教科版高中物理必修第三册课后习题 第一章 3.静电场 电场强度和电场线.docVIP

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3.静电场电场强度和电场线

课后训练巩固提升

基础巩固

1.关于电场,下列说法正确的是()

A.电场是电荷周围空间假想的特殊物质

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.电荷间的相互作用是通过电场产生的

答案:D

解析:电场是实际存在的物质,不是理想化模型,故A、B错误;电荷的周围存在电场,而电场线是假想的,故C错误;电荷间的相互作用是通过电场作媒介产生的,故D正确。

2.如图所示,一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点,受到的电场力为F。若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷,则A点的电场强度E为()

A.F2q

B.Fq

C.F2q

D.Fq

答案:D

解析:电场强度是反映电场本身性质的物理量,仅由电场本身决定,与检验电荷无关。将A点电荷换为电荷量为2q的负点电荷,A点的电场强度大小仍然是Fq

3.在电场中A点,先后放入q1、q2两个点电荷(q1q2),点电荷所受到的电场力分别为F1、F2,两次测得该点的电场强度分别为E1、E2,则()

A.F1=F2,E1=E2

B.F1F2,E1=E2

C.F1F2,E1E2

D.F1F2,E1E2

答案:B

解析:在电场中的同一点,电场强度相同,与所放的电荷无关,所以E1=E2;根据F=qE知,q1q2,则F1F2,故B正确,A、C、D错误。

4.如图所示,在a、b两点分别放置电荷量为Q1、Q2的点电荷,P是a、b连线上的中点。以下四种情况中P点的电场强度方向一定向左的是()

①Q1、Q2都带正电,且Q1Q2②Q1、Q2都带负电,且Q1Q2③Q1带正电、Q2带负电,且Q1Q2④Q1带负电、Q2带正电,且Q1Q2

A.只有①②④ B.只有①③

C.只有③④ D.①②③④

答案:A

解析:①Q1、Q2都带正电,P点的电场强度方向要想向左,则Q2的电荷量要大于Q1的电荷量,故①符合题意。②同理Q1、Q2都带负电,P点的电场强度方向要想向左,则Q2的电荷量要小于Q1的电荷量,故②符合题意。③Q1带正电、Q2带负电,P点的电场强度方向一定向右,故③不符合题意。④Q1带负电、Q2带正电,P点的电场强度方向一定向左,故④符合题意。故A正确,B、C、D错误。

5.(多选)如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若粒子在运动中只受电场力作用。根据此图可以判断出()

A.带电粒子所带电荷的种类

B.粒子在a、b两点的受力方向

C.粒子在a、b两点何处速度大

D.a、b两点何处电场强度大

答案:BCD

解析:由题图知,粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性,故A错误,B正确;由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知,粒子在a点的速度较大,故C正确;根据电场线的疏密程度,可以判断出a、b两点电场强度的大小,可知a处电场强度较大,故D正确。

6.如图所示,A、B两个点电荷QA=2×10-8C,QB=-2×10-8C,相距d=3cm,在方向水平的匀强电场作用下,A、B均保持静止状态,且悬线都沿竖直方向。(小球可视为质点,静电常数k=9×109N·m2/C2)求:

(1)匀强电场的电场强度大小和方向;

(2)A、B连线中点C的电场强度大小和方向。

答案:(1)2.0×105N/C方向水平向左

(2)1.4×106N/C方向水平向右

解析:(1)由题可知A球受力平衡,水平方向合外力等于零,B对A的作用力向右,所以要加个水平向左的电场,且kQAQ

解得E=2.0×105N/C。

(2)A、B两质点连线中点处的电场强度是两个点电荷的电场与匀强电场的合电场。

两个点电荷的电场方向都右,E方向向左,

E=2×kQBd24-E=2×9×1

能力提升

1.下图是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验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()

A.这个电场是匀强电场

B.a、b、c、d四点的电场强度大小关系是EdEaEbEc

C.a、b、c、d四点的电场强度大小关系是EaEcEbEd

D.a、b、d三点的电场强度方向不相同

答案:C

解析:由公式F=qE知F-q图像斜率的绝对值表示电场强度的大小,a图线斜率的绝对值最大,所以a点的电场强度最大,d图线斜率的绝对值最小,电场强度的最小。所以四点电场强度的大小关系是EaEcEbEd。该电场不是匀强电场,故C正确,A、B错误;依据正电荷的电场力方向与电场强度方向相同,负电荷的电场力的方向与电场强度的方向相反,可知a、b、d三点