2024-2025学年高中物理课时作业3电场强度含解析粤教版选修3-1

PAGE6-课时分层作业(三)电场强度(时间：40分钟分值：100分)[基础达标练]选择题(本题共8小题，每小题6分)1．关于电场，下列说法正确的是()A．电场是假想的，并不是客观存在的物质B．描述电场的电场线是客观存在的C．电场对放入其中的电荷有力的作用D．电场对放入其中的电荷是否有力的作用确定于电荷的电性C[电场是物质存在的一种形式，客观存在；而电场线是假想的线，事实上不存在．电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用．]2．一个摸索电荷q，在电场中某点受到的电场力为F，该点的场强为E，下列选项中能正确反映q、E、F三者关系的是()C[本题考查的学问点是电场强度与电场本身、摸索电荷的关系．电场强度E由电场本身确定，与摸索电荷无关，即E不与F成正比，也不与q成反比，但F与q成正比．故正确答案为C.]3．(多选)四种电场中分别标有a、b两点，两点电场强度相同的是()甲乙丙丁A．甲图：与点电荷等距的a、b两点B．乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图：匀强电场中的a、b两点BD[A项甲图中两点电场线方向不同，故电场强度的方向不同，故A错误；B项a、b两点电场线方向均为水平向左，且两点关于连线对称，电场强度相等，故B正确；C项a、b两点的场强方向不同，故C错误；D项a、b两点都处在匀强电场中，电场强度相同，故D正确]4．(多选)把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中假如不计重力，下述正确的是()A．点电荷运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一样C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一样D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一样CD[明确受力方向和加速度方向与电场线的方向的关系．正点电荷q由静止释放，假如电场线为直线，电荷将沿电场线运动，电场线假如是曲线，电荷确定不沿电场线运动(因为假如沿电场线运动，其速度方向与受力方向重合，不符合曲线运动的条件)，故A选项不正确；由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与电场力方向不再一样(初始时刻除外)，故B选项不正确；而点电荷的加速度方向，也即电荷所受电场力方向必与该点场强方向一样，即与所在点的电场线的切线方向一样，故C、D选项正确．]5.如图所示是表示在一个电场中A、B、C、D四点分别引入摸索电荷时，测得的摸索电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是()A．这个电场是匀强电场B．A、B、C、D四点的电场强度大小关系是ED>EA>EB>ECC．A、B、C、D四点的电场强度大小关系是EA>EB>ED>ECD．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四个位置上摸索电荷的电荷量和它所受电场力大小的改变关系，由电场强度的定义式E＝eq\f(F,q)可知，F－q图象的斜率大小代表电场强度．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．]6.某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是()A．c点的电场强度大于b点的电场强度B．若将一摸索电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点C．b点的电场强度大于d点的电场强度D．a点和b点的电场强度的方向相同C[电场线的疏密表征了电场强度的大小，由题图可知Ea<Eb，Ed>Ec，Eb>Ed，Ea>Ec，故选项C正确，选项A错误；由于电场线是曲线，由a点静止释放的正电荷不行能沿电场线运动，故选项B错误；电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a点和b点的切线不在同一条直线上，故选项D错误．]7.如图所示是某静电场的一部分电场线的分布状况，下列说法中正确的是()A．这个电场可能是负点电荷的电场B．点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大C．负电荷在B点处受到的电场力的方向沿电场线的切线方向D．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)B[负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线，故A错；电场线越密的地方场强越大，由题图知EA>EB，又由F＝qE，得FA>FB，故B正确；由a＝eq\f(F,m)知，a∝F，而F∝E，EA>EB，所以aA>aB，故D错；负电荷在B点受到的电场力的方向与B点电场强度的方向相反，故C错．]8.点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在()A．A和B之间 B．B左侧C．A右侧 D．A的右侧及B的左侧B[依据点电荷电场公式E＝keq\f(q,r2)可知，在A和B之间时，由于两个电荷产生的电场方向相同，所以合电场确定不为零，故A错误；假如在B的左侧，电荷A产生的电场强度向左，B产生的电场强度向右，电场强度方向相反，但由于A的电量大于B的电量，且A较远，由点电荷场强公式E＝keq\f(q,r2)可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零，B正确；假如在A的右侧，两个电场方向一个向左，一个向右，但是距离A较近，并且A的电荷量大，所以两个电场的矢量和不行能为零，C、D错误．][实力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题61．(多选)如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB分别表示A、B两处的场强大小，则()A．A、B两点的场强方向相同B．电场线从A指向B，所以EA>EBC．A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA＝EBD．不知A、B旁边的电场线分布状况，EA、EB的大小不能确定AD[依据电场线的物理意义，线上各点的切线方向表示该点的场强方向．因题中的电场线是直线，所以A、B两点的场强方向相同，都沿着电场线向右．因为电场线的疏密程度反映了场强的大小，但由于题中仅画出一条电场线，不知道A、B旁边电场线的分布状态，所以无法确定EA、EB的大小．]2.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图所示．则A、B两点所在区域的电场线分布状况可能是下列选项中的()C[由vt图知，负电荷的加速度越来越大，可知A→B电场线越来越密，负电荷仅在电场力作用下由静止释放确定逆着电场线运动，所以只有C正确．]3.如图所示，四个点电荷所带电荷量的确定值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度()A．大小为eq\f(4\r(2)kQ,a2)，方向竖直向上B．大小为eq\f(2\r(2)kQ,a2)，方向竖直向上C．大小为eq\f(4\r(2)kQ,a2)，方向竖直向下D．大小为eq\f(2\r(2)kQ,a2)，方向竖直向下C[四个电荷的电荷量相等，两对对角线的电荷都是一对等量异种点电荷，在交点处的电场强度的方向指向负电荷，且大小相等，如图，则合场强的方向竖直向下．随意一对等量异种点电荷的合场强E＝2×eq\f(kQ,（\f(\r(2a),2)）2)＝eq\f(4kQ,a2)所以合场强E合＝eq\f(4\r(2)kQ,a2).故A、B、D错误，C正确．]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．eq\f(3kQ,4d2)，沿x轴正向 B．eq\f(3kQ,4d2)，沿x轴负向C．eq\f(5kQ,4d2)，沿x轴正向 D．eq\f(5kQ,4d2)，沿x轴负向A[G点处的电场强度恰好为零，说明负电荷在G点产生的场强与两个正电荷在G点产生的合场强大小相等方向相反，依据点电荷的场强公式可得，负电荷在G点的场强为eq\f(kQ,d2)，两个正电荷在G点的合场强也为eq\f(kQ,d2)，当负点电荷移到G点时，负电荷与H点的距离为2d，负电荷在H点产生的场强为eq\f(kQ,4d2)，方向沿x轴负方向，由于GH对称，所以两个正电荷在G点和H点产生的场强大小相等方向相反，大小为eq\f(kQ,d2)，在H点的方向沿x轴正方向，所以H点处合场强的大小为E＝eq\f(kQ,d2)－eq\f(kQ,4d2)＝eq\f(3kQ,4d2)，方向沿x轴正方向，故A正确，B、C、D错误．]二、非选择题(28分)5.(14分)如图所示，半径为R的橡胶圆环，匀称带有电荷量为Q的正电荷，现从环上截去长Δs的一小段，若Δs≪R，且圆环剩余部分的电荷分布不变，则求圆环剩余部分的电荷在环心O处产生的场强大小和方向．[解析]因为圆环上电荷分布的对称性，原来圆心处的合场强为零，当截掉一小段Δs后，其余部分的电荷分布不变，则只有Δs正对的另一端的同样一小段上的电荷产生的电场没有抵消，即为后来圆心处的场强．单位长度带电荷量δ＝eq\f(Q,2πR)，Δs长的一段带电荷量q＝Δsδ＝eq\f(QΔs,2πR).因Δs≪R，q可看作点电荷，所以圆心处场强E＝keq\f(q,R2)＝eq\f(kQΔs,2πR3)，方向由O指向Δs.[答案]eq\f(kQΔs,2πR3)由O指向Δs6.(14分)在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2m和5m．已知放在A、B两点的摸索电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟摸索电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的摸索电荷带正电，放在B点的摸索电荷带负电．求：(1)B点的电场强度的大小和方向．(2)试推断点电荷Q的电性，并确定点电荷Q位置坐标．[解析](1)由题图可得B点电场强度的大小EB＝eq\f(F,q)＝eq\f(1,0.4)N/C＝2.5N/C.因B点的摸索电荷带负电，而受力指向x轴的正方向，故B点场强的方向沿x轴负方向．(2)因A点的正电荷受