2024-2025學年高中物理課時作業(yè)3電場強度含解析粵教版選修3-1

PAGE6-課時分層作業(yè)(三)電場強度(時間：40分鐘分值：100分)[基礎達標練]選擇題(本題共8小題，每小題6分)1．關于電場，下列說法正確的是()A．電場是假想的，并不是客觀存在的物質B．描述電場的電場線是客觀存在的C．電場對放入其中的電荷有力的作用D．電場對放入其中的電荷是否有力的作用確定于電荷的電性C[電場是物質存在的一種形式，客觀存在；而電場線是假想的線，事實上不存在．電場的性質是對放入其中的電荷有力的作用．]2．一個摸索電荷q，在電場中某點受到的電場力為F，該點的場強為E，下列選項中能正確反映q、E、F三者關系的是()C[本題考查的學問點是電場強度與電場本身、摸索電荷的關系．電場強度E由電場本身確定，與摸索電荷無關，即E不與F成正比，也不與q成反比，但F與q成正比．故正確答案為C.]3．(多選)四種電場中分別標有a、b兩點，兩點電場強度相同的是()甲乙丙丁A．甲圖：與點電荷等距的a、b兩點B．乙圖：等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點C．丙圖：等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點D．丁圖：勻強電場中的a、b兩點BD[A項甲圖中兩點電場線方向不同，故電場強度的方向不同，故A錯誤；B項a、b兩點電場線方向均為水平向左，且兩點關于連線對稱，電場強度相等，故B正確；C項a、b兩點的場強方向不同，故C錯誤；D項a、b兩點都處在勻強電場中，電場強度相同，故D正確]4．(多選)把質量為m的正點電荷q，在電場中從靜止釋放，在它運動過程中假如不計重力，下述正確的是()A．點電荷運動軌跡必與電場線重合B．點電荷的速度方向，必定和所在點的電場線的切線方向一樣C．點電荷的加速度方向，必與所在點的電場線的切線方向一樣D．點電荷的受力方向，必與所在點的電場線的切線方向一樣CD[明確受力方向和加速度方向與電場線的方向的關系．正點電荷q由靜止釋放，假如電場線為直線，電荷將沿電場線運動，電場線假如是曲線，電荷確定不沿電場線運動(因為假如沿電場線運動，其速度方向與受力方向重合，不符合曲線運動的條件)，故A選項不正確；由于點電荷做曲線運動時，其速度方向與電場力方向不再一樣(初始時刻除外)，故B選項不正確；而點電荷的加速度方向，也即電荷所受電場力方向必與該點場強方向一樣，即與所在點的電場線的切線方向一樣，故C、D選項正確．]5.如圖所示是表示在一個電場中A、B、C、D四點分別引入摸索電荷時，測得的摸索電荷的電荷量跟它所受電場力的函數(shù)關系圖象，那么下列敘述正確的是()A．這個電場是勻強電場B．A、B、C、D四點的電場強度大小關系是ED>EA>EB>ECC．A、B、C、D四點的電場強度大小關系是EA>EB>ED>ECD．無法確定這四個點的電場強度大小關系B[題圖中給出了A、B、C、D四個位置上摸索電荷的電荷量和它所受電場力大小的改變關系，由電場強度的定義式E＝eq\f(F,q)可知，F(xiàn)－q圖象的斜率大小代表電場強度．斜率大的電場強度大、斜率小的電場強度小．故選項B正確，選項A、C、D錯誤．]6.某電場的電場線分布如圖所示，下列說法正確的是()A．c點的電場強度大于b點的電場強度B．若將一摸索電荷＋q由a點靜止釋放，它將沿電場線運動到b點C．b點的電場強度大于d點的電場強度D．a點和b點的電場強度的方向相同C[電場線的疏密表征了電場強度的大小，由題圖可知Ea<Eb，Ed>Ec，Eb>Ed，Ea>Ec，故選項C正確，選項A錯誤；由于電場線是曲線，由a點靜止釋放的正電荷不行能沿電場線運動，故選項B錯誤；電場線的切線方向為該點電場強度的方向，a點和b點的切線不在同一條直線上，故選項D錯誤．]7.如圖所示是某靜電場的一部分電場線的分布狀況，下列說法中正確的是()A．這個電場可能是負點電荷的電場B．點電荷q在A點處受到的電場力比在B點處受到的電場力大C．負電荷在B點處受到的電場力的方向沿電場線的切線方向D．點電荷q在A點處的瞬時加速度比在B點處的瞬時加速度小(不計重力)B[負點電荷的電場線是從四周無限遠處不同方向指向負點電荷的直線，故A錯；電場線越密的地方場強越大，由題圖知EA>EB，又由F＝qE，得FA>FB，故B正確；由a＝eq\f(F,m)知，a∝F，而F∝E，EA>EB，所以aA>aB，故D錯；負電荷在B點受到的電場力的方向與B點電場強度的方向相反，故C錯．]8.點電荷A和B，分別帶正電和負電，電量分別為4Q和Q，在AB連線上，如圖所示，電場強度為零的地方在()A．A和B之間 B．B左側C．A右側 D．A的右側及B的左側B[依據(jù)點電荷電場公式E＝keq\f(q,r2)可知，在A和B之間時，由于兩個電荷產生的電場方向相同，所以合電場確定不為零，故A錯誤；假如在B的左側，電荷A產生的電場強度向左，B產生的電場強度向右，電場強度方向相反，但由于A的電量大于B的電量，且A較遠，由點電荷場強公式E＝keq\f(q,r2)可知，在同一點電場強度大小可能相等，所以合場強可能為零，B正確；假如在A的右側，兩個電場方向一個向左，一個向右，但是距離A較近，并且A的電荷量大，所以兩個電場的矢量和不行能為零，C、D錯誤．][實力提升練]一、選擇題(本題共4小題，每小題61．(多選)如圖中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分別表示A、B兩處的場強大小，則()A．A、B兩點的場強方向相同B．電場線從A指向B，所以EA>EBC．A、B同在一條電場線上，且電場線是直線，所以EA＝EBD．不知A、B旁邊的電場線分布狀況，EA、EB的大小不能確定AD[依據(jù)電場線的物理意義，線上各點的切線方向表示該點的場強方向．因題中的電場線是直線，所以A、B兩點的場強方向相同，都沿著電場線向右．因為電場線的疏密程度反映了場強的大小，但由于題中僅畫出一條電場線，不知道A、B旁邊電場線的分布狀態(tài)，所以無法確定EA、EB的大?。甝2.一負電荷從電場中A點由靜止釋放，只受電場力作用，沿電場線運動到B點，它運動的速度—時間圖象如圖所示．則A、B兩點所在區(qū)域的電場線分布狀況可能是下列選項中的()C[由vt圖知，負電荷的加速度越來越大，可知A→B電場線越來越密，負電荷僅在電場力作用下由靜止釋放確定逆著電場線運動，所以只有C正確．]3.如圖所示，四個點電荷所帶電荷量的確定值均為Q，分別固定在正方形的四個頂點上，正方形邊長為a，則正方形兩條對角線交點處的電場強度()A．大小為eq\f(4\r(2)kQ,a2)，方向豎直向上B．大小為eq\f(2\r(2)kQ,a2)，方向豎直向上C．大小為eq\f(4\r(2)kQ,a2)，方向豎直向下D．大小為eq\f(2\r(2)kQ,a2)，方向豎直向下C[四個電荷的電荷量相等，兩對對角線的電荷都是一對等量異種點電荷，在交點處的電場強度的方向指向負電荷，且大小相等，如圖，則合場強的方向豎直向下．隨意一對等量異種點電荷的合場強E＝2×eq\f(kQ,（\f(\r(2a),2)）2)＝eq\f(4kQ,a2)所以合場強E合＝eq\f(4\r(2)kQ,a2).故A、B、D錯誤，C正確．]4.直角坐標系xOy中，M、N兩點位于y軸上，G、H兩點坐標如圖．M、N兩點各固定一正點電荷，一電量為Q的負點電荷置于O點時，G點處的電場強度恰好為零．靜電力常量用k表示．若將該負點電荷移到G點，則H點處場強的大小和方向分別為()A．eq\f(3kQ,4d2)，沿x軸正向 B．eq\f(3kQ,4d2)，沿x軸負向C．eq\f(5kQ,4d2)，沿x軸正向 D．eq\f(5kQ,4d2)，沿x軸負向A[G點處的電場強度恰好為零，說明負電荷在G點產生的場強與兩個正電荷在G點產生的合場強大小相等方向相反，依據(jù)點電荷的場強公式可得，負電荷在G點的場強為eq\f(kQ,d2)，兩個正電荷在G點的合場強也為eq\f(kQ,d2)，當負點電荷移到G點時，負電荷與H點的距離為2d，負電荷在H點產生的場強為eq\f(kQ,4d2)，方向沿x軸負方向，由于GH對稱，所以兩個正電荷在G點和H點產生的場強大小相等方向相反，大小為eq\f(kQ,d2)，在H點的方向沿x軸正方向，所以H點處合場強的大小為E＝eq\f(kQ,d2)－eq\f(kQ,4d2)＝eq\f(3kQ,4d2)，方向沿x軸正方向，故A正確，B、C、D錯誤．]二、非選擇題(28分)5.(14分)如圖所示，半徑為R的橡膠圓環(huán)，勻稱帶有電荷量為Q的正電荷，現(xiàn)從環(huán)上截去長Δs的一小段，若Δs?R，且圓環(huán)剩余部分的電荷分布不變，則求圓環(huán)剩余部分的電荷在環(huán)心O處產生的場強大小和方向．[解析]因為圓環(huán)上電荷分布的對稱性，原來圓心處的合場強為零，當截掉一小段Δs后，其余部分的電荷分布不變，則只有Δs正對的另一端的同樣一小段上的電荷產生的電場沒有抵消，即為后來圓心處的場強．單位長度帶電荷量δ＝eq\f(Q,2πR)，Δs長的一段帶電荷量q＝Δsδ＝eq\f(QΔs,2πR).因Δs?R，q可看作點電荷，所以圓心處場強E＝keq\f(q,R2)＝eq\f(kQΔs,2πR3)，方向由O指向Δs.[答案]eq\f(kQΔs,2πR3)由O指向Δs6.(14分)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兩點的摸索電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，電場力的大小跟摸索電荷所帶電荷量大小的關系圖象如圖中直線a、b所示，放在A點的摸索電荷帶正電，放在B點的摸索電荷帶負電．求：(1)B點的電場強度的大小和方向．(2)試推斷點電荷Q的電性，并確定點電荷Q位置坐標．[解析](1)由題圖可得B點電場強度的大小EB＝eq\f(F,q)＝eq\f(1,0.4)N/C＝2.5N/C.因B點的摸索電荷帶負電，而受力指向x軸的正方向，故B點場強的方向沿x軸負方向．(2)因A點的正電荷受