最新人教版选修3-1高中物理第一章第三节《电场强度》过关习题及答案
人教版高中物理选修3-1第1章第3节电场强度第2名师精编课时作业

第一章第3节第2课时电场线匀强电场课后强化演练一、选择题1.把质量为m的正点电荷q,在电场中由静止释放,在它运动过程中如果不计重力,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: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(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件),故A选项不正确;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选项不正确;而正的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两项正确.答案:CD2.(2014·南京模拟)图中表示的是下列哪种情况的电场线()A.等量同种负电荷B.等量同种正电荷C.等量异种电荷D.不等量异种电荷解析:图中电场线对称分布,电场线从正电荷出发,到负电荷终止,为等量同种正电荷,故B选项正确.答案:B3.(2014·嘉定区一模)相隔很远、均匀带电+q、-q的大平板在靠近平板处的匀强电场电场线如图a所示,电场强度大小均为E.将两板靠近,根据一直线上电场的叠加,得到电场线如图b所示,则此时两板的相互作用力大小为()A.0B.qEC.2qE D.与两板间距有关解析:电场线从正电荷出发到负电荷终止,带电平板叠加后的电场的电场线分布不变,场强仍然为E,所以两板的相互作用力大小为qE.故B选项正确.答案:B4.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E A、E B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E A>E BC.A、B同在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A=E BD.不知A、B附近的电场线分布状况,不能确定E A、E B的大小解析:根据电场线的物理意义,线上各点的切线方向表示该点的场强方向.因题中的电场线是直线,所以A、B两点的场强方向相同,都沿着电场线向右.电场线的疏密程度反映了场强的大小,但由于题中仅画出一条电场线,不知道A、B附近电场线的分布情况,所以无法确定是E A>E B、E A<E B还是E A=E B.例如,如果该电场线是正点电荷电场中的一条,则E A>E B;如果是负点电荷电场中的一条电场线,则E A<E B;如果是带电平行板间的一条电场线,则E A=E B.答案:AD5.一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力,则()A.粒子带正电荷B.粒子加速度逐渐减小C.A点的速度大于B点的速度D.粒子的初速度不为零解析:带电粒子所受合外力(即静电力)指向轨迹凹侧,则静电力方向向左,粒子带负电荷.根据E A>E B,知B项正确,粒子从A到B受到的静电力为阻力,C、D项正确.答案:BCD6.如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,其速度—时间图象如图乙所示,则下列叙述正确的是()A .电场线方向由B 指向AB .场强大小E A >E BC .Q 可能为负电荷,也可能为正电荷D .Q 在A 的左侧且为负电荷解析:根据速度—时间图象分析,电子做加速度减小的加速运动,所以电场力向右,电场线方向向左,A 对;加速度减小,电场力减小,场强减小,B 对;根据点电荷电场特点,Q 只能在A 的左侧且为负电荷,D 对.答案:ABD 二、非选择题7.如图所示,用30 cm 的细线将质量为m =4×10-3 kg 的带电小球P 悬挂在O点正下方,当空中有方向为水平向右,大小为E =2×104 N/C 的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态.(g 取10 m/s 2)(1)分析小球带何种电荷? (2)求小球带电量q ;(3)求剪断细线后带电小球的加速度A .解析:(1)小球受到水平向右的电场力作用,处于静止状态,匀强电场的场强水平向右,则小球带正电.(2)分析小球的受力,受重力、电场力和绳子拉力,qE =mg tan37°,带电量q =mg tan37°E =1.5×10-6 C .(3)重力和电场力的合力,F 合=mgcos37°=0.05 N ,剪断细线后带电小球的加速度,a =F 合m =12.5 m/s 2.答案:(1)小球带正电 (2)1.5×10-6 C (3)12.5 m/s 28.如图所示,光滑斜面倾角为37°,一带有正电的小物块质量为m ,电荷量为q ,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的12,求:(1)原来的电场强度为多大? (2)物块运动的加速度大小?(3)沿斜面下滑距离为l 时物块的速度.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取10 m/s 2) 解析:(1)对小物块受力分析如图所示,物块静止于斜面上,则mg sin37°=qE cos37°,E =mg tan37°q.(2)当场强变为原来的12时,小物块所受的合外力F 合=mg sin37°-12qE cos37°=12mg sin37°.又F 合=ma ,所以a =3 m/s 2,方向沿斜面向下, (3)由动能定理得F 合·l =12m v 2-0所以12mg sin37°·l =12m v 2,所以v =6l .答案:(1)mg tan37°q (2)3 m/s 2,方向沿斜面向下(3)6l。
最新人教版选修3-1高中物理第一章章末复习课强化训练及答案

章末复习课【知识体系】[答案填写] ①点电荷②③④正电荷⑤强弱⑥方向⑦⑧φA ⑨φB⑩qU AB⑪E p A⑫E p B⑬⑭动能定⑮牛顿第二定律结合运动公式⑯平抛运动规律主题1 电场力和能的性质1.电场强度.(1)基本公式:E=适用于任何电场,E=适用于点电荷电场,E=错误!未定义书签。
适用于匀强电场.(2)与电场力的关系:电场强度方向与电场力方向在同一条直线上.正电荷电场强度与电场力同向;负电荷电场强度与电场力反向.(3)电场强度叠加遵从平行四边形定则.2.电场线、电势和电场力:带电粒子只受电场力.(1)判断电场线的方向:由运动轨迹知合力(电场力)一定指向轨迹内侧.(2)顺着电场线电势是降低的,电势降低最快的方向是电场线的方向.(3)常见电场线:等量同种电荷:在连线上:电场强度先减到0(中点)再增大;电势先减小再增大但中点电势不为0其中垂线上:从中点向外电场强度先增大后减小,电势逐渐减小.等量异种电荷:在连线上:电场强度先减小后增大,但中点不为0,电势从正电荷到负电荷一直减小.在中垂线上:电场强度从中点向外一直减小,电势不变(0势线).3.电势能和动能(只受电场力):(1)电场力做功:W=qU,也可用电场力与速度的夹角.电场力做正功:电势能减小,动能增大.电场力做负功:电势能增大,动能减小.(2)利用E p=φq(3)利用能量守恒:电势能减小,动能增大.电势能增大,动能减小.【典例1】如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有、b、d三个点,和b、b和c、c和d间的距离均为R,在点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷.已知b点处的电场强度为零,则d点处电场强度的大小为(为静电力常量)( )A.错误!未定义书签。
B.错误!未定义书签。
.错误!未定义书签。
D.错误!未定义书签。
解析:本题考查静电场相关知识,意在考查考生对电场叠加、库仑定律等相关知识的解.由于在点放置一点电荷q后,b点电场强度为零,说明点电荷q 在b点产生的电场强度与圆盘上Q在b点产生的电场强度大小相等,即E Q=E q =错误!未定义书签。
人教版高中物理选修3-1高二同步练习:第一章第3节电场强度.docx

高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)电场强度课时作业1.关于电场线的性质,以下说法正确的有( )A .电场线是电荷在电场中的运动轨迹B .电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小C .电场线的箭头方向表示场强减弱的方向D .空间中两条电场线不能相交解析:选BD.电场线是为了描述电场的强弱及方向的方便而引进的假想线,它一般不与电荷的运动轨迹重合,A 错误,B 正确.电场线的箭头方向表示场强的方向,C 错误.由于电场的具体方向与电场线上某点的切线方向相同,若两条电场线相交,则在该点可以作出两条切线,表明该点的电场不唯一,这与实际不符,D 正确.故选BD.2.(2014·大庆一中高二检测)电场中有一点P ,下列哪种说法是正确的( )A .若放在P 点电荷的电荷量减半,则P 点的电场强度减半B .若P 点没有试探电荷,则P 点电场强度为零C .P 点电场强度越大,则同一电荷在P 点所受电场力越大D .P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向解析:选C.为了知道电场中某点的电场强度,可以把一个试探电荷放入该点,其受到的电场力F 与自身的电荷量q 的比值F q 可反映该点场强的大小,但该点的电场强度由电场本身决定,与试探电荷的电荷量多少、电性无关,A 、B 错误.由E =F q得F =Eq ,当q 一定时,E 越大,F 越大,C 正确.电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点时受到的电场力的方向,与负电荷受力的方向相反,D 错误.故选C. 3.如图所示,在足够大的光滑绝缘水平面内固定有一带正电的电荷a (图中未画出),与a 带同种电荷的电荷b 仅在a 的库仑力作用下,以初速度v 0(沿MP 方向)由M 点运动到N 点,到N 点时速度大小为v ,且v <v 0,则( )A .b 电荷在M 点受力一定向左上方B .b 电荷在M 点受力一定向右下方C .a 电荷一定在虚线MP 上方D .a 电荷一定在虚线MP 下方解析:选AD.b 电荷运动轨迹向上弯曲,根据曲线运动特点可知,b 电荷在M 点受力一定向左上方,所以a 电荷一定在虚线MP 下方,选项A 、D 正确. 4.如图所示,a 、b 是两个点电荷,它们的电量分别为Q 1、Q 2,MN 是ab 连线的中垂线,P 是中垂线上的一点.能使P 点场强方向指向MN 的左侧的情况是( )A .Q 1、Q 2都是正电荷,且Q 1<Q 2B .Q 1是正电荷,Q 2是负电荷,且数值Q 1>Q 2C .Q 1是负电荷,Q 2是正电荷,且数值Q 1<Q 2D .Q 1、Q 2都是负电荷,且数值Q 1>Q 2解析:选ACD.场强是矢量,场强的合成遵循平行四边形定则,由平行四边形定则可画出场强的矢量图,可知A 、C 、D 正确.附加题 5.(2014·北京东城区期末)A 、B 是一条电场线上的两个点,一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B 点,其v -t 图象如图所示.则电场的电场线分布可能是图中的( )解析:选D.根据v -t 图象,带电粒子的加速度逐渐增大,速度逐渐减小,选项D 可能.6.地球是一个带电体,且电荷均匀分布于地球表面.若已知地球表面附近有一电量为2×10-4 C 的正电荷受到4×10-3 N 的电场力,且方向竖直向下,则地球带何种电荷?所带总电量为多少?(已知地球半径R =6.4×106 m ,k =9×109 N·m 2/C 2)解析:地球所带电量可以认为集中于地球中心,设地球所带电量为Q ,则地球表面附近的场强E =kQ R 2①据场强定义知E =F q②将k =9×109 N·m 2/C 2,R =6.4×106 m ,F =4×10-3 N ,q =2×10-4 C 代入①②,求得Q =9.1×104 C因正电荷受到的电场力竖直向下,故地球表面附近的电场方向竖直向下,即指向地心,地球带负电.答案:负电 9.1×104 C。
高中物理选修3-1课后习题答案

A 、 B 间距增大为原来的
1 - 6 所 示 。 q4
共受三个力的作用,,由于
q
q2
a
1
q1 q 2 q 3 q4 q ,相互间距离分别为
a 、 2a 、
q2
a ,所以 F 1 F2 k 2 , F2 k
2
q 2 。根据平行四
aБайду номын сангаас
a
2a
边形定则,合力沿对角线的连线向外,且大小是
2 22 1 q
q3
a
9 1.6 10 19
E k 2 9.0 10
11 2N/C 5.1
r
(5.3 10 )
11
10 N/C ,
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方向沿 着半 径指 向外。电子 受到 的电 场力 为
1
1
Fe 5E . 1
10
19
1 .N6
3. 答:重力场的场强强度等于重力与质量的比值,即
向下。
,方向沿着半径指向质子。
10N8.2
10 8 1.6 10 19
6.25 10 10 ,与 B 失
3. 答:图 1 - 4 是此问题的示意图。导体
B中
A
B
的一部分自由受 A 的正电荷吸引积聚在
B
的左端,右端会因失去电子而带正电。
A对
B 左端的吸引力大于对右端的排斥力,
A、
B 之间产生吸引力。
4. 答:此现象并不是说明制造出了永动机,也没有违背能量守恒定律。因为,在把 的过程中要克服 A、 B 之间的静电力做功。这是把机械转化为电能的过程。
强弱,所以, B 点的电场最强, C 点的电场最
弱。
(2) A 、 B、 C 三点的电场强度的方向如图
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§ 1、2 电荷及其守恒定律库仑定律(1)【典型例题】【例 1】关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是:() A 、摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B、摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C、感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D、感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了【解析】摩擦起电的实质是:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电,失去电子的物体带上正电。
即电荷在物体之间转移。
感应起电的实质是:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷。
即电荷在物体的不同部分之间转移。
由电荷守恒定律可知:电荷不可能被创造。
【答案】 B、 C【例 2】绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a 的表面镀有铝膜,在 a 的附近,有一个绝缘金属球 b,开始 a、b 都不带电,如图所示,现在使 a 带电,则:()A 、 a、 b 之间不发生相互作用B、 b 将吸引 a,吸住后不放C、 b 立即把 a 排斥开D、 b 先吸引 a,接触后又把 a 排斥开【解析】当 a 带上电荷后,由于带电体要吸引轻小物体,故a将吸引b。
这种吸引是相互的,故可以观察到 a 被 b 吸引过来。
当它们相互接触后,电荷从 a 转移到 b,它们就带上了同种电荷,根据电荷间相互作用的规律,它们又将互相排斥。
【答案】 D【例 3】两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3,相距为 r 时相互作用的库仑力的大小为F,今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处,则此时库仑力的大小为:A 、1F B 、1F C、1F D、1F 1264 3【解析】设两个小球相互接触之前所带电荷量分别为q 和 3q,由库仑定律得:F=3kq2/r 2由于两个导体小球完全相同,故接触后它们的带电情况完全相同。
1.3电场强度 高中物理新课标版人教版选修3-1

根据库仑定律,q受到的库仑力的大小: F = k 2 r 又由电场强度的定义可得出P点的场强E的大小:
F E = q =k
Q
r2
F Q 2、 E 和 E k 2 的区别: q r
适用范围 电荷的意义 q是检验电 荷,E与q 无关 Q是场源电 荷,E与Q 成正比
F E q
Q Ek 2 r
FA
[解析] 根据库仑定律
F=k
Q1Q2
r2
可知,
+Q
A · +q B · +q FB
∵ rA < rB
∴ FA > F B
实验表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定 的;在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。 F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定, 跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。
答:这个说法是错误的。电场线不是电荷 的运动轨迹,因为运动轨迹的切线方向是 速度的方向,而电场线的切线方向是正电 荷的受力方向和加速度方向(负电荷则相 反)。要使两条曲线能重合,要满足一些 特殊条件,例如:①电场线是直线;②电 荷初速度为零或初速度方向与电场线在同 一直线上;③电荷只受电场力作用。
课堂训练
E是矢量,其方向与正电荷 4 (+q)在该点受到的电场力的方 向相同
5 E的单位: 牛/库 (N/C)
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1、点电荷的电场
Q 大小: k 2 E r
点电荷Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是 不同的,那么场强的大小由什么因素决定? [解析]在点电荷Q形成的电场中,在距离Q为r的P 点放一试探电荷q
F
a b a b
A
B
q
高中物理人教选修3-1习题 第1章 3电场强度
第一章 3基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)1.(南京市第三中学2020~2020学年高二上学期期中)关于点电荷、元电荷、检验电荷,下列说法正确的是( )A.元电荷实际上是指电子和质子本身B.点电荷所带电荷量一定很小C.点电荷所带电荷量一定是元电荷电荷量的整数倍D.点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型答案:C解析:元电荷是指一个电子所带的电荷量,并不是指电子或质子本身,故A选项错误;在条件满足情况下点电荷可以代替任何带电体,故B选项错误;任何带电体所带电荷量都是元电荷电荷量的整数倍,故C选项正确;点电荷是理想化模型,元电荷是最小电荷单位,检验电荷是指电荷量很小的电荷,故D选项错误。
2.(重庆市2020~2020学年高二上学期六校联考)以下关于电场和电场线的说法中正确的是( ) A.同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大B.电场线不仅能在空间相交,也能相切C.越靠近正点电荷,电场线越密,电场强度越大,越靠近负点电荷,电场线越稀,电场强度越小D.电场线是人们假想的,用以表示电场的强弱和方向,和电场一样实际并不存在答案:A解析:在电场线密集的地方场强大,同一试探电荷所受的电场力大,故A正确;电场线既不能相交,也不能相切,否则交点处场强的方向就有两个,故B错误;电场线可以形象表示电场的强弱和方向,疏密表示电场的强弱,与靠近何种电荷无关,故C错误;电场是一种客观存在的物质,而电场线是人们假想的曲线,用以表示电场的强弱和方向,客观上并不存在,故D错误。
3.(福建长乐二中、闽清高中等五校2020~2020学年高二上学期联考)如图所示的四个电场的电场线,其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷,A图中虚线是一个圆,B图中几条直线间距相等互相平行,则在图中M、N处电场强度相同的是( )答案:B解析:电场强度是矢量,电场强度相同必定其大小相等、方向相同。
故答案为B 。
4.(通化市第一中学BEST 合作体2020~2020学年高二上学期期中)下列选项中的各14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14圆环间彼此绝缘。
高中物理第一章静电场课时精选训练(三)电场强度解析版新人教版选修3_1
课时跟踪检测(三)电场强度1.在电场中的某点放一个检验电荷,其电荷量为q ,受到的电场力为F ,则该点的电场强度为E =F q,下列说法正确的是( )A .若移去检验电荷,则该点的电场强度为0B .若检验电荷的电荷量变为4q ,则该点的场强变为4EC .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小不变,但方向相反D .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小、方向均不变解析:选D 电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定,与放入该点的检验电荷无关,与在该点是否放检验电荷无关,故选D 。
2.在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力方向向右;当放入负电荷时受到的电场力方向向左,则下列说法中正确的是( )A .当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,该点场强方向向左B .该点场强方向一定向右C .该点场强方向一定向左D .该点场强方向可能向右,也可能向左解析:选B 电场中某一点的电场方向取决于电场本身,其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致,与负电荷的受力方向相反,故只有B 正确。
3.如图所示是点电荷Q 周围的电场线,图中A 到Q 的距离小于B 到Q 的距离。
以下判断正确的是( )A .Q 是正电荷,A 点的电场强度大于B 点的电场强度B .Q 是正电荷,A 点的电场强度小于B 点的电场强度C .Q 是负电荷,A 点的电场强度大于B 点的电场强度D .Q 是负电荷,A 点的电场强度小于B 点的电场强度解析:选A 正点电荷的电场是向外辐射状的,电场线密的地方电场强度大。
所以A 正确。
4.[多选]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E A 、E B 表示A 、B 两处的电场强度,则( )A .A 、B 两处的电场强度方向相同B .因为A 、B 在一条电场线上,所以E A =E BC .电场线从A 指向B ,所以E A >E BD .负点电荷在A 点所受的静电力方向与E 的方向相反解析:选AD 由题,A 、B 两点所在的电场线是直线,A 、B 两点电场强度方向必定相同,故A 正确;A 、B 在一条电场线上,电场线方向由A 指向B ,电场线的疏密表示电场强度的相对大小,由于无法判断电场线的疏密,也就无法判断A 、B 两点电场强度的大小,故B 、C 错误。
人教版物理选修3-1:【3】《电场强度》课时训练(含答案)
课时训练3 电场强度1.一个试探电荷在电场中某点受到的静电力为F,这点的电场强度为E,在图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )答案解析:选项C错误2.A.B.C.重合的D.电场线越密的地方答案:D解析:负点电荷的电场沿电场线方向电场强度增大,A选项错;根据电场的唯一性的原则,多个电荷在某一点产生的电场强度应是每一个电荷在该点产生的电场强度的矢量和,只能有唯一的电场强度,B选项错;点电荷在电场中运动的轨迹和电场线不一定重合,C选项错;根据电场线的物理意义,电场线越密的区域,电场强度越大,同样,试探电荷受到的电场力越大,D选项是正确的。
甲3.一负电荷由电场中的A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v t图象如图甲所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是乙图中的( )答案解析:vA,A、D t图象可知加速度逐渐增大,B 4.A.A、的电荷量大于B的电荷量B.A、为异种电荷的电荷量小于B的电荷量C.A、D.A、B为异种电荷,A的电荷量等于B的电荷量答案:B解析:由题中图形可知一系列电场线在A、B之间,则一定为异种电荷,由电场线左右不对称可知,两电荷的电荷量是不等量的,又根据电场线的疏密可知B所带电荷量大,则正确选项为B。
5.在一个电场中A、B、C、D四点分别引入试探电荷时,测得的试探电荷所受电场力A.B.C.D.答案解析:,F=Eq,所以F则电场强度大小是C、D 错误。
6.如图所示,实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如图中的虚线所示。
a、b仅受电场力的作用,则下列说法中正确的是( )A.a一定带正电,b一定带负电B.电场力对a做正功,对b做负功C.a的速度将减小,b的速度将增大D.a的加速度将减小,b的加速度将增大答案:D解析:由于电场线的方向未知,所以无法确定a、b两粒子的电性,选项A错误;根据两粒子的运动轨迹可分析得出电场力对a、b均做正功,两带电粒子的速度都将增大,选项B、小,b D7.为m、答案解析对小球的受力分析如图所示,由平衡条件得:F电=mgtanθ由电场强度的定义式得:小球所在处的电场强度E==mg由于小球带正电,且其所受静电力方向水平向右,所以小球所在处的电场强度方向水平向右。
2020-2021学年人教版物理选修3-1习题:第1章 3 电场强度(含解析)
第一章 3[练案3]基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)1.(2019·广东省台山市华侨中学高二上学期期中)关于电场强度有下列说法,正确的是( A )A .电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力B .电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C .在点电荷Q 附近的任意一点,如果没有把试探电荷q 放进去,则这一点的电场强度为零D .根据公式E =F q可知,电场强度跟电场力成正比,跟放入电场中的电荷的电量成反比 解析:根据公式E =F q,可知电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力,选项A 正确;电场强度的方向总是跟正电荷所受的电场力方向一致,选项B 错误;电场中某点的电场强度由电场本身决定,与是否放入试探电荷无关,与试探电荷所受的电场力和试探电荷的电量无关,选项C 、D 错误;故选A 。
2.光滑绝缘水平面上有一带正电的小球正在做匀速直线运动,当小球运动到a 点时突然加上一个平行水平面的电场,发现小球沿曲线abc 运动且速率逐渐增大,则下列关于所加电场在b 点的电场强度方向合理的是(虚线是曲线在b 点的切线)( C )解析:由题意知,小球原来只受重力和支持力作用,加上电场后,小球运动状态的改变仅由电场力引起,因小球带正电,所受电场力方向(指向轨迹凹侧)与电场强度方向一致,又因小球速率是增加的,所以电场力方向与速度方向夹角应小于90°,C 对。
3.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。
某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab 为该收尘板的横截面。
工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上。
若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( A )解析:根据力和运动的关系知,当粒子运动至电场中某一点时,运动速度与受力如图所示,又据曲线运动知识知粒子运动轨迹夹在合外力与速度之间,可判定粉尘颗粒的运动轨迹如A 选项中图所示。
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第三节电场强度
一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正
确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)
1.电场中A、B、三点的电场强度分别为:E A=-5、
E
=4、E= -1,则这三点的电场由强到弱
B
的顺序是()
A A
B B BA AB D AB
2.由电场强度的定义式E= F/q可知()
A E和F成正比,F越大E越大
B E和q成反比,q越大E越小
E的方向与F的方向相同
D E的大小可由F/q确定
3.A为已知电场中的一个固定点,在A点放一电荷量
为q的电荷,所受电场力为F,A点的电场强度为E,
则()
A若在A点换上–q,A点的电场强度将发生变
B若在A点换上电荷量为2q的电荷,A点的电场强度将变为2E
若A点移去电荷q,A点的电场强度变为零
DA点电场强度的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
4.由电场强度的定义式E= F/q可知()
A这个定义式只适于点电荷电场
B式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力,q是电荷所带的电荷量
式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力,q是产生电场的电荷的电荷量
D 库仑定律F =中,是点电荷Q 2产生的电场在Q 1所在处的场强大小
5.如图1所示是电场中某一条电场线,下列说法 中正确的是( ) AA 、B 两点电场方向
相同
BA 、B 两点电场大小关系是 E A >E B 电场线是直线,则 E A =E B
D 不知附近的电场线分布,
E A 、E B 的大小不确定 6下列情况中,A 、B 两点的电场强度矢量相等的是 ( )
A 与孤立正点电荷距离相等的A 、
B 两点 B 与孤立负点电荷距离相等的A 、B 两点
两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点 D 两个等量同种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点 7.把质量为的点电荷q 在电场中释放,在它运动过 程中,如果不计重力,下列说法中正确的是( ) A 点电荷运动轨迹必和电场线重合
B 若电场线是直线,则点电荷运动轨迹必和电场线重合 点电荷的速度方向必定和它所在的电场线的切线方向一致
D 点电荷的加速度方向必定和它所在的电场线的切线方向在一直线上 8在电场中某点放一检验电荷,其电荷量为q ,检验电 荷受到的电场力为F ,则该点电场强度为E=F/q ,那么 下列说法正确的是( )
A 若移去检验电荷q ,该点的电场强度就变为零
B 若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷,该点的场强就变为E/2
若在该点放一个电荷量为-2q 的检验电荷,则该点场强大小仍为E ,但电场强度的方向变为原相反的方向 D 若在该点放一个电荷量为
的检验电荷,则该点的场强大小仍为E ,电场强
图1
度的方向也还是原的场强方向
9对于由点电荷Q产生的电场,下列说法正确的是
()
A电场强度的表达式仍成立,即E=F/Q,式中的Q就是产生电场的点电荷所带电荷量
B 在真空中,点电荷产生电场强度的表达式为,式中Q就是产生电场的点电
荷所带电荷量
在真空中E =,式中Q是试探电荷
D上述说法都不对
10当在电场中某点放入正点电荷时, 正点电荷受的
电场力向右;当放入负点电荷时它受到的电场力向
左,下列说法正确的是()
A当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,该点场强方向向左 B只有在该点放入电荷时,该点才有场强
该点场强方向一定向右
D以上说法均不正确
二、填空题(本题共2小题,每小题8分,共16分。
请将正确的答案填到横线上)11如图2所示,在真空中相距为的A、B两点分
别放置电量大小均为Q的正负点电荷,那么在离A、
B两点距离都等于的点的电场强度方向___________,该点的场强大小为___________
图2
12 如图3所示,一个粒子质量为、带电
荷量为+Q,以初速度v0与水平面成角
射向空间匀强电场区域,粒子恰
做直线运动,则这匀强电场的强
度最小值为;方向
图3
是。
三、计算题(本题共4小题,共44分。
解答时应写出必要的文字说明、方程式和
重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有值计算的题,答案中必须明确写出值和单位)
13.(14分)在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为的液滴,带正电荷,电荷量为q,在此电场中恰能沿竖直方向做匀速直线运动,求此区域的电场强度的大小和方向?
14.(14分)如图7所示,有一水平方向的匀强电场,电Array场强度为9×103N/.在电场内的竖直平面内作半径为1的圆,圆心处放置电荷量为1×10-6的正点电荷,求圆周上点处电场强度的大小和方向?
图4
图5
15.(16分)如图8所示,A 、B 为体积可忽略的带电小球,Q A =2×10-8,Q B =-2
×10-8,A 、B 相距3c .在水平外电场作用下,A 、B 保持静止,悬线都沿竖直方向.试求:(1)外电场的场强大小和方向?(2)AB 中点处总电场的场强大小和方向.
第三节电场强度
得分: 一、选择题
二、填空题 11. 12. 三、计算题 13
14
15
第三节电场强度参考答案
一、选择题
1A 解析:场强是矢量,正号和负号只表示方向,不表示大小,因此场强大小的顺序是AB,因此选项A正确。
2D 解析:在固定的电场中,电场强度的值是固定的,不会随带电体电荷量的大小或受力的大小而改变,是电场强度的定义式,因此选项D正确。
3D 解析:某个具体电场中某点的电场强度是固定的,不会因为该点是否有点电荷存在而发生变,给该处点电荷的电荷量也没有关系。
因此选项D正确。
4BD 解析:是电场强度的定义式,适合于任何电场,选项A不正确,E= F/q 式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力,q是电荷所带的电荷量,因此选项B 正确,选项错误。
根据库仑定律F = Q 1Q2 /和电场强度公式得选项D正确。
5AD 解析:根据电场线的方向表示该处电场的方向,因为该条电场线是直线,因此,A点和B点电场的方向相同,选项A正确。
电场中电场线密集的地方电场强度大,电场线稀疏的地方,电场强度小,一条电场线无法判断电场强度的大小,选项B错误。
根据一条电场线无法判断是否是匀强电场,选项错误。
选项D正确。
6解析:无论是孤立正点电荷还是负点电荷,它们形成的电场都是从某一点向四周成发射状的,因此在此种电场中与电荷距离相等的点,电场强度大小相等,但是方向不同,因此,不可能矢量相等,选项A B错误。
根据平行四边形定则,在两个等量异种点电荷形成电场的中垂线上距离两点电荷相同距离的点,电场强度矢量相等,选项正确。
根据平行四边形定则知两个等量同种点电荷形成的电场中垂线上距离两电荷相等的点电场强度矢量不相等,选项D错误
7BD解析:选项A中,如果电场线是曲线则运动轨迹不和电场线重合,因此选项A 错误,选项B正确。
电场线的切线方向和点电荷的受力方向一致,而点电荷的受
力方向和点电荷的加速度方向一致。
因此,选项错误,选项D 正确。
8D 解析:某固定电场中的某点的电场强度是固定的,不会因此处放入电荷或放入电荷的电荷量发生变而电场强度发生变。
因此,选项D 正确。
9B 解析:电场强度的表达式
适用于任何电场,式中的q 是该点试探电荷所带
的电荷量,因为点电荷形成的电场,电场强度与点电荷的距离有关,会随着离点电荷距离的增大而增大因此在真空中,点电荷产生电场强度的表达式为E =Q /r 2,式中Q 就是产生电场的点电荷所带电荷量,选项A 错误,选项B 正确。
在真空中
E =2
r kQ ,式中Q 是场电荷,选项错误,选项D 错误。
10 解析:电场中电场强度的方向规定是放在该点的正点电荷的受力方向。
因此选项正确。
二、填空题
11水平向右解析:根据平行四边形定则得该点的场强方向为水平向右,大小为
12斜向左上方,与水平方向成45度角解析:根据受力分析可得答案。
三、计算题
13.g/q ,竖直向上解析:因为物体在竖直方向做匀速直线运动,说明液滴受力平衡,即
,即
因为重力的方向竖直向下,所以所受的电场力方向向上。
因此电场强度的方向也向上。
14.127×104
,与水平方向成45°角解析:正点电荷在点电场强度的大小为
由题意知水平向右的电场强度也为。
根据平行四边形定则得点处电场强度的大小为127×104
,与水平
方向成45°角
15.(1)2×105N/,水平向左。
(2)
,水平向右解析:(1)对点电荷
A进行受力分析可知,A受到外电场的电场力和点电荷B的电场力而平衡。
设外电场的电场强度为,则解得E=2×105N/根据受力分析可知外电场方向为水平向左。
(2)A、B中点处的电场强度是在同一直线上的点电荷A、B和外电场的叠加。
点电荷A、B在中点处的电场强度相同,即8×105N/,所以A、B中点处的总场强为。
根据受力分析可知总场强方向水平向右。