重庆市2018-2019【教科版】高中物理选修1-1全一册课时分层作业

课时分层作业(十)[基础达标练](15分钟48分)1．(6分)(多选)下列关于理想变压器的说法中，正确的是()A．输入功率等于输出功率B．输送的电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能C．输送的电能经变压器先转化为电场能，再转化为电能D．输送的电能经变压器的铁芯直接传输出去AB[从能量的转化来看，由于过程中有电磁感应现象出现，所以会存在“磁生电”的过程，这里的“磁”就是指原线圈中产生的变化磁场，这样在副线圈中就产生了电磁感应现象，从而副线圈可以产生电能．所以A、B正确．] 2．(6分)发电厂给某工厂的功率限额为500 kW，用100 kV高压送电，当该工厂由于调整，现在只需要50 kW的电功率时，发电厂和工厂间的高压线路上的电流为()A．0.5 AB．5 AC．50 AD．不知线路电阻，无法计算A[工厂需要多少电能，发电厂输出多少电能，由公式P＝IU得选项A对．] 3．(6分)关于变压器，下列说法正确的是()A．变压器是根据电磁感应的原理制成的B．变压器的原线圈匝数一定比副线圈的多C．变压器只能改变直流电的电压D．变压器只能有一个原线圈和一个副线圈A[变压器是根据电磁感应的原理制成的，故A对；变压器只能改变交流电的电压，故C错；变压器原、副线圈匝数的多少，根据实际需要而定，而且副线圈可以有多个，故B错，D错．]4．(6分)下列说法不正确的是()A．变压器也可以改变恒定电压B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用A[变压器的工作原理是电磁感应现象，只有当电流为变化电流时，变压器才起作用，对于恒定电压，变压器不发挥作用，A错，B对；变压器由绕在同一闭合铁芯上的线圈构成，线圈至少有两个，一为原线圈，一为副线圈，C对；在有变压器构成的电路中，原线圈与电源相连，起负载的作用，副线圈与用电器相连，起电源的作用，D对．]5．(6分)理想变压器原线圈1 400 匝，副线圈700匝，并接有电阻R，当变压器工作时原、副线圈中()【导学号：37032078】A．电流频率之比为2∶1B．功率之比为2∶1C．电流之比为2∶1D．电压之比为2∶1D[理想变压器不改变电流频率和功率，故A、B错误，电压与匝数成正比，故D正确．根据电功率不变可知U1I1＝U2I2则I1∶I2＝U2∶U1电流比为1∶2，故C错误．]6．(6分)(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的n 倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是()A ．输电线上的电功率损失是原来的1nB ．输电线上的电功率损失是原来的1n 2C ．输电线上的电压损失是原来的1nD ．输电线上的电压损失是原来的1n 2BC [根据P ＝IU 知I ＝P U ，导线上损失功率P 损＝I 2R ＝P 2U 2R .因输送功率一定，P 损跟输送电压的平方成反比；U 损＝P U R ，跟输送电压成反比，所以正确答案为B 、C.]7．(12分)某变电站用220 V 的电压送电，导线损失功率为输送功率的20%，若要使导线损失的电功率降为输送功率的5%，则输送电压应为多少？【解析】 设输送功率为P ，输电线路电阻为R .导线损失功率P 损＝I 2R ＝P 2U 2R ，可知在输送功率为P 及输电线路一定的情况下，有P 损∝1U 2则有：U 2U 1＝P 损1P 损2＝20%5%＝2所以输送电压U 2＝2U 1＝440 V .【答案】 440 V[能力提升练](25分钟 50分)8．(6分)如图3-3-4所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A 1的示数是12 mA ，则电流表A 2的示数为( )图3-3-4A ．3 mAB ．0C ．48 mAD ．与负载R 的值有关B [变压器只能工作于交流电路，不能工作在恒定电压和恒定电流的电路，导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n 1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n 2的磁通量变化，在副线圈n 2上无感应电动势出现，所以A 2中无电流通过．]9．(6分)(多选)发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校的输入电压为U 2，下列计算线路损耗功率的式子中正确的是( )A ．U 21RB ．(U 1－U 2)2RC ．I 2RD ．I (U 1－U 2)BCD [P 损＝I 2R ＝(P U 1)2R ＝ΔU 2R ＝(U 1－U 2)2R ＝I (U 1－U 2)．] 10．(6分)某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输送电压为U ，输电线的总电阻为R ，则下列说法中正确的是( )A ．输电线上的电流为U RB ．输送总功率P 0＝U 2RC ．输电线上损失的功率P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 0U 2R D ．输电线上损失的功率P ＝U 2RC [根据P 0＝UI 得，输电线上的电流I ＝P 0U ，由于U 不是输电线上损失的电压，不能通过I ＝U R 求解输电线上的电流，输送的总功也不能根据U 2R 求解，故AB 错误；输电线上损失的功率P 损＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 0U 2R ，故C 正确，D 错误．] 11．(10分)一交流电压随时间变化的图象如图3-3-5所示，则此交流电的频率是________Hz ，若将该电压加在10 μF 的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________ V ；若将该电压加在一阻值为1 kΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，电路中保险丝的额定电流不能低于________A ．图3-3-5【解析】 由图像可知周期T ＝0.02 s ，频率f ＝1T ＝50 Hz 电容器耐压值不小于峰值200 V ，保险丝融断是因为电流的热效应引起的所以应不低于有效值I ＝U 02R＝0.14 A ． 【答案】 50 200 0.1412．(10分)一理想变压器，其原线圈为2 200匝，副线圈为440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图3-3-6所示．图3-3-6(1)当原线圈接在44 V 直流电源上时，电压表示数为________V ，电流表示数为________A ．(2)当原线圈接在220 V 交流电源上时，电压表示数为________V ，电流表示数为________A ．此时输入功率为________W.【导学号：37032079】【解析】 (1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零．(2)由U 2U 1＝n 2n 1得 U 2＝U 1n 2n 1＝220×4402 200 V ＝44 V(电压表读数) I 2＝U 2R ＝44100 A ＝0.44 A(电流表读数)P 入＝P 出＝I 2U 2＝0.44×44 W ＝19.36 W.【答案】 (1)0 0 (2)44 0.44 19.3613．(12分)一台交流发电机的输出电压为250 V ，输出功率为100 kW ，向远处输电所用导线的总电阻R ＝8 Ω，要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户处正好得到220 V 的电压，则供电处升压变压器和用户处降压变压器的匝数比各为多少？【导学号：37032080】【解析】 发电机的输出电压：U 1＝250 V ，升压变压器的原线圈电流：I 1＝P 1U 1＝400 A ， 输电线上的功率损失：P损＝P 1×5%，P 损＝I 2线R ，所以输电线上的电流：I线＝25 A ， 升压变压器的匝数比为n 1n 2＝I 线I 1＝25400＝116. 升压变压器副线圈两端的电压为U 2＝U 1n 2n 1＝16×250 V ＝4 000 V . 输电线上的电压损失为U 损＝I 线R ＝25×8 V ＝200 V .降压变压器原线圈两端的电压为U 3＝U 2－U 损＝3 800 V .降压变压器的原、副线圈的匝数比为n 3n 4＝U 3U 4＝3 800220＝19011.【答案】1∶16190∶11情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。

课时分层作业(十六)(40分钟70分)1．(5分)(多选)电磁学与电磁技术的早期研究有怎样的特点()A．电、磁的研究是共同进行的B．电、磁的研究是分别进行的C．主要是定性研究D．已经开始定量计算BC[早期电与磁是分别进行的，指南针的发明、地磁场的发现、电池的发明都属于这一时期，主要是定性研究，故B、C正确．]2．(5分)(多选)关于电力技术的产生与发展说法正确的是()A．法拉第制造了第一台永磁式发电机B．安培制造了第一台电动机C．爱迪生发明了电灯D．爱迪生建成世界上第一座发电站CD[法国电气工程师皮希克根据法拉第电磁感应定律制成第一台永磁发电机，德国电气工程师雅可比根据安培定理制成了第一台电动机，故A、B错误．爱迪生发明了电灯之后，又建成第一座发电站，故C、D正确．] 3．(5分)关于电信息技术的产生与发展说法不正确的是()A．第一台电报装置由莫尔斯与亨利共同研制成功B．贝尔发明了电话C．布朗利和洛齐实现了飞跃英吉利海峡的通信D．马可尼与波波夫电波通信的成功，开辟了无线电通信的新时代C[1898年马可尼实现了飞跃英吉利海峡的通信，故C错误，其他均正确．] 4．(5分)为电信息的应用提供了科学原理与技术思路的是()A．电流磁效应的发现B．电磁波的发现C．电磁学的建立D．发电机的发明C[电磁学的建立为电信息的应用提供了科学原理与技术思路，C正确，其他选项均错误．]5．(5分)下列说法正确的是()A．电能的大规模应用在历史上称为第一次产业革命B．内燃机的应用在历史上称为第二次产业革命C．蒸汽机的应用在历史上称为第一次产业革命D．电子计算机的广泛应用在历史上称为第二次产业革命C[第一次产业革命是指蒸汽机的广泛应用，第二次产业革命是指电能的大规模应用，故C正确，其他选项错误．]6．(5分)(多选)下列关于电磁领域重大技术发明的说法正确的是()【导学号：37032117】A．发明电灯的科学家是爱迪生B．发现电磁感应定律的科学家是法拉第C．发现电流的磁效应的科学家是安培D．发明电话的科学家是赫兹AB[发明电灯的科学家是爱迪生，选项A正确；发现电磁感应定律的科学家是英国科学家法拉第，选项B正确；发现电流的磁效应的科学家不是安培，是奥斯特，选项C错误；发明电话的科学家是贝尔，选项D错误．] 7．(5分)下列说法不正确的是()A．科学技术的发展与进步使人类的许多梦想都变成了现实B．所有的电磁辐射都是有害的C．电磁污染对人和动物、植物都是有害的D．电能的利用也会造成环境污染，生态破坏B8．(6分)“指南针”是我国四大发明之一，这一伟大发明在航海、探险、军事方面都有重要的实用价值．指南针能指方向，是因为指南针受到了________磁场的作用．指南针静止时北极所指的方向是在地理的________极附近．【解析】指南针受到了地磁场的作用而指向南北方向；地磁的北极在地理的南极，且不完全重合．所以指南针静止时北极所指的方向是在地理的北极附近．【答案】地北9．(5分)(多选)电磁技术应用带来的负面影响包括()A．火力发电不仅消耗大量不可再生资源，而且造成严重的环境污染B．电器元件设备的制造，消耗了大量的金属矿，并且也造成严重的环境污染C．电子垃圾已成为严重环境问题D．氟利昂制冷剂破坏臭氧层ABCD[电磁技术的负面影响归结起来，主要是资源的消耗及环境污染两方面的问题，ABCD都是负面影响的表现．]10．(8分)列举电磁污染的危害．【解析】(1)所有用电设备都辐射电磁波，会对其他电子仪器设备的正常工作产生干扰，对生物体也有危害，例如长期过量的电磁辐射会损害人的中枢神经系统、心血管系统、内分泌系统、生殖系统等．(2)电能的获得伴随着环境污染和生态破坏等．【答案】见解析11．(8分)社会可持续发展的对策有哪些？【解析】(1)大力发展利用可再生资源，减少对不可再生资源的消耗．(2)重视技术创新、发展循环经济、研究与开发清洁生产技术，使各种污染物在材料的生产过程中自行转化而不造成泄漏．(3)尊重科学，加强管理，制定有关技术措施及政策，解决电子垃圾、电磁辐射等引起的环境及生态问题．12．(8分)电磁技术对人类社会发展的三次重大贡献是指什么？【解析】电磁技术对人类社会发展的三次重大贡献是指：(1)指南针与地理发现，在欧洲人远航探险、发现美洲等一系列事件中，指南针起到了重要的作用．(2)电能的应用与产业革命，电能的大规模应用，在历史上称为第二次产业革命，它对人类社会的发展产生了巨大的推动作用．(3)电信息的应用与信息社会的到来，电报、电话、无线电通信的发明及应用，满足了信息的远距离、快传递的要求，电子计算机、多媒体技术以及信息网络的出现等极大地加快了人类文明的进步．【答案】见解析经典语录1、最疼的疼是原谅，最黑的黑是背叛。

学业分层测评(二)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于点电荷的下列说法中正确的是()A．体积较大的带电体在任何条件下都不可看成点电荷B．足够小(例如体积小于1 mm3)的带电体，一定可以看作点电荷C．由库仑定律可知，两个电荷间的距离趋于无穷小时，库仑力趋于无限大D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计【解析】一个带电体能否看成点电荷，并不只是看它本身尺寸的大小，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计，D正确．当研究两个距离很远的星球间的库仑力时，两星球也可视为点电荷，A错误．两个很小的带电体距离很小时也不可看作点电荷，B错误．库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，当两电荷间的距离趋于无穷小时，电荷不能视为点电荷，库仑定律不能使用了，它们间的库仑力并非无穷大，C错误．【答案】 D2．(多选)库仑定律的适用范围是()A．真空中两个带电球体间的相互作用B．真空中任意带电体间的相互作用C．真空中两个点电荷间的相互作用D．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律【解析】两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，这两个带电体均可视为点电荷，而且在真空中，则可应用库仑定律，故C、D正确．【答案】CD3．在真空中两个点电荷A、B相距10 cm，A的带电荷量是B的带电荷量的10倍，B受的库仑力是0.1 N，则A受到的库仑力是() 【导学号：18152013】A．1 N B．0.1 NC．10 N D．100 N【解析】A、B间的库仑力应是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，A受的库仑力为0.1 N.【答案】 B4．真空中两个异种点电荷q 1、q 2相距一定距离．现固定q 1，再把q 2移到远处的过程中，q 2受到的库仑力( )①不断增大 ②不断减小 ③是吸引力 ④是排斥力A ．①③B ．②③C ．①④D ．②④【解析】 由库仑定律可得，把q 2移到远处的过程中，q 2受到的库仑力不断减小，②正确，由于q 1和q 2是异种电荷，所以q 2受到的库仑力是吸引力，③正确．【答案】 B5．两个大小相同的金属球，所带电荷量分别为3Q 和－Q ，相距r 时(r 远大于金属球半径)，它们之间的相互作用力大小为F .现将两球接触后分开，并使它们相距2r ，则它们之间的相互作用力大小将变为( )A.F 4B.F 8C.F 12D.F 16【解析】 两球接触前的相互作用力大小F ＝k 3Q ·Q r 2＝3kQ 2r 2.两球接触后，电荷先中和再平分，两球分开后的带电量均为3Q ＋(－Q )2＝Q ，所以两球间作用力大小变为F ′＝kQ 2(2r )2＝kQ 24r 2. 由以上可知F ′＝F 12.【答案】 C6．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．图中所表示的验电器上感应电荷的分布情况正确的是( )【解析】 把带电金属球移近不带电的验电器，若金属球带正电，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电，箔片带正电；若金属球带负电， 则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电，箔片带负电．选项B 正确．【答案】 B7．两个点电荷相距为d ，相互作用力大小为F ，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F ，则两点电荷之间的距离应是( )【导学号：18152014】A ．4dB ．2d C.d 2 D.d 4【解析】 由库仑定律可知两点电荷间的相互作用力与它们距离的平方成反比，所以当相互作用力大小变为原来4倍时，两电荷间的距离应变为原来的一半，即C 正确．【答案】 C8．两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离．若同时释放两球，它们的加速度之比将( )A ．保持不变B ．先增大后减小C ．增大D ．减小【解析】 设两球的质量分别为m 1、m 2，两球所受的库仑斥力大小分别为F 1、F 2.由牛顿第二定律可知，a 1＝F 1m 1，a 2＝F 2m 2，由牛顿第三定律可知，两球间的库仑斥力等大反向，故F 1＝F 2，可得出a 1a 2＝m 2m 1，故两球的加速度之比与两球间距大小无关，A 正确．【答案】 A[能力提升]9．(多选)半径相同的金属球A 、B 带有等量电荷，相距一定距离时，两球间的相互作用的库仑力为F .今让第三个与A 、B 相同的不带电的金属球C 先后与A 、B 接触后再移开，此时A 、B 的相互作用力大小可能是( )A.F 8B.3F 8C.3F 4D.F 4【解析】 金属球A 、B 之间存在着相互作用力即库仑力，利用库仑定律F ＝k q 1q 2r 2可知，若当两小球的距离不变时，两球之间的相互作用力的大小与它们之间的带电荷量的乘积成正比．因两个小球的带电性不明确，所以两个小球可能带同种电荷，也可能带异种电荷，故两个小球之间的作用力可能是相互吸引力，也可能是相互排斥力．若两个小球带同种电荷时，C 分别与A 、B 相接触后，电荷量直接平均分配，最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和34.故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的38，即3F 8.若两个小球带异种电荷时，C 先与A 接触，电荷量平均分配；再与B 接触，电荷量先中和后，再平均分配．最后A 、B 的带电荷量剩下原来的12和14，故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的18，即18F .【答案】 AB10．在真空中有两个点电荷，其中一个电荷的电荷量是另一个电荷的4倍，当它们相距0.05 m 时，相互斥力为1.6 N ；当它们相距0.1 m 时，相互斥力为______N ．那么，这两个点电荷的电荷量分别为______C 和______C.【导学号：18152015】【解析】 设其中一个的电荷量为q ，则另一个的电荷量为4q ，由库仑定律：F 1＝k q ·4q r 21，F 2＝k q ·4q r 22， 将F 1＝1.6 N ，r 1＝0.05 m ，r 2＝0.1 m 代入可解得F 2＝0.4 N ，q ＝13×10－6 C ，4q ＝43×10－6 C.【答案】 0.4 13×10－6 43×10－611．真空中有两个静止的点电荷，相距18 cm ，其中Q 1带正电，电荷量为1.8×10－12 C ，它们之间的引力F ＝1.0×10－12 N ，求Q 2所带的电荷量及电性．【解析】 由于是真空中的两个点电荷，符合运用库仑定律解题的条件．由库仑定律：F ＝k ·Q 1Q 2r 2，可得Q 2＝Fr 2kQ 1＝1.0×10－12×(0.18)29×109×1.8×10－12 C ＝2.0×10－12 C. 因为Q 1、Q 2间的作用力为引力，可见Q 2带负电．【答案】 2.0×10－12 C 负电12．两个带电小球，质量都是1 kg ，带电荷量都为2.0×10－5 C ，相隔较远，以至于两球可看成点电荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比.【导学号：18152016】【解析】 因为两球都可看成点电荷和质点，所以可直接应用库仑定律和万有引力定律计算静电力和万有引力．F 电F 引＝k Q 1Q 2r 2G m 1m 2r 2＝kQ 2Gm 2＝9×109×(2.0×10－5)26.67×10－11×12＝5.4×1010. 【答案】 5.4×1010。

课时分层作业(二)[基础达标练](15分钟分值：50分)1．(6分)关于电场强度，下列说法正确的是( )【导学号：41942012】A．电场中某点的电场强度就是单位电荷在该点受到的电场力B．电场中某点的电场强度与该点所放试探电荷所受的电场力成正比C．电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向D．电场中某点的电场强度与该点有无试探电荷无关D[场强由电场本身决定，与是否放试探电荷无关．]2．(6分)以下说法正确的是( )A．电场线的方向就是电荷所受电场力的方向B．电场线上某一点的切线方向即为该点的场强方向C．电场中某一点的场强大小与该点是否存在电荷有关D．电场中某一点的场强方向与该点是否存在电荷有关B[电场中某点电场线的方向跟放在该点的正电荷所受电场力的方向相同，A错误，电场中某一点场强大小和方向与该点是否存在电荷无关，C、D错误；选项B正确．]3．(6分)电场线可以直观地描述电场的方向和强弱，关于电场线，下列说法正确的是( )A．电场线在电场中真实存在B．在同一电场中，电场线密集的地方电场弱C．在同一电场中，电场线稀疏的地方电场强D．电场线上某点的切线方向为该点的电场方向D[电场线是为了形象描述电场而假想的线，故A项错误；电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向，故D项正确；电场线越密表示该处场强越强，故B、C选项错误．]4．(6分)(多选)下列关于电场线的说法中，正确的是( )【导学号：41942012】A．沿着电场线的方向电场强度越来越小B．在没有电荷的地方，任何两条电场线都不会相交C．电场线是人们假想的，用来形象地表示电场的强弱和方向，客观上并不存在D．电场线是始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远BCD[为了直观形象地描述电场中各点的强弱和方向．在电场中画出一系列曲线，使曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向．曲线的疏密程度表示电场的强弱．故B、C、D选项正确．]5．(6分)当在电场中的某点放入正电荷时，它受到的电场力向右，当放入负电荷时它受到的电场力向左．下列说法正确的是( )A．放入正电荷时该点场强方向向右，放入负电荷时该点场强方向向左B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强C．该点场强方向一定向右D．以上说法均不对C[电场中某点的场强是由场源电荷决定的，与放入该点的电荷无关．物理学上规定：场强的方向与正电荷受到的电场力方向相同，即该点的场强方向向右．故A、B、D错，C对．]6．(6分)一个试探电荷q，在电场中某点的电场力为F，该点的场强为E，图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )C[电场强度E由电场本身决定，与试探电荷无关，即E不与F成正比，也不与q成反比，但F与q成正比．]7．(6分)如图表示的电场线分布图，其中正确的是( )【导学号：41942013】B[电场线由正电荷(或无穷远)出发，终止于负电荷(或无穷远)．等量同号电荷的电场线呈相斥状，等量异号电荷的电场线呈相吸状，所以A、C、D错误，B项正确．]8．(8分)如图1­2­6所示，真空中有一个电场，电场线如图所示，在这个电场中的A点放入电量为5.0×10－9 C的点电荷，它受到的电场力为3.0×10－4 N.图1­2­6(1)画出A点电场强度的方向；(2)求出A点电场强度的大小．[解析](1)电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同，放于A点的正电荷受到的电场力沿过A点的电场线的切线方向，故A点电场强度方向如图所示．(2)已知F＝3.0×10－4 N，q＝5.0×10－9 C由E＝F/q，代入数据得E＝6.0×104 N/C.[答案](1)见解析(2)6.0×104 N/C[能力提升练](25分钟分值：50分)9．(6分)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( ) A ．3∶1 B ．1∶3 C ．9∶1D ．1∶9C [点电荷在某点产生电场的电场强度E ＝kQr 2，电场强度大小与该点到场源电荷的距离的二次方成反比，则E A ∶E B ＝r 2B ∶r 2A ＝9∶1，选项C 正确．]10．(6分)法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场．图1­2­7为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是( )图1­2­7A ．a 、b 为异种电荷，a 带电荷量大于b 的带电荷量B ．a 、b 为异种电荷，a 带电荷量小于b 带电荷量C ．a 、b 为异种电荷，a 带电荷量等于b 带电荷量D ．a 、b 为同种电荷，a 带电荷量小于b 带电荷量B [部分电场线联系点电荷a 、b ，可知a 、b 为异种电荷，又电荷b 周围电场线密度比电荷a 周围电场线密度大，可知b 电荷带电荷量较多．]11．(6分)下列关于点电荷的场强公式E ＝kQr 2的说法中，正确的是( )【导学号：41942014】A ．在点电荷Q 的电场中，某点的场强大小与Q 成反比，与r 2成正比B ．Q 是产生电场的电荷，r 是场强为E 的点到Q 的距离C ．点电荷Q 产生的电场中，各点的场强方向一定都指向点电荷QD ．点电荷Q 产生的电场中，各点的场强方向一定都背向点电荷QB [E ＝kQr 2是点电荷场强的决定式，即点电荷在空间各点所形成的电场强度的大小由此公式决定，所以可以说在点电荷Q 的电场中，某点的场强大小与Q 成正比，与r 2成反比，故A 选项错误，B 选项正确．点电荷Q 的电场中，各点的场强方向还与场源电荷Q 的带电性质有关，如果Q 带正电，各点的场强方向一定都背向点电荷Q; 如果Q 带负电，各点的场强方向一定都指向点电荷Q ，所以选项C 、D 错误．] 12．(6分)如图1­2­8是静电场中一部分电场线的分布，下列说法中正确的是( )图1­2­8A ．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 ．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)D ．负电荷在B 点处受到的电场力的方向沿B 点切线方向B [负点电荷的电场是会聚状直线，A 项错误；电场线的疏密程度表示电场的强弱，所以有E A >E B ，又有F ＝qE ，故电场力F A >F B ，B 项正确；由牛顿第二定律知，加速度a ＝Fm ，所以a A >a B ，C 项错误；因为“B点切线方向”即B 点场强方向，而负电荷所受电场力的方向与场强方向相反，D 项错误．]13．(12分)真空中的两个点电荷A 、B 相距20 cm ，A 带正电Q A ＝4.0×10－10 C ，已知A 对B 的吸引力F ＝5.4×10－8 N ，则B 对A 处产生的场强的大小是________ N/C ，方向———.A 对B 处产生的场强大小是——— N/C ，方向________.【导学号：41942015】[解析] 由库仑定律F ＝k Q A Q Br 2得Q B ＝Fr 2kQ A ＝ 5.4×10－8×0.229×109×4.0×10－10 C ＝6.0×10－10 C ，且为负电荷．则由E ＝F q 得B 对A 处产生的场强的大小为E BA ＝F Q A ＝5.4×10－84.0×10－10N/C ＝135 N/C ，方向A →B.A对B处产生的场强的大小为E AB＝FQ B ＝5.4×10－86.0×10－10N/C＝90 N/C，方向沿AB延长线向外．[答案]135 A→B 90 沿AB延长线向外14．(14分)为了确定电场中P点处电场强度的大小，用绝缘细线拴一个带正电的通草球进行测试，如图1­2­9所示．当通草球静止于P点，P处的电场方向和竖直方向成37°且向右上方，绝缘细线保持水平，通草球的重力是4.0×10－3 N，所带电荷量为1.0×10－6 C，则P点的电场强度大小是多少？(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图1­2­9[解析]因为通草球静止，所以利用平衡条件列方程得：qEcos 37°＝mgE＝mgqcos 37°＝4×10－31.0×10－6×0.8N/C＝5×103 N/C.[答案]5×103 N/C。

课时分层作业(一)静电现象及其应用[基础达标练](15分钟48分)1．(6分)(多选)关于元电荷的理解，下列说法正确的是()A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量C．元电荷就是质子D．物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍BD[元电荷是最小的电荷量，等于一个电子或一个质子所带的电荷量，但不是电子或质子，故A、C错误，B正确；任何带电体所带电荷量都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，故D正确．]2．(6分)属于静电利用现象的是()A．油罐车上连接地线B．屋顶安装避雷针C．复印机复印文件资料D．印染厂车间保持湿度C[油罐车上连接地线，可以把运输过程中由于摩擦产生静电荷导走，防止静电产生火灾，故A错误．屋顶安装避雷针是将空中静电导入大地，以避免产生雷击，属于静电的防止，故B错误；复印机复印文件资料属于静电的利用，故C正确；保持印染厂车间里的空气湿度，使将产生的静电导入大地，属于静电的防止，故D错误．本题选择静电利用现象，故选C.]3．(6分)关于静电，以下说法中不正确的是()A．干燥天气里脱化纤衣物时常常会看到火花，听到噼啪声，这是火花放电现象B．室内栽花种草可有效防止静电C．高压输电导线表面要很光滑，主要是为了美观D．油罐车尾装一条拖地铁链，有利于消除静电C[干燥天气里化纤的衣服摩擦后带异种电荷而出现放电现象，从而会看到火花，听到劈啪声，故A正确；B.室内栽花种草可增加空气的湿度，有效防止静电，故B正确；C.表面光滑可以减小导线上的尖端凸起，这样可以大大减少尖端放电，故C错误；D.油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条铁链就可以及时的把产生的静电导走，有利于消除静电，故D正确．本题选不正确的，故选C.]4．(6分)下列现象中不属于摩擦起电的是()A．将被绸子摩擦过的玻璃棒靠近纸屑，纸屑被吸起B．在干燥的冬季脱毛绒衣时，会听到轻微的噼啪声C．擦黑板时粉笔灰纷纷飞扬，四处飘落D．穿着化纤类织物的裤子走路时，裤腿上常容易吸附灰尘C[摩擦起电后物体带静电，能吸引轻小物体，也能产生火花放电，故选项C正确．]5．(6分)人造纤维比棉纤维容易沾上灰尘，其原因是()A．人造纤维的导电性好，容易吸引灰尘B．人造纤维的导电性好，容易导走静电，留下灰尘C．人造纤维的绝缘性好，不易除掉灰尘D．人造纤维的绝缘性好，容易积累静电，吸引灰尘D[人在工作和生活中，由于衣服的摩擦等原因要产生静电，带电物体能够吸引轻小物体，灰尘容易吸附到衣物上．人造纤维比棉纤维的绝缘性能强，更容易积累静电荷，因此更容易吸引灰尘．]6．(多选)下列说法中正确的是()A．用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是负电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是正电荷B．带电体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，是一些分离的数值C．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引D．元电荷就是电子BC[玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒失去电子而带正电荷；橡胶棒与毛皮摩擦时，橡胶棒得到电子而带负电荷，故A选项错误．由于任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍，即q＝ne(其中n为整数)，带电体所带的电荷量只能是一些分离的数值(为e的倍数)，故B选项正确．根据相互作用性可知：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故C选项正确．由于把电荷量e＝1.6×10－19 C称为元电荷，与电子是有区别的，故D选项错误．]7．(6分)如图所示，用一个带负电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时，金属球b也带上负电，则()A．a上的一些电子转移到b上，瞬时电流方向b→aB．b上的一些电子转移到a上，瞬时电流方向a→bC．b上的一些正电荷转移到a上，瞬时电流方向b→aD．a上的一些正电荷转移到b上，瞬时电流方向a→bA[金属导体中能够自由移动的是电子，正电荷不移动，电流方向指正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向，故A正确．]8．(6分)绝缘细线的上端固定，下端悬挂一只轻质小球a，a表面镀有铝膜，在a的近端有一绝缘金属球b，开始时，a、b均不带电，如图所示．现使b球带电，则()A．a，b之间不发生静电相互作用B．b立即把a排斥开C．b将吸引a，吸住后不放开D．b将吸引a，接触后又把a排斥开D[带电物体能够吸引轻小物体，故b会将a球吸引过来，a与b接触后，带同种电荷而分开；故A、B、C错误，D正确；故选D.][能力提升练](25分钟50分)9．(8分)有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是()A．接触前，A、B一定带异种电荷B．接触前，A、B可能带异种电荷C．接触前，A球一定不带任何净电荷D．接触后，A球一定带负电荷B[带电体具有吸引轻小物体的性质，不能认为只有异种电荷间才存在吸引力，所以A可以不带电，也可以带正电，接触后，A可能带负电，也可能带正电．] 10．(8分)两个带电小球相互接触后分开，然后又靠近，这时两小球() A．一定互相吸引B．一定互相排斥C．一定无互相作用D．可能相互排斥，也可能无相互作用D[若两球带同种电荷，相互接触后再分开，一定相互排斥．若两球带异种电荷，相互接触后，可能不带电荷无相互作用，也可能带上同种电荷相互排斥，所以选项D正确．]11．(8分)(多选)如图所示，将用毛皮摩擦过的带负电橡胶棒，移近或接触两个不带电的导体球，开始时两导体球互相接触且对地绝缘，下列说法正确的是()A．毛皮与橡胶棒摩擦时，橡胶棒上的正电荷转移到毛皮B．橡胶棒移近甲球，甲球带正电，乙球带负电，移走橡胶棒，两球都不再带电C．橡胶棒移近甲球，甲球带正电，乙球带负电，分开两球再移开橡胶棒，甲球带正电，乙球带负电D．橡胶棒与甲球接触一下移开，再分开两球，甲球带负电，乙球带正电BC[橡胶棒与毛皮摩擦时，是毛皮上的电子转移到橡胶棒，而使橡胶棒带负电，A错误；橡胶棒靠近甲球时，发生感应起电，甲球带正电，乙球带负电，移走棒后，两球上的电荷中和，都不带电，若先移开两球再移走棒，两球上的电荷不能中和，甲、乙两球仍带电，故B 、C 正确；橡胶棒与甲球接触，是接触起电，两球都带上负电荷，分开两球，仍都带负电，D 错误．]12．(8分)目前普遍认为，质子(电荷量为e )和中子(电荷量为零)都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成．u 夸克带电荷量为2e 3，d 夸克带电荷量为－e 3，e 为基元电荷．下列论断可能正确的是( )A ．质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B ．质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C ．质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D ．质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成B [根据电荷守恒定律可得e ＝2·23e ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫－e 3，0＝23e ＋2·⎝ ⎛⎭⎪⎫－e 3，则质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，故B 选项正确．]13．(8分)半径相同的两个金属小球A 、B 带有相等的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球接触后移开．(1)若A 、B 两球带有同种电荷时，则接触后两球所带电荷量之比为________．(2)若A 、B 两球带有异种电荷时，则接触后两球所带电荷量之比为_________．[解析] 设A 、B 原先所带电荷量均为q ，带同种电荷时，不带电小球先接触A 后，电荷量平分，原不带电小球带电荷量为q 2，A 带电荷量为q 2，原不带电小球再与B 接触，总电荷量平分，q 2＋q 2＝34q ，原不带电小球与B 均带电荷量为34q ，所以电荷量之比为q 2∶34q ＝2∶3.带异种电荷时，A 带电荷量为q 2，B 带电荷量为q －q 22＝q 4，即原不带电小球与B 带异种电荷，先中和后再平分，所以电荷量之比为2∶1.[答案] (1)2∶3 (2)2∶114．(12分)三个导体，其中一个带正电，两个不带电．思考下列问题：(1)能不能使后两者都带上正电荷？(2)能不能使后两者都带上负电荷？(3)能不能使后两者分别带上等量的异种电荷？[解析] (1)用接触带电的方式．(2)让不带电的两导体互相接触，将带电导体接近它们，使它们分别感应出正、负电荷；然后将带正、负电荷的导体分离，用手接触带正电荷的导体，将正电荷导走；最后让不带电的导体与带负电的导体接触，使两者都带上负电荷．(3)让不带电的两导体互相接触，将带正电导体移近它们，然后把它们分开，移走带正电导体．[答案] 见解析。

学业分层测评(八)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于通电直导线所受安培力F ，磁感应强度B 和电流I 三者方向之间的关系，下列说法正确的是( )A ．F 、B 、I 三者必定均保持垂直B ．F 必定垂直于B 、I ，但B 不一定垂直于IC ．B 必定垂直于F 、I ，但F 不一定垂直于ID ．I 必定垂直于F 、B ，但F 不一定垂直于B【解析】 由左手定则知F 垂直于B 、I 形成的平面，即F 既垂直于B ，又垂直于I .【答案】 B2．在如图中，标出了磁场B 的方向、通电直导线中电流I 的方向，以及通电直导线所受磁场力F 的方向，其中正确的是( ) 【导学号：18152060】【解析】 由左手定则判断可知C 正确．【答案】 C3．关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )A ．由B ＝F Il 可知，B 与F 成正比，与Il 成反比B ．由B ＝F Il 可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场C ．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D ．磁感应强度的方向就是小磁针北极受力的方向【解析】磁场中某点的磁感应强度B是客现存在的，与是否放通电导线，通电导线受力的大小无关，所以选项A、C均错．当电流方向与磁场方向平行时，磁场对电流无作用力，但磁场却存在，所以选项B错．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向，而不是通电导线的受力方向．【答案】 D4．各地地磁场磁感应强度(水平分量)B x有所不同，可以在相关手册上查到．下表给出我国几个城市的B x值.是()A．北京B．广州C．上海D．武汉【解析】由安培力公式F＝BIL可知，同一根通电直导线竖直放置时，地磁场磁感应强度水平分量B x越大，导线所受安培力越大，故导线在广州所受磁场力最大，B正确．【答案】 B5．如图3-1-6所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用F N表示磁铁对桌面的压力，用f表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较() 【导学号：18152061】图3-1-6A．F N减小，f＝0B．F N减小，f≠0C．F N增大，f＝0 D．F N增大，f≠0【解析】如图所示，画出一条通过电流I处的磁感线，电流I处的磁场方向水平向左．由左手定则知电流I受安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大．由于磁铁没有相对于桌面的运动趋势，故桌面对磁铁无摩擦力作用．【答案】 C6．(多选)关于磁电式电流计，下列说法正确的是()A．电流计的工作原理是安培力对通电线框的转动作用B．电流计的工作原理是安培力对通电线框的加速作用C．电流计指针偏转的角度与所通电流的大小成正比D．电流计指针偏转的角度与所通电流的大小成反比【解析】电流计的工作原理是通电线圈在磁场中受到安培力的作用，并产生转动．电流越大，线框受到的安培力越大，指针偏转角度越大，故A、C正确，B、D不正确．【答案】AC7．(多选)通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，ab 与MN平行，电流方向如图3-1-7所示．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是()【导学号：18152062】图3-1-7A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相同C．线框所受安培力的合力朝左D．cd边不受安培力的作用【解析】先判定导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里如图所示，且离导线MN越近，磁场越强；越远，磁场越弱，由此可判定bc边和ad边所受安培力大小相等，方向相反，ab边所受安培力比cd边大，即F ab>F cd，方向相反，由此可判定线框所受安培力的合力向左．故B、C选项正确．【答案】BC8．有一小段通电导线，长为1 cm，电流为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是()A．B＝2 T B．B≤2 TC．B≥2 T D．以上情况都有可能【解析】如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大，F＝0.1 N，则该点磁感应强度为B＝FIL＝0.15×0.01T＝2 T如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时受的力，垂直放置时受力将大于0.1 N，由定义式可知，B将大于2 T．应选C.【答案】 C[能力提升]9．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图3-1-8所示．过c点的导线所受安培力的方向()图3-1-8A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边平行，竖直向下C．与ab边垂直，指向左边D．与ab边垂直，指向右边【解析】根据同向电流相互吸引知，c处电流受a、b电流的安培力分别沿ca和cb方向，这两个力大小相等，故c处导线受这两个安培力的合力向左与ab垂直．【答案】 C10．如图3-1-9所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L，质量为m的通电直导线，电流I方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是()【导学号：18152063】图3-1-9A ．B ＝mg tan θIL ，方向垂直斜面向下B ．B ＝mg tan θIL ，方向垂直斜面向上C ．B ＝mg IL ，方向水平向左D ．B ＝mg cos θIL ，方向水平向右【解析】 如磁场方向垂直斜面向下，则安培力方向沿斜面向上，受力分析如图．当安培力等于重力沿斜面向下的分力时，导线平衡mg sin θ＝BIL ，B ＝mg sin θIL ；当磁场垂直斜面向上时，安培力沿斜面向下，导线不可能静止；如磁场水平向左，则安培力竖直向上，当F ＝mg ＝BIL 时，即B ＝mg IL 时，导线静止；如磁场水平向右，则安培力竖直向下，不可能静止．所以，只有C 正确．【答案】 C11．节日里，大街小巷，彩灯闪烁，很是好看．某校学生王亮学习了安培力后，与兴趣小组成员制作了彩灯闪烁装置．把一根柔软的螺旋弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它与小彩灯泡、电池、开关、导线组成如图3-1-10所示电路．闭合开关后，彩灯不停地闪烁起来．请你分析一下彩灯的闪烁原理．图3-1-10【解析】 闭合开关后，弹簧通电彩灯亮，弹簧可看作多个同向电流圆线圈，每个圆线圈受其他线圈的安培力，相互吸引而纵向收缩、变短，下端离开水银面而断电，彩灯不亮．安培力消失，在重力作用下，弹簧下端又接触水银面通电，彩灯再亮，弹簧再收缩，如此反复下去，彩灯就能不停地闪烁起来．【答案】 见解析12．一根长度0.1 m 的均匀金属杆，两端焊接等长的细软导线，悬挂在同一水平的两点上，abcd 所在的区域内有一竖直向上的匀强磁场，当ab 中通以如图3-1-11所示电流时，金属杆ab 偏离原来的位置到两根悬线和竖直方向的夹角为30°时保持平衡，如果金属杆ab 的质量为0.086 6 kg ，其中通过电流的大小为10 A ，求匀强磁场的磁感应强度大小(g 取10 m/s 2). 【导学号：18152064】图3-1-11【解析】 画出导体棒ab 的受力图如图所示(侧视图，从a 向b 看)，ab 处于静止状态，所以三力合力为零，有F 安＝mg tan 30°＝BIL所以B ＝mg tan 30°IL ＝0.086 6×10×3310×0.1T ＝0.5 T. 【答案】 0.5 T。

1 电流的磁场课时分层作业(四)[基础达标练](15分钟48分)1．(6分)下列说法中错误的是( )A．磁场是一种看不见、摸不着的物质B．磁极间的相互作用是通过磁场进行的C．磁铁吸引铁钉、铁屑的作用是通过磁场进行的D．磁场只存在于磁铁内部D[磁场是磁体周围存在的一种物质．磁极间相互作用就是通过磁场进行的，A、B、C 均正确，磁场在磁铁内外部都存在，D错误．故选D.]2．(6分)关于磁感线，下列说法正确的是( )A．磁感线是磁场中实际存在的线B．条形磁铁的磁感线仅存在于磁铁外部C．地磁场磁感线外部是从地理北极到地理南极D．磁感线上某点的切线方向就是该处小磁针静止时N极的指向D[磁感线是为了形象的描述磁场引入的假想的曲线，不是实际存在的，在磁体外部磁感线从N到S，在磁体内部从S到N，形成闭合曲线，A、B错误；因为地磁南极在地理北极附近，所以地磁场磁感线外部是从地理南极到地理北极，C错误；磁感线上某点的切线方向就是该处小磁针静止时N极的指向，D正确．]3．(6分)(多选)关于磁场，下列说法正确的是( )【导学号：37032033】A．磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用B．磁场看不见、摸不着，实际不存在，而是人们假想出来的一种物质C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D．磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无AC[由磁场的定义和磁体或电流周围存在一种特殊物质，可以对其中的磁体和电流有力的作用，这种特殊物质为磁场，故选项A、C正确．]4．(6分)下列关于地磁场的描述中不正确的是( )A．指南针总是指向南北，是因为受到地磁场的作用B．观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极并不重合C．赤道上空的磁感线由北指南D．地球南、北极相当于地磁场的北极和南极C[指南针总是指向南北，是因为受到了地磁场的作用，地球本身就是一个大磁体，故A正确．地磁两极与地理两极并不完全重合，有一个夹角，这个夹角叫磁偏角，故B正确．由地磁场是从地理的南极指向北极，因此赤道上空的磁感线由南向北，故C不正确．地磁场的北极在地球南极附近，地磁场的南极在地球的北极附近，故D正确．本题选择不正确的，故选C.]5．(6分)在导线周围放置些小磁针，关于奥斯特的发现，下列说法错误的是( ) A．当导线中有电流并与小磁针平行放置时，小磁针的方向会发生偏转B．当导线中电流方向发生改变时，小磁针的指向也会发生改变C．小磁针方向发生改变说明电流能够产生磁场，使人们认识到电和磁之间存在着联系D．小磁针方向发生偏转是因为地球对小磁针的磁力在改变D[奥斯特实验的结果是，当导线中有电流并与小磁针平行放置时，小磁针的方向会发生偏转，并不是因为地球对小磁针的磁力在改变，A、B、C正确，D错误．] 6．(6分)磁感线分布如图2­1­10，下列说法正确的是( )图2­1­10A．A处磁场最强B．B处磁场最强C．C处无磁场D．以上说法都不对A[磁感线密处磁场强，无磁感线处同样存在磁场．]7．(6分)(多选)如图2­1­11所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是( )图2­1­11A．(a)图中a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极B．(a)图中a端是磁铁的N极，b端是磁铁的S极C．(b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是N极，d端是S极D．(b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极AD[题图(a)是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来，进入磁铁的S极，故A正确，B错误．题图(b)是两异名磁极间的磁感线分布示意图，磁感线仍然是从N极出来，进入磁铁的S极，故C错误，D正确．]8．(6分)在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便且效果明显，通电直导线应( )【导学号：37032034】A．平行于东西方向，位于小磁针上方B．平行于南北方向，位于小磁针上方C．平行于东南方向，位于小磁针下方D．平行于西南方向，位于小磁针下方B[当导线不通电时，在地磁场的作用下，小磁针S极指南，N极指北位于南北方向，若导线的磁场仍使小磁针南北偏转，将无法观察明显的现象，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，这样当导线中通电时，小磁针能向东西偏转，实验效果比较明显，故B正确，ACD错误．][能力提升练](25分钟48分)9．(6分)通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图2­1­12所示，则( )图2­1­12A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极B[由小磁针静止时N极指向可判定螺线管内部磁场方向由Q指向P，由安培定则可判定P端为N极，电流由b流入螺线管，即b接电源正极，a接负极，故B项正确．] 10．(6分)磁铁的磁性变弱，需要充磁．充磁的方式有两种，如图2­1­13(甲)是将条形磁铁穿在通电螺线管中，(乙)图是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源．下列接线正确的是( )图2­1­13A．a接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极B．a接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极C．a接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极D．a接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极B[充磁时应该使螺线管产生的磁场与磁铁的磁场方向一致，注意通电螺线管内部和外部磁感线的方向特点，根据安培定则可以判断a、d接电源正极，b、c接电源负极，所以B 正确．]11. (6分)(多选)一束带电粒子在水平方向沿虚线飞过磁针正上方，并与磁针方向平行，能使磁针S极转向读者，那么这束带电粒子可能是( )【导学号：37032035】图2­1­14A．向右飞的正粒子B．向左飞的负粒子C．向右飞的负粒子D．向左飞的正粒子AB[带电粒子在水平方向沿虚线方向飞过小磁针的正上方，并与磁针方向平行，S极转向读者，则可知电流在小磁针所在处产生的磁场是垂直纸面向里的，依据安培定则可判断，电流方向水平向右．因此，如果这束带电粒子是正粒子，则向右飞行；如果是负粒子则向左飞行．所以AB正确．]12. (6分)如图2­1­15所示为磁场、磁场作用力演示仪中的亥姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当亥姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时，则( )图2­1­15A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动A[由安培定则可知，螺线管内部的磁感线向里，小磁针N极的受力方向即为该处的磁场方向．]13．(6分)(多选)以下情况中能比较正确地反映奥斯特实验结果的是( )A．电流由南向北时，其下方的小磁针N极偏向东边B．电流由东向西时，其下方的小磁针N极偏向南边C．电流由南向北时，其下方的小磁针N极偏向西边D．电流由东向西时，其下方的小磁针N极偏向北边BC[电流沿南北方向时，其下方小磁针才沿东西方向，没有电流或电流由西向东时其下方小磁针都沿南北方向，电流由东向西时，由安培定则可判断其下方向的小磁针N极偏向南方．故B、C正确．]14．(6分)如图2­1­16所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )图2­1­16A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右C[沿OO′方向看，金属环顺时针转动，因带负电，负电荷顺时针转动，等效电流的方向为逆时针，由安培定则知过圆心的磁感线从O′指向O，所以小磁针最后N极沿轴线向左，选项C正确．]15．(6分)若地磁场是由地球表面带电产生的，则地球表面带电情况为( )A．正电B．负电C．南半球为正电，北半球为负电D．无法确定B[假定地磁场是由环形电流形成的，由于地磁场的N极在地理南极附近，则由安培定则可知，环形电流的方向为由东向西．但由于地球的自转方向为自西向东，所以要想形成由东向西的环形电流，则地球表面必须带负电．]16. (6分)(多选)如图2­1­17所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块雷雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中，正确的是( )【导学号：37032036】图2­1­17A．带同种电荷B．带异种电荷C．B带正电D．A带正电BD[云层间的闪电必须发生在异种电荷之间，且放电过程中在放电通道上形成等效电流．由于闪电必须发生在异种电荷之间，故选项A错误，选项B正确．由题意知，放电过程相当于有电流从小磁针的下方通过，由小磁针N极转向纸里可知，小磁针所在处的磁场方向指向纸里，由于该位置在等效电流上方，故由安培定则可知电流方向由A→B，则A带正电，B带负电，即选项D正确．因此四种说法中正确的是选项B、D.]2 磁场对通电导线的作用力课时分层作业(五)[基础达标练](15分钟48分)1．(6分)关于磁感应强度，下列说法正确的是( )A．一小段通电导线放在磁感应强度B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零B．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零C．放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 A的电流，受到的磁场力为1 N，则该处的磁感应强度就是1 TD．磁场中某处的磁感应强度B的方向跟电流在该处受到磁场力F的方向相同A[根据F＝BIL，当B为零时F一定为零，所以A正确，通电导线与磁场平行时，即使磁感应强度不为零，磁场力仍为零，所以B错误，C选项缺少导线与磁场垂直这一前提条件，所以C错误，B与F方向一定垂直，所以D错误．]2．(6分)下列通电导线放在如图所示的磁场中，所受安培力的方向垂直于纸面向里的是( )B[根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向下，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向外，故安培力方向垂直纸面向外，故A错误；根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向上，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向里，故安培力方向垂直纸面向里，故B 正确；根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向里，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指平行于纸面垂直电流指向下，故安培力方向垂直电流向下，故C 错误；根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向外，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于电流指向上，故安培力方向垂直电流指向上，故D 错误．]3．(6分)关于磁能量，下列说法中正确的是( )A ．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量B ．磁通量越大，磁感应强度越大C ．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D ．磁通量就是磁感应强度C [磁通量不仅有大小，而且有方向，但磁通量是标量；故A 错误；磁通量Φ＝BS 所以磁通量的大小有两个因素决定，磁通量越大，磁感应强度不一定越大，故B 错误；磁通量Φ＝BS ，通过某一面的磁通量为零，可能是磁场与面平行，所以该处磁感应强度不一定为零，故C 正确；磁通量Φ＝BS ，磁通量不是磁感应强度，故D 错误；综上所述本题答案是C.]4．(6分)在匀强磁场内放一面积为S 的正方形线框，当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框所围面积的磁通置为Φ，则磁感应强度为( )【导学号：37032041】A ．ΦSB ．ΦS C.S Φ D ．0B [当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框所围面积的磁通量为Φ，则磁感应强度为：B ＝ΦS，故B 正确，A 、C 、D 错误．] 5．(6分)下列说法中正确的是( )A ．沿着磁感线的方向磁感应强度一定减小B ．若电流元在某处不受安培力作用，则该处的磁感应强度一定为零C ．知道电流的方向，同时知道该电流在磁场中某点所受到的安培力的方向，就能确定该点的磁场方向D ．电流所受到的安培力的方向一定与电流的方向垂直，也与电流所在处的磁场方向垂直D [磁感应强度大小与磁感线疏密有关，A 错误．电流元不受安培力可能是B 为0，也可能是B 与I 平行，所以B 错误．已知I 、F 的方向不能确定B 的方向，C 错误．F 垂直于B 、I 形成的平面，则D 正确．]6．(6分)如图2­2­7所示，导线框中电流为I ，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B ，AB 与CD 相距为d ，则导体棒MN 所受安培力大小( )图2­2­7A ．F ＝BIdB ．F ＝BId sin θC ．F ＝BId cos θD ．F ＝BIdsin θ D [电流的方向与磁场方向垂直，则F ＝BIL ＝BIdsin θ，L 为MN 在导体框间的长度．故D 正确，ABC 错误．]7．(6分)地球本身是一个大磁体，在赤道上空东西方向放置一通电直导线，若通电电流足够大时，直导线可以静置于空中，则电流的流向是( )A ．由东向西B ．由西向东C ．以上都可以D ．以上都不可能 B [先确定赤道上空地磁场的方向是由南指向北，然后根据直导静置于空中，受力平衡，确定出安培力的方向向上，再根据左手定则，电流方向应该是由西向东．]8. (6分)如图2­2­8所示，矩形线框abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝45，回路面积为S ，磁感应强度为B ，则通过线框的磁通量为( )图2­2­8A.BSB.45BSC.35BS D.34BS B [Φ＝BS sin α＝45BS ，选B.] [能力提升练](25分钟 50分)9．(8分)(多选)一根长为0.2 m 、电流为2 A 的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是( )【导学号：37032042】A．0.4 N B．0.2 NC．0.1 N D．0BCD[当导线与磁场垂直放置时安培力最大，F＝BIL＝0.2 N．但本题中导线如何放置不明确，所以F≤0.2 N都有可能．]10．(8分)(多选)如图2­2­9所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( )图2­2­9A．适当增大电流B．使电流反向并适当减小C．保持电流I不变，适当增大BD．使电流I反向，适当减小AC[由图可知，棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有方向从M流向N的电流，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，必须增加安培力，根据安培力公式：F＝BIL可知，适当增加电流强度，或增大磁场，故AC正确，BD错误．]11．(8分)如图2­2­10所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度B，用下述哪个方法可使线圈的磁通量增加一倍( )图2­2­10A．把线圈匝数增加一倍B．把线圈面积增加一倍C．把线圈的半径增加一倍D．转动线圈使得轴线与磁场方向平行B[把线圈的匝数增加一倍，穿过线圈的磁感线的条数不变，磁通量不变，故A错误；根据Φ＝BS sin θ，把线圈面积增加一倍，线圈的磁通量增加一倍，故B正确；线圈的半径增加一倍，线圈的面积S＝πR2变为原来的4倍，磁通量为原来的4倍，故C错误；线圈的轴线与磁场方向成30°角时，磁通量为：Φ1＝BS sin 60°＝32BS，当轴线与磁场方向平行时，磁通量为Φ2＝BS，即Φ1Φ2＝32，故选项D错误．]12．(8分)如图2­2­11所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其中正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通一垂直纸面向外的电流，则( )【导学号：37032043】图2­2­11A．磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用B．磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用A[如图所示，画出一条通过电流I处的磁感线，电流I处的磁场方向水平向左．由左手定则知电流I受安培力方向竖直向下，根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力方向竖直向上，所以磁铁对桌面压力减小．由于磁铁没有相对于桌面的运动趋势，故桌面对磁铁无摩擦力作用．]13．(8分)把一根长为L＝10 cm的直导线垂直磁感线方向放入如图2­2­12的匀强磁场中．图2­2­12(1)当导线中通以I1＝2 A的电流时，导线受到的安培力F1大小为1.0×10－7N，试求该磁场的磁感应强度的大小B；(2)若该导线中通以I2＝3 A的电流，试求此时导线所受安培力大小F2.【解析】(1)由B＝F1/I1L代入数据得：B＝5×10－7T 故磁场的磁感应强度为5×10－7T.(2)由F＝BIL代入数据得：F2＝BI2L＝1.5×10－7N【答案】(1)5×10－7T (2)1.5×10－7N14．(10分)如图2­2­13所示，在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m 的平行导轨上放一质量为m ＝0.3 kg 的金属棒ab ，通以从b →a ，I ＝3 A 的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止．求：(1)匀强磁场磁感应强度的大小；(2)ab 棒对导轨的压力．(g 取10 m/s 2)【导学号：37032044】图2­2­13【解析】 金属棒ab 中电流方向由b →a ，它所受安培力方向水平向右，它还受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，三力合力为零，由此可以求出安培力，从而求出磁感应强度B ，再求出ab 对导轨的压力．(1)ab 棒静止，受力情况如图所示，沿斜面方向受力平衡，则：mg sin θ＝BIL cos θ.B ＝mg tan 60°IL ＝0.3×10×33×1T ＝1.73 T. (2)对导轨的压力为：N ′＝mg cos 60°＝0.3×1012N ＝6 N. 【答案】 (1)1.73 T (2)6 N3 磁场对运动电荷的作用力课时分层作业(六)[基础达标练](15分钟 48分)1．(6分)来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( )A ．竖直向下沿直线射向地面B ．相对于预定地点，稍向东偏转C ．相对于预定地点，稍向西偏转D ．相对于预定地点，稍向北偏转B [地球表面地磁场方向由南向北，质子是氢原子核，带正电．根据左手定则可判定，质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东．]2．(6分)(多选)如图所示为带电粒子在磁场中的运动情况，其中B、v分别为磁感应强度方向和粒子运动的速度方向，f洛为晓宇同学用左手定则判断粒子所受的洛伦兹力方向，则晓宇同学判断正确的是( )BD[洛伦兹力的方向应垂直于带电粒子的速度方向与磁场方向所在的平面，所以A错误．由左手定则判断B正确．带电粒子速度方向和磁感应强度方向平行，不受洛伦兹力，所以C错误．由左手定则判断，其中负电荷运动方向与电流方向相反，所以D正确．] 3．(6分)有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是( )A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行B[当通电直导线放置的方向与匀强磁场的方向平行时，通电直导线不受安培力的作用，则A错误；安培力是大量运动电荷所受的洛伦兹力的宏观表现，B正确；带电粒子所受的洛伦兹力的方向与粒子的速度方向始终是垂直的关系，因此洛伦兹力不做功，C错误；由左手定则可知，磁场的方向与安培力的方向垂直，D错误．]4．(6分)一个长螺线管中通有交变电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中( )【导学号：37032048】A．做圆周运动B．沿轴线来回运动C．做匀加速直线运动D．做匀速直线运动D[螺线管内部的磁场方向始终与轴线平行，带电粒子沿着磁感线运动时，不受洛伦兹力作用，所以粒子将在管中做匀速直线运动．故D对．]5．(6分)关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F、B、v三者必定均保持垂直B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于vC．B必定垂直于F，但F不一定垂直于vD．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于BB[根据左手定则，F一定垂直于B、v；但B与v不一定垂直．]6．(6分)如图2­3­6为阴极射线管的结构示意图，阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动，如果在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为( )图2­3­6A．向上偏转B．向下偏转C．向纸内偏转D．向纸外偏转B[带电粒子所受洛伦兹力的方向可用左手定则判定．在用左手定则判定洛伦兹力方向时，四指应指向电子运动的反方向，磁场垂直穿过手心，则大拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向．]7．(6分)竖直放置的螺线管通有如图2­3­7所示的电流，一质子从螺线管的正上方以水平向右的速度进入该螺线管产生的磁场中，此后质子将( )图2­3­7A．向上偏转B．向下偏转C．向纸外偏转D．向纸内偏转D[首先根据安培定则判断通电螺线管上边的磁场的方向向下．正电荷向右运动，根据左手定则判断可知：粒子受到通电螺线管磁场的作用力的方向垂直于纸面向里，所以粒子将向纸内偏转．故ABC错误，D正确．]8．(6分)一个带电粒子在匀强磁场B中所受的洛伦兹力F的方向如图2­3­8所示，则该粒子所带电性和运动方向可能是( )图2­3­8A．粒子带负电，向下运动B．粒子带正电，向左运动C．粒子带负电，向上运动D．粒子带正电，向右运动A[若粒子带负电，由左手定则可判断粒子运动的方向向下；若粒子带正电，由左手定则可判定粒子运动方向向上．][能力提升练](25分钟50分)9．(6分)宇宙射线中存在高能带电粒子，假如大气层被破坏，这些粒子就会到达地球，从而给地球上的生命带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法中正确的是( )【导学号：37032049】A．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱B．地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，两极最弱C．地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处相同D．地磁场对宇宙射线无阻挡作用B[当带电粒子的运动方向与磁感线的方向在一条直线上时，磁场对它没有作用力，当带电粒子的运动方向与磁感线的方向垂直时，磁场对它的作用力最大，根据地磁场的方向和宇宙射线的入射方向可以判定，选项B正确．]10．(6分)(多选)带电粒子在磁场中发生偏转的物理原理可运用于各种科学实验和电器中，下面利用了此物理原理的装置有( )AB[磁流体发电机是利用带电粒子在磁场中受洛伦兹力向A、B两极偏转，从而保证A、B两极间有足够的正负电荷形成电源两极；电子显像管是利用磁场中电子受洛伦兹力偏转打到荧光屏上显像；电熨斗是利用了电流的热效应；洗衣机是磁场对电流产生安培力，从而使洗衣机转动，则选项AB正确，CD错误；故选AB.]11．(6分)(多选)如图2­3­9所示，匀强磁场沿水平方向垂直纸面向里，正、负粒子以相同的速度沿水平方向垂直射入匀强磁场时，不计粒子间相互作用力，下列说法正确的是( )图2­3­9A．正粒子所受洛伦兹力方向向上B．正粒子所受洛伦兹力方向向下C．负粒子所受洛伦兹力方向向上D．负粒子所受洛伦兹力方向向下AD[磁场的方向向里，正电荷运动的方向与电流的方向是相同的，方向向右，由左手定则可知，正电荷受到的洛伦兹力的方向平行于纸面向上．故A正确，B错误．磁场的方向向里，负电荷运动的方向与电流的方向是相反的，所以负电荷的等效电流方向向左，由左手定则可知，负电荷受到的洛伦兹力的方向平行于纸面向下．故C错误，D正确．]12. (6分)如图2­3­10所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电子流方向向上，由于磁场作用，则( )图2­3­10A．板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势B．板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势C．板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势D．板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势D[由左手定则判断，电子向右侧偏转．]13．(6分)(多选)在真空环境中，原来做匀速直线运动的电子进入到与它运动方向垂直的匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下，形成圆弧运动轨迹，下面的说法中正确的是 ( ) A．电子所受的洛伦兹力是恒力B．进入磁场后电子动能不变C．进入磁场后电子的速度不变D．电子所受洛伦兹力的方向始终与运动方向垂直BD[电子所受的洛伦兹力方向总与速度方向垂直，洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，对电子总不做功，故B、D正确，A、C错误．]。

课时分层作业(五)磁场对通电导线的作用力[基础达标练](15分钟48分)1．(6分)关于磁感应强度，下列说法正确的是()A．一小段通电导线放在磁感应强度B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零B．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零C．放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 A的电流，受到的磁场力为1 N，则该处的磁感应强度就是1 TD．磁场中某处的磁感应强度B的方向跟电流在该处受到磁场力F的方向相同A[根据F＝BIL，当B为零时F一定为零，所以A正确，通电导线与磁场平行时，即使磁感应强度不为零，磁场力仍为零，所以B错误，C选项缺少导线与磁场垂直这一前提条件，所以C错误，B与F方向一定垂直，所以D错误．] 2．(6分)下列通电导线放在如图所示的磁场中，所受安培力的方向垂直于纸面向里的是()B[根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向下，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向外，故安培力方向垂直纸面向外，故A错误；根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向上，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向里，故安培力方向垂直纸面向里，故B正确；根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向里，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指平行于纸面垂直电流指向下，故安培力方向垂直电流向下，故C错误；根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向外，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于电流指向上，故安培力方向垂直电流指向上，故D错误．] 3．(6分)关于磁通量，下列说法中正确的是()A．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感应强度越大C．通过某一平面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D．磁通量就是磁感应强度C[磁通量不仅有大小，而且有方向，但磁通量是标量；故A错误；磁通量Φ＝BS，所以磁通量的大小有两个因素决定，磁通量越大，磁感应强度不一定越大，故B错误；磁通量Φ＝BS，通过某一平面的磁通量为零，可能是磁场与平面平行，所以该处磁感应强度不一定为零，故C正确；磁通量Φ＝BS，磁通量不是磁感应强度，故D错误；综上所述本题答案是C．]4．(6分)在匀强磁场内放一面积为S的正方形线框，当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框所围面积的磁通量为Φ，则磁感应强度为()A．ΦS B．ΦSC．SΦD．0B[当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框所围面积的磁通量为Φ，则磁感应强度为B＝ΦS，故B正确，A、C、D错误．]5．(6分)下列说法中正确的是()A ．沿着磁感线的方向磁感应强度一定减小B ．若电流元在某处不受安培力作用，则该处的磁感应强度一定为零C ．知道电流的方向，同时知道该电流在磁场中某点所受到的安培力的方向，就能确定该点的磁场方向D ．电流所受到的安培力的方向一定与电流的方向垂直，也与电流所在处的磁场方向垂直D [磁感应强度大小与磁感线疏密有关，A 错误．电流元不受安培力可能是B 为0，也可能是B 与I 平行，所以B 错误．已知I 、F 的方向不能确定B 的方向，C 错误．F 垂直于B 、I 形成的平面，则D 正确．]6．(6分)如图所示，导线框中电流为I ，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B ，AB 与CD 相距为d ，则导体棒MN 所受安培力大小( )A ．F ＝BIdB ．F ＝BId sin θC ．F ＝BId cos θD ．F ＝BId sin θD [电流的方向与磁场方向垂直，则F ＝BIL ＝BId sin θ，L 为MN 在导体框间的长度．故D 正确，A 、B 、C 错误．]7．(6分)地球本身是一个大磁体，在赤道上空东西方向放置一通电直导线，若通电电流足够大时，直导线可以静止于空中，则电流的流向是( )A ．由东向西B ．由西向东C ．以上都可以D ．以上都不可能B [先确定赤道上空地磁场的方向是由南指向北，然后根据直导线静止于空中，受力平衡，确定出安培力的方向向上，再根据左手定则，电流方向应该是由西向东．]8.(6分)如图所示，矩形线框abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝45，回路面积为S ，磁感应强度为B ，则通过线框的磁通量为( )A ．BSB ．45BSC ．35BSD ．34BSB [Φ＝BS sin α＝45BS ，选B ．][能力提升练](25分钟 50分)9．(8分)(多选)一根长为0.2 m 、电流为2 A 的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是( )A ．0.4 NB ．0.2 NC ．0.1 ND ．0 BCD [当导线与磁场垂直放置时安培力最大，F ＝BIL ＝0.2 N ．但本题中导线如何放置不明确，所以F ≤0.2 N 都有可能．]10．(8分)(多选)如图所示，一根通有电流I 的直铜棒MN ，用导线挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中，此时两根悬线处于张紧状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零( )A ．适当增大电流B ．使电流反向并适当减小C ．保持电流I 不变，适当增大BD ．使电流I 反向，适当减小AC [由图可知，棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有方向从M 流向N 的电流，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，必须增加安培力，根据安培力公式F＝BIL可知，可适当增加电流强度，或增大磁场，故A、C正确，B、D错误．]11．(8分)如图所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度为B，用下述哪个方法可使线圈的磁通量增加一倍()A．把线圈匝数增加一倍B．把线圈面积增加一倍C．把线圈的半径增加一倍D．转动线圈使得轴线与磁场方向平行B[把线圈的匝数增加一倍，穿过线圈的磁感线的条数不变，磁通量不变，故A错误；根据Φ＝BS sin θ，把线圈面积增加一倍，线圈的磁通量增加一倍，故B正确；线圈的半径增加一倍，线圈的面积S＝πR2变为原来的4倍，磁通量为原来的4倍，故C错误；线圈的轴线与磁场方向成30°角时，磁通量为Φ1＝BS sin 60°＝32BS，当轴线与磁场方向平行时，磁通量为Φ2＝BS，即Φ1Φ2＝32，故选项D错误．]12．(8分)如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其中正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通一垂直纸面向外的电流，则()A．磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用B．磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用A[如图所示，画出一条通过电流I处的磁感线，电流I处的磁场方向水平向左．由左手定则知电流I受安培力方向竖直向下，根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力方向竖直向上，所以磁铁对桌面压力减小．由于磁铁没有相对于桌面的运动趋势，故桌面对磁铁无摩擦力作用．]13．(10分)把一根长为L＝10 cm的直导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中．(1)当导线中通以I1＝2 A的电流时，导线受到的安培力F1大小为1.0×10－7 N，试求该磁场的磁感应强度的大小B；(2)若该导线中通以I2＝3 A的电流，试求此时导线所受安培力大小F2.[解析](1)由B＝F1，代入数据得B＝5×10－7 T，故磁场的磁感应强度为5×10I1L－7 T.(2)由F＝BIL，代入数据得F2＝BI2L＝1.5×10－7 N[答案](1)5×10－7 T(2)1.5×10－7 N14．(10分)如图所示，在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m的平行导轨上放一质量为m＝0.3 kg的金属棒ab，通以从b→a、I＝3 A 的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止．求：(1)匀强磁场磁感应强度的大小；(2)ab棒对导轨的压力．(g取10 m/s2)[解析] 金属棒ab 中电流方向由b →a ，它所受安培力方向水平向右，它还受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，三力合力为零，由此可以求出安培力，从而求出磁感应强度B ，再求出ab 对导轨的压力．(1)ab 棒静止，受力情况如图所示，沿斜面方向受力平衡，则：mg sin θ＝BIL cos θ.B ＝mg tan 60°IL ＝0.3×10×33×1 T ＝1.73 T. (2)对导轨的压力为N ′＝mg cos 60°＝0.3×1012N ＝6 N.[答案] (1)1.73 T (2)6 N。

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3 电场课时分层作业(三）[基础达标练］（15分钟48分)1．（6分）由电场强度的定义式E＝错误!可知，在电场中的同一点（）A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论放入的点电荷所带的电荷量如何变化，错误!始终不变C．电场中某点的场强为零，放在该点的电荷受到的电场力不一定为零D．一个小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零B［电场强度由电场本身决定，与q、F无关，若某点E＝0，由F＝Eq可知F＝0，故B 选项正确．ACD均不正确．］2．（6分)在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力方向向右．当放入负电荷时受到的电场力方向向左，下列说法正确的是（）A．当放入正电荷时，该点的场强方向向右;当放入负电荷时,该点的场强方向向左B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强C．该点的场强方向一定向右D．关于该点的场强，以上说法均不正确C[电场是一种客观存在的物质，一旦电场确定，则电场中任何一点的电场强度的大小和方向就被确定，与放入电场中电荷所带的电性、电荷量的多少和是否在该点放入电荷无关．电场中任何一点电场强度的方向规定为正电荷在该点受力的方向，与负电荷受力的方向相反．综上所述，正确选项为C.］3．(6分）（多选)关于电场线的下列说法中正确的是( )【导学号：37032022】A．电场线上每点的切线方向都跟该点正电荷受力方向一致B．电场线就是电荷在电场中的轨迹线C．在电场中有电场线的地方场强一定不为零D．电场线是假想的曲线,用来形象地描述电场ACD［A、电场线可以形象表示电场的方向,电场线上每点的切线方向都跟该点的场强方向一致,故A正确;B、电场线与电荷的运动轨迹不同，只有当电场线是直线、而且电荷从静止开始或初速度方向与加速度在同一直线上，只受电场力时，电场线与轨迹重合，故B错误；C、电场线的疏密程度反映电场的强弱,在电场中有电场线的地方场强一定不为零,没有电场线的地方场强也不一定为零，故C正确；D、电场线和磁感线都是为了形象的描述电场和磁场而引入的曲线,是假想的，并不是实际存在的线,故D正确．］4．（6分)对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是( )【导学号：37032023】A．电场强度的定义式E＝错误!，式中的Q就是产生电场的点电荷的电荷量B．在真空中，电场强度的表达式为E＝错误!,式中Q就是产生电场的点电荷的电荷量C．在真空中，电场强度的表达式E＝错误!,式中Q是检验电荷的电荷量D．在Q的电场中某点，分别放置电量不同的正、负检验电荷，电场力大小、方向均不同,则电场强度也不同B［电场强度的定义式E＝FQ，式中Q指的试探电荷的电荷量，所以A错误；点电荷作为场源，其电场强度的决定式为E＝错误!，Q为场源电荷的电荷量，r为某点到场源的距离，则B 正确，C错误；电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关，与受力无关，D错误．故选B.] 5．（6分）图1­ 3.7中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在该直线上有a、b两点,用E a、E b表示a、b两点的场强大小，则( ）图1。

第3节电场[目标定位] 1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的.2.理解电场强度，会根据电场强度定义式进行有关计算.3.知道电场强度是矢量，方向就是电场的方向.4.知道电场线的特点和匀强电场的特点.一、电场概念的引入电荷周围存在着电场，电荷之间的相互作用是通过电场发生的.想一想：电场看不见、摸不着，我们如何确定电场的存在？答案若把电荷放在某处，电荷受到力的作用，说明该处有电场.二、电场强度1.电场的重要性质：对放入场中的电荷有力的作用.2.电场强度(1)定义：用检验电荷在电场中所受电场力与其电荷量的比值来描述该电场的力的性质，这个比值称为电场强度，简称场强，用符号E表示.(2)定义式：E＝F q.(3)单位：牛顿/库仑，用符号表示为N/C.说明：电场中任一点电场强度的大小和方向与单位正电荷在该点所受电场力的大小和方向相同.想一想：有同学据电场强度的定义式E＝Fq得出，“电场强度的大小与电场力成正比，与检验电荷的电荷量成反比”.这种说法正确吗？为什么？答案不正确.电场中某点的场强大小由电场本身决定，与检验电荷的电荷量q及其受力F大小无关.比值Fq只是电场强度的定义式，并不能由此式得出场强与检验电荷受到的电场力成正比或与电荷量成反比.三、电场线1.定义：在电场中作一系列曲线，使这些曲线上每一点的切线方向都和该点场强方向一致，这些曲线就叫做电场线.2.电场线的性质(1)电场线只是一种描述手段，实际上并不存在.(2)电场线从正电荷发出(或者来自无穷远处)，终止于负电荷(或者无穷远处).(3)电场线不会相交.(4)电场线密的地方，场强大；电场线疏的地方，场强小.3.匀强电场(1)定义：如果在某区域中电场强度的大小和方向处处都相同，那么这个区域的电场叫做匀强电场.(2)特点：匀强电场的电场线是距离相等的平行直线.想一想：电场线密的地方，场强大；电场线疏的地方，场强小.那么没有画电场线的地方是不是场强为零？答案不是.电场线是人为引入的，电场线的疏密程度只是为了形象的描述场强的强弱，虽然某处没有画电场线，并不代表场强为零.一、对电场、电场强度、电场力的理解1.对电场的理解(1)电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，并非由分子、原子组成，但客观存在.(2)电场的基本性质：是对放入其中的电荷有力的作用，电荷间的相互作用是通过电场发生的.(3)电场的方向：电场是有方向的，正电荷在电场中某点的受力方向为电场方向，负电荷在电场中某点的受力方向与电场方向相反.2.对电场强度的理解(1)电场强度E＝Fq由电场本身决定，与放入其中的检验电荷无关.(2)电场强度是矢量，它遵循矢量的特点和运算法则.3.电荷受到的电场力：知道了电场强度，就可以求电荷在电场中受到的电场力F＝qE.4.点电荷的电场强度(1)大小：E ＝k Q r 2，其中Q 为点电荷的电荷量，k 是静电力常量，r 是到点电荷Q的距离.(2)方向：正点电荷在P 点的场强方向背离正点电荷，负点电荷在P 点的场强方向指向负点电荷.如图1所示：图1【例1】 (单选)(2018·宿迁学业水平模拟)在电场中某点放一个检验电荷，电荷量为q ，检验电荷受到的电场力为F ，则该点电场强度为E ＝F q ，下列说法正确的是( )A.若移去检验电荷，该点的电场强度就变为零B.若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷，该点的场强就变为E 2C.若在该点放一个电荷量为－2q 的检验电荷，则该点电场强度大小仍为E ，但电场强度的方向与原来的方向相反D.若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷，则该点的电场强度大小仍为E ，电场强度的方向也还是原来的电场强度方向解析 因为电场中某点的电场强度的大小和方向由电场本身决定，跟检验电荷无关，所以，移去检验电荷或在该点放电量为2q 或－2q 的检验电荷，该点电场强度均不变.故D 正确，A 、B 、C 错误.答案 D[针对训练1] (多选)下列各图是电场中某点的电场强度E 与放在该点处检验电荷量q 及检验电荷所受静电力F 与电荷量q 之间的函数关系图像，其中正确的是( )解析 电场中某点的场强E 只取决于电场本身，比值法E ＝F q 定义E ，而大小与F、q无关，故A、D对，B、C错.答案AD二、对电场线的理解1.电场线：为形象地描述抽象的电场而引入的假想曲线.电场线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致.2.电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷.(2)电场线在电场中不相交.(3)同一幅图中，电场线的疏密程度可定性地表示电场强度的大小.电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地方，场强越小.(4) 电场线任一点顺着电场线的切线方向，就表示该点电场强度的方向，如图2所示.图2(5)电场线不是实际存在的曲线，是为了形象描述电场而假想的.3.几种常见的电场线(如图3所示)图3【例2】(多选)(2018·盐城学业水平模拟)如图所示电场可能存在并且属于匀强电场的是()解析 匀强电场中电场线是等间距的平行直线，A 选项尽管平行但不等间距，并且这样的电场不存在，所以A 项错误；C 选项尽管等间距，但不是平行的直线，所以C 错误；只有B 、D 符合题设条件.答案 BD[针对训练2] (单选)(2018·连云港学业水平模拟)下列电场中，A 、B 两点电场强度相同的是( )解析 电场强度是矢量，A 、B 两点电场强度相同，必须大小和方向都相同，故C 正确.答案 C对电场、电场强度的理解1.(单选)(2018·江苏扬州学业水平考试模拟)关于电场强度的定义式E ＝F q ，下列说法中正确的是( )A.E 和F 成正比，F 越大E 越大B.E 和q 成反比，q 越大E 越小C.E 的方向与F 的方向相同D.E 的大小可由F q 计算解析 E ＝F q 是电场强度的定义式.可以根据该式计算某点的电场强度的大小，但是电场强度的大小和方向由电场本身决定，跟检验电荷及其受力情况无关，选项A 、B 错误，D 正确；电场强度的方向可以与F 方向相同也可以与F 方向相反，选项C 错误.答案 D2.(单选)关于电场强度，下列说法正确的是( )A.以点电荷为球心、r 为半径的球面上，各点的场强相同B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C.若放入正电荷时，电场中某点的场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右D.电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大解析 以点电荷为球心，r 为半径的球面上，各点的场强大小相等，方向不同，A 错误；由E ＝kQ r 2知，点电荷周围的场强大小仅与Q 及r 有关，与电荷的正、负无关，B 错误；电场中某点场强的方向为恒定的，不会随着放入的检验电荷的电性变化而变化，C 正确；由E ＝F q 知，电场力F 很大，场强不一定大，D 错误.答案 C对电场线的理解3.(单选)(2018·扬州学业水平模拟)某电场的电场线如图4所示，电场中M 、N 两点的场强大小分别为E M 和E N ，由图可知( )图4A.E M ＝E NB.E M ＞E NC.E M ＜E ND.无法比较E M 和E N 的大小解析 电场线的疏密程度表示场强的大小，电场线越密说明场强越大，所以 E M ＜E N ，选项C 正确.答案 C图54.(单选)(2018·江苏学业水平测试)如图5所示，为某一点电荷产生的电场线，A、B、C点的场强大小分别为2E、E、E，则()A.该点电荷在A点的左侧B.该点电荷为正电荷C.B、C两点场强相同D.负电荷在A点受到的电场力方向与该点的场强方向相同解析由点电荷的电场线分布情况可知，点电荷在A点的左侧，且为负电荷，选项A正确，B错误；场强是矢量，由题意可知B、C两点的场强大小相等，但是它们的方向不同，选项C错误；负电荷在A点受到的电场力方向与该点的场强方向相反，选项D错误.答案 A(时间：30分钟)题组一、对电场、电场强度的理解1.(多选)下列说法正确的是()A.电荷只有通过接触才能产生力的作用B.只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场C.电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的D.电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用解析电荷间相互作用是通过电场相互作用的，所以不需要通过接触就能产生力的作用，故A错误；只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场，故B正确；电场是一种物质，看不见也摸不着，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的，故C正确；电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，故D正确.答案BCD2.(多选)下列选项中属于物理学中的理想化模型的是()A.电场强度B.质点C.点电荷D.元电荷解析电场强度采用了比值定义法，质点和点电荷忽略了物体或带电体的形状和大小，属于理想化模型，元电荷是最小的电荷量，选项B、C正确，A、D错误. 答案BC3.(多选)电场中有一点P，下列说法正确的是()A.若放在P点的检验电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B.若P点没有检验电荷，则P点的场强为零C.P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的静电力越大D.P点的场强方向为正检验电荷在该点所受静电力的方向解析电场强度是源电荷(产生电场的电荷)电场的属性，与放入电场中的电荷无关，A、B错误；电场强度的定义式提供了通过检验电荷确定场强大小和方向的途径，如果已知E，则由E＝Fq的变式F＝qE，可以确定静电力的大小和方向.故C、D正确.答案CD4.(多选)真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处，放一个带电荷量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为()A.FQ B.F qC.k qr2 D.k Q r2解析由电场强度的定义式，可得场强E＝Fq，选项A错误，B正确；由库仑定律可得F＝k Qqr2，所以场强E＝Fq＝kQr2，选项C错误，D正确.答案BD题组二、对电场线的理解5.(单选)(2018·江苏省学业水平考试)下列各图中，正确描绘一个负电荷电场线的是()答案 A6.(单选)(2018·连云港学业水平模拟)在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b 两点，其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()解析A图中与点电荷等距的a、b两点，场强大小相同，方向不同但不相反，A错误；对B图来说，根据电场线的疏密及对称性可判断，b点和a点场强大小、方向均相同，B错误；C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，场强大小相同，方向相反，C正确；对D图来说，根据电场线的疏密可判断，b点的场强大于a点的场强，D错误.答案 C7.(多选)如图1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()图1A.这是一个匀强电场B.a点场强一定比b点场强大C.a点场强可能比b点场强小D.不知a、b附近电场线的分布情况，场强大小不能确定解析电场线的疏密表示电场的强弱，一条电场线无法判断疏密，当然也就无法判断强弱.答案CD8.(单选)一个正点电荷的电场线分布如图2所示，A、B是电场中的两点，E A和E B分别表示A、B两点电场强度的大小，关于E A和E B的大小关系，下列说法正确的是()图2A.E A＞E BB.E A＝E BC.E A＜E BD.无法比较E A和E B的大小解析电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密说明场强越大，所以E A＞E B，选项A正确.答案 A9.(2018·连云港学业水平模拟)在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为＋2q和－q，用长为l的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O处，处于平衡状态，如图3所示，重力加速度为g.则细线对O点的作用力等于________.图3解析两球均处于静止，用平衡条件求解.解法一：隔离法，分别对两球进行受力分析，列两个方程联立求解；解法二：整体法.进行受力分析，列方程联立求解.答案2mg＋Eq10.(2018·镇江学业水平模拟)如图4所示的电场中，A点的电场强度E＝2.0×118 N/C.将电荷量q＝＋2.0×10－8 C的点电荷放在A点.图4(1)求该点电荷在A点所受静电力F的大小；(2)在图中画出该点电荷在A点所受静电力F的方向.解析(1)电场力F＝qE＝2.0×10－8 C×2.0×118 N/C＝4.0×10－4 N(2)正电荷在某点所受电场力的方向与该点的场强方向相同，所以该点电荷在A 点所受静电力F的方向如答案图所示.答案(1)4.0×10－4 N(2)点电荷在A点所受静电力的方向如图所示。