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2020-2021学年高中物理(人教版-选修3-1)第1章-第3节-课时作业.docx
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1、第3节电场强度1放入电场中某点的点电荷所受电场力与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度,它是用来描述电场强弱和方向的物理量,其大小与摸索电荷及其受力无关,打算于电场本身,其方向与正电荷在该点所受静电力方向相同2真空中点电荷四周形成的电场的场强公式为:Ek,其中k是静电力常量,Q是场源电荷的电荷量在点电荷Q的电场中不存在E相同的两个点r相等时,E的大小相等,但方向不同;两点在以Q为中心的同一半径上时,E的方向相同,但大小不同3匀强电场是场强大小、方向处处相同的电场,其电场线是间隔相等的平行线4下列关于电场的叙述正确的是()A两个未接触的电荷发生了相互作用,确定是电场引起的B只有电荷发生相互作用时才
2、产生电场C只要有电荷存在,其四周就存在电场DA电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用答案ACD5关于电场线的以下说法中,正确的是()A电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B沿电场线的方向,电场强度越来越小C电场线越密的地方同一摸索电荷所受的电场力就越大D顺着电场线移动电荷,电荷受电场力大小确定不变答案C解析电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同,A错误;沿电场线方向,其疏密变化状况未知,所以电场强度大小不能判定,电荷的受力状况也不能判定,所以B、D错误;故只有C正确【概念规律练】学问点一电场、电场强度1电场中有一点P,下列说法中正确的是()A若放在P
3、点的摸索电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B若P点无摸索电荷,则P点的场强为零CP点的场强越大,则同一电荷在P点所受到的电场力越大DP点的场强方向为摸索电荷在该点受到的电场力的方向答案C解析为了知道电场中某点的电场强度,可以把一个摸索电荷放入该点,其受到的电场力F与自身的电荷量q的比值可反映该点场强的大小,但该点的场强由电场本身打算,与摸索电荷的电荷量多少、电性无关,所以A、B错由E得FEq,当q确定时,E越大,F越大,所以C正确电场中某点的场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向,与负电荷受力的方向相反,D错2一检验电荷q4109 C,在电场中P点受到的电场力F6107 N求:(1)P点的
4、场强大小;(2)将检验电荷移走后,P点的场强大小;(3)放一电荷量为q1.2106 C的电荷在P点,受到的电场力F是多大?答案(1)1.5102 N/C(2)1.5102 N/C(3)1.8104 N解析(1)E1.5102 N/C.(2)场强是描述电场的物理量,跟检验电荷无关,所以场强仍是1.5102 N/C.(3)FqE1.21061.5102 N1.8104 N.点评电场强度是反映电场强弱和方向的物理量,其大小打算于电场本身,与摸索电荷无关电荷在电场中所受电场力FqE,其大小与电场强弱和电荷的多少有关,并且正电荷受力方向与电场方向相同,负电荷受力方向与电场方向相反学问点二电场的叠加3如图
5、1所示,A、B、C三点为始终角三角形的三个顶点,B30,现在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点电场强度的方向与AB平行,则qA带_电,qAqB_.图1答案负18解析 放在A点和B点的点电荷在C处产生的电场强度方向分别在AC和BC的连线上,因C点电场强度方向与BA方向平行,故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的电场强度方向只能如图所示:由CA和由BC,故qA带负电,qB带正电,且EB2EA,即k2k,又由几何关系知B2A,所以qAqB18.4如图2所示,真空中,带电荷量分别为Q和Q的点电荷A、B相距r,图2则:(1)两点电荷连线的中点O的场强多大?(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A
6、、B两点都为r的O点的场强如何?答案 (1) ,方向由AB(2) ,方向由AB解析分别求Q和Q在某点的场强大小和方向,然后依据电场强度的叠加原理,求出合场强甲(1)如图甲所示,A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同,由AB.A、B两点电荷在O点产生的电场强度EAEB.所以O点的场强为EO2EA.(2)如图乙所示,EA= EB= ,由矢量图所示形成的等边三角形可知,O点的合场强EO= EA= EB= ,方向与A、B的中垂线垂直,即由AB.点评若空间存在多个场源电荷,某点的场强等于每个电荷在该点所产生的场强的矢量和,电场的叠加遵循平行四边形定则学问点三电场线及其特点5如图3所示是静电场的一部分电场
7、线分布,下列说法中正确的是()图3A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)D负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向答案B解析由于(孤立)负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的球对称分布的,而图中的电场线分布不具备这种特点,所以它不行能是负点电荷的电场,选项A错误因电场线越密处场强越大,故由图知场强EAEB.又因点电荷q在电场中所受静电力FqEE,故静电力FAFB,选项B正确由牛顿其次定律知,加速度aF/mF,而FAFB,故aAaB,选项C错误因“B点切线方向”即
8、B点场强方向,而负电荷所受静电力方向与场强方向相反,故选项D错误点评电场线的特点:电场线上某点切线的方向表示该点场强的方向,不表示电荷受力的方向,也不表示速度的方向;电场线的疏密反映电场强弱,在电场线密的地方,电场强电场线不是电荷运动的轨迹,只有当电场线是直线,而带电粒子只受电场力,且初速度方向与电场线平行时,运动轨迹才能与电场线重合【方法技巧练】一、 由电场线和运动轨迹推断运动状况的方法6某静电场中的电场线如图4所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是()图4A粒子必定带正电荷B由于M点没有电场线,粒子在M点不受电场力的作用C粒子在M点的
9、加速度小于它在N点的加速度D粒子在M点的动能小于在N点的动能答案ACD解析依据电荷运动轨迹弯曲的状况,可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向,故此点电荷带正电,A选项正确由于电场线越密,电场强度越大,点电荷受到的电场力就越大,依据牛顿其次定律可知其加速度也越大,故此点电荷在N点加速度大, C选项正确粒子从M点运动到N点,电场力做正功,依据动能定理得此点电荷在N点的动能大,故D选项正确点评分析带电粒子在电场中运动的轨迹问题时要留意做曲线运动的带电粒子所受合外力的方向指向曲线凹侧,而且速度方向沿轨迹的切线方向,再结合电场线、电场力的学问来分析二、电场内力学问题的分析方法7竖直放置的两块足够长的平
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