高中物理 第1章 静电场 3 电场强度课时作业 新人教版选修31.doc

3 电场强度基础夯实一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1(南京市第三中学20132014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20142015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20132014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20132014学年高二上学期期中)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()答案：b解析：由电场强度的叠加原理，易判b中o处电场强度最大。5法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图(箭头未标出)。在m点处放置一个电荷量大小为q的负试探点电荷，受到的电场力大小为f，以下说法正确的是()a由电场线分布图可知m点处的场强比n点处场强小ba、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量cm点处的场强大小为，方向与所受电场力方向相同d如果m点处的点电荷电量变为2q，该处场强将变为答案：ab解析：根据电场线的疏密程度可判a、b正确；m点的场强大小为，方向与电场力方向相反，c错；场强大小与检验电荷电量大小无关，d错。6(山东临沂市部分高中20132014学年高二上学期联考)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由m运动到n，以下说法正确的是()a粒子必定带正电荷b粒子在m点的加速度大于它在n点的加速度c粒子在m点的加速度小于它在n点的加速度d粒子在m点的动能小于它在n点的动能答案：acd解析：根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向，故此点电荷带正电，a选项正确。由于电场线越密，场强越大，点电荷受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在n点加速度大，c选项正确。粒子从m点到n点，电场力做正功，根据动能定理得此点电荷在n点动能大，故d选项正确。二、非选择题7.(潍坊一中20142015学年高二上学期检测)n(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，示意图如图所示。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：k由o点指向p点解析：由于小球均匀分布在圆周上，故这n个小球在o点产生的合电场强度为0，其中(n1)个电荷在o点产生的电场与去掉的电荷在o点产生的电场等大、反向。8.如图所示，在点电荷q电场中的一条电场线上取a、b两点，4oaob。当在a点放一电量为q1.5108c的带电的检验电荷时，受到的电场力为f3106n。(1)求a点的电场强度的大小、方向。把检验电荷从a点移去后，a点的电场强度怎样变化？(2)如在b点放一个电子，已知e1.601019c，则电子受到的电场力多大？方向怎样？答案：(1)200n/c方向沿oa向右不变(2)2.01018n方向沿bo向左解析：(1)设a点的电场强度的大小为ea。根据电场强度的定义式，则有：ean/c200n/c，方向沿oa向右，把检验电荷从a点移去后，a点的电场强度不变。(2)设b点的电场强度的大小为eb。据点电荷电场强度的公式，则有：eak，ebk得ebearr116可得ebea200n/c12.5n/c电子在b点受到的电场力feeb1.60101912.5n2.01018n，方向沿bo向左。能力提升一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1.(吉林一中20132014学年高二上学期检测)如图所示，一带电量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外p点的电场强度为e0，当把一电量也是q的点电荷放在p点时，测得点电荷受到的静电力为f；当把一电量为aq的点电荷放在p点时，测得作用于这点电荷的静电力为f，则在国际单位制中()af的数值等于qe0bf的数值等于afca比1小得越多，f的数值越接近afda比1小得越多，f的数值越接近aqe0答案：d解析：本题中的场源电荷为金属球，而不是点电荷，在p点没有放电荷前，电量均匀分布在球体的外壳，金属球可以等效为电量集中于球心的点电荷，但是，在p点放入电荷后，由于同种电荷排斥，使得金属球上的电荷分布不再均匀，带电的等效中心偏离球心，根据点电荷场强公式ek可得此时p点的电场发生变化，因此ab错误；当把电荷量为aq的点电荷放在p点时，电荷量越小，即a比1小的越多，球在p点的场强变化越小，当a1时，点电荷可看做电量足够小的试探电荷，故f的数值越接近于aqe0，d正确。2(高密一中20142015学年高二上学期质检)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只受电场力作用)，则()aa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ca的速度将减小，b的速度将增大da的加速度将减小，b的加速度将增大答案：d解析：由于电场线方向未知，故不能确定带电粒子的电性，a错误；由于a、b粒子在电场力作用下做曲线运动，电场力做正功，两粒子的速度都增大，b、c错误；加速度由电场力产生，由于b处电场线较a处密，所以b处电场强度大，由e知，带电粒子在b处受电场力大，故加速度大，d正确。3如图，在场强为e的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球a悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为()abcd答案：d解析：由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知，e的方向与细线垂直，受力如图。由平衡条件可得，mgqe，q，故d正确。4(淮北师范大学附中20132014学年高二上学期期中)如图所示，质量为m，带正电的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为 ()a继续匀速下滑b将加速下滑c减速下滑d上述三种情况都有可能发生答案：a解析：设斜面的倾角为，滑块没有进入电场时，根据平衡条件得：mgsinf，nmgcos，又fn得mgsinmgcos，即sincos当滑块进入电场时，设滑块受到的电场力大小为f，根据正交分解得(mgf)sin(mgf)cos即受力仍平衡，所以滑块仍做匀速运动，故选a。5.(河南省中原名校20142015学年高二上学期联考)如图所示，图(a)中ab是点电荷电场中的一条电场线，图(b)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数量间的函数关系图线，由此可以判定可能的是()a场源是正电荷，位置在a侧b场源是正电荷，位置在b侧c场源是负电荷，位置在a侧d场源是负电荷，位置在b侧答案：ac解析：由电场强度定义式e得知：fq图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，即场源位置在a侧，由于电场线的方向不能确定，故场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，故ac正确。6(宜昌一中、公安一中、沙市中学20132014学年高二上学期联考)ab和cd为圆上两条相互垂直的直径，圆心为o。将电量分别为q和q的两点电荷放在圆周上，其位置关于ab对称且距离等于圆的半径，如图所示。要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷q，则该点电荷()a应放在a点，q2q b应放在b点，q2qc应放在c点，qq d应放在d点，qq答案：cd解析：先将q、q在o点产生的场强合成，因为q、q与o点构成等边三角形，可求出合场强e0方向水平向右，大小e0e1e2，如图所示。欲使圆心o处的电场强度为零，所放置的点电荷q在o点产生的场强方向必须水平向左，且大小也为e0。若在a点和b点放置点电荷q，则它产生的场强只能沿竖直方向，达不到目的。若在c点放置点电荷q，则必为负电荷，且qq，选项c对。若在d点放置点电荷q，则必为正电荷，且qq，选项d对。二、非选择题7. 带电小球的质量为m，当匀强电场方向水平向右时(图中未画出)，小球恰能静止在光滑圆槽形轨道的a点，图中角30，如图所示，当将电场方向转为竖直向下时(保持匀强电场的电场强度大小不变)，求小球从a点起滑到最低点时对轨道的压力。答案：2(1)mg，方向竖直向下解