2020-2021学年高二物理人教版(2019)必修第三册同步课时作业：9.3电场 电场强度

2020-2021学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业
（3）电场 电场强度
1.某电场中有一点P ,下列说法正确的是( )
A.若放在P 点的电荷的电荷量减半,则P 点的电场强度减半
B.若P 点没有检验电荷,则P 点电场强度为零
C.若P 点电场强度越大,则同一电荷在P 点受到的静电力越大
D.P 点电场强度方向为放在该点的电荷的受力方向 2.关于电场线和电场强度,下列说法正确的是（ ） A ． 库仑首先提出电场线形象生动地描绘电场 B ． 电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量
C ． 电场强度的方向总是跟试探电荷在该点受到的电场力的方向一致
D ． 在电场中某点放入试探电荷,q ,该点的场强为F
E q
=,取走
q 后,该点场强为零 3.关于静电场的电场线,下列说法正确的是( ) A.电场强度较大的地方电场线一定较疏 B.沿电场线方向,电场强度一定越来越小 C.沿电场线方向,电势一定越来越低
D.电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹
4.如图所示，ABC △为等边三角形，边长为L 。

在A B C 、、三个顶点上各固定一个点电荷，带电荷量分别为q q q +-+、
、。

已知静电力常量为k 。

则ABC △中心处的场强大小为（ ）
A.
2
6kq
L 33kq
C.
2
3kq
L 3kq
5.如图所示带正电的金属圆环竖直放置，其中心处有一电子，若电子某一时刻以初速度0v 从圆环中心处水平向右运动，则此后电子将（ ）
A.做匀速直线运动
B.做匀减速直线运动
C.以圆心为平衡位置振动
D.以上选项均不对
6.如图所示，A B C
、、三个小球（可视为质点）的质量分别为23
m m m
、、，B小球带负电，电荷量为q，A C
、两小球不带电（不考虑小球间的静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，下列说法正确的是（）
A.静止时，A B
、两小球间细线的拉力为5mg qE
+
B.静止时，A B
、两小球间细线的拉力为5mg qE
-
C.剪断O点与A小球间细线的瞬间，A B
、两小球间细线的拉力为qE
D.剪断O点与A小球间细线的瞬间，A B
、两小球间细线的拉力为号1
6 qE
7.下列各图中，正确描绘两个等量正电荷电场线的是（）A．B．
C．D．
8.如图所示,两个带电荷量分别为2q和-q的点电荷固定在x轴上,相距为2L。

下列图象中,关于两个点电荷连线上场强大小E与x关系的图象可能的是( )
A.
B.
C.
D.
9.如图所示,水平实线是匀强电场的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,则由此图可作出的正确判断是( )
A.带电粒子带负电荷
B.该粒子运动方向为由a 至b
C.带电粒子所受电场力的方向向右
D.带电粒子做匀变速运动
10.如图所示，叠放在一起的A 、B 两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中B 带正电q 而A 不带电.它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动.现突然使B 带电量消失，同时A 带上正电q ，则A 、B 的运动状态可能为( )
A ．一起匀速运动
B ．一起加速运动
C ．A 匀加速，B 匀减速
D ．A 匀加速，B 匀速
11.已知无限长均匀带电直线上电荷线密度(即单位长度所带的电荷量)为,则与直线相距为d 处的电场强度为2k E d
λ
=
,其中k 为静电力常量,现有两根可视为无限长均匀带电直线,MN PQ 交叉放置,所夹锐角为60︒,交点为O ,两直线所带电荷的线密度相同,电性未知,如
图所示,在MOP PON ∠∠和的平分线上分别存在点,,A B 且OA OB =,则下列说法正确的是( )
A.若两直线带同种电荷,则A B 、3
B.若两直线带同种电荷,则A B 、两点场强之比为1:1
3
C.若两直线带异种电荷,则A B
、两点场强之比为
D.若两直线带异种电荷,则A B
、两点场强之比为3:1
12.如图所示,M N
、为两个等量的带正电的点电荷,在其连线的中垂线上的P点由静止释放一个点电荷A(负电荷),不计重力,下列说法正确的是( )
A.点电荷A在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B.点电荷A在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越小
C.点电荷A运动到O点时加速度为零,速度达到最大值
D.点电荷A超过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到速度为零
答案以及解析
1.答案：C
解析：A.场强反映电场本身的强弱和方向，由电场本身决定，将放在P点的电荷的电荷量减半，P点的场强不变，故A错误；
B.场强是由电场本身决定的，与试探电荷无关，若P点没有试探电荷，P点场强不变，不为零，故B错误；
C.由F qE =，知P 点的电场强度越大，则同一电荷在P 点受到的电场力越大，故C 正确；
D.P 点的电场强度方向为试探正电荷在该点的受力方向，故D 错误； 故选：C 。

2.答案：B
解析：法拉第首先提出电场线形象生动地描绘电场,故A 错误;电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量,故B 正确;电场强度的方向总是跟正电荷所受电场力的方向一致,跟负电荷所受电场力的方向相反,故C 错误;在电场中某点电场强度由电场本身性质决定,所以取走q 后,该点场强不变,故D 错误;故选B 3.答案：C
解析：电场线的疏密程度反映电场强度的大小,电场线越密的地方电场强度越大,AB 错误;沿电场线的方向电势逐渐降低,C 正确;只有当电场线为直线、带电粒子的初速度为零或与电场线共线时,带电粒子的轨迹才与电场线重合,D 错误。

4.答案：A
解析：设O
点是三角形的中心，到三个点电荷的距离为2sin 603r L =⨯⨯=°。

三个点电荷
在O 处产生的场强大小均为02q
E k r
=。

根据几何关系得，两个带电荷量为q +的点电荷在O
处产生的合场强为12q
E k
r
=，再与带电荷量为q -的点电荷在O 处产生的场强合成，得到O 点
的合场强
102
262q kq
E E E k
r L =+===
，方向由O 指向B 。

选项A 正确，B 、C 、D 错误。

5.答案：C
解析：由电场的叠加原理易知，把带电圆环视作由无数个点电荷组成，则圆环中心处的场强为0，沿0v 方向所在直线的无穷远处场强也为0，故沿0v 方向从圆心到无穷远处的直线上必有一点场强最大。

从O 点沿0v 方向向右的直线上各点的场强处处向右。

再由对称性知，沿0v 方向所在直线上的O 点左方也必有一点场强最大，无穷远处场强为零，方向处处向左。

故电子在带电圆环所施加的电场力作用下将向右减速至零，再向左运动，当运动到O 点处时，速度大小仍为0v ，并向左继续运动至速度也为零处（这点与O 点右方的速度为零处关于O 点对称），
然后往复运动。

在整个运动过程中，F 电是个变力，故加速度也是变化的。

6.答案：A
解析：静止时，对B C 、两球进行受力分析，则有235T mg mg qE mg qE =++=+，选项A 正确，B 错误；剪断OA 间细线，因B 球带负电，B 球受竖直向下的电场力qE ，qE 对A B 、球整体产生一个竖直向下的加速度
3qE m ，此时A B 、球的加速度为3A qE
a g g m
=+
>，C 球以加速度g 保持自由下落，以A 球为研究对象可得A B 、球间细线的拉力为T '，由牛顿第二定律，则有A T mg ma '+=，解得1
3
T qE '=，选项C 、D 错误。

7.答案：D
解析：AB 、在同一电场中电场线不能相交，否则交点处场强方向有两个，故AB 错误。

CD 、电场线从正电荷出发到负电荷终止，故C 错误，D 正确。

故选：D.
8.答案：C
解析：由异种点电荷的电场强度的特点可知,若两点电荷电荷量相等,在两点电荷连线中点处场强最小,本题因负点电荷电荷量较小,故在两点电荷连线中点偏-q 一侧某处电场强度最小,但不是零,故选项C 正确。

9.答案：AD
解析：做曲线运动的物体速度沿轨迹切线方向,物体受到的合力方向指向轨迹弯曲的内侧,带电粒子只受电场力,故电场力即为所受合力,电场力方向在电场线的切线方向上,若电场线为直线,电场力就沿电场线所在直线,综合判定可知该带电粒子所受电场力水平向左,粒子带负电荷,选项A 正确,C 错误;由于粒子在匀强电场中运动,则粒子所受电场力是恒定的,可知粒子运动的加速度大小不变,选项D 正确;粒子运动方向无法判定,选项B 错误. 10.答案：AC
解析：原来AB 一起匀速运动,此时AB 间无摩擦,B 与地面摩擦力B f qE =
A 带电后：A 水平方向受力qE ,设A
B 之间的摩擦力为A f ，
此时B 受到向前的A f ,向后的和地面之间的摩擦力B f ，
当A f qE <,对于A 合力的大小为0A qE f ->,所以A 将加速运动,对于B ,此时的B A f qE f =>，此时B 受到的合力向后，所以B 将减速运动；
当A f qE ，AB 之间没有相对运动，不会分开，此时AB 整体受到的地面的摩擦力和qE 相等，此时AB 会一起匀速， 故选AC . 11.答案：BD
解析：设OA OB x ==,根据几何关系可以知道,A 点到两根带电直线的距离11
2
d x =,B 点到两根
带电直线的距离2d x =
若两直线带同种电荷,两直线在A 点产生的电场强度大小相等,夹角为120︒,根据电场叠加原则可以知道,A 点的电场强度2412
A k k E x x λλ
=
=,两直线在B 点产生的电场强度大小相等,夹角为60︒,根据电场叠加原则可以知道,B 点的电场强度2242cos 30B k k E d x
λλ
=⨯
︒=
,则1A B E E =,故A 错误,B 正确; 若两直线带异种电荷,两直线在A 点产生的电场强度大小相等,夹角为60︒,根据电场叠加原则
可以知道,A
点的电场强度'
122cos 30A
k E d λ=⨯︒=,两直线在B 点产生的电场强度大小相等,夹角为120︒,根据电场叠加原则可以知道,B
点的电场强度'
B E =
=则
'
'3A
B
E E
=,故C 错误,D 正确.所以BD 选项是正确的。

12.答案：C
解析：A.点电荷在从P 到O 的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大，因为从O 向上到无穷远，电场强度先增大后减小，P 到O 的过程中，电场强度大小变化不能确定，所以电场力无法确定，加速度不能确定。

故A 错误，B 错误。

C.点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以O点的速度达到最大值。

故C正确。

D.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错误。

故选：C.
莘莘学子，最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。

每一日所付出的代价都比前一日高，因为你的生命又消短了一天，所以每一日都要更用心。

这天太宝贵，不就应为酸苦的忧虑和辛涩的悔恨所销蚀，抬起下巴，抓住这天，它不再回来。

加油！！。