高中物理第一章静电场电场 电场强度和电场线课时跟踪训练教科版选修3 1

1.3《电场 电场强度和电场线》 [课时跟踪训练] (满分 60 分 时间 30 分钟) 一、选择题(每小题至少有一个选项正确,选对得 5 分,选不全得 3 分,错选不得分, 共 40 分) 1.如图 1 所示是表示在一个电场中 a、b、c、d 四点分别引入试探电荷时,测得的试探 电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图像,那么下列叙述正确的是( ) 图1 A.这个电场是匀强电场 B.a、b、c、d 四点的场强大小关系是 Ed>Ea>Eb>Ec C.a、b、c、d 四点的场强大小关系是 Ea>Eb>Ed>Ec D.无法确定这四个点的场强大小关系 解析:题图中给出了 a、b、c、d 四个位置上电荷量和所受电场力大小的变化关系,由 电场强度的定义式 E= 可知,斜率的绝对值较大的对应场强较大,故 B 正确,C、D 错。此 电场不是匀强电场,A 错。 答案:B 2.关于电场强度和电场力,以下说法正确的是( A.电荷所受电场力很大,该点电场强度一定很大 B.以点电荷为圆心,r 为半径的球面上各点的场强相同 C.如空间某点的场强为零,则检验电荷在该点受到的电场力不一定为零 D.在电场中某点放入检验电荷 q,该点的场强为 E=F/q;取走 q 后,该点场强仍然为 ) F q E=F/q 解析:由 F=qE 知,F 由 q 和 E 共同决定,所以 F 很大,可能是因为 q 很大引起的,则 选项 A 错误。由 E= 2 知,以点电荷 Q 为圆心,r 为半径的球面上,各点的场强大小相等, 但方向则不同,B 项错误。由 F=qE 知:当 E=0 时,F=0,即 q 不受电场力作用,C 选项错 误。只要电场确定了,电场中某点的场强就是确定的,检验电荷 q 只是用来体现电场强弱的 手段,它的有无不会改变电场的客观性质,则 D 项正确。 答案:D 3.图 2 是电场中某点的电场强度 E 与放在该点处的检验电荷 q 及所受电场力 F 之间的 1 kQ r 函数关系图像,其中正确的是( ) 图2 解析:电场中某点的电场强度 E 由电场本身决定,与 q 无关,故 A 正确。由 E=F/q 得 F=E·q,在电场中某点 E 是定值,得 F-q 的关系为过原点的直线,故 D 正确。 答案:AD 4.用电场线形象生动地描绘电场,如图 3 为点电荷 a、b 所形成电场的电场线分布图, 以下几种说法正确的是( ) 图3 A.a、b 为异种电荷,a 带电量大于 b 带电量 B.a、b 为异种电荷,a 带电量小于 b 带电量 C.a、b 为同种电荷,a 带电量大于 b 带电量 D.a、b 为同种电荷,a 带电量小于 b 带电量 解析:因电场线由正电荷出发,终止于负电荷,由图中电场线分布可知,a、b 一定为 异种电荷,因 b 电荷周围电场线密度大些,故 a 带电量小于 b 带电量,B 正确。 答案:B 5.(2011·新课标全国卷)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,图 4 中可能正确的是(虚 线是曲线在 b 点的切线)( ) 图4 解析:题中质点所带电荷是负电荷,电场方向应与负电荷受到的电场力方向相反,又因 为质点的速度是递减的,因此力的方向应与速度方向夹角大于 90°,故选项 D 正确。 答案:D 6.如图 5 所示是四种电场的电场线,一正电荷 q 仅在静电力作用下由 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 5 中的( ) 2 图5 解析:因为 a∝F,所以 a 逐渐增大,F 也逐渐增大。又 q 仅在静电力作用下运动,由 F =qE 可知 E 也要逐渐增大,而且电场线的疏密程度表示场强大小,所以由题可得 D 图中 EN >EM,所以 D 正确。 答案:D 7.质量为 m 的带正电小球 A 悬挂在绝缘细线上,且处在场强为 E 的匀强电场中,当小 球 A 静止时,细线与竖直方向成 60°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则 小球所带的电荷量应为( A. 3mg 2E 3mg ) B. C. D. E 2mg E 3mg 3E 3mg 3mg 3mg ,则 qE= ,所以 q= 。 2 2 2E 解析:电场力最小为 mgsin60°= 答案:A 8.如图 6 所示,M、N 和 P 是以 MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠ MOP=60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于 M、N 两点,这时 O 点电场强度的 大小为 E1; 若将 N 点处的点电荷移至 P 点, 则 O 点的场强大小变为 E2, E1 与 E2 之比为 ( ) 图6 A.1∶2 B.2∶1 C.2∶ 3 D.4∶ 3 解析:M、N 处的两点电荷符号相反,电荷量的数值为 q,半圆弧半径为 r,两点电荷在 3 kq kq O 点形成的电场强度的方向相同,大小均为 2 ,因此 O 点的电场强度大小为 E1=2 2 。在 N r r 点的电荷移至 P 点时, 两点电荷在 O 点形成的电场强度大小均为 2 , 二者方向夹角为 120°, 因此 O 点的电场强度大小为 E2= 2 ,所以 E1∶E2=2∶1,即选项 B 正确。 答案:B 二、非选择题(每小题 10 分,共 20 分) 9.如图 7 所示,用 30 cm 的细线将质量为 4×10 4 -3 kq r kq r kg 的带电小球 P 悬挂在 O 点下,当 空中有方向为水平向右,大小为 1×10 N/C 的匀强电场时,小球偏转 37°后处在静止状态。 (g 取 10 N/kg) 图7 (1)分析小球的带电性质; (2)求小球的带电荷量; (3)分析若把细线剪断,小球做什么性质的运动。 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°, ∴

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