2017-2018學年度高中物理 第一章 靜電場 第3節(jié) 電場 電場強度和電場線課時訓練【含解析】教科版選修3-1

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1、 第3節(jié)　電場　電場強度和電場線 【測控導航】 知識點 題號 1.電場及電場強度 1(易),2(易),5(易) 2.電場線 3(易),4(易) 3.場強的疊加 6(中),8(中),10(難) 4.電場與其他知識的綜合 7(中),9(中) 1.在電場中的某點放一個檢驗電荷,其電荷量為q,受到的電場力為F,則該點的電場強度為E=Fq,下列說法正確的是(　D　) A.若移去檢驗電荷,則該點的電場強度為0 B.若檢驗電荷的電荷量變?yōu)?q,則該點的場強變?yōu)?E C.若放置到該點的檢驗電荷變?yōu)?2q,則場中該點的場強大小不變,但方向相反 D.若放置到該點的檢驗電荷

2、變?yōu)?2q,則場中該點的場強大小、方向均不變 解析:電場中某點場強的大小和方向由電場本身決定,與放入該點的檢驗電荷無關(guān),與在該點是否放檢驗電荷無關(guān),故選D. 2.對于由點電荷Q產(chǎn)生的電場,下列說法中正確的是(　B　) A.電場強度的定義式仍成立,即E=FQ,式中的Q就是產(chǎn)生電場的點電荷 B.在真空中電場強度的表達式為E=kQr2,式中的Q就是產(chǎn)生電場的點 電荷 C.在真空中E=kq/r2,式中的q是試探電荷 D.以上說法都不對 解析:E=Fq是電場強度的定義式,適用于任何電場,式中q為試探電荷而非場源電荷,選項A錯誤;而E=kQr2為點電荷Q產(chǎn)生電場強度的決定式,式中Q為場源電

3、荷,選項B正確,C錯誤. 3.(2017濟南一中期中)如圖為真空中兩點電荷A,B形成的電場中的一簇電場線,已知該電場線關(guān)于虛線對稱,O點為A,B電荷連線的 中點,a,b為其連線的中垂線上對稱的兩點,則下列說法正確的是(　D　) A.A,B可能是帶等量異號的正、負電荷 B.A,B可能是帶不等量的正電荷 C.a,b兩點處無電場線,故其電場強度可能為零 D.同一試探電荷在a,b兩點處所受靜電力大小相等,方向一定相反 解析:從電場線向外且對稱可知,A,B點電荷帶等量正電荷,故選項A,B錯誤;根據(jù)電場的疊加,a點處的電場強度方向向上,b點處的電場強度方向向下,且由于對稱性可知,兩點電場

4、強度大小相等,因此將同一試探電荷放在a,b兩點處所受靜電力大小相等,故選項C錯誤,D 正確. 4.(2017菏澤高三質(zhì)檢)如圖所示,一電子沿等量異種電荷的中垂線由A→O→B勻速飛過,電子的重力不計,則電子所受另一個力的大小和方向的變化情況是(　B　) A.先變大后變小,方向水平向左 B.先變大后變小,方向水平向右 C.先變小后變大,方向水平向左 D.先變小后變大,方向水平向右 解析:等量異種電荷的電場線分布如圖(甲)所示,由圖中電場線的分布可以看出,從A到O,電場線由疏到密;從O到B,電場線由密到疏,所以從A→O→B,電場強度應由小變大,再由大變小,而電場強度的方向沿電場線的

5、切線方向,為水平向右,如圖(乙)所示.由于電子處于平衡狀態(tài),所受的合外力必為零,故另一個力應與電子所受的電場力大小相等、方向相反.電子所受的電場力方向與場強方向相反,即水平向左,電子從A→O→B過程中,電場力由小變大,再由大變小,故另一個力方向應水平向右,其大小先變大后變小,所以選項B正確. 5.(多選)如圖所示,圖(甲)中AB是一個點電荷電場中的電場線,圖(乙)則是放在電場線上a,b處的檢驗電荷的電荷量與所受電場力間的函數(shù)圖線,由此可知以下判斷可能正確的是(　AC　) A.場源是正電荷,位于a點的左側(cè) B.場源是正電荷,位于b點的右側(cè) C.場源是負電荷,位于a點的左側(cè) D.

6、場源是負電荷,位于b點的右側(cè) 解析:比值Eq表示電場強度,根據(jù)Fq圖線,可知Ea>Eb.由點電荷電場強度表達式E=kQr2可知,ra

7、在A處放一個-q的點電荷與在A處同時放一個+q和-2q的點電荷的效果相當,因此可以認為O處的場是六個+q和一個-2q的點電荷產(chǎn)生的場合成的,六個+q處于對稱位置上,在圓心O處產(chǎn)生的合場強為0,所以O點的場強相當于-2q在O處產(chǎn)生的場強.故選C. 7.一負電荷從電場中A點由靜止釋放,只受電場力作用,沿電場線運動到B點,它運動的速度—時間圖像如圖所示,則A,B兩點所在區(qū)域的電場線分布情況可能是(　C　) 解析:由速度—時間圖像可知,負電荷做加速度逐漸增大的加速運動,再由電場線的分布特點可知C選項正確. 8.(2017福建大田名校模擬)下列選項中的各14圓環(huán)大小相同,所帶電荷量已在

8、圖中標出,且電荷均勻分布,各14圓環(huán)間彼此絕緣.坐標原點O處電場強度最大的是(　B　) 解析:由對稱原理可知,A,C圖中在O點的場強大小相等,D圖中在O點場強為0,因此B圖中兩14圓環(huán)在O點合場強最大,選項B正確. 9.(多選)某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受電場力作用,其運動軌跡如圖中虛線所示,由M運動到N,以下說法正確的是(　ACD　) A.粒子必定帶正電荷 B.由于M點沒有電場線,粒子在M點不受電場力的作用 C.粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度 D.粒子在M點的動能小于在N點的動能 解析:根據(jù)電荷運動軌跡彎曲的情況,可以確定點電荷受電場力的方向

9、沿電場線方向,故此點電荷帶正電,選項A正確;由于電場線越密,電場強度越大,點電荷受到的電場力就越大,根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大,故此點電荷在N點加速度大, 選項C正確;粒子從M點運動到N點,電場力做正功,根據(jù)動能定理得此點電荷在N點的動能大,故選項D正確. 10.如圖所示,真空中,帶電荷量分別為+Q和-Q的點電荷A,B相距為r,則: (1)點電荷A,B在中點O產(chǎn)生的場強分別為多大?方向如何? (2)兩點電荷連線的中點O的場強為多大? (3)在兩點電荷連線的中垂線上,距A,B兩點都為r的O′點的場強 如何? 解析:(1)如圖(甲)所示,A,B兩點電荷在O點產(chǎn)生的場強方向相同,均由A→B.A,B兩點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度EA=EB=kQ(r2)2=4kQr2. (2)O點的場強為EO=EA+EB=8kQr2,方向由A→B. (3)如圖(乙)所示,EA′=EB′=kQr2,由矢量圖所形成的等邊三角形可知,O′點場強EO=EA′=EB′=kQr2,方向與A,B的中垂線垂直,由A→B. 答案:(1)4kQr2　方向由A→B　(2)8kQr2　方向由A→B　(3)kQr2　 方向 由A→B 5