沪科选修31 探究电场的力的性质 作业.doc

课时分层作业(四)探究电场的力的性质基础达标练(15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1下列关于点电荷的场强公式ek的几种不同的理解，正确的是()a以点电荷q为中心，r为半径的球面上各处的场强相同b当r0时，e；当r时，e0c点电荷q产生的电场中，各点的场强方向一定是背离点电荷q向外d在点电荷q的电场中，某点的场强大小与q成正比，与r2成反比d以点电荷q为中心，r为半径的球面上各处的场强大小相等，方向不同，因为场强是矢量，所以场强不同，故a错误r0时，带电体已不能看成点电荷了，点电荷的场强公式ek不再适用，故b错误点电荷q产生的电场中，各点的场强方向与点电荷的性质有关，正点电荷产生的电场中，各点的场强方向是背离点电荷q向外，负点电荷产生的电场中，各点的场强方向是指向点电荷q向内，故c错误在点电荷q的电场中，场强公式ek为决定式，所以某点的场强大小与q成正比，与r2成反比，故d正确所以选d.2.如图2112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()【导学号：69682049】图2112aq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a电场线是从正电荷出发止于负电荷，所以q是正电荷，根据点电荷的场强公式e得：a点的电场强度大于b点的电场强度，故选a.3在一个等边三角形abc顶点b、c处各放一个点电荷时，测得a处的电场强度大小为e，方向与bc边平行沿b指向c.如图2113所示，拿走c处的点电荷后，a处电场强度的情况将是()图2113a大小仍为e，方向由a指向bb大小变为，方向不变c大小仍为e，方向沿ba方向d无法确定c由题意可知，两个顶点b、c处各放一个点电荷，测得a处的电场强度大小为e，方向与bc边平行，由图可知，c点电荷在a处的电场强度大小与b点电荷在a处的电场强度大小相同，c点电荷在a处的电场强度方向由a指向c，而b电荷在a处的电场强度的方向由b指向a；当拿走c处的点电荷后，则a处电场强度大小仍为e，方向沿ba方向，故c正确，a、b、d错误故选c.4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()【导学号：69682050】a31b13c91d19c由点电荷场强公式有：ekr2，故有91，c项正确，a、b、d项错误5.如图2114所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()图2114a该电场是匀强电场ba点的电场强度比b点的大cb点的电场强度比a点的大d正电荷在a、b两点受力方向相同b匀强电场的电场线是平行且等间距的，a选项错；电场线的疏密程度表示电场强度的相对大小，b选项正确，c选项错误；受力方向沿电场线上对应点的切线方向，故a、b两点受力方向不相同6如图2115所示，图甲中a、b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的电场力大小的函数关系，由此可判断()图2115a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b由电场强度的定义式e得知：fq图像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，而该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，由于检验电荷的电性未知，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a、c、d错误，b正确二、非选择题(14分)7如图2116所示，真空中，带电量分别为q和q的点电荷a、b相距r，则：图2116(1)两点电荷连线的中点o的电场强度为多大？(2)距a、b两点都为r的o点的电场强度如何？【导学号：69682051】【解析】(1)如图所示，a、b两点电荷在o点产生的电场强度方向相同，由ab.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eo2ea，方向由ab.(2)如图所示，eaeb，由矢量图所形成的等边三角形可知，o点的合场强eoea，方向与ab的中垂线垂直，即eo与eo同向【答案】(1)(2)，方向与ab的中垂线垂直向右能力提升练(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)119世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷周围存在电场，电荷之间通过电场传递相互作用力下列说法中正确的是()a电场线越密的地方，同一电荷所受电场力一定越大b静电场的电场线是闭合的c电场线的方向，就是电荷受力的方向d带电粒子仅受电场力作用，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合a根据电场力fqe知，电场线越密的地方，同一电荷所受电场力一定越大，a正确；电场线从正电荷出发到负电荷终止，电场线不闭合，b错误；电场线的方向，就是正电荷受力的方向，c错误；带电粒子仅受电场力作用由静止开始运动，其运动轨迹不一定与电场线重合，当电场线是直线时重合，d错误故选a.2.如图2117所示，a、b、c、d、e是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除a点处的电荷量为q外，其余各点处的电荷量均为q，则圆心o处()【导学号：69682052】图2117a场强大小为，方向沿oa方向b场强大小为，方向沿ao方向c场强大小为，方向沿oa方向d场强大小为，方向沿ao方向c若将a点放置q，则o点场强为零，故圆心o处场强的大小相当于两个q放在a点产生的场强，o点场强的大小为，方向沿oa方向故c正确3.在同一电场中的a、b、c三点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量和它所受电场力的函数图像如图2118所示，则此三点的场强大小ea、eb、ec的关系是()图2118aeaebecbebeaecceceaebdeaecebc根据feq可知，fq图线的斜率等于电场强度，由图线可知c的斜率最大，b的斜率最小，故此三点的场强大小ea、eb、ec的关系是eceaeb，故选c.4. (多选)如图2119所示，三个可视为质点的金属小球a、b、c，质量分别为m、2m和3m，b球带负电，电荷量为q，a、c不带电，不可伸长的绝缘细线将三球连接，最上边的细线连接在斜面顶端的o点，三球均处于场强大小为e的竖直向上的匀强电场中，三段细线均伸直，三个金属球均静止于倾角为30的绝缘光滑斜面上，则下列说法正确的是() 【导学号：69682053】图2119aa、b球间的细线的张力为ba、b球间的细线的张力可能为0c将线oa剪断的瞬间，b、c球间的细线张力为d将线oa剪断的瞬间，a、b球间的细线张力为ad静止时，先对三个球整体受力分析，则有toa(mg2mg3mgeq)sin 30，对a球进行受力分析，则有：toatabmgsin 30，得tab(2mg3mgeq)sin 30(5mgeq)，故a正确，b错误；b球带负电，相当于在上述状态下给b球瞬间一个施加竖直向下的电场力qe，经过ab绳传递，qe对a、b球整体产生一个竖直向下的加速度a，此时a、b球的加速度为agg，c球以加速度g做匀加速运动，所以b、c球间绳子的作用力为零，以a球为研究对象可得a、b球间细线的拉力为fma，故c错误，d正确故选ad.二、非选择题(本题共2小题，共26分)5. (12分)如图2120所示，真空中有两个点电荷，电量均为q，将它们分别固定在等腰三角形底边的顶端a、b上，ab间的距离为d，现将电量为q的试探电荷放到顶点c，测得它所受静电力为f.图2120(1)求c处的电场强度；(2)求a、b两处点电荷之间的库仑力；(3)将b处的电荷改为q后，c处的场强大小保持不变，求c的大小【解析】(1)根据电场强度的定义可以知道，c处的电场强度为：e.(2)根据库仑定律可知：fk.(3)将b处的电荷改为q后，c点的合场强大小不变，只有合场强的方向与某一边的夹角不变，则只有c90满足条件【答案】(1)(2)k(3)c906(14分)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且小球到右板的距离为b，如图2121所示请问：图2121(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？ 【导学号：69682054】【解析】(1)由于小球处于平衡状态知小球带正电，对小球受