《高中物理第一章静电场课时提升作业三1.3电场强新人教选修3_1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第一章静电场课时提升作业三1.3电场强新人教选修3_1（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时提升作业 三 电场强度(40分钟100分)一、选择题(本题共8小题，每小题7分，共56分)1.(多选)以下关于电场和电场线的说法中正确的是()A.电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅在空间相交，也能相切B.在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大D.电场线是人们假设的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在【解析】选C、D。电场是客观存在的物质，看不见，摸不着，而电场线是为形象描述电场而假想产生的；由于场强是矢量，在某点的大小和方向具有唯一性，且电场线上某点的场强方向是该点的切线方向，所以电场线不能
2、相交，否则违背场强的矢量性；电场线只是大体形象描述电场，不画的区域场强不一定为零，故选项A、B错误，选项D正确； 据F=Eq可知同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，选项C正确。2.关于电场强度的定义式为E=，下列说法中正确的是()A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是检验电荷所受到的电场力，q是产生电场的电荷电量C.场强的方向与F的方向相同D.由该定义式可知，电场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比【解析】选D。E=Fq是电场强度的定义式，适用于任何电场，故A错误；公式中F是检验电荷所受的电场力，q是检验电荷的电荷量，故B错误；场强的方向与放在该点的正电荷所受的电场力
3、方向相同，与放在该点的负电荷所受的电场力方向相反，故C错误；由F=Eq得知，电场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比，故D正确。3.如图是点电荷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。点电荷的电场是向外辐射的，电场线密的地方电场强度大，所以选项A正确。【补偿训练】如图所示为电场中的一根电场线，在该电场线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示两处电场强度
4、的大小，则()A.a、b两点的电场强度方向相同B.因为电场线由a指向b，所以EaEbC.因为电场线是直线，所以Ea=EbD.Ea、Eb电场强度方向不相同【解析】选A。电场线的疏密程度反映了电场强度的大小，由于只有一根电场线，题目中也没有明确指出这根电场线是什么电场中的电场线，故无法判断a、b两点的电场强度大小；电场线的切线方向表示电场强度的方向，故a、b两点的电场强度方向相同。4.(2018榆林高二检测)如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称。要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷+
5、Q，则该点电荷+Q应放在() A.A点 B.B点C.C点D.D点【解析】选D。设等量电荷q的正、负点电荷在O点的电场强度分别为E1、E2，如图所示，根据电场的叠加原理可知，若要圆心O处的电场强度为零，正点电荷应放在D点，D正确。【补偿训练】1.如图所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心O处产生的电场强度大小为E。现改变a处点电荷的位置，使O点的电场强度改变，下列叙述正确的是()A.移至c处，O处的电场强度大小不变，方向沿OeB.移至b处，O处的电场强度大小减半，方向沿OdC.移至e处，O处的电场强度大小减半，方向沿OcD.移至
6、f处，O处的电场强度大小不变，方向沿Oe【解析】选C。放置在a、d两处的等量正、负点电荷在圆心O处产生的电场强度方向相同，每个电荷在圆心O处产生的电场强度大小为E2。根据场强叠加原理，a处正电荷移至c处，O处的电场强度大小为E2，方向沿Oe，选项A错误；a处正电荷移至b处，O处的电场强度大小为2E2cos 30=E，方向沿eOd的角平分线，选项B错误；a处正电荷移至e处，O处的电场强度大小为E2，方向沿Oc，选项C正确；a处正电荷移至f处，O处的电场强度大小为2E2cos 30=E，方向沿cOd的角平分线，选项D错误。2.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点放置
7、一个静止的点电荷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【解析】选C。因为中垂线上半部分的各点电场强度的矢量和方向相同；均为O指向P，而O至无穷远处电场强度先增大、后减小，电场强度最大的位置有可能在OP之间，也可能在OP的延长线上，所以点电荷A从P至O一直加速，到O时v最大，而加速度的大小变化不确定，即只有C正确。5.(多选)四种电场中分别标有a、b两点，
8、两点电场强度相同的是()A.甲图：与点电荷等距的a、b两点B.乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图：匀强电场中的a、b两点【解析】选B、D。A项甲图中两点电场线方向不同，故电场强度的方向不同，故A错误； B项a、b两点电场线方向均为水平向左，且两点关于连线对称，电场强度相等，故B正确； C项a、b两点的场强方向不同，故C错误； D项a、b两点都处在匀强电场中，电场强度相同，故D正确。【总结提升】等量异种点电荷形成的电场特点(1)两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷，在连线中点处电场强度最小。(2)两
9、个点电荷连线的中垂线(中垂面)上电场线方向都相同，与中垂线垂直。在中垂线(中垂面)上到连线中点等距离处各点的电场强度等大同向。由连线中点沿中垂线(中垂面)向外电场强度逐渐减小。(3)在中垂线(中垂面)上的电荷受到的电场力方向总与中垂线(中垂面)垂直，因此，在中垂线(中垂面)上移动电荷电场力不做功。【补偿训练】(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。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、
10、O、F三点比较，O点场强最强D.B、O、C三点比较，O点场强最弱【解析】选A、C、D。 根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同，这两点场强的方向均由BC，方向相同，选项A正确；根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、 D两点场强大小相同，由图看出，A、D两点场强方向相同，选项B错误；由图看出，E、F两点中，电场线疏密程度相同，两点场强方向相同，而E、O、F三点比较，O点场强最强，选项C正确；由图看出，B、 O、C三点比较，O点场强最弱，选项D正确。6.如图所示，质量为m，带正电的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为
11、()A.继续匀速下滑B.将加速下滑C.减速下滑D.上述三种情况都有可能发生【解析】选A。设斜面的倾角为，滑块没有进入电场时，根据平衡条件得：mgsin=f，FN=mgcos，又f=FN，得mgsin=mgcos，即sin=cos；当滑块进入电场时，设滑块受到的电场力大小为F，根据正交分解得(mg+F)sin=(mg+F)cos，即受力仍平衡，所以滑块仍做匀速运动，故选A。7.如图所示，光滑绝缘细杆与水平面成角固定，杆上套有一带正电小球，质量为m，带电荷量为q，为使小球静止在杆上，可加一匀强电场，所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止()A.垂直于杆斜向上，场强大小为mgcosqB.
12、竖直向上，场强大小为C.垂直于杆斜向上，场强大小为mgsinqD.水平向右，场强大小为mgcotq【解析】选B。若所加电场的场强垂直于杆斜向上，对小球受力分析可知，其受到竖直向下的重力、垂直于杆斜向上的电场力和垂直于杆方向的支持力，在这三个力的作用下，小球沿杆方向上不可能平衡，选项A、C错误；若所加电场的场强竖直向上，对小球受力分析可知，当E=时，电场力与重力等大反向，小球可在杆上保持静止，选项B正确；若所加电场的场强水平向右，对小球受力分析可知，其共受到三个力的作用，假设小球此时能够静止，则根据平衡条件可得Eq=mgtan，所以E=mgtanq，选项D错误。8.(多选)(2018新乡高二检测
13、)如图所示，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，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，则由此图可做出的判断是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向左D.带电粒子做匀变速运动【解析】选A、C、D。因为带电粒子只受电场力作用而做曲线运动，如题图所示，所以电场力指向曲线内侧，即电场力的方向与场强的方向相反，带电粒子必带负电荷；因带电粒子在匀强电场中运动，故带电粒子所受电场力为恒力，做匀变速运动。故A、C、D正确。二、非选择题(本题共2小题，共44分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9.(22
14、分)用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.010-2 kg，所带电荷量为+2.010-8 C。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成30角(如图所示)。求这个匀强电场的电场强度(g取10 N/kg)。【解析】小球在三个共点力的作用下处于平衡状态，受力分析如图所示。小球在重力mg、电场力F及绳的拉力T作用下处于平衡状态，则有F=mgtan 30，而F=qE，所以，电场强度E=mgtan30q= N/C2.89106 N/C。答案：2.89106 N/C【补偿训练】如图所示，一质量为m = 1.010-2 kg，带电量为q = 1.010-6 C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的
15、匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成60角。小球在运动过程中电量保持不变，重力加速度g取10 m/s2。 (1)判断小球带何种电荷？ (2)求电场强度E。 (3)若在某时刻将细线突然剪断，求经过1 s时小球的速度为多大？【解析】(1)由题图可知，小球向电场强度的反方向运动，故小球受向左的电场力，故小球带负电。(2)小球的电场力F=qE，由平衡条件得：F=mgtan，解得电场强度E=mgtanq=1.010-21031.010-6 N/C=105 N/C。(3)剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动，经过1 s时小球的速度为v。小球所受合外力F合=由牛顿第二定律有F合=ma又由运动学公式v=at解得小球的速度v=20 m/s答案：(1)负电荷(2)105 N/C(3)20 m/s10.(22分)电荷量为q=110-4 C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示
