2024-2025學年新教材高中物理第九章靜電場及其應用3電場電場強度第二課時電場線課后習題含解析新人教版必修3

PAGE4-其次課時電場線課后篇鞏固提升基礎鞏固1.如圖所示是點電荷Q四周的電場線,圖中A到Q的距離小于B到Q的距離。以下推斷正確的是()A.Q是正電荷,A點的電場強度大于B點的電場強度B.Q是正電荷,A點的電場強度小于B點的電場強度C.Q是負電荷,A點的電場強度大于B點的電場強度D.Q是負電荷,A點的電場強度小于B點的電場強度解析正點電荷的電場是向外輻射的,電場線密的地方電場強度大,所以A正確。答案A2.(多選)如圖所示,帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線,在這條線上有A、B兩點,用EA、EB表示A、B兩處的電場強度,則()A.A、B兩處的電場強度方向相同B.因為A、B在一條電場線上,且電場線是直線,所以EA=EBC.電場線從A指向B,所以EA>EBD.不知道A、B旁邊電場線的分布狀況,所以EA、EB的大小不能確定解析電場線的切線方向即電場強度方向,所以A對;電場線的疏密程度表示電場強度大小,只有一條電場線的狀況下不能推斷電場強度大小,所以B、C錯誤,D正確。答案AD3.某電場的電場線分布如圖所示,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.若將一摸索電荷+q由a點靜止釋放,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點靜止釋放的正電荷不行能沿電場線運動,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C4.(多選)如圖所示,在真空中等量異種點電荷形成的電場中:O是電荷連線的中點,C、D是連線中垂線上關于O對稱的兩點,A、B是連線延長線上的兩點,且到正、負電荷的距離均等于兩電荷間距的一半。則以下結(jié)論正確的是()A.B、C兩點電場強度方向相反B.A、B兩點電場強度相同C.C、O、D三點比較,O點電場強度最弱D.A、O、B三點比較,O點電場強度最弱解析依據(jù)電場線分布狀況可知,B、C兩點的電場強度方向相反,故A正確;依據(jù)對稱性可知,A、B兩處電場線疏密程度相同,則A、B兩點電場強度大小相同,方向也相同,故B正確;依據(jù)電場線的分布狀況可知,C、O、D三點中,O處電場線最密,則O點的電場強度最強,故C錯誤;設A到+q的距離為r,則A點的電場強度大小為EA=kqr2-kq(3r)2=8kq9r2;O點的電場強度大小為EO答案AB實力提升1.如圖所示,傾角為θ的光滑絕緣斜面固定在水平面上。為了使質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面上,可加一平行紙面的勻強電場(未畫出),則()A.電場強度的最小值為mgB.若電場強度E=mgq,則電場強度方向肯定C.若電場強度方向從沿斜面對上漸漸轉(zhuǎn)到豎直向上,則電場強度漸漸增大D.若電場強度方向從沿斜面對上漸漸轉(zhuǎn)到豎直向上,則電場強度先減小后增大解析帶電荷量為+q的小球靜止在斜面上,受重力、支持力和電場力,三力的合力為零,則三個力的首尾相連構(gòu)成矢量三角形,如圖所示。由圖可知,當電場力與支持力垂直時即電場力沿斜面對上時,電場力最小,則電場強度最小,由平衡條件得:qEmin=mgsinθ,解得:Emin=mgsinθq,故A錯誤;若電場強度E=mgq,則電場力與重力大小相等,電場力方向可能豎直向上,也可能斜向下,故B錯誤;由圖可知,若電場強度方向從沿斜面對上漸漸轉(zhuǎn)到豎直向上,則電場力與豎直方向夾角漸漸減小,電場力答案C2.經(jīng)過探究,某同學發(fā)覺:點電荷和無限大的接地金屬平板間的電場(如圖甲所示)與等量異種點電荷之間的電場分布(如圖乙所示)的一部分相同。圖丙中點電荷q到MN的距離OA為L,AB是以電荷q為圓心、L為半徑的圓上的一條直徑,則B點電場強度的大小是()A.10kq9L2 B.kq解析由題意知,丙圖電場分布與乙圖虛線右側(cè)電場分布相同,故B處的電場可看作由位于B左側(cè)3L處的電荷-q和位于B左側(cè)L處的電荷+q產(chǎn)生的電場疊加而成,故B處電場強度大小E=kqL答案C3.如圖所示,有一水平向左的勻強電場,電場強度為E=1.25×104N/C,一根長L=1.5m、與水平方向的夾角θ=37°的光滑絕緣細直桿MN固定在電場中,桿的下端M固定一個帶電小球A,電荷量Q=+4.5×10-6C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動,電荷量q=+1.0×10-6C,質(zhì)量m=1.0×10-2kg。將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B起先運動。靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)小球B起先運動時的加速度大小;(2)小球B的速度最大時,與M端的距離r。解析(1)如圖所示,起先運動時小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力,沿桿方向運動,由牛頓其次定律得mgsin