人教版（2019）高二物理必修第三册第九章9.3电场 电场强度同步课时作业

2020-2021学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业
（3）电场
电场强度
一，选择题
1.某电场中有一点,下列说法正确的是(
)
A.若放在点的电荷的电荷量减半,则点的电场强度减半
B.若点没有检验电荷,则点电场强度为零
C.若点电场强度越大,则同一电荷在点受到的静电力越大
D.点电场强度方向为放在该点的电荷的受力方向
2.关于电场线和电场强度,下列说法正确的是（
）
A．
库仑首先提出电场线形象生动地描绘电场
B．
电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量
C．
电场强度的方向总是跟试探电荷在该点受到的电场力的方向一致
D．
在电场中某点放入试探电荷,该点的场强为,取走后,该点场强为零
3.关于静电场的电场线,下列说法正确的是(
)
A.电场强度较大的地方电场线一定较疏
B.沿电场线方向,电场强度一定越来越小
C.沿电场线方向,电势一定越来越低
D.电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹
4.(多选)如图所示，图甲中AB是一个点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电荷量与所受静电力间的函数图线，由此可知以下判断可能正确的是(　　)
A.场源是正电荷，位于a点的左侧
B.场源是正电荷，位于b点的右侧
C.场源是负电荷，位于a点的左侧
D.场源是负电荷，位于b点的右侧
5.如图所示带正电的金属圆环竖直放置，其中心处有一电子，若电子某一时刻以初速度从圆环中心处水平向右运动，则此后电子将（
）
A.做匀速直线运动
B.做匀减速直线运动
C.以圆心为平衡位置振动
D.以上选项均不对
6.下列选项中，正确描绘两个等量正点电荷电场的电场线分布的是(　　)
7.在如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是(　　)
8.(多选)如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示a、b两点的场强大小，则(　　)
A.a、b两点场强方向相同
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a、b附近的电场线分布，Ea、Eb大小关系不能确定
9.如图所示,水平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,若带电粒子在运动中只受电场力作用,则由此图可作出的正确判断是(
)
A.带电粒子带负电荷
B.该粒子运动方向为由a至b
C.带电粒子所受电场力的方向向右
D.带电粒子做匀变速运动
10.如图所示，叠放在一起的A、B两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中B带正电q而A不带电.它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动.现突然使B带电量消失，同时A带上正电q，则A、B的运动状态可能为(
)
A．一起匀速运动
B．一起加速运动
C．A匀加速，B匀减速
D．A匀加速，B匀速
11.A、B是一条电场线上的两个点，一负点电荷仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v－t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是(　　)
12.如图所示,为两个等量的带正电的点电荷,在其连线的中垂线上的点由静止释放一个点电荷(负电荷),不计重力,下列说法正确的是(
)
A.点电荷在从到的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B.点电荷在从到的过程中,加速度越来越小,速度越来越小
C.点电荷运动到点时加速度为零,速度达到最大值
D.点电荷超过点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到速度为零
二，计算题
13.如图所示，用长30
cm的绝缘细线将质量为4×10－3
kg的带电小球P悬挂在O点下方，当空间有方向为水平向右，大小为1×104
N/C的匀强电场时，悬线偏转37°后小球处于静止状态。(g取10
N/kg)
(1)分析小球的带电性质；
(2)求小球带的电荷量；
(3)若把细线剪断，分析小球的运动性质。
14.如图所示，在场强为E的匀强电场中，以O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直且过圆心的两条直线和圆周的交点。当把一试探电荷＋q放在d点恰好平衡时(不计重力)：
(1)匀强电场场强E的大小、方向如何？
(2)试探电荷＋q放在点c时，受力Fc的大小、方向如何？
(3)试探电荷＋q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何？
答案以及解析
1.答案：C
解析：A.场强反映电场本身的强弱和方向，由电场本身决定，将放在P点的电荷的电荷量减半，P点的场强不变，故A错误；
B.场强是由电场本身决定的，与试探电荷无关，若P点没有试探电荷，P点场强不变，不为零，故B错误；
C.由，知P点的电场强度越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大，故C正确；
D.P点的电场强度方向为试探正电荷在该点的受力方向，故D错误；
故选：C。
2.答案：B
解析：法拉第首先提出电场线形象生动地描绘电场,故A错误;电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量,故B正确;电场强度的方向总是跟正电荷所受电场力的方向一致,跟负电荷所受电场力的方向相反,故C错误;在电场中某点电场强度由电场本身性质决定,所以取走q后,该点场强不变,故D错误;故选B
3.答案：C
解析：电场线的疏密程度反映电场强度的大小,电场线越密的地方电场强度越大,AB错误;沿电场线的方向电势逐渐降低,C正确;只有当电场线为直线、带电粒子的初速度为零或与电场线共线时,带电粒子的轨迹才与电场线重合,D错误。
4.答案：AC
解析　比值表示电场强度，根据F－q图线，可知Ea>Eb。由点电荷电场强度表达式E＝k可知，ra5.答案：C
解析：由电场的叠加原理易知，把带电圆环视作由无数个点电荷组成，则圆环中心处的场强为0，沿方向所在直线的无穷远处场强也为0，故沿方向从圆心到无穷远处的直线上必有一点场强最大。从O点沿方向向右的直线上各点的场强处处向右。再由对称性知，沿方向所在直线上的O点左方也必有一点场强最大，无穷远处场强为零，方向处处向左。故电子在带电圆环所施加的电场力作用下将向右减速至零，再向左运动，当运动到O点处时，速度大小仍为，并向左继续运动至速度也为零处（这点与O点右方的速度为零处关于O点对称），然后往复运动。在整个运动过程中，是个变力，故加速度也是变化的。
6.答案：D
解析　对于正点电荷周围的电场，电场线应从正电荷出发，故选项A、C错误；在电场中电场线不相交(因为在电场中任意一点的电场方向是唯一的)，故选项B错误，D正确。
7.答案：C
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，A、B两点电场强度方向相同但大小不等；C选项为匀强电场，电场强度处处相同；D选项中，B处电场线密集，故B处电场强度大，且A、B两点电场强度方向不同。
8.答案：AD
解析　由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确；电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有Ea＞Eb；若此电场线为负点电荷电场中的，则有Ea＜Eb；若此电场线是匀强电场中的，则有Ea＝Eb；若此电场线是等量异种点电荷电场中的那一条直的电场线，则Ea和Eb的关系不能确定，故A、D正确。
9.答案：AD
解析：做曲线运动的物体速度沿轨迹切线方向,物体受到的合力方向指向轨迹弯曲的内侧,带电粒子只受电场力,故电场力即为所受合力,电场力方向在电场线的切线方向上,若电场线为直线,电场力就沿电场线所在直线,综合判定可知该带电粒子所受电场力水平向左,粒子带负电荷,选项A正确,C错误;由于粒子在匀强电场中运动,则粒子所受电场力是恒定的,可知粒子运动的加速度大小不变,选项D正确;粒子运动方向无法判定,选项B错误.
10.答案：AC
解析：原来AB一起匀速运动,此时AB间无摩擦,B与地面摩擦力
A带电后：A水平方向受力qE,设AB之间的摩擦力为，
此时B受到向前的,向后的和地面之间的摩擦力，
当,对于A合力的大小为,所以A将加速运动,对于B,此时的，此时B受到的合力向后，所以B将减速运动；
当，AB之间没有相对运动，不会分开，此时AB整体受到的地面的摩擦力和qE相等，此时AB会一起匀速，
故选AC.
11.答案：A
解析　负点电荷在静电力的作用下由A运动到B，由v－t图像知：负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动。由F＝ma得静电力越来越大，即A→B电场强度越来越大，电场线分布越来越密。又由于负电荷所受静电力方向与速度方向相反，故场强方向为由A到B，故A选项正确。
12.答案：C
解析：A.点电荷在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大，因为从O向上到无穷远，电场强度先增大后减小，P到O的过程中，电场强度大小变化不能确定，所以电场力无法确定，加速度不能确定。故A错误，B错误。
C.点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以O点的速度达到最大值。故C正确。
D.根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况无法判断。故D错误。
故选：C.
13.答案：(1)带正电　(2)3×10－6
C　(3)见解析
思路点拨　由静电力判断带电性质，由小球受力平衡计算电荷量，线断后，由小球受力条件判断小球运动情况。
解析　(1)对小球受力分析如图所示。所受静电力F与电场强度方向相同，所以小球带正电。
(2)由平衡条件知Eq＝mgtan
37°，所以q＝3×10－6
C。
(3)由受力分析可知静电力恒定、重力恒定，故其合力亦恒定，F合＝＝mg，剪断细线后，小球将做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a＝＝g＝12.5
m/s2。
14.答案：(1)k　方向沿db方向　(2)k　方向与ac方向成45°角斜向下　(3)2k　方向沿db方向
解析　(1)对试探电荷在d点时进行受力分析如图所示，由题意可知：
F1＝k，F2＝qE，由于F1＝F2，所以qE＝k，E＝k，正电荷所受静电力方向与场强方向相同，故匀强电场方向沿db方向。
(2)试探电荷放在c点：Ec＝＝E＝k
所以Fc＝qEc＝k，方向与ac方向成45°角斜向下。
(3)试探电荷放在b点：Eb＝E2＋E＝2E＝2k，所以Fb＝qEb＝2k，方向沿db方向。