2019-2020版高中物理 第一章 3 電場(chǎng)強(qiáng)度課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1

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1、3電場(chǎng)強(qiáng)度1.(2019山東滕州校級(jí)月考)有關(guān)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=的說法正確的是(D)A.該定義式只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)B.F是試探電荷所受到的力,q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷所帶的電荷量C.電場(chǎng)強(qiáng)度方向與F的方向相同D.由該定義式可知,場(chǎng)中某點(diǎn)電荷所受的靜電力大小與該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小成正比解析:定義式E=對(duì)任何電場(chǎng)都適用,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;公式中F是試探電荷在這一點(diǎn)所受的靜電力大小,q是指試探電荷的電荷量,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電場(chǎng)強(qiáng)度方向與正電荷在該點(diǎn)所受靜電力F的方向相同,與負(fù)電荷所受靜電力F的方向相反,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由定義式可得F與E成正比,所以選項(xiàng)D正確.2.(2019天津月考)(多選)真空中距點(diǎn)

2、電荷(電荷量為Q)為r的A點(diǎn)處,放一個(gè)帶電荷量為q(qQ)的點(diǎn)電荷,q受到的靜電力大小為F,則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為(BD)A. B.C.kD.k解析:由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義可知A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為E=,又由庫(kù)侖定律知F=,代入后得E=k,故選項(xiàng)B,D正確,A,C錯(cuò)誤.3.(2019吉林梅河口校級(jí)檢測(cè))如圖所示是點(diǎn)電荷Q周圍的電場(chǎng)線,圖中A到Q的距離小于B到Q的距離.以下判斷正確的是(A)A.Q是正電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.Q是正電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.Q是負(fù)電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.Q是負(fù)電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度解析:正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)是向外輻射的,

3、電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大,所以選項(xiàng)A正確.4.(2019青海校級(jí)月考)如圖(甲)所示,AB是一個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,圖(乙)則是放在電場(chǎng)線上a,b處的檢驗(yàn)電荷的電荷量與所受靜電力大小間的函數(shù)圖象(Fq圖象),若電場(chǎng)方向由A指向B,由此可以判定(D)A.場(chǎng)源電荷可能是正電荷,位置在A側(cè)B.場(chǎng)源電荷可能是負(fù)電荷,位置在A側(cè)C.場(chǎng)源電荷可能是正電荷,位置在B側(cè)D.場(chǎng)源電荷可能是負(fù)電荷,位置在B側(cè)解析:由F=qE和題圖(乙)可知,q相同時(shí)b點(diǎn)的靜電力較大,故場(chǎng)源電荷在B側(cè),由于電場(chǎng)方向是由A指向B,則場(chǎng)源電荷為負(fù)電荷,故選項(xiàng)D正確.5.(2019山西校級(jí)月考)兩個(gè)等量點(diǎn)電荷P,Q在真空中產(chǎn)

4、生的電場(chǎng)線(方向未畫出)如圖所示,一電子在A,B兩點(diǎn)所受的靜電力分別為FA和FB,則它們的大小關(guān)系為(B)A.FA=FBB.FAFBC.FAEB.根據(jù)靜電力F=qE知,FAFB,選項(xiàng)B正確,A,C,D錯(cuò)誤.6.(2019浙江余姚校級(jí)月考)點(diǎn)電荷A和B,分別帶正電和負(fù)電,電荷量分別為4Q和Q,在A,B連線上,如圖所示,電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方在(A)A.B的左側(cè)B.A的右側(cè)C.A和B之間D.A的右側(cè)及B的左側(cè)解析:在B的左側(cè),A產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度向左,B產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度向右,電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反,但由于A的電荷量大于B的電荷量,且A較遠(yuǎn),由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式可知,在同一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小可能相等,所以合電場(chǎng)強(qiáng)度可能

5、為零,故A正確;A的右側(cè),A產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度向右,B產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度向左,電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反,而且A的電荷量大于B的電荷量,且A較近,由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式可知,在同一點(diǎn)A的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于B的電場(chǎng)強(qiáng)度,所以合電場(chǎng)強(qiáng)度不可能為零,故B,D錯(cuò)誤;A和B之間兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向均向左,合電場(chǎng)強(qiáng)度不可能為零,故C錯(cuò)誤.7.(2019湖北宜昌校級(jí)檢測(cè))如圖所示,真空中O點(diǎn)有一點(diǎn)電荷,在它產(chǎn)生的電場(chǎng)中有A,B兩點(diǎn),A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EA,方向與AB連線成60角,B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EB,方向與AB連線成30角.關(guān)于A,B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小EA,EB的關(guān)系,以下結(jié)論正確的是(D)A.EA=EBB.EA=EB

6、C.EA=EBD.EA=3EB解析:由題圖可知,rB=rA,再由E=可知,=3,故D正確.8.(2019安徽合肥測(cè)試)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,M,N兩點(diǎn)位于x軸上,G,H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示.M,N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷,一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí),G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零.靜電力常量用k表示.若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn),則H點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向分別為(B)A.,沿y軸正向B.,沿y軸負(fù)向C.,沿y軸正向D.,沿y軸負(fù)向解析:處于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷在G點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E1=k,方向沿y軸負(fù)向;又因?yàn)镚點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,所以M,N處兩負(fù)點(diǎn)電荷在G點(diǎn)共同產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E2=E1=k,方向沿y軸正向

7、;根據(jù)對(duì)稱性,M,N處兩負(fù)點(diǎn)電荷在H點(diǎn)共同產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E3=E2=k,方向沿y軸負(fù)向;將該正點(diǎn)電荷移到G處,該正點(diǎn)電荷在H點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E4=k=,方向沿y軸正向,所以H點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=E3-E4=,方向沿y軸負(fù)向,故選項(xiàng)B正確.9.(2018北京海淀區(qū)期末)如圖所示,用30 cm的細(xì)線將質(zhì)量為410-3 kg的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)下,當(dāng)空中有方向?yàn)樗较蛴?、大小?104 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),小球偏轉(zhuǎn)37后處在靜止?fàn)顟B(tài).(g取10 N/kg)(1)分析小球的帶電性質(zhì)及所帶電荷量;(2)若把細(xì)繩剪斷,小球做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?解析:(1)對(duì)小球受力分析,如圖所示.由于小球靜止,則所受靜電力F與

8、電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,所以小球帶正電.由平衡條件知,Eq=mgtan 37解得q=310-6 C.(2)由受力分析可知靜電力恒定、重力恒定,故其合力亦恒定,F合=mg剪斷細(xì)繩后,小球?qū)⒆龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng),加速度為a=g=12.5 m/s2.答案:(1)帶正電310-6 C(2)見解析(教師備用)1.(2019四川攀枝花模擬)均勻帶電的球體在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng).如圖所示,在半球體上均勻分布正電荷,總電荷量為q,球半徑為R,MN為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線,在軸線上有A,B兩點(diǎn),A,B關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,AB=4R.已知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

9、(B)A.+E B.-EC.+E D.-E解析:若將帶電荷量為2q的球面放在O處,均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng),則在A,B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為EA=EB=,由題知半球面上的電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EB=-E,故選B.2.(2018四川遂寧檢測(cè))在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=k的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,取O點(diǎn)為圓心,r為半徑作一圓周,在O點(diǎn)固定一帶電荷量為+Q的正點(diǎn)電荷,ac,bd為相互垂直的兩條直徑,其中bd與電場(chǎng)線平行,不計(jì)試探電荷的重力,如圖所示.則(B)A.把一正試探電荷+q放在a點(diǎn),試探電荷恰好處于平衡B.把一負(fù)試探電荷-q放在b點(diǎn),試探電荷恰好處

10、于平衡C.把一負(fù)試探電荷-q放在c點(diǎn),試探電荷恰好處于平衡D.把一正試探電荷+q放在d點(diǎn),試探電荷恰好處于平衡解析:點(diǎn)電荷+Q在a點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)方向?yàn)樗较蛴?大小為Ea=k,與電場(chǎng)E疊加后合電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)樾毕蛴疑戏?故正試探電荷受力不平衡,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷+Q 在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下,大小為Eb=k,與電場(chǎng)E疊加后合電場(chǎng)強(qiáng)度為零,試探電荷正好受力平衡,選項(xiàng)B正確;在c點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)樾毕蜃笊戏?電場(chǎng)不為零,試探電荷不能平衡,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在d點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上,電場(chǎng)不為零,試探電荷不能平衡,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3.(2018山東淄博期末)如圖所示,一根光滑絕緣細(xì)桿與水平面成=30角

11、傾斜固定.細(xì)桿的一部分處在電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度E=2104 N/C.在細(xì)桿上套有一個(gè)帶負(fù)電的小球,帶電荷量為q=110-5 C、質(zhì)量為m=310-2 kg.現(xiàn)使小球從細(xì)桿的頂端A由靜止開始沿桿滑下,并從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),小球在電場(chǎng)中滑至最遠(yuǎn)處的C點(diǎn).已知AB間距離x1=0.4 m,g=10 m/s2.求:(1)小球通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB;(2)小球進(jìn)入電場(chǎng)后滑行的最大距離x2;(3)試畫出小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中的vt圖象.解析:(1)對(duì)小球,AB段,由牛頓第二定律得mgsin =ma1解得a1=5 m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有=2a1x1解得vB=2 m/s.(2)對(duì)小球,BC段,由牛頓第二定律得qEcos -mgsin =ma2解得a2=5 m/s2又=2a2x2解得x2=0.4 m.(3)對(duì)AB段有x1=t1,得t1=0.4 s對(duì)BC段有x2=t2,得t2=0.4 s畫出小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中的vt圖象如圖所示.答案:(1)2 m/s(2)0.4 m(3)見解析6