2021-2022高中物理3-1作業(yè)：1.3電場(chǎng)及其描述

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精PAGE10-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精課時(shí)分層作業(yè)（三)電場(chǎng)及其描述(時(shí)間:40分鐘分值:100分）一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．如圖所示，是在一個(gè)電場(chǎng)中A、B、C、D四點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí)，測(cè)得的試探電荷的電荷量與它所受靜電力的函數(shù)關(guān)系圖象，那么下列敘述正確的是()A．A、B、C、D四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B．A、B、C、D四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系是ED〉EA>EB〉ECC．A、B、C、D四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系是EA>EB〉ED>ECD．無(wú)法確定這四個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系B[題圖中給出了A、B、C、D四個(gè)位置上試探電荷所受靜電力大小與其電荷量的變化關(guān)系，由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E＝eq\f(F，q）可知,Fq圖象的斜率代表電場(chǎng)強(qiáng)度。斜率大的電場(chǎng)強(qiáng)度大，斜率小的電場(chǎng)強(qiáng)度小。故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。]2．在電場(chǎng)中某點(diǎn)引入電荷量為q的正電荷,這個(gè)電荷受到的電場(chǎng)力為F，則(）A．在這點(diǎn)引入電荷量為2q的正電荷時(shí)，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度將等于eq\f(F,2q）B．在這點(diǎn)引入電荷量為3q的正電荷時(shí),該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度將等于eq\f(F，3q)C．在這點(diǎn)引入電荷量為2e的正離子時(shí),則離子所受的電場(chǎng)力大小為2e·eq\f（F,q)D．若將一個(gè)電子引入該點(diǎn),則由于電子帶負(fù)電，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?qū)⒑驮谶@一點(diǎn)引入正電荷時(shí)相反C[電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，它是由產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷以及在電場(chǎng)中各點(diǎn)的位置決定的，與某點(diǎn)有無(wú)電荷或電荷的正負(fù)無(wú)關(guān)，所以排除選項(xiàng)中的A、B、D，而電場(chǎng)力F＝Eq不僅與電荷在電場(chǎng)中的位置有關(guān),還與電荷q有關(guān)，該題中根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的定義式可知該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E＝eq\f(F,q)，則電荷量為2e的正離子所受的電場(chǎng)力大小應(yīng)為F＝E·2e＝eq\f(F,q）·2e，C正確.]3．以下關(guān)于電場(chǎng)線的說(shuō)法中，正確的是（)A．電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都與電荷在該點(diǎn)的受力方向相同B．沿電場(chǎng)線的方向,電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小C．電場(chǎng)線越密的地方，同一檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力越大D．順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷,電荷所受電場(chǎng)力的大小一定不變C［電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都與正電荷在該點(diǎn)所受靜電力方向相同，與負(fù)電荷所受靜電力方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;只說(shuō)沿電場(chǎng)線的方向，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小無(wú)法確定,如沿電場(chǎng)線的方向，正電荷形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小，負(fù)電荷形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，由公式F＝qE可知選項(xiàng)C正確；順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，只要電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小發(fā)生變化,則F＝E·q就發(fā)生變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.]4．一正電荷在電場(chǎng)中由P到Q做加速運(yùn)動(dòng)且加速度越來(lái)越大，則如圖所示的四個(gè)電場(chǎng)線正確的是（）ABCDC[加速度越大，則電荷受電場(chǎng)力越大,也就是場(chǎng)強(qiáng)越大,即電場(chǎng)線越密。］5．如圖所示是點(diǎn)電荷Q周?chē)碾妶?chǎng)線,以下判斷正確的是()A．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度A［電場(chǎng)線總是從正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于無(wú)窮遠(yuǎn)處或負(fù)電荷。所以Q是正電荷，電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)，疏的地方電場(chǎng)弱,所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故選項(xiàng)A正確。］6．(多選）真空中距點(diǎn)電荷(電荷量為Q)為r的A點(diǎn)處，放一個(gè)電荷量為q（q?Q)的點(diǎn)電荷，q受到的電場(chǎng)力大小為F，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為()A．eq\f(F,Q）B．eq\f（F,q）C．keq\f(q，r2）D．keq\f(Q，r2）BD[E＝eq\f（F,q)中q指的是試探電荷,E＝eq\f(kQ，r2)中Q指的是場(chǎng)源電荷，故B、D正確。]二、非選擇題（14分）7．如圖所示，在一帶負(fù)電的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B,如在B處放置一個(gè)q1＝－2.0×10－8C的電荷,測(cè)出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則：（1)B處場(chǎng)強(qiáng)多大?方向如何？(2）如果換成一個(gè)q2＝＋4。0×10－7C的電荷放在B點(diǎn)，其受力多大?此時(shí)B處場(chǎng)強(qiáng)多大?（3)如果將B處電荷拿走，B處的場(chǎng)強(qiáng)是多大?[解析](1）由場(chǎng)強(qiáng)公式可得EB＝eq\f（F1，|q1｜)＝eq\f(4。0×10－6,2.0×10－8)N/C＝200N/C,因?yàn)槭秦?fù)電荷，所以場(chǎng)強(qiáng)方向與F1方向相反。（2)q2在B點(diǎn)所受靜電力F2＝q2EB＝4。0×10－7×200N＝8。0×10－5N，方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，也就是與F1方向相反。此時(shí)B處場(chǎng)強(qiáng)仍為200N/C，方向與F1方向相反。(3）某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小與有無(wú)試探電荷無(wú)關(guān)，故將B處電荷拿走,B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小仍為200N/C。[答案]（1）200N/C方向與F1方向相反（2)8。0×10－5N200N/C(3）200N/C一、選擇題(本題共4小題，每小題6分,共24分)1．一個(gè)檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為F,這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在下圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是（）ABCDD［電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與放入該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷及其所受電場(chǎng)力無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)誤；檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F＝Eq，F(xiàn)與q成正比,C錯(cuò)誤，D正確。］2．在等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上有A、B兩點(diǎn)，如圖所示，下列結(jié)論正確的是()A．EA＜EB，方向相同B．EA不可能等于EB，且方向相反C．EA和EB大小不可能相等，但方向相同D．EA和EB大小有可能相等，方向相同D[等量同種電荷連線中點(diǎn)O的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，無(wú)窮遠(yuǎn)處也為零,故從O點(diǎn)沿著中垂線到無(wú)窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,場(chǎng)強(qiáng)最大的位置可能在AB連線之間，AB連線之外，故EA與EB的大小關(guān)系不確定。但方向是相同的，故D正確.]3．（多選)如圖所示,實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，a、b兩帶電粒子從電場(chǎng)中的O點(diǎn)以相同的初速度飛出.僅在電場(chǎng)力作用下，兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，則(）A．a(chǎn)一定帶正電,b一定帶負(fù)電B．a(chǎn)的加速度減小，b的加速度增大C．a(chǎn)受到的電場(chǎng)力增大，b受到的電場(chǎng)力減小D．a(chǎn)受到的電場(chǎng)力減小，b受到的電場(chǎng)力增大BD［a、b兩帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),說(shuō)明兩帶電粒子應(yīng)向各自所受電場(chǎng)力的方向偏轉(zhuǎn)，但不知場(chǎng)強(qiáng)方向，無(wú)法判定電荷的正負(fù)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。因?yàn)閎粒子向電場(chǎng)線密集的地方偏轉(zhuǎn)，所以b受到的電場(chǎng)力增大，加速度增大；而a粒子向電場(chǎng)線稀疏的地方偏轉(zhuǎn)，故a受到的電場(chǎng)力減小，加速度減小,選項(xiàng)B、D正確，C錯(cuò)誤。］4．如圖所示，在光滑絕緣水平面上,三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上；a、b帶正電,電荷量均為q，c帶負(fù)電.整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力常量為k。若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為（）A．eq\f（\r（3)kq，3l2)B．eq\f(\r(3)kq，l2）C．eq\f（3kq，l2）D．eq\f（2\r（3)kq，l2）B［帶電小球a、b在小球c位置處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ea＝Eb＝eq\f（kq，l2），方向如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則，其合場(chǎng)強(qiáng)大小為Eab＝2keq\f(q，l2)·cos30°＝eq\f(\r（3）kq，l2)，由題意知,電場(chǎng)Eab應(yīng)與外加的勻強(qiáng)電場(chǎng)E等大反向，即E＝eq\f（\r(3）kq,l2)，B正確。］二、非選擇題（本題共2小題，共26分）5．（12分）如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電液滴，在大小為E，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài),求：(1)這個(gè)液滴帶什么電？電荷量為多少？(2）當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)的大小突然變?yōu)樵瓉?lái)的一半，方向保持不變時(shí)，液滴向什么方向運(yùn)動(dòng)?其加速度為多少？[解析]（1）液滴受重力、電場(chǎng)力處于靜止?fàn)顟B(tài),電場(chǎng)力方向豎直向上，電場(chǎng)方向豎直向上，故液滴帶正電；又重力與電場(chǎng)力平衡，qE＝mg，解得q＝eq\f（mg，E)。（2)當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)的大小突然變?yōu)樵瓉?lái)的一半,方向保持不變時(shí)，電場(chǎng)力變?yōu)樵瓉?lái)的一半，小于重力,故液滴向下運(yùn)動(dòng)；mg－qeq\f(E,2）＝ma，代入數(shù)據(jù)得a＝eq\f（g,2）。[答案]（1）正電eq\f（mg,E)(2）向下運(yùn)動(dòng)eq\f(1，2)g6．(14分）豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度為E.在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球。絲線跟豎直方向成θ角時(shí)小球恰好平衡,小球與右側(cè)金屬板相距為b,如圖所示。求：（1）小球所帶電荷量q是多少?（2)若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長(zhǎng)時(shí)間？[解析］（1）由于小球處于平衡狀態(tài),對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示。Tsinθ＝qE，Tcosθ＝mg，解得q＝eq\f（mgtanθ，E)。（2)因帶電小球受力平衡,重力與電場(chǎng)力的合力與絲線的拉力大小相等，故剪斷絲線后小球所受重力、電場(chǎng)力的合力等于eq\f（mg,cosθ），小球的加速度a＝