新教材同步辅导2023年高中物理课时评价作业三电场电场强度粤教版必修第三册

课时评价作业(三)电场电场强度A级合格达标1．下列说法正确的是()A．电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在B．根据F＝eq\f(kq1q2,r2)，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大C．从公式E＝eq\f(F,q)来看，场强大小E与F成正比，与q成反比D．电场线越密，场强越大解析：电场是客观存在的，而电场线是人为设想出来的，其实并不存在，故A错误；公式F＝eq\f(kq1q2,r2)是满足点电荷间的库仑力，当两点电荷间的距离趋近于零时，两个电荷不再满足是点电荷，不能再用公式分析，故B错误；公式E＝eq\f(F,q)是比值定义的电场强度，则场强大小E由场源决定，与F、q均无关，故C错误；电场线的密度表示场强的大小，电场线越密，场强越大，故D正确；故选D.答案：D2．图1是描述一个点电荷电场中的一条电场线，图2则是放在电场线上a、b处的试探正电荷的电荷量与所受电场力的值之间的函数关系图线，向右为正方向，则下列情况正确的是()A．场源是正电荷，位于a点左侧B．场源是正电荷，位于b点右侧C．场源是负电荷，位于a点左侧D．场源是负电荷，位于b点右侧解析：由E＝eq\f(F,q)可得Fq图线的斜率表示电场强度的大小，可知Ea>Eb.由题意知，a、b两点的电场强度方向向右，由点电荷电场强度表达式E＝eq\f(kQ,r2)可知ra>rb，则场源为正电荷，位于a点左侧，故A正确，B、C、D错误．故选A.答案：A3．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱．如图是等量异种点电荷形成电场的电场线，A、B为同一电场线上的两点，下列说法正确的是()A．A、B两点场强方向相同B．两个电荷连线(直线)上的场强，连线中点场强最小C．将一正点电荷从A点无初速度释放一定会沿电场线运动到B点D．两个电荷连线(直线)的中垂线上任意一点场强方向相同，大小也相同解析：电场线的切线方向表示场强的方向，因此A、B两点场强方向不同，故A错误；依据电场线的疏密，来体现场强的强弱，因此两个电荷连线(直线)上的场强，连线中点场强最小，故B正确；若将一正点电荷从A点无初速度释放，假设粒子运动的轨迹是这条电场线，则粒子做曲线运动，而粒子的受力时刻沿电场线的切线即轨迹的切线，与粒子做曲线运动受力指向轨迹凹侧相矛盾，因此运动轨迹不会沿着电场线从A到B，故C错误；依据电场线的疏密，来体现场强的强弱，因此中垂线上，从两个电荷连线中点到无穷远，场强越来越小，电场线的切线方向表示场强的方向，因此中垂线上各点场强方向一致，故D错误．答案：B4．在电场强度大小E＝keq\f(Q,r2)的匀强电场中，以O点为圆心，r为半径作一圆，a、b、c、d为圆周上四点，如图所示．在O点固定一带电荷量为－Q的点电荷，则a、b、c、d各点的合电场强度大小为()A．Ea＝0 B．Eb＝eq\r(2)EC．Ed＝0 D．Ec＝2E解析：－Q的点电荷在a、b、c、d四点处的场强大小均为E′＝keq\f(Q,r2)，方向分别由a、b、c、d四点沿半径指向O点，且大小E＝E′.在a、c两点，匀强电场E的方向与－Q点电荷在a、c两点产生的电场强度E′方向垂直，由电场强度合成定则，可得a、c两点合电场强度大小均为Ea＝Ec＝eq\r(E2＋E′2)＝eq\r(2)E；在b点，匀强电场E的方向与－Q点电荷的电场E′方向相同，该点的合电场强度大小为Eb＝2E；在d点，匀强电场E的方向与－Q点电荷的电场E′方向相反，该点的合电场强度大小为Ed＝0，A、B、D错误，C正确．答案：C5．如图所示，正电荷q在电场力的作用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以判定，它所在的电场是图中()解析：正电荷在电场力作用下做加速运动，运动方向与受力方向应相同；加速度越来越大，电场强度应越来越大，对应的电场线应越来越密，故D正确．故选D.答案：D6．如图所示，正方形ABCD的边长为l，B、D两顶点上同定着两个点电荷，若在顶点C上放置一带电量为＋Q的点电荷，则A点场强恰好为零，若将该点电荷移至正方形中心处，则A点场强为()A．keq\f(3Q,2l2)，由A指向CB．keq\f(3Q,2l2)，由C指向AC．keq\f(2Q,l2)，由A指向CD．keq\f(2Q,l2)，由C指向A解析：在顶点C上放置一带电量为＋Q的点电荷，则A点场强恰好为零，则B、D点在A点产生场强与C点在A点产生场强等大反向，EBD＝keq\f(Q,（\r(2)l）2)，由A指向C，将该点电荷移至正方形中心处，A点场强为EA＝keq\f(Q,（\f(\r(2),2)l）2)－keq\f(Q,（\r(2)l）2)＝keq\f(3Q,2l2)，由C指向A.故选B.答案：B7．如图所示，在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为eq\r(3)d.已知a点的场强大小为E，方向与ab连线垂直，b点的场强方向与ab连线成30°角．则点电荷Q的电性和b点的场强大小为()A．负电，4E B．负电，eq\f(E,4)C．正电，eq\f(E,4) D．正电，4E解析：依题意将场强Ea、Eb反向延长，交点即为点电荷所在的位置，可知电场方向向内，即指向点电荷本身，故该点电荷带负电；根据几何知识可得，a点到Q的距离为ra＝d，则b点到Q的距离为rb＝2d.a、b两点到Q的距离之比为1∶2，由E＝keq\f(Q,r2)可得a、b两点的场强之比为Ea∶Eb＝4∶1，得出Eb＝eq\f(Ea,4)＝eq\f(E,4)，故选B.答案：BB级等级提升8.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只受静电力作用)，则()A．a一定带正电，b一定带负电B．静电力对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：由题图知，b粒子的轨迹向右弯曲，b粒子受到的电场力方向向右，a的轨迹向左弯曲，a粒子受到的电场力方向向左，由于电场线方向未知，因此无法确定两个粒子的电性，选项A错误；由题图知，电场力方向与粒子速度方向的夹角都是锐角，所以电场力对两个粒子都做正功，动能都增大，速度都增大，选项B、C错误；向左电场线越来越疏，场强越来越小，则a所受电场力减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大，选项D正确．答案：D9．(多选)图甲为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，其速度—时间图像如图乙所示，则下列叙述正确的是()A．场强大小EA<EBB．场强大小EA>EBC．Q是正电荷，在B的右侧D．Q是负电荷，在A的左侧解析：由题图乙可知，电荷做加速度减小的加速运动．所以由A运动到B的过程中，由牛顿第二定律可知，电场力在减小，由F＝Eq知，E在减小，所以EA>EB，故A错误，B正确；由于A到B的过程中电子运动速度增加，根据动能定理可知，电场力对负电荷做正功，所以电场线的方向由B指向A，又EA>EB，场源电荷Q为负电荷且在A的左侧，故C错误，D正确．故选BD.答案：BD10.如图所示，一带电荷量为q＝－5×10－3C，质量为m＝0.1kg的小物块处于一倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰处于静止状态(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．(1)求电场强度的大小；(2)若从某时刻开始，电场强度减小为原来的eq\f(1,2)，求物块下滑距离L＝1.5m时的速度大小．解析：(1)小物块受力如图所示．由受力平衡，得qE－Nsinθ＝0，①mg－Ncosθ＝0，②由①②得E＝eq\f(mgtanθ,q)，代入数据，得E＝150N/C.(2)由牛顿第二定律，得mgsinθ－eq\f(Eq,2)cosθ＝ma，③又v2＝2aL，④由③④得v＝eq\r(gLsinθ)，代入数据，得v＝3m/s.答案：(1)150N/C(2)3m/s11.如图所示，用长为L＝10cm的绝缘细线将质量为m＝0.4kg的带电小球悬挂在天花板上，空间中存在方向水平向右、大小为E＝3×104N/C的匀强电场，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ＝37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)．(1)分析小球的带电性质；(2)求细线的拉力；(3)求小球的电荷量．解析：(1)对小球受力分析，由题意可知小球受沿电场方向的电场力，所以小球带正电．(2)小球受重力、向右的电场力和细线的拉力，处于静止状态，如图所示：则有cos37°＝eq\f(mg,T)，解得细线的拉力T＝eq\f(mg,