[课时作业]
一、选择题
1.(多选)下面关于电场的叙述正确的是( )
A.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的
B.只有电荷发生相互作用时才产生电场
C.只要有电荷存在,其周围就存在电场
D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用
解析: 电荷周围存在电场,电荷间的相互作用是通过电场发生的,故选项A、C、D正确.只要有电荷,就会存在电场,不一定非要电荷发生相互作用才会有电场,故选项B错误.
答案:ACD
2.关于场强方向的说法中正确的是( )
A.电场中某点的场强方向与放在该点的点电荷所受静电力的方向相同
B.电场中某点场强的方向与静电力的方向无关
C.电场中某点的场强方向与过该点电场线的切线方向相反
D.以上说法都不正确
解析:场强方向与正电荷所受静电力的方向相同,故选项A错;电场中某点的场强方向由电场本身确定,与静电力的方向无关,选项B对;由电场线的定义知选项C错误.
答案:B
3.在如图所示的各电场中,A、B两点场强相同的是( )
解析:A选项中A、B两点电场强度大小相等,但方向不同;B选项中EA>EB;C选项中是匀强电场;D选项中EB>EA,且方向也不同.故只有C正确.
答案:C
4.关于电场线,下列说法中正确的是( )
A.电场线是客观存在的
B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的
C.电场线上某点的切线方向与该点的电场强度方向一致
D.沿电场线方向,电场强度一定越来越大
解析:电场线不是客观存在的,是为了形象描述电场的假想线,A选项错.B选项错是因为电场线并不是电场中电荷的运动轨迹.据电场线的定义,C选项正确.电场强度大小与电场线方向无关,D选项错.
答案:C
5.在点电荷Q激发的电场中A点,一试探电荷q受到的电场力为F,则( )
A.A点的电场强度为E=
B.A点的电场强度为E=
C.撤去试探电荷q,A点的电场强度就变为0
D.当试探电荷q的电荷量为2q时,则A点的电场强度增大为原来的2倍
解析:由电场强度的定义知电场强度为放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量的比值,所以E=,A错误,B正确;电场强度是描述电场性质的物理量,它的大小由电场本身决定,与是否放入试探电荷及试探电荷电荷量的多少无关,选项C、D错误.
答案:B
6.一个试探电荷q,在电场中某点的静电力为F,该点的场强为E,图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )
解析:电场强度E由电场本身决定,与试探电荷无关,即E不与F成正比,也不与q成反比,但F与q成正比,故选项A、B、D错误,选项C正确.
答案:C
7. (多选)如图所示带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用EA、EB表示A、B两点的电场强度大小,则( )
A.A、B两点的电场强度方向相同
B.电场线从A指向B,所以EA>EB
C.A、B同在一条电场线上,且电场线是直线,所以EA=EB
D.不知A、B附近的电场线分布状况,EA、EB的大小不能确定
解析:根据电场线的物理意义,线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向,因题中的电场线是直线,所以A、B两点的电场强度方向相同,都沿着电场线向右;因为电场线的疏密程度反映了电场强度的大小,但由于题中仅画出一条电场线,不知道A、B附近电场线的分布状况,所以无法确定是EA>EB或EA<EB,还是EA=EB.
答案:AD
8.(多选)把质量为m的正点电荷q,在电场中由静止释放,运动过程中不计重力,下列说法正确的是( )
A.点电荷运动轨迹必与电场线重合
B.点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致
C.点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致
D.点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致
解析:正点电荷q由静止释放,如果电场线为直线,电荷将沿电场线运动,但电场线如果是曲线,电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件),故A选项不正确;由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外),故B选项不正确;而点电荷的加速度方向,也即电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致,故C、D选项正确.
答案:CD
9.(多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中的虚线所示由M运动到N.以下说法正确的是( )
A.粒子必定带正电荷
B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能
解析:根据电荷运动轨迹弯曲的情况,可以确定带电粒子受电场力的方向沿电场线切线方向,故此粒子带正电,A选项正确.由于电场线越密,场强越大,带电粒子受的电场力就越大,根据牛顿第二定律可知,其加速度也越大,故此带电粒子在N点时的加速度大,C选项正确.粒子从M点运动到N点,电场力做正功,根据动能定理知此点电荷在N点时的动能大,故D选项正确.故正确答案为A、C、D.
答案:ACD
二、非选择题
10.如图所示为某电场的几条电场线,带负电的点电荷q在A点受力方向如图所示.
(1)试在图中画出电场线指向;
(2)点电荷q在A、B两点哪点受力较大?
解析:(1)由于负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反,可知A点电场强度方向如图所示,故电场线方向如图所示.
(2)由A点处的电场线比B点处的密,可知EA>EB,电场力F=qE,点电荷在A点受力大.
答案:(1)图见解析 (2)A点
11.如图所示,质量m=2.0×10-3 kg的带正电小球用绝缘轻细线竖直地悬于电场中,当小球带电荷量q1=1.0×10-4 C时,悬线中的张力FT1=1.5×10-2 N,则小球所在处的场强多大?方向如何?当小球带电荷量q2=-1.0×10-4 C时,悬线中的张力FT2多大?(g取10 m/s2)
答案:50 N/C 方向竖直向上 2.5×10-2 N
12.为了确定电场中P点处电场强度的大小,用绝缘细线拴一个带正电的通草球进行测试,如图所示.通草球静止于P点,P处的电场方向和竖直方向成37°且向右上方,绝缘细线保持水平,通草球的重力是4.0×10-3 N,所带电荷量为1.0×10-6 C,则P点的电场强度大小是多少?(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
解析:因为通草球静止,所以利用平衡条件列方程得
qEcos 37°=mg,
E== N/C=5×103 N/C.
答案:5×103 N/C