高中物理.电场强度课时作业选修讲义

PAGEPAGE4电场强度基础达标1．关于电场线的以下说法中，正确的是()A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B．沿电场线的方向，电场强度越来越小C．电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大D．顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变【解析】电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同，A错误；沿电场线方向，其疏密变化情况未知，所以电场强度大小不能判定，电荷的受力情况也不能判定，所以B、D错误；故只有C正确．【答案】C2．(多选)关于电场线的特征，下列说法中正确的是()A．如果某空间中的电场线是曲线，那么在同一条电场线上各处的场强不相同B．如果某空间中的电场线是直线，那么在同一条电场线上各处的电场强度相同C．如果空间中只存在一个孤立的点电荷，那么这个空间中的任意两条电场线都不相交；如果空间中存在两个以上的点电荷，那么这个空间中有许多电场线相交D．电场中任意两条电场线都不相交【解析】电场线是形象描述电场的物理量，根据电场线的特点可判断A、D正确．【答案】AD3．在电场中某点引入电量为q的正电荷，这个电荷受到的电场力为F，则()A．在这点引入电量为2q的正电荷时，该点的电场强度将等于eq\f(F,2q)B．在这点引入电量为3q的正电荷时，该点的电场强度将等于eq\f(F,3q)C．在这点引入电量为2e的正离子时，则离子所受的电场力大小为2eeq\f(F,q)D．若将一个电子引入该点，则由于电子带负电，所以该点的电场强度的方向将和在这一点引入正电荷时相反【解析】电场强度是描述电场的力的性质的物理量，它是由产生电场的电荷以及在电场中各点的位置决定的，与某点有无电荷或电荷的正负无关，所以排除选项中的A、B、D，而电场力F＝Eq不仅与电荷在电场中的位置有关，还与电荷q有关，该题中根据场强的定义式可知该点的场强大小为E＝eq\f(F,q)，则正离子所受的电场力大小应为F＝E·2e＝eq\f(F,q)·2e，故选项C正确．【答案】C4．(多选)把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是()A．点电荷运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致【解析】明确受力方向和加速度方向与合力的方向的关系．正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，电荷将沿电场线运动，电场线如果是曲线，电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动，其速度方向与受力方向重合，不符合曲线运动的条件)，故A选项不正确；由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外)，故B选项不正确；而点电荷的加速度方向，也即电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致，即与所在点的电场线的切线方向一致，故C、D选项正确．【答案】CD5．图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点．下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的右侧()A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|【解析】Q1、Q2产生的电场在P点叠加，利用矢量的合成按各项给出情况画出P点的合场强方向，可以判断答案为B.【答案】B6．下列选项中的各eq\f(1,4)圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各－eq\f(R,2)圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是()【解析】对于A项的情况，根据对称性，圆环在坐标原点O处产生的电场方向为左下方，且与横轴成45°角，大小设为E；对于B项的情况，两段圆环各自在O点处产生的场强大小均为E，方向相互垂直，然后再进行合成，合场强为eq\r(2)E；对于C项的情况，同理，三段圆环各自在O处产生的场强大小均为E，合场强为E；而D项的情况中，合场强为零，故B项正确．【答案】B7.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以给定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度—时间图象如图所示．则在图中这一电场可能是()【解析】由题中速度—时间图象可知，微粒的速度减小而加速度增大，电场力做负功，带负电的微粒由高电势向低电势处运动，且电场线越来越密，可知，选项A正确，选项B、C、D错误．【答案】A8.4．两块靠近的平行金属板A、B分别带上等量异种电荷后，在两板间就形成了大小、方向均相同的匀强电场，如图所示．若在A、B之间放入一个带电荷量为q的液滴，液滴恰好处于静止状态．若液滴质量为m，则这一匀强电场的场强大小E和液滴所带电荷的电性分别为()]A.mg/q、负电B．mg/q、正电C．q/mg、负电D．q/mg、负电【解析】平衡条件：qE＝mg⇒E＝eq\f(mg,q)，力方向和场强方向相反．所以带负电，故A正确．【答案】A5.如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点(离O点很近)由静止释放一点电荷q(负电荷)，不计重力，下列说法中错误的是()A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C．点电荷运动到O点时加速度为0，速度达到最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到点电荷速度为0【解析】两点电荷在O点电场强度刚好等大反向，合电场强度为0，电荷q在O点所受的力为0，加速度为0，而由图知，从O点往上、往下一小段位移内电场强度越来越强，加速度也就越大．从两侧往O点运动过程中，静电力与运动方向相同，物体做加速运动，故O点速度最大．综上所述，只有选项A错误．【答案】A6.如图所示，在绝缘的光滑水平面上有A、B两个点电荷，A带正电，B带负电，电量都是q，它们之间的距离为d.为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态，必须在水平方向加一个匀强电场．当两电荷都处于静止状态时，(已知静电力常量为k)求：(1)匀强电场的电场强度；(2)AB连线的中点处的电场强度；(3)若撤去匀强电场，再在AB连线上放置另一点电荷，A、B仍能保持静止状态吗？请简要讨论说明．【解析】(1)B对A的库仑力：FBA＝keq\f(q2,d2)，A电荷保持静止状态有：FBA＝qE，解得匀强电场的场强E＝eq\f(kq,d2)，方向水平向左．(2)A电荷在中点处产生的场强EA＝keq\f(4q,d2)，方向水平向右，B电荷在中点处产生的场强EB＝keq\f(4q,d2)，方向水平向右，故连线中点处的场强E＝EA＋EB－E＝eq\f(7kq,d2)，场强方向水平向右．(3)假设将一带正电的点电荷放置在AB连线上，讨论如下：①若放置在A的左侧，则A电荷所受合力向右，不可能静止；②若放置在AB之间，则B电荷所受合力向