2018-2019学年高中物理 第一章 静电场 1.3 电场强度课后提升作业 新人教版选修3-1.doc

课后提升作业 三 电场强度(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)1.(多选)关于电场线的性质，以下说法正确的有()A.电场线是电荷在电场中的运动轨迹B.电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小C.电场线的箭头方向表示场强减弱的方向D.空间中两条电场线不能相交【解析】选B、D。电场线是为了描述电场的强弱及方向而引进的假想线，它一般不与电荷的运动轨迹重合，A错误，B正确。电场线的箭头方向表示场强的方向，C错误。由于电场的具体方向与电场线上某点的切线方向相同，若两条电场线相交，则在该点可以作出两条切线，表明该点的电场方向不唯一，这与实际不符，D正确。故选B、D。2.(2018西安高二检测)如图所示为在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入试探电荷，测得试探电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列说法正确的是()A.四点场强相同B.a、b、c、d四点的场强大小关系是EdEaEbEcC.a、b、c、d四点的场强大小关系是EaEbEdEcD.a、b、c、d四点的场强大小关系无法确定【解析】选B。本题考查对电场强度及定义式的理解。由电场强度的定义式E=Fq可知，F-q图象的斜率表示电场强度，斜率大的场强大，斜率小的场强小，由图象可知四个点的斜率大小关系为|kd|ka|kb|kc|，所以EdEaEbEc，即B正确。3.如图所示为某一电场中的一条电场线，a、b为线上的两点，则下列判断正确的是()A.这是一个匀强电场B.a点场强一定比b点场强大C.a点场强一定比b点场强小D.负电荷在两处所受静电力的方向一定相同【解析】选D。点电荷的电场的电场线、匀强电场的电场线及等量异种电荷连线上的电场线均为直线，故无法确定电场情况及a、b两点的场强大小。但a、b两点场强方向相同，负电荷在a、b两点受力方向均与电场线方向相反。故只有D正确。4.(2018佛山高二检测)如图所示，N(N5)个小球均匀分布在半径为r的圆周上，圆周上P点的一个小球所带电荷量为-2q，其余小球带电荷量均为+q，圆心处的电场强度大小为E。若仅撤去P点的带电小球，圆心处的电场强度大小为()A.EB.E2C.E3D.E4【解题指南】解答本题抓住一个关键：根据题设情景发现其对称性，即点电荷位置分布上的几何对称性，利用对称法求解可以避免复杂的数学演算和推导。【解析】选C。假设圆周上均匀分布的都是电荷量为+q的小球，由于圆周的对称性，圆心处场强为0，则知P点处+q在圆心处产生的场强大小为E1=kqr2，方向水平向左，可知图中所有+q在圆心处产生的合场强E2=E1=kqr2，方向水平向右，图中-2q在圆心处产生的场强大小E3=k2qr2，方向水平向右。根据电场的叠加有：E2+E3=E，则得kqr2=E3，所以若仅撤去P点的带电小球，圆心处的电场强度大小为E3。故选C。【补偿训练】如图所示，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()A.场强大小为2kqr2，方向沿OA方向B.场强大小为kqr2，方向沿AO方向C.场强大小为kqr2，方向沿OA方向D.场强大小为2kqr2，方向沿AO方向【解析】选A。若A点处放置带电荷量为+q的点电荷，则O处场强为零。故可等效为A点处放置电荷量分别为-2q和+q的两个点电荷，合场强大小为2kqr2，方向沿OA方向。故A正确。5.如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称。要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个带适当电荷量的正点电荷+Q，则该点电荷+Q应放在()A.A点B.B点C.C点D.D点【解析】选D。由电场的叠加原理和对称性可知，+q、-q在O点的合场强方向应沿OD方向，要使O点的合场强为零，放上的电荷+Q在O点的场强方向应与+q、-q在O点的合场强方向相反，所以D正确。6.(多选)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A.粒子必定带正电荷B.由于M点没有电场线，粒子在M点不受电场力的作用C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的速度小于在N点的速度【解析】选A、C、D。根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子受电场力的方向沿电场线方向，故此粒子带正电，A选项正确。电场线之间的区域同样存在电场，B错误。由于电场线越密，电场强度越大，粒子受到的电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点比在M点的加速度大，C选项正确。粒子由M到N过程中，它所受电场力方向与速度方向夹角小于90，所以粒子的速度增大，故D选项正确。二、非选择题(本题共2小题，共20分。需写出规范的解题步骤)7.(10分)在真空中O点放一个点电荷Q=+1.010-9C，今在M点放一个点电荷q=-1.010-10C，OM的距离r=30 cm，如图所示。求：(1)q在M点受到的作用力。(2)M点的场强。(3)拿走q后M点的场强。【解析】(1)由F=kQqr2可得：F=91091.010-91.010-100.32N=1.010-8N，方向由M指向O。(2)由E=Fq可得：E=1.010-81.010-10N/C=100N/C，方向沿OM指向M。(3)拿走q后，M点的场强不变，故仍有：E=100 N/C，方向沿OM指向M。答案：(1)1.010-8N，沿MO指向O(2)100 N/C，方向沿OM指向M(3)100 N/C，方向沿OM指向M【补偿训练】如图所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为900N/C，在电场内一水平面上作半径为10cm的圆，圆上取A、B两点，AO沿E方向，BOOA，另在圆心处放一电量为10-9C的正点电荷，则A处场强大小EA=_N/C，B处的场强大小EB=_N/C。【解析】由E=kQr2，点电荷在A处产生的场强EA=900 N/C，方向水平向左，所以A处合场强为零。点电荷在B处产生的场强EB=900 N/C，方向竖直向下，所以B处合场强为1.27103N/C。答案：01.271038.(10分)如图所示，真空中带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r，则：(1)两点电荷连线的中点O的场强多大？(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O点的场强如何？【解题指南】解答本题应该注意以下两个方面：(1)要分别求出+Q和-Q在某点的场强大小和方向。(2)根据电场强度的叠加原理求出合场强。【解析】(1)如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，由A指向B。A、B两点电荷在O点产生的电场强度EA=EB=kQ(r2)2=4kQr2。故O点的合场强为EO=2EA=8kQr2，方向由A指向B。(2)如图乙所示，EA=EB=kQr2，由矢量图所形成的等边三角形可知，O点的合场强EO=EA=EB=kQr2，方向与AB的中垂线垂直向右。答案：(1)8kQr2(2)kQr2，方向与AB的中垂线垂直向右