2024-2025学年高中物理课时分层作业3电场强度含解析粤教版选修3-1

PAGE6-电场强度(时间：40分钟分值：100分)选择题(本题共8小题，每小题6分)1．(多选)下列关于电场和电场强度的说法正确的是()A．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B．电场是人为设想出来的，其实并不存在C．某点的场强越大，则同一电荷在该点所受到的电场力越大D．某点的场强方向为摸索电荷在该点受到的电场力的方向AC[电场是电荷四周客观存在的一种特别物质，电荷间的相互作用是通过电场产生的，不是假想的，故A正确，B错误；由E＝eq\f(F,q)得，F＝Eq，当q肯定时，E越大，F越大，所以C正确；场强方向规定为正电荷在该点所受的电场力方向，与负电荷所受的电场力的方向相反，D错误．]2．一个摸索电荷q，在电场中某点受到的电场力为F，该点的场强为E，下列选项中能正确反映q、E、F三者关系的是()C[本题考查的学问点是电场强度与电场本身、摸索电荷的关系．电场强度E由电场本身确定，与摸索电荷无关，即E不与F成正比，也不与q成反比，但F与q成正比．故正确答案为C.]3．(多选)四种电场中分别标有a、b两点，两点电场强度相同的是()甲乙丙丁A．甲图：与点电荷等距的a、b两点B．乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图：匀强电场中的a、b两点BD[A项甲图中两点电场线方向不同，故电场强度的方向不同，故A错误；B项a、b两点电场线方向均为水平向左，且两点关于连线对称，电场强度相等，故B正确；C项a、b两点的场强方向不同，故C错误；D项a、b两点都处在匀强电场中，电场强度相同，故D正确]4．(多选)把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中假如不计重力，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样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样D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一样CD[明确受力方向和加速度方向与电场线的方向的关系．正点电荷q由静止释放，假如电场线为直线，电荷将沿电场线运动，电场线假如是曲线，电荷肯定不沿电场线运动(因为假如沿电场线运动，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样(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样，即与所在点的电场线的切线方向一样，故C、D选项正确．]5．如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布状况．设该电场中A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，则A、B两点()A．EA＝EB，电场方向相同B．EA<EB，电场方向相同C．EA>EB，电场方向不同D．EA<EB，电场方向不同D[电场线的疏密表示电场强弱，由题图可知，B点密集，A点稀疏，故EA<EB，又某点的电场方向为电场线上该点的切线方向，A、B两点的电场方向不同，故A、B、C错误，D正确．]6．如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°角．关于Ea、Eb的关系，以下结论正确的是()A．Ea＝eq\f(\r(3),3)Eb B．Ea＝eq\f(1,3)EbC．Ea＝eq\r(3)Eb D．Ea＝3EbD[由题图可知，rb＝eq\r(3)ra，再由E＝eq\f(kQ,r2)可知，eq\f(Ea,Eb)＝eq\f(req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(b)),req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(a)))＝eq\f(3,1)，Ea＝3Eb，故D项正确．]7．如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受电场力作用，质点加速度渐渐增大的是()ABCDB[电场线疏密表示电场强度的大小，沿电场线的方向．A选项中电场强度减小；B选项中电场强度增大；C选项中电场强度不变；D选项中电场强度先增大后减小，再由a＝eq\f(F,m)＝eq\f(qE,m)知，a∝E，故本题选B.]8.点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在()A．A和B之间 B．B左侧C．A右侧 D．A的右侧及B的左侧B[依据点电荷电场公式E＝keq\f(q,r2)可知，在A和B之间时，由于两个电荷产生的电场方向相同，所以合电场肯定不为零，故A错误；假如在B的左侧，电荷A产生的电场强度向左，B产生的电场强度向右，电场强度方向相反，但由于A的电量大于B的电量，且A较远，由点电荷场强公式E＝keq\f(q,r2)可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零，B正确；假如在A的右侧，两个电场方向一个向左，一个向右，但是距离A较近，并且A的电荷量大，所以两个电场的矢量和不行能为零，C、D错误．]一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1．(多选)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)，如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是()A．这两点电荷肯定是同种电荷B．这两点电荷肯定是异种电荷C．D、C两点电场强度相等D．C点的电场强度比D点的电场强度大BD[由题图可知，电场线关于中垂线对称，两点电荷肯定是等量异种电荷，A错误，B正确；中垂线上，C点场强最大，离C点越远，场强越小，C错误，D正确．]2.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图所示．则A、B两点所在区域的电场线分布状况可能是下列选项中的()C[由v-t图知，负电荷的加速度越来越大，可知A→B电场线越来越密，负电荷仅在电场力作用下由静止释放肯定逆着电场线运动，所以只有C正确．]3．AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q()A．应放在A点，Q＝2q B．应放在B点，Q＝－2qC．应放在C点，Q＝－q D．应放在D点，Q＝－qC[依据平行四边形定则，可知＋q和－q在O点产生的合场强大小等于其中一个点电荷在O点产生的场强的大小，方向水平向右，要使圆心处的电场强度为零，应在C点放一个电荷量Q＝－q的点电荷或在D点放一个电荷量Q＝＋q的点电荷，C选项正确．]4.直角坐标系xOy中，M、N两点位于y轴上，G、H两点坐标如图．M、N两点各固定一正点电荷，一电量为Q的负点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该负点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为()A．eq\f(3kQ,4d2)，沿x轴正向 B．eq\f(3kQ,4d2)，沿x轴负向C．eq\f(5kQ,4d2)，沿x轴正向 D．eq\f(5kQ,4d2)，沿x轴负向A[G点处的电场强度恰好为零，说明负电荷在G点产生的场强与两个正电荷在G点产生的合场强大小相等方向相反，依据点电荷的场强公式可得，负电荷在G点的场强为eq\f(kQ,d2)，两个正电荷在G点的合场强也为eq\f(kQ,d2)，当负点电荷移到G点时，负电荷与H点的距离为2d，负电荷在H点产生的场强为eq\f(kQ,4d2)，方向沿x轴负方向，由于GH对称，所以两个正电荷在G点和H点产生的场强大小相等方向相反，大小为eq\f(kQ,d2)，在H点的方向沿x轴正方向，所以H点处合场强的大小为E＝eq\f(kQ,d2)－eq\f(kQ,4d2)＝eq\f(3kQ,4d2)，方向沿x轴正方向，故A正确，B、C、D错误．]二、非选择题(28分)5.(14分)如图所示，半径为R的橡胶圆环，匀称带有电荷量为Q的正电荷，现从环上截去长Δs的一小段，若Δs≪R，且圆环剩余部分的电荷分布不变，则求圆环剩余部分的电荷在环心O处产生的场强大小和方向．[解析]因为圆环上电荷分布的对称性，原来圆心处的合场强为零，当截掉一小段Δs后，其余部分的电荷分布不变，则只有Δs正对的另一端的同样一小段上的电荷产生的电场没有抵消，即为后来圆心处的场强．单位长度带电荷量δ＝eq\f(Q,2πR)，Δs长的一段带电荷量q＝Δsδ＝eq\f(QΔs,2πR).因Δs≪R，q可看作点电荷，所以圆心处场强E＝keq\f(q,R2)＝eq\f(kQΔs,2πR3)，方向由O指向Δs.[答案]eq\f(kQΔs,2πR3)由O指向Δs6.(14分)在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2m和5m.已知放在A、B两点的摸索电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟摸索电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的摸索电荷带正电，放在B(1)B点的电场强度的大小和方向．(2)试推断点电荷Q的电性，并确定点电荷Q位置坐标．[解析](1)由题图可得B点电场强度的大小EB＝eq\f(F,q)＝eq\f(1,0.4)N/C＝2.5N/C.因B点的摸索电荷带负电，而受力指向x轴的正方向，故B点场强的方向沿x轴负方向．(2)因A点的正电荷受力和B点的负电