2024-2025學(xué)年新教材高中物理第1章靜電力與電場(chǎng)強(qiáng)度第4節(jié)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)勻強(qiáng)電澄后習(xí)題含解析魯科版必修3

PAGE5-第4節(jié)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)1.(多選)由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=Fq可知,在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)(A.電場(chǎng)強(qiáng)度E跟F成正比,跟q成反比B.無論摸索電荷所帶的電荷量如何改變,FqC.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,則在該點(diǎn)的電荷受到的靜電力肯定為零D.一個(gè)不帶電的小球在P點(diǎn)受到的靜電力為零,則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度肯定為零解析電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身所確定的物理量,是客觀存在的,與放不放摸索電荷無關(guān)。電場(chǎng)的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有靜電力的作用,F=Eq。若電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=0,那么F=0,若小球不帶電q=0,F也肯定等于零,選項(xiàng)B、C正確。答案BC2.(多選)如圖所示,在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中,以點(diǎn)電荷Q為圓心的圓周上有A、B、C三點(diǎn),A、C兩點(diǎn)在同始終徑上。已知A點(diǎn)的電場(chǎng)方向水平向右。下列推斷正確的是()A.B點(diǎn)的電場(chǎng)方向水平向右B.C點(diǎn)的電場(chǎng)方向水平向左C.B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等D.B、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等解析據(jù)題知A點(diǎn)的電場(chǎng)方向水平向右,則知點(diǎn)電荷Q帶正電,電場(chǎng)線是發(fā)散狀,故B點(diǎn)的電場(chǎng)方向向上,故A錯(cuò)誤;依據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,C點(diǎn)的電場(chǎng)方向水平向左,故B正確;由公式E=kQr2知,B、答案BC3.如圖所示,在光滑絕緣水平面上,三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,a、b被固定,均帶正電q,c不固定,帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力常量為k。若小球C處于靜止?fàn)顟B(tài),則勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小、方向?yàn)?)A.3kq3l2,沿∠B.3kql2,沿∠acbC.3kql2,沿∠acbD.23kql2,沿∠解析設(shè)c電荷帶電荷量為Q,依據(jù)平衡條件得a、b對(duì)c的合力與勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)c的電場(chǎng)力等大反向,即2×kQql2×勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為3kql2,由于c帶負(fù)電,其受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相反,故電場(chǎng)方向沿∠acb答案B4.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.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,且離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,由于A的電荷量大于B的電荷量,且離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)度肯定大于B的電場(chǎng)強(qiáng)度,所以合電場(chǎng)強(qiáng)度不行能為零,故B錯(cuò)誤。A和B之間兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向均向左,合電場(chǎng)強(qiáng)度不行能為零,故C錯(cuò)誤。由上可知D錯(cuò)誤。答案A5.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()A.EA=33EB B.EA=13C.EA=3EB D.EA=3EB解析由題圖可知,rB=3rA,再由E=kQr2可知,E答案D6.如圖所示,A、B、C三點(diǎn)為始終角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),∠B=30°,現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷qA、qB,測(cè)得C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與AB平行,則qA帶電,qA∶qB=。

解析如圖所示,放在A點(diǎn)和B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向分別在AC和BC的連線上,因C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向與BA方向平行,故放在A點(diǎn)的點(diǎn)電荷和放在B點(diǎn)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向只能如圖所示:由C→A和由B→C,故qA帶負(fù)電,qB帶正電,且EB=2EA,即kqBBC2=2kqAAC2,又由幾何關(guān)系知BC=2AC,所以q答案負(fù)1∶8實(shí)力提升1.如圖所示,一半徑為R的圓盤上勻稱分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn),a和b間、b和c間、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,則d點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(靜電力常量為k)()A.k3qR2 B.C.kQ+qR解析由題意,b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零說明點(diǎn)電荷和圓盤在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向,即圓盤在距離為R的b點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EQ=kqR2,故圓盤在距離為R的d點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小也為EQ=kqR2,點(diǎn)電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Eq=kq(3R)2,方向與圓盤在答案B2.AB、CD為圓的兩條相互垂直的直徑,圓心為O,將帶電荷量分別為+q、-q的兩點(diǎn)電荷放在圓周上關(guān)于AB對(duì)稱且相距等于圓的半徑的位置,如圖所示。要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,可在圓周上再放一個(gè)帶適當(dāng)電荷量的點(diǎn)電荷,則該點(diǎn)電荷()A.可放在C點(diǎn),帶電荷量為-qB.可放在D點(diǎn),帶電荷量為-qC.可放在A點(diǎn),帶電荷量為2qD.可放在D點(diǎn),帶電荷量為-2q解析兩個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小都為E=kqr2,利用幾何學(xué)問可知兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向成120°角,依據(jù)平行四邊形定則,合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E'=E=kqr2,方向水平向右,則須要放的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小應(yīng)為kqr2,方向水平向左,所以該點(diǎn)電荷若在D點(diǎn),帶電荷量應(yīng)為答案A3.下列選項(xiàng)中的各14圓環(huán)大小相同,所帶電荷量已在圖中標(biāo)出,且電荷勻稱分布,各14圓環(huán)間彼此絕緣。坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是(解析A.坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度是14帶電圓環(huán)產(chǎn)生的;B.坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度是第一象限14帶正電圓環(huán)和其次象限14帶負(fù)電圓環(huán)疊加產(chǎn)生,坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度大小大于14帶電圓環(huán)產(chǎn)生的電場(chǎng);C.第一象限14帶正電圓環(huán)和第三象限14帶正電圓環(huán)產(chǎn)生電場(chǎng)相互抵消,所以坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度是14帶電圓環(huán)產(chǎn)生的;D.第一象限14帶正電圓環(huán)和第三象限14帶正電圓環(huán)產(chǎn)生電場(chǎng)相互抵消,其次答案B4.如圖所示,A為帶正電且電荷量為Q的金屬板,沿金屬板的垂直平分線,在距板r處