可知，图线的斜率即为电场强度，则E A ＝2×103N/C ，E B ＝－500 N/C ，A 、B 两点的电场强度方向相反．由点电荷电场的特点知，该点电荷应放在A 、B 之间．故选项A 、C 正确． 答案：AC三、非选择题9.如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°.现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ，测得C 点场强的方向与AB 平行(如图)，则q A 、q B 带何种电荷，q A 、q B 的比值是多少？解析：放在A 点和B 点的点电荷在C 处产生的场强方向在AC 和BC 的连线上，因C 点场强方向与BA 方向平行，故放在A 点的点电荷和放在B 点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C →A 和由B →C ， 故q A 带负电，q B 带正电，且E B ＝2E A ， 即kq B BC 2＝2k q AAC 2， 又由几何关系知BC ＝2AC ，所以q A ∶q B ＝1∶8. 答案：q A 带负电，q B 带正电 1∶8[B 组 能力提升]一、选择题1.(多选)某电场的电场线分布如图所示，则( )A ．电荷P 带正电B ．电荷P 带负电C ．a 点的电场强度大于b 点的电场强度D ．正检验电荷在c 点的受到的电场力大于在d 点受到的电场力解析：电场线从正电荷出发，故A 正确，B 错误；从电场线的分布情况可知，b 的电场线比a 的密，所以b 点的电场强度大于a 点的电场强度，故C 错误；c 点的场强大于d 点场强，所以正检验电荷在c 点受到的电场力大于在d 点受到的电场力，故D 正确．故选A 、D. 答案：AD2.如图所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷．已知b 点处的电场强度为0，则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( ) A ．k 3q R2B ．k 10q 9R 2C ．kQ ＋qR 2D ．k 3Q ＋q 9R2解析：已知a 处点电荷和带电圆盘均在b 处产生电场，且b 处电场强度为0，所以带电圆盘在b 处产生的电场强度E 1与q 在b 处产生的电场强度E ab 等大、反向，即E 1＝E ab ＝kqR2，带电圆盘在d 处产生的电场强度E 2＝E 1，且方向与E 1相反，q 在d 处产生的电场强度E ad ＝kq R2，则d 处的电场强度E d ＝E 2＋E ad ＝kq R 2＋kq 9R 2＝k 10q9R2，故选项B 正确．答案：B 二、非选择题3．如图，真空中xOy 平面直角坐标系上的A 、B 、C 三点构成等边三角形，边长L ＝2.0 m ．若将电荷量均为q ＝＋2.0×10－6C 的两点电荷分别固定在A 、B 点，已知静电力常量k ＝9.0×109N·m 2/C 2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小； (2)C 点的电场强度的大小和方向．解析：(1)根据库仑定律，A 、B 两点间的库仑力大小为F ＝k q 2L2①代入数据得F ＝9.0×10－3N ②(2)A 、B 两处的点电荷在C 点产生的场强大小相等，均为E 1＝k q L2③A 、B 两处的点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为 E ＝2E 1cos 30°④由③④式并代入数据得E ＝7.8×103N/C ⑤ 场强E 的方向沿y 轴正方向．答案：(1)9.0×10－3N (2)7.8×103 N/C 沿y 轴正方向4.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E ，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m 的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球距右金属板的距离为b ，如图所示．请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？解析：(1)由小球处于平衡状态知小球带正电，对小球受力分析如图所示，则F T sin θ＝qE ① F T cos θ＝mg ②由①②得tan θ＝qE mg ，故q ＝mg tan θE. (2)由第(1)问中的方程②知F T ＝mgcos θ，而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mgcos θ，小球的加速度a ＝F 合m ＝g cos θ，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板上时，它的位移为x ＝b sin θ，又由x ＝12at 2，得t ＝2xa＝2b cos θg sin θ＝2bg tan θ.答案：(1)mg tan θE(2) 2bg tan θ。
精品-新人教版2018_2019学年高中物理第一章静电场1.3电场强度课后提升作业选修3_1
课后提升作业三电场强度(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)1.(多选)关于电场线的性质，以下说法正确的有( )A.电场线是电荷在电场中的运动轨迹B.电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小C.电场线的箭头方向表示场强减弱的方向D.空间中两条电场线不能相交【解析】选B、D。
电场线是为了描述电场的强弱及方向而引进的假想线，它一般不与电荷的运动轨迹重合，A错误，B正确。
电场线的箭头方向表示场强的方向，C错误。
由于电场的具体方向与电场线上某点的切线方向相同，若两条电场线相交，则在该点可以作出两条切线，表明该点的电场方向不唯一，这与实际不符，D正确。
故选B、D。
2.(2018·西安高二检测)如图所示为在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入试探电荷，测得试探电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列说法正确的是( )A.四点场强相同B.a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E cC.a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E b>E d>E cD.a、b、c、d四点的场强大小关系无法确定【解析】选B。
本题考查对电场强度及定义式的理解。
由电场强度的定义式E=可知，F-q 图象的斜率表示电场强度，斜率大的场强大，斜率小的场强小，由图象可知四个点的斜率大小关系为|k d|>|k a|>|k b|>|k c|，所以E d>E a>E b>E c，即B正确。
3.如图所示为某一电场中的一条电场线，a、b为线上的两点，则下列判断正确的是( )A.这是一个匀强电场B.a点场强一定比b点场强大C.a点场强一定比b点场强小D.负电荷在两处所受静电力的方向一定相同【解析】选D。
点电荷的电场的电场线、匀强电场的电场线及等量异种电荷连线上的电场线均为直线，故无法确定电场情况及a、b两点的场强大小。
山东省专用2018_2019学年高中物理第一章静电场课时跟踪检测三电场强度含解析新人教版选修3_
课时跟踪检测（三）电场强度1．在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q ，受到的电场力为F ，则该点的电场强度为E ＝，F q 下列说法正确的是( )A ．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B ．若检验电荷的电荷量变为4q ，则该点的场强变为4EC ．若放置到该点的检验电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D ．若放置到该点的检验电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小、方向均不变解析：选D 电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与放入该点的检验电荷无关，与在该点是否放检验电荷无关，故选D 。
2．在电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力方向向右；当放入负电荷时受到的电场力方向向左，则下列说法中正确的是( )A ．当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，该点场强方向向左B ．该点场强方向一定向右C ．该点场强方向一定向左D ．该点场强方向可能向右，也可能向左解析：选B 电场中某一点的电场方向取决于电场本身，其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致，与负电荷的受力方向相反，故只有B 正确。
3．如图所示是点电荷Q 周围的电场线，图中A 到Q 的距离小于B 到Q 的距离。
以下判断正确的是( )A ．Q 是正电荷，A 点的电场强度大于B 点的电场强度B ．Q 是正电荷，A 点的电场强度小于B 点的电场强度C ．Q 是负电荷，A 点的电场强度大于B 点的电场强度D ．Q 是负电荷，A 点的电场强度小于B 点的电场强度解析：选A 正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大。
所以A 正确。
4．[多选]如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A 、B 两点，用E A 、E B 表示A 、B 两处的电场强度，则( )A ．A 、B 两处的电场强度方向相同B ．因为A 、B 在一条电场线上，所以E A ＝E BC ．电场线从A 指向B ，所以E A ＞E BD ．负点电荷在A 点所受的静电力方向与E 的方向相反解析：选AD 由题，A 、B 两点所在的电场线是直线，A 、B 两点电场强度方向必定相同，故A 正确；A 、B 在一条电场线上，电场线方向由A 指向B ，电场线的疏密表示电场强度的相对大小，由于无法判断电场线的疏密，也就无法判断A 、B 两点电场强度的大小，故B 、C 错误。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3 电场强度[课时作业][A组基础巩固]一、单项选择题1．下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是( )解析：A图中A、B两点场强大小相等，方向不同；B图中A、B两点场强的方向相同，但大小不等；C图中是匀强电场，则A、B两点场强大小、方向相同；D图中A、B两点场强大小、方向均不相同．答案：C2.如图所示，AB是某点电荷电场中的一条电场线．在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点运动．对此现象，下列判断正确的是(不计电荷重力)( )A．电荷向B做匀速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析：由于负电荷从P点静止释放，它沿直线运动到B点，说明负电荷受力方向自P指向B，则场强方向自A指向B.由于正电荷、负电荷、异种电荷以及平行且带异种电荷的金属板等都能产生一段直线电场线，所以只能确定负电荷的受力方向向左(自P指向A)，不能确定受力变化情况，也就不能确定加速度变化情况，故选项D正确．答案：D3.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是( )解析：由速度—时间图象可知，负电荷做加速度逐渐增大的加速运动，再由电场线的分布特点可知C选项正确．答案：C4.(2015·高考山东卷)直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图．M 、N 两点各固定一负点电荷，一电量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ4a 2，沿y 轴正向 B.3kQ4a 2，沿y 轴负向 C.5kQ4a 2，沿y 轴正向 D.5kQ4a2，沿y 轴负向 解析：由于对称性，M 、N 两处的负电荷在G 、H 处产生的场强大小相等，等于在O 点的正点电荷产生的场强E 1＝kQ a2，M 、N 两处的负电荷在H 处产生的场强方向沿y 轴负向；正点电荷放在G 处时，它在H 处产生的场强E 2＝kQ a，方向沿y 轴正向．所以，H 处的合场强E ＝E 1－E 2＝3kQ4a2，方向沿y 轴负向，B 正确． 答案：B5.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )A ．先变大后变小，方向水平向左B ．先变大后变小，方向水平向右C ．先变小后变大，方向水平向左D ．先变小后变大，方向水平向右解析：等量异种电荷电场线分布如图甲所示，由图中电场线的分布可以看出，从A 点到O 点，电场线由疏到密；从O 点到B 点，电场线由密到疏，所以沿直线由A →O →B ，电场强度应由小变大，再由大变小，方向为水平向右，如图乙所示．由于电子做匀速直线运动，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反，电子受到电场力方向水平向左，且沿直线由A →O →B 运动的过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力的方向应水平向右，其大小应先变大后变小，所以选项B 正确．答案：B 二、多项选择题6．某静电场中的部分电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，粒子由M 运动到N .以下说法正确的是( )A ．粒子必定带正电荷B ．粒子在M 点的加速度大于在N 点的加速度C ．粒子在M 点的加速度小于在N 点的加速度D ．粒子在M 点的动能小于在N 点的动能解析：根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定带电粒子受电场力的方向沿电场线切线方向，故此粒子带正电，A 正确．由于电场线越密场强越大，带电粒子受到的电场力越大，根据牛顿第二定律可知，其加速度也就越大，故此带电粒子在N 点时的加速度大，B 错误，C 正确．粒子从M 点运动到N 点，电场力做正功，根据动能定理知此粒子在N 点时的动能大，D 正确． 答案：ACD7．如图所示，半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q ，若在圆环上切去一小段l (l 远小于R )，则圆心O 处的电场( ) A ．方向从O 指向AB B ．方向从AB 指向O C ．场强大小为klQR 2 D ．场强大小为klQ2πR解析：AB 段的电荷量q ＝Q2πR l ，则AB 段在O 点产生的电场强度E ＝k q R 2＝klQ2πR 3，方向从O 指向AB ，由于闭合圆环在圆心O 处的场强为零，所以剩余部分圆环在O 点产生的场强大小等于klQ2πR 3，方向从AB 指向O ，故选项B 、D 正确，A 、C 错误．答案：BD8．如图甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出)，O 、A 、B 为x 轴上的三点．放在A 、B 两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示，则( )A ．A 点的电场强度大小为2×103N/C B ．B 点的电场强度大小为2×103 N/C C ．点电荷Q 在A 、B 之间 D ．点电荷Q 在O 、B 之间解析：设A 、B 两点的电场强度分别为E A 、E B ，根据题中图象信息可知，图线的斜率即为电场强度，则E A ＝2×103N/C ，E B ＝－500 N/C ，A 、B 两点的电场强度方向相反．由点电荷电场的特点知，该点电荷应放在A 、B 之间．故选项A 、C 正确． 答案：AC三、非选择题9.如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°.现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ，测得C 点场强的方向与AB 平行(如图)，则q A 、q B 带何种电荷，q A 、q B 的比值是多少？解析：放在A 点和B 点的点电荷在C 处产生的场强方向在AC 和BC 的连线上，因C 点场强方向与BA 方向平行，故放在A 点的点电荷和放在B 点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C →A 和由B →C ， 故q A 带负电，q B 带正电，且E B ＝2E A ， 即kq B BC 2＝2k q AAC 2， 又由几何关系知BC ＝2AC ，所以q A ∶q B ＝1∶8. 答案：q A 带负电，q B 带正电 1∶8[B 组 能力提升]一、选择题1.(多选)某电场的电场线分布如图所示，则( )A ．电荷P 带正电B ．电荷P 带负电C ．a 点的电场强度大于b 点的电场强度D ．正检验电荷在c 点的受到的电场力大于在d 点受到的电场力解析：电场线从正电荷出发，故A 正确，B 错误；从电场线的分布情况可知，b 的电场线比a 的密，所以b 点的电场强度大于a 点的电场强度，故C 错误；c 点的场强大于d 点场强，所以正检验电荷在c 点受到的电场力大于在d 点受到的电场力，故D 正确．故选A 、D. 答案：AD2.如图所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷．已知b 点处的电场强度为0，则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( ) A ．k 3q R2B ．k 10q 9R 2C ．kQ ＋qR 2D ．k 3Q ＋q 9R2解析：已知a 处点电荷和带电圆盘均在b 处产生电场，且b 处电场强度为0，所以带电圆盘在b 处产生的电场强度E 1与q 在b 处产生的电场强度E ab 等大、反向，即E 1＝E ab ＝kqR2，带电圆盘在d 处产生的电场强度E 2＝E 1，且方向与E 1相反，q 在d 处产生的电场强度E ad ＝kq R2，则d 处的电场强度E d ＝E 2＋E ad ＝kq R 2＋kq 9R 2＝k 10q9R2，故选项B 正确．答案：B 二、非选择题3．如图，真空中xOy 平面直角坐标系上的A 、B 、C 三点构成等边三角形，边长L ＝2.0 m ．若将电荷量均为q ＝＋2.0×10－6C 的两点电荷分别固定在A 、B 点，已知静电力常量k ＝9.0×109N·m 2/C 2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小； (2)C 点的电场强度的大小和方向．解析：(1)根据库仑定律，A 、B 两点间的库仑力大小为F ＝k q 2L2①代入数据得F ＝9.0×10－3N ②(2)A 、B 两处的点电荷在C 点产生的场强大小相等，均为E 1＝k q L③A 、B 两处的点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为 E ＝2E 1cos 30°④由③④式并代入数据得E ＝7.8×103N/C ⑤ 场强E 的方向沿y 轴正方向．答案：(1)9.0×10－3N (2)7.8×103 N/C 沿y 轴正方向4.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E ，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m 的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球距右金属板的距离为b ，如图所示．请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？解析：(1)由小球处于平衡状态知小球带正电，对小球受力分析如图所示，则F T sin θ＝qE ① F T cos θ＝mg ②由①②得tan θ＝qE mg ，故q ＝mg tan θE. (2)由第(1)问中的方程②知F T ＝mgcos θ，而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mgcos θ，小球的加速度a ＝F 合m ＝g cos θ，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板上时，它的位移为x ＝b sin θ，又由x ＝12at 2，得t ＝2xa＝2b cos θg sin θ＝2bg tan θ.答案：(1)mg tan θE(2) 2bg tan θ。