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課時分層作業(yè)(三)(建議用時:25分鐘)考點(diǎn)1電場強(qiáng)度的理解1.關(guān)于電場強(qiáng)度的概念,下列說法正確的是()A.由E=eq\f(F,q)可知,某電場的場強(qiáng)E與q成反比,與F成正比B.電場中某一點(diǎn)的場強(qiáng)與放入該點(diǎn)的試探電荷的正負(fù)無關(guān)C.正、負(fù)試探電荷在電場中同一點(diǎn)受到的電場力方向相反,所以某一點(diǎn)場強(qiáng)方向與放入試探電荷的正負(fù)有關(guān)D.電場中某一點(diǎn)不放試探電荷時,該點(diǎn)場強(qiáng)等于零B[E=eq\f(F,q)是電場強(qiáng)度的定義式,某電場的場強(qiáng)E的大小和方向都取決于電場本身,而與試探電荷的電荷量q、試探電荷受到的電場力F無關(guān),故AC錯誤,B正確。某點(diǎn)不放試探電荷時,該點(diǎn)的電場依然存在,故D錯誤。]2.一個試探電荷q,在電場中某點(diǎn)受到的電場力為F,該點(diǎn)的場強(qiáng)為E,下列選項(xiàng)中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是()C[本題考查的知識點(diǎn)是電場強(qiáng)度與電場本身、試探電荷的關(guān)系。電場強(qiáng)度E由電場本身決定,與試探電荷無關(guān),即E不與F成正比,也不與q成反比,但F與q成正比。故正確答案為C。]3.對電場強(qiáng)度公式E=eq\f(kQ,r2)有幾種不同理解,其中正確的是()A.只要帶電體電荷量為Q,在距離r處激發(fā)的電場都能用此公式計(jì)算場強(qiáng)EB.以點(diǎn)電荷Q為中心、r為半徑的球面上各處的場強(qiáng)E相同C.當(dāng)離場源電荷距離r→0時,場強(qiáng)E→∞D(zhuǎn).當(dāng)離場源電荷距離r→∞時,場強(qiáng)E→0D[電場強(qiáng)度公式E=eq\f(kQ,r2)適用于點(diǎn)電荷形成的電場,對于不能看成點(diǎn)電荷的帶電體,本公式不再適用,故A選項(xiàng)錯誤;電場強(qiáng)度是矢量,以點(diǎn)電荷Q為中心、r為半徑的球面上各處的場強(qiáng)E大小相等,方向不同,故B選項(xiàng)錯誤;當(dāng)離場源電荷距離r→0時,此時帶電體不能看成點(diǎn)電荷,公式不再成立,故C選項(xiàng)錯誤;當(dāng)離場源電荷距離r→∞時,根據(jù)公式可得場強(qiáng)E→0,故D選項(xiàng)正確。]考點(diǎn)2電場強(qiáng)度的疊加4.點(diǎn)電荷A和B,分別帶正電和負(fù)電,電量分別為4Q和Q,在AB連線上,如圖所示,電場強(qiáng)度為零的地方在()A.A和B之間 B.B左側(cè)C.A右側(cè) D.A的右側(cè)及B的左側(cè)B[根據(jù)點(diǎn)電荷電場公式E=keq\f(Q,r2)可知,在A和B之間時,由于兩個電荷產(chǎn)生的電場方向相同,所以合電場一定不為零,故A錯誤;如果在B的左側(cè),電荷A產(chǎn)生的電場強(qiáng)度向左,B產(chǎn)生的電場強(qiáng)度向右,電場強(qiáng)度方向相反,但由于A的電量大于B的電量,且A較遠(yuǎn),由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=keq\f(Q,r2)可知,在同一點(diǎn)電場強(qiáng)度大小可能相等,所以合場強(qiáng)可能為零,B正確;如果在A的右側(cè),兩個電場方向一個向左,一個向右,但是距離A較近,并且A的電荷量大,所以兩個電場的矢量和不可能為零,CD錯誤。]5.在等邊三角形ABC的頂點(diǎn)B和C處各放一個電荷量相等的點(diǎn)電荷時,測得A處的場強(qiáng)大小為E,方向與BC邊平行且由B指向C,如圖所示。若拿走C處的點(diǎn)電荷,則下列關(guān)于A處電場強(qiáng)度的說法正確的是()A.大小仍為E,方向由A指向BB.大小仍為E,方向由B指向AC.大小變?yōu)閑q\f(E,2),方向不變D.不能得出結(jié)論B[設(shè)B、C兩處點(diǎn)電荷在A處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小均為E′,由平行四邊形定則可知E′=E,拿走C處的點(diǎn)電荷后,A處電場強(qiáng)度大小仍為E,方向由B指向A,選項(xiàng)B正確。]考點(diǎn)3電場線的理解和應(yīng)用6.(多選)四種電場中分別標(biāo)有a、b兩點(diǎn),兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同的是()甲乙丙丁A.甲圖:與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B.乙圖:等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C.丙圖:等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D.丁圖:勻強(qiáng)電場中的a、b兩點(diǎn)BD[A項(xiàng)甲圖中兩點(diǎn)電場線方向不同,故電場強(qiáng)度的方向不同,故A錯誤;B項(xiàng)a、b兩點(diǎn)電場線方向均為水平向左,且兩點(diǎn)關(guān)于連線對稱,電場強(qiáng)度相等,故B正確;C項(xiàng)a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不同,故C錯誤;D項(xiàng)a、b兩點(diǎn)都處在勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度相同,故D正確。]7.某電場的電場線分布如圖所示,下列說法正確的是()A.c點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度B.若將一試探電荷+q由a點(diǎn)靜止釋放,它將沿電場線運(yùn)動到b點(diǎn)C.b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場強(qiáng)度D.a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向相同C[電場線的疏密表征了電場強(qiáng)度的大小,由題圖可知Ea<Eb,Ed>Ec,Eb>Ed,Ea>Ec,故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A錯誤;由于電場線是曲線,由a點(diǎn)靜止釋放的正電荷不可能沿電場線運(yùn)動,故選項(xiàng)B錯誤;電場線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場強(qiáng)度的方向,a點(diǎn)和b點(diǎn)的切線不在同一條直線上,故選項(xiàng)D錯誤。]8.如圖所示是某靜電場的一部分電場線的分布情況,下列說法中正確的是()A.這個電場可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場B.點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處受到的電場力比在B點(diǎn)處受到的電場力大C.負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場力的方向沿電場線的切線方向D.點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處的瞬時加速度比在B點(diǎn)處的瞬時加速度小(不計(jì)重力)B[負(fù)點(diǎn)電荷的電場線是從四周無限遠(yuǎn)處不同方向指向負(fù)點(diǎn)電荷的直線,故A錯誤;電場線越密的地方場強(qiáng)越大,由題圖知EA>EB,又由F=qE,得FA>FB,故B正確;由a=eq\f(F,m)知,a∝F,而F∝E,EA>EB,所以aA>aB,故D錯;負(fù)電荷在B點(diǎn)受到的電場力的方向與B點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相反,故C錯誤。]9.(多選)如圖所示是一簇未標(biāo)明方向、由單一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線,虛線是一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運(yùn)動軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力作用,根據(jù)此圖可判斷出該帶電粒子()A.電性與場源電荷的電性相同B.在a、b兩點(diǎn)所受電場力大小Fa>FbC.在a、b兩點(diǎn)的速度大小va>vbD.在a、b兩點(diǎn)的動能Eka<EkbBC[根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動軌跡可知,帶電粒子所受電場力的方向跟電場線共線,指向運(yùn)動軌跡曲線彎曲的內(nèi)側(cè),由此可知,帶電粒子與場源電荷電性相反,選項(xiàng)A錯誤;a點(diǎn)電場線比b點(diǎn)密,所以a點(diǎn)場強(qiáng)較大,帶電粒子在a點(diǎn)所受電場力較大,選項(xiàng)B正確;假設(shè)帶電粒子由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn),所受電場力方向與速度方向之間的夾角大于90°,電場力做負(fù)功,帶電粒子的動能減少,速度減小,即Eka>Ekb,va>vb,同理可分析帶電粒子由b點(diǎn)運(yùn)動到a點(diǎn)時也有Eka>Ekb,va>vb,故選項(xiàng)C正確,D錯誤。](建議用時:15分鐘)10.如圖所示,電荷量為+q的點(diǎn)電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d,點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心,垂線上的a、b兩點(diǎn)關(guān)于薄板對稱,到薄板的距離都是d。若圖中a點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零,則b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小和方向分別為(靜電力常量為k)()A.eq\f(kq,d2),垂直薄板向左 B.eq\f(8kq,9d2),垂直薄板向右C.eq\f(kq,9d2),垂直薄板向左 D.eq\f(10kq,9d2),垂直薄板向左D[由于a點(diǎn)處的合場強(qiáng)為零,所以帶電薄板在a處產(chǎn)生的場強(qiáng)與點(diǎn)電荷+q在a處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等均為eq\f(kq,d2),方向相反,可知帶電薄板應(yīng)帶正電;由帶電薄板產(chǎn)生場強(qiáng)的對稱性可知,薄板在b點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向向左,大小等于eq\f(kq,d2),故b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為E=keq\f(q,d2)+keq\f(q,3d2)=eq\f(10kq,9d2),方向向左,故選D。]11.如圖所示,a、b、c、d四個點(diǎn)在一條直線上,a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處固定有一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷,在d點(diǎn)處固定有另一個電荷量未知的點(diǎn)電荷,除此之外無其他電荷,已知b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零,則c點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()A.0B.keq\f(15Q,4R2)C.keq\f(Q,4R2)D.keq\f(Q,R2)B[據(jù)題可知,b點(diǎn)處的場強(qiáng)為零,說明a處和d處的兩個點(diǎn)電荷在b處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等、方向相反,則有:keq\f(Q,R2)=keq\f(Q′,2R2),得Q′=4Q,電性與Q相同;則Q在c點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小E1=keq\f(Q,2R2)=keq\f(Q,4R2),方向向右;Q′在c點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小E2=keq\f(Q′,R2)=keq\f(4Q,R2),方向向左;故c點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為E=E2-E1=keq\f(15Q,4R2)。]12.直角坐標(biāo)系xOy中,M、N兩點(diǎn)位于y軸上,G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖,M、N兩點(diǎn)各固定一正點(diǎn)電荷,一電量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時,G點(diǎn)處的電場強(qiáng)度恰好為零。靜電力常量用k表示,若將該負(fù)點(diǎn)電荷移到G點(diǎn),則H點(diǎn)處場強(qiáng)的大小和方向分別為()A.eq\f(3kQ,4d2),沿x軸正向 B.eq\f(3kQ,4d2),沿x軸負(fù)向C.eq\f(5kQ,4d2),沿x軸正向 D.eq\f(5kQ,4d2),沿x軸負(fù)向A[G點(diǎn)處的電場強(qiáng)度恰好為零,說明負(fù)電荷在G點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)與兩個正電荷在G點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小相等方向相反,根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可得,負(fù)電荷在G點(diǎn)的場強(qiáng)為eq\f(kQ,d2),兩個正電荷在G點(diǎn)的合場強(qiáng)也為eq\f(kQ,d2),當(dāng)負(fù)點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)時,負(fù)電荷與H點(diǎn)的距離為2d,負(fù)電荷在H點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為eq\f(kQ,4d2),方向沿x軸負(fù)方向,由于GH對稱,所以兩個正電荷在G點(diǎn)和H點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等方向相反,大小為eq\f(kQ,d2),在H點(diǎn)的方向沿x軸正方向,所以H點(diǎn)處合場強(qiáng)的大小為E=eq\f(kQ,d2)-eq\f(kQ,4d2)=eq\f(3kQ,4d2),方向沿x軸正方向,故A正確,BCD錯誤。]13.在一個點(diǎn)電荷Q的電場中,Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場線重合,坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2m和5m。已知放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同,電場力的大小跟試探電荷所帶電荷量大小的關(guān)系圖象如圖中直線a、b所示,放在A點(diǎn)的試探電荷帶正電,放在B點(diǎn)的試探電荷帶負(fù)電。求:(1)B點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向。(2)試判斷點(diǎn)電荷Q的電性,并確定點(diǎn)電荷Q位置坐標(biāo)。[解析](1)由題圖可得B點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小EB=eq\f(F,q)=eq\f(1,0.4)N/C=2.5N/C。因B點(diǎn)的試探電荷帶負(fù)電,而受力指向x軸的正方向,故B點(diǎn)場強(qiáng)的方向沿x軸負(fù)方向。
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