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  • 2021-05-24 发布

【物理】2020届一轮复习人教版电场强度课时作业

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2020 届一轮复习人教版 电场强度 课时作业 一、选择题 考点一 电场和电场强度 1.(多选)下列说法中正确的是( ) A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场 B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用 D.场强的定义式 E=F q 中,F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是产生电场的电荷的电荷量 答案 ABC 2.(2018·聊城市期末)某点电荷电荷量为 Q,在其电场中的 P 点放一电荷量为 q 的试探电荷,受到的静电 力为 F,则( ) A.P 点的电场强度 E=F Q B.P 点的电场强度 E=F q C.撤去试探电荷,P 点的电场强度变为零 D.把 q 变为 2q,则 P 点的电场强度变为原来的 2 倍 答案 B 3.一个试探电荷在电场中某点受到的静电力为 F,这一点的电场强度为 E,在下图中能正确反映 q、E、F 三者关系的是( ) 答案 D 解析 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的试探电荷及其所受静电力无关,A、B 错误;试探电荷在该点受到的静电力 F=Eq,F 正比于 q,C 错误,D 正确. 考点二 电场线 4.(2018·无锡市江阴四校高三期中)在如图所示的各电场中,A、B 两点场强相同的是( ) 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. 5.如图 1 所示是某静电场的一部分电场线分布情况,下列说法中正确的是( ) 图 1 A.这个电场可能是负点电荷的电场 B.点电荷 q 在 A 点处受到的静电力比在 B 点处受到的静电力大 C.负电荷在 B 点处受到的静电力的方向沿电场线的切线方向 D.点电荷 q 在 A 点处的瞬时加速度比在 B 点处的瞬时加速度小(不计重力) 答案 B 解析 负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线,故 A 错;电场线越密的地方场 强越大,由题图知 EA>EB,又因 F=qE,得 FA>FB,故 B 正确;由 a=F m 知,a∝F,所以 aA>aB,故 D 错;负 电荷在 B 点受到的静电力的方向与 B 点电场强度的方向相反,故 C 错. 6.(多选)某电场的电场线分布如图 2 所示,则( ) 图 2 A.电荷 P 带正电 B.电荷 P 带负电 C.a 点的电场强度大于 b 点的电场强度 D.正试探电荷在 c 点受到的静电力大于在 d 点受到的静电力 答案 AD 解析 电场线从正电荷出发,故 A 正确,B 错误;从电场线的分布情况可知,b 点的电场线比 a 点的密, 所以 b 点的电场强度大于 a 点的电场强度,故 C 错误;c 点的电场强度大于 d 点的电场强度,所以正试探 电荷在 c 点受到的静电力大于在 d 点受到的静电力,故 D 正确. 7.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 图象如图 3 所示.则此电场的电场线分布可能是( ) 图 3 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 图象知: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. 考点三 点电荷的电场 电场强度的叠加 8.(2018·安徽师大附中期末)如图 4 所示是某个点电荷电场中的一根电场线,在电场线上的 O 点由静止 释放一个自由的负电荷(仅受电场力作用),它将沿电场线向 B 点运动.下列判断中正确的是( ) 图 4 A.电场线由 B 指向 A,该电荷做加速运动,加速度越来越小 B.电场线由 B 指向 A,该电荷做加速运动,其加速度大小的变化不能确定 C.电场线由 A 指向 B,该电荷做匀速运动 D.电场线由 B 指向 A,该电荷做加速运动,加速度越来越大 答案 B 解析 负电荷由静止开始从 O 运动到 B,其所受电场力方向从 O 到 B,场强方向与负电荷所受电场力方向 相反,故场强方向由 B 指向 A.负电荷从静止开始,必定做加速运动,由于电场线的分布情况未知,场强如 何变化无法确定,电场力和加速度如何变化也无法确定,故 B 正确,A、C、D 错误. 9.如图 5 所示,a、b、c、d 四个点在一条直线上,a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R,在 a 点处固定 有一电荷量为 Q 的正点电荷,在 d 点处固定有另一个电荷量未知的点电荷,除此之外无其他电荷,已知 b 点处的场强为零,则 c 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( ) 图 5 A.0 B.k15Q 4R2 C.k Q 4R2 D.kQ R2 答案 B 解析 据题可知,b 点处的场强为零,说明 a 处和 d 处的两个点电荷在 b 处产生的场强大小相等、方向相 反,则有: kQ R2=k Q′ 2R2,得 Q′=4Q,电性与 Q 相同. 则 Q 在 c 点产生的场强大小 E1=k Q 2R2=k Q 4R2,方向向右;Q′在 c 点产生的场强大小 E2=kQ′ R2 =k4Q R2 ,方向 向左; 故 c 点处场强的大小为 E=E2-E1=k15Q 4R2 . 10.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 点的电场强度大小变为 E2.那么,E1 与 E2 之比为( ) 图 6 A.1∶2 B.2∶1 C.2∶ 3 D.4∶ 3 答案 B 11.AB 和 CD 为圆上两条相互垂直的直径,圆心为 O.将电荷量分别为+q 和-q 的两点电荷放在圆周上,其 位置关于 AB 对称且距离等于圆的半径,如图 7 所示.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个 适当的点电荷 Q,则该点电荷 Q( ) 图 7 A.应放在 A 点,Q=2q B.应放在 B 点,Q=-2q C.应放在 C 点,Q=-q D.应放在 D 点,Q=-q 答案 C 解析 根据平行四边形定则,求出+q 和-q 在 O 点产生的合场强,大小等于其中一个点电荷在 O 点产生 的场强的大小,方向水平向右,要使圆心处的电场强度为零,应在 C 点放一个电荷量 Q=-q 的点电荷或 在 D 点放一个电荷量 Q=+q 的点电荷,C 选项正确. 12.(2018·齐齐哈尔市期末)如图 8 所示,电荷量为+q 的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为 2d,点电荷 到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的 a、b 两点关于薄板对称,到薄板的距离都是 d.若图中 a 点的电场强度为零,则 b 点的电场强度大小和方向分别为(静电力常量为 k)( ) 图 8 A.kq d2 ,垂直薄板向左 B.8kq 9d2 ,垂直薄板向右 C.kq 9d2,垂直薄板向左 D.10kq 9d2 ,垂直薄板向左 答案 D 解析 由于 a 点处的合场强为零,所以带电薄板在 a 处产生的场强与点电荷+q 在 a 处产生的场强大小相 等均为kq d2 ,方向相反,可知带电薄板应带正电;由带电薄板产生场强的对称性可知,薄板在 b 点产生的场 强方向向左,大小等于kq d2 ,故 b 点的电场强度大小为 E=kq d2+k q 3d2=10kq 9d2 ,方向向左,故选 D. 二、非选择题 13.在一个点电荷 Q 的电场中,Ox 坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上 A、B 两点的坐标分别为 2 m 和 5 m.已知放在 A、B 两点的检验电荷受到的电场力方向都跟 x 轴的正方向相同,电场力的大小跟检验电 荷所带电荷量大小的关系图象分别如图 9 中直线 a、b 所示,放在 A 点的检验电荷带正电,放在 B 点的检 验电荷带负电.求: 图 9 (1)B 点的电场强度的大小和方向. (2)试判断点电荷 Q 的电性,并确定点电荷 Q 的位置坐标. 答案 (1)2.5 N/C 方向沿 x 轴负方向 (2)带负电 位置坐标 x=2.6 m 解析 (1)由题图可得 B 点电场强度的大小 EB=F q = 1 0.4 N/C=2.5 N/C. 因放在 B 点的检验电荷带负电,而所受电场力指向 x 轴的正方向,故 B 点场强的方向沿 x 轴负方向. (2)因 A 点的正电荷受力和 B 点的负电荷受力均指向 x 轴的正方向,故点电荷 Q 位于 A、B 两点之间,带负 电. 设点电荷 Q 的坐标为 x, 则 EA=k Q x-22,EB=k Q 5-x2. 由题图可得 EA=40 N/C, 则EA EB =5-x2 x-22= 40 2.5 解得 x=2.6 m,或 x=1 m(不符合题意舍去). 14.如图 10 所示,在场强为 E 的匀强电场中,取 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: 图 10 (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 (1)kQ r2 方向沿 db 方向 (2) 2kQq r2 方向与 ac 方向成 45°角斜向下 (3)2kQq r2 方向沿 db 方向 解析 (1)对试探电荷进行受力分析如图所示,由题意可知: F1=kQq r2 ,F2=qE 由于 F1=F2,所以 qE=kQq r2 ,E=kQ r2, 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= E1 2+E2= 2E= 2kQ r2 所以 Fc=qEc= 2kQq r2 ,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=2kQ r2 所以 Fb=qEb=2kQq r2 ,方向沿 db 方向.

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