学人教版选修31 1.3电场强度 作业（1）.docx

2017-2018学年度人教版选修3-1 1.3电场强度 作业（1）1如图所示，纸面内有一以a、b、c、d为顶点的正方形区域，其中心o处有一带电荷量为q的正点电荷，e、f分别为ab边和ad边的中点，则在该电荷产生的电场中a. a、b、c、d四点处的电场强度相同 b. a、e、b三点间的电势差满足uae =uebc. a、f两点处的电场强度大小之比为12d. 电子在c处时的电势能大于在f处的电势能2在光滑绝缘的水平平面上固定两个等量的同种正点电荷，电量为q，距离为l，在两个点电荷的连线 的中垂线上离中点距离为a（at2 b. t1t2 c. t1=2t2 d. t1=12t23如图所示，a、b两点为负点电荷q的电场中以q为圆心的同一圆周上的两点，a、c两点为同一条电场线上的两点，则以下说法中正确的是a. 同一试探电荷在a、b两点所受电场力相同b. a、b两点场强大小相等c. a、c两点场强大小关系为eaecd. a、b两点电势相等4（多选题）如图所示，在光滑绝缘水平面上，菱形abcd边长为l，对角线bc长也为l，m为bc中点，o为三角形abc的中心，现于b、c处各固定电量为+2q的点电荷下列说法正确的是（）a. a处与d处的场强相同b. 若再在a处固定电量为q的点电荷，则o处的场强大小为c. 若点电荷q从a静止释放，则经过m时速度最大d. 若点电荷+q从b右侧靠近b的某点静止释放，沿bc向右运动过程加速度先增大后减小5在光滑绝缘的水平平面上固定两个等量的同种正点电荷，电量为 q，距离为 l，在两个点电荷的连线 的中垂线上离中点距离为 a（at2 b. t1t2 c. t1= 2 t2 d. t1=t26如图所示，一电子在外力的作用下沿等量异种电荷的中垂线由aob运动，电子重力不计，则电子所受电场力的大小和方向变化情况是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7如图所示，边长为a的正方体的顶点a处有一电荷量为 -q的点电荷，其他7个顶点各有一电荷量为 +q的点电荷，体心o处有一个电荷量为 -q的点电荷，静电力常量为k，则点电荷 -q受到的电场力大小为a. 8kqq3a2 b. 4kqq3a2c. 86kqq9a2 d. 83kqq9a28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，该点的电场强度为e=f/q，取走q后，该点的场强不为零d. 电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大9如图所示为电场中的三条电场线，a、b、c是其中一条电场线上的三个点。现用ea、eb、ec表示这三点的电场强度，a、b、c表示这三点的电势，则必有：a. eaebec b. abcc. eaebec d. abc10如图所示为正电荷q产生的电场，a、b是电场中的两点，将电荷量为q5108c的正点电荷(试探电荷)置于a点，所受电场力为2103n，则下列判断正确的是()a. 将点电荷q从a点移走，则该点的电场强度为零b. 将电荷量为q的负点电荷放于a点，a点场强大小为4104n/c，方向由a指向正电荷qc. 将电荷量为2q的正点电荷放于a点，a点场强大小为8104n/c，方向由a指向bd. b点处的电场强度小于4104n/c11一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37角，(重力加速度为g)，求：(1)匀强电场的电场强度的大小；(2)现突然将该电场方向变为向下且大小不变，此时小球的加速 度大小是多少？方向？12如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定在天花板上，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，小球距天花板的距离为d=0.8m，已知小球所带电荷量q=1.010-6c，匀强电场的场强e=3.0104n/c，取重力加速度g=10m/s2（1）小球所受电场力f的大小；（2）小球的质量m；13如图所示，分别在a、b两点放置点电荷q1=210-14c和q2=-210-14c，在ab的垂直平分线上有一点c，且ab=ac=bc=610-2m（k=9.0109n.m2/c2） （1）求c点的场强大小；（2）如果把一个电子在c点，它所受到的库仑力是多大？14在一个点电荷q形成的电场中，建立如图甲所示的ox坐标轴，坐标轴上a、b两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在a、b两点的试探电荷所受电场力大小跟其电量的关系图象分别如图乙中直线a、b所示。如果放在a点的试探电荷带正电、放在b点的试探电荷带负电，则它们受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同。求：(1)b点的电场强度的大小和方向。(2)试判断点电荷q的电性，并说明理由。(3)点电荷q的位置坐标。15如图所示,用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为m=0.1kg.现加一水平方向向左的匀强电场,场强e=3.0106n/c,平衡时绝缘线与竖直方向的夹角为=370,求: （1）分析小球的带电性质（2）求小球的带电量（3）求细线的拉力试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1cd【解析】a、b、c、d四点到o点的距离相等，根据可知四点处的电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，a错误；a、b、c、d四点在以o为球心的同一球面上，所以四点的电势相同，故有，b错误；根据几何知识可知a、f两点到o点的距离之比为，由知a、f两点处的电场强度大小之比1：2，c正确；在正点电荷的电场中，距离点电荷越近的球面上的电势越高，所以d处电势比f处电势低，根据负电荷在电势低处电势能大，知电子在d处时的电势能大于在f处的电势能，d正确【点睛】在点电荷电场中，由可知到点电荷距离相同的点的电场强度大小相等，但方向不同，在以点电荷为球心的球面上的所有点电势相等2ac【解析】当在两点荷连线中垂线上距离两点荷连线的中点的距离为x释放负电荷时：f1回=2kqqx2+l24xx2+l242kqq(l2)3x=16kqql3x=k1x；当在两点荷连线上距离两点荷连线的中点的距离为x释放负电荷时： f2回=kqq(l2x)2kqq(l2+x)2=2kqqlx(l24x2)232kqql3x=k2x；即k2=2k1，又t=2mk，则有：t1=2t2 ，故选ac.点睛：此题中由于释放点的位置距离两点荷连线中点很近，则粒子在两点荷连线的中点附近可看做简谐振动，通过简谐振动的特点可求解周期关系.3bcd【解析】依据负点电荷周围电场分布特点可知：以点电荷为圆心的同一圆上各点的电场强度大小相等，但方向不同，所以a、b两点场强不同，则同一试探电荷在a、b两点所受电场力大小相等，方向不同，a错误b正确；根据e=kqr2可知距离点电荷越近，电场强度越大，故eaec，c正确；以点电荷为圆心的同一圆为一个等势面，即上面所有点的电势相等，故a=b，d正确【点睛】在点电荷电场中，距离点电荷越近，电场强度越大，在以点电荷为圆心的同一圆上各点的电场强度大小相同，但方向不同，该圆为一个等势面，上面所有点的电势相同4bc【解析】ad两点处的电场强度大小相等，但方向相反，故场强不相同，故a错误；bc在o点形成的场强大小相等，方向如图所示；放在a点的负电荷产生的场强方向向上，则合场强为三个电荷形成场强的合场强，o是abc的中心点，则由几何关系可知，bo=oc=ao=l； b点和c点形成的场强大小均为： ，由图可知，两分场强夹角为120，所以两场强的合场强为；a点电荷在o点形成的场强大小为： ；故合场强大小为，故b正确；根据bc形成的电场线可知，am段方向为由m到a，md段由m到d，故由a释放后，电场力先做正功再做负功，因此到达m点时的速度最大，故c正确；若点电荷+q从b右侧靠近b的某点静止释放，沿bc向右运动过程场强先减小后增大，故加速度先减小后增大，故d错误。故选bc。点睛：本题考查带电粒子在等量异号电荷形成的电场中的运动情况，要注意掌握好常见电场的电场分布，明确电场的叠加原理，再结合电场力做功的规律进行分析求解5ac【解析】根据点电荷电场强度的叠加法则，可知，同种正电荷的中垂线上，由o点向两边，电场强度方向向两边延伸，且大小先增大后减小，由静止释放一个负点电荷q，它只在电场力作用下，先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，再做反方向的加速度减小的加速运动，最后做加速度增大的减速运动回到出发位置；在两个点电荷的连线上离中点距离为 a 的地方静止释放一个质量为 m， 电量为 q 的正点电荷，在电场力作用下，先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，再做反方向的加速度减小的加速运动，最后做加速度增大的减速运动回到出发位置；根据等量同种点电荷电场线的分布具有对称性和点电荷电场强度的叠加法则，在两个点电荷的连线上离中点距离的位置的加速度大于同种正电荷的中垂线上的，故在两个点电荷的连线上运动的时间小，故ac正确，bd错误；故选ac。6a【解析】根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从aob，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小。则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故a正确，bcd错误。故选a。7a【解析】由对称性可知，点电荷-q所受的电场力等于与-q在同一对角线上的+q对点电荷电场力的矢量和，其它电荷对点电荷的作用力的和为零，则点电荷受电场力大小为f=2kqq(32a)2=8kqq3a2，故选a.8c【解析】以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强大小相同，但是方向不同，选项a错误； 正电荷周围的电场强度不一定比负电荷周围的电场强度大，要看电场线的疏密，选项b错误； 在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度为e=f/q，取走q后，该点的场强仍为e不变，选项c正确；根据e=f/q可知，电荷所受到的电场力很大，该点的电场强度不一定很大，选项d错误；故选c.9b【解析】根据电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线越密电场强度越大，所以ecebea，故ac错误；顺着电场线方向，电势必定降低，可知abc，故b正确，d错误。所以b正确，acd错误。10d【解析】a：电场中的场强与放入电场中的电荷无关，将点电荷q从a点移走，则该点的电场强度不变。故a项错误。b：a点的场强e=fq=21035108n/c=4104n/c，方向a指向b。故b项错误。c：电荷量为2q的正点电荷放于a点，a点的场强不变，大小为4104n/c，方向由a指向b。故c项错误。d：b点处的电场线比a点处疏，所以b点的场强比a点小，即小于4104n/c。故d项正确点睛：电场强度是电场本身的性质，与试探电荷的电性、电荷量、有无无关。11(1) 3mg4q （2）a=2120g ， 方向与竖直方向成53偏左下方【解析】(1)小球静止在电场中的受力如图所示:显然小球带正电,由平衡条件得:mgtan37=qe 故:e=3mg4q (2)电场方向变成向下后,小球的受力如图所示：在虚线方向由牛顿第二定律得：(mg+qe)sin37=ma 解得：a=3mg+qe5m=2120g ；方向与竖直方向成53偏左下方点睛：(1)以小球为研究对象,分析受力情况,因为小球处于静止状态,合力为零,由平衡条件求解电场强度大小;（2）当电场力变为向下时，要注意力分解的方向应该是沿绳和垂直于绳的方向，然后利用牛顿第二定律来解。12(1) 0.03n (2) 4.0103kg【解析】（1）对小球有f=eq，代入数据得f=0.03n（2）设细绳与竖直方向的夹角为，由题中条件可得cos=0.81=45，sin=35对小球受力分析得eqmg=tan代入数据得m=4.010-3kg13（1）510-2n/c（2）810-21n【解析】（1）单独存在时在c点产生的场强大小为： 根据平行四边形定则，合场强为： ，平行连线向右；（2）根据，电子在c点所受的库仑力的大小： ，平行连线向左。点睛：本题关键是明确电场强度是矢量，会根据平行四边形定则求解合场强。14（1），沿x轴负向 （2）由于放在a点的试探电荷带正电、放在b点的试探电荷带负电，则它们受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，所以q应在ab之间，且带负电 （3）4.4m【解析】解：（1）据图乙和场强的定义式可知