2021-2022高中物理人教版选修3-1作业：第一章第3节电场强度3Word版含解析

《电场强度》1．(多选)在电场中的某点A放一试探电荷＋q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小EA＝eq\f(F,q)，方向水平向右．下列说法中正确的是()A．在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2EAD．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2【解析】E＝eq\f(F,q)是电场强度的定义式，某点场强大小和方向与场源电荷有关，而与放入的试探电荷没有任何关系，故A、C错，B正确．又A点场强EA一定，放入试探电荷所受电场力大小为F＝qEA，当放入电荷量为2q的试探电荷时，试探电荷所受电场力应为2F，故D正确．【答案】BD2．(多选)把质量为m的正点电荷q在电场中由静止释放，在它运动的过程中如果不计重力，下述说法正确的是()A．点电荷的运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向，必与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】把正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，点电荷将沿电场线方向运动，如果电场线为曲线，点电荷一定不沿电场线方向运动，(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)，A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)，B不正确；而正点电荷的加速度方向，也即点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，所以C，D正确．故正确答案为C、D.【答案】CD3．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静止开始从A点沿电场线运动到B点，加速度变小．则这一电场可能是图中的()【解析】由题可知加速度减小，所以带电粒子所受的电场力逐渐减小，即电场线越来越稀疏，所以AD错误；且带电粒子仅在电场力作用下，据场强方向的规定可知，负电荷的运动轨迹与电场线的方向相反，故ABD错误，C正确．【答案】C4．(多选)如图1－3－7中带箭头的实线表示某个电场的电场线，实线间距相等且相互平行，一个带电离子从P处飞入这个电场，以下说法中正确的是()图1－3－7A．离子受的电场力方向一定向右B．离子受的电场力大小、方向都不变C．离子肯定向右偏转D．离子一定做匀变速运动【解析】由于不知电荷正负，所以不确定受力方向，A错，匀强电场中F＝Eq不变，合力不变，B、D正确，受力方向不确定，不能确定偏转方向，C错．【答案】BD5．(多选)如图1－3－8所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示a、b两点的场强大小，则()图1－3－8A．a、b两点场强方向相同B．电场线从a指向b，所以Ea＞EbC．电场线是直线，所以Ea＝EbD．不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb大小不能确定【解析】由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确．电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有Ea＞Eb；若此电场线为负点电荷电场中的，则有Ea＜Eb；若此电场线是匀强电场中的，则有Ea＝Eb；若此电场线是等量异种点电荷电场中的那一条直的电场线，则Ea和Eb的关系不能确定．故正确选项为A、D.【答案】AD6．如图1－3－9所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将做()图1－3－9A．自由落体运动B．曲线运动C．沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D．变加速直线运动【解析】烧断前，小球受三个力而平衡，线的拉力与重力和电场力的合力等大反向，烧断线后，拉力消失，而另外两个力不变，合力与拉力方向相反，则小球将沿着悬线的延长线做初速度为零的匀加速直线运动．故C正确．【答案】C7．(多选)真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为()A．F/Q B．F/qC．keq\f(q,r2) D．keq\f(Q,r2)【解析】由电场强度的定义可知A点场强为E＝F/q，又由库仑定律知F＝eq\f(kQq,r2)，代入后得E＝keq\f(Q,r2)，B、D对，A、C错．【答案】BD8.(2015·济南高二第一次调研)如图1－3－10所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q(负电荷)，不计重力，下列说法中正确的是()图1－3－10A．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．点电荷运动在O点时加速度为零，速度达最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零【解析】由等量同种电荷周围的电场线的分布可知，O点场强为零，从O点沿着中垂线向无穷远处延伸，场强先增大后减小，所以点电荷在从P到O的过程中，加速度可能先增大后减小，选项A、B错；但负电荷所受M、N点点电荷库仑力的合力方向竖直向下，到O点一直加速，选项C对；同理点电荷越过O点后，速度越来越小，但加速度先增大后减小，选项D错．【答案】C[超越自我·提升练]9．如图1－3－11所示，有一带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是()图1－3－11A．keq\f(q,9d2)＋keq\f(q,d2) B．keq\f(q,9d2)－keq\f(q,d2)C．0 D．keq\f(q,d2)【解析】点电荷在a点产生的场强大小E＝keq\f(q,d2)，方向向左，由题意，带电薄板在a点产生的场强大小E＝keq\f(q,d2)，方向向右．根据对称性，带电薄板在b点产生的场强大小E＝keq\f(q,d2)，方向向左，点电荷在b点产生的场强大小E＝keq\f(q,9d2)，方向向左，根据场强的叠加原理，可知A正确．【答案】A10．两带电荷量分别为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场强大小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，则该点的合场强E＝eq\f(kq,x2)＋eq\f(kq,L－x2)＝kq·eq\f(2x2－2Lx＋L2,x2L－x2)＝kq·eq\f(2x－\f(L,2)2＋\f(L2,2),x2L－x2)，由上式看出当x＝eq\f(L,2)时，合场强有最小值Emin＝eq\f(8kq,L2)＞0，所以A项正确．【答案】A11．光滑绝缘水平面上的带电小球A、B的质量分别为m1＝2g，m2＝1g，它们的电荷量相等，q1＝q2＝10－7C，A球带正电，B球带负电．现在水平恒力F1向右作用于A球，这时，A、B一起向右运动，且保持距离d＝0.1m不变，如图1－3－12所示．试问：F1图1－3－12【解析】A、B运动时距离保持不变，说明二者速度、加速度均相等．对于B，水平方向只受A的静电力F2，则aB＝eq\f(F2,m2)＝keq\f(q1q2,d2m2)＝9×109×eq\f(10－7×10－7,0.12×1×10－3)m/s2＝9m/s2.且aA＝aB＝9m/s2，由于加速度恒定，故小球向右做匀加速直线运动．选A、B整体为研究对象，静电力为系统内力，则F1＝(m1＋m2)a＝3×10－3×9N＝2.7×10－2N.【答案】2.7×10－2N做匀加速直线运动12．如图1－3－13所示，把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为E，有一质量为m、带电荷量为＋q的物体以初速度v0从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因数．图1－3－13【解析】物体受力情况如下图所