沪科选修31 探究电场的力的性质 作业

1、课时分层作业(四)探究电场的力的性质基础达标练(15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1下列关于点电荷的场强公式Ek的几种不同的理解，正确的是()A以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的场强相同B当r0时，E；当r时，E0C点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定是背离点电荷Q向外D在点电荷Q的电场中，某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比D以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的场强大小相等，方向不同，因为场强是矢量，所以场强不同，故A错误r0时，带电体已不能看成点电荷了，点电荷的场强公式Ek不再适用，故B错误点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向与点电荷的性质有关

2、，正点电荷产生的电场中，各点的场强方向是背离点电荷Q向外，负点电荷产生的电场中，各点的场强方向是指向点电荷Q向内，故C错误在点电荷Q的电场中，场强公式Ek为决定式，所以某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比，故D正确所以选D.2.如图2­1­12所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离以下判断正确的是()【导学号：69682049】图2­1­12AQ是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度BQ是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度CQ是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度DQ是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度A电场线

3、是从正电荷出发止于负电荷，所以Q是正电荷，根据点电荷的场强公式E得：A点的电场强度大于B点的电场强度，故选A.3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2­1­13所示，拿走C处的点电荷后，A处电场强度的情况将是()图2­1­13A大小仍为E，方向由A指向BB大小变为，方向不变C大小仍为E，方向沿BA方向D无法确定C由题意可知，两个顶点B、C处各放一个点电荷，测得A处的电场强度大小为E，方向与BC边平行，由图可知，C点电荷在A处的电场强度大小与B点电荷在A处的电场强度大小相同，C点电

4、荷在A处的电场强度方向由A指向C，而B电荷在A处的电场强度的方向由B指向A；当拿走C处的点电荷后，则A处电场强度大小仍为E，方向沿BA方向，故C正确，A、B、D错误故选C.4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()【导学号：69682050】A31B13C91D19C由点电荷场强公式有：Ekr2，故有91，C项正确，A、B、D项错误5.如图2­1­14所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()图2­1­14A该电场是匀强电场Ba点的电场强度比b点的大Cb点的电场强度比a点的大D正电荷在a、

5、b两点受力方向相同B匀强电场的电场线是平行且等间距的，A选项错；电场线的疏密程度表示电场强度的相对大小，B选项正确，C选项错误；受力方向沿电场线上对应点的切线方向，故a、b两点受力方向不相同6如图2­1­15所示，图甲中A、B是一条电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受的电场力大小的函数关系，由此可判断()图2­1­15A电场方向一定由A指向BB若场源为正电荷，位置在A侧C若场源为负电荷，位置在B侧D若场源为正电荷，位置在B侧B由电场强度的定义式E得知：Fq图像的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的

6、场强，而该电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，即场源位置在A侧，由于检验电荷的电性未知，电场线的方向不能确定，故场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷故A、C、D错误，B正确二、非选择题(14分)7如图2­1­16所示，真空中，带电量分别为Q和Q的点电荷A、B相距r，则：图2­1­16(1)两点电荷连线的中点O的电场强度为多大？(2)距A、B两点都为r的O点的电场强度如何？【导学号：69682051】【解析】(1)如图所示，A、B两点电荷在O点产生的电场强度方向相同，由AB.A、B两点电荷在O点产生的电场强度：EAEB故O点的合场强为EO2EA，方向

7、由AB.(2)如图所示，EAEB，由矢量图所形成的等边三角形可知，O点的合场强EOEA，方向与AB的中垂线垂直，即EO与EO同向【答案】(1)(2)，方向与AB的中垂线垂直向右能力提升练(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)119世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷周围存在电场，电荷之间通过电场传递相互作用力下列说法中正确的是()A电场线越密的地方，同一电荷所受电场力一定越大B静电场的电场线是闭合的C电场线的方向，就是电荷受力的方向D带电粒子仅受电场力作用，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合A根据电场力FqE知，电场线越密的地方，同一电荷所受电场力一

8、定越大，A正确；电场线从正电荷出发到负电荷终止，电场线不闭合，B错误；电场线的方向，就是正电荷受力的方向，C错误；带电粒子仅受电场力作用由静止开始运动，其运动轨迹不一定与电场线重合，当电场线是直线时重合，D错误故选A.2.如图2­1­17所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为q外，其余各点处的电荷量均为q，则圆心O处()【导学号：69682052】图2­1­17A场强大小为，方向沿OA方向B场强大小为，方向沿AO方向C场强大小为，方向沿OA方向D场强大小为，方向沿AO方向C若将A点放置q，

9、则O点场强为零，故圆心O处场强的大小相当于两个q放在A点产生的场强，O点场强的大小为，方向沿OA方向故C正确3.在同一电场中的A、B、C三点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量和它所受电场力的函数图像如图2­1­18所示，则此三点的场强大小EA、EB、EC的关系是()图2­1­18AEA>EB>ECBEB>EA>ECCEC>EA>EBDEA>EC>EBC根据FEq可知，F­q图线的斜率等于电场强度，由图线可知C的斜率最大，B的斜率最小，故此三点的场强大小EA、EB、EC的关系是EC>E

10、A>EB，故选C.4. (多选)如图2­1­19所示，三个可视为质点的金属小球A、B、C，质量分别为m、2m和3m，B球带负电，电荷量为q，A、C不带电，不可伸长的绝缘细线将三球连接，最上边的细线连接在斜面顶端的O点，三球均处于场强大小为E的竖直向上的匀强电场中，三段细线均伸直，三个金属球均静止于倾角为30°的绝缘光滑斜面上，则下列说法正确的是() 【导学号：69682053】图2­1­19AA、B球间的细线的张力为BA、B球间的细线的张力可能为0C将线OA剪断的瞬间，B、C球间的细线张力为D将线OA剪断的瞬间，A、B球间的细线张力为AD

11、静止时，先对三个球整体受力分析，则有TOA(mg2mg3mgEq)sin 30°，对A球进行受力分析，则有：TOATABmgsin 30°，得TAB(2mg3mgEq)sin 30°(5mgEq)，故A正确，B错误；B球带负电，相当于在上述状态下给B球瞬间一个施加竖直向下的电场力qE，经过AB绳传递，qE对A、B球整体产生一个竖直向下的加速度a，此时A、B球的加速度为ag>g，C球以加速度g做匀加速运动，所以B、C球间绳子的作用力为零，以A球为研究对象可得A、B球间细线的拉力为Fma，故C错误，D正确故选AD.二、非选择题(本题共2小题，共26分)5. (1

12、2分)如图2­1­20所示，真空中有两个点电荷，电量均为Q，将它们分别固定在等腰三角形底边的顶端A、B上，AB间的距离为d，现将电量为q的试探电荷放到顶点C，测得它所受静电力为F.图2­1­20(1)求C处的电场强度；(2)求A、B两处点电荷之间的库仑力；(3)将B处的电荷改为Q后，C处的场强大小保持不变，求C的大小【解析】(1)根据电场强度的定义可以知道，C处的电场强度为：E.(2)根据库仑定律可知：Fk.(3)将B处的电荷改为Q后，C点的合场强大小不变，只有合场强的方向与某一边的夹角不变，则只有C90°满足条件【答案】(1)(2)k(3)C90°6(14分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡且小球到右板的距离为b，如图2­1­21所示请问：图2­1­21(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？ 【导学号：69682054】【解析】(1)由于小球处