选修3第一章第三节《电场强度》提高练习.
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高中物理第一章静电场第三节电场强度练习题(无答案)新人教版选修3-1 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中物理第一章静电场第三节电场强度练习题(无答案)新人教版选修3-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第三节电场强度1.如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的电场强度大小为E a,方向与ab连线成60°角,b点的电场强度大小为E b,方向与ab连线成30°角.关于a、b(1)两点电荷间的库仑力大小;(2)C 点的电场强度的大小和方向。
4.演绎式探究--探究点电荷的电场强度如果带电体间的距离比它们的大小大得多,这样的带电体可以看成是点电荷。
(1)实验发现,带电量分别为q 1、q 2的两个点电荷距离为r 时,它们之间的作用力122q q F k r =。
其中k 为常量.当q 1和r 一定时,F 与q 2之间的关系图象可以用图甲中的图线________来表示.(2)磁体周围存在磁场,同样,电荷周围也存在电场.电场对放入其中的电荷产生电场力的作用.点电荷q 1与q 2之间的作用力实际是q 1(或q 2)的电场对q 2(或q 1)的电场力。
物理学中规定:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电量q 的比值,叫作该点的电场强度,用E 表示,则E=________。
如图乙所示,在距离点电荷Q 为r 的A 点放一个点电荷q ,则点电荷q 受到的电场力F=________,点电荷Q 在A 点产生的电场强度E A =________。
3 电场强度课时过关·能力提升基础巩固1某电场中有一点P ,下列说法正确的是( )A.若放在P 点的电荷的电荷量减半,则P 点的电场强度减半B.若P 点没有检验电荷,则P 点电场强度为零C.若P 点电场强度越大,则同一电荷在P 点受到的静电力越大D.P 点电场强度方向为放在该点的电荷的受力方向E 与F 、q 无关,不管电场中某点是否有检验电荷或检验电荷的电荷量有多大,对电场本身都无影响,所以A 、B 均不对;静电力F 与E 、q 成正比,当q 一定时,E 越大,F 越大,所以C 对;电场强度方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同,与负电荷所受静电力的方向相反,所以D 不对。
2关于电场线的说法中,正确的是( )A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只受静电力作用则一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受静电力越大D.静电场的电场线有可能是闭合的,负电荷的受力方向沿着电场线切线的反方向,并且电场线不一定和电荷的运动轨迹重合,所以A 、B 错;电场线的疏密程度表示电场强度大小,同一电荷所受静电力与电场强度成正比,所以C 对;静电场的电场线从正电荷或无穷远出发,到无穷远或负电荷结束,且不闭合,所以D 错。
3下列关于电场强度的说法正确的是( )A .公式E =Fq 只适用于真空中点电荷产生的电场B .由公式E =F q 可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比C .在公式F=kQ 1Q 2r 2中,k Q 2r 2是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的电场强度大小;而k Q 1r 2是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处电场强度的大小D .由公式E →0),电场强度E 可达无穷大=kQ r 2可知,在离点电荷非常近的地方(rE ,故A 错;电场中某点的电场强度由电场本身决定,=Fq 适用于任何电场而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的静电力无关(试探电荷所受静电力与其所带电荷量的比值仅反映该点电场强度的大小,但不能决定电场强度的大小),故B 错;点电荷间的相互作用力是通过电场产生的,故C 对;公式E =kQ r 2,当r →0时,所谓“点电荷”已不存在,该公式已不是点电荷产生的电场中某点电场强度的计算式适用,故D 错。
第三节电场强度一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)1.电场中A、B、三点的电场强度分别为:E A=-5、E=4、E= -1,则这三点的电场由强到弱B的顺序是()A AB B BA AB D AB2.由电场强度的定义式E= F/q可知()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E的方向与F的方向相同D E的大小可由F/q确定3.A为已知电场中的一个固定点,在A点放一电荷量为q的电荷,所受电场力为F,A点的电场强度为E,则()A若在A点换上–q,A点的电场强度将发生变B若在A点换上电荷量为2q的电荷,A点的电场强度将变为2E若A点移去电荷q,A点的电场强度变为零DA点电场强度的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关4.由电场强度的定义式E= F/q可知()A这个定义式只适于点电荷电场B式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力,q是电荷所带的电荷量式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力,q是产生电场的电荷的电荷量D库仑定律F =中,是点电荷Q2产生的电场在Q1所在处的场强大小5.如图1所示是电场中某一条电场线,下列说法 中正确的是( ) AA 、B 两点电场方向相同BA 、B 两点电场大小关系是 E A>E B 电场线是直线,则 E A =E BD 不知附近的电场线分布,E A 、E B 的大小不确定 6下列情况中,A 、B 两点的电场强度矢量相等的是 ( )A 与孤立正点电荷距离相等的A 、B 两点 B 与孤立负点电荷距离相等的A 、B 两点两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点 D 两个等量同种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点 7.把质量为的点电荷q 在电场中释放,在它运动过 程中,如果不计重力,下列说法中正确的是( ) A 点电荷运动轨迹必和电场线重合B 若电场线是直线,则点电荷运动轨迹必和电场线重合 点电荷的速度方向必定和它所在的电场线的切线方向一致D 点电荷的加速度方向必定和它所在的电场线的切线方向在一直线上 8在电场中某点放一检验电荷,其电荷量为q ,检验电 荷受到的电场力为F ,则该点电场强度为E=F/q ,那么 下列说法正确的是(A 若移去检验电荷q ,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/2若在该点放一个电荷量为-2q 的检验电荷,则该点场强大小仍为E ,但电场强度D 若在该点放一个电荷量为的检验电荷,则该点的场强大小仍为E ,电场强9对于由点电荷Q 产生的电场,下列说法正确的是 ( )图1A 电场强度的表达式仍成立,即E =F /Q ,式中的Q 就是产生电场的点电荷所带电荷量B 在真空中,点电荷产生电场强度的表达式为,式中Q 就是产生电场的点电荷所带电荷量 在真空中E =,式中QD10当在电场中某点放入正点电荷时, 正点电荷受的 电场力向右;当放入负点电荷时它受到的电场力向 左,下列说法正确的是(A当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,B该点D二、填空题(本题共2小题,每小题8分,共16分。
高中物理学习材料桑水制作第3节 电场 电场强度和电场线1.关于电场线的特征,下列说法中正确的是( )A .如果某空间中的电场线是曲线,那么在同一条电场线上各处的场强不相同B .如果某空间中的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的电场强度相同C .如果空间中只存在一个孤立的点电荷,那么这个空间中的任意两条电场线都不相交;如果空间中存在两个以上的点电荷,那么这个空间中有许多电场线相交D .电场中任意两条电场线都不相交 答案 AD解析 电场线是形象描述电场的物理量,根据电场线的特点可判断A 、D 正确. 点评 电场线描述电场强度的大小和方向,在空间不闭合、不相交.2.由电场强度的定义式E =F q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 .无论检验电荷所带的电荷量如何变化,F q始终不变C .电荷在电场中某点所受的电场力大,则该点的电场强度强D .一个不带电的小球在P 点受到的电场力为零,则P 点的场强一定为零 答案 B3.对于由点电荷Q 产生的电场,下列说法中正确的是( )A .电场强度的定义式仍成立,即E =F /Q ,式中的Q 就是产生电场的点电荷B .在真空中电场强度的表达式为E =kQ r2,式中的Q 就是产生电场的点电荷 C .在真空中E =kq /r 2,式中的q 是试探电荷 D .以上说法都不对 答案 B解析 E =F q是电场强度的定义式,适用于任何电场,式中q 为试探电荷而非场源电荷,故A 错.而E =k Q r2为点电荷Q 产生电场强度的决定式,式中Q 为场源电荷,故B 对,C 错误. 点评 电场强度的定义式适用于任何电场,点电荷电场强度的定义式只适用于点电荷,且决定于电场本身.4.下图是几种典型的电场线的分布示意图,其中正确的是( )答案 C5.如图8所示,是点电荷电场中的一条电场线,则( )图8A.a点场强一定大于b点场强B.形成这个电场的电荷一定带正电C.在b点由静止释放一个电子,将一定向a点运动D.正电荷在a处受到的静电力大于其在b处的静电力答案 C6.如图9所示,平行的实线表示电场线,虚线表示一个离子穿越电场的运动轨迹,下列判断正确的是( )图9A.场强方向一定是向右B.该离子一定是负离子C.该离子一定是由a向b运动D.场强方向、离子的运动方向以及是正离子还是负离子都不能确定,但是离子在a点的动能一定小于在b点的动能答案 D解析因为不知离子是向哪个方向运动的,可以假设其由b向a运动,由离子的运动轨迹可以判定出,离子只能受到向左的电场力,所以由b向a一定是减速运动的(同理,也可假设离子由a向b运动,此时根据轨迹可判定出电场力同样向左,离子加速运动),所以该离子在a点的动能一定小于在b点的动能;由于电场线方向、离子的电性都是未知的,所以A、B、C均不正确.7. 一负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度—时间图象如图10所示,则A、B所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )图10答案 C解析电荷在电场力的作用下做加速度逐渐增大的加速运动,所以可以判断电场强度越来越大;再由电荷带负电,可知电荷逆着电场线运动,故C正确.8.图11中a、b是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的右侧( )图11A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|答案 B解析Q1、Q2产生的电场在P点叠加,利用矢量的合成按各项给出情况画出P点的合场强方向,可以判断答案为B.9.如图12所示,一个带负电的油滴以初速v0从P点斜向上进入水平方向的匀强电场中,倾斜角θ=45°,若油滴到达最高点时速度大小仍为v0,则油滴最高点的位置在( )图12A.P点的左上方 B.P点的右上方C.P点的正上方 D.上述情况都可能答案 A解析当油滴到达最高时,重力做了负功,要使油滴的速度仍为v0,需电场力做正功,又油滴带负电,因而C点应在P点左侧.10. 如图13所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B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( )图13A.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,方向水平向右答案 B解析等量异种电荷电场线的分布如图(a)所示.由图中电场线的分布可以看出,从A 到O,电场线由疏到密;从O到B,电场线从密到疏,所以从A→O→B,电场强度由小变大,再由大变小,而电场强度的方向沿电场线切线方向,为水平向右,如图(b)所示.因电子处于平衡状态,其所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受的电场力大小相等、方向相反.电子受的电场力与场强方向相反,即水平向左,且电子从A→O→B过程中,电场力由小变大,再由大变小,所以另一个力方向应水平向右,其大小应先变大后变小.所以选项B正确.点评掌握等量异种电荷的电场线分布是解题的关键.11.如图14所示,正电荷Q放在一匀强电场中,在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c三点,将检验电荷q放在a点,它受到的电场力正好为零,则匀强电场的大小和方向如何?b、c两点的场强大小和方向如何?图14答案 kQr 2,方向向右 E b =2kQ r 2,方向向右 E c =2kQr2,方向指向右上方,与ab 连线成45°角解析 点电荷Q 周围空间的电场是由两个电场叠加而成的.根据题意可知,Q 在a 点的场强和匀强电场的电场强度大小相等方向相反,所以匀强电场的电场强度大小为E =kQr2,方向向右.在b 点,两个电场的电场强度合成可得E b =2kQr2,方向向右.在c 点,两个电场的电场强度合成可得E c =2kQr2,方向指向右上方,与ab 连线成45°角.12.场源电荷Q =2×10-4 C ,是正点电荷.检验电荷q =-2×10-5C ,是负点电荷,它们相距r =2 m ,且都在真空中,如图15所示.求:图15(1)q 受的静电力.(2)q 所在的B 点的场强E B .(3)若将q 换为q ′=4×10-5C 的正点电荷,再求q ′受力及B 点的场强. (4)将检验电荷拿去后再求B 点的场强. 答案 (1)9 N ,方向由B 指向A(2)4.5×105N/C ,方向由A 指向B(3)18 N 方向由A 指向B 4.5×105 N/C ,方向由A 指向B (4)4.5×105N/C ,方向由A 指向B解析 (1)由库仑定律得F =k Qq r 2=9×109×2×10-4×2×10-522N =9 N 方向在A 与B 的连线上,且指向A .(2)由电场强度的定义:E =F q =k Q r2所以E =9×109×2×10-422N/C =4.5×105N/C 方向由A 指向B . (3)由库仑定律得F ′=k Qq ′r 2=9×109×2×10-4×4×10-522N =18 N 方向由A 指向B . E =F ′q ′=k Qr2=4.5×105 N/C 方向由A 指向B .(4)因E 与q 无关,q =0也不会影响E 的大小与方向,所以拿走q 后场强不变.。
电场强度练习一、选择题:1、下列关于点电荷的说法正确的是( )A 、只有体积很小的带电体才能看成点电荷B 、体积很大的带电体一定不能看成点电荷C 、由公式122q q F kr=可以知,r→0时,F→∞ D 、当两个带电体的大小远小于它们间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷2、下列说法中正确的是( )A 、在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同B 、2QE=kr对任何静电场都适用 C 、检验电荷+q 在电场中的受力方向一定和电场线的切线方向在一条直线上 D 、当初速度为零时,检验电荷在电场中的运动轨迹一定与电场线重合3、如图所示的直线为某一电场中的一根电场线,在这根电场线上有A 、B 两点,用A B E E 、分别来表示A 、B 两点的电场强度,则( ) A 、A 、B 两点的电场强度方向相同B 、因为电场线的方向从A 指向B ,所以A B E E >C 、由于A 、B 在一直线上一定有A B E E =D 、因为仅有一根电场线,所以A BE E 、的大小的关系无法确定4、如图(a )中的AB 是一点电荷的电场线,图(b ) 是放在电场线上a 、b 处试探电荷与所受到的电场力间的函数图线,下列说法正确的是( ) A 、场源电荷带正电,位于A 侧 B 、场源电荷带正电,位于B 侧 C 、场源电荷带负电,位于A 侧 D 、场源电荷带负电,位于B 侧5、在X轴上有两个点电荷,一个带正电Q1一个带负电-Q2,且Q1=2Q2,用E1和E2分别表示两个电荷所产生的电场强度大小,则在X轴上:()A、E1=E2之点只有一处,该处合场强为0B、E1=E2之点共有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2E2C、E1=E2之点共有三处,两处合场强为0,另一处合场强为2E2D、E1=E2之点共有三处,一处合场强为0,另两处合场强为2E26、两个带等量正电荷的点电荷,O为两电荷连线的中点,a点在中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法中正确的是()A、电子从a向O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B、电子从a向O点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C、电子运动到O点时,加速度为零,速度最大D、电子通过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到速度为零7、在光滑的绝缘水平面上用一绝缘弹簧把两个带电小球连接起来,当两球带同种电荷时,弹簧伸长量为L,如果让两球的带电量均减半,则弹簧的伸长量为()A、等于L/2B、大于L/2C、等于L/4D、大于L/48、一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。
人教版高中物理选修3-1练习:第一章3电场强度Word版含答案(word版可编辑修改)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(人教版高中物理选修3-1练习:第一章3电场强度Word版含答案(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第一章静电场3电场强度A级抓基础1.在电场中的某点A放一个检验电荷,其电荷量为q,受到的电场力为F,则A点的电场强度为E=Fq,下列说法正确的是( )A.若移去检验电荷,则A点的电场强度为0B.若检验电荷的电荷量变为4q,则A点的电场强度变为4EC.若放置到A点的检验电荷变为-2q,则场中A点的电场强度大小方向均不变D.若放置到A点的检验电荷变为-2q,则场中A点的电场强度大小不变,但方向相反答案:C2.(多选)下列关于电场强度E的说法正确的是( )A.公式E=错误!只适用于点电荷产生的电场B.公式E=错误!,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电荷量C.公式E=错误!,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量D.在库仑定律的表达式F=k错误!中,k错误!是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的电场强度的大小,而k错误!是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的电场强度的大小答案:BD3.在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示,由图可知()A.a、b、c、d四点不可能在同一电场线上B.四点电场强度关系是E c〉E a〉E b〉E dC.四点电场强度方向可能不相同D.以上答案都不对答案:B4.如图所示,棒AB上均匀分布着负电荷,它的中点正上方有一P点,则P点的电场强度方向为( )A.垂直于AB向上B.垂直于AB向下C.平行于AB向左D.平行于AB向右解析:根据点电荷的电场强度的定义式E=错误!,再将棒的电荷看成若干个点电荷,由对称性与矢量的叠加,可得出,P点的电场强度的方向垂直于AB向下,故B正确,A、C、D错误.答案:B5.用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1。
§3-3电场强度习题1.关于电场,下列说法正确的是( )A .由E =Fq 知,若q 减半,则该处电场强度为原来的2倍B .由E =k Qr 2知,E 与Q 成正比,而与r 2成反比C .由E =k Qr2知,在以Q 为球心,以r 为半径的球面上,各处场强均相同D .电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向解析:选B.因E =F /q 为场强定义式,而电场中某点场强E 只由电场本身决定,与是否引入检验电荷及q 的大小、正负无关,故A 错.E =k Qr2是点电荷Q 的电场中各点场强的决定式,故E ∝Q /r 2是正确的,即B 对.因场强为矢量,E 相同意味着大小、方向都相同,而在该球面上各处E 方向不同,故C 错.因所放电荷的电性不知,若为正电荷,则E 与+q 受力方向相同,否则相反,故D 错,所以答案是B.2.(2010年山东潍坊高二检测)如图1-3-14所示是电场中某点的电场强度E 与放在该点处的检验电荷q 及所受电场力F 之间的函数关系图象,其中正确的是( )图1-3-14答案:AD3.如图1-3-15所示,AB 是某电场中的一条电场线,在电场线上A 处自由释放一负试探电荷时,它沿直线向B 加速运动,对此现象,下列判断中正确的是(不计重力)( )图1-3-15A .若加速度a A >aB ,则AB 一定是正点电荷电场中的一条电场线 B .若加速度a A <a B ,则AB 一定是正点电荷电场中的一条电场线C .若加速度a A =a B ,则AB 一定是匀强电场中的一条电场线D .无论a A 、a B 大小关系怎样,AB 都可能是等量异号电荷电场中的一条电场线 答案:D4.在一个等边三角形A BC 顶点B 、C 处各放一个点电荷时,测得A 处的电场强度大小为E ,方向与BC 边平行沿B 指向C .如图1-3-16所示,拿走C 处的电荷后,A 处电场强度的情况将是( )图1-3-16A .大小仍为E ,方向由A 指向B B .大小变为E /2,方向不变C .大小仍为E ,方向沿BA 向外D .无法确定答案:C5.如图1-3-17所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某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,若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用,根据此图可以作出正确判断的是()图1-3-17A.带电粒子所带电荷的正、负B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大解析:选BCD.由轨迹的弯曲情况,可知电场力应沿电场线向左,但因不知电场线的方向,故带电粒子所带电荷符号不能确定.设粒子从a运动到b(也可分析从b到a的情况,两种分析不影响结论),速度方向与电场力夹角大于90°,故速度减小,由电场线的疏密程度知a点场强大于b点场强,带电粒子在a点受电场力较大,从而加速度较大,综上所述B、C、D正确.6.实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b 的运动轨迹如图1-3-18中的虚线所示(a、b只受电场力作用),则()图1-3-18A.a一定带正电,b一定带负电B.电场力对a做正功,对b做负功C.a的速度将减小,b的速度将增大D.a的加速度将减小,b的加速度将增大解析:选D.由于电场线方向未知,故无法确定a、b的电性,A错;电场力对a、b均做正功,两带电粒子动能均增大,则速度均增大,B、C均错;a向电场线稀疏处运动,电场强度减小,电场力减小,故加速度减小,b向电场线密集处运动,故加速度增大,D正确.7.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O.将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图1-3-19所示.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷Q()图1-3-19A.应放在A点,Q=2qB.应放在B点,Q=-2qC.应放在C点,Q=-qD.应放在D点,Q=-q解析:选C.由平行四边形定则得出+q 和-q 在O 点产生的合场强水平向右,大小等于其中一个点电荷在O 点产生的场强的大小.要使圆心处的电场强度为零,则应在C 点放一个电荷量Q =-q 的点电荷,故C 选项正确.8.图1-3-20所示为某电场中的一条电场线,在a 点静止地放一个带正电粒子(所受重力不能忽略),到达b 点时速度恰好为零,则( )图1-3-20A .该粒子从a →b 做变加速运动B .电场线的方向一定竖直向上C .a 点场强有可能比b 点大D .该电场可能是负的点电荷的电场解析:选AB.带电粒子从a →b ,速度由零增加,最后又变为零,说明粒子有加速过程和减速过程,其受电场力方向只能是向上的,所以电场线方向必然向上,A 、B 正确;粒子在a 点必有mg >qE a ,在b 点则是mg <qE b ,故E a <E b ,故C 错误.若是负电荷的电场, 则E a >E b ,不合题意,D 错.9.密立根设计的测电荷量的装置如图1-3-21所示.一个很小的带电油滴悬在场强为E 的电场中,调节E ,使作用在油滴上的电场力与油滴的重力平衡.如果E =1.92×105N/C ,油滴所受的重力G=2.48×10-13N.求油滴的电荷量.图1-3-21解析:由平衡条件得:qE =G∴q =G /E =2.48×10-131.92×105 C =1.29×10-18C. 答案:1.29×10-18C10.有一水平向右的匀强电场,场强E =9.0×103 N/C ,在竖直平面内半径为0.1 m 的圆周上取如图1-3-22所示最高点C ,另在圆心O 处放置电荷量为Q =1.0×10-8C 的带正电的点电荷.试求C 处的场强.图1-3-22解析:点电荷在最高点C 产生的场强大小为E 1=k Qr2,方向竖直向上.C 处场强由水平向右的场强E 和点电荷在C 处产生的场强E 1合成,根据矢量合成定则可得:E C =E 2+(kQr2)2=92×103 N/C设该场强与水平方向之间的夹角为θ,则有tan θ=1,θ=45° 即该场强方向与匀强电场方向成45°角斜向上. 答案:92×103 N/C ,方向与匀强电场方向成45°角斜向上11.如图1-3-23所示,两根长为L 的绝缘细线下端各悬挂一质量为m 的带电小球A 、B ,A 、B 带电荷量分别为+q 和-q ,今加上匀强电场(方向水平向左),场强为E ,使联结AB 的绝缘细线(长为L )拉直,并使两小球处于静止状态,E 的大小应满足什么条件?图1-3-23解析:B 球受力如右图所示.由于B 球静止,有⎩⎪⎨⎪⎧mg =F sin60° ①qE =F cos60°+k q 2L 2+F T ② ①②式联立,并考虑到F T ≥0,得E ≥mg 3q +kqL 2.答案:E ≥mg 3q +kqL 212.带电小球的质量为m ,当匀强电场方向水平向右时,小球恰能静止在光滑圆槽形轨道的A 点,图中角θ=30°,如图1-3-24所示,当将电场方向转为竖直向下时(保持匀强电场的电场强度大小不变),求小球从A 点起滑到最低点时对轨道的压力.图1-3-24解析:设小球带电量为q ,电场强度大小为E , 当场强方向向右时,小球在A 点受力如图.由平衡条件得: qE =mg /tan30°=3mg .当场强方向竖直向下时,电场力的方向变为竖直向下,小球从A 到B 的过程中,重力、电场力都做正功.由动能定理得:(mg +qE )R (1-sin30°)=12m v 2-0∴v =(3+1)gR设小球到B 点时受到的支持力为F ′N .则:F ′N -(mg +qE )=m v 2/R 代入数据解得: F ′N =2(3+1)mg由牛顿第三定律知,小球对轨道的压力F″N=2(3+1)mg,方向竖直向下.答案:2(3+1)mg方向竖直向下。
第三节电场强度一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)1.电场中A、B、三点的电场强度分别为:E A=-5、E=4、E= -1,则这三点的电场由强到弱B的顺序是()A AB B BA AB D AB2.由电场强度的定义式E= F/q可知()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E的方向与F的方向相同D E的大小可由F/q确定3.A为已知电场中的一个固定点,在A点放一电荷量为q的电荷,所受电场力为F,A点的电场强度为E,则()A若在A点换上–q,A点的电场强度将发生变B若在A点换上电荷量为2q的电荷,A点的电场强度将变为2E若A点移去电荷q,A点的电场强度变为零DA 点电场强度的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关 4.由电场强度的定义式E= F/q 可知 ( ) A 这个定义式只适于点电荷电场B 式中的F 是放入电场中的电荷所受的电场力,q 是电荷所带的电荷量 式中的F 是放入电场中的电荷所受的电场力,q 是产生电场的电荷的电荷量 D 库仑定律F =中,是点电荷Q 2产生的电场在Q 1所在处的场强大小5.如图1所示是电场中某一条电场线,下列说法 中正确的是( ) AA 、B 两点电场方向相同BA 、B 两点电场大小关系是 E A >E B 电场线是直线,则 E A =E BD 不知附近的电场线分布,E A 、E B 的大小不确定 6下列情况中,A 、B 两点的电场强度矢量相等的是 ( )A 与孤立正点电荷距离相等的A 、B 两点 B 与孤立负点电荷距离相等的A 、B 两点两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点 D 两个等量同种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点 7.把质量为的点电荷q 在电场中释放,在它运动过 程中,如果不计重力,下列说法中正确的是( ) A 点电荷运动轨迹必和电场线重合B 若电场线是直线,则点电荷运动轨迹必和电场线重合图1点电荷的速度方向必定和它所在的电场线的切线方向一致D点电荷的加速度方向必定和它所在的电场线的切线方向在一直线上8在电场中某点放一检验电荷,其电荷量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E=F/q,那么下列说法正确的是(A若移去检验电荷q,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/2若在该点放一个电荷量为-2q的检验电荷,则该点场强大小仍为E,但电场强度D若在该点放一个电荷量为的检验电荷,则该点的场强大小仍为E,电场强9对于由点电荷Q产生的电场,下列说法正确的是()A电场强度的表达式仍成立,即E=F/Q,式中的Q就是产生电场的点电荷所带电荷量B在真空中,点电荷产生电场强度的表达式为,式中Q就是产生电场的点电荷所带电荷量在真空中E=,式中QD10当在电场中某点放入正点电荷时, 正点电荷受的电场力向右;当放入负点电荷时它受到的电场力向左,下列说法正确的是(A当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,B该点D二、填空题(本题共2小题,每小题8分,共16分。
三电场强度(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.关于电场线的叙述,下列说法正确的是( )A.电场线的方向就是带正电的试探电荷的运动方向B.电场线是直线的地方一定是匀强电场C.点电荷只受静电力作用时,加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合D.画有电场线的地方有电场,没画电场线的地方就不存在电场【解析】选C。
点电荷只受静电力作用时,静电力(加速度)的方向总是与所在处的电场线的切线重合,只有电场线为直线时,正点电荷仅受静电力作用,将从静止开始沿电场线方向运动,把这一特殊现象当成一般的电场中正电荷都会沿电场线运动是错误的,故A错,C对;电场线形象地表示电场,画有电场线的地方有电场而电场线之间的空白区域也有电场,故D错;匀强电场的电场线是直线,而且是间距相等的平行直线,故B错。
2.将电荷量为+q的检验电荷置于静电场中某点场强为E处,该电荷所受的电场力F大小为( ) A.0 B.qE C. D.【解析】选B。
将电荷量为+q的检验电荷置于静电场中某点场强为E处,所受的电场力为:F=qE,故B正确,A、C、D错误,故选B。
3.在国际单位制(SI)中,力学和电学的基本单位(单位符号)有:米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)。
电场的定义式E=中E的单位用上述基本单位可表示为( )A.kg·m·A-3·s-1B.kg·m·A-2·s-2C.kg·m·A-1·s-3D.kg·m2·A-2·s-2【解析】选C。
根据电场强度的定义式E=,则E的单位为==kg·m·A-1·s-3,故选C。
4.若正电荷q在电场中由P向Q做加速运动且加速度越来越大,则可以判定它所在的电场一定是下列图中的( )【解析】选C。
正电荷q在电场中由P向Q做加速运动,电场力方向与速度方向相同,与电场强度方向也相同,则可知,电场强度方向由P→Q;根据牛顿第二定律得知,加速度与电场强度成正比,电荷的加速度增大,场强增大,电场线越来越密,故C正确,A、B、D错误;故选C。
选修3第一章第三节《电场强度》提高练习
1.关于电场,下列说法正确的是 (
A.由E=知,若q减半,则该处电场强度为原来的2倍
B.由E=k知,E与Q成正比,而与r2成反比
C.由E=k知,在以Q为球心,以r为半径的球面上,各处场强均相同
D.电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向
2(多选题).如图所示是电场中某点的电场强度E与放在该点处的检验电荷q及所受电场力F之间的函数关系图象,其中正确的是 (
3.如图所示,AB是某电场中的一条电场线,在电场线上A处自由释放一负试探电荷时,它沿直线向B加速运动,对此现象,下列判断中正确的是(不计重力 (
A.若加速度aA>aB,则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线
B.若加速度aA<aB,则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线
C.若加速度aA=aB,则AB一定是匀强电场中的一条电场线
D.无论aA、aB大小关系怎样,AB都可能是等量异号电荷电场中的一条电场线
4.在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时,测得A处的电场强度大小为E,方向与BC边平行沿B指向C.如图1-3-16所示,拿走C处的电荷后,A处电场强度的情况将是 (
A.大小仍为E,方向由A指向B
B.大小变为E/2,方向不变
C.大小仍为E,方向沿BA向外
D.无法确定
5(多选题)如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某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,若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用,根据此图可以作出正确判断的是 (
A.带电粒子所带电荷的正、负
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大
6.实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用,则 (
A.a一定带正电,b一定带负电
B.电场力对a做正功,对b做负功
C.a的速度将减小,b的速度将增大
D.a的加速度将减小,b的加速度将增大
7.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O.将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图所示.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷Q (
A.应放在A点,Q=2q
B.应放在B点,Q=-2q
C.应放在C点,Q=-q
D.应放在D点,Q=-q
8(多选题).图所示为某电场中的一条电场线,在a 点静止地放一个带正电粒子(所受重力不能忽略,到达b点时速度恰好为零,则 (
A.该粒子从a→b做变加速运动
B.电场线的方向一定竖直向上
C.a点场强有可能比b点大
D.该电场可能是负的点电荷的电场
9.密立根设计的测电荷量的装置如图所示.一个很小的带电油滴悬在场强为E的电场中,调节E,使作用在油滴上的电场力与油滴的重力平衡.如果E=1.92×105N/C,油滴所受的重力G=2.48×10-13N.求油滴的电荷量.
10.有一水平向右的匀强电场,场强E=9.0×103 N/C,在竖直平面内半径为0.1 m 的圆周上取如图所示最高点C,另在圆心O处放置电荷量为Q=1.0×10-8C
的带正电的点电荷.试求C处的场强.
11.在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电荷量为q,在此电场中恰能沿竖直方向做匀速直线运动,求此区域的电场强度的大小和方向?
12. 如图所示,一个粒子质量为m、带电荷量为+Q,
以初速度与水平面成角
射向空间匀强电场区域,粒子恰好做直线运动,则这匀强电场的强
度最小值为多大;方向如何?
电场强度》提高练习 0709答案
1.B
2.AD
3.D
4.C
5.BCD
6.D
7.C
8.AB
9. 1.29×10-18C
10. 9×103 N/C,方向与匀强电场方向成45°角斜向上
11.mg/q,竖直向上解析:因为物体在竖直方向做匀速直线运动,说明液滴受力
平衡,即,即.因为重力的方向竖直向下,所以所受的电场力方向向上。
因此电场强度的方向也向上。
12.斜向左上方,与水平方向成45度角解析:根据受力分析可得答案。