高中物理鲁科版选修3-1课时作业 第1章 第3节 电场及其描述 Word版含解析

第1章 静电场
第3节 电场及其描述

一、选择题
1．电场中一点P，下列说法正确的是(　　)
A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点的场强减半
B．P点没有试探电荷，则P点场强为0
C．P点场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大
D．P点场强方向为放在该点的电荷的受力方向
解析：本题检验对公式的理解．(1)场强E与F、q无关，不管电场中某点是否有试探电荷或试探电荷的电荷量有多大，对电场本身都无影响．所以A、B均不对．(2)电场力F与E、q成正比，E、q越大F越大．所以C对．(3)场强方向与正电荷放在该点所受电场力的方向相同，与负电荷所受电场力的方向相反．所以D不对．
答案：C
2．关于电场线，下列说法正确的是(　　)
A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同
B．沿电场线方向，电场强度越来越小
C．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力就越大
D．在电场中，顺着电场线移动电荷，电荷受到的电场力大小恒定
答案：C
3．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的，关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(　　)
解析：因质点做减速运动，故其所受电场力F的方向与v的方向夹角为钝角，又因为质点带负电荷，其所受电场力F与电场强度E方向相反，故只有D正确．
答案：D
4．右图表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是(　　)
A．该电场是匀强电场
B．这四点场强的大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec
C．这四点场强的大小关系是Ea＞Eb＞Ec＞Ed
D．无法比较这四点场强大小关系
解析：由公式E＝可得，F与q成正比，比值即等于场强E.所以在图中可得斜率越大，E越大．
答案：B
5．四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点做加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的(　　)
解析：因为a∝F，所以a逐渐增大，F也逐渐增大．又q仅在电场力作用下运动，并且F与E成正比，所以E也要逐渐增大，而且电场线的疏密程度表示场强大小，所以由图可得D图中EN＞EM，D正确．
答案：D
6．(多选)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则(　　)
A．小球A与B之间库仑力的大小为
B．当＝时，细线上的拉力为0
C．当＝时，细线上的拉力为0
D．当＝时，斜面对小球A的支持力为0
解析：两球间库仑力大小为F＝，A项正确；当细线上的拉力为0时，小球A受到库仑力、斜面的支持力、重力，故有＝mgtan θ，＝，B项错误，C项正确；由受力分析可知，斜面对小球的支持力不可能为0，所以D项错误．
答案：AC
7．z在下图各电场中，A、B两点电场强度相同的是(　　)
解析：电场强度是矢量，A、B两点的电场强度相同时，电场线的疏密相同，方向也相同，因此只有C正确．
答案：C
8．如图，A、B两个带电小球用等长绝缘轻质细线悬挂于O点，A球固定，B球受到库仑力作用，与其相连的细线与竖直方向成一定的夹角，若其中一个小球由于漏电，电荷量缓慢减小，则关于A、B两球的间距和库仑力大小的变化，下列说法中正确的是(　　)
A．间距变小，库仑力变大
B．间距变小，库仑力变小
C．间距变小，库仑力不变
D．间距变大，库仑力变小
解析：以小球B为研究对象，受到重力G、A的斥力F2和细线的拉力F1三个力作用，受力示意图如图；作出F1、F2的合力F，则由平衡条件得F＝G，根据△CBD∽△OAB得＝，在电荷量逐渐减少的过程中，OB、OA、G均不变，AB减小，A、B间斥力F2变小，故B正确．
答案：B
二、非选择题
9．一检验电荷q＝＋4×10－9 C，在电场中P点受到的电场力F＝6×10－7 N，求：
(1)P点的场强；
(2)没有检验电荷时P点的场强；
(3)放一电荷量为q′＝1.2×10－6 C的电荷在P点，受到的电场力F′是多大？
解析：(1)E＝代入数据得E＝1.5×102 N/C.
(2)场强跟检验电荷无关，场强仍是1.5×102 N/C
(3)F′＝q′E＝1.2×10－6×1.5×102 N＝1.8×10－4 N.
答案：(1)1.5×102 N/C 　(2)1.5×102 N/C　(3)1.8×10－4 N
10.在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点，当小球静止时细线与竖直方向的夹角为θ，如图所示．现用力击打小球，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动．试问：
(1)小球做圆周运动的过程中，在哪点速度最小？最小速度是多少？
(2)小球在哪点速度最大？最大速度为多少？
解析：(1)小球所受重力和电场力的合力F＝，如图所示，方向斜向右下方，且与竖直方向成θ角．将合力等效成一个合场力，其等效加速度g效＝.因小球恰能在竖直平面内做圆周运动，所以小球在等效最高点A点时速度最小，且在A点时线的拉力为零，等效重力提供向心力，
即mg效＝，得vA＝.
(2)由能量守恒定律，小球在等效最低点B点时速度最大，则从A到B由动能定理得mv－mv＝mg效·2l，解得vB＝.
答案：见解析