高中物理 1-3 電場(chǎng)強(qiáng)度規(guī)范訓(xùn)練 粵教版選修3-1

第3節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度(時(shí)間：60分鐘)知識(shí)點(diǎn)一電場(chǎng)及電場(chǎng)強(qiáng)度1．電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，下列說法中正確的是 ()．A．若放在P點(diǎn)的試探電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半B．若P點(diǎn)無(wú)試探電荷，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零C．P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力越大D．P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向解析試探電荷受到的電場(chǎng)力F與其所帶電量q的比值，即為該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)．場(chǎng)強(qiáng)的大小跟電場(chǎng)本身有關(guān)，與試探電荷的電荷量、電性無(wú)關(guān)，故A、B錯(cuò)；由E＝eq\f(F,q)得．F＝Eq，當(dāng)q一定時(shí)，E越大，F(xiàn)越大，所以C正確；場(chǎng)強(qiáng)方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向，與負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向相反．D錯(cuò)誤．答案C圖1－3－92.在電場(chǎng)中的A、B兩處分別引入不同的試探電荷q，得到試探電荷所受的電場(chǎng)力隨電荷量變化的關(guān)系如圖1－3－9所示，則 ()．A．EA＞EBB．EA＜EB[C．EA＝EBD．不能判定EA、EB的大小解析根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E＝eq\f(F,q)，電場(chǎng)強(qiáng)度與圖中圖線的斜率相對(duì)應(yīng)，故EA＞EB.A項(xiàng)正確．答案A知識(shí)點(diǎn)二電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加圖1－3－103．如圖1－3－10所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，將帶有等量電荷q的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對(duì)稱．要使圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，可在圓周上再放置一個(gè)適當(dāng)電荷量的正點(diǎn)電荷＋Q，則該點(diǎn)電荷＋Q應(yīng)放在 ()．A．A點(diǎn) B．B點(diǎn)C．C點(diǎn) D．D點(diǎn)[解析由電場(chǎng)的疊加原理和對(duì)稱性可知，＋q、－q在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)沿OD方向，要使O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，放上的電荷＋Q在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)與＋q、－q在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向相反，所以D正確．答案D圖1－3－114.(永泰高二檢測(cè))如圖1－3－11所示，有一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為900N/C，在電場(chǎng)內(nèi)一水平面上作半徑為10cm的圓，圓上取A、B兩點(diǎn)，AO沿E方向，BO⊥OA，另在圓心處放一電量為10－9C的正點(diǎn)電荷，則A處場(chǎng)強(qiáng)大小EA＝____________N/C，B處的場(chǎng)強(qiáng)大小EB＝________N/C.解析由E＝keq\f(Q,r2)，點(diǎn)電荷在A處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)EA＝900N/C，方向向左，所以A處合場(chǎng)強(qiáng)為零．點(diǎn)電荷在B處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)EB＝900N/C，方向向下，所以B處合場(chǎng)強(qiáng)為1.27×103N/C.答案01.27×103知識(shí)點(diǎn)三電場(chǎng)線圖1－3－125．(山東高考題改編)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖1－3－12所示，下列說法正確的是 ()A．c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B．若將一試探電荷＋q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)C．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同解析電場(chǎng)線的疏密表征了電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由題圖可知Ea＜Eb，Ed＞Ec，Eb＞Ed，Ea＞Ec，故選項(xiàng)C正確、選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由于電場(chǎng)線是曲線，由a點(diǎn)釋放的正電荷不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．電場(chǎng)線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，a點(diǎn)和b點(diǎn)的切線不在同一條直線上，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案C6．在如圖1－3－13所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)．其中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的是 ()．圖1－3－13A．甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B．乙圖中兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C．丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D．丁圖中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)[解析甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向不相反，A錯(cuò)；對(duì)乙圖來(lái)說，根據(jù)電場(chǎng)線的疏密及對(duì)稱性可判斷，b點(diǎn)和a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向均相同，B錯(cuò)；丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向相反，C對(duì)；對(duì)丁圖來(lái)說，根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可判斷，b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，D錯(cuò)．答案C7．(多選)一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，軌跡如圖1－3－14中虛線所示．不計(jì)粒子所受重力，則 ()．圖1－3－14A．粒子帶正電荷B．粒子加速度逐漸減小C．A點(diǎn)的速度大于B點(diǎn)的速度D．粒子的初速度不為零解析帶電粒子所受合外力(即靜電力)指向軌跡凹側(cè)，知靜電力方向向左，粒子帶負(fù)電荷．根據(jù)EA＞EB，知B項(xiàng)正確；粒子從A到B受到的靜電力為阻力，C項(xiàng)正確．由于電場(chǎng)線為直線且軌跡為曲線，故粒子在A點(diǎn)速度不為零，D正確．答案BCD圖1－3－158．豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)．其電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時(shí)小球恰好平衡，如圖1－3－15所示．請(qǐng)問：(1)小球帶電荷量是多少？(2)若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長(zhǎng)時(shí)間？解析(1)由于小球處于平衡狀態(tài)知小球帶正電，對(duì)小球受力分析如圖所示FTsinθ＝qE ①FTcosθ＝mg ②由eq\f(①,②)得tanθ＝eq\f(qE,mg)，故q＝eq\f(mgtanθ,E).(2)由第(1)問中的方程②知FT＝eq\f(mg,cosθ)，而剪斷絲線后小球所受電場(chǎng)力和重力的合力與未剪斷絲線時(shí)絲線對(duì)小球的拉力大小相等，故剪斷絲線后小球所受重力、電場(chǎng)力的合力等于eq\f(mg,cosθ).小球的加速度a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(g,cosθ)，小球由靜止開始沿著絲線拉力的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)碰到金屬板上時(shí)，它的位移為x＝eq\f(b,sinθ)，又由x＝eq\f(1,2)at2，得t＝eq\r(\f(2x,a))＝eq\r(\f(2bcosθ,gsinθ))＝eq\r(\f(2b,g)cotθ).答案(1)eq\f(mgtanθ,E)(2)eq\r(\f(2b,g)cotθ)9．地球是一個(gè)帶電體，且電荷均勻分布于地球表面．若已知地球表面附近有一電荷量為2×10－4C的正電荷受到4×10－3N的電場(chǎng)力，且方向豎直向下，則地球帶何種電荷？所帶總電荷量為多少？(已知地球半徑R＝6.4×106m，k＝9×109N·m2/C2)解析地球所帶電量可以認(rèn)為集中于地球中心，設(shè)地球所帶電量為Q，則地球表面附近的場(chǎng)強(qiáng)E＝eq\f(kQ,R2) ①據(jù)