課時跟蹤檢測(三) 電場強(qiáng)度

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1、課時跟蹤檢測(三)　電 場 強(qiáng) 度 (時間：30分鐘　滿分：50分) 一、單項(xiàng)選擇題(共5小題，每小題4分，共20分。每小題只有一個選項(xiàng)正確) 1．關(guān)于電場強(qiáng)度E＝，下列說法正確的是(　　) A．由E＝知，若q減小為原來的1/2，則該處電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍 B．由E＝k知，E與Q成正比，而與r2成反比 C．由E＝k知，在以Q為球心、r為半徑的球面上，各處電場強(qiáng)度均相同 D．電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場力的方向 2．(海南高考)如圖1，電荷量為q1和q2的兩個點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn)。已知在P、Q連線上某點(diǎn)R處的電場強(qiáng)度為零，且＝2。則(　　) 圖 1

2、 A．q1＝2q2　　　　　　 B．q1＝4q2 C．q1＝－2q2 D．q1＝－4q2 3．四種電場的電場線如圖2所示。一正電荷q僅在靜電場力作用下由M點(diǎn)向N點(diǎn)做加速運(yùn)動，且加速度越來越大。則該電荷所在的電場是圖中的(　　) 圖 2 4.如圖3所示，電荷量為＋q和－q的點(diǎn)電荷分別位于正方體的頂點(diǎn)，正方體范圍內(nèi)電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)有(　　) 圖 3 A．體中心、各面中心和各邊中點(diǎn) B．體中心和各邊中點(diǎn) C．各面中心和各邊中點(diǎn) D．體中心和各面中心 5．(江蘇高考)下列選項(xiàng)中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣。坐標(biāo)原點(diǎn)O處電

3、場強(qiáng)度最大的是(　　) 圖 4 二、多項(xiàng)選擇題(共3小題，每小題4分，共12分。每小題有多個選項(xiàng)正確，全選對得4分，選不全得2分，錯選不得分) 6.如圖5甲所示中，AB是一個點(diǎn)電荷形成的電場中的一條電場線，圖乙則是放在電場線上a、b處的檢驗(yàn)電荷的電荷量與所受電場力大小間的函數(shù)圖像(F－q圖像)，指定電場方向由A指向B為正方向，由此可以判定(　　) 圖 5 A．場源可能是正電荷，位置在A側(cè) B．場源可能是正電荷，位置在B側(cè) C．場源可能是負(fù)電荷，位置在A側(cè) D．場源可能是負(fù)電荷，位置在B側(cè) 7．把質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷q，在電場中由靜止釋放，在它運(yùn)動過程中如果不計(jì)重力

4、，下列說法正確的是(　　) A．點(diǎn)電荷運(yùn)動軌跡必與電場線重合 B．點(diǎn)電荷的速度方向，必與所在點(diǎn)的電場線的切線方向一致 C．點(diǎn)電荷的加速度方向，必與所在點(diǎn)的電場線的切線方向一致 D．點(diǎn)電荷的受力方向，必與所在點(diǎn)的電場線的切線方向一致 8.如圖6所示，M、N為兩個等量的同種正點(diǎn)電荷，在其連線的中垂線上的P點(diǎn)放置一個靜止的點(diǎn)電荷q(負(fù)電荷)，不計(jì)重力，下列說法錯誤的是(　　) 圖 6 A．點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大 B．點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，加速度越來越小，速度越來越小 C．點(diǎn)電荷運(yùn)動到O點(diǎn)時加速度為零，速度達(dá)到最大值 D．點(diǎn)電荷超過O點(diǎn)后，

5、速度越來越小，加速度越來越大，直到速度為零 三、非選擇題(共2小題，共18分) 9. (9分)如圖7所示，Q1＝2×10－12 C，Q2＝－4×10－12 C，Q1、Q2相距12 cm，求a、b、c三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小和方向，其中a為Q1Q2連線的中點(diǎn)，b為Q1左方6 cm處的點(diǎn)，c為Q2右方6 cm處的點(diǎn)。 圖 7 10. (9分)如圖8所示，一條長為L的絕緣細(xì)線，上端固定，下端系一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于電場強(qiáng)度為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，當(dāng)小球平衡時，懸線與豎直方向的夾角α＝45°。 圖 8 (1)小球帶何種電荷？電荷量為多少？ (2)若將小球向左拉至

6、懸線呈水平位置，然后由靜止釋放小球，則放手后小球做什么運(yùn)動？經(jīng)多長時間到達(dá)最低點(diǎn)？ 11.懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長的絕緣細(xì)線下端有一個質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的小球，若在空間加一勻強(qiáng)電場，則小球靜止時細(xì)線與豎直方向夾角為θ，如圖9所示，求： 圖 9 (1)所加勻強(qiáng)電場場強(qiáng)最小值的大小和方向； (2)若在某時刻突然撤去電場，當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時，小球?qū)?xì)線的拉力為多大。 答 案 1．選B　因E＝F/q為電場強(qiáng)度定義式，而電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E只由電場本身決定，與是否引入試探電荷及q的大小、正負(fù)無關(guān)，故A錯；E＝k是點(diǎn)電荷Q的電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的決定式，故

7、B對；因電場強(qiáng)度為矢量，E相同意味著大小、方向都相同，而在選項(xiàng)C中所述球面上各處E方向不同，故C錯；因所放電荷的電性不知，若為正電荷＋q，則E與＋q受力方向相同，否則相反，故D錯。 2．選B　 本題考查電場強(qiáng)度的疊加，由于R處的合場強(qiáng)為0，故兩點(diǎn)電荷的電性相同，結(jié)合點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式 E＝k可知k－k＝0， 又r1＝2r2，故q1＝4q2，本題選B。 3．選D　由正電荷q僅在靜電力的作用下由M點(diǎn)向N點(diǎn)做加速運(yùn)動，故由M向N的方向?yàn)殡妶鼍€的方向，故B錯；加速度越來越大，即電場線越來越密，故A、C錯，D正確。 4．選D　本題考查點(diǎn)電荷的電場公式和矢量的合成等物理知識。解答本題不但要求學(xué)生具

8、有必備的物理知識，還要求學(xué)生具有良好的空間想象能力，綜合能力要求較高。先考查正方體的每個面的電場情況，由各電荷的電性和場強(qiáng)公式E＝k可知，各面中心的合場強(qiáng)為零，再在體中心作出場強(qiáng)的矢量圖可知，體中心處場強(qiáng)也為零，只有D正確。 5．選B　本題考查靜電場的疊加問題，考查點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的特點(diǎn)，意在考查考生對點(diǎn)電荷電場分布特點(diǎn)及矢量合成原理的理解。根據(jù)對稱性和矢量疊加，D項(xiàng)O點(diǎn)的場強(qiáng)為零，C項(xiàng)等效為第二象限內(nèi)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場，大小與A項(xiàng)的相等，B項(xiàng)正、負(fù)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向互相垂直，合場強(qiáng)是其中一個的倍，也是A、C項(xiàng)場強(qiáng)的倍，因此B項(xiàng)正確。 6．選BD　由F＝qE和圖乙知，q相同

9、時b點(diǎn)電場力較大，故場源電荷位置在B側(cè)，由于檢驗(yàn)電荷電性不確定，故選B、D。 7．選CD　正點(diǎn)電荷q由靜止釋放，如果電場線為直線，點(diǎn)電荷將沿電場線運(yùn)動，但如果電場線是曲線，點(diǎn)電荷一定不沿電場線運(yùn)動(因?yàn)槿绻仉妶鼍€運(yùn)動，其速度方向與受力方向重合，不符合曲線運(yùn)動的條件)，故A選項(xiàng)不正確；由于點(diǎn)電荷做曲線運(yùn)動時，其速度方向與電場力方向不再一致(初始時刻除外)，故B選項(xiàng)不正確；而點(diǎn)電荷的加速度方向，也即點(diǎn)電荷所受電場力方向必與所在點(diǎn)電場強(qiáng)度方向一致，即與所在點(diǎn)的電場線的切線方向一致，故C、D兩項(xiàng)正確。 8．選ABD　由等量同種電荷電場線的分布可知在兩電荷連線的中垂線上，從無窮遠(yuǎn)到O點(diǎn)，電場強(qiáng)度先

10、增大后減小，速度一直增大，到達(dá)O點(diǎn)達(dá)到最大。A、B、D錯，C對。 9．解析：根據(jù)點(diǎn)電荷電場的電場強(qiáng)度公式可得，點(diǎn)電荷Q1在a、b、c三點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度分別為 Ea1＝k＝ V/m ＝5 V/m，方向向右， 同理得Eb1＝5 V/m，方向向左， Ec1＝0.56 V/m，方向向右。 點(diǎn)電荷Q2在a、b、c三點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度分別為 Ea2＝k＝ V/m＝10 V/m，方向向右， 同理得Eb2＝1.1 V/m，方向向右。 Ec2＝10 V/m，方向向左。 如圖所示，a、b、c三點(diǎn)的電場強(qiáng)度分別為 Ea＝Ea1＋Ea2＝15 V/m，方向向右， Eb＝Eb1－Eb2＝3.9

11、 V/m，方向向左， Ec＝Ec2－Ec1＝9.44 V/m，方向向左。 答案：見解析 10．解析：(1)由于小球處于平衡狀態(tài)，對小球受力分析如圖所示，由此可知小球帶正電，設(shè)其電荷量為q，則 FTsin α＝qE， ① FTcos α＝mg， ② ①②聯(lián)立可得：FT＝mg， q＝＝。 (2)靜止釋放后，小球由靜止開始沿與豎直方向成α＝45°斜向右下方做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)最低點(diǎn)時，它經(jīng)過的位移為L，此時細(xì)線剛好拉直，由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律 x＝at2，a＝g 所以t＝ 。 答案：(1)正電　　(2)勻加速直線運(yùn)動　 11．解析：(1)當(dāng)電場力的方向與細(xì)線垂直時，電場強(qiáng)度最小。 由mg sin θ＝qE，解得：E＝ 小球帶負(fù)電，所受電場力方向與場強(qiáng)方向相反，故場強(qiáng)方向?yàn)榇怪奔?xì)線斜向左下方。 (2)設(shè)線長為l，小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度為v，細(xì)線對小球的拉力為F，則有： mgl(1－cos θ)＝mv2 F－mg＝m 聯(lián)立解得：F＝mg(3－2 cos θ) 根據(jù)牛頓第三定律知，小球?qū)?xì)線的拉力 F′＝F＝mg(3－2 cos θ)。 答案：(1)，方向垂直細(xì)線斜向左下方 (2)mg(3－2 cos θ)