高中物理课时跟踪检测三电场及其描述鲁科版选修3_1
鲁科版高中物理选修3-1:《电场及其描述》教案1-新版
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第三节、电场及其描述教学目标(一)知识与技能1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态.2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的.3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算.4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.(二)过程与方法通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。
(三)情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点:电场强度的概念及其定义式难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学过程(一)引入新课问题引入:生活中我们感受的相互作用力有哪些?一类是通过接触产生的力;例如:压力,支持力等另一类是可以不通过接触产生的力;例如:压力,支持力等(演示)刚梳过头的梳子未接触水流,却可以使水转向,水的运动状态发生了改变,这是因为梳子和水之间存在电荷相互作用。
这是什么性质的力呢?它是靠什么传递的呢?(二)新课教学-----第3节:电场及其描述1、电场:启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性.利用课本图1-26说明:电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用.电荷A对电荷B的作用,实际上是电荷A 的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B的电场对电荷A的作用.(类比法引入–类比学生熟悉的重力场概念)(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量.(2)基本性质:主要表现在以下几方面①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.可见,电场具有力和能的特征提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向.2、电场强度(E):由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。
高中物理 1.3 电场及其描述课时作业(含解析)鲁科版选修31
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电场及其描述一、选择题1.(多选)(·德州高二期中)关于电场,下列说法中正确的是( ) A .只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B .电场是一种物质,是不依赖于我们的感觉而客观存在的C .电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它其中的电荷有力的作用D .电场是人们假想出来的,实际并不存在解析:选ABC.电荷在周围空间一定会产生电场,它是一种客观存在的物质,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,A 、B 、C 正确,D 错误.2.(·福州二中检测)关于点电荷产生的电场,下列说法中正确的是( ) A .当某点与点电荷间距离r →∞时,该点场强E →0 B .当某点与点电荷间距离r →0时,该点场强E →∞ C .没有两个点的场强大小是相同的D .与点电荷距离相等的点处的场强是相同的解析:选A.由E =kQ r2知,r →∞时E →0,而r →0时,场源电荷不能再看成点电荷,公式E =kQ r2不再成立,A 正确,B 错误.与点电荷距离相等的点场强大小相等,方向不同,C 、D 错误.故选A.3.(多选)真空中距点电荷(电量为Q )为r 的A 点处,放一个带电量为q (q ≪Q )的点电荷,q 受到的电场力大小为F ,则A 点的场强为( )A.F QB.F qC .k Q r 2D .k q r2解析:选BC.由电场强度的定义可知A 点场强为E =F q ,又由库仑定律知F =k Qq r2,代入后得E =k Q r2,故选BC.4.在下图各电场中,a 、b 两点电场强度相同的是( )解析:选C.电场强度是矢量,a 、b 两点的电场强度相同时,电场线的疏密相同,方向也相同,故选C.5.(·济南高二检测)电场强度的定义式为E =F /q ,下列说法正确的是( ) A .该定义式只适用于点电荷产生的电场B .F 是试探电荷所受到的力,q 是产生电场的点电荷的电荷量C .场强的方向与F 的方向相同D .由该定义式可知,场中某点电荷所受到的电场力大小与该点场强的大小成正比 解析:选D.定义式E =F /q 对任何电场都适用,所以A 错;且公式中F 指试探电荷在这一点所受的电场力大小,q 是指试探电荷的电荷量,所以B 错;场强方向与正电荷在该点所受F 的方向相同,与负电荷所受F 的方向相反,所以C 错;由定义式可得,F 与E 成正比,所以D 对.6.(·厦门高二期中)如图中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 、E B 表示A 、B 两处的场强大小,则( )A.A、B两点场强方向相反B.电场线从A指向B,所以E A>E BC.A、B同在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A=E BD.不知A、B附近的电场线分布状况,E A、E B的大小不能确定解析:选D.由于电场线是直线,所以E A与E B方向相同,A错误.由于不知A、B两点附近电场线的疏密情况,不能确定E A、E B的大小关系,B、C错误,D正确.故选D.7.(多选)(·哈尔滨高二检测)如图为点电荷Q产生的电场的三条电场线,下面说法正确的是( )A.若Q为负电荷,E A>E BB.若Q为负电荷,E A<E BC.若Q为正电荷,E A>E BD.若Q为正电荷,E A<E B解析:选AC.因电场线越密,场强越大,所以无论Q是何种电荷都有E A>E B.故选AC.☆8.(·四川广元高二诊断)在点电荷形成的电场中,一电子的运动轨迹如图中虚线所示,其中a、b是轨迹上的两点.若电子在两点间运动的速度不断增大,则下列判断中正确的是( )A.形成电场的点电荷电性为正B.电子一定是从a点运动到b点C.电子一定是从b点运动到a点D.电子的运动是匀变速曲线运动解析:选C.电子做曲线运动,所受的合外力即电场力指向曲线的内侧,由此可以判断出电场力沿电场线由右指向左,电子带负电,故电场线的方向由左指向右,因而形成电场的点电荷应为负点电荷,A错误;电子受到库仑斥力,速度变大,应远离场源电荷,故运动轨迹由b点到a点,C对,B错;电子从b点运动到a点库仑力越来越小,加速度越来越小,电子做非匀变速曲线运动,故D错.☆9.(多选)如图所示,图甲中AB是一个点电荷电场中的电场线,图乙是放在电场线上a、b处的检验电荷的电荷量与所受电场力数值间的函数图象,由此可以判定( )A.场源可能是正电荷,位置必在A侧B.场源可能是正电荷,位置必在B侧C.场源可能是负电荷,位置必在A侧D.场源可能是负电荷,位置必在B侧解析:选AC.因为点电荷没有说明其正负,所以存在两种情况,图象中图线的斜率是该点的场强的大小,则有E a>E b,所以点电荷一定放在A侧.故选AC.二、非选择题10.如图是某区域的电场线分布,A、B、C是电场中的三个点.(1)哪一点场强最大,哪一点场强最小?(2)画出各点场强的方向.(3)把负的点电荷分别放在这三点,画出所受静电力的方向. 解析:(1)因为电场线的疏密反映电场的强弱,所以B 点的场强最大,C 点的场强最小.(2)A 、B 、C 三点的电场强度的方向如图所示.(3)负电荷在A 、B 、C 三点时的受力方向如图所示. 答案:见解析☆11.在真空中O 点有一正电荷Q =+1.0×10-9C ,直线MN通过O 点,OM 的距离r =30 cm ,M 点放一个检验电荷q =1.0×10-10C ,如图所示.求:(1)M 点的场强;(2)拿走q 后M 点的场强; (3)M 、N 两点的场强哪点大?(4)如果把Q 换成电荷量为-1.0×10-9C 的点电荷后,情况又如何?解析:(1)由库仑定律知,q 在M 点受到的电场力为F =k Qqr2=1.0×10-8N ,则由E =F q得E M =F q =1.0×10-81.0×10-10N/C =100 N/C ,其方向沿OM 连线背离Q ,因为它的方向跟正电荷所受电场力的方向相同.(2)场强是反映电场性质的物理量,由形成电场的场源电荷Q 决定,而与检验电荷q 无关,故拿走q 后M 点的场强仍为100 N/C ,其方向沿OM 连线背离Q .(3)由点电荷的场强公式E =k Q r2知,M 点的场强大.(4)如果把Q 由正电荷换成负电荷,其电荷量不变,除q 所受库仑力方向和场强方向变为原来的反方向外,其他情况不变.答案:见解析。
鲁科版高中物理选修3-1同步练测:第一章第三节电场及其描述.docx
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高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)第三节电场及其描述建议用时 实际用时 满分 实际得分45分钟100分一、 选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选 项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)1.电场中A 、B 、C 三点的电场强度分别为:E A =-5 、E B =4 、E C = -1 ,则这三点的电场由强到弱的顺序是( )A.ABCB.BCAC.CABD.ACB 2.由电场强度的定义式E= F/q 可知( ) A.E 和F 成正比,F 越大E 越大 B.E 和q 成反比,q 越大E 越小 C.E 的方向与F 的方向相同 D.E 的大小可由F/q 确定3.A 为已知电场中的一个固定点,在A 点放一电荷量 为q 的电荷,所受电场力为F ,A 点的电场强度为E , 则( )A.若在A 点换上 –q ,A 点的电场强度将发生变化B.若在A 点换上电荷量为2q 的电荷,A 点的电场强度将变为2EC.若A 点移去电荷q ,A 点的电场强度变为零D.A 点电场强度的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关4.由电场强度的定义式E= F/q 可知 ( ) A.这个定义式只适于点电荷电场B.式中的F 是放入电场中的电荷所受的电场力,q 是电荷所带的电荷量C.式中的F 是放入电场中的电荷所受的电场力,q 是产生电场的电荷的电荷量D.库仑定律F =中,是点电荷Q 2产生的电场在Q 1所在处的场强大小5.如图1所示是电场中某一条电场线,下列说法 中正确的是( ) A.A 、B 两点电场方向相同 B.A 、B 两点电场大小关系是 E A >E BC.电场线是直线,则 E A =E BD.不知附近的电场线分布, E A 、E B 的大小不确定 6.下列情况中,A 、B 两点的电场强度矢量相等的是 ( )A.与孤立正点电荷距离相等的A 、B 两点B.与孤立负点电荷距离相等的A 、B 两点C.两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点D.两个等量同种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点7.把质量为m 的点电荷q 在电场中释放,在它运动过 程中,如果不计重力,下列说法中正确的是( ) A.点电荷运动轨迹必和电场线重合B.若电场线是直线,则点电荷运动轨迹必和电场线重合C.点电荷的速度方向必定和它所在的电场线的切线方向一致D.点电荷的加速度方向必定和它所在的电场线的切线方向在一直线上8.在电场中某点放一检验电荷,其电荷量为q ,检验电 荷受到的电场力为F ,则该点电场强度为E=F/q ,那么图1下列说法正确的是(A.若移去检验电荷q,B.若在该点放一个电量为2q 的检验电荷,该点的场强就变为E/2C.若在该点放一个电量为-2q 的检验电荷,则该点场强大小仍为E ,但电场强度的方向变为原来相反的D.若在该点放一个电量为的检验电荷,则该点的场强大小仍为E ,电场强度的方向也还是原来的场9.对于由点电荷Q 产生的电场,下列说法正确的是 ( )A.电场强度的表达式仍成立,即E =F /Q ,式中的Q 就是产生电场的点电荷所带电荷量B.在真空中,点电荷产生电场强度的表达式为,式中Q 就是产生电场的点电荷所带电荷量C.在真空中E =,式中QD.10.当在电场中某点放入正点电荷时, 正点电荷受的 电场力向右;当放入负点电荷时它受到的电场力向 左,下列说法正确的是(A.当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电B.C.D.二、填空题(本题共2小题,每小题8分,共16分。
鲁科版高中物理选修3-1课时分层作业:3 电场及其描述+Word版含答案
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课时分层作业(三) 电场及其描述[基础达标练](15分钟 50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(多选)关于电场,下列说法中正确的是( )A .只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B .电场是一种物质,它与其他物质一样,不依赖我们的感觉而客观存在C .电荷间的相互作用是通过电场发生的D .电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中ABC [电荷周围存在着电场,电场对电荷有力的作用,电荷之间的相互作用是通过电场发生的,A 、C 正确;电场是一种特殊的物质,在真空中、导体中都能存在,B 正确,D 错误.]2.关于电场,下列说法正确的是( )【导学号:46242026】A .以点电荷为球心、r 为半径的球面上,各点的场强都相同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 .在电场中某点放入试探电荷q ,该点的场强E =F q ,取走q ,该点的场强不变D .电荷所受电场力很大,该点的电场强度一定很大C [根据点电荷的场强公式E =k Q r 2可知,在以点电荷为球心、r 为半径的球面上各点的场强大小都相等,但方向各不相同,选项A 错误;点电荷周围的电场强度大小仅与场源电荷Q 及到Q 的距离r 有关,与场源电荷的电性无关,选项B 错误;试探电荷仅仅是为了探测某一点的场强而引入的,它的电性、电荷量大小、是否存在都不影响该点的电场强度,即在电场中某点放入试探电荷,该点的场强为E ,取走试探电荷后,该点的场强仍为E ,选项C 正确;电荷所受的电场力大小除了与场强有关外,还与电荷的电荷量有关,只根据电荷所受的电场力大,并不能认为该点的场强大,选项D 错误.]3.(多选)关于点电荷产生的电场,下列说法中正确的是( )【导学号:46242027】A .当某点与点电荷间的距离r →∞时,该点场强E →0B .当某点与点电荷间的距离r →0时,该点场强E →∞C .没有两个点的场强是相同的D .与点电荷距离相等的点的场强是相同的AC [点电荷的场强公式E =k Qr 2只适用于点电荷,而任何带电体都是有大小和体积的,当某点与点电荷间的距离非常近即r →0时,不能将带电体看作点电荷,因此E =k Q r 2不再适用,故选项B 错误;当某点与点电荷间的距离非常远即r →∞时,由场强公式可知该点场强E →0,故选项A 正确;对于点电荷来说,它产生的场强处处都不同,因为场强是矢量,只有大小、方向都相同时场强才相同,故选项C 正确,D 错误.]4.真空中,两点电荷A 、B 产生的电场的电场线分布如图137所示.则下列说法正确的是( )图137A .A 、B 为等量同种电荷B .O 点的场强方向可能向左,也可能向右C .O 点的电场强度比P 点的电场强度小D .O 点与P 点的电场强度方向相同B [根据电场线分布的特点:电场线从正电荷出发到负电荷终止,可知A 、B 是两个等量异种电荷,A 错误;由于没有说明哪一个是正电荷,哪一个是负电荷,所以不能判断出电场的方向,O 点的场强方向可能向左,也可能向右,B 正确;电场线的疏密表示电场的强弱,由题图可知,O 点的电场线比P 点的密,所以O 点的电场强度大于P 点的电场强度,C 错误;电场线的切线方向表示场强的方向,由题图可知,O 点的电场方向与P 点的电场方向不同,D 错误.]5.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( )【导学号:46242028】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.]6.(多选)真空中距点电荷(电荷量为Q )为r 的A 点处,放一个电荷量为q (q ≪Q )的点电荷,q 受到的电场力大小为F ,则A 点的场强为( )A.F QB.F q C .k q r 2 D .k Q r 2BD [E =F q 中q 指的是试探电荷,E =kQ r 2中Q 指的是场源电荷,故B 、D 正确.]二、非选择题(14分)7.如图138所示,A 为带正电Q 的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r 处放一质量为m 、电量为q 的小球,小球用绝缘丝线悬挂于O 点,小球受水平向右的电场力,偏转θ角而静止.试求小球所在处的电场强度.图138[解析] 小球的受力如图所示,由平衡条件得:F 电=mg tan θ又F 电=qE解得,小球所在处的电场强度:E =mg tan θq小球带正电荷,电场强度方向与其受到的电场力方向一致,方向水平向右.[答案] 小球所在处的电场强度大小为mg tan θq,方向水平向右 [能力提升练](25分钟 50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)图1391.如图139所示,B 为线段AC 的中点,如果在A 处放一个+Q 的点电荷,测得B 处的场强E B =48 N/C ,则( )【导学号:46242029】A .E C =24 N/CB .EC =12 N/CC .若要使E B =0,可在C 处放一个-Q 的点电荷D .把q =10-9 C 的点电荷放在C 点,则其所受电场力的大小为6×10-9 NB [由真空中点电荷的场强公式E =kQ r 2知A 错误,B 正确;根据场的叠加及点电荷产生的场强方向知,应在C 处放一等量同种电荷,C 错误;F =qE C =1.2×10-8 N ,D 错误.]2.在图1310中,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( )图1310A.A、B两点的场强方向要结合所放两点的试探电荷种类而定B.电场线从A指向B,所以E A>E BC.A、B同在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A=E BD.不知A、B附近的电场线分布状况,无法比较E A与E B的大小D[场强的大小由电场线的疏密程度决定,由于图中只给出一条形状为直线方向向右的电场线,我们可据此判断出A、B两点场强的方向,而不能比较出A、B两点场强的大小.]3.一正电荷从电场中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1311所示,则A、B所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的( )图1311C[由题图可知电荷的速度增大,加速度在增大,即所受的电场力(合外力)增大,电场强度也必定增大,且负电荷逆着电场线的方向运动,根据题图可以判断C选项符合要求,所以选项C正确.] 4.(多选)如图1312所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线,虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可判断出该带电粒子( )【导学号:46242030】图1312A.电性与场源电荷的电性相同B.在a、b两点所受电场力大小F a>F bC.在a、b两点的速度大小v a>v bD.在a、b两点的动能E a<E bBC[根据带电粒子的运动轨迹可知,带电粒子所受电场力的方向跟电场线共线,指向曲线弯曲的内侧,由此可知,带电粒子与场源电荷电性相反,选项A错误;a点的电场线比b点的密,所以a点场强较大,带电粒子在a点所受电场力较大,选项B正确;假设带电粒子由a点运动到b 点,所受电场力方向与速度方向之间的夹角大于90°,电场力做负功,带电粒子的动能减少,速度减小,即E a>E b,v a>v b,同理可分析带电粒子由b点运动到a点时也有E a>E b,v a>v b,故选项C正确,D错误.]5.(多选)如图1313所示,M、N为两个固定的等量同种正点电荷,在其连线的中垂线上的P点放一个静止的负点电荷(重力不计),下列说法中正确的是( )图1313A.从P到O,可能加速度越来越小,速度越来越大B.从P到O,可能加速度先变大,再变小,速度越来越大C.越过O点后,加速度一直变大,速度一直变小D.越过O点后,加速度一直变小,速度一直变小AB[在等量同种正点电荷连线中垂线上电场强度方向为O→P,负点电荷从P点到O点运动的过程中,电场力方向为P→O,速度越来越大,根据等量同种正点电荷形成的电场的特点可知,从P 到O,电场强度可能先增大后减小,也可能一直减小,因此加速度可能先增大后减小,也可能一直减小,故A、B正确;越过O点后,负点电荷做减速运动,因此负点电荷运动到O点时速度最大,电场力为零,加速度为零,根据等量同种正点电荷形成的电场的特点可知,越过O点后,负点电荷做减速运动的加速度先增大后减小,故C、D错误.]6.如图1314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跟试探电荷电荷量q 的关系分别如图1314乙中直线a、b所示.下列说法正确的是( )【导学号:46242031】甲乙图1314A.B点的电场强度的大小为0.25 N/CB.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 mD [由题图乙可知,B 处的电场强度为E B =F B q B =1×10-44×10-9 N/C =2.5×104 N/C ,所以选项A 错误;正电荷在A 点受电场力方向为正,所以A 点的电场强度方向沿x 轴正方向,选项B 错误;点电荷Q 在x 轴上,由于正负电荷受的电场力均为正向,所以该点电荷为负电荷,且在A 、B 两点之间,所以选项C 错误;设Q 到A 、B 的距离分别为x A ,x B .则x A +x B =0.7 m -0.2 m =0.5 m①再由题图乙得E A =F A q A =4×10-41×10-9 N/C =4×105 N/C 根据点电荷形成的电场强度公式E =k Qr 2,有 x 2B x 2A=E A E B =4×105 N/C 2.5×104 N/C =16② 由①②可得x A =0.1 m ,x B =0.4 m ,则Q 的位置坐标为x =0.3 m ,选项D 正确.]二、非选择题(14分)7.如图1315所示,一质量m =0.8 g ,带电量大小为q =2.0×10-6C 的带电小球,用绝缘细绳悬挂,置于水平向右的匀强电场中,处于静止.已知θ=45°,求:图1315(1)小球带什么电?(2)匀强电场的场强多大?(g 取10 m/s 2)[解析] (1)带电小球受重力、细绳的拉力、电场力三个力的作用,根据平衡条件可知,电场力水平向左,小球带负电.(2)根据平衡条件可得:竖直方向:T cos θ-mg =0水平方向:T sin θ-qE =0代入数值联立解得: E =mg tan 45°q=4×103 N/C. [答案] (1)带负电 (2)4×103N/C情感语录1.爱情合适就好,不要委屈将就,只要随意,彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边,在此之前,你要做的,是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体,但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天,你会遇上那个人,陪你看日出,直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了,原来只因为想到了你7.会离开的都是废品,能抢走的都是垃圾8.其实你不知道,如果可以,我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻,但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧,我想和你拌嘴吵架,想闹小脾气,想为了你哭鼻子,我想你了11.如此情深,却难以启齿。
鲁科版高中物理选修3-1:1.3《电场及其描述》测试
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一、单项选择题1.关于电场,下列说法正确的是( )A .电场是假想的,并不是客观存在的物质B .描述电场的电场线是客观存在的C .电场对放入其中的电荷有力的作用D .电场对放入其中的电荷没有力的作用解析:选C.电场是客观存在的一种特殊物质.而电场线是为形象描述电场而假想的线,电场的力学特性体现在对放入其中的电荷有力的作用,故选项C 正确.2.关于电场力和电场强度,以下说法正确的是( )A .同一点电荷分别处于电场中的A 、B 两点,电荷受到的电场力大,则该点场强大B .在电场某点如果没有试探电荷,则电场力为零,电场强度也为零C .电场中某点场强为零,则试探电荷在该点受到的电场力不一定为零D .一试探电荷在以一个点电荷为球心,半径为r 的球面上各点所受电场力相同解析:选A.由E =F q知,对同一点电荷,受电场力越大,则场强越大,故A 正确.电场中某点的场强只与电场本身的性质有关,与试探电荷无关,故B 错.由F =qE 知当E =0时,F =0,故C 错.以点电荷为球心,半径为r 的球面上各点的场强方向不同,试探电荷受力不同,故D 错.3.将一质量为m 的带电微粒(不计重力)放在电场中无初速度释放,则以下说法正确的是( )A .带电粒子的轨迹一定和电场线重合B .带电粒子的速度方向总是与所在处的电场切线方向一致C .带电粒子的加速度方向总是与所在处的电场线切线方向重合D .带电粒子将沿电场线的切线方向抛出,做抛物线运动解析:选C.带电粒子的轨迹与电场线重合必满足:①电场线是直线,②只受电场力,③v 0=0或v 0方向与场强方向共线,所以A 错,带电粒子的速度方向不一定与E 方向相同,但其所受电场力的方向必与该处电场线的切线重合,故选项B 错,C 对;因为电场不一定为匀强电场,其合力不一定为恒力,故不一定做抛物线运动,选项D 错.4.下列对公式E =k Q r 2的几种不同理解,正确的是( ) A .当r →0时,E →∞B .当r →∞时,E →0C .某点的场强与点电荷Q 的大小无关D .在以点电荷Q 为中心、r 为半径的球面上,各处的电场强度都相同。
高中物理 第1章 静电场 第3节 电场及其描述随堂演练巩固提升 鲁科版选修31
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第3节 电场及其描述[随堂检测]1.(多选)下列关于电场和电场强度的说法正确的是( )A .电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B .电场是人为设想出来的,其实并不存在C .某点的场强越大,则同一电荷在该点所受到的电场力越大D .某点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向解析:选AC .电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质,电荷间的相互作用是通过电场产生的,不是假想的,故A 正确,B 错误;由E =F q得F =Eq ,当q 一定时,E 越大,F 越大,所以C 正确;场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向,与负电荷受电场力的方向相反,D 错误.2.(2018·西藏日喀则区第一高级中学期中考试)下列关于电场线的说法中正确的是( )A .电场线是电场中实际存在的线B .在复杂电场中的电场线是可以相交的C .沿电场线方向,场强必定越来越小D .电场线越密的地方,同一试探电荷所受的静电力越大解析:选D .电场线是假想的曲线,不是实际存在的线,选项A 错误;电场线是不能相交的,选项B 错误;沿电场线方向,场强不一定越来越小,选项C 错误;电场线越密的地方,场强越大,同一试探电荷所受的静电力越大,选项D 正确.3.(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 点受到的电场力大于在d 点受到的电场力解析:选AD .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点的电场线比a 点的密,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 点的场强,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.4.如图所示,abcde 是半径为r 的圆的内接正五边形,当在顶点a 、b 、c 、d 、e 处各固定有电荷量为+Q 的点电荷时,O 点的电场强度为零;若在e 处固定有电荷量为-3Q 的点电荷,a 、b 、c 、d 各处仍为电荷量为+Q 的点电荷,则圆心O 处的电场强度大小为( )A .4kQ r 2B .3kQ r 2C .2kQ r 2D .kQr 2 解析:选A .假设在e 处固定电荷量为+Q 的点电荷,则O 点的电场强度大小为零,若取走e 处的点电荷,则其余点电荷在O 处的电场强度大小为k Q r 2,方向指向e 处.若换取-3Q 的点电荷,则在O 处产生的电场强度大小为k 3Q r 2,方向也指向e 处,因此方向相同叠加而得,圆心O 处的电场强度大小为 4kQ r 2,故A 正确,B 、C 、D 错误. [课时作业]一、单项选择题1.关于电场线的性质,以下说法正确的是( )A .电场线是正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 .空间中两条电场线能相交解析:选B .电场线是为了描述电场的强弱及方向的方便而引进的假想线,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,表明该点的电场不唯一,这与实际不符,D 错误.2.在电场中的A 、B 两处分别引入不同的试探电荷q ,得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图所示,则( )A .E A >E BB .E A <E BC .E A =E BD .不能判定E A 、E B 的大小解析:选A .根据电场强度的定义式E =F q,电场强度与图中图线的斜率相对应,故E A >E B ,A 项正确.3.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.4.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:选B .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,所以沿点A 、O 、B ,电场强度应先由小变大,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,电子受到的电场力方向水平向左,且沿点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,故选B .5.A 、B 是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下,以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B 点,其v -t 图象如图所示.则此电场的电场线分布可能是( )解析:选A .从题图可以直接看出,粒子的速度随时间的增大逐渐减小,图线的斜率逐渐增大,说明粒子的加速度逐渐变大,电场强度逐渐变大,从A 到B 电场线逐渐变密.综合分析知,微粒是顺着电场线运动,由电场线疏处到达密处,正确选项是A .6.(2018·西藏日喀则一中期中)如图所示,在水平向右、大小为E 的匀强电场中,在O 点固定一电荷量为Q 的正电荷,A 、B 、C 、D 为以O 为圆心、半径为r 的同一圆周上的四 点,B 、D 连线与电场线平行,A 、C 连线与电场线垂直.则( )A .A 点的场强大小为 E 2+k 2Q 2r 4 B .B 点的场强大小为E -k Q r 2C .D 点的场强大小不可能为0D .A 、C 两点的场强相同解析:选A .正点电荷Q 在A 点的电场强度大小E ′=kQ r 2,而匀强电场在A 点的电场强度大小为E ,因方向相互垂直,根据矢量的合成法则,则有A 点的场强大小为E 2+k 2Q 2r 4,故A 正确;同理,点电荷Q 在B 点的电场强度的方向与匀强电场方向相同,因此B 点的场强大小为E +kQ r 2,故B 错误;当点电荷Q 在D 点的电场强度的方向与匀强电场方向相反,且大小相等,则D 点的电场强度大小可以为零,故C 错误;根据矢量的合成法则,结合点电荷电场与匀强电场的方向,可知,A 、C 两点的电场强度大小相等,而方向不同,故D 错误. 二、多项选择题7.(2018·黑龙江大庆实验中学期中)下列关于电场强度的两个表达式E =F q 和E =kQ r 2的叙述,正确的是( )A .E =F q 是电场强度的定义式,F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是放入电场中的电荷的电荷量,它适用于任何电场B .E =F q 是电场强度的定义式,F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是产生电场的电荷的电荷量C .E =kQ r 2是点电荷场强的计算公式,Q 是产生电场的电荷量,它不适用于匀强电场D .从点电荷场强计算式分析,库仑定律表达式F =kq 1q 2r 2中kq 2r 2是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小,而kq 1r 2是点电荷q 1产生的电场在点电荷q 2处的场强大小 解析:选ACD .E =F q 是定义式,F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场,A 正确,B 错误;E =kQ r 2是点电荷场强的计算式,Q 是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场,故C 正确;根据E =F q ,从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F =kq 1q 2r 2,kq 2r 2是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小,而kq 1r 2是点电荷q 1产生的电场在q 2处场强的大小,故D 正确.8.将质量为m 的正点电荷q 在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是( )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定和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:选CD .正点电荷q 由静止释放,如果电场线为直线,电荷将沿电场线运动,但如果电场线是曲线,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,其速度方向与静电力方向不再一致(初始时刻除外),故B 选项不正确;而点电荷的加速度方向,即电荷所受静电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 选项正确.9.某静电场中的电场线如图所示,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点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子必带负电解析:选AC.做曲线运动的物体合力指向曲线的内侧,又因为粒子只受电场力所以点电荷带正电,A正确;由于电场线越密,场强越大,点电荷受电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此粒子在N点加速度大,C正确.10.某电场的电场线分布如图所示,下列说法错误的是( )A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同解析:选ABD.电场线的疏密表示电场强度的大小,由题图可知E a<E b,E d>E c,E b>E d,E a>E c,故选项C正确、选项A错误;由于电场线是曲线,由a点释放的正电荷不可能沿电场线运动,故选项B错误;电场线的切线方向为该点电场强度的方向,a点和b点的切线不在同一条直线上,故选项D错误.三、非选择题11.(2018·青海西宁第五中学月考)空间有三点A、B和C位于直角三角形的三个顶点,且AB= 4 cm,BC=3 cm.现将点电荷Q A和Q B放在A、B两点,测得C点的场强为E C= 30 V/m,方向如图.如果撤掉Q A,C点场强的大小为________,Q B所带电荷量为________.(已知静电力常量k=9.0×109 N· m2/C2)解析:由于A、B为点电荷,故B产生的电场沿直线BC,要么指向B,要么指向C,同理A产生的电场沿直线AC,方向要么指向A,要么指向C,由于合场强平行于直线BA方向向左,故B 产生的电场沿直线BC ,指向C ,A 产生的场强沿直线AC ,方向指向A ,如图所示,故B 带正电荷,A 带负电荷,因E C =30 V/m ,如果撤掉Q A ,C 点场强的大小则为E B ,而E B =E C tan 37°=22.5 N/C 根据E B =kQ B r 2BC解得Q B =2.25×10-12 C . 答案:22.5 N/C 2.25×10-12 C12.如图所示,A 为带正电Q 的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r 处有一质量为m 、电荷量为q 的小球,小球用绝缘细线悬挂于O 点,小球受水平向右的电场力作用偏转θ角而静止.试求小球所在处的电场强度.解析:对小球进行受力分析如图所示.由平衡条件得F 电=mg tan θ所以小球所在处的电场强度E =F 电q =mg tan θq小球带正电荷,因此电场强度方向水平向右.答案:mg tan θq,方向水平向右。
鲁科版高中物理选修3-1课时作业3.docx
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高中物理学习材料桑水制作1.下列有关电场的说法中不正确的是( )A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的向右移一个空格C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的D.电场只对静止的电荷有力的作用【解析】电场是带电体及电荷周围自然存在的一种特殊物质,电场是客观存在的,并不是人们假想的,电荷间的相互作用通过电场产生,A、B、C对.电场对静止和运动的电荷都有力的作用,D错.【答案】 D2.如图所示,各电场中A、B两点电场强度相同的是( )【解析】电场强度是矢量,若两点的电场强度相同,必须是大小相等,方向也相同.故只有C正确.【答案】 C图1-3-103. (2012·福建泉州检测)图1-3-10中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 BC.A、B同在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A=E BD.不知A、B附近的电场线分布状况,E A、E B的大小不能确定【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,A正确.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,所以无法肯定E A>E B或E A=E B.B、C错,D正确.【答案】AD4.(2012·福建莆田二中高二检测)如图1-3-11所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b.下列表述正确的是( )图1-3-11A.该电场是匀强电场B.a点的电场强度比b点的大C.b点的电场强度比a点的大D.正电荷在a、b两点受力方向相同【解析】匀强电场中电场线是平行的,A错;电场线密处场强大,B对,C 错;正电荷受力与电场线切线方向相同.a、b两点的切线方向不同,故D错.【答案】 B图1-3-125. (2012·福建同安一中高二检测)如图1-3-12所示是表示在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是( )A.这个电场是匀强电场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 eD.无法确定这四个点的场强大小关系【解析】图中给出了a、b、c、d四个位置上电荷量和所受静电力大小的变化关系,由电场强度的定义式E=Fq可知,F-q图象的斜率代表电场强度.斜率大的场强大、斜率小的场强小,故选项B正确,A、C、D错误.【答案】 B图1-3-136. (2012·海南白沙期末)如图1-3-13所示,在沿水平方向的匀强电场中有a、b两点,已知a、b两点在同一竖直平面内,但不在同一电场线上,一个带电小球在重力和电场力作用下由a点运动到b点,在这一运动过程中,以下判断正确的是( )A.带电小球的动能可能保持不变B.带电小球运动的轨迹一定是直线C.带电小球做的一定是匀变速运动D.带电小球在a点的速度可能为零【解析】带电小球由a点运动到b点,重力和电场力不可能平衡,带电小球的动能不可能保持不变,A错.若电场力和重力的合力沿ab连线,且a点速度方向沿ab连线,则带电小球运动轨迹是直线,否则是曲线,B错.由于电场力与重力的合力是恒力,所以小球所做运动为匀变速运动,C正确.小球有可能从静止做匀加速直线运动到b,故D正确.【答案】CD7.在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104 N/C,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值约为( )A.2×10-9 C B.4×10-9 CC.6×10-9 C D.8×10-9 C【解析】带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止,根据平衡条件电场力和重力必然等大反向mg=Eq,则q=mgE=ρ43πr3gE=103×43×3.14×10-9×10104C=4×10-9 C.【答案】 B图1-3-148. (2012·海南文昌中学高二检测)某静电场中的电场线如图1-3-14所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中的虚线所示.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点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能【解析】根据电荷运动轨迹弯曲的情况,可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向,故此点电荷带正电,A选项正确.由于电场线越密,场强越大,点电荷所受的电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此点电荷在N点加速度大,C选项正确.粒子从M点到N点,电场力做正功,根据动能定理得此点电荷在N点的动能大,故D选项正确.【答案】ACD9.(2012·福州八中高二检测)如图1-3-15所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子的重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向的变化情况是( )图1-3-15A.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】等量异种电荷的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到O,电场线由疏到密;从O到B,电场线由密到疏,所以从A→O →B,电场强度应由小变大,再由大变小,而电场强度的方向沿电场线的切线方向,为水平向右,如图乙所示.由于电子处于平衡状态,所受的合外力必为零,故另一个力应与电子所受的电场力大小相等、方向相反.电子所受的电场力与场强方向相反,即水平向左,电子从A→O→B过程中,电场力由小变大,再由大变小,故另一个力方向应水平向右,其大小先变大后变小,所以选项B正确.甲乙【答案】 B10.地球是一个带电体,且电荷均匀分布于地球表面.若已知地球表面附近有一电量为2×10-4 C的正电荷受到4×10-3 N的电场力,且方向竖直向下,则地球带何种电荷?所带总电量为多少?(已知地球半径R=6.4×106m,k=9×109 N·m2/C2)【解析】地球所带电量可以认为集中于地球中心,设地球所带电量为Q,则地球表面附近的场强E=kQR2①据场强定义知E=Fq②将k=9×109 N·m2/C2,R=6.4×106 m,F=4×10-3 N,q=2×10-4 C代入①②,求得Q=9.1×104 C因正电荷受到的电场力竖直向下,故地球表面附近的电场方向竖直向下,即指向地心,地球带负电.【答案】负电9.1×104 C图1-3-1611.如图1-3-16所示,A为带正电Q的金属板,小球的质量为m、电荷量为q,用绝缘丝线悬挂于O点.小球由于受水平向右的电场力而静止在沿金属板的垂直平分线上距板为r的位置,悬线与竖直方向的夹角为θ.试求小球所在处的场强.【解析】如图所示,根据物体的平衡条件可得:F=mg tan θ电根据场强的定义式可以知道小球所在处的场强为:E=F电q=mg tan θq,电场强度的方向水平向右.【答案】mg tan θq,水平向右图1-3-1712.如图1-3-17所示,两个可看成点电荷的带正电小球A和B位于同一竖直线上,在竖直向上的匀强电场中保持不变的距离沿竖直方向匀速下落.已知A 球带电荷量为Q,质量为4m,B球带电荷量为4Q,质量为m,求匀强电场的场强大小和两球间的距离.【解析】以A为研究对象,由平衡条件得QE+k 4Q2r2=4mg以B为研究对象,由平衡条件得4QE=mg+k 4Q2 r2解得E=mg Qr=2Qk3mg.—————————— 新学期 新成绩 新目标 新方向 ——————————桑水 【答案】 mg Q 2Q k 3mg。
鲁科版 物理 选修3-1课本习题第一、二章答案
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第一章 静电场 第1节 静电现象及微观解释课本习题1.D2.B3.解答:可以是A 、B 都带电,A 、B 带异种电荷相互吸引;也可以只有A 或B 带电,带电小球由于静电感应吸引轻小物体。
说明:该题答案并不唯一,可鼓励同学们发表自己的看法,再由同学们或教师归纳总结。
同时可复习静电力的相互作用规律。
4 解答:能。
先将丝绸和玻璃棒相互摩擦过的地方充分接触,然后再分别将两者用验电器检验是否带电。
由于两者带的是异种电荷,充分接触时,两者所带的电荷会被部分或全部中和,从而使验电器的金属箔的张开幅度减小或完全闭合。
5.解答:小球a 向左摆动,接触金属球b 后迅速弹开。
当绝缘金属球b 带上电荷后,由于静电感应,会使小球口靠近b 的一侧带上与b 的电性相反的电荷,而远离a 的一侧带上与b 的电性相同的电荷,虽然口的两侧所带的电荷电量相同,但由于它们离球b 的距离不一样,因此a 、b 两球表现为相互吸引,从而使小球a 向左摆动。
当两球接触后,整个a 球带上了与b 球的电性相同的电荷,因而两球相互排斥。
说明:本题要注意解释何为绝缘金属球,要与绝缘体相区别。
6.解答:如果让一个金属球带上正电荷,它的质量是减少的,因为它失去了电子;如果让它带上负电荷,它的质量是增加的,因为它得到了电子。
说明:教师应说明减少或增加的质量非常小,在一般情况下可忽略不计。
7.解答:(1)由于静电感应。
(2)可在传送带上镀银或增加空气湿度。
第2节 静电力 库仑定律课本习题1.解答:由库仑定律得,它们之间的静电力变为3F ;由库仑定律得,它们之间的静电力变为F /9。
2.解答:氢原子核对核外电子的静电引力提供电子做匀速圆周速动的向心力。
静电力大小22re k F = 由匀速圆周运动规律得r v m F 2= 所以rv m r e k 222= 从上式可得速率 所以周期krm e r v r T ππ22== 3.解答:如下右图所示,对右边小球进行受力分析,它受重力G 、静电力F 1、细线拉力F 2。
2017-2018学年高中物理SWSJ选修3-1课时跟踪检测三 电
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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=Fq,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1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()图1A.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2所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上两点。
若带电粒子运动中只受电场力作用,根据此图可以做出的判断是( )图2A .带电粒子所带电荷的符号B .带电粒子在a 、b 两点的受力方向C .带电粒子在a 、b 两点的加速度何处大D .带电粒子在a 、b 两点的加速度方向解析:选BCD如图所示,由于带电粒子在静电力作用下做曲线运动,所以静电力应指向轨迹的凹侧,且沿电场线,即沿电场线向左,B 正确;由于电场线方向未知,故不能确定带电粒子的电性,A 错误;加速度由静电力产生,由于a 处电场线较b 处密,所以a 处电场强度大,由E =Fq 知,带电粒子在a 处受静电力大,故加速度大,且方向与静电力方向相同,C 、D 正确。
高中物理 第1章 静电场 第3节 电场及其描述自我小测 鲁科版选修3-1(2021年最新整理)
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电场及其描述夯基达标1。
下图是点电荷Q周围的电场线,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2.如下图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在该直线上有a、b两点,用E a、E b 表示a、b两处的场强大小.则()A.a、b两点场强方向相同B.电场线从a指向b,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、E b大小不能确定3。
如下图所示是静电场的一部分电场线的分布.下列说法正确的是( )A.这个电场可能是负点电荷的电场B。
点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大C.点电荷q在A点的瞬时加速度比在B点时的瞬时加速度小(不计重力)D.负电荷在B点处受到电场力的方向沿B点切线方向向左4。
如下图所示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是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力的作用,则由此图可作出正确判断的是()A.带电粒子带负电荷B.带电粒子带正电荷C.带电粒子所受电场力的方向D.带电粒子做匀变速运动5.如下图所示,A为带正电Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止,小球用绝缘丝线悬挂于O点,试求小球所在处的电场强度.6。
鲁科版高中物理选修3-1测试题及答案解析全套
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鲁科版高中物理选修3-1测试题及答案解析全套阶段验收评估(一)静电场(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求,全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列关于点电荷的说法中,正确的是()A.体积大的带电体一定不是点电荷B.当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看做点电荷C.点电荷就是体积足够小的电荷D.点电荷是电荷量和体积都很小的带电体解析:选B一个带电体能否看成点电荷,不能以体积大小、电荷量多少而论,要依具体情况而定,只要在测量精度要求的范围内,带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略,即可视为点电荷,故选项B 正确。
2.仔细观察下列各图,属于防范静电的是()解析:选A题给四个图中,B、C、D均为静电现象的应用,故选项A正确。
3.(2015·浙江高考)如图1所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置。
工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则()图1A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞解析:选D两极板间电场由正极板指向负极板,镀铝乒乓球内电子向正极板一侧聚集,故乒乓球的右侧感应出负电荷,选项A错误;乒乓球受到重力、细线拉力和电场力三个力的作用,选项C错误;乒乓球与任一金属极板接触后会带上与这一金属极板同种性质的电荷,而相互排斥,不会吸在金属极板上,到达另一侧接触另一金属极板时也会发生同样的现象,所以乒乓球会在两极板间来回碰撞,选项B错误、D正确。
4.如图2所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°。
鲁科版高中物理选修3-1第3节电场及其描述.docx
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高中物理学习材料唐玲收集整理第1章 第3节(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)1.在电场中的P 点放一试探电荷-q ,它所受的电场力为F ,则关于P 点的电场强度的说法中,正确的是( )A .E P =Fq,方向与F 方向相同 B .取走-q ,则E P =0C .若试探电荷为-2q ,则E ′P =2E PD .E P 与试探电荷的电荷量的多少以及是否放入试探电荷无关【解析】 公式E =F q是电场强度的比值定义式,适用于一切电场,电场中某点的电场强度仅与电场及具体位置有关,与试探电荷的电荷量、电性及所受电场力F 大小无关.【答案】 D2.关于电场线的叙述,下列说法正确的是( ) A .沿着电场线的方向电场强度越来越小B .在没有电荷的地方,任何两条电场线都不会相交C .电场线是人们假想的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在D .电场线是非闭合曲线,始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远【解析】 沿着电场线方向电势一定降低,但电场强度不一定减小,电场线是为了描述电场的方便而假想存在的,在没有电荷的地方电场线不相交,亦不闭合,可知B 、C 、D 正确.【答案】 BCD3.关于电场强度的定义式E =F q,下列说法中正确的是( )A .式中F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是放入电场中的电荷的电荷量B .电场强度E 与静电力F 成正比,与放入电荷的电荷量q 成反比C .电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那一点所受的静电力D .在库仑定律的表达式F =kQ 1Q 2r 2中,kQ 2r2是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1所在处的电场强度大小;而kQ 1r 2是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2所在处的电场强度大小 【解析】 电场强度是电场本身的属性,其大小只与场源电荷有关,与外界的影响无关,电场中某一点的电场强度的大小等于单位电荷在该点受到的电场力的大小,故可知A 、C 、D 正确.【答案】 ACD4.如图甲所示中AB 是某电场中一条电场线,图乙表示放在电场线a 、b 两点上的检验电荷的电荷量与所受静电力大小之间的函数关系,规定静电力方向由A 向B 为正方向,由此可判定( )A .场源可能是正点电荷,在A 侧B .场源可能是正点电荷,在B 侧C .场源可能是负点电荷,在A 侧D .场源可能是负点电荷,在B 侧【解析】 F -q 图象的斜率的大小表示场强的强弱,因为a 、b 斜率均为正,可知场强方向由A 到B ,又因为a 的斜率小于b 的斜率,可知E a <E b ,故D 正确.【答案】 D5.如下图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线,若带电粒子q (|Q |≫|q |)由a 运动到b ,电场力做正功.已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为F a 、F b ,则下列判断正确的是( )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【解析】 考查电场强度与电场力的关系.a 点的电场线密度比b 点大,电场强度大,同一电荷受到的电场力大,F a >F b ,如果Q 是正电荷,由于电场力对q 做正功,q 受到的电场力方向向右,q带正电,A正确,B不正确.如果Q是负电荷,由于电场力对q做正功,q 受到的电场力方向向右,q带负电,C、D不正确.【答案】 A6.如图所示实线代表一条电场线,线上取一点P,过P点的虚线ab为电场线在P处的切线,虚线cd则是ab的垂线,在P处放一负电荷(不计重力)时,此负电荷在P处的加速度方向是( )A.由P指向d B.由P指向bC.由P指向c D.由P指向a【答案】 D7.如右图所示,AB是某点电荷电场中一条电场线,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点处运动,对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)( )A.电荷向B做匀加速运动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】从静止起动的负电荷向B运动,说明它受电场力向B,负电荷受的电场力方向与电场强度的方向相反,可知此电场线的指向应从B→A,这就有两个可能性:一是B处有正点电荷为场源,则越靠近B处场强越大,负电荷会受到越来越大的电场力,加速度应越来越大;二是A处有负点电荷为场源,则越远离A时场强越小,负试探电荷受到的电场力越来越小,加速度越来越小,故正确答案为D.【答案】 D8.把质量为m的正点电荷q放在电场中,从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述说法正确的是( )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.点电荷所受的电场力方向,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,电荷将沿电场线方向运动,但如果为曲线,则粒子一定不沿电场线方向运动,A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一致,B不正确;而正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切线方向一致,所以C 、D 正确.故正确答案为C 、D.【答案】 CD9.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E 的匀强电场中.小球1和小球2均带正电,电荷量分别为q 1和q 2(q 1>q 2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如右图所示.若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T 为(不计重力及两小球间的电场力)( )A .T =12(q 1-q 2)EB .T =(q 1-q 2)EC .T =12(q 1+q 2)ED .T =(q 1+q 2)E【解析】 以小球1为研究对象,由牛顿第二定律可得:Eq 1-T =ma 以小球2为研究对象,由牛顿第二定律可得:T +Eq 2=ma 两式联立解得:T =12(q 1-q 2)E .【答案】 A10.光滑的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=10-7C ,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,说明二者速度、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=9×109×10-7×10-70.12×1×10-3 m/s 2=9 m/s 2.所以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】 2.7×10-2N 做匀加速直线运动11.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,用细线悬挂质量为m 的带电小球,细线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如右图所示,请问:(1)小球带电荷量是多少?(2)若剪断细线,小球碰到金属板需多长时间?【解析】 (1)由于小球处于平衡状态,对小球进行受力分析,如图所示,T sin θ=qE ,T cos θ=mg ,得q =mg tan θE.(2)由(1)中方程知T =mg cos θ,线剪断后,重力、电场力的合力为mgcos θ,小球的加速度a =gcos θ.小球由静止开始沿着细线拉力的反方向做匀加速直线运动,它经过的位移x=bsin θ,由x =12at 2知t =2xa=2b cos θg sin θ=2bgcot θ.【答案】 (1)mg tam θE(2) 2bgcot θ12.如右图所示为匀强电场中的一簇电场线,A 、B 为电场中的两点,若在A 点放一负电荷,带电荷量为2.0×10-8C ,受电场力大小F A =5×10-5N ,方向向左.(1)请在图中标出这一簇电场线的方向. (2)求A 点电场强度的大小. (3)若将电荷量是4.0×10-10C 的正电荷放在B 点,它受的电场力多大?【解析】 (1)由于负电荷受电场力方向跟电场强度方向相反,所以电场线方向向右. (2)由电场强度的定义得,A 点场强的大小E A =F A q =5×10-52.0×10-8 N/C =2.5×103N/C.(3)由于电场是匀强电场,所以E B =E A =2.5×103N/C ,故正电荷所受的电场力F ′=E B q ′=2.5×103×4.0×10-10N =1.0×10-6N.【答案】 (1)(2)2.5×103N/C (3)1.0×10-6 N。
物理:1.3《电场及其描述》教案(鲁科版选修3-1).doc
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第3节电场及其描述(2课时)【教学目的】1、了解电场,了解场是一种物质.场和实物是物质存在的不同形式.电场存在于电荷周围,电荷通过电场这种物质间接对另一电荷施加静电力的作用.2、理解电场强度,会计算电场强度.理解其矢量性与叠加性,但不要求作复杂的叠加运算.3、知道电场线的物理意义.会用电场线描述电场的强弱和方向,了解点电荷电场和匀强电场等几种电场线的分布特征.【教学重点】理解电场强度,会计算电场强度.理解其矢量性与叠加性,但不要求作复杂的叠加运算.知道电场线的物理意义.会用电场线描述电场的强弱和方向,了解点电荷电场和匀强电场等几种电场线的分布特征【教学难点】了解电场,了解场是一种物质.场和实物是物质存在的不同形式.电场存在于电荷周围,电荷通过电场这种物质间接对另一电荷施加静电力的作用【教学媒体】实验器材:有水龙头的实验室.梳子.丝绸.玻璃棒.带绝缘座的金属球.绝缘细线.铁架台.带电小球课件:视频——模拟电场线实验,《揭密》片段,FLASH课件——模拟电场线【教学过程】【新课导入】利用视频_《揭密》中"大师"远处"发功"推动桌面上装水的搪瓷脸盆,实际上是桌下的人用强磁铁"吸引搪瓷(里面是铁)运动.教师声称自己也会发功,(演示实验)用梳过头的梳子吸引细小水流_请学生来揭密.导出电荷之间的作用力与磁体之间的作用力都可以不通过接触产生.因此施力体比较隐蔽,常被魔术师借用,甚至被骗子利用,我们对这些看起来似乎是不可思议的现象,首先要用科学的方法去分析,要仔细观察思考,不被骗.弹力和摩擦力都需要直接接触.而重力(万有引力)则和电荷之间的作用力与磁体之间的作用力一样,都可以不通过接触产生.这种作用力是怎么从一个物体到另一个物体的呢?这在历史上有过长期的争论:一种观点认为这种作用力是超距作用,从一个物体到另一个物体是直接的不需要介质也不需要时间,这种方式可以表示为:电荷⇔电荷;另一种观点以在19世纪30年代法拉第为代表,认为这些力是通过一种叫"场"的媒介传递的.带电体或磁体周围产生了一种由电或磁产生的物质,法拉第把它们称为电场和磁场,(地球周围则形成引力场),场则对放入其中的某些物体(如电场对放入场中的电荷)产生作用力.这种作用方式可以表示为:电荷⇔电场⇔电荷;;好比是渔民撒开渔网,撞入网中的鱼就"中招"了.【新课内容】1.场是真实存在的:教师提问:如何判断超距作用和场这两种观点谁正确?(学生讨论)如果超距作用是正确的,则这种电荷间的作用力与中间介质无关,且不需要时间.教师指出:实际上法拉第通过实验发现电荷间的作用力与中间介质有关,不同的介质作用力不同.现代物理学还发现这种作用力从一个物体到另一个物体需要时间,这都证明了场的存在."场"虽然不象实物,它看不见,摸不着,但是客观存在的.在后来的许多物理学家的研究下,发现场也与实物一样有质量和能量.电荷周围有电场,磁体周围有磁场,物体周围有引力场.因此我们现在学习电场的研究方法可以推广到磁场和引力场的研究中.场已被证明是一种客观存在的物质形态,电视台和无线电广播电台就是靠激发电磁场的方式发送各种节目信号的。
2017-2018学年高中物理鲁科版选修3-1课时跟踪检测:(二) 静电力 库仑定律
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课时跟踪检测(二)静电力库仑定律1.对于点电荷的理解,正确的是()A.点电荷就是带电荷量很少的带电体B.点电荷就是体积很小的带电体C.体积大的带电体肯定不能看成点电荷D.带电体如果本身的大小和形状对它们间的相互作用影响可以忽略,则可视为点电荷解析:选D点电荷是实际带电体在一定条件下理想化而形成的,当带电体的线度比相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷,与带电体的形状、大小、电荷量多少及具体分布无关,故只有D选项正确。
2.真空中两个点电荷间相互作用的库仑力()A.是一对作用力和反作用力B.与点电荷的电荷量成正比,电荷量大的点电荷受力大,电荷量小的点电荷受力小C.当第三个点电荷移近它们时,力的大小和方向会发生变化D.当两个点电荷的距离趋近于零时,库仑力趋近于无限大解析:选A电荷间相互作用的库仑力遵循牛顿第三定律,等大反向,所以A对,B错。
根据F=kQ1Q2r2知F与Q1、Q2、r有关,与其他因素无关,所以C错。
D项违背库仑定律的“点电荷”的条件,所以D错。
3.有两个点电荷,带电荷量分别是Q和q,相距为d,相互作用力为F,为使作用力加倍,下列可行的是()A.使Q加倍B.使q减为原来的一半C.使Q和q都加倍D.使d减为原来的一半解析:选A根据库仑定律,要使得F′=2F,可以:①使Q加倍,②使q加倍,③让d减为原来的22,正确选项为A。
4.如图1所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。
a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的小。
已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是()图1A .F 1B .F 2C .F 3D .F 4解析:选B a 对c 的斥力沿a →c 方向,b 对c 的引力沿c →b 方向,而b 的带电荷量多,故二力合成后F 2符合要求。
5.如图2所示,光滑绝缘的水平面上的P 点固定一个带正电的点电荷,在它的右侧N 点由静止开始释放一个也带正电的小球(可视为质点),以向右为正方向,下列选项中能反映小球运动速度随时间变化规律的是( )图2解析:选B N 点的小球释放后,受到向右的库仑力作用,开始向右运动,根据库仑定律F =k Q 1Q 2r 2可得,随着两者之间的距离的增大,小球受到的库仑力在减小,根据牛顿第二定律a =Fm 可得,小球做加速度减小的加速直线运动,故选项B 正确。
鲁科版选修3-1知能检测:第1章第3节《电场及其描述》(含答案)
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第3节电场及其描述基础巩固1.电场中有一点P,下列哪种说法是正确的()A.若放在P点电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B.若P点没有检验电荷,则P点场强为零C.P点场强越大,则同一电荷在P点所受电场力越大D.P点的场强方向为试探电荷在该点受力方向答案:C2.关于电场线的下列说法中正确的是()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.沿电场线方向,电场强度越来越小C.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力就越大D.在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的电场力大小恒定答案:C3.关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系正确的说法是()A.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同B.带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合C.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合D.带电粒子只受电场力作用,其运动轨迹可能与电场线重合答案:D4.如图1-3-10中带箭头的直线是某一电场中的一条电图1-3-10场线,在该直线上有a 、b 两点,用E a 、E b 表示a 、b 两处的场强大小,则( )A .a 、b 两点场强方向相同B .电场线从a 指向b ,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 、E b 大小不能确定答案:AD知能提升5.一负电荷从电场中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1-3-11所示,则A 、B 所在区域的电场线分布情况可能是下图中的 ( )解析:电荷在电场力的作用下做加速度逐渐增大的加速运动,所以可以判断电场强度越来越大,再由电荷带负电,可知电荷逆着电场线运动,故C 正确.答案:C6.图1-3-12中a 、b 是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q 1、Q 2,MN 是ab 连线的中垂线,P 是中垂线上的一点,下列哪种情况能使P 点场强方向指向MN 的右侧 ( )A .Q 1、Q 2都是正电荷,且Q 1<Q 2B .Q 1是正电荷,Q 2是负电荷,且Q 1>|Q 2|C .Q 1是负电荷,Q 2是正电荷,且|Q 1|<Q 2D .Q 1、Q 2都是负电荷,且|Q 1|>|Q 2|解析:Q 1、Q 2产生的电场在P 点叠加,利用矢量的合成可以判断答案为B. 答案:B7.如图1-3-13所示,一个带负电的油滴以初速v 0从图1-3-11图1-3-12P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中,若油滴到达最高点C 时速度大小仍为v 0,则油滴最高点的位置在( )A .P 点的左上方B .P 点的右上方C .P 点的正上方D .上述情况都可能解析:当油滴到达最高时,重力做了负功,要使油滴的速度仍为v 0,需电场力做正功,因而C 点应在P 点左侧.答案:A8.在水平向右的匀强电场中,有一质量为m ,带正电的小球,用长为l 的绝缘细线悬挂于O 点,当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ,如图1-3-14所示.现在B 点给小球一个初速度v 0,使小球能在竖直平面内做圆周运动.试问:小球在做圆周运动的过程中,在哪一位置速度最小?最小值多大?解析:将小球受的重力,电场力等效成一个力F ,如图,则F =mg cos θ,小球由B →A 受等效力F 和绝缘细线的拉力作用,由动能定理:-mg cos θ·2l =12m v A 2-12m v 02v A = v 02-4gl cos θ.答案:A 点v 02-4gl cos θ图1-3-13 图1-3-14。
鲁科版高二物理选修3-1同步练习电场及其描述
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电场中的导体1、如图所示,两个相同的空心金属球M 和N ,M 带-Q 电荷,N 不带电,旁边各放一个不带电的金属球P 和R (M 、N 相距很远,互不影响),当将带正电Q 的小球分别放入M 和N 的空腔球心处时( )A.P 、R 上均出现感应电荷B.P 、R 上均没有感应电荷C.P 上有感应电荷,而R 上没有感应电荷D.P 上没有感应电荷,而R 上有感应电荷2、如图所示,较厚的空腔球形导体壳中有一个正点电荷,则图中a 、b 、c 、 d 各点的电场强度大小关系为()A.a b c d E E E E >>>B.a d b c E E E E =>>C.a c d h E E E E >>>D.a b c d E E E E <<=3、如图所示,放在绝缘台上的金属网罩B 内放有一个不带电的验电器C ,若把一带有正电荷的A 移近金属罩B ,则( )A.在B的外表面出现感应电荷B.在B的内表面出现正电荷C.验电器的金属箔片将张开D.B的左端出现负电荷4、下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是( )A.B.C.D.5、如图所示,一个不带电的枕形导体,固定在绝缘支架上,左端通过开关S接地,A B、是导体内部的两点,当开关S断开时,将带正电的小球置于导体左侧.下列说法正确的是( )A.A B、两点的电场强度相等,且都不为零B.A B、两点的电场强度不相等C.导体上的感应电荷在A B 、两点的电场强度大小相等D.当开关S 闭合时,电子沿导线从大地向导体移动6、如图所示,A 、B 、C 三点是同一圆周上的三等分点,若在B 、C 两点放等量的正电荷,则A 点的电场强度大小为E 。
若将C 点的电荷改为与B 点所放电荷的电荷量大小相同的负电荷,则A 点的电场强度大小应为( )A.EB.2EC.3ED.3E 7如图所示,金属壳放在绝缘垫上,能起到屏蔽点电荷电场作用的是( )A.B.C.D.8、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,2OM ON R ==.已知M 点的场强大小为E ,则N 点的场强大小为( )A.22kq E R -B.24kq R C.24kq E R - D.24kq E R + 9、如图所示,在真空中把一绝缘导体AB 向带负电的小球P 缓慢地靠近(不相接触)时,下列说法中正确的是( )A.端的感应电荷越来越多B.导体内部电场强度越来越大C.导体的感应电荷在M 点产生的电场强度大于在N 点产生的电场强度D.导体的感应电荷在M 、N 两点产生的电场强度相等10、如图所示,带负电的点电荷旁有一接地大金属板,A 为金属板内的一点,B 为金属板左侧外表面上的一点,下列关于金属板上感应电荷在A 点和B 点的场强方向判断正确的是( )A.感应电荷在A 点的场强沿1E 方向B.感应电荷在A 点的场强沿2E 方向C.感应电荷在B 点的场强可能沿3E 方向D.感应电荷在B 点的场强可能沿4E 方向1答案及解析:答案:D解析:在题图1中,球心处小球带正电会对N 产生静电感应,使N 的内表面带负电,外表面带 正电,由于外表面带正电会对R 产生静电感应,使R 出现感应电荷,选项BC 错误;在题图2中,由于球心处小球和M 带上等量异种电荷,它们在M 外表面以外的空间产生的合场强处处为零,所以对P 不会产生静电感应,P 上没有感应电荷,选项D 正确,A 错误.2答案及解析:答案:C解析:当静电平衡时,空腔球形导体壳内壁感应出负电荷,外壁感应出正电荷,感应电荷形成的场强与点电荷形成的场强叠加,导致空腔球形导体壳内部场强为零。
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课时跟踪检测(三) 电场及其描述
1.下列关于电场的说法正确的是( )
A .点电荷在其周围空间激发的电场是匀强电场
B .电场线的疏密可以表示电场强弱
C .电场不是物质存在的形式之一
D .电场中的两条电场线可以相交
解析:选B 点电荷在其周围空间激发的电场不是匀强电场,选项A 错误;用电场线描述电场时,电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线在某点的切线方向表示场强的方向,选项B 正确;电场是物质存在的一种特殊形式,选项C 错误;试探电荷放入电场中时,只受到一个方向的作用力,如果电场线相交,试探电荷在该点就有两个受力方向了,与事实
不符,选项D 错误。
2.在电场中某点引入电荷量为q 的正电荷,这个电荷受到的电场力为F ,则( )
A .在这点引入电荷量为2q 的正电荷时,该点的电场强度将等于
F
2q B .在这点引入电荷量为3q 的正电荷时,该点的电场强度将等于
F
3q
C .在这点引入电荷量为2e 的正离子时,则离子所受的电场力大小为2e ·
F
q
D .若将一个电子引入该点,则由于电子带负电,该点的电场强度的方向将和在这一点引
入正电荷时相反
解析:选C 电场强度是描述电场力的性质的物理量,它是由产生电场的电荷以及在电场中各点的位置决定的,与某点有无电荷或电荷的正负无关,所以排除选项中的A 、B 、D ,而电场力F =Eq 不仅与电荷在电场中的位置有关,还与电荷q 有关,该题中根据场强的定义式可知该点的场强大小为E =F q ,则正离子所受的电场力大小应为F =E ·2e =F q
·2e ,C 正确。
3.关于电场线,下述说法中正确的是( )
A .电场线是客观存在的
B .电场线与电荷运动的轨迹是一致的
C .电场线上某点的切线方向与电荷在该点受力方向可以不同
D .沿电场线方向,场强一定越来越大
解析:选C 电场线不是客观存在的,是为了形象描述电场的假想线,A 选项是错的。
电荷运动的轨迹与电场线不一定一致,何况运动轨迹与初速度大小方向有关,可能的轨迹很多,而电场线是一定的,所以B 选项也是错的。
正电荷在电场中受的电场力方向与该点电场线切
线方向相同,而负电荷所受电场力与该点电场线切线方向相反,选项C 是正确的。
场强大小
与场强的方向无关,与电场线方向无关,D 选项是错的。
4.图1表示一个电场中a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力
与电荷量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是( )
图1
A .该电场是匀强电场
B .这四点场强的大小关系是E d >E a >E b >E c
C .这四点场强的大小关系是E a >E b >E c >E d
D .无法比较这四点场强大小关系
解析:选B 由公式E =F q
可得,F 与q 成正比,比值即等于场强E 。
所以在图中可得斜率
越大E 越大。
5.如图2所示是点电荷Q 周围的电场线,以下判断正确的是( )
图2
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 电场线总是从正电荷或无穷远处出发,终止于无穷远处或负电荷。
所以Q 是正电荷,电场线的疏密表示场强的强弱,电场线密的地方电场强,疏的地方电场弱,所以
A 点的电场强度大于
B 点的电场强度,故选项A 正确。
6.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ,已知质点的速率是递减的。
关于b 点电场强度E 的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切
线)( )。