内容正文:
课时作业(3) 静电场 电场强度和电场线
[对应学生用书P116]
1.关于电场线的性质,下列说法正确的是( )
A.电场线是正电荷在电场中的运动轨迹
B.电场线的分布情况反映电场中不同位置的场强的大小
C.电场线的箭头方向表示场强减弱的方向
D.空间中两条电场线能相交
B [电场线是为了方便描述电场的强弱及方向而引进的假想曲线,它一般不与电荷的运动轨迹重合,A错误,B正确.电场线的箭头方向表示场强的方向,C错误.由于电场的具体方向与电场线上某点的切线方向相同,若两条电场线相交,则在该点可以作出两条切线,表明该点的电场不唯一,这与实际不符,D错误.]
2.在电场中的A、B两处分别引入不同的试探电荷q,得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图所示,则( )
A.EA>EB
B.EA<EB
C.EA=EB
D.不能判定EA、EB的大小
A [根据电场强度的定义式E=,电场强度的大小与图中图线的斜率相对应,故EA>EB,A正确.]
3.在电场中的某点,当放入正电荷时受到的电场力方向向右;当放入负电荷时受到的电场力方向向左.下列说法正确的是( )
A.当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,该点场强方向向左
B.该点场强方向一定向右
C.该点场强方向一定向左
D.该点场强方向可能向右,也可能向左
B [电场中某一点的场强方向取决于电场本身,其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致,与负电荷的受力方向相反,故只有B正确.]
4.(多选)右图是某电场区域的电场线分布,A、B、C是电场中的三个点,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度最大
B.B点的电场强度最大
C.把一个带正电的点电荷依次放在这三点时,在B点它受到的静电力最大
D.把一个带负电的点电荷放在A点时,它所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致
BC [电场线的疏密程度可表示电场强度的大小,所以B点的电场强度最大,A点的最小,A错误,B正确;B点的电场强度最大,所以同一个点电荷在B点受到的电场力最大,C正确;放在A点的正电荷受到的静电力方向与电场线方向相同,负电荷受到的电场力方向与电场线方向相反,D错误.]
5.下图所示,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点.已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ.则( )
A.q1=2q2 B.q1=4q2
C.q1=-2q2 D.q1=-4q2
B [设PR=2RQ=2r,因为R处的电场强度为零,两个点电荷在R处的场强等大反向,由k=k解得q1=4q2,B正确.]
6.(多选)某电场的电场线分布如图所示,则下列说法正确的是( )
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.带正电的检验电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力
AD [电场线从正电荷出发,故A正确,B错误;由电场线的分布情况可知,b点的电场线比a点的密,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,所以带正电的检验电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力,故D正确.]
7.如图所示,AB是某点电荷电场中的一条电场线,在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向B点处运动.对此现象,下列判断正确的是(不计电荷重力)( )
A.电荷向B做匀加速运动
B.电荷向B做加速度越来越小的加速运动
C.电荷向B做加速度越来越大的加速运动
D.电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定
D [自由释放的负电荷向B运动,说明它所受电场力的方向指向B,电荷一定做加速运动.由该题提供的条件不能确定P到B过程中的电场强度变化情况,也就无法了解电场力、加速度的变化情况,D正确.]
8.(2021·湖南卷)如图所示,在(a,0)位置放置电荷量为q的正点电荷,在(0,a)位置放置电荷量为q的负点电荷,在距P(a,a)为a的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电场强度为零.则Q的位置及电荷量分别为( )
A.(0,2a),q B.(0,2a),2q
C.(2a,0),q D.(2a,0),2q
B [根据点电荷场强公式E=k
两等量异种点电荷在P点的场强大小为
E0=,方向如图所示.
两等量异种点电荷在P点的合场强为
E1=E0=,方向与+q点电荷与-q点电荷的连线平行,如图所示.
Q点电荷在Q点的场强大小为
E2=k=
三点电荷的合场强为0,则E2方向如图所示,大小有
E1=E2
解得Q=2q
由几何关系可知Q的坐标为(0,2a)
故选B.]
9.如图所示,abcde是半径为r的圆的内接正五边形,当在顶点a、b、c、d、e处各固定有电荷量为+Q的点电荷时,O点的电场强度为零;若在e处固定有电荷量为-3Q的点电荷,a、b、c、d各