1.3　静电场　电场强度和电场线（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（教科版）

授课提示：对应学生用书第97页 [基础达标练] 1．由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1、q2，其间距为r时，它们之间的相互作用力的大小为F＝k，式中k为静电力常量。若用国际单位制表示，k的单位应为(　　) A．kg·m2·C2　　　　　　　 B．N2·C2·m－2 C．kg·m3·C－2 D．N·m2·C－2 解析：根据F＝可得k＝，则k的单位应为＝N·m2·C－2，故选D。 答案：D 2．关于电场，下列说法正确的是(　　) A．电场是假想的，并不是客观存在的物质 B．描述电场的电场线是实际存在的 C．电场对放入其中的电荷有力的作用 D．电场对放入其中的电荷没有力的作用 解析：电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质，电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子、原子所组成，但它是客观存在的，故A错误；电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线，故B错误；电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性，电场的力的性质表现为电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力，故C正确，D错误。 答案：C 3．(多选)在电场中某点放入正点电荷q，它受到的电场力F方向向右。当放入负点电荷q时，它受到的电场力F方向向左。下列说法正确的是(　　) A．该点放入正电荷时，电场强度方向向右；放入负电荷时，电场强度方向向左 B．该点电场强度大小为E＝ C．该点放入2q的正点电荷时，电场强度变为原来的2倍 D．该点电场强度的方向向右 解析：放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右，故A错误，D正确；根据电场强度的定义可知B正确；该点放入2q的正点电荷时，电场力变为原来的2倍，电场强度不变，故C错误。 答案：BD 4．(多选)真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处，放一个带电荷量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为(　　) A. B. C．k D．k 解析：由电场强度的定义可知A点场强为E＝，又由库仑定律知F＝，代入后得E＝k，B、D对，A、C错。 答案：BD 5.在一个等边三角形ABC顶点B和C处各放入一个电荷量相同的点电荷时，测得A处的场强大小为E，方向与BC边平行且由B指向C，如图所示。拿走C处的点电荷后，A处电场强度情况将是(　　) A．大小仍为E，方向由A指向B B．大小仍为E，方向由B指向A C．大小变为，方向不变 D．不能得出结论 解析：设点电荷B、C在A处产生的场强大小均为E′，由矢量的合成知，E′＝E，拿走C处的点电荷后，A处电场强度大小为E，方向由B指向A，选项B正确。 答案：B 6.(多选)某电场的电场线分布如图所示，则(　　) A．电荷P带正电 B．电荷P带负电 C．a点的电场强度大于b点的电场强度 D．正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力 解析：电场线从正电荷出发，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b点电场线比a点密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；c点的场强大于d点的场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。 答案：AD 7．下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大的是(　　) 解析：根据对称性和矢量叠加，D项O点的场强为零，C项等效为第二象限内电荷在O点产生的电场，大小与A项O点的场强相等，B项正、负电荷在O点产生的场强大小相等，方向互相垂直，合场强是其中一个的倍，也是A、C项O点场强的倍，因此B项正确。 答案：B 8．P是点电荷Q电场中的一点，P到点电荷Q的距离r＝0.1 m，将一个电荷量q＝1.0×10－10 C的点电荷放到P点，受到的电场力F＝9.0×10－5 N，已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2。求： (1)点电荷Q在P处产生的电场强度的大小； (2)点电荷Q的电荷量。 解析：(1)根据电场强度的定义式E＝代入数据得： E＝ N/C＝9×105 N/C。 (2)根据库仑定律F＝k得： Q＝＝ C＝1.0×10－6 C。 答案：(1)9×105 N/C　(2)1.0×10－6 C [能力提升练] 9.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∶ 解析：依题意，因为M、N两点都在圆周上，距O点的距离相等，合电场强度为E1，则每个点电荷在O点产生的电场强度为，当N点处的点电荷移至P点时，O点的电场强度如图所示，合电场强度大小为