学鲁科版选修31 1.3电场及其描述 作业（2）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 1.3电场及其描述 作业（2）1如图所示，正四面体的棱长为a，a、b、c、d是其四个顶点，现在b、d两点分别固定电量均为q的正负点电荷，静电力常量为k，下列说法正确的是a. a点的场强大小为3kqa2b. a、c两点的场强方向相同c. a、c两点电势相同d. 将一正电荷从a点沿直线移动到c点，电场力先做正功后做负功2下述说法正确的是（）a. 电场线是点电荷在电场中的运动轨迹b. 在电场中某点放入+q和放入q的检验电荷时，该点的场强方向相反c. 库仑定律的表达式f=kq1q2r2可知，点电荷q1在q2处的场强大小为kq1r2d. 电场是一种物质，是客观存在的3在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点其中a、b两点电场强度相同且电势相等的是()a. b. c. d. 4直角坐标系xoy中，m、n两点位于y轴上，g、h两点坐标如图。m、n两点各固定一正点电荷，一电量为q的负点电荷置于o点时，g点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该负点电荷移到g点，则h点处场强的大小和方向分别为a. 3kq4d2，沿x轴正向 b. 3kq4d2，沿x轴负向 c. 5kq4d2，沿x轴正向 d. 5kq4d2，沿x轴负向5如图在半径为r的圆周上均匀分布着六个不同的点电荷，则圆心o处的场强大小和方向为a. 2kqr2；由o指向fb. 4kqr2；由o指向fc. 2kqr2；由o指向cd. 4kqr2；由o指向c6如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点其中a、b两点电场强度大小相等、方向相同的是a. 甲图中与点电荷等距的a、b两点b. 乙图中非匀强电场中的a、b两点c. 丙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点d. 丁图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点7下列关于电场强度的叙述正确的是a. 电场中某点的场强就是单位电荷受到的电场力b. 电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比c. 电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关d. 电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向8均匀带电的球体在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球体上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球半径为r，mn为通过半球顶点与球心o的轴线，在轴线上有a、b两点，a、b关于o点对称，ab=4r。已知a点的场强大小为e，则b点的场强大小为 a. kq2r2+e b. kq2r2ec. kq4r2+e d. kq4r2e9关于静电场场强的概念，下列说法正确的是 （ ）a. 由ef/q可知，试探电荷的电荷量变为2q，电场的场强变为e/2b. 正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以电场中某一点场强的方向与放入检验电荷的正负有关c. 电场中某一点的场强的大小和方向与放入该点的检验电荷无关d. 当检验电荷在该点所受的电场力f加倍时，该点的电场强度一定变为原来的2倍10下列关于电场强度的说法中，正确的是( )a. 在公式中， 是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小；而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处场强的大小b. 由公式可知，电场中某点的电场强度e与试探电荷q在电场中该点所受的电场力f成正比，与试探电荷所带的电荷量q成反比c. 电场强度的公式只适用于真空中静止的点电荷产生的电场d. 电场强度是矢量，它的方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向11如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向右与竖直方向成37角，重力加速度为g，（sin37 =0.6，cos37 =0.8）求：(1) 分析小球的带何种电荷，并简要说明理由；(2)小球受到的静电力大小；(3)匀强电场电场强度e的大小；12用绝缘糙绳挂一带电小球，小球质量m=1.0xl0-2kg，所带电荷量q=+2.0x10-8c。现加一水平方向的匀强电场.平衡时绝缘绳与竖直方向成=37,求此匀强电场的强度大小。（g取1om/s2、sin37。=0.6、cos37。=0.8）13一根长为的丝线吊着一质量为，带电荷量为的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成角，求（重力加速度， ， ） （1）小球带何种电荷？（2）匀强电场的电场强度的大小14用30cm的细线将质量为的带电小球p悬挂在o点下，当空中有方向水平向右，大小为1104n/c的匀强电场时，小球偏转37后处在静止状态（sin37=0.6,cos37=0.8）（取g=10ms2）（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15将电荷量q=+2.0108c的点电荷放在匀强电场中的a点，点电荷在a点所受电场力f=4.0104n，方向水平向右，如图所示（1）判断匀强电场的方向（2）求匀强电场强度的大小e16在电场中的a点放一电荷量为q1 = 3.210-8 c的电荷，受到的静电力为f1=9.610-5 n，那么a点的电场强度e为多大？如果在a点放一电荷量为q2 =1 .610-8 c的电荷，该电荷受到的静电力f2为多大？试卷第5页，总5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1bc【解析】试题分析：+q、-q是两个等量异种点电荷，其电场线和等势面分布具有对称性，通过bd的中垂面是一个等势面，ac在同一等势面上，电势相等，根据对称性分析场强关系根据点电荷的场强的公式和平行四边形定则计算出c点的电场强度；在等势面上运动点电荷电场力不做功两个电荷在c点产生的场强大小e1=e2=kqa2，方向的夹角为120，则a点的合场强e=e1=e2=kqa2，a错误；据题，+q、-q是两个等量异种点电荷，通过bd的中垂面是一等势面，ac在同一等势面上，电势相等，ac两点的场强都与等势面垂直，方向指向b一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故ac两点的场强、电势均相同，ac在通过ab的中垂面（同一等势面上），将一正电荷从a点移动到c点，电场力不做功bc正确；电势相等，bc正确d错误2cd【解析】电场线实际并不存在，用来描述电场分布的物理量，不是点电荷在电场中的运动轨迹，故a错误；电场中某点的电场强度方向以及大小，与试探电荷无关，b错误；根据公式e=fq=kq1q2r2q2=kq1r2，c正确；电场对放入其中的电荷有力的作用，故是客观存在的，d正确3b【解析】试题分析：电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时，场强才相同根据电场线的分布情况，判断场强的大小和方向关系，由等势线分布情况，确定电势关系a、b两点处于同一等势线上，电势相等，电场强度大小相等，但方向不同，a错误；两等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b两点的电势相等，根据对称性和电场线的分布可知，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，b正确；两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点，电势相等，电场强度大小相等，但方向不同，c错误；电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可知，ab两点的场强大小不同同时，a、b两点在同一条电场线上，所以二者的电势也不同，d错误4a【解析】g点处的电场强度恰好为零，说明负电荷在g点产生的合场强与正电荷在g点产生的场强大小相等方向相反，根据点电荷的场强公式可得，负电荷在g点的场强为kqd2，则正电荷在g点的合场强也为kqd2，当负电荷移到g点时，负电荷与h点的距离为2a，负电荷在h点产生的场强为kq4d2，方向沿x轴负向，由于gh对称，所以正电荷在g点和h点产生的场强大小相等方向相反，大小为kqd2，方向沿x轴正向，所以h点处场合强的大小为kqd2kq4d2=3kq4d2，方向沿x轴正向，故选a.【点睛】根据点电荷的场强公式和场强叠加的原理，可以知道在g点的时候正电荷在g点产生的合场强与负电荷在g点产生的场强大小相等方向相反，在h点同样根据场强的叠加来计算合场强的大小即可5b【解析】由点电荷的场强公式可知，在a、b、c、e、f五个位置的点电荷在o点产生的场强大小为e=kqr2，在d位移的点电荷在o产生的场强大小为e=3kqr2，电场强度是矢量，求合场强应用平行四边形定则，作出电场强度的示意图，如图所示：则a点的场强与d的点场强合成后大小为e1=edea=2kqr2，方向指向a点；b点的场强与e点的场强合成后大小为e2=eb+ee=2kqr2，方向指向e点，c点的场强与f点的场强合成后大小为e3=ec+ef=2kqr2，方向指向f点，故e1、e2、e3大小相等，且e3刚好在e1与e2的角平分线上，由几何关系可知两者这间的夹角为120，故将e1、e2合成后大小仍为e4=2kqr2，方向指向f点，再将e4与e3合成，则最终o点的合场强为eo=e3+e4=4kqr2，方向由o指向f，故选b.【点睛】根据点电荷的场强公式求出点电荷产生的场强，然后由平行四边形定则求出各点电荷场强的合场强，然后求出o点的场强大小与方向6c【解析】甲图中点电荷的电场中的a、b两点电场强度大小相等、方向不相同，故a错误；由图可知乙图中的强电场中的a、b两点电场强度大小不相等，方向不相同，故b错误；丙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上电场的方向是相同的，所以a、b两点电场强度大小相等、方向相同，故c正确；丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上两侧的电场强度方向相反，所以电场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相反，故d错误；故选c.7c【解析】电场中某点的电场强度的大小在数值上等于单位电荷在该点受到的电场力的大小，故a错误。电场中某点的场强大小由电场本身决定，与试探电荷无关，不能说电场强度与放在该点的电荷所受到的电场力的大小成正比，故b错误，c正确；电场中某点的场强方向就是正的检验电荷在该点所受电场力的方向，故d错误；故选c.8b【解析】解：若将带电量为2q的球面放在o处，均匀带电的球壳在a、b点所产生的电场为e0=2kq(2r)2=kq2r2，由题知当半球面产生的场强为e，则b点的场强为e=e0e。解得e=kq2r2e，故选b。9c【解析】a、根据公式可知，电场中的场强取决于电场本身，与有无检验电荷q以及电场力f无关，故ad错误，c正确；b、电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，电场中某点的场强方向与放入电场中电荷无关，故b错误。点睛：解决本题的关键掌握电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值，即，与放入电场中的电荷无关，由电场本身性质决定。10a【解析】a根据公式，真空中点电荷产生电场，由公式中， 是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小；而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处场强的大小，故选项a正确；b、场强e是由电场本身决定的，与试探电荷无关，不能说明e与f成正比，与试探电荷所带的电荷量q成反比，故b错误；c、公式是电场强度的定义式，运用比值法定义，适用于任何电场，故c错误；d、场强是矢量，其方向与正电荷所受的电场力方向相同，负电荷所受的电场力方向相反，故d错误。点睛：关于电场强度的两个公式理解时抓住两点：一是公式中各量的含义，二是公式适用的条件，定义式适用于一切电场。11（1）正电（2）f=0.75mg（3） , 【解析】(1) 小球受到的电场力向右，与场强方向相同，故小球带正电荷；(2) 对小球受力分析，受重力、电场力和拉力，根据共点力平衡条件，有qe=mgtan= ；(3)由可得， 。点晴：本题关键是对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解出各个物理量。12【解析】根据物体受力图可得： 即： 带入数据得： 13（1）带正电 （2）【解析】（1）由平衡条件可判断小球一定受向右的电场力，即电场力与电场线方向相同，故小球带正电（2）小球静止在电场中的受力如图所示，由平衡条件有，故14（1）带正电,（2）3106c,（3）0.05n.【解析】试题分析：对小球正确受力分析，建立平衡公式即可求解。（1）小球受力如图，故带正电（2）小球受力平衡，在水平方向qe=mgtan37计算得出q=mgtan37e=3106c（3）根据共点力平衡得细线的拉力为：f=mgcos37=4103100.8=0.05n15（1）水平向右,（2）1.0104n/c.【解析】（1）正电荷受力与电场线的方向相同，所以匀强电场的方向水平向右（2）匀强电场的电场