2020-2021学年高二物理人教版选修3-1课时分层作业3　电场强度 Word版含解析

1、课时分层作业(三)(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1关于电场强度，下列说法正确的是()a在以点电荷为球心、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若放入正电荷时，电场中某点的电场强度方向向右，则放入负电荷时，该点的电场强度方向仍向右d电荷所受到的静电力很大，说明该点的电场强度很大c电场强度是矢量，在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度的大小是相同的，但是方向不同，所以不能说电场强度相同，选项a错误；判定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷，根据e来比较，与产生电场的场源电荷的正负没有关

2、系，选项b错误；电场强度的方向与试探电荷无关，选项c正确；虽然电场强度的大小可以用e来计算，但e并不是电场强度的决定式，电场中某点的电场强度大小是一个定值，与所放入的试探电荷及电荷的受力情况无关，选项d错误。2两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，a、b是电场线上的两点，下列判断正确的是()aa、b两点的电场强度大小不等，方向相同ba、b两点的电场强度大小相等，方向不同c左边电荷带负电，右边电荷带正电d两电荷所带电荷量相等c电场线的疏密代表电场强度的强弱，电场线越密，代表电场越强，电场方向为电场线的切线方向，故从图中可以看出a点、b点电场强度大小和方向均不同，故a、b错误；电场线从正电荷指向负

3、电荷，故c正确；右边电荷周围的电场线密集，故此电荷的电荷量较大，故d错误。3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点场强减半b若p点没有试探电荷，则p点的场强为零cp点的场强越大，则同一电荷在p点所受的电场力越大dp点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向c电场强度是由电场本身决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关，选项a、b错误。电荷量一定时，由feq可知，场强越大，所受的电场力越大，c正确。若试探电荷是正电荷，它的受力方向就是该点的场强方向，若试探电荷是负电荷，它的受力方向的反方向是该点场强的方向，d错误。4一带负电荷的质点，在电场力

4、作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度e的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()abcdd电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向，故a错误。负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，选项b中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符，故b错误。选项c中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动，故c错误。选项d中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的

5、速度方向成钝角、电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意，故d正确。5(多选)图(a)中ab是一个点电荷电场中的一条电场线，图(b)则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力的值之间的函数关系图线，则下列情况可能的是()(a)(b)a场源是正电荷，位于a点b场源是正电荷，位于b点c场源是负电荷，位于a点d场源是负电荷，位于b点ac解题的关键是弄清图象的物理意义。根据电场强度的定义式e可知，f­q图象的斜率大小的物理意义就是电场强度e的大小，则ea>eb。再由点电荷的场强公式ek可知，e，可得ra<rb，故无论场源电荷是正电荷还是负电荷，均应位于a点，故选项a、c

6、正确。6.如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由aob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()a.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b由电场的叠加原理，等量异种点电荷在其连线的中垂线上的电场强度在o点最大。离o点越远场强越小，但各点的场强方向是相同的，都是水平向右(如图所示)。电子沿中垂线匀速运动时，所受合力为零，电子受到的电场力方向与场强的方向相反，即水平向左，大小先变大后变小，因此另一个力先变大后变小，方向水平向右。二、非选择题(14分)7.如图所示，a为带正电q

7、的金属板，在金属板右侧用绝缘细线悬挂一质量为m、电荷量为q的小球，小球受到水平向右的静电力作用而使细线与竖直方向成角，且此时小球在金属板的垂直平分线上距板r处，试求小球所在处的电场强度。(重力加速度为g)解析分析小球的受力情况，如图所示，由平衡条件可得小球受到a板的库仑力fmg tan 小球所在处的电场强度e因为小球带正电，所以电场强度的方向为水平向右。答案，方向水平向右一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1.如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心o处放一点电荷。将质量为m、带电荷量为q的小球从管的水平直径端点a由静止释放，小球沿细管滑到最低点b时，对管壁恰好无压力，重力加

8、速度为g，则放于圆心处的电荷在ab弧中点处的电场强度的大小为()abc d不能确定c带电小球从a点到b点的过程中，库仑力方向始终和速度方向垂直，故只有重力对小球做功，小球机械能守恒，则mgrmv，在b处小球受重力和库仑力，二者合力提供向心力，得qemg，解得e，根据点电荷场强特点知，ab弧中点处场强也为，c正确。2如图所示，单匝正方形闭合线框abcd由粗细均匀的绝缘棒制成，每边长为a，p是线框的中心，线框上均匀地分布着正电荷。现在线框下侧中点m处取下足够短的带电荷量为q的一小段，将其沿pm连线向下移动的距离到n处，若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，则此时p点的电场强度大小为()ak

9、 bkck dkc没有截取一小段时，根据对称性知，p点的合场强为零，则截取的部分和剩下的其余部分在p点产生的场强等大反向，剩下的其余部分在p点产生的场强大小e1kk，方向向下当截取的部分移到n点时，在p点产生的场强大小e2k，方向向上则p点的合场强大小ee1e2kkk，方向向下，故c正确。3.两个所带电荷量分别为q1(q1>0)和q2的点电荷放在x轴上，相距为l，两电荷连线上电场强度e与x的关系图象如图所示，则下列说法正确的是()aq2>0且q1q2 bq2<0且q1|q2|cq2>0且q1>q2 dq2<0且q1<|q2|a由图象知，在两电荷连线上关

10、于中点对称的两点处，电场强度大小相等、方向相反，由此可知两电荷为等量同种电荷，选项a正确。4如图所示，一半径为r的圆盘上均匀分布着电荷量为q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为r，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的电场强度为零，则d点处电场强度的大小为(k为静电力常量)()ak bkck dkb由于在a点放置一点电荷q后，b点电场强度为零，说明点电荷q在b点产生的电场强度与圆盘上q在b点产生的电场强度大小相等，即eqeqk。根据对称性可知q在d点产生的电场强度大小eqk，则edeqeqkkk，故选项b正确。二

11、、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)电荷量为q1×104 c的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度e的大小与时间t的关系，以及物块速度v与时间t的关系如图所示。若重力加速度g取10 m/s2，求：(1)物块的质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数。解析(1)由v­t图象可知，前2 s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qe1mgma2 s后物块做匀速直线运动，由平衡条件有qe2mg联立得q(e1e2)ma由e­t图象和v­t图象可得e13×104 n/c，e22×104 n/c，a1 m/s2代入数据可解得m1 kg。(2)0.2。答案(1)1 kg(2)0.26(14分)悬挂在o点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、带电荷量为q的小球，若在空间加一匀强电场，则小球静止时细线与竖直方向夹角为，如图所示。(1)求所加匀强电场的电场强度的最小值。(2)若在某时刻突然撤去电场，当小球运动到最低点时，求小球对细线的拉力的大小。解析(1)当静电力的方向与细线垂直时，电场强度最小。由mg sin qe，解得