教育最新K12江苏省连云港市2019年高考物理 考点突破每日一练(51)电场强度的理解和计算、万有引力与航天(

考点突破每日一练（27）电场性质的理解、电磁感应的综合问题1．如图所示，实线和虚线分别表示某电场的电场线和等势线，下列说法中正确的是( )A．c点场强大于a点场强B．c点电势高于a点电势C．c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差D．若将一试探电荷＋q由a点移动到b点，电场力做正功2.如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R＝5cm的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴方向的夹角为θ，P点沿圆周移动时，O、P两点的电势差满足U OP ＝25sinθ(V)，则该匀强电场的大小和方向分别为( )A．5V/m，沿x轴正方向B．500V/m，沿y轴负方向C．500V/m，沿y轴正方向D．2502V/m，沿x轴负方向3．两个不等量异种点电荷位于x轴上，a带正电，b带负电，|q a|>|q b|.a、b相对坐标原点位置对称．取无限远处的电势为零．下列各图正确描述x轴上的电势φ随位置x变化规律的是( )4．为研究电磁制动的效果，在小车的水平底面安装宽为L ，长为2L 的矩形线圈abcd ，线圈匝数为N ，总电阻为R ，水平直轨道上虚线PQ 和MN 之间存在竖直向下的匀强磁场，其间距为2L ，磁感应强度为B ，如图US 喔屎，沿轨道运动的总质量为m 的小车，受到地面的阻力为f ，当车头（ab 边）进入磁场时的速度为0v ，车尾（cd 边）离开磁场时速度恰好减为零，求：（1）车头进入磁场时，小车加速度的大小；（2）从ab 进入到ab 离开磁场的过程中，通过导线截面的电荷量；（3）电磁制动过程中线圈产生的焦耳热。

参考答案1．B [a 点的电场线比c 点的电场线密，可知a 点的场强大于c 点的场强，故A 错误；沿电场线方向电势逐渐降低，可知c 点的电势高于a 点电势，故B 正确；因为b 、a 两点电势相等，可知c 、b 两点间的电势差等于c 、a 两点间的电势差，故C 错误；a 、b 两点电势相等，将一试探电荷＋q 由a 点移动到b 点，电场力不做功，故D 错误．]2．C [因O 、P 两点的电势差满足U OP ＝25sin θ(V)，故可知场强方向沿y 轴正向，根据U ＝ER sin θ可知，ER ＝25，则E ＝250.05V/m ＝500 V/m ，故选C.] 3．D [先画x 轴上的电场线，如图所示：图中c 点是电场强度为零的点；沿着电场线电势降低，无穷远处的电势为零，φ－x 图象的切线斜率表示电场强度；a 电荷左侧的电势是逐渐减小为零；a 、b 电荷之间是向右电势逐渐降低；b 点右侧是电势先升高后降低，最后为零；故A 、B 、C 错误，D 正确．]4．【参考答案】（1）2220N B L v f a mR m =+（2）22NBL q R=（3）20142Q mv fL =- 【解题思路】（1）车头进入磁场时，加速度的大小为a ；电路中的感应电动势为E ，电流为I ，安培力的大小为F ；0E NBLv =，E I R =,F NBIL =；由牛顿运动定律F f ma +=，联立解得2220N B L v f a mR m =+； （2）ab 刚进入磁场到ab 刚出的磁场过程中，线圈中的平均感应电动势为E 平均，平均电流为I 平均，时间为t ，通过线圈截面的电荷量为q ；22BL E N t =平均，E I R =平均平均，q I t =平均，联立解得22NBL q R =（3）电磁制动过程中产生的焦耳热为Q ，由能量守恒：20142Q mv fL =-。

1.3 电场强度要点提示1、电场：（1）存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质．电荷间的作用总是通过电场进行的。

电场：只要电荷存在它周围就存在电场，电场是客观存在的，它具有力和能的特性。

（2）电场的基本性质①是对放入其中的电荷有力的作用。

②能使放入电场中的导体产生静电感应现象2、电场强度(E)——描述电场力特性的物理量。

（矢量）（1）定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度，表示该处电场的强弱（2）求E的规律及方法：①E＝F/q(定义普遍适用)单位是：N/C或V/m；“描述自身的物理量”统统不能说××正比，××反比(下同)②E=KQ/r2(导出式，真空中的点电荷，其中Q是产生该电场的场源电荷，q是试探电荷电荷)③E=U/d（匀强电场，U为电势差，d为沿着电场线的距离）④电场的矢量叠加：当存在几个场源时，某处的合场强=各个场源单独存在时在此处产生场强的矢量和（3）方向：①与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；②电场线的切线方向是该点场强的方向；（4）在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值，与放入的检验电荷无关，即使不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变。

检验电荷q充当“测量工具”的作用．某点的E取决于电场本身,(即场源及这点的位置,)与q检的正负,电何量q检和受到的电场力F无关.（5）电场强度是矢量，电场强度的合成按照矢量的合成法则．（平行四边形法则和三角形法则）（6）电场强度和电场力是两个概念，电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关，而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关，3、电场线：定义：在电场中为了形象的描绘电场而人为想象出或假想的曲线。

电场线实际上并不存．但E又是客观存在的，电场线是人为引入的研究工具。

电场线是人为引进的，实际上是不存在的；法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场或磁场。

电场强度知识点总结电场是物理学中的一个重要概念，它描述了电荷之间相互作用的力。

而电场强度则是描述这种相互作用力的大小和方向的量。

本篇文章将以电场强度为主题，结合相关理论和实例，总结电场强度的知识点。

一、电场强度的概念电场强度（Electric Field Intensity）表示在某一点单位正电荷所受到的力的大小和方向。

它是一个矢量量，通常用E表示。

电场强度的方向指向力所作用的方向，大小与力的大小成正比。

二、电场强度的计算公式电场强度的计算公式为E=F/q，其中F表示受力的大小，q表示单位正电荷的电荷量。

该公式表明，电场强度和受力的比值是恒定的，即电场强度与单位电荷受到的力成正比。

三、电场强度的单位电场强度的单位通常有N/C或V/m，其中N代表牛顿，C代表库仑，V代表伏特，m代表米。

这些单位可以互相转换，具体转换方式可以根据公式进行计算。

四、电场强度的叠加原理当有多个电荷同时存在时，每个电荷产生的电场强度可以叠加。

根据叠加原理，可以通过将每个电荷产生的电场强度向量相加，得到整个系统的总电场强度。

五、均匀带点直线上的电场强度考虑一个长度为L的均匀带电直线，电荷线密度为λ，那么该直线在距离直线上一点的电场强度可由公式E=λ/2πε0r计算得出，其中r表示距离直线的垂直距离，ε0为真空中的介电常数。

六、均匀带点圆环上的电场强度考虑一个半径为R的均匀带电圆环，电荷线密度为λ，那么该圆环在距离圆环垂直中轴线的一点的电场强度可由公式E=λR/4πε0(r²+R²)^(3/2)计算得出，其中r表示距离圆环中心的距离。

七、电偶极子产生的电场强度电偶极子是由两个电荷大小相等但符号相反的点电荷组成。

电偶极子在与两点电荷连线垂直的轴线上的电场强度可由公式E=kp/r³计算得出，其中p为电偶极矩的大小，k为库仑常数，r为距离两点电荷连线的垂直距离。

八、电场强度与电势的关系电势是电场能量在单位电荷处的分布情况。

（13）牛顿运动定律的理解和应用、带电粒子在电场中的运动1．如图所示，台秤上放一个装有水的容器，有一个金属球挂在弹簧测力计下面，现将金属球浸没在水中，比较在金属球浸入水中前、后的情况( )A．弹簧测力计的示数减小，台秤的示数不变B．弹簧测力计的示数不变，台秤的示数增加C．弹簧测力计的示数减小，台秤的示数增大，且减少的示数等于增加的示数D．弹簧测力计的示数增大，台秤的示数减小，且增加的示数等于减少的示数2．如图甲所示，一个物体放在粗糙的水平地面上．从t＝0时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动．在0到t0时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示．已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等．则( )A．在0到t0时间内，物体的速度逐渐变小B．t0时刻，物体速度增加到最大值C．在0到t0时间内，物体做匀变速直线运动D．在0到t0时间内，力F大小保持不变3．如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为1kg的木块A，A的左右两侧通过轻绳与轻弹簧测力计相连，弹簧测力计另一端都通过定滑轮，挂着两个质量均为0.3kg的钩码，滑轮摩擦不计，两钩码间用轻绳相连，系统处于静止状态．用剪刀将右侧钩码间绳子剪断，在剪断的瞬间，下列说法正确的是(g＝10m/s2)( )A．左侧两钩码的加速度大小为5m/s2，方向竖直向下B．右侧上方钩码的加速度大小为5m/s2，方向竖直向上C．物块A的加速度为零D ．物块A 的加速度大小为3m/s 2，方向水平向右4．如图所示，质量分别为m 、2m 的物体A 、B 由轻质弹簧相连后放置在一箱子C 内，箱子质量为m ，整体悬挂处于静止状态．当剪断细绳的瞬间，以下说法正确的是(重力加速度为g )( )A ．物体A 的加速度等于gB ．物体B 的加速度大于gC ．物体C 的加速度等于gD ．物体B 和C 之间的弹力为零5．如图所示，长为L 的轻绳一端固定于O 点，另一端系一质量为m 的小球，现将绳水平拉直，让小球从静止开始运动，重力加速度为g ，当绳与竖直方向的夹角α＝30°时，小球受到的合力大小为( )A.3mgB.132mg C.32mg D ．(1＋3)mg 6．如图所示，在倾角θ＝37°的绝缘斜面所在空间存在着竖直向上的匀强电场，场强E ＝4.0×103N/C ，在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板．质量m ＝0.20 kg 的带电滑块从斜面顶端由静止开始下滑，滑到斜面底端以与挡板相碰前的速率返回．已知斜面的高度h ＝0.24 m ，滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.30，滑块带电荷量q ＝－5.0×10－4 C ，取重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80.求：(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小；(2)滑块在斜面上运动的总路程s 和系统产生的热量Q .参考答案1．C [当金属球浸入水中后，受到向上的浮力作用，故弹簧测力计的示数减小；由牛顿第三定律，在水对球有向上的浮力的同时，金属球对水有向下的作用力，这两个力大小相等，方向相反，故使得台秤的示数增大，且弹簧测力计减少的示数等于台秤增加的示数，选项C 正确．]2．B [由题图乙可知，加速度随时间逐渐减小，方向不变，所以加速度方向始终与速度方向相同，物体做加速运动，故A 错误；当加速度减为零时，速度最大，所以t 0时刻，物体速度增加到最大值，故B 正确；加速度逐渐减小，所以物体不是做匀变速直线运动，故C 错误；根据F －F f ＝ma ，可知，a 减小，F f 不变，所以F 减小，故D 错误．]3．C [用剪刀将右侧钩码间绳子剪断的瞬间，弹簧弹力不变，所以左侧两钩码受力平衡，加速度为零，右侧上方钩码所受的合力大小为3 N ，方向向上，加速度为10 m/s 2，方向竖直向上，故A 、B 错误；开始时，A 水平方向受两个弹簧的弹力作用，受力平衡，剪断右侧钩码间轻绳瞬间，弹簧的弹力不变，则A 仍然受力平衡，加速度为零，故C 正确，D 错误．]4．BD [物体A 受重力和支持力，在细绳剪断瞬间仍受力平衡，所以a ＝0，故A 错误；B 、C 物体相对静止，将B 、C 看作一个整体，受重力和弹簧的压力，弹簧的压力等于A 物体的重力，故整体的加速度为：a ＝mg ＋2mg ＋mg 2m ＋m ＝43g ；故B 正确，C 错误；根据B 项分析知B 与C 之间弹力为零，故D 正确．] 5．B [当绳与竖直方向的夹角α＝30°时，由机械能守恒定律可得：mgL cos α＝12mv 2；根据牛顿运动定律可得小球沿绳子方向的合力即向心力为：F ＝m v 2L＝2mg cos α，小球受的合力为：F 合＝mg sin30°2＋2mg cos30°2＝132mg ，故选B.] 6．(1)2.4 m/s (2)1 m 0.96 J解析 (1)滑块沿斜面下滑的过程中，受到的滑动摩擦力F f ＝μ(mg ＋qE )cos 37°＝0.96 N设到达斜面底端时的速度为v ，根据动能定理得(mg ＋qE )h －F f h sin 37°＝12mv 2 解得v ＝2.4 m/s(2)滑块最终将静止在斜面底端．因此重力势能和电势能的减少量等于克服摩擦力做的功(mg ＋qE )h ＝F f s解得滑块在斜面上运动的总路程：s ＝1 mQ ＝F f s ＝0.96 J。