電場強度的含義和表達式課時作業(yè)-高一下學期物理人教版（2019）必修第三冊

人教版高一物理必修第三冊課時作業(yè)第二節(jié)第1課時電場強度的含義和表達式一、單項選擇題1、關(guān)于電場中某點的電場強度大小和方向的描述,下列說法正確的是()A.由E=可知,若q減半,則該處電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍B.電場中某點的電場強度為零,則在該點的電荷受到的電場力可以不為零C.一個不帶電的小球在P點受到的電場力為零,則P點的電場強度不一定為零D.電場中某點的電場強度方向就是該點所放電荷受到的電場力方向2、點電荷A和B,分別帶正電和負電,電荷量分別為4Q和Q,在A、B連線上,如圖所示,電場強度為零的地方在()A.A和B之間B.A的右側(cè)C.B的左側(cè)D.A的右側(cè)及B的左側(cè)3、如圖所示,真空中a、b、c、d四點共線且等距,a、b、c、d連線水平。先在a點固定一帶電荷量為+Q的點電荷,測得b點電場強度大小為E。若再將另一帶電荷量為+2Q的點電荷放在d點,則 ()A.b點電場強度大小為94E,B.b點電場強度大小為94E,C.c點電場強度大小為74E,D.c點電場強度大小為74E,4、如圖所示,圖甲中A、B是一條電場線,圖乙是放在電場線上a、b處的試探電荷的電荷量與所受的靜電力大小的關(guān)系圖像,由此可判斷()A.電場方向一定由A指向BB.若場源電荷為正電荷,位置在A側(cè)C.若場源電荷為負電荷,位置在B側(cè)D.若場源電荷為正電荷,位置在B側(cè)5、直角坐標系xOy中,M、N兩點位于x軸上,G、H兩點坐標如圖。M、N兩點各固定一負點電荷,一電荷量為Q的正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零。靜電力常量用k表示。若O點處的正點電荷移到G點,則H點處電場強度的大小和方向分別為 (深度解析)A.3kQ4a2,沿y軸正向B.3C.5kQ4a2,沿y軸正向D.56、一個帶電荷量為q的試探電荷在電場中某點受到的靜電力為F,這一點的電場強度為E,在下圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是()7、如圖所示,E、F、G、H為矩形ABCD各邊的中點,O為EG、HF的交點,AB邊的長度為d。E、G兩點各固定一等量負點電荷,另一電荷量為Q的正點電荷置于H點時,F點處的電場強度恰好為零。若將H點的正點電荷移到O點,則F點處場強的大小和方向為(靜電力常量為k)()A.3kQd2,方向向右B.C.4kQd2,方向向右D.8、如圖所示,邊長為a的正三角形ABC的三個頂點分別固定有三個點電荷+q、+q、-q,則該三角形中心O點處的場強為 ()A.3kqa2,方向由B.3kqa2,方向由C.6kqa2,方向由D.6kqa2,方向由二、多項選擇題9、關(guān)于靜電力和電場強度,下列說法錯誤的是()A.電場強度的方向總是跟靜電力的方向一致B.電場強度的大小總是跟靜電力的大小成正比C.負電荷受到的靜電力的方向跟電場強度的方向一致D.同一個點電荷在某點受到的靜電力越大,該點的電場強度就越大10、下列說法中不正確的是 ()A.由E=Fq知,B.電場中某點的電場強度等于Fq,C.電場中某點的電場強度方向即試探電荷在該點的受力方向D.公式E=Fq和E=kQ11、在電場中某點放入正點電荷q,它受到的靜電力方向向右。當放入負點電荷q時,它受到的靜電力方向向左。下列說法不正確的是()A.該點放入正電荷時,電場方向向右;放入負電荷時,電場方向向左B.該點不放電荷時,電場強度為零C.該點放入2q的正點電荷時,電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍D.該點電場強度的方向向右12、如圖所示,帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線,在這條線上有A、B兩點,用EA、EB表示A、B兩處的場強,則 ()A.A、B兩處的場強方向相同B.因為A、B在一條電場線上,且電場線是直線,所以EA=EBC.電場線從A指向B,所以EA>EBD.不知A、B附近電場線的分布情況,EA、EB的大小不能確定13、如圖甲所示,真空中Ox坐標軸上的某點有一個點電荷Q,坐標軸上A、B兩點的坐標分別為0.2m和0.7m。在A點放一個帶正電的試探電荷,在B點放一個帶負電的試探電荷,A、B兩點的試探電荷受到靜電力的方向都跟x軸正方向相同,靜電力的大小F跟試探電荷電荷量q的關(guān)系分別如圖乙中直線a、b所示。下列說法正確的是()A.B點的電場強度大小為0.25N/CB.A點的電場強度的方向沿x軸正方向C.點電荷Q是正電荷D.點電荷Q的位置坐標為0.3m三、非選擇題14、如圖所示,真空中帶電荷量分別為+Q和-Q的點電荷A、B相距r。求:(1)兩點電荷連線的中點O的場強的大小和方向;(2)在兩電荷連線的中垂線上,距A、B兩點都為r的O′點的場強大小和方向。15、把一個電荷量q=-10-6C的試探電荷,依次放在正點電荷Q周圍的A、B兩處,如圖所示,受到的靜電力大小分別是FA=5×10-3N,FB=3×10-3N。(1)畫出試探電荷在A、B兩處的受力方向;(2)求出A、B兩處的電場強度;(3)若在A、B兩處分別放上另一個電荷量為q'=+10-5C的電荷,該電荷受到的靜電力為多大?16、一檢驗電荷q=+4×10-9C,在電場中某點P受到的靜電力大小為F=6×10-7N,方向水平向右。求:(1)P點的電場強度;(2)沒有檢驗電荷時P點的電場強度;(3)若將檢驗電荷換為q′=-1.2×10-6C,再放于P點,此檢驗電荷所受的靜電力F′。17、在一個點電荷Q的電場中,Ox坐標軸與它的一條電場線重合,坐標軸上A、B兩點的坐標分別為2m和5m。已知放在A、B兩點的檢驗電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同,電場力的大小跟檢驗電荷所帶電荷量大小的關(guān)系圖像分別如圖中直線a、b所示,放在A點的檢驗電荷帶正電,放在B點的檢驗電荷帶負電。求:(1)B點的電場強度的大小和方向。(2)試判斷點電荷Q的電性,并確定點電荷Q的位置坐標。答案與解析1、C解析：E=為電場強度的定義式,電場中某點的電場強度只由電場本身決定,與是否引入試探電荷q及q的大小、正負無關(guān),A錯誤;由E=可得F=Eq,當E為零時,F一定為零,B錯誤;不帶電的小球即使放在電場中,也不會受到電場力的作用,C正確;因為所放電荷電性不知道,若所放電荷為正電荷,則電場強度方向與受力方向相同,若為負電荷,則電場強度方向與受力方向相反,故D錯誤。2、C解析：因為A帶正電,B帶負電,所以只有在A右側(cè)和B左側(cè)兩者產(chǎn)生的電場強度方向相反,因為QA>QB,所以只有在B的左側(cè),才有可能EA與EB等大反向,因而才可能有EA和EB矢量和為零的情況。故C正確,A、B、D錯誤。3、D解析：設(shè)ab=bc=cd=L,在a點固定一帶電荷量為+Q的點電荷,測得b點電場強度大小為E,則E=kQL2,將另一帶電荷量為+2Q的點電荷放在d點時,帶電荷量為+2Q的點電荷在b點產(chǎn)生的電場強度大小E1=k2Q(2L)2=12E,方向水平向左;則b點電場強度大小Eb=E-12E=12E,方向水平向右,故A、B兩項均錯誤。帶電荷量為+2Q的點電荷在c點產(chǎn)生的電場強度大小E2=k2QL2=2E,方向水平向左;帶電荷量為+Q的點電荷在c點產(chǎn)生的電場強度大小E3=kQ(2L)2=144、B解析：由電場強度的定義式E=Fq得知,F-q圖像的斜率的絕對值表示電場強度大小,圖線a的斜率大于b的斜率,說明a處場強大于b處場強。若該電場是由點電荷產(chǎn)生的,說明a距離場源電荷較近,即場源電荷位置在A側(cè)。由于試探電荷的電性未知,電場線的方向不能確定,場源電荷可能是正電荷,也可能是負電荷,故A、C、D錯誤,B5、B解析：G點處的電場強度恰好為零,說明M、N兩處的負點電荷在G處產(chǎn)生的合場強大小等于O點的正點電荷在G處產(chǎn)生的電場強度大小,為E1=kQa2。由于G、H兩點關(guān)于兩負點電荷連線對稱,所以兩負點電荷在H處產(chǎn)生的合場強大小等于E1。當正點電荷放在G處時,它在H處產(chǎn)生的電場強度大小E2=kQ(2a)2,所以H處的合場強E=E1-E2=6、D解析：電場中某點的電場強度由電場本身的性質(zhì)決定,與放入該點的試探電荷及其所受靜電力無關(guān),A、B錯誤;試探電荷在該點受到的靜電力F=Eq,F正比于q,C錯誤,D正確。7、A解析：當正點電荷在H點時,F點的電場強度恰好為零,故兩個負點電荷在F點產(chǎn)生的電場強度與正點電荷在F點產(chǎn)生的電場強度之和為零,正點電荷在F點產(chǎn)生的電場強度大小為E=kQd2,方向水平向右,則兩個負點電荷在F點產(chǎn)生的電場強度大小為E=kQd2,方向水平向左;將正點電荷移到O點,在F點產(chǎn)生的電場強度大小為E=k4Qd2,方向水平向右,所以F點的合場強為E合=k4Qd28、C解析：O點是正三角形的中心,到三個點電荷的距離r=23asin60°=33a,三個點電荷在O處產(chǎn)生的場強大小均為E0=kqr2,根據(jù)平行四邊形定則可知:兩個+q在O處產(chǎn)生的合場強為E1=kqr2,再與-q在O處產(chǎn)生的場強合成,得到O點的合場強為E=E0+E1=6kqa9、ABC解析：電場中某點電場強度的方向是一定的,而電荷在電場中所受的靜電力的方向卻與電荷的性質(zhì)有關(guān)系,只有正電荷受到的靜電力的方向才與電場強度的方向相同,故A、C錯;電場強度的大小與電場中的位置有關(guān),對于同一位置,只有在電荷量一定時電荷受到的靜電力越大,才能說明該點的場強越大,故B錯,D對。10、ACD解析：E=Fq只是電場強度的定義式,不能由此得出電場中某點的場強與試探電荷在該點所受的靜電力成正比、與電荷量成反比,電場中某點的電場強度只與電場本身的性質(zhì)有關(guān),與試探電荷的電荷量及受力無關(guān),A錯誤,B正確;電場中某點的電場強度方向為正電荷在該點的受力方向,C錯誤;公式E=Fq對于任何靜電場都是適用的,E=kQr11、ABC解析：電場強度由電場自身的因素決定,其方向與大小不會因試探電荷的正負、電荷量多少和有無而改變,選項D正確。12、AD解析：電場線的切線方向指場強方向,所以A對;電場線的疏密程度表示場強大小,只有一條電場線的情況下不能判斷場強大小。13、BD解析：由圖像可知,B點的電場強度大小為E=Fq=1×10-44×10-9N/C=2.5×104N/C,故A錯誤;正試探電荷在A點受到的靜電力方向沿x軸正方向,故B正確;由于正、負試探電荷受到的靜電力均沿x軸正方向,故該點電荷為負電荷,且在A、B之間,選項C錯誤;根據(jù)E=kQr2,可得EBE14、解析：(1)如圖甲所示,A、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度方向相同,由A指向B。A、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度為EA=EB==,故O點的電場強度為EO=2EA=,方向由A→B。(2)如圖乙所示,EA′=EB′=,由矢量圖所形成的等邊三角形可知,O′點的電場強度EO′=EA′=EB′=,方向與AB的中垂線垂直指向右方,即EO′與EO同向。答案:(1)方向由A→B(2)方向與EO同向15、答案：見解析解析：(1)試探電荷在A、B兩處的受力方向沿試探電荷與點電荷Q的連線指向Q,如圖中FA、FB所示。(2)A、B兩處的電場強度的大小分別為EA=FA|q|=5×10EB=FB|q|=3×10試探電荷為負電荷,電場強度的方向與該試探電荷的受力方向相反,因此A、B兩處電場強度的方向分別沿兩點與點電荷Q的連線背離Q,如圖中EA、EB所示。(3)當在A、B兩處放上電荷q'時,它受到的靜電力分別為FA'=EAq'=5×103×10-5N=5×10-2N,FB'=EBq'=3×103×10-5N=3×10-2N,方向與電場強度的方向相同。16、解析：(1)根據(jù)電場強度的定義式E=,得P點的電場強度大小為E==N/C=1.5×102N/C。由于檢驗電荷電性為正,則P點電場強度的方向與其所受靜電力的方向相同,為水平向右。(2)電場強度是描述電場的物理量,跟有無檢驗電荷無關(guān),所以沒有檢驗電荷時,P點的電場強度大小仍為1.5×102N/C,方向為水平向右。(3)由E=得F=qE故F′=|q′|E=1.2×10-6×1.5×102N=1.8×10-4N負電荷所受靜電力的方向與該點電場強度的方向相反,所以F′方向為水平向左。答案:(1)1.5×102N/C,方向水平向右(2)1.5×102N/C,方向水平