学高中物理.电场强度课时作业(含)粤教版选修讲义
电场强度
一、单项选择题
1．关于电场，下列说法正确的是( )
A．由E＝知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍
B．由E＝k知，E与Q成正比，而与r2成反比
C．由E＝k知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相
同
D．电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
解析：选B.因E＝为场强定义式，而电场中某点场强E只由电场本身
决定，与是否引入试探电荷q及q的大小、正负无关，故A错；E＝k是点
电荷Q的电场中各点场强的决定式，故E∝Q，E∝是正确的，故B对；
因场强为矢量，E相同，则大小、方向都相同，而在该球面上各处E方
向不同，故C错；因所放电荷的电性不知，若为正电荷，则E与正电荷
受力方向相同，否则相反，故D错．
2．在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入
负电荷时受到的电场力向左，下列说法正确的是( )
A．当放入正电荷时，该点的场强向右，当放入负电荷时，该点的
场强向左
B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强
C．该点的场强方向一定向右
D．该点的场强方向一定向左
解析：选C.正电荷在电场中某点受到的电场力向右，表明该点的场
强方向一定向右，C对，A、D错．场强由电场自身决定，与放不放电荷
无关，B错.
3．(黄冈高二检测)如图所示，正电荷q在电场中由P向Q做加速运
动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中的
( )
解析：选D.正电荷受力的方向和电场强度方向相同，电场线越密的
地方电荷受力越大，根据牛顿第二定律，电荷的加速度也就越大，所以
根据题意，Q点的电场线应比P点的电场线密，故选项A、B错误；又由
于电荷做加速运动，所以选项C错误，选项D正确．
4.
(·惠州高二质检)如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生
的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a、b是轨
迹上两点．若带电粒子运动中只受电场力作用，根据此图不能做出的判
断是( )
A．带电粒子所带电荷的符号
B．带电粒子在a、b两点的受力方向
C．带电粒子在a、b两点的加速度何处大
D．带电粒子在a、b两点的加速度方向
解析：选A.
如图所示，由于带电粒子在电场力作用下做曲线运动，所以电场力
应指向轨迹的凹侧，且沿电场线，即沿电场线向左，B正确；由于电场
线方向未知，故不能确定带电粒子的电性，A错误；加速度由电场力产
生，由于a处电场线较b处密，所以a处电场强度大，由E＝知，带电粒子
在a处受电场力大，故加速度大，且方向与电场力方向相同，C、D正
确．
5．(2012·高考江苏卷)真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r
和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为( )
A．3∶1 B．1∶3
C．9∶1 D．1∶9
解析：选C.由库仑定律F＝和场强公式E＝知点电荷在某点产生电场
的电场强度E＝，电场强度大小与该点到场源电荷的距离的二次方成反
比，则EA∶EB＝r∶r＝9∶1，选项C正确．
6．(2013·高考江苏卷)下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量
已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电
场强度最大的是( )
解析：选B.每个圆环在O点产生的电场强度大小相等，设为E.根据
电场的叠加原理和对称性，得A、B、C、D各图中O点的电场强度分别
为EA＝E、EB＝E、EC＝E、ED＝0，故选项B正确．
二、双项选择题
7．关于电场力和电场强度，下列说法正确的是( )
A．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
B．电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比
C．正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致
D．同一个点电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度就越
大
解析：选CD.电场强度方向是正电荷在电场中的受力方向，C对A
错；电场强度大小由其本身性质决定，同一点电荷在某电场受电场力越
大，由其定义式知该点场强越大，B错D对．
8．在正电荷Q的电场中的P点放一点电荷，其电荷量为＋q，P点距
离Q为r，＋q所受的电场力为F.则P点的电场强度为( )
A. B.
C. D.
解析：选BD.电场强度的定义式E＝，q为检验电荷的电荷量，由此
可判定B正确．再将库仑定律F＝k代入上式或直接应用点电荷的场强公
式，即可得知D选项也正确．故本题的正确选项为B、D.
9．(·河源高二检测)正点电荷q在电场中由静止释放，若运动过程中
仅受电场力的作用，则下列说法正确的是( )
A．点电荷运动轨迹必与电场线重合
B．点电荷的速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
解析：选CD.正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，点电荷将
沿电场线运动，但电场线如果是曲线，点电荷一定不沿电场线运动，故
A错误；由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与电场力方向不再一致
(初始时刻除外)，故B错误；而点电荷的加速度方向，也即点电荷所受
电场力方向必与该点场强方向一致，即与所在点的电场线的切线方向一
致，故C、D正确．
10.
如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上
有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强大小，则( )
A．A、B两点的场强方向相同
B．电场线从A指向B，所以EA>E
B
C．A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA＝E
B
D．不知A、B附近的电场线分布状况，无法比较EA与EB的大小
解析：选AD.场强的大小由电场线的疏密程度决定，由于题图中只
给出一条方向向右的电场线，可据此判断出A、B两点场强的方向，但
只有一条电场线，无法对比疏密，所以不能比较出A、B两点场强的大
小．
三、非选择题
☆11.
如图所示，带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点
电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a点处的电场强度为
零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为____，
方向________．(静电力常量为k)
解析：根据题意可知，因为a点场强为0，故带电薄板在a点产生的
场强大小等于＋q的点电荷在a点处的场强大小kq/d2，方向向右，由对称
性知带电薄板在点b处产生的场强大小为kq/d2，方向向左．
答案：kq/d2 向左
☆12.
如图所示，以O为圆心，r为半径的圆与坐标轴的交点分别
为a、b、c、d，空间有与x轴正方向相同的匀强电场，同时在O点固定一
个电荷量为＋Q的点电荷．如果把一个带电量为－q的试探电荷放在c
点，则恰好平衡，那么匀强电场的场强大小为多少？a、d两点的实际场
强大小为多少？
解析：空间中有匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点的场强都
是这两个电场在该处场强的合场强．
由带电量为－q的试探电荷在c点处于平衡可得k＝qE
解得匀强电场的场强为E＝.
由于正点电荷形成的电场场强方向从圆心沿半径方向向外．故在a
点，点电荷场强方向沿x轴正方向；在d点，点电荷场强方向沿y轴的正
方向．从而可知：在a点实际场强大小为两个等大、同向场强的合成，
即Ea＝.
在d点实际场强大小为两个等大、互相垂直的场强的合成，即Ed＝.
答案：见解析
高中物理课时分层作业2探究静电力(含解析)粤教版选修3-1
探究静电力（时间：40分钟分值:100分)一、选择题（本题共6小题，每小题6分)1．(多选）下列说法中正确的是( )A．点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存在的B．点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体C．根据F＝k错误!可知，当r→0时，F→∞D．一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计AD［点电荷是一种理想化模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小和所带电荷量多少，而是应具体问题具体分析，是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计．因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的，所以选项A、D正确，B错误;r→0时已经不能看成点电荷，C错误．] 2．为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小宇做了如下实验:把一个带正电的物体放在A处,然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3处，发现情况如图所示．由此，小宇归纳得出的初步结论是（）A．电荷之间的作用力大小随距离增大而减小B．电荷之间的作用力大小随距离增大而增大C．电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小D．电荷之间的作用力大小与距离无关A［根据小球悬线偏离竖直方向的角度可以看出,电荷之间相互作用力的大小与电荷间距离的大小有关，距离越近,偏角越大,说明电荷间相互作用力越大，所以A选项正确．] 3．（多选)两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1（皆可视为点电荷），它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2，则F1∶F2可能为（)A．5∶2 B．5∶4C．5∶6 D．5∶9BD[由库仑定律知,它们接触前的库仑力为F1＝k错误!若带同种电荷，接触后的带电荷量相等，为3q ,此时库仑力为F 2＝k 9q 2r 2；若带异种电荷，接触后的带电荷量相等，为2q ,此时库仑力为F 2′＝k 错误!，所以选项B 、D 正确．]4．如图所示，点电荷＋Q 固定，点电荷＋q 沿直线从A 运动到B 。
2020学年高中物理课时跟踪检测(五)电场强度与电势差的关系粤教版选修3-1
课时跟踪检测（五） 电场强度与电势差的关系1．下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法正确的是( ) A ．在相同距离上，电势差大的其场强也必定大 B ．任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积 C ．沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等 D ．电势降低的方向，必定是电场强度的方向解析：选C 由匀强电场的特点知A 、B 错误，C 正确；电势降低最快的方向才是电场强度方向，D 错误。
2.如图1所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm ，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )图1A ．竖直向下，E ＝100 V/mB ．水平向左，E ＝100 V/mC ．水平向左，E ＝200 V/mD ．水平向右，E ＝200 V/m解析：选B 根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，可知该电场强度的方向水平向左。
由场强与电势差的关系得：E ＝U d＝100 V/m 。
3．a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。
电场线与矩形所在平面平行。
已知a 点的电势为20 V ，b 点的电势为24 V ，d 点的电势为4 V ，如图2所示，由此可知c 点的电势为( )图2A ．4 VB ．8 VC ．12 VD ．24 V解析：选B 根据匀强电场的特点，U ad ＝U bc ，即φa －φd ＝φb －φc ，解得φc ＝8 V ，B 正确。
4.如图3所示，两块不带电的竖直平行金属板的间距为d ，一个重力为G 的带电小球在重力作用下在两板间竖直下落，此时小球的运动轨迹是AB ，当两板间加上电压U 时，小球受力方向变成沿BC 方向，则此小球所带的电荷量应是( )图3A.G UB.G 2UC.Gd UD.2Gd U解析：选C 设小球所受电场力为F 电，由图可知tan 45°＝F 电G ，又F 电＝Udq ，可解得：q ＝GdU，C 正确。
【高中教育】最新高中物理课时跟踪检测五电场强度与电势差的关系粤教版选修3_1
——教学资料参考参考范本——【高中教育】最新高中物理课时跟踪检测五电场强度与电势差的关系粤教版选修3_1______年______月______日____________________部门1．下列关于匀强电场中场强和电势差关系的说法正确的是( ) A．在相同距离上，电势差大的其场强也必定大B．任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积C．沿着电场线方向，相同距离上的电势降落必定相等D．电势降低的方向，必定是电场强度的方向解析：选C 由匀强电场的特点知A、B错误，C正确；电势降低最快的方向才是电场强度方向，D错误。
2。
如图1所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )图1A．竖直向下，E＝100 V/mB．水平向左，E＝100 V/mC．水平向左，E＝200 V/mD．水平向右，E＝200 V/m解析：选B 根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，可知该电场强度的方向水平向左。
由场强与电势差的关系得：E＝＝100 V/m。
3．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。
电场线与矩形所在平面平行。
已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图2所示，由此可知c点的电势为( )图2B．8 VA．4 VD．24 VC．12 V解析：选B 根据匀强电场的特点，Uad＝Ubc，即φa－φd＝φb－φc，解得φc＝8 V，B正确。
4。
如图3所示，两块不带电的竖直平行金属板的间距为d，一个重力为G的带电小球在重力作用下在两板间竖直下落，此时小球的运动轨迹是AB，当两板间加上电压U时，小球受力方向变成沿BC方向，则此小球所带的电荷量应是( )图3B。
GA。
2UD。
2GdC。
U解析：选C 设小球所受电场力为F电，由图可知tan 45°＝，又F电＝q，可解得：q＝，C正确。
2018-2019高中物理课时分层作业4认识电场粤教版选修1-1
课时分层作业(四)认识电场[基础达标练](15分钟48分) 选择题(本题共8小题，每小题6分) 1．关于电场强度，下列说法正确的是() A ．以点电荷为球心、r 为半径的球面上，各点的场强相同 B ．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大 C ．若放入正电荷时，电场中某点的场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右 D ．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大C [以点电荷为球心，r 为半径的球面上，各点的场强大小相等，方向不同，A 错；由E ＝kQ r2知，点电荷周围的场强大小仅与Q 及r 有关，与电荷的正、负无关，B 错；电场中某点场强的方向为恒定的，不会随着放入的试探电荷的电性变化而变化，C 对；由E ＝F q 知，电场力F 很大，场强不一定大，D 错．] 2．(多选)在静电场中，对电场线的理解正确的是() A ．电场线是真实存在的一簇曲线 B ．电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷 C ．电场线一定不相交 D ．在同一幅电场线分布图中电场越弱的地方，电场线越密BC [电场线是为了研究电场分布而假想的曲线，实际并不存在，选项A 错误；电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，选项B 正确；电场线一定不相交，选项C 正确；在同一幅电场线分布图中电场越强的地方，电场线越密，选项D 错误．] 3．某电场的电场线如图145所示，电场中M 、N 两点的场强大小分别为E M 和E N ，由图可知()图145A ．E M ＝E NB ．E M ＞E NC ．E M ＜E ND ．无法比较E M 和E N 的大小 C [电场线的疏密程度表示场强的大小，电场线越密说明场强越大，所以E M ＜E N ，选项C 正确．] 4．(多选)下列各图是电场中某点的电场强度E 与放在该点处检验电荷量q 及检验电荷所受静电力F 与电荷量q 之间的函数关系图象，其中正确的是()ABCDAD [电场中某点的场强E 只取决于电场本身，比值法E ＝F q 定义E ，而大小与F 、q 无关，故A 、D 对，B 、C 错．] 5．关于点电荷Q 产生电场的电场强度，以下说法正确的有()【导学号：71082020】①在以点电荷Q 为圆心的同一圆弧上两点场强一定相同②在点电荷Q 周围同一电场线上两点场强一定相同③凡是与电荷Q 距离相等的位置处场强大小一定相等 ④若同一电荷在某点的电场力大，则该点处的场强一定大A ．①②B ．②③C ．③④D ．①④C [电场强度是描述电场力性质的物理量，它是矢量．在以点电荷为圆心的同一圆弧上各点场强大小相等但方向不同，故不能说场强相同，在同一电场线上两点场强方向相同但大小不等，故场强也不相同．故③④正确．]6.如图146中画出了某一个电场的一些电场线，将一个正点电荷q 置于该电场中，下列说法正确的是()图146A ．电场线所表示的电场方向是自左向右的B ．电场线所表示的电场方向是自右向左的C ．负电荷q 受电场力方向是自左向右的D ．正电荷q 受电场力方向是自右向左的 A [电场线是一组平行线，其切线方向即为直线本身，电场方向自左向右，A 选项正确，B 选项错误；正电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相同，也应是自左向右，负电荷则相反，C 、D 选项错误．] 7．关于电场，下列说法正确的是()【导学号：71082021】A ．由E ＝F q知，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍 B ．由E ＝k Q r2知，E 与Q 成正比，与r 2成反比 C ．由E ＝k Q r2知，在以Q 为球心，以r 为半径的球面上，各处场强均相同 D ．电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向B [因E ＝F /q 为场强定义式，而电场中某点场强E 只由电场本身决定，与是否引入电荷及q 的大小、正负无关，故A错；由场强方向的规定知D错；E＝k Qr2是点电荷的场强公式，B对，C错．]8．如图，A、B两点电场强度相同的是()C[电场线可以形象地描述电场，其疏密反映了场强的大小，场强方向沿电场线的切线方向．分析可知只有C图中A、B两处电场线疏密相同且方向相同，C正确．][能力提升练](25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分)1．(多选)用细线将一质量为m，电荷量为q的小球悬挂在天花板的下面，设空气中存在有沿水平方向的匀强电场，当小球静止时把细线烧断，小球将做()【导学号：71082022】A．自由落体运动B．初速度为零的匀加速直线运动C．沿悬线的延长线方向的匀加速运动D．变加速直线运动BC[烧断细线前，小球受竖直向下的重力G、水平方向的电场力F和悬线的拉力T，并处于平衡状态．现烧断细线，拉力T消失，而重力G和电场力F都没有变化，G和F的合力为恒力，方向沿悬线的延长线方向，所以小球做初速度为零的匀加速直线运动．带电粒子在匀强电场中所受的电场力在运动过程中保持不变，初速度为零的物体开始运动的方向必沿合外力方向．]2．静止正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大．那么可以断定，它所在的电场是图中的()D[由正电荷从P向Q做加速运动知，由P到Q顺着电场线方向，由加速度越来越大知，由P到Q电场线越来越密，故D正确．]3．如图147所示中实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点．若带电粒子在运动过程中只受静电力作用，下列判断错误的是()图147A．带电粒子带负电荷B．带电粒子带正电荷C．带电粒子所受静电力方向与电场线方向相反D．带电粒子做匀变速运动B[由图可以看出，带电粒子通过该电场区域时，不论是由a向b还是由b向a运动，运动轨迹都向左弯曲，表明带电粒子所受静电力方向与电场方向相反，带电粒子应带负电．因带电粒子在匀强电场中所受的静电力是恒力，故运动的加速度大小和方向不变，做匀变速曲线运动．故A、C、D正确，B错误．] 4．A、B为带电荷量分别为＋Q和－Q的两个等量异种点电荷，c、d为A、B连线上的两点，且Ac＝Bd，如图148所示，关于c、d两点间电场强度的情况正确的是()图148A．由c到d电场强度由大变小B．由c到d电场强度由小变大C．由c到d电场强度不变D．由c到d电场强度先变小后变大两点处于A、B两异种点电荷所形成的叠加场中，各点场强可由E A＋D[c、d计算起来较为繁杂，可借助电场线来描绘，如图所示，从电场线分布E B表示，但过程中电场线密→疏→密，因此电场强度先变小后变大．]看，从c→d 选择题(本题共2小题，共22分)二、非5．(10分)如图149所示的电场中，A点的电场强度E＝2.0×104N/C.将电荷量q＝＋2.0×10－8C的点电荷放在A点．图149(1)求该点电荷在A点所受静电力F的大小；(2)在图中画出该点电荷在A点所受静电力F的方向.【导学号：71082023】[解析](1)电场力F＝qE＝2.0×10－8C×2.0×104N/C＝4.0×10－4N.(2)正电荷在某点所受电场力的方向与该点的场强方向相同，所以该点电荷在A点所受静电力F的方向如答案图所示．[答案](1)4.0×10－4N(2)点电荷在A点所受静电力的方向如图所示6．(12分)某电场中的几条电场线以及带负电的点电荷q在A点受到的电场力方向如图1410所示．图1410(1)试在图中画出电场线的方向；(2)比较电场中A、B两点的场强E A、E B的大小；(3)在A、B两点分别放上等量异种电荷，试比较它们受到的力F A、F B的大小．[解析](1)负电荷的受力方向与该点的场强方向相反，电场线方向如图所示．(2)电场线的疏密反映了场强的大小，故E A>E B.(3)因A、B两点放的是等量电荷，所以F A>F B，电场力的大小与电性无关．[答案]见解析。
高中物理 第1章 电与磁 第2节 点电荷间的相互作用(1)课时作业 粤教版选修11
二、点电荷间的相互作用一、选择题1．关于点电荷的说法，正确的是 [ ]A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷C．点电荷一定是电量很小的电荷D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理2．库仑定律的适用范围是 [ ]A．真空中两个带电球体间的相互作用B．真空中任意带电体间的相互作用C．真空中两个点电荷间的相互作用D．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律3．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是 [ ]A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷C．带有不等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电4．有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则 [ ]A．B、C球均带负电B．B球带负电，C球带正电C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电D．B、C球都不带电5．A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将 [ ] A．可能变大 B．可能变小C．一定不变 D．不能确定7．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则 [ ]A．q一定是正电荷B．q一定是负电荷C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近8．如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，此时，上、下T'、丝线受的力分别为T A、T B；如果使A带正电， B带负电，上、下丝线受力分别为AT'，则[ ]B二、填空题9．库仑定律的数学表达式是______，式中的比例常量叫______，其数值为______，其单位是______．10．两个点电荷甲和乙同处于真空中．（1）甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍．（2）若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；（3）保持原电荷电量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；（4）保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的______倍．（5）把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的______倍，才能使其间的相互作用力不变．三、计算题11．设氢原子核外电子的轨道半径为r，电子质量为m，电量为e，求电子绕核运动的周期．库仑定律练习题答案一、选择题1．D 2．CD 3．BCD 4．C 5．C 7．D 8．BC二、填空题9.10.三、计算题11.。
2020学年高中物理 1.5 电场强度与电势差的关系课时检测 粤教版选修3-1
第五节电场强度与电势差的关系一、单项选择题1．下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是 ( )A．在相同距离上的两点，电势差大的其场强必定大B．任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积C．沿着电场线方向，经过任何相同的距离电势降落必定相等D．电势降低的方向必定是电场强度的方向解析：若是沿电场线方向两点的距离相等，那么电势差大的场强才必定大，选项A错误；在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积，式中的d 是电场中两点沿电场线方向的距离，由d的意义可知选项B错误；电势减小得最快的方向才是场强方向，电势降低方向不一定就是降低最快的方向，故选项D错误；因此选C.答案：C2．如图所示，匀强电场场强E＝100 V/m、A、B点相距10 cm、A、B连线与电场线夹角为60°，则U BA之值为 ( )A．－10 V B．10 VC．－5 V D．－5 3 V解析：由公式U＝E·d，易得U BA＝－E×S BA×cos 60°＝－5 V.答案：C3．如图中，a、b、c、d、e五点在同一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离．在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为＋Q，已知在＋Q的电场中b、c两点间的电势差为U，将另一个点电荷＋q从d点移动到e点的过程中，下列说法正确的是( ) A．电场力做功qUB．克服电场力做功qUC．电场力做功大于qUD．电场力做功小于qU解析：电场力做功W＝Uq，对于点电荷产生的电场，d、e两点的电势差小于b、c两点的电势差，故从d点到e点，电场力做功小于qU.答案：D4．如图中的实线为电场线，虚线为等势线，a、b两点的电势φa＝－50 V，φb＝－20 V，则a、b连线中点c的电势φc应为( )A．φc＝－35 VB．φc>－35 VC．φc<－35 VD．条件不足，无法判断φc的高低解析：若是匀强电场，由公式U＝E·d易得φc＝－35 V，而由电场线的疏密情况可知，ac段的场强大于cb段的场强，则U bc<U ca，即φb－φc<φc－φa，可得2φc>φa＋φb，即有φc>－35 V．故选B.答案：B二、双项选择题5．如图所示，匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2 m，正电荷q＝106C，从A 移到B，电场力做功为2×106 J，则( )A．该电场的场强为10 V/mB．该电场的场强方向由A指向BC．A、B间的电势差为10 VD．B点的电势比A点的高解析：电荷q由A移到B，W电＝qEd，代入数据得2×106＝106×E×0.2，解得E＝10 V/m，A正确．A到B电场力对正电荷做正功，电场力方向由A指向B，所以场强方向由A指向B，B正确．U＝Ed＝10×0.2 V＝2 V，C错．沿电场线方向电势降低，A点电势高于B点电势，D错．答案：AB6．如图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是( )A．a点的电势高于b点的电势B．该点电荷带负电C．a点和b点电场强度的方向相同D．a点的电场强度大于b点的电场强度答案：BD7．如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点，下列说法正确的是( )A．M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功答案：AC8．如图所示，该线是电场中任意取的一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则( )A．a点的场强一定大于b点的场强B ．a 点的电势一定高于b 点的电势C ．a 、b 两点间的电势差一定等于Ed (E 为a 点场强)D ．a 、b 两点间的电势差等于单位正电荷由a 点沿任意路径移到b 点的过程中电场力所做的功解析：电场的强弱由电场线的疏密反映出来，只有一条电场线是无法判断场强的强弱的，故A 错；而沿着电场线方向，电势降低，故B 对；公式U ＝E ·d 只适用于匀强电场，故C 错；电场力做功与路径无关，由W ＝Uq 可知D 对．答案：BD9. A 、B 两点在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线上中点O 的距离相等，如图所示，则( )A ．同一电荷在A ，B 两点的电势能相等B ．把正电荷从A 点沿直线移动到B 点，电荷的电场强度先增大后减少C ．把正电荷从A 点沿直线移动到B 点，电荷的电势能先减少后增大D ．A 、B 连线上的任意两点的电势差不为零解析：由图可知，A 、B 两点处于同一等势面上，故A 对，D 错；由正、负点电荷的场强叠加可知，O 点是A 、B 所在等势面场强最大的点，故从A 到O 场强增大，从O 到B 场强减少，则B 对，C 错．答案：AB三、非选择题(按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)10．在相距为d 的A 、B 两板之间有a 、b 、c 三点，a 点距A 板d /3，b 、c 两点距B 板也是d /3，A 板接地，A 、B 间电压为U ，如图所示，则b 点的电势为________，＋q 从a 点运动到c 点的过程中，电场力做功为________，－q 在a 点具有的电势能为________．解析：由于A 板接地，电场线由B 指向A 则φA ＝0，φB >0；根据E ＝U d及其变形公式U ＝Ed 可得：U aA ＝U 3，U bA ＝2U 3，U ba ＝U ca ＝U 3，故φb ＝2U 3；＋q 从a 点运动到c 点，逆着电场线运动，电场力做负功，由W ＝Uq ，可得W ac ＝U ac q ＝－qU 3；由E p ＝qφ，得E p a ＝－qU 3. 答案：2U 3 －qU 3 －qU 311．如图所示，匀强电场的场强E ＝1.2×102 V/m ，方向水平向右．一点电荷q ＝4×10－8 C 沿半径为R ＝20 cm 的圆周，从A 点移动到B 点．(已知∠AOB ＝90°)求：(1)这一过程电场力做的功．(2)A 、B 间的电势差U AB解析：(1)点电荷从A 点沿圆弧AB 到达B 点电场力所做的功等效于沿A →O →B 电场力所做的功；在A →O 过程中，因电场力方向与运动方向垂直，所以电场力不做功，W AO ＝0在O →B 过程中，电场力做功为W 电＝F 电·s cos α＝qER cos 180°＝4×10－8×1.2×102×0.2×(－1)J ＝－9.6 ×10－7J ，负号表示电场力做负功 (2) U AB ＝W 电q ＝－9.6×10－74×10－8V ＝－24 V 答案：(1)W 电＝－9.6 ×10－7J (2)U AB ＝－24 V12．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有一静止在A 点质量为m ＝0.2 kg 、带负电的小球，现加一水平方向的匀强电场使小球由A 点运动到B 点，电场力做功为W ＝0.6 J ，已知A 、B 两点间距离为d ＝0.4 m ，电场强度的大小为E ＝2×103 V/m.(1)判断匀强电场的场强方向；(2)求A 、B 两点间的电势差；(3)求小球的电量．解析：(1)因为小球带负电，从A 点运动到B 点，电场力做正功，由此可知，匀强电场的场强方向为由B 指向A .(2)根据电势差与电场强度的关系得： U BA ＝Ed ＝2×103×0.4 V ＝8×102 VU AB ＝－U BA ＝－8×102 V(3)根据电场力做功跟电势差关系式：W AB ＝U AB ·q由以上公式并代入数据得：q ＝W AB U AB＝－7.5×10－4 C 答案：(1)匀强电场的场强方向是由B 指向A .(2)A 、B 两点间的电势差是－8×102V.(3)小球的电量是－7.5×10－4 C.。
课时作业3 电场强度
课时作业3 电场强度时间：45分钟 分值：100分一、选择题(每小题6分，共48分)1．关于电场强度的定义式E ＝F /q 和库仑定律，下列说法中正确的是( )A ．式中F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是放入电场中电荷的电荷量B ．电场强度E 与电场力F 成正比，与放入电场中电荷的电荷量q 成反比C ．电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那一点所受的电场力D ．在库仑定律的表达式F ＝kq 1q 2/r 2中，kq 2/r 2是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1所在处的场强大小；而kq 1/r 2是点电荷q 1产生的电场在点电荷q 2所在处的场强大小2．关于电场，下列叙述中正确的是( )A ．以点电荷为圆心，r 为半径的球面上，各点的场强都相同B ．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C ．在电场中某点放入试探电荷q ，该点的场强为E ＝F /q ，取走q 后，该点场强不为零D ．电荷所受电场力很大，该点的电场强度一定很大3．相距为a 的A 、B 两点分别放着等量异种电荷＋Q 、－Q ，在A 、B 连线中点处的电场强度为( )A ．零B.kQ a 2，且指向－QC.2kQ a 2，且指向－QD.8kQ a 2，且指向－Q4．关于电场线的特征，下列说法中正确的是( )A ．如果某空间中的电场线是曲线，那么在同一条电场线上各处的场强不相同B ．如果某空间中的电场线是直线，那么在同一条电场线上各处的场强相同C ．如果空间中只存在一个孤立的点电荷，那么这个空间中的任意两条电场线不相交；如果空间中存在两个以上的点电荷，那么这个空间中有许多电场线相交D ．电场中任意两条电场线都不相交5．(2010·全国卷Ⅱ)在雷雨云下沿竖直方向的电场强度约为104V/m.已知一半径为1mm 的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/s 2，水的密度为103 kg/m 3.这雨滴携带的电荷量的最小值约为()A．2×10－9C B．4×10－9CC．6×10－9C D．8×10－9C6．如图所示，图甲中AB是一条电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力大小的函数图象，由此可判定()A．电场方向一定由A指向BB．若场源为正电荷，位置在A侧C．若场源为负电荷，位置在B侧D．若场源为正电荷，位置在B侧7.如图所示，AB是某点电荷电场中的一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)() A．电荷向B做匀加速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定8．(2011·新课标卷)一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()二、解答题(共52分)9．(16分)一个质量为m＝30 g，带电量q＝－1.7×10－8C的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平．当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°夹角，如图所示，求该电场的场强大小及方向．10．(16分)如图所示，在真空中有两个点电荷Q1，Q2，其中Q1为正电荷，Q2为负电荷，已知Q1＝8Q2，另有一点P距离Q1为r1，距离Q2为r2，现在要使P点电场强度E的方向平行于两点电荷的连线，则r1与r2之比应该是多少？11．(20分)如图所示，用金属丝AB弯成半径r＝1 m的圆弧，但在A，B之间留出宽度为d＝2 cm相对来说很小的缺口，将电荷量Q＝3.13×10－9 C的正电荷均匀分布在金属丝上，求圆心O处的电场强度．。
2020-2021学年高中物理第1章电场第5节电场强度与电势差的关系学案粤教版选修3-1
第五节电场强度与电势差的关系［学习目标] 1.理解在匀强电场中电势差与电场强度的关系：U AB＝Ed AB,并了解其适用条件．（重点） 2.会用U＝Ed或E＝错误!解决有关问题．(重点、难点) 3.知道电场强度另一单位“伏特每米"的物理意义．4。
知道电场线与等势面的关系．（重点）一、探究场强与电势差的关系在匀强电场中：1．电场力做功W与电势差U的关系为W＝qU．2．电场力做功W与电场力qE的关系为W＝qEd．3．电场强度与电势差的关系E＝错误!．二、电场线与等势面的关系1．由W AB＝qU AB可知，在同一等势面上移动电荷时因U AB＝0，所以电场力不做功，电场力的方向与电荷移动的方向垂直．2．电场线与等势面的关系（1）电场线与等势面垂直．(2）沿电场线方向各等势面上的电势减小，逆着电场线方向各等势面上的电势增大．（3)电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势面疏．1．正误判断(1）在公式E＝错误!中d是沿电场线方向的距离．(√)（2)W＝qU仅用于匀强电场．(×）(3)等势面上各点的电场强度也是相同的．(×)（4)点电荷电场中的等势面，是以点电荷为球心的半径不同的同心球面．（√）(5)等量异种电荷连线的中垂线一定是等势线．（√)2．对公式E＝U ab d的理解，下列说法正确的是( )A ．此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差B ．a 点和b 点距离越大，则这两点的电势差越大C ．公式中d 是指a 点和b 点之间的距离D ．公式中的d 是匀强电场中a 、b 两个等势面间的垂直距离D ［公式E ＝错误!只适用于匀强电场，故A 错；E 不变时,沿电场线方向的距离d 越大，U ab 越大，B 错误；d 为沿电场线方向上两点的距离，C 错误，D 正确．］3．(多选)场强为E ＝1。
0×102 V/m 的匀强电场中，有相距2。
0×10－2 m 的a 、b 两点，则a 、b 两点间的电势差可能为( )A ．1。
高中物理第一章电场1.5电场强度与电势差的关系素材粤教版选修3_1
第五节电场强度与电势差的关系问题探究如图1-5-1所示,匀强电场场强为E,电场中有间距为d的两点A、B,A、B连线与场强方向成θ角.现将带电荷量为q的点电荷从A点移到B点,已知A、B两点所在的等势面电势分别为φa和φb.试思考:你有几种求解此过程中电场力做功的方法图1-5-1答案:方法1:运用恒s力做功公式求解W=Eq·d cosθ,其中d cosθ表示AB两点沿场强方向的间距.方法2:沿着已知A、B两点所在的等势面电势分别为φa和φb,可根据功能关系求解.W=q(φa-φb).自学导引1.在场强大小为E的匀强电场中,若点A与点B之间沿电场方向的距离为L,则这两点之间的电势差U=______________答案:E·L2.电场线与等势面相互______________,沿电场线方向各等势面的电势逐渐______________;电场线密集的区域等势面越______________,电场线稀疏的区域等势面越答案:垂直减小密集稀疏疑难剖析电场中等势面与电场线的物理意义及它们间的联系和区别【例1】关于根据静电场电场线对各点电势和场强的分析,下列说法正确的是(A.沿电场线方向各点电势一定降低B.沿电场线方向各点场强一定减小C.电场线密集的区域场强一定大D.电场线密集的区域电势一定高解析:综合电场线形象描述电场的特点可知,从电场线的方向可描述两方面内容:场强的方向和电势高低变化;从电场线的分布疏密程度仅可描述电场强度的大小而不能说明该区域电势的高低.故沿电场线方向各点电势一定降低,但场强可能减小、增大或不变.电场线密集的区域场强一定大,但电势不一定也大,等势面密集区域电势也可能反而小答案:【例2】关于根据静电场等势面对各点电势和场强的分析,下列说法正确的是(A.同一等势面(线)上各点电势一定相等B.同一等势面(线)上各点场强一定相等C.等势面分布密集的区域场强一定大D.等势面分布密集的区域电势一定高解析:归纳等势面(线)形象描述电场的特点可知,孤立地看一个等势面只能说明同一等势面上各点电势相等及场强方向关系;联系多个等势面观察可确定不同点场强大小关系和定性分析电势高低.因此同一等势面(线)上各点电势一定相等,但同一等势面(线)上各点场强大小可能相等,可能不相等;等势面(线)密集的区域场强一定大,但电势可能高,也可能反而低答案:AC温馨提示:电场具有多种性质,因此描述电场的角度也是多样的.电场线和等势面就是从电场力的性质和能的性质两方面形象地描述电场的.在运用它们时既要全面地联系又要明确地区别开来.在分析时,既从理解等势面和电场线的物理意义的角度出发解决问题,同时又要注意结合正、负点电荷电场,匀强电场等特点来顺利解决问题由带电粒子在电场中的运动轨迹结合等势面(线)分析其能量及变化【例3】如图1-5-2所示,虚线a、b、c是某点电荷产生静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb、φc.一带正电粒子由K点射入,由N点射出.其轨迹如图中实线所示,由图可知(图1-5-2A.粒子从K到L的过程中,电势能增加B.粒子从K到L的过程中,动能减少C.粒子从L到M的过程中,动能减少D.φa>φb>φc解析:从轨迹切线方向可分析粒子在各点运动速度方向,结合轨迹可了解电场力方向与粒子运动速度方向间的关系知:粒子靠近场电荷时电场力做负功,粒子远离场电荷时电场力做正功.粒子从K到L的过程中电场力即合外力做负功,动能减少,电势能增加;同时也说明该场电荷是正点电荷,因此φa>φb>φc粒子在从L运动到M的过程中,电场力做功为零,动能不变答案:AB温馨提示:从轨迹线切线方向可以定性了解粒子的运动速度方向,而从等势面(线)一般可以定性了解粒子所在位置场强方向或粒子受到电场力方向,结合动力学知识,综合轨迹线和等势面(线)就可以分析粒子的运动情况,其他诸如做功情况、动能变化情况、电势能变化情况、粒子所在位置电势高低关系等问题也就迎刃而解匀强电场中两点间电势差与场强间关系公式的应用【例4】如图1-5-3所示，匀强电场的场强E＝100 V/m,A、B相距10 cm,AB连线与场线的夹角为60°，则A、B两点间的电势差为多少？若将q=1.0×10-8C的负电荷由A点移到B点,此过程中电场力做多少功？图1-5-3图1-5-4解析:如图1-5-4所示，A、B两点间沿场强方向的距离为L根据公式U=E·L可得：U根据公式W=qU可得：W=(―1.0×10-8)×5 J=-5.0×10-8答案:电势差为5 V,电荷克服电场力做功5.0×10-8温馨提示:（1）在运用公式U=E·L时要注意各物理量的意义,题中的A、B两点间距离并非沿电场场强方向的距离，因此需要转换(2)在运用公式W=qU时要注意q、W及U的符号.因为其正、负符号均表示其特定的物理意义据匀强电场E、U、d关系确定电势φ【例5】图1-5-5中A、B、C、D是匀强电场的一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φa=15 V,φb=3 V,φc=-3 V,由此可知D点的电势φD图1-5-5 图1-5-6解析:根据A、B、C三点电势的特点，连A、C，并在AC连线上取M、N两点，使A M=MN=N C，如上图1-5-6，匀强电场的等势面是一组平行平面，所以U A M=U MN=U NC=(φa-φc)/3=6 V,φn=3 V,φm=9 V,B、N两点等势，因匀强电场的等势线为直线，故MD也为等势线，所以φD=φm=9答案：拓展迁移在匀强电场中分布着如图1-5-7所示的A、B、C三点,B、C两点间相距20 cm,BC与AB间夹角为60°.当将一个电荷量为q=10-5C的正点电荷从A点沿AB线移到B点时,电场力做功为零;从B移到C点时,电荷克服电场力做功为-1.73×10-3J,试判断该电场的方向,并计算场强大小图1-5-7解析:将电荷从A点移至B点电场力不做功,说明AB两点在同一等势面上.由于此电场是匀强电场,所以等势面为平面,AB面为一等势面.将带正电点电荷从B移至C时需克服电场力做功,说明C点电势高于AB面电势,故电场方向垂直于AB面斜向右下方,如图所示.根据公式W=qU 可得V Vq W U BC BC 2531073.1101073.1⨯-=⨯-==--B 、C 两点间沿场强方向的距离为:d=20×10-2×sin60° m≈0.173 m根据U=E·d 得:m V m V E /100.1/173.01073.132⨯=⨯=. 答案:电场场强方向垂直AB 斜向右下方,场强大小为1.0×103V/m.思维启示:（1）在运用公式U=E·L 时要注意各物理量的意义,题中的A 、B 两点间距离并非沿电场场强方向的距离，因此需要转换.(2)在运用公式W=qU 时要注意q 、W 及U 的符号.因为其正、负符号均表示其特定的物理意义.。
2019_2020学年高中物理第1章电场第5节电场强度与电势差的关系课件粤教版选修3_1
2.如图所示，在匀强电场中相距 10 mm 的两等势面 AA′、BB′. 其间有一静止的油滴 P.已知油滴 P 的重力是 1.6×10－4N，所带的电荷 量是 3.2×10－9C，则下面判断正确的是( )
A．φA>φB，UAB＝100 V B．φA>φB，UAB＝750 V C．φA<φB，UBA＝500 V D．φA<φB，UBA＝1 000 V
思路点拨：(1)根据条件，匀强电场的场强用 E＝Ud 求，点电荷的 电场强度用 E＝kQr2求．
(2)某点的场强为零，即合场强为零．
B [匀强电场的场强 E＝Ud ＝02.055 V/m＝500 V/m，设距 P 点 L 处的合场强为零，则 kLQ2＝9×109×5×L102 －9V/m＝500 V/m，故 L＝0.3 m， 负点电荷在距 P 点 L 处的电场竖直向上，该点在电场中 P 点的下方， B 正确．]
→
作出过B 点的等势线
→
作出一条 电场线
→
由E＝Ud 求出 电场强度的大小
A [x 轴上 OA 的中点 C 的电势为 3 V，则 BC 的连线为等势线， 如图所示．电场的方向与等势线垂直，且由电势高处指向电势低处， 设∠OCB＝θ，则 tanθ＝ 33，所以 θ＝30°，O 点到 BC 的距离为 d＝ OCsinθ＝1.5 cm，所以 E＝Ud ＝0.0315V/m＝200 V/m，故选项 A 正确．]
d 为沿电场 方向的距离
【例 2】 如图所示，有竖直向下的匀强电场，A、B 两等势面 间距离为 5 cm，电势差为 25 V，在电场中 P 点固定放置电量为 5× 10－9C 的负点电荷，此时电场中有一点场强为零，此点在 P 点的( )
A．上方 30 cm C．上方 25 cm