高中物理 1-3 電場強度規(guī)范訓練 粵教版選修3-1

第3節(jié)電場強度(時間：60分鐘)知識點一電場及電場強度1．電場中有一點P，下列說法中正確的是 ()．A．若放在P點的試探電荷的電荷量減半，則P點的場強減半B．若P點無試探電荷，則P點的場強為零C．P點的場強越大，則同一電荷在P點所受到的電場力越大D．P點的場強方向為試探電荷在該點受到的電場力的方向解析試探電荷受到的電場力F與其所帶電量q的比值，即為該點的場強．場強的大小跟電場本身有關，與試探電荷的電荷量、電性無關，故A、B錯；由E＝eq\f(F,q)得．F＝Eq，當q一定時，E越大，F(xiàn)越大，所以C正確；場強方向規(guī)定為正電荷在該點受到的電場力方向，與負電荷受電場力的方向相反．D錯誤．答案C圖1－3－92.在電場中的A、B兩處分別引入不同的試探電荷q，得到試探電荷所受的電場力隨電荷量變化的關系如圖1－3－9所示，則 ()．A．EA＞EBB．EA＜EB[C．EA＝EBD．不能判定EA、EB的大小解析根據(jù)電場強度的定義式E＝eq\f(F,q)，電場強度與圖中圖線的斜率相對應，故EA＞EB.A項正確．答案A知識點二電場強度的疊加圖1－3－103．如圖1－3－10所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，將帶有等量電荷q的正、負點電荷放在圓周上，它們的位置關于AC對稱．要使圓心O處的電場強度為零，可在圓周上再放置一個適當電荷量的正點電荷＋Q，則該點電荷＋Q應放在 ()．A．A點 B．B點C．C點 D．D點[解析由電場的疊加原理和對稱性可知，＋q、－q在O點的合場強方向應沿OD方向，要使O點的合場強為零，放上的電荷＋Q在O點的場強方向應與＋q、－q在O點的合場強方向相反，所以D正確．答案D圖1－3－114.(永泰高二檢測)如圖1－3－11所示，有一水平方向的勻強電場，場強大小為900N/C，在電場內(nèi)一水平面上作半徑為10cm的圓，圓上取A、B兩點，AO沿E方向，BO⊥OA，另在圓心處放一電量為10－9C的正點電荷，則A處場強大小EA＝____________N/C，B處的場強大小EB＝________N/C.解析由E＝keq\f(Q,r2)，點電荷在A處產(chǎn)生的場強EA＝900N/C，方向向左，所以A處合場強為零．點電荷在B處產(chǎn)生的場強EB＝900N/C，方向向下，所以B處合場強為1.27×103N/C.答案01.27×103知識點三電場線圖1－3－125．(山東高考題改編)某電場的電場線分布如圖1－3－12所示，下列說法正確的是 ()A．c點的電場強度大于b點的電場強度B．若將一試探電荷＋q由a點釋放，它將沿電場線運動到b點C．b點的電場強度大于d點的電場強度D．a(chǎn)點和b點的電場強度的方向相同解析電場線的疏密表征了電場強度的大小，由題圖可知Ea＜Eb，Ed＞Ec，Eb＞Ed，Ea＞Ec，故選項C正確、選項A錯誤。由于電場線是曲線，由a點釋放的正電荷不可能沿電場線運動，故選項B錯誤．電場線的切線方向為該點電場強度的方向，a點和b點的切線不在同一條直線上，故選項D錯誤．答案C6．在如圖1－3－13所示的四種電場中，分別標記有a、b兩點．其中a、b兩點電場強度大小相等、方向相反的是 ()．圖1－3－13A．甲圖中與點電荷等距的a、b兩點B．乙圖中兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點C．丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點D．丁圖中非勻強電場中的a、b兩點[解析甲圖中與點電荷等距的a、b兩點，場強大小相同，方向不相反，A錯；對乙圖來說，根據(jù)電場線的疏密及對稱性可判斷，b點和a點場強大小、方向均相同，B錯；丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點，場強大小相同，方向相反，C對；對丁圖來說，根據(jù)電場線的疏密可判斷，b點的場強大于a點的場強，D錯．答案C7．(多選)一帶電粒子從電場中的A點運動到B點，軌跡如圖1－3－14中虛線所示．不計粒子所受重力，則 ()．圖1－3－14A．粒子帶正電荷B．粒子加速度逐漸減小C．A點的速度大于B點的速度D．粒子的初速度不為零解析帶電粒子所受合外力(即靜電力)指向軌跡凹側(cè)，知靜電力方向向左，粒子帶負電荷．根據(jù)EA＞EB，知B項正確；粒子從A到B受到的靜電力為阻力，C項正確．由于電場線為直線且軌跡為曲線，故粒子在A點速度不為零，D正確．答案BCD圖1－3－158．豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場．其電場強度為E，在該勻強電場中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡，如圖1－3－15所示．請問：(1)小球帶電荷量是多少？(2)若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時間？解析(1)由于小球處于平衡狀態(tài)知小球帶正電，對小球受力分析如圖所示FTsinθ＝qE ①FTcosθ＝mg ②由eq\f(①,②)得tanθ＝eq\f(qE,mg)，故q＝eq\f(mgtanθ,E).(2)由第(1)問中的方程②知FT＝eq\f(mg,cosθ)，而剪斷絲線后小球所受電場力和重力的合力與未剪斷絲線時絲線對小球的拉力大小相等，故剪斷絲線后小球所受重力、電場力的合力等于eq\f(mg,cosθ).小球的加速度a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(g,cosθ)，小球由靜止開始沿著絲線拉力的反方向做勻加速直線運動，當碰到金屬板上時，它的位移為x＝eq\f(b,sinθ)，又由x＝eq\f(1,2)at2，得t＝eq\r(\f(2x,a))＝eq\r(\f(2bcosθ,gsinθ))＝eq\r(\f(2b,g)cotθ).答案(1)eq\f(mgtanθ,E)(2)eq\r(\f(2b,g)cotθ)9．地球是一個帶電體，且電荷均勻分布于地球表面．若已知地球表面附近有一電荷量為2×10－4C的正電荷受到4×10－3N的電場力，且方向豎直向下，則地球帶何種電荷？所帶總電荷量為多少？(已知地球半徑R＝6.4×106m，k＝9×109N·m2/C2)解析地球所帶電量可以認為集中于地球中心，設地球所帶電量為Q，則地球表面附近的場強E＝eq\f(kQ,R2) ①據(jù)