2018-2019版物理新同步课堂教科版选修1-1课时分层作业：第1章+3+电场+3+Word版含解析

课时分层作业(三)
[基础达标练]
(15分钟　48分)
1．(6分)由电场强度的定义式E＝可知，在电场中的同一点(　　)
A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比
B．无论放入的点电荷所带的电荷量如何变化，始终不变
C．电场中某点的场强为零，放在该点的电荷受到的电场力不一定为零
D．一个小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零
B　[电场强度由电场本身决定，与q、F无关，若某点E＝0，由F＝Eq可知F＝0，故B选项正确．ACD均不正确．]
2．(6分)在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力方向向右．当放入负电荷时受到的电场力方向向左，下列说法正确的是(　　)
A．当放入正电荷时，该点的场强方向向右；当放入负电荷时，该点的场强方向向左
B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强
C．该点的场强方向一定向右
D．关于该点的场强，以上说法均不正确
C　[电场是一种客观存在的物质，一旦电场确定，则电场中任何一点的电场强度的大小和方向就被确定，与放入电场中电荷所带的电性、电荷量的多少和是否在该点放入电荷无关．电场中任何一点电场强度的方向规定为正电荷在该点受力的方向，与负电荷受力的方向相反．综上所述，正确选项为C.]
3．(6分)(多选)关于电场线的下列说法中正确的是(　　)
A．电场线上每点的切线方向都跟该点正电荷受力方向一致
B．电场线就是电荷在电场中的轨迹线
C．在电场中有电场线的地方场强一定不为零
D．电场线是假想的曲线，用来形象地描述电场
ACD　[A、电场线可以形象表示电场的方向，电场线上每点的切线方向都跟该点的场强方向一致，故A正确；
B、电场线与电荷的运动轨迹不同，只有当电场线是直线、而且电荷从静止开始或初速度方向与加速度在同一直线上，只受电场力时，电场线与轨迹重合，故B错误；
C、电场线的疏密程度反映电场的强弱，在电场中有电场线的地方场强一定不为零，没有电场线的地方场强也不一定为零，故C正确；
D、电场线和磁感线都是为了形象的描述电场和磁场而引入的曲线，是假想的，并不是实际存在的线，故D正确．]
4．(6分)对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是(　　)
A．电场强度的定义式E＝，式中的Q就是产生电场的点电荷的电荷量
B．在真空中，电场强度的表达式为E＝，式中Q就是产生电场的点电荷的电荷量
C．在真空中，电场强度的表达式E＝，式中Q是检验电荷的电荷量
D．在Q的电场中某点，分别放置电量不同的正、负检验电荷，电场力大小、方向均不同，则电场强度也不同
B　[电场强度的定义式E＝，式中Q指的试探电荷的电荷量，所以A错误；点电荷作为场源，其电场强度的决定式为E＝，Q为场源电荷的电荷量，r为某点到场源的距离，则B正确，C错误；电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关，与受力无关，D错误．故选B.]
5．(6分)图1-3-7中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用Ea、Eb表示a、b两点的场强大小，则(　　)
图1-3-7
A．a、b两点场强相同
B．电场线从a指向b，所以Ea>Eb
C．电场线是直线，所以Ea＝Eb
D．不知道a、b附近的电场线分布，Ea、Eb的大小不能确定
D　[该电场线为一条直线，由图可知，电场线上各点的场强的方向相同，a、b两点在一条电场线上，由于无法判断电场线的疏密，也就无法判断a、b两点电场强度的大小，故A、B、C错误，D正确．]
6．(6分)法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，图1-3-8为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是(　　)
图1-3-8
A．a、b为异种电荷，a带电荷量大于b带电荷量
B．a、b为异种电荷，a带电荷量小于b带电荷量
C．a、b为同种电荷，a带电荷量大于b带电荷量
D．a、b为同种电荷，a带电荷量小于b带电荷量
B　[由电场线的特点可知，a、b为异种电荷，但无法判定a、b的电性；由电场线疏密程度不同，b周围电场线比a周围电场线密，说明b带电荷量大于a带电荷量．]
7．(6分)(多选)关于电场线的叙述，正确的是(　　)
A．沿着电场线的方向电场强度越来越小
B．在没有电荷的地方，任何两条电场线都不会相交
C．电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在
D．电场线是非闭合曲线，始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷
BCD　[电场线的疏密反映电场强度的大小，电场线越密的区域，电场强度就越大．在不同电场中沿着电场线的方向电场强度可能变大(如负点电荷的电场)、可能变小(如正点电荷的电场)、也可能不变(如匀强电场)或更复杂，故A错误．如果两条电场线相交，根据电场线的物理意义，则该点有两个电场方向．而实际上电场中某点的场强方向是惟一确定的，所以电场中任意两条电场线不会在元电荷处相交，故B正确．电场线是一种物理模型，是为了形象描述电场而引入的，不是实际存在的线，故C正确．静电场中电场线始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷，电场线不是闭合曲线，故D正确．]
8．(6分)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的场强大小与方向．如图1-3-9是两个不等量异种点电荷形成电场的电场线，A、B是电场中的两点，则(　　)
图1-3-9
A．EAC．EA>EB，方向不同 D．EA>EB，方向相同
C　[a处电场线比b处密，因此A处电场强度比B处大，电场强度的方向为该点的切线方向，根据电场线可知，A、B场强方向不同，故A、B、D错误，C正确．]
[能力提升练]
(25分钟　50分)
9．(6分)A、B为带电荷量分别为＋Q和－Q的两个等量异种点电荷，c、d为A、B连线上的两点，且Ac＝Bd，如图1-3-10 所示，关于c、d两点间电场强度的情况是(　　)
图1-3-10
A．由c到d电场强度由大变小
B．由c到d电场强度由小变大
C．由c到d电场强度不变
D．由c到d电场强度先变小后变大
D　[c、d两点处于A、B两异种点电荷所形成的叠加场中，各点场强可由EA＋EB表示，但计算起来较为繁杂，可借助电场线来描绘，如图所示，从电场线分布看，从c→d过程中电场线密→疏→密，因此电场强度先变小后变大．]
10. (6分)图1-3-11中实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点．若带电粒子在运动过程中只受静电力作用，下列判断错误的是(　　)
图1-3-11
A．带电粒子带负电荷
B．带电粒子带正电荷
C．带电粒子所受静电力方向与电场线方向相反
D．带电粒子做匀变速运动
B　[由图可以看出，带电粒子通过该电场区域时，不论是由a向b还是由b向a运动，运动轨迹都向左弯曲，表明带电粒子所受静电力方向与电场方向相反，带电粒子应带负电．因带电粒子在匀强电场中所受的静电力是恒力，故运动的加速度大小和方向不变，做匀变速曲线运动．]
11. (6分)一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，运动到B点的过程中，它运动的v?t图象如图1-3-12所示，则A、B两点所在区域的电场分布情况可能是下图中的(　　)
图1-3-12
C　[由v ?t图象知，负电荷由A到B速度越来越大，所以静电力对电荷做正功，静电力的方向与过A点场强方向相反，故A、D选项错误．由A向B运动过程中加速度越来越大，故静电力越来越大，电场线越来越密，故C正确，B错误．]
12. (6分)如图1-3-13所示，A、B是某个点电荷电场中的一根电场线，在线上O点放入一个自由的负电荷，它将沿电场线向B点运动，下列判断中正确的是(　　)
图1-3-13
A．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小
B．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，其加速度大小的变化由题设条件不能确定
C．电场线由A指向B，电荷做匀加速运动
D．电场线由B指向A，电荷做加速运动，加速度越来越大
B　[带负电的点电荷自由释放后向B运动，所受电场力方向由A指向B，则电场线由B指向A，因为不知道电场线的分布情况，所以无法确定电场强度的变化情况，也无法确定电场力的变化情况及加速度a的变化情况，故选项B正确．]
13．(6分)如图1-3-14(a)所示，AB是一条点电荷电场中的电场线，图(b)则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电荷量与所受电场力间的函数图线，由此可以判定(　　)
图1-3-14
A．场源是正电荷，位置在A侧
B．场源是正电荷，位置在B侧
C．场源是负电荷，位置在A侧
D．场源是负电荷，位置在B侧
D　[在F-q图象中，图象的倾斜程度表示场强E，则有Ea>Eb.因此，a处电场线比b处电场线密集，所以场源应是负电荷，位置在B侧．]
14．(10分)如图1-3-15所示，真空中两个点电荷静止放置在相距r＝0.30 m的A、B两点．两个点电荷所带的电荷量分别为Q＝4.0×10－8C和q＝1.6×10－9C，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2.求：
图1-3-15
(1)两个点电荷之间库仑力F的大小；
(2)B处的电场强度E的大小；
(3)若将放在B处的点电荷q取走，该处的电场强度有没有变化？(不要求说明原因)
【解析】　(1)由库仑定律得：F＝k带入数据得：F＝N＝6.4×10－6N，故这两个电荷间的相互作用力为：F＝6.4×10－6N.
(2)根据E＝k，则E＝k＝N/C＝4×103 N/C，故B处的电场强度E的大小为：4×103N/C.
(3)将放在B处的点电荷q取走，该处的电场强度没有变化．
【答案】　(1)6.4×10－6 N　(2)4×103N/C　(3)该处的电场强度没有变化
15. (10分)在真空中O点放一个点电荷Q＝＋1.0×10－9 C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30 cm，M点放一个试探点电荷q＝－1.0×10－10 C，如图1-3-16所示，求：
图1-3-16
(1)q在M点受到的作用力；
(2)M点的场强；
(3)拿走q后M点的场强；
(4)M、N两点的场强哪点大？
(5)如果把Q换成－1.0×10－9 C的点电荷，情况又如何？
【解析】　(1)q在M点受到的电场力由库仑定律可得
F＝k＝9.0×109× N
＝1.0×10－8 N.
(2)M点的场强
E＝＝ N/C＝100 N/C，
方向由M指向N.
(3)拿走q后M点的场强不变仍为100 N/C，场强与试探电荷q无关．
(4)由E＝k可知，离场源电荷Q越远，E越小，由于rOMEN.
(5)若把Q换成－1.0×10－9 C的点电荷，各处的场强大小不变，但方向与原来相反．
【答案】　见解析