新教材同步系列2024春高中物理课时分层作业3电场电场强度粤教版必修第三册

课时分层作业(三)电场电场强度题组一对电场强度的理解1．(多选)真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处，放一个电荷量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，静电力常量为k，则A点的场强为()A．FQ B．C．kqr2 D．2．关于电场，下列说法正确的是()A．E＝Fq，若qB．E＝kQr2中，E与Q成正比，而与rC．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各处的场强相同D．电场中某点场强的方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向3．一个摸索电荷在电场中某点受到的静电力为F，这一点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是()ABCD题组二对电场线的理解4．在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()A．甲图中与点电荷等距的a、b两点B．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图中非匀强电场中的a、b两点5．取一个铜质小球置于圆形玻璃器皿中心，将蓖麻油和头发碎屑于玻璃器皿内拌匀。用起电机使铜球带电时，铜球四周的头发碎屑会呈现如图所示的发散状图样。下列说法正确的是()A．电场线是真实存在的B．发散状的黑线是电场线C．带电铜球四周存在着电场D．只在发散状的黑线处存在着电场6．(多选)某电场的电场线分布如图所示，则()A．电荷P带正电B．电荷P带负电C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．正摸索电荷在c点受到的静电力大于在d点受到的静电力题组三电场强度的叠加7．(2024·山东卷)半径为R的绝缘细圆环固定在如图所示位置，圆心位于O点，环上匀称分布着电荷量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为ΔL的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，q为()A．正电荷，q＝QΔLB．正电荷，q＝3C．负电荷，q＝2QΔLD．负电荷，q＝28．如图所示，a、b、c、d四个点在同一条直线上，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处固定有一电荷量为Q的正点电荷，在d点处固定有另一个电荷量未知的点电荷，除此之外无其他电荷，已知b点处的场强为零，则c点处场强的大小为(k为静电力常量)()A．0 B．k15QC．kQ4R29．如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2.0m。若将电荷量均为q＝＋2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，3(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向。10．(多选)如图所示，金属板带电量为＋Q，质量为m的金属小球带电量为＋q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L，重力加速度为g。下列说法正确的是()A．＋Q在小球处产生的场强为E1＝kQB．＋Q在小球处产生的场强为E1＝mgC．＋q在O点产生的场强为E2＝kqD．＋q在O点产生的场强为E2＝mg11．(多选)如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量同种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法正确的是()A．A、B两处场强相同B．C、D两处场强不同C．在虚线AB上O点的场强最小D．在虚线CD上O点的场强最大12．如图所示，匀强电场方向与倾斜的天花板垂直，一带正电的物体在天花板上处于静止状态，则下列推断不正确的是()A．天花板与物体间的弹力不行能为零B．天花板对物体的摩擦力不行能为零C．物体受到天花板的摩擦力随电场强度E的增大而增大D．在渐渐增大电场强度E的过程中，物体受到天花板的弹力渐渐增大13．如图所示，在电场强度为E的匀强电场中，以O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直且过圆心的两条直线和圆周的交点，且bd平行于电场线。当把一摸索电荷＋q放在d点恰好平衡(不计重力，静电力常量为k)，则：(1)匀强电场的电场强度E的大小、方向如何？(2)摸索电荷＋q放在点c时，受力Fc的大小、方向如何？(3)摸索电荷＋q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何？课时分层作业(三)12345678101112BDBDCCADCBBCBCC1．BD[E＝Fq中q指的是摸索电荷，E＝kQr22．B[E＝Fq中的q为摸索电荷的电荷量，而电场中某处的电场强度是由电场本身确定，与摸索电荷无关，故A错误；公式E＝kQr2为点电荷电场强度的确定式，所以E与Q成正比，与r23．D[电场中某点的电场强度由电场本身的性质确定，与放入该点的摸索电荷及其所受静电力无关，A、B错误；摸索电荷在该点受到的静电力F＝qE，F正比于q，C错误，D正确。]4．C[题图甲中与点电荷等距的a、b两点，电场强度大小相等、方向不相反，故A错误；题图乙中，依据电场线的疏密及对称性可推断，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，故B错误；题图丙中，两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点，电场强度大小相等、方向相反，故C正确；题图丁中，依据电场线的疏密可推断，b点的电场强度大于a点的电场强度，且方向不相反，故D错误。]5．C[电场可以用电场线来描述，电场线是人为假想出来的线，其实并不存在，故A、B错误；电场是电荷四周空间里存在的一种特别物质，只要有电荷，就肯定有电场，故C正确；放射状的黑线只是通过试验来形象地模拟并描述电场线分布的，没有黑线处也依旧存在着电场，故D错误。]6．AD[电场线从正电荷动身，故A正确，B错误；从电场线的分布状况可知，b点的电场线比a点的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；c点的电场线比d点的密，则c点的电场强度大于d点的电场强度，所以正摸索电荷在c点受到的静电力大于在d点受到的静电力，故D正确。]7．C[在取走A、B处两段小圆弧上的电荷之前，整个圆环上的电荷在O点产生的场强为零，而取走的A、B处的电荷的电量qA＝qB＝Q2πRΔL，qA、qB在O点产生的合场强为EAB＝kQ2πRΔLR2＝kQΔL2πR3，方向为从O指向C，故取走A、B处的电荷之后，剩余部分在O点产生的场强大小为kQΔL2πR3，方向由C指向O，而点电荷q放在D点后，O点场强为零，故q在O点产生的场强与8．B[据题意可知，b点处的场强为零，说明a处和d处的两个点电荷在b处产生的场强大小相等、方向相反，则有kQR2＝kQ'2R2，得Q′＝4Q，电性与Q相同。则Q在c点产生的场强大小E1＝kQ2R2＝kQ4R2，方向向右；Q′在c点产生的场强大小E2＝kQ'R2＝k4QR9．解析：(1)依据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为F＝kq代入数据得F＝9.0×10-3N。(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1＝kqA、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E＝2E1cos30°代入数据得E≈7.8×103N/C场强E的方向沿y轴正方向。答案：(1)9.0×10-3N(2)7.8×103N/C方向沿y轴正方向10．BC[对金属小球受力分析，如图所示F＝mgtanα，故＋Q在小球处产生的场强为E1＝Fq＝mgtanαq，A错误，B正确；依据点电荷的场强公式，＋q在O点产生的场强为E11．BC[依据等量同种电荷的电场分布特点，如图所示，可知A、B两处的电场强度大小相等，方向相反，故A错误；C、D两处的电场强度大小相等，方向相反，故B正确；O点场强为零，在虚线AB上O点的场强最小，在虚线CD上O点的场强也最小，故C正确，D错误。]12．C[因为物体处于静止状态，所以合力为零，由题图可知，物体所受的力有竖直向下的重力和垂直天花板的电场力，而在这两个力作用下物体不行能处于静止状态，物体相对于天花板有沿天花板向下的运动趋势，故物体肯定受到摩擦力作用，产生摩擦力的条件一是有弹力，二是有相对运动或者相对运动趋势，故有摩擦力肯定有弹力，A、B不符合题意；物体受力分析如图所示，依据平衡条件得F＝N＋Gcosα，f＝Gsinα，在增大电场强度E的过程中，即F增大，N增大，最大静摩擦力增大，而物体受到的静摩擦力f不变，物体将始终保持静止，故C符合题意，D不符合题意。]13．解析：(1)对摸索电荷在d点时进行受力分析，如图所示，由题意可知F1＝kQqr2，F2由于F1＝F2所以qE＝k