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课堂小练(三) 电场 电场强度
学业水平练
1.下列说法中正确的是( )
A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B.场中某点的场强等于,但与检验电荷的受力大小及电荷量无关
C.场中某点的场强方向是检验电荷在该点的受力方向
D.公式E=和E=k对于任何电场都是适用的
解析 电场强度反映了电场的力的性质,大小由电场强度本身决定,与检验电荷受力无关,A项错误;电场中某点的场强定义为E=,但大小由电场强度本身决定,与检验电荷的受力大小及带电量无关,B项正确;电场中某点的场强方向为正检验电荷在该点的受力方向,C项错误;公式E=是电场强度的定义式,对于任何静电场都是适用的,公式E=k是真空中点电荷电场强度的决定式,只适用于计算真空中点电荷产生电场的场强,D项错误。
答案 B
2.某电场的电场线分布如图所示,虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,则( )
A.粒子一定带负电
B.粒子一定是从a点运动到b点
C.粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度
D.粒子在c点的速度一定大于在a点的速度
解析 做曲线运动的物体,合力指向运动轨迹的内侧,由题图可知,带电粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左,所以粒子带正电,A项错误;粒子可能是从a点沿轨迹运动到b点,也可能是从b点沿轨迹运动到a点,B项错误;由题中电场线的疏密程度可知,c点处电场线密集,场强较大,粒子在c点处受静电力较大,粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度,C项正确;若粒子从c运动到a,静电力与速度方向成锐角,所以粒子做加速运动,若粒子从a运动到c,静电力与速度方向成钝角,所以粒子做减速运动,故粒子在c点的速度一定小于在a点的速度,D项错误。
答案 C
3.(多选)如图甲所示,真空中有一带负电的点电荷Q,固定在x轴上的某处,在坐标轴上的A、B两点分别放置正的试探电荷(电荷量可调),其受到的静电力F跟试探电荷的电荷量q的关系如图乙中a、b所示。取沿x轴正方向为静电力F的正方向,下列说法正确的是( )
A.B点电场强度方向一定沿x轴负方向
B.A、B两点电场强度方向可能相同
C.A点的电场强度大于B点的电场强度
D.点电荷Q可能在A点的左侧
解析 由题图乙可知正的试探电荷在B点受到的电场力方向沿x轴负方向,B点电场强度方向一定沿x轴负方向,A项正确;由题图乙可知正的试探电荷在A点受到的电场力方向沿x轴正方向,A点电场强度方向一定沿x轴正方向,A、B两点电场强度方向相反,B项错误;根据电场强度定义式E=,可知题图乙中图线的斜率绝对值表示该点的电场强度大小,则可知A点的电场强度大于B点的电场强度,C项正确;负点电荷产生的电场方向由无穷远指向点电荷,由于A点电场强度方向沿x轴正方向,故点电荷Q不可能在A点的左侧,D项错误。
答案 AC
4.(多选)如图所示,实线表示匀强电场中的一组电场线,一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a、b是轨迹上的两点,关于粒子的运动情况,下列说法中可能的是( )
A.该粒子带正电荷,运动方向为由a至b
B.该粒子带负电荷,运动方向为由a至b
C.该粒子带正电荷,运动方向为由b至a
D.该粒子带负电荷,运动方向为由b至a
解析 带电粒子只受电场力,又做曲线运动,合外力应指向曲线弯曲的内侧,即电场力向左,所以粒子带负电,其运动方向既可能是由a到b,也可能是由b到a,故B、D两项正确。
答案 BD
5.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是( )
解析 负点电荷在电场力的作用下由A运动到B,并由v-t图像知,负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动。由F=ma得电场力越来越大,即A→B电场强度越来越大,电场线分布越来越密。又由于负电荷所受电场力方向与速度方向相反,由B到A,故场强方向为由A到B,A项正确。
答案 A
6.如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成30°角。关于a、b两点场强大小Ea、Eb的关系,以下结论正确的是( )
A.Ea=Eb B.Ea=Eb
C.Ea=Eb D.Ea=3Eb
解析 由题图可知,rb=ra,再由E=可知,==,故D项正确。
答案 D
7.(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O点对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则( )
A.B、C两点场强大小和方向都相同
B.A、D两点场强大小