第一章 第4节 第5节 静电的利用与防护（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第三册同步导学案（鲁科版）

[A组　素养达标] 1．对电场强度公式E＝有几种不同理解，其中正确的是(　　) A．只要带电体电荷量为Q，在距离r处激发的电场都能用此公式计算场强E B．以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同 C．当离场源电荷距离r→0时，场强E→∞ D．当离场源电荷距离r→∞时，场强E→0 解析：电场强度公式E＝适用于点电荷形成的电场，对于不能看作点电荷的带电体，本公式不再适用，故选项A错误；电场强度是矢量，以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E大小相等，方向不同，故选项B错误；当离场源电荷距离r→0时，此时带电体不能看作点电荷，公式不再成立，故选项C错误；当离场源电荷距离r→∞时，根据公式可得场强E→0，故选项D正确． 答案：D 2．如图所示，a、b、c、d四个点在一条直线上，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处固定有一电荷量为Q的正点电荷，在d点处固定有另一个电荷量未知的点电荷，除此之外无其他电荷，已知b点处的场强为零，则c点处场强的大小为(k为静电力常量)(　　) A．0　　　　　　　　　　 B．k C．k D．k 解析：据题可知，b点处的场强为零，说明a处和d处的两个点电荷在b处产生的场强大小相等、方向相反，则有k.故选项A、C、D错误，B正确． ，方向向左；故c点处场强的大小为 E＝E2－E1＝k＝k，方向向右；Q′在c点产生的场强大小E2＝k＝k，解得 Q′＝4Q，电性与Q相同．则Q在c点产生的场强大小 E1＝k＝k 答案：B 3．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 解析：正电荷的电场线向外辐射，电场线密的地方电场强度大，所以A正确． 答案：A 4．如图所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个＋Q的点电荷，测得B处的场强EB＝48 N/C，则(　　) A．EC＝24 N/C B．EC＝12 N/C C．若要使EB＝0，可在C处放一个－Q的点电荷 D．把q＝10－9 C的点电荷放在C点，则其所受电场力的大小为6×10－9 N 解析：由真空中点电荷的场强公式E＝知A错误，B正确；根据场的叠加及点电荷产生的场强方向知，应在C处放一等量同种电荷，故C错误；由于F＝qEC＝1.2×10－8 N，故D错误． 答案：B 5．如图所示，电荷量为＋q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，垂线上的a、b两点关于薄板对称，到薄板的距离都是d.若图中a点的电场强度为零，则b点的电场强度大小和方向分别为(静电力常量为k)(　　) A.，垂直薄板向右，垂直薄板向左 B. C.，垂直薄板向左，垂直薄板向左 D. 解析：由于a点处的合场强为零，所以带电薄板在a处产生的场强与点电荷＋q在a处产生的场强大小相等均为，方向向左，故选D.＝＋k，故b点的电场强度大小为E＝k，方向相反，可知带电薄板应带正电；由带电薄板产生场强的对称性可知，薄板在b点产生的场强方向向左，大小等于 答案：D 6．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的电场强度大小变为E2.那么，E1与E2之比为(　　) A．1∶2 B．2∶1 C．2∶ D．4∶ 答案：B 7．如图所示，在真空中有两个点电荷q1和q2分别位于A和B，A、B相距20 cm，q1为4×10－8 C，q2为－8×10－8 C，则： (1)在AB连线上A点的右侧离A点20 cm处的D点电场强度大小、方向如何？ (2)能否在D点处引入一个带负电的点电荷－q，通过求出－q在D处受到的合电场力，然后根据E＝求出D处的电场强度的大小和方向． 解析：(1)q1在D点产生的电场强度 E1＝k N/C＝9×103 N/C，方向向右． ＝9×109× q2在D点产生的电场强度 E2＝ N/C＝4.5×103 N/C，方向向左． ＝9×109× D点的合电场强度E＝E1－E2＝4.5×103 N/C，方向向右． (2)可以．因为电场中某点的电场强度由电场本身决定，与放入电荷无关，该点的电场强度大小、方向是确定的． 答案：(1)4.5×103 N/C　方向向右　(2)见解析 [B组　素养提升] 8．如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、带电荷量为q的小球从管的水平直径端点A由静止释放，小球沿管滑到最低点