人教版高二物理选修3-1第一章1.3电场强度 同步课时作业

2020-2021学年高二物理人教版选修3-1同步课时作业
（3）电场强度
1.电场中有一点P,下列说法中正确的是(
)
A.若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有放电荷,则P点的场强为零
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点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同
2.如图所示，一个质量为m，带电量为的粒子在匀强电场中运动，依次通过等腰直角三角形的三个顶点，粒子在两点的速率均为，在C点的速率为，已知，匀强电场在平面内，粒子仅受电场力作用。则该匀强电场的场强大小为(
)
A．
B．
C．
D．
3.下列关于点电荷的场强公式的几种不同的理解,正确的是(
)
A.以点电荷Q为中心、r为半径的球面上,各处的场强相同
B.当时,;当时,
C.点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定是背向点电荷Q
D.在点电荷Q的电场中,某点的场强大小与Q成正比,与成反比
4.真空中静止点电荷的电场中，A处电场强度为E，若该点电荷电荷量减半，则A处场强为(
)
A.
B.
C.E
D.4E
5.如图,真空中四点共线且等距.先在a点固定一点电荷,测得b点场强大小为E.若再将另一等量异种点电荷放在d点,则(
)
A.b点的场强比c点的大
B.c点的场强大小为
C.b点的场强方向向左
D.c点的场强方向向左
6.如图所示,一电子沿等量异种点电荷的中垂线由匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受另一个力的大小和方向的变化情况是(
)
A.先变大后变小,方向水平向左
B.先变大后变小,方向水平向右
C.先变小后变大,方向水平向左
D.先变小后变大,方向水平向右
7.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同.如图所示,半径为R的球体均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有两个点,O和B的距离为和A间的距离为.现以为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公式为,则A点处场强的大小为(
)
A.
B.
C.
D.
8.如图所示是点电荷电场中的一条电场线,下列说法正确的是(
)
A.A点场强一定大于B点场强
B.在B点静止释放一个电子,若仅受电场力作用,电子一定向A点运动
C.该点电荷一定带正电
D.正电荷运动过程中通过A点时,其运动方向一定沿AB方向
9.如图所示,C为两等量异种点电荷连线的中点,M、N为两电荷连线中垂线上的两点,且MC=NC,过N点作两电荷连线的平行线,且MA=NB。下列判断正确的是(
)
A.A、B两点的电场强度相同
B.A点的电势低于B点的电势
C.A、N两点的电势差大于N、B两点间的电势差
D.某正电荷在M点的电势能等于在C点的电势能
10.如图所示，三个小球（可视为质点）的质量分别为，B小球带负电，电荷量为q，两小球不带电（不考虑小球间的静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，下列说法正确的是（
）
A.静止时，两小球间细线的拉力为
B.静止时，两小球间细线的拉力为
C.剪断O点与A小球间细线的瞬间，两小球间细线的拉力为
D.剪断O点与A小球间细线的瞬间，两小球间细线的拉力为号
11.如图所示,在直角三角形所在的平面内存在匀强电场,其中A点电势为0,B点电势为3
V,C点电势为6V。已知ACB
=
30°,AB边长为m,D为AC的中点。现将一点电荷放在D点,且点电荷在C点产生的场强大小为1.
5
N/C,则放入点电荷后,B点场强大小为(??
)
A.2.5N/C
B.3.5N/C
C.
N/C
D.
N/C
12.如图所示,纸面为竖直面,为竖直线段,之间的距离为h,空间存在平行于纸面的足够宽的匀强电场,其大小和方向未知,图中未画出,重力加速度为g.一质量为m的带正电的小球从M点在纸面内以的速度水平向左开始运动,以后恰好以大小为的速度通过N点.求:
（1）小球从M到N的过程经历的时间;
（2）小球所受电场力的大小.
答案以及解析
1.答案：C
解析：场强反映电场本身的性质,只由电场本身决定,与试探电荷无关,故A、B错误.由,可知在电场中P点场强E越大,同一电荷在P点受到的电场力越大,故C正确.P点的场强方向为放在该点的正电荷所受电场力的方向,故D错误.
2.答案：D
解析：
3.答案：D
解析：以点电荷Q为中心、r为半径的球面上,各处的场强大小相等,方向不同,场强是矢量,所以场强不同,故A错误.当时,点电荷的场强公式已经不适用,当时,,故B错误.点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向与点电荷的性质有关,正点电荷产生的电场中,各点的场强方向是背向点电荷Q向外,负点电荷产生的电场中,各点的场强方向是指向点电荷Q向内,故C错误.在点电荷Q产生的电场中,场强公式,某点的场强大小与Q成正比,与成反比,故D正确.
4.答案：B
解析：真空中静止点电荷的电场中，A处电场强度为E，
设点电荷的电量为Q,A离该点电荷的间距为r,则有：，
若该点电荷电荷量减半,则A处场强为：，故ACD错误，B正确；
故选：B。
5.答案：B
解析：设,点电荷在b点产生的场强大小为E,方向水平向右,则;点电荷在b点产生的电场强度大小为,方向水平向右,所以此时b点的场强大小为,方向水平向右.由对称性可知,c点的场强大小也为,方向水平向右,故B正确.
6.答案：B
解析：根据等量异种点电荷连线的中垂线上电场的叠加情况可知,从,电场强度的方向不变,水平向右,电场强度的大小先增大后减小,则电子所受电场力的大小先变大后变小,方向水平向左,则另一个力的大小先变大后变小,方向水平向右,故B正确.
7.答案：D
解析：由题意知,开始时半径为R的均匀带电球体在A点产生场强为,同理挖出的小球半径为,因为电荷均匀分布,其带电荷量,则其在A点产生的场强,所以剩余空腔部分电荷在A点产生的场强,故D正确.
8.答案：B
解析：电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,由于只有一条电场线,不能判断电场线的疏密情况,所以不能判断场强的大小,A错误;由图可知B点电场的方向向右,所以当在B处由静止释放一个电子时,电子受力的方向向左,所以电子一定向A点运动,B正确;根据点电荷电场分布特点可知,该点电荷的电性无法确定,C错误;正电荷受到的电场力的方向一定沿着电场线的切线方向,但其通过A点时运动方向可以为任意方向,D错误.
9.答案：D
解析：根据电场的叠加原理,结合等量异种点电荷的电场特点可知,A、B两点的电场强度大小相等,方向不同,选项A错误;A、B两点在同一条电场线上,根据沿电场线方向电势逐点降低可知,A点的电势比B点的电势高,选项B错误;根据对称性可知,A、N两点的电势差等于N、B两点间的电势差,选项C错误;两电荷连线的中垂线为等势线,即M、C两点电势相等,根据电势能公式E=qφ可知,正电荷在M、C两点的电势能相等,选项D正确。
10.答案：A
解析：静止时，对两球进行受力分析，则有，选项A正确，B错误；剪断间细线，因B球带负电，B球受竖直向下的电场力，对球整体产生一个竖直向下的加速度，此时球的加速度为，C球以加速度g保持自由下落，以A球为研究对象可得球间细线的拉力为，由牛顿第二定律，则有，解得，选项C、D错误。
11.答案：A
解析：由题意可知B、D两点电势相等,BD所在直线为等势线.根据沿电场线方向电势逐渐降低可知,与BD垂且指向A的方向为匀强电场方向.如图所示:根据匀强电场中电场强度与电势差的关系可知,匀强电场的电场强度大小E
=U/d
=
2N/C。根据点电荷电场的特点可知,放在D点的点电荷在B点产生的电场强度与在C
点产生的电场强度大小相等.都是1.5
N/C,根据电场叠加原理,B
点的电场强度大小为.选项A
正确.
12.答案：（1）.
（2）.
解析：（1）小球运动的过程中重力与电场力做功,设电场力做的功为W,则有,得,可知电场力的竖直分量大小,小球在竖直方向做匀加速运动,有,得.
（2）在水平方向,小球受电场力向右的分力,使其先向左减速后向右加速,分析可知小球在N点水平分速度大小为,则水平方向有,解得,则.