2019-2020学年新教材高中物理 课时分层作业3 电场 电场强度（含解析）新人教版必修第三册

课时分层作业(三)电场电场强度(时间：40分钟分值：100分)合格基础练一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1关于电场强度，下列说法正确的是()a在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度都相同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若放入正电荷时，电场中某点的电场强度方向向右，则放入负电荷时，该点的电场强度方向仍向右d电荷所受到的静电力很大，说明该点的电场强度很大c电场强度是矢量，在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度的大小是相同的，但是方向不同，所以不能说电场强度相同，选项a错误；判定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷，根据e来比较，与产生电场的场源电荷的正负没有关系，选项b错误；电场强度的方向与试探电荷无关，选项c正确；虽然电场强度的大小可以用e来计算，但e并不是电场强度的决定式，电场中某点的电场强度大小是一个定值，与所放入的试探电荷及电荷的受力情况无关，选项d错误。2用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向。如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，a、b是电场中的两点，则()aeaeb，方向不同beaeb，方向相同ceaeb，方向不同deaeb，方向相同c根据电场线的疏密表示电场强度的大小，知eaeb。电场强度的方向为电场线上该点的切线方向，可知，a、b两点的场强方向不同，故选项c正确，a、b、d均错误。3.(多选)如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出该带电粒子()a电性与场源电荷的电性相同b在a、b两点所受电场力大小fafbc在a、b两点的速度大小vavbd在a、b两点的动能ekaekb，vavb，同理可分析带电粒子由b点运动到a点时也有ekaekb，vavb，故选项c正确，d错误。4如图所示是在一个电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷的电荷量跟它所受静电力的函数关系图像，那么下列叙述正确的是()aa、b、c、d四点的电场强度大小相等ba、b、c、d四点的电场强度大小关系是edeaebecca、b、c、d四点的电场强度大小关系是eaebedecd无法确定这四个点的电场强度大小关系b题图中给出了a、b、c、d四个位置上试探电荷所受静电力大小与其电荷量的变化关系，由电场强度的定义式e可知，fq图像的斜率代表电场强度。斜率大的电场强度大，斜率小的电场强度小。故选项b正确，选项a、c、d错误。5.如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由aob匀速运动，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b由电场的叠加原理，等量异种点电荷在其连线的中垂线上的电场强度在o点最大。离o点越远场强越小，但各点的场强方向是相同的，都是水平向右(如图所示)。电子沿中垂线匀速运动时，所受合力为零，电子受到的电场力方向与场强的方向相反，即水平向左，大小先变大后变小，因此另一个力先变大后变小，方向水平向右。6如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上。a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场电场强度的大小为()abc db设小球c带电荷量为q，由库仑定律可知小球a对小球c的库仑引力为fk，小球b对小球c的库仑引力为fk，两个力的合力为2fcos 30。设水平匀强电场的电场强度的大小为e，对小球c，由平衡条件可得qe2fcos 30，解得e，选项b正确。二、非选择题(14分)7.如图所示，a为带正电q的金属板，在金属板右侧用绝缘细线悬挂一质量为m、电荷量为q的小球，小球受到水平向右的静电力作用而使细线与竖直方向成角，且此时小球在金属板的垂直平分线上距板r处，试求小球所在处的电场强度。(重力加速度为g)解析分析小球的受力情况，如图所示，由平衡条件可得小球受到a板的库仑力fmgtan 小球所在处的电场强度e因为小球带正电，所以电场强度的方向为水平向右。答案，方向水平向右等级过关练一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1(多选)a、b是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从a点沿电场线运动到b点，其速度时间图像如图所示。则这一电场不可能是下列图中的()abcdbcd负电荷受力方向和电场线方向相反，由vt图像可知，微粒做加速度不断增大的减速运动，故a可能，b、c、d不可能。2.如图所示，o是半径为r的正n边形(n为大于3的偶数)外接圆的圆心，在正n边形的一个顶点a放置一个带电荷量为2q的点电荷，其余顶点分别放置带电荷量均为q的点电荷(未画出)。则圆心o处的场强大小为()a b. c db由对称性及电场叠加原理可知，圆心o处的电场可等效为由正n边形的顶点a放置的一个带电荷量为2q的点电荷与过该点直径的另一端的顶点放置的一个带电荷量为q的点电荷共同产生的，由点电荷电场强度公式知圆心o处的场强大小为e，故选项b正确。3(2019全国卷)如图所示，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球p和q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()ap和q都带正电荷bp和q都带负电荷cp带正电荷，q带负电荷dp带负电荷，q带正电荷d对p、q整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受电场力为零，所以p、q必带等量异种电荷，选项a、b错误；对p进行受力分析可知，匀强电场对它的电场力应水平向左，与q对它的库仑力平衡，所以p带负电荷，q带正电荷，选项d正确，c错误。4如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形abc，p为三角形的中心，当ab、ac棒所带电荷量均为q，bc棒带电荷量为2q时，p点场强大小为e，现将bc棒取走，ab、ac棒的电荷分布不变，则取走bc棒后，p点的场强大小为()a b c deb根据电场叠加原理分析，ab棒和ac棒在p点的场强大小相等，夹角为120，两者的合场强与分场强相等，bc棒在p点的场强等于ab棒的二倍，故取走bc棒后，p点的场强大小为，b选项正确。二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)如图所示，空间中a、b、c三点的连线恰构成一直角三角形，且c30，abl，在b、c两点分别放置一点电荷，它们的电荷量分别是q与q(静电力常量为k)。求斜边ac的中点d处的电场强度。解析连接bd，三角形abd为等边三角形，可得bdcdabl。点电荷q与q在d处产生的场强大小均为e1k，方向如图所示，二者之间夹角大小为60。据电场的叠加原理可知，d处的电场强度为这两个场强的矢量和，可解得e2e1cos 302，方向水平向右。答案，方向水平向右6(14分)电荷量为q1104 c的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度e的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。若重力加速度g取10 m/s2，求：(1)物块的质量m；(2)物块与水平