教科版选修31 电场　电场强度和电场线 第1课时 作业.docx

3.电场电场强度和电场线基础巩固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没有力的作用答案c2(多选)关于电场线,下列说法正确的是()a.电场线的方向,就是电荷受力的方向b.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动c.电场线越密的地方,同一电荷在此处所受电场力越大d.静电场的电场线不可能是闭合的解析正电荷的受力方向沿着电场线的切线方向,负电荷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运动轨迹重合,所以选项a、b错误;电场线的疏密程度表示电场强度大小,同一电荷所受电场力与电场强度成正比,所以选项c正确;静电场的电场线从正电荷或无穷远出发,到无穷远或负电荷终止,且不闭合,所以选项d正确.答案cd3在电场中的某点放一个检验电荷,其电荷量为q,受到的电场力为f,则该点的电场强度为e=fq,下列说法正确的是()a.若移去检验电荷,则该点的电场强度为0b.若检验电荷的电荷量变为4q,则该点的电场强度变为4ec.若放置到该点的检验电荷变为-2q,则该点的电场强度大小不变,但方向相反d.若放置到该点的检验电荷变为-2q,则该点的电场强度大小、方向均不变解析电场强度是描述电场的力的性质的物理量,与检验电荷的电荷量及受力情况无关,选项d正确.答案d4国际单位制中,不是电场强度的单位是()a.n/cb.v/mc.j/cd.tm/s解析n/c和v/m是电场强度从不同角度得到的两个单位,选项a、b都是电场强度的单位;根据电势差的定义式u=wq,可知电势差的单位可以表示为j/c,选项c不是电场强度的单位;根据磁感应强度的定义式b=fil,磁感应强度的单位可以表示为nam,所以tm/s可以换算成namms=n/c,d选项为电场强度的单位.答案c甲5在如图甲所示的电场中,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,则它运动的v-t图像可能是图乙中的()乙解析根据电场线分布情况可知,a处电场强度比b处小,负电荷从电场中的a点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到b点,所受电场力逐渐增大,加速度逐渐增大,则它运动的v-t图像可能是图乙中的b图.答案b6(多选)a、b两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示.图中c点为两点电荷连线的中点,mn为两点电荷连线的中垂线,d为中垂线上的一点,电场线的分布关于mn左右对称.则下列说法正确的是()a.这两点电荷一定是同种电荷b.这两点电荷一定是异种电荷c.d、c两点电场强度相等d.c点的电场强度比d点的电场强度大解析由于电场线关于中垂线对称,两点电荷一定是等量异种电荷,选项a错,b对.中垂线上,c点电场强度最大,离c点越远,电场强度越小,选项c错,d对.答案bd7相距为a的a、b两点处分别有带等量异种电荷+q、-q的点电荷,在a、b连线中点处的电场强度为()a.零b.kqa2,且指向-qc.8kqa2,且指向-qd.2kqa2,且指向-q解析由e=kqr2知,中点处的电场强度e=2kq(a2)2=8kqa2,方向指向-q,选项c正确.答案c8如图所示,真空中xoy平面直角坐标系上的a、b、c三点构成等边三角形,边长l=2.0 m.若将电荷量均为q=+2.010-6 c的两点电荷分别固定在a、b点,已知静电力常量k=9.0109 nm2/c2,求:(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.解析(1)根据库仑定律,a、b两点电荷间的库仑力大小为f=kq2l2,代入数据得f=9.010-3 n;(2)a、b点电荷在c点产生的电场强度大小相等,均为e1=kql2,a、b两点电荷形成的电场在c点的合电场强度大小为e=2e1cos 30,代入数据得e=7.8103 n/c,电场强度e的方向沿y轴正方向.答案(1)9.010-3 n(2)7.8103 n/c方向沿y轴正方向能力提升1关于电场,下列叙述正确的是()a.以点电荷为圆心、r为半径的球面上,各点的电场强度都相同b.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大c.在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度为e=fq,取走q后,该点电场强度不为零d.电荷所受电场力很大,该点的电场强度一定很大解析电场强度是矢量,由e=kqr2知,球面上各点电场强度大小相等,但方向不同,所以选项a、b错误;电场强度是描述电场的力的性质的物理量,与检验电荷无关,选项c正确,选项d错误.答案c2(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,由m运动到n,其运动轨迹如图中虚线所示,以下说法正确的是()a.粒子必定带正电荷b.粒子在m点的加速度大于它在n点的加速度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点的动能小于它在n点的动能解析由带电粒子的运动轨迹可以判断,粒子受力方向与电场方向一致,粒子带正电,选项a正确;由电场线分布可知,n处粒子受到的电场力大,则加速度大,选项b错误,选项c正确;由m运动到n,电场力为动力,速度增大,选项d正确.答案acd3如图所示,真空中两点电荷a、b形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,o点为a、b电荷连线的中点,a、b为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是()a.a、b可能为带等量异号的正、负电荷b.a、b可能为带不等量的正电荷c.a、b两点处无电场线,故其电场强度可能为零d.同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等,方向一定相反解析根据电场线的方向及对称性,可知该电场为等量同种正电荷形成的,故a、b均错误;a、b两点虽没有画电场线,但两点的电场强度都不为零,c错误;根据该电场的特点可知,同一电荷在a、b两点所受电场力等大反向,d正确.答案d4直角坐标系xoy中,m、n两点位于x轴上,g、h两点坐标如图.m、n两点各固定一负点电荷,一电荷量为q的正点电荷置于o点时,g点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k表示.若将该正点电荷移到g点,则h点处电场强度的大小和方向分别为()a.3kq4a2,沿y轴正向b.3kq4a2,沿y轴负向c.5kq4a2,沿y轴正向d.5kq4a2,沿y轴负向解析+q置于o点时在g点处产生的电场强度为e1=kqa2,因g点处电场强度eg=0,故m、n两点处的负点电荷在g处产生的电场强度大小e2=e1=kqa2,由对称性可知,两负点电荷在h点处产生的电场强度大小为e2=kqa2,方向沿y轴负向;将+q移到g点,其在h点处产生的电场强度e1=kq(2a)2,方向沿y轴正向,故h点的电场强度eh=e2-e1=3kq4a2,方向沿y轴负向,选项b正确.答案b5两电荷量分别为+q和-q的点电荷放在x轴上,相距为l,能正确反映两电荷连线上电场强度大小e与x关系的是图()解析设+q、-q间某点到+q的距离为x,则到-q的距离为l-x,则该点的合电场强度e=kqx2+kq(l-x)2=kq2x2-2lx+l2x2(l-x)2=kq2(x-l2)2+l22x(l-x)2,由上式看出当x=l2时,合电场强度有最小值 emin=8kql20,所以选项a正确.答案a6一粒子质量为m,电荷量为+q,以与水平方向成45的初速度v射向空间一匀强电场区域,恰做直线运动.求这个匀强电场的最小电场强度的大小并说明方向.解析粒子进入电场区域后要受重力和电场力作用而做直线运动,知其合力必与v在同一直线上.由图及力的分解知识可知,最小的电场力qe=mgcos 45.所以emin=mgqcos 45=2mg2q,方向垂直于v指向斜上方.答案2mg2q垂直于v指向斜上方7如图所示,a为带正电荷q的金属