人教版高中物理选修3-1第1章第3节电场强度第2名师精编课时作业

第一章第3节第2课时电场线匀强电场
课后强化演练
一、选择题
1．把质量为m的正点电荷q，在电场中由静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下列说法正确的是()
A．点电荷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一致
C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
解析：正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，点电荷将沿电场线运动，但电场线如果是曲线，点电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动，其速度方向与受力方向重合，不符合曲线运动的条件)，故A选项不正确；由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外)，故B选项不正确；而正的点电荷的加速度方向，也即点电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致，即与所在点的电场线的切线方向一致，故C、D两项正确．
答案：CD
2．(2014·南京模拟)图中表示的是下列哪种情况的电场线()
A．等量同种负电荷B．等量同种正电荷
C．等量异种电荷D．不等量异种电荷
解析：图中电场线对称分布，电场线从正电荷出发，到负电荷终止，为等量同种正电荷，故B选项正确．
答案：B
3．(2014·嘉定区一模)相隔很远、均匀带电＋q、－q的大平板在靠近平板处的匀强电场电场线如图a所示，电场强度大小均为E.将两板靠近，根据一直线上电场的叠加，得到电场线如图b所示，则此时两板的相互作用力大小为()
A．0B．qE
C．2qE D．与两板间距有关
解析：电场线从正电荷出发到负电荷终止，带电平板叠加后的电场的电场线分布不变，场强仍然为E，所以两板的相互作用力大小为qE.故B选项正确.
答案：B
4．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两处的场强大小，则()
A．A、B两点的场强方向相同
B．电场线从A指向B，所以E A>E B
C．A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A＝E B
D．不知A、B附近的电场线分布状况，不能确定E A、E B的大小
解析：根据电场线的物理意义，线上各点的切线方向表示该点的场强方向．因题中的电场线是直线，所以A、B两点的场强方向相同，都沿着电场线向右．电场线的疏密程度反映了场强的大小，但由于题中仅画出一条电场线，不知道A、B附近电场线的分布情况，所以无法确定是E A>E B、E A<E B还是E A＝E B．例如，如果该电场线是正点电荷电场中的一条，则E A>E B；如果是负点电荷电场中的一条电场线，则E A<E B；如果是带电平行板间的一条电场线，则E A＝E B．
答案：AD
5.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则()
A．粒子带正电荷
B．粒子加速度逐渐减小
C．A点的速度大于B点的速度
D．粒子的初速度不为零
解析：带电粒子所受合外力(即静电力)指向轨迹凹侧，则静电力方向向左，粒子带负电荷．根据E A>E B，知B项正确，粒子从A到B受到的静电力为阻力，C、D项正确．答案：BCD
6．如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，其速度—时间图象如图乙所示，则下列叙述正确的是()
A ．电场线方向由
B 指向A
B ．场强大小E A >E B
C ．Q 可能为负电荷，也可能为正电荷
D ．Q 在A 的左侧且为负电荷
解析：根据速度—时间图象分析，电子做加速度减小的加速运动，所以电场力向右，电场线方向向左，A 对；加速度减小，电场力减小，场强减小，B 对；根据点电荷电场特点，Q 只能在A 的左侧且为负电荷，D 对．
答案：ABD 二、非选择题
7.如图所示，用30 cm 的细线将质量为m ＝4×10－
3 kg 的带电小球P 悬挂在O
点正下方，当空中有方向为水平向右，大小为E ＝2×104 N/C 的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态．(g 取10 m/s 2)
(1)分析小球带何种电荷？ (2)求小球带电量q ；
(3)求剪断细线后带电小球的加速度A ．
解析：(1)小球受到水平向右的电场力作用，处于静止状态，匀强电场的场强水平向右，则小球带正电．
(2)分析小球的受力，受重力、电场力和绳子拉力，qE ＝mg tan37°，带电量q ＝
mg tan37°E ＝1.5×10－
6 C ．
(3)重力和电场力的合力，F 合＝mg
cos37°＝0.05 N ，剪断细线后带电小球的加速度，a ＝
F 合m ＝12.5 m/s 2.
答案：(1)小球带正电 (2)1.5×10－
6 C (3)12.5 m/s 2
8.如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m ，电荷量为q ，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的1
2
，求：
(1)原来的电场强度为多大？ (2)物块运动的加速度大小？
(3)沿斜面下滑距离为l 时物块的速度．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g 取10 m/s 2) 解析：(1)对小物块受力分析如图所示，物块静止于斜面上，则mg sin37°＝qE cos37°，E ＝mg tan37°
q
.
(2)当场强变为原来的1
2时，小物块所受的合外力
F 合＝mg sin37°－12qE cos37°＝1
2
mg sin37°.
又F 合＝ma ，所以a ＝3 m/s 2，方向沿斜面向下， (3)由动能定理得F 合·l ＝1
2m v 2－0
所以12mg sin37°·l ＝12
m v 2，所以v ＝6l .
答案：(1)mg tan37°q (2)3 m/s 2，方向沿斜面向下
(3)6l。