高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度第二课时课后练习题

3.电场　电场强度

第二课时　电场线

基础巩固

1.如图所示是点电荷Q周围的电场线,图中A到Q的距离小于B到Q的距离。以下判断正确的是(　　)

A.Q是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度

B.Q是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度

C.Q是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度

D.Q是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度

2.某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是 (　　)

A.c点的电场强度大于b点的电场强度

B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点

C.b点的电场强度大于d点的电场强度

D.a点和b点的电场强度的方向相同

3.(多选)如图所示,在真空中等量异种点电荷形成的电场中:O是电荷连线的中点,C、D是连线中垂线上关于O对称的两点,A、B是连线延长线上的两点,且到正、负电荷的距离均等于两电荷间距的一半。则以下结论正确的是(　　)

A.B、C两点电场强度方向相反

B.A、B两点电场强度相同

C.C、O、D三点比较,O点电场强度最弱

D.A、O、B三点比较,O点电场强度最弱

4.A、B是一条电场线上的两个点,一个带负电的微粒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(　　)

能力提升

1.如图所示,用外力将一电子沿等量异种电荷连线的中垂线由A→O→B匀速移动,电子重力不计,则电子所受静电力的大小和方向变化情况是(　　)

A.先变大后变小,方向水平向右

B.先变大后变小,方向水平向左

C.先变小后变大,方向水平向左

D.先变小后变大,方向水平向右

2.如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O点为A、B电荷连线的中点,a、b为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是(　　)

A.A、B可能为带等量异种的正、负电荷

B.A、B可能为带不等量的正电荷

C.a、b两点处无电场线,故其电场强度可能为零

D.同一试探电荷在a、b两点处所受静电力大小相等,方向一定相反

3.经过探究,某同学发现:点电荷和无限大的接地金属平板间的电场(如图甲所示)与等量异种点电荷之间的电场分布(如图乙所示)的一部分相同。图丙中点电荷q到MN的距离OA为L,AB是以电荷q为圆心、L为半径的圆上的一条直径,则B点电场强度的大小是(　　)

A. B.

C. D.

4.如图所示,用30 cm的细线将质量为 4×10-3 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 1×104 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,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

(1)分析小球的带电性质及所带电荷量。

(2)若把细绳剪断,小球做什么性质的运动?

参考答案

基础巩固

1. 解析正点电荷的电场是向外辐射的,电场线密的地方电场强度大,所以A正确。

答案A

2. 解析电场线的疏密表征了电场强度的大小,由题图可知Ea<Eb,Ed>Ec,Eb>Ed,Ea>Ec,故选项C正确,选项A错误。由于电场线是曲线,由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动,故选项B错误。电场线的切线方向为该点电场强度的方向,a点和b点的切线不在同一条直线上,故选项D错误。

答案C

3. 解析根据电场线分布,B、C两点的电场强度方向相反,故A正确;根据对称性看出,A、B两处电场线疏密程度相同,则A、B两点电场强度大小相同,方向也相同,故B正确;根据电场线的分布情况可知:C、O、D三点中,O处电场线最密,则O点的电场强度最强,故C错误;设A到+q的距离为r,则A点的电场强度大小为EA=k-k;O点的电场强度大小为EO=2k,所以A、O、B三点比较,O点电场强度最强,故D错误。

答案AB

4.解析负点电荷在静电力的作用下由A运动到B,并由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,由B到A,电场强度方向为由A到B,故A选项正确。

答案A

能力提升

1. 解析等量异种电荷电场线的分布如图甲所示。由图中电场线的分布可以看出,从A到O,电场线由疏到密;从O到B,电场线从密到疏,所以从A→O→B,电场强度先由小变大,再由大变小,而电场强度的方向沿电场线切线方向,为水平向右,电子所受的静电力水平向左,如图乙所示。所以选项B正确。

答案B

2. 解析根据电场线的方向及对称性,可知该电场为等量同种电荷形成的,故A、B均错误;a、b两点虽没有画电场线,但两点的电场强度都不为零,C错误;根据等量同种电场的特点可知,同一电荷在a、b两点所受静电力等大反向,D正确。

答案D

3.解析由题意知,丙图电场分布与乙图虚线右侧电场分布相同,故B处的电场可看作由位于B左侧3L处的电荷-q和位于B左侧L处的电荷+q产生的电场叠加而成,故B处电场强度大小E=,C选项对。

答案C

4. 解析

(1)对小球受力分析,如图所示。

由于小球静止,则所受静电力F与电场强度方向相同,所以小球带正电。由平衡条件知,Eq=mgtan 37°

解得q=3×10-6 C。

(2)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

剪断细绳后,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。

答案(1)带正电　3×10-6 C　(2)见解析