13 電場強(qiáng)度 應(yīng)用創(chuàng)新演練人教版選修31

1、1.3 電場強(qiáng)度 應(yīng)用創(chuàng)新演練（人教版選修3-1）隨堂基礎(chǔ)鞏固1.關(guān)于電場，下列敘述中正確的是()A.對點電荷激發(fā)的電場，以點電荷為球心、r為半徑的球面上，各點的電場強(qiáng)度都相同B.正電荷周圍的電場強(qiáng)度一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)度大C.在電場中某點放入試探電荷q，該點的電場強(qiáng)度為E，取走q后，該點電場強(qiáng)度不為零D.試探電荷所受電場力很大，該點電場強(qiáng)度一定很大解析：電場強(qiáng)度是矢量，不僅有大小，而且有方向，以點電荷Q為球心、半徑為r的球面上，電場強(qiáng)度的大小E相同，但方向不同，A錯誤。在正電荷和負(fù)電荷周圍確定電場強(qiáng)度的方法相同，將試探電荷q放到某點，q所受的電場力為F，那么E。由此可見，電場強(qiáng)度的大小與

2、電荷的正、負(fù)并沒有什么關(guān)系，B錯誤。電場強(qiáng)度E是反映電場性質(zhì)的物理量，試探電荷是用來體現(xiàn)這一性質(zhì)的“工具”，C正確。E，式中E的大小并不是由F、q來決定的。在電場中某一點放入一試探電荷q，那么q越大，F(xiàn)越大，而這一比值不變，D錯誤。答案：C2.下列關(guān)于電場線的幾種說法中，正確的有()A.沿電場線的方向，電場強(qiáng)度必定越來越小B.在多個電荷產(chǎn)生的電場中，電場線是可以相交的C.點電荷在電場中的運(yùn)動軌跡一定跟電場線是重合的D.電場線越密的地方，同一試探電荷所受的電場力越大解析：負(fù)點電荷的電場沿電場線方向電場強(qiáng)度增大，A選項錯；根據(jù)電場的唯一性的原則，多個電荷在某一點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度應(yīng)是每一個電荷在該點產(chǎn)

3、生的電場強(qiáng)度的矢量和，只能有唯一的電場強(qiáng)度，B選項錯；運(yùn)動的軌跡和電場線不一定重合，C選項錯；根據(jù)電場線的物理意義，電場線密的區(qū)域，電場強(qiáng)度大，同樣，試探電荷受到的電場力越大，D選項是正確的。答案：D3.電場中有一點P，下列說法正確的是()A.若放在P點電荷的電荷量減半，則P點的電場強(qiáng)度減半B.若P點沒有檢驗電荷，則P點電場強(qiáng)度為零C.P點電場強(qiáng)度越大，則同一電荷在P點所受靜電力越大D.P點的電場強(qiáng)度方向為該點的電荷的受力方向解析：電場中某點的電場強(qiáng)度是不依賴于檢驗電荷而客觀存在的。但為了知道電場中某點的電場強(qiáng)度，可以把一個檢驗電荷放入該點，其受到的靜電力F與自身的電荷量q的比值可反映該點電場

4、強(qiáng)度的大小，但該點的電場強(qiáng)度由電場本身決定，與檢驗電荷的電荷量多少、電性、有無均無關(guān)，所以A、B錯。由EF/q得FEq，當(dāng)q一定時，F(xiàn)與E成正比，所以C正確。電場中某點的電場強(qiáng)度方向規(guī)定為正電荷在該點時受到的電場力方向，與負(fù)電荷受力的方向相反，由于D選項中未說明該點電荷的正負(fù)，故不能確定P點的電場強(qiáng)度方向是否與電荷的受力方向相同。D錯。 答案：C4.在真空中有兩個點電荷q1和q2分別位于A和B，如圖1318所示相距20 cm，q1為4×108 C，q2為8×108 C。則：(1)在AB連線上A點的外側(cè)離A點20 cm處的D點電場強(qiáng)度大小、 圖1318方向如何？(2)能否在D

5、點處引入一個帶負(fù)電的點電荷q，通過求出q在D處受到的合電場力，然后根據(jù)EF/q求出D處的電場強(qiáng)度大小和方向？解析：(1)q1在D點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度E1k9×109× N/C9×103 N/C，方向向右。q2在D點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度E2k9×109× N/C4.5×103 N/C，方向向左。D點的合電場強(qiáng)度EE1E24.5×103 N/C，方向向右。(2)可以。因為電場中某點的電場強(qiáng)度由電場本身決定，與放入電荷無關(guān)，無論放入電荷的帶電荷量是多少，也不論放入電荷的正、負(fù)，該點的電場強(qiáng)度大小、方向是確定的。答案：4.5×103

6、 N/C，方向向右(2)能課時跟蹤訓(xùn)練(滿分50分時間30分鐘)一、選擇題(本大題共8個小題，每小題4分，共計32分。每小題至少有一個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1.關(guān)于電場強(qiáng)度E，下列說法正確的是()A.由E知，若q減小為原來的1/2，則該處電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍B.由Ek知，E與Q成正比，而與r2成反比C.由Ek知，在以Q為球心、r為半徑的球面上，各處電場強(qiáng)度均相同D.電場中某點電場強(qiáng)度方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向解析：因EF/q為電場強(qiáng)度定義式，而電場中某點的電場強(qiáng)度E只由電場本身決定，與是否引入試探電荷及q的大小、正負(fù)無關(guān)，故A錯；Ek是點電荷Q的電場中各點

7、電場強(qiáng)度的決定式，故B對；因電場強(qiáng)度為矢量，E相同意味著大小、方向都相同，而在選項C中所述球面上各處E方向不同，故C錯；因所放電荷的電性不知，若為正電荷q，則E與q受力方向相同，否則相反，故D錯。答案：B2.下列說法中正確的是()A.電場線為直線的電場是勻強(qiáng)電場B.在電荷Q所產(chǎn)生的電場中，以Q為球心，半徑為r的球面上各點電場強(qiáng)度Ek都相等，故在這一球面上的電場為勻強(qiáng)電場C.當(dāng)一個點電荷q在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動時，它所受電場力的大小和方向都不變D.正點電荷只受電場力作用時，在勻強(qiáng)電場中一定沿電場線運(yùn)動解析：電場線為直線的電場不一定是勻強(qiáng)電場，如正點電荷或負(fù)點電荷的電場線均為直線，但都不是勻強(qiáng)電場，A錯

8、；B項中，只是電場強(qiáng)度大小相等，而方向各不相同，故不是勻強(qiáng)電場，B錯；電場力FEq，在勻強(qiáng)電場中，E的大小、方向均不變，故F大小、方向也不變，C對；若正點電荷有一與電場線成某一夾角的初速度，就不會沿電場線運(yùn)動，D錯。答案：C3如圖1甲所示，在某一電場中有一條直電場線，在電場線上取A、B兩點，將一個電子由A點以某一初速度釋放，它能沿直線運(yùn)動到B點，且到達(dá)B點時速度恰為零，電子運(yùn)動的vt圖像如圖乙所示。則下列判斷正確的是()AB點場強(qiáng)一定小于A點場強(qiáng) 圖1B電子在A點的加速度一定小于在B點的加速度CB點的電勢一定低于A點的電勢D該電場若是正點電荷產(chǎn)生的，則場源電荷一定在A點左側(cè)解析：從圖乙可知，電

9、子從點A運(yùn)動到點B做勻減速運(yùn)動，加速度不變，電場應(yīng)為勻強(qiáng)電場，A、B項錯；電子從A到B，電場力做負(fù)功，電子的電勢能增加，則B點電勢較低，C項正確；該電場不可能是點電荷產(chǎn)生的，D項錯。答案：C4.把質(zhì)量為m的正點電荷q，在電場中由靜止釋放，在它運(yùn)動過程中如果不計重力，下列說法正確的是()A.點電荷運(yùn)動軌跡必與電場線重合B.點電荷的速度方向，必與所在點的電場線的切線方向一致C.點電荷的速度方向，必與所在點的電場線的切線方向一致D.點電荷的受力方向，必與所在點的電場線的切線方向一致解析：正點電荷q由靜止釋放，如果電場線為直線，點電荷將沿電場線運(yùn)動，但如果電場線是曲線，點電荷一定不沿電場線運(yùn)動(因為如

10、果沿電場線運(yùn)動，其速度方向與受力方向重合，不符合曲線運(yùn)動的條件)，故A選項不正確；由于點電荷做曲線運(yùn)動時，其速度方向與電場力方向不再一致(初始時刻除外)，故B選項不正確；而點電荷的加速度方向，也即點電荷所受電場力方向必與所在點電場強(qiáng)度方向一致，即與所在點的電場線的切線方向一致，故C項錯誤D項正確。答案：D5.四種電場的電場線如圖2所示。一正電荷q僅在靜電場力作用下由M點向N點做加速運(yùn)動，且加速度越來越大。則該電荷所在的電場是圖中的()圖 2解析：由正電荷q僅在靜電力的作用下由M點向N點做加速運(yùn)動，故由M向N的方向為電場線的方向，故B錯；加速度越來越大，即電場線越來越密，故A、C錯，D正確。答案

11、：D6.如圖3所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O點為半圓弧的圓心，MOP60°。電荷量相等、符號相反的兩個點電荷分別置于M、N兩點，這時O點電場強(qiáng)度的大小為E1；若將N點處的點電荷移至P點，則O點的電場強(qiáng)度大小變?yōu)镋2。E1與E2之比為()圖 3A.12B.21C.2 D.4解析：依題意，當(dāng)兩個等量異號點電荷分別在M、N兩點時，兩個點電荷在O點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度之和E1EMEN，且EMEN，故有EMEN；當(dāng)N點處的點電荷移至P點時，O點電場強(qiáng)度如圖所示，合電場強(qiáng)度大小為E2，則，B正確。答案：B7.如圖4所示，M、N為兩個等量的同種正點電荷，在其連線的中垂線上的P點放置一

12、個靜止的點電荷q(負(fù)電荷)，不計重力，下列說法正確的是()圖 4A.點電荷在從P到O的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大B.點電荷在從P到O的過程中，加速度越來越小，速度越來越小C.點電荷運(yùn)動到O點時加速度為零，速度達(dá)到最大值D.點電荷超過O點后，速度越來越小，加速度越來越大，直到速度為零解析：由等量同種電荷電場線的分布可知在兩電荷連線的中垂線上，從無窮遠(yuǎn)到O點，電場強(qiáng)度先增大后減小，速度一直增大，到達(dá)O點達(dá)到最大。A、B、D錯，C對。答案：C8.在勻強(qiáng)電場中，將一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球由靜止釋放，帶電小球的運(yùn)動軌跡為一直線，該直線與豎直方向的夾角為，如圖5所示，則勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大

13、小為()圖 5A.最大值是B.最小值是C.唯一值是D.以上都不對解析：物體做直線運(yùn)動的條件是合外力方向與速度方向在一條直線上，即垂直于速度方向的合外力為零，故靜電力最小值就等于重力垂直于速度方向的分力，mgsinqE，E，即B正確。答案：B二、非選擇題(本題共2小題，共18分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)9.(9分)如圖6所示，Q12×1012 C，Q24×1012 C，Q1Q2相距12 cm，求a、b、c三點的電場強(qiáng)度大小和方向，其中a為Q1Q2連線的中點，b為Q1左方6 cm處的點，c為Q2右方6 cm處的點。圖 6解析：根據(jù)點

14、電荷電場的電場強(qiáng)度公式可得，點電荷Q1在a、b、c三點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度分別為Ea1k V/m5 V/m，方向向右，同理得Eb15 V/m，方向向左，Ec11.25 V/m，方向向右。點電荷Q2在a、b、c三點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度分別為Ea2k V/m10 V/m，方向向右，同理得Eb22.5 V/m，方向向右。Ec210 V/m，方向向左。如圖所示，a、b、c三點的電場強(qiáng)度分別為EaEa1Ea215 V/m，方向向右，EbEb1Eb22.5 V/m，方向向左，EcEc2Ec18.75 V/m，方向向左。答案：見解析10.(9分)如圖7所示，一條長為L的絕緣細(xì)線，上端固定，下端系一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于電場強(qiáng)度為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，當(dāng)小球平衡時，懸線與豎直方向的夾角45°。圖 7(1)小球帶何種電荷？電荷量為多少？(2)若將小球向左拉至懸線呈