1.3电场强度 同步课时作业-2021-2022学年高二上学期物理人教版选修3-1word版含答案
文档属性
| 名称 | 1.3电场强度 同步课时作业-2021-2022学年高二上学期物理人教版选修3-1word版含答案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 448.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-07-23 07:39:48 | ||
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文档简介
1.3电场强度—2021-2022学年高二物理人教版选修3-1
同步课时作业
1.a和b是点电荷电场中的两点，如图所示，a点电场强度与连线夹角为60°，b点电场强度与连线夹角为30°。关于此电场，下列分析正确的是( )
A.这是一个正点电荷产生的电场，
B.这是一个正点电荷产生的电场，
C.这是一个负点电荷产生的电场，
D.这是一个负点电荷产生的电场，
2.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，若仅受静电力作用，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，其运动方向一定沿方向
3.如图所示，图甲中是一条电场线，图乙是放在电场线上处的试探电荷的电荷量与所受的静电力大小的关系图像，由此可判断( )
A.电场方向一定由A指向B B.若场源电荷为正电荷，位置在A侧
C.若场源电荷为负电荷，位置在B侧 D.若场源电荷为正电荷，位置在B侧
4.下列说法中正确的是( )
A.由知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比
B.电场中某点的电场强度等于，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关
C.电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
D.公式和对于任何静电场都是适用的
5.如图所示，电场强度为E的匀强电场中，沿电场强度方向有四点，且，在两点分别引入带异号电荷的点电荷，且电荷量大小满足。现测得B点处电场强度的大小为点处电场强度的大小为，下列说法正确的是( )。
A.置于A点处的电荷带负电 B.置于C点处的电荷带正电
C. D.连线中点处的电场强度大小为
6.如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点，已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝3RQ，则( )
A.q1＝3q2 B.q1＝9q2 C.q1＝－3q2 D.q1＝－9q2
7.如图所示，两个点电荷所带电荷量分别为+Q和-4Q，固定在直角三角形的AB两点，其中∠ABC=30°。若AC长度为d，则C点电场强度大小为( )
A． B． C． D．
8.如图，电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷固定在边长为L的正方体的两个顶点上，A是正方体的另一个顶点，如果点电荷q、-q连线中点O的电场强度大小是E,则正方形A点的电场强度大小是( )
A. B. C. D.
9.如图所示,空间有A、B、C、D四点,它们分别位于一个正方体的四个顶点.一根无限长均匀带正电细直棒,刚好与该正方体的一条棱重合,则下列说法正确的是( )
A.A、C两点场强相同
B.B、D两点电势相同
C.将质子从C点向CD方向射出,质子可能做匀变速曲线运动
D.将电子从C点向CB方向射出,电子可能做匀速圆周运动
10.如图所示，空间中电荷量分别为的四个点电荷固定于长、宽分别为的长方形的四个顶点，已知静电力常量为k。则长方形两条对角线交点O处的电场强度的大小和方向为( )
A.，方向水平向右
B.，方向斜向右下方，若与水平方向夹角为α，则
C.，方向水平向右
D.，方向斜向右下方，若与水平方向夹角为α，则
11.竖直平面内有一均匀带电的圆形薄板，半径为R，带电量为Q（Q>0）。现将一带电量为q的小球，用绝缘细线连在薄板最高处，带电小球不影响薄板上电荷分布，过圆心垂直于薄板建立x轴，如图所示。小球静止时球心恰位于x轴上，细线与水平方向夹角为α，小球质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A．小球受到的库仑力水平向右，大小为
B．剪断细线，小球将沿x轴运动
C．剪断细线，小球将做平抛运动
D．小球所处位置的电场强度大小为
12.真空中相距为的两个点电荷A和B，分别固定于x轴上和的两点，在二者连线上各点场强随x变化关系如图所示，以下说法正确的是( )
A.二者一定是异种电荷 B.处的电势一定为零
C.处的电势一定大于零 D.的电荷量之比为1:4
13.关于电场，下列说法中正确的是( )
A.电场是电荷周围空间实际存在的物质
B.电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型
C.电荷周围分布的电场线就是电场
D.电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的
14.如图所示，两个等量同种正点电荷位于球上的1、2两点，五点的位置如图，则下列说法正确的是( )
A.b点的电场强度和c点的电场强度相同
B.一正点电荷从a点沿直线运动到d点，电势能先增大后减小
C.点电荷在b点受到的电场力比靠近球心的e点受到的电场力小
D.如果让一负点电荷由a点沿直线匀速运动到d点，施加在点电荷上的外力一定先增大后减小，再增大最后减小
15.在电场中的某点A处放一试探电荷，它所受的静电力大小为F，方向水平向右，则A点的电场强度大小为，方向水平向右。下列说法正确的是( )
A.在A点放一个负试探电荷，A点的电场强度方向变为水平向左
B.在A点放一个负试探电荷，它所受的静电力方向水平向左
C.在A点放一个电荷量为的试探电荷，它所受的静电力大小为
D.在A点放一个电荷量为的试探电荷，则A点的电场强度大小变为
答案以及解析
1.答案：D
解析：设点电荷的电荷量为Q，将延长相交，交点即点电荷Q的位置，如图所示，由图可知电场方向指向场源电荷，故这是一个负点电荷产生的电场，A、B错误；设两点到场源电荷的距离分别为和，由几何知识得，由可得，即，C错误，D正确。
2.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，因为只有一条电场线，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；由题图可知B点电场强度的方向向右，当在B点由静止释放一个电子时，电子受力的方向向左，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；正电荷受到的静电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。
3.答案：B
解析：由电场强度的定义式得知，图像的斜率的绝对值表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处场强。若该电场是由点电荷产生的，说明a距离场源电荷较近，即场源电荷位置在A侧。由于试探电荷的电性未知，电场线的方向不能确定，场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，故A、C、D错误，B正确。
4.答案：B
解析：只是电场强度的定义式，不能由此得出电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的静电力成正比、与电荷量成反比，电场中某点的电场强度只与电场本身的性质有关，与试探电荷的电荷量及受力无关，A错误，B正确；电场中某点的电场强度方向为正电荷在该点的受力方向，C错误；公式对于任何静电场都是适用的，只适用于真空中静止点电荷产生的电场，D错误。
5.答案：D
解析：由于B点处电场强度的大小为，则两点电荷的电场在B点处的电场强度大小应为E，又由题中条件，可知带正电荷，带负电荷，根据点电荷电场的电场强度公式和电场强度叠加原理，，，联立各式解得；连线中点处的电场强度大小，D项正确。
6.答案：B
解析：据题知，和两个点电荷在R处产生的场强大小相等、方向相反，则和的电性相同，设RQ=r，则PR=3r.根据电场的叠加原理可得：,可得,综上可得：。
7.答案：B
解析：两个点电荷在C点产生的电场强度的方向如图所示，其中正点电荷在C点产生的场强大小为，负点电荷在C点产生的场强大小也为。由于夹角为120°，由平行四边形定则有，合场强的大小为.
8.答案：B
解析：根据几何知识得O点到两个电荷的距离都是,即O点场强为.A点场强为.,故B选项正确。
9.答案：D
解析：A.A、C两点场强方向不同,所以A错误;B.B、D两点距离无限长均匀带正电细直棒不等,所以电势不同,B错误;C.将质子从C点向CD方向射出,质子做曲线运动,但不是匀变速运动,C错误;D.将电子从C点向CD方向射出,电子受力指向无限长均匀带正电细直棒,且大小相等,作向心力,可能做匀速圆周运动,D正确。
10.答案：B
解析：点电荷产生的电场在O点的电场强度方向分别沿，由几何关系知，，和都是等边三角形，因此电荷量为的点电荷在O点产生的场强大小分别为，各点电荷在O点场强如图甲所示，合成后方向的场强如图乙所示，利用正交分解可求该点水平、竖直两方向上的场强如图丙所示，因此O点场强大小，方向斜向右下方，，B正确。
11.答案：D
解析：对小球做受力分析，如图所示，小球受重力、电场力和绳子拉力作用，根据对称性，电场力一定沿x轴正方向，电场力和重力合力沿细线延长线，由力的合成可知，解得，故D正确。剪断细线时小球无初速度，不可能做平抛运动，故C错误。小球受重力和电场力作用，不能沿x轴运动，故B错误。A选项用了点电荷库仑力公式，带电圆板不能当作点电荷，故A错误。
12.答案：D
解析：从A到B场强先负方向减少到零又反方向增加，必为同种电荷，故A错误；场强为零的地方电势不一定为零，故B错误；由于没有确定零电势点，无法比较处的电势与零电势的大小，故C错误；处合场强为零，由知，，所以所带电荷量之比为1:4，故D正确.
13.答案：A
解析：A、电场是实际存在的物质，不是理想化模型．故A正确，B错误．
C、电荷的周围存在电场，而电场线是假想的，故C错误．
D、电荷间的相互作用是通过电场作媒介产生的．故D错误．
故选A.
14.答案：BD
解析：由题图知，b点处的电场线和c点处的电场线密集程度相同，说明电场强度大小相等，但是方向不同，A错误；一正点电荷从a点沿直线运动到d点，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，B正确；b点处的电场线比e点处的电场线密集，则b点处的电场强度比e点处的大，点电荷在b点处受到的电场力比e点处的大，C错误；一负点电荷由a点沿直线匀速运动到d点的过程中，电场强度最大值在距离球心处，电场力一定先增大后减小，再增大最后减小，根据平衡条件可知，外力一定先增大后减小，再增大最后减小，D正确.
15.答案：BC
解析：电场中某点的电场强度与试探电荷无关，故A、D错误；由知C项正确；负电荷在电场中某点所受静电力的方向与该点场强方向相反，故B项正确。
同步课时作业
1.a和b是点电荷电场中的两点，如图所示，a点电场强度与连线夹角为60°，b点电场强度与连线夹角为30°。关于此电场，下列分析正确的是( )
A.这是一个正点电荷产生的电场，
B.这是一个正点电荷产生的电场，
C.这是一个负点电荷产生的电场，
D.这是一个负点电荷产生的电场，
2.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，若仅受静电力作用，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，其运动方向一定沿方向
3.如图所示，图甲中是一条电场线，图乙是放在电场线上处的试探电荷的电荷量与所受的静电力大小的关系图像，由此可判断( )
A.电场方向一定由A指向B B.若场源电荷为正电荷，位置在A侧
C.若场源电荷为负电荷，位置在B侧 D.若场源电荷为正电荷，位置在B侧
4.下列说法中正确的是( )
A.由知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比
B.电场中某点的电场强度等于，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关
C.电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
D.公式和对于任何静电场都是适用的
5.如图所示，电场强度为E的匀强电场中，沿电场强度方向有四点，且，在两点分别引入带异号电荷的点电荷，且电荷量大小满足。现测得B点处电场强度的大小为点处电场强度的大小为，下列说法正确的是( )。
A.置于A点处的电荷带负电 B.置于C点处的电荷带正电
C. D.连线中点处的电场强度大小为
6.如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点，已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝3RQ，则( )
A.q1＝3q2 B.q1＝9q2 C.q1＝－3q2 D.q1＝－9q2
7.如图所示，两个点电荷所带电荷量分别为+Q和-4Q，固定在直角三角形的AB两点，其中∠ABC=30°。若AC长度为d，则C点电场强度大小为( )
A． B． C． D．
8.如图，电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷固定在边长为L的正方体的两个顶点上，A是正方体的另一个顶点，如果点电荷q、-q连线中点O的电场强度大小是E,则正方形A点的电场强度大小是( )
A. B. C. D.
9.如图所示,空间有A、B、C、D四点,它们分别位于一个正方体的四个顶点.一根无限长均匀带正电细直棒,刚好与该正方体的一条棱重合,则下列说法正确的是( )
A.A、C两点场强相同
B.B、D两点电势相同
C.将质子从C点向CD方向射出,质子可能做匀变速曲线运动
D.将电子从C点向CB方向射出,电子可能做匀速圆周运动
10.如图所示，空间中电荷量分别为的四个点电荷固定于长、宽分别为的长方形的四个顶点，已知静电力常量为k。则长方形两条对角线交点O处的电场强度的大小和方向为( )
A.，方向水平向右
B.，方向斜向右下方，若与水平方向夹角为α，则
C.，方向水平向右
D.，方向斜向右下方，若与水平方向夹角为α，则
11.竖直平面内有一均匀带电的圆形薄板，半径为R，带电量为Q（Q>0）。现将一带电量为q的小球，用绝缘细线连在薄板最高处，带电小球不影响薄板上电荷分布，过圆心垂直于薄板建立x轴，如图所示。小球静止时球心恰位于x轴上，细线与水平方向夹角为α，小球质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A．小球受到的库仑力水平向右，大小为
B．剪断细线，小球将沿x轴运动
C．剪断细线，小球将做平抛运动
D．小球所处位置的电场强度大小为
12.真空中相距为的两个点电荷A和B，分别固定于x轴上和的两点，在二者连线上各点场强随x变化关系如图所示，以下说法正确的是( )
A.二者一定是异种电荷 B.处的电势一定为零
C.处的电势一定大于零 D.的电荷量之比为1:4
13.关于电场，下列说法中正确的是( )
A.电场是电荷周围空间实际存在的物质
B.电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型
C.电荷周围分布的电场线就是电场
D.电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的
14.如图所示，两个等量同种正点电荷位于球上的1、2两点，五点的位置如图，则下列说法正确的是( )
A.b点的电场强度和c点的电场强度相同
B.一正点电荷从a点沿直线运动到d点，电势能先增大后减小
C.点电荷在b点受到的电场力比靠近球心的e点受到的电场力小
D.如果让一负点电荷由a点沿直线匀速运动到d点，施加在点电荷上的外力一定先增大后减小，再增大最后减小
15.在电场中的某点A处放一试探电荷，它所受的静电力大小为F，方向水平向右，则A点的电场强度大小为，方向水平向右。下列说法正确的是( )
A.在A点放一个负试探电荷，A点的电场强度方向变为水平向左
B.在A点放一个负试探电荷，它所受的静电力方向水平向左
C.在A点放一个电荷量为的试探电荷，它所受的静电力大小为
D.在A点放一个电荷量为的试探电荷，则A点的电场强度大小变为
答案以及解析
1.答案：D
解析：设点电荷的电荷量为Q，将延长相交，交点即点电荷Q的位置，如图所示，由图可知电场方向指向场源电荷，故这是一个负点电荷产生的电场，A、B错误；设两点到场源电荷的距离分别为和，由几何知识得，由可得，即，C错误，D正确。
2.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，因为只有一条电场线，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；由题图可知B点电场强度的方向向右，当在B点由静止释放一个电子时，电子受力的方向向左，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；正电荷受到的静电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。
3.答案：B
解析：由电场强度的定义式得知，图像的斜率的绝对值表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处场强。若该电场是由点电荷产生的，说明a距离场源电荷较近，即场源电荷位置在A侧。由于试探电荷的电性未知，电场线的方向不能确定，场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，故A、C、D错误，B正确。
4.答案：B
解析：只是电场强度的定义式，不能由此得出电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的静电力成正比、与电荷量成反比，电场中某点的电场强度只与电场本身的性质有关，与试探电荷的电荷量及受力无关，A错误，B正确；电场中某点的电场强度方向为正电荷在该点的受力方向，C错误；公式对于任何静电场都是适用的，只适用于真空中静止点电荷产生的电场，D错误。
5.答案：D
解析：由于B点处电场强度的大小为，则两点电荷的电场在B点处的电场强度大小应为E，又由题中条件，可知带正电荷，带负电荷，根据点电荷电场的电场强度公式和电场强度叠加原理，，，联立各式解得；连线中点处的电场强度大小，D项正确。
6.答案：B
解析：据题知，和两个点电荷在R处产生的场强大小相等、方向相反，则和的电性相同，设RQ=r，则PR=3r.根据电场的叠加原理可得：,可得,综上可得：。
7.答案：B
解析：两个点电荷在C点产生的电场强度的方向如图所示，其中正点电荷在C点产生的场强大小为，负点电荷在C点产生的场强大小也为。由于夹角为120°，由平行四边形定则有，合场强的大小为.
8.答案：B
解析：根据几何知识得O点到两个电荷的距离都是,即O点场强为.A点场强为.,故B选项正确。
9.答案：D
解析：A.A、C两点场强方向不同,所以A错误;B.B、D两点距离无限长均匀带正电细直棒不等,所以电势不同,B错误;C.将质子从C点向CD方向射出,质子做曲线运动,但不是匀变速运动,C错误;D.将电子从C点向CD方向射出,电子受力指向无限长均匀带正电细直棒,且大小相等,作向心力,可能做匀速圆周运动,D正确。
10.答案：B
解析：点电荷产生的电场在O点的电场强度方向分别沿，由几何关系知，，和都是等边三角形，因此电荷量为的点电荷在O点产生的场强大小分别为，各点电荷在O点场强如图甲所示，合成后方向的场强如图乙所示，利用正交分解可求该点水平、竖直两方向上的场强如图丙所示，因此O点场强大小，方向斜向右下方，，B正确。
11.答案：D
解析：对小球做受力分析，如图所示，小球受重力、电场力和绳子拉力作用，根据对称性，电场力一定沿x轴正方向，电场力和重力合力沿细线延长线，由力的合成可知，解得，故D正确。剪断细线时小球无初速度，不可能做平抛运动，故C错误。小球受重力和电场力作用，不能沿x轴运动，故B错误。A选项用了点电荷库仑力公式，带电圆板不能当作点电荷，故A错误。
12.答案：D
解析：从A到B场强先负方向减少到零又反方向增加，必为同种电荷，故A错误；场强为零的地方电势不一定为零，故B错误；由于没有确定零电势点，无法比较处的电势与零电势的大小，故C错误；处合场强为零，由知，，所以所带电荷量之比为1:4，故D正确.
13.答案：A
解析：A、电场是实际存在的物质，不是理想化模型．故A正确，B错误．
C、电荷的周围存在电场，而电场线是假想的，故C错误．
D、电荷间的相互作用是通过电场作媒介产生的．故D错误．
故选A.
14.答案：BD
解析：由题图知，b点处的电场线和c点处的电场线密集程度相同，说明电场强度大小相等，但是方向不同，A错误；一正点电荷从a点沿直线运动到d点，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，B正确；b点处的电场线比e点处的电场线密集，则b点处的电场强度比e点处的大，点电荷在b点处受到的电场力比e点处的大，C错误；一负点电荷由a点沿直线匀速运动到d点的过程中，电场强度最大值在距离球心处，电场力一定先增大后减小，再增大最后减小，根据平衡条件可知，外力一定先增大后减小，再增大最后减小，D正确.
15.答案：BC
解析：电场中某点的电场强度与试探电荷无关，故A、D错误；由知C项正确；负电荷在电场中某点所受静电力的方向与该点场强方向相反，故B项正确。