2020-2021学年高中物理人教版选修3-1练习：1.3-电场强度.docx

对电场强度的理解及应用图1341如图134所示，在一带负电的导体A四周有一点B，如在B处放置一个q12.0108 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0106 N，方向如图，则B处场强多大？假如换用一个q24.0107 C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？答案200 N/C8.0105 N200 N/C解析由场强公式可得EB N/C200 N/C，由于是负电荷，所以场强方向与F1方向相反q2在B点所受静电力F2q2EB4.0107200 N8.0105 N，方向与场强方向相同，也就是与F1反向此时B处场强仍为200 N/C不变，方向与F1相反电场强度的矢量性电场叠加原理图1352如图135所示，A、B、C三点为始终角三角形的三个顶点，B30，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点电场强度的方向与AB平行，则qA带_电，qA：qB_.答案负18解析如图所示，放在A点和B点的点电荷在C处产生的电场强度方向分别在AC和BC的连线上，因C点电场强度方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的电场强度方向只能如图所示：由CA和由BC，故qA带负电，qB带正电，且EB2EA，即k2k，又由几何关系知2，所以qAqB18.电场线的特点及应用图1363如图136所示是点电荷Q四周的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离以下推断正确的是()AQ是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度BQ是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度CQ是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度DQ是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度答案A解析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.(时间：60分钟)题组一对电场及电场强度的理解1下列关于电场和电场强度的说法正确的是()A电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B电场是人为设想出来的，其实并不存在C某点的场强越大，则同一电荷在该点所受到的电场力越大D某点的场强方向为摸索电荷在该点受到的电场力的方向答案AC解析电场是电荷四周客观存在的一种特殊物质，电荷间的相互作用是通过电场产生的，不是假想的，故A正确；由E得FEq，当q肯定时，E越大，F越大，所以C正确；场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向，与负电荷受电场力的方向相反，D错误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该点场强方向肯定向右C该点场强方向肯定向左D该点场强方向可能向右，也可能向左答案B解析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全都，与负电荷的受力方向相反，故只有B正确3.图137在电场中的A、B两处分别引入不同的摸索电荷q，得到摸索电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图137所示，则()AEAEBBEAEBCEAEBD不能判定EA、EB的大小答案A解析依据电场强度的定义式E，电场强度与图中图线的斜率相对应，故EAEB，A项正确题组二电场强度的叠加图1384如图138所示，AC、BD为圆的两条相互垂直的直径，圆心为O，将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷Q，则该点电荷Q应放在()AA点 BB点 CC点 DD点答案D解析由电场的叠加原理和对称性可知，q、q在O点的合场强方向应沿OD方向，要使O点的合场强为零，放上的电荷Q在O点的场强方向应与q、q在O点的合场强方向相反，所以D正确图1395如图139所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为900 N/C，在电场内一水平面上作半径为10 cm的圆，圆上取A、B两点，AO沿E方向，BOOA，另在圆心处放一电量为109 C的正点电荷，则A处场强大小EA_ N/C，B处的场强大小EB_ N/C.答案01.27103解析由Ek，点电荷在A处产生的场强EA900 N/C，方向向左，所以A处合场强为零点电荷在B处产生的场强EB900 N/C，方向向下，所以B处合场强为1.27103 N/C.图13106N(N1)个电荷量均为q(q0)的小球，均匀分布在半径为R的圆周上，示意如图1310所示，若移去位于圆周上P点的一个小球，则圆心O点处的电场强度大小为_，方向_. (已知静电力常量为k)答案大小为，方向沿OP指向P点解析依据对称性可知，均匀分布在半径为R的圆周上带电小球在圆心O处的合场强E0，那么移去位于圆周上P点的一个小球后，圆心O处的场强与P电荷在圆心O处产生的场强大小相等、方向相反即大小为，方向沿OP指向P点题组三电场线的特点及应用7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电场线的分布状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答案BD解析电场线是为了描述电场的强弱及方向的便利而引进的假想线，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.8下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是() 答案C解析A图中，A、B两点场强大小相等，方向不同，B图中，A、B两点场强的方向相同，但大小不等，C图中是匀强电场，则A、B两点场强大小、方向相同；D图中A、B两点场强大小、方向均不相同故选C.图13119法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图1311所示，为点电荷a、b所形成电场的电场线分布，以下几种说法正确的是()Aa、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量Ba、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量Ca、b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量Da、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，则肯定为异种电荷，由电场线左右不对称可知，两电荷是不等量的，又依据电场线的疏密可知b所带电荷量大，则答案为B.图131210A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下，以肯定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其vt图象如图1312所示则此电场的电场线分布可能是()答案A解析从题图可以直接看出，粒子的速度随时间的增大渐渐减小；图线的斜率渐渐增大，说明粒子的加速度渐渐变大，电场强度渐渐变大，从A到B电场线渐渐变密综合分析知，微粒是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.题组四综合应用图131311如图1313所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由AOB匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化状况是()A先变大后变小，方向水平向左B先变大后变小，方向水平向右C先变小后变大，方向水平向左D先变小后变大，方向水平向右答案B解析等量异种电荷电场线分布如图甲所示，由图中电场线的分布可以看出，从A点到O点，电场线由疏到密；从O点到B点，电场线由密到疏，所以沿点A、O、B，电场强度应先由小变大，再由大变小，方向为水平向右，如图乙所示由于电子做匀速直线运动，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反，电子受到电场力方向水平向左，且沿点A、O、B运动的过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力的方向应水平向右，其大小应先变大后变小，故选B.图131412如图1314所示，真空中带电荷量分别为Q和Q的点电荷A、B相距r，则：(1)两点电荷连线的中点O的场强多大？(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O点的场强如何？答案(1)，方向由A指向B(2)，方向与AB连线平行，由A指向B解析本题考查了点电荷的电场及电场强度的叠加问题求解方法是分别求出Q和Q在某点的场强大小和方向，然后依据电场强度的叠加原理求出合场强(1)如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，由A指向B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度EAEB.故O点的合场强为E02EA，方向由A指向B.(2)如图乙所示，EAEB，由矢量图所形成的等边三角形可知，O点的合场强E0EAEB，方向与A、B的中垂线垂直，即E0与E0同向图131513竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图1315所示请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球遇到金属板需多长时间？答案(1)(2) 解析(1)由于小球处于平衡状态知小球带正电，对小球受力分析如图所示FTsin qEFTcos mg由得tan ，故q.(2)由第(1)问中的方程知FT，而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于.小球的加速度a，小球由静止开头沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当遇到金属板上时，它的位移为x，又由xat2，得t .