内容正文:
周测2静电场电场强度和电场线
〔时间,40分钟分值,0分)
一,法择體:本整共8小量,共32分。在每小题给出的四个进项中,1一5只有一个进顶正确
一8题有多个选球正确.全部进对的得4分,进对但不全的得2分,有选结的得分。
1,下列说边正璃的屋
L电场中某点敢人诚探电辑0,爱力为下,族点的潮为E-F,取表?后,孩点的场强不变
我电背所受的电场力越大,孩定的电垢线度一定越大
,以点电慎为球心:”为半径的球面上各点的场强霉相间
,电扬是为了研定间题的方他面设塑的巴仰物质,实除上不存在
以,电场中某区城的电场提分布如用1所示。:,备是电折中的两点,分州目E、E。表容0,b两点电
场强度的大小,用F,,F,表示点电背分料处于a、6丙点时受到电场力的大小。图2蝶是放雀
电场中:,6处试探电有所受电场力的大小与其电黄量间的函数关系图像,下列判斯中正确的是
1
AE,、F,都和g成正比
我点的电垢强度北6点的大
已图2中P图线与位于私点的试探电背相对应
D,若在为点放置鱼电萄,解b点的电扬强度方向从石指向年
五,如图所示,为匀强电务,山为丰匀强电据,三个电简用轻棒连接为主三角彩,则整个系统受合力
的情况是
A.n为0,b为0
B,s为0,6不为0
二a不为0,h为0
n不为0,h不为0
,如图所示,一个均匀的带电眉环,带电岗量为十Q,半径为尽,放在望缘
水平桌童上。风心为O点,过0点作一竖直线,在此线上取一点A,使
A到口点的距离为R,则A点电场保度为
+
品方到上
有向向上
c提方向水平肉在
D不能确定
怎按用观代的校子理论,质子,中子都是由上今克(》和下奇克(d)两种夸克组成的,上夸克带电
为十兰,下杏克带电为一子。背个上夺克和一个下夸克构成质子(0,一个上夺克移两个下
夸克的域中子(),若质子料中子内各个夸克之间的题离都相等,且三个夸克在同一风周上,
如图所术。则质子和中子中心?点的电场函度大小之比为
45
A.11
找2:1
112
DJ:I
5,用电场线值直现,方恒地比授电场中各点烯出修第斜
如图甲是等晨并种点电荷形规电场的电场线,留乙是场
¥i
中的一些点:)是电荷生线的中点,E,F是生线中垂线上
相对于D点对称的再点,B,C和A,D电相对于O点对
称。周
A,:,C两点场强大小和方向都相同
丛E,),F三点比较,()点场强最强
C,A,D博点场强大小相等,方向相反
nH,OC三点北较,)点场强最粥
7,如图屏示,在y如上和y=一上,处分别定等量的带正电的点电萄:梦角
电的试探电荷在文口一:饮置由静止释收。仅在电场力的作用下,试
探电南从一工,运动到(,过程中,试探电传的速度与时闻的关素图像可
衡为
4-
如图所示,某电场中A,B两点处因定着两正点电荷,O点为两电背的连线
和中垂线的交点,C,D点为中垂线上两点且AC一AD一AB一L。已知C点处
的电场函度为0,两正点电背带的电背量均为Q,静电力常量为,下列说法正确
的是
人匀强电将的电括强度大个小为0
上)点处的电活福度大个为号
CD点处的电场强度大小为0
八仅敬去好点地的点电背,心点处能电搭强度大小室为是号
设择丽箐是相栏
顾号
8
蓄
同测多静电场电场强度向电场观
二,非选择题:本题共4小题,共28分
1名〔10分)物羽学上把本身的尺度比相互之同的距离小得多的带电体可作点电背。知周图,A出为
生.《“分如图,一带电小球质量为出,韓电量为+年,以初违度女与水平方向成3角
直空中点电衡电场中的一条直线,C,D是直线上同距为的两点,直线上心点据强慧大,大
射向空间匀强电场区城,小球给好做直线运动,重力相速度为《。则匀强电将的一细
为E,D点号强大小为C点写霸大小的一半,静电力常量为。
量小场强的大小为
,垢强方向与速度方向夹角为
1)求场源电传距离C点的距离:
10,G分》每图,直空中有一等边△AC,边长d=Q,3▣。在1点周定一电量
2)求场源电,的电得量:
,一+3.0×10C的点电背,静电力常量去一×心N·世/C。期点电背
(3)若在原点电背关干C点的对称点整一个与原点电背量相同电程相反韵点电药,求C,D两
9:产生的电号在C点的电场演度E,的大小为NC:在B点同定另一十
点的写强大个,
g:一一三0×一C怕点电南,则此时C点的合电场激度B的大小为N/C.令
方间为
11,8分》如图断示,一近量m=2:×10kg.电传量施对算g三1,0×10C的小球,用绝撞额
线是挂在水平向右的匀强电场中,电场足够大,静止时是线与竖直为向亮角=3。若小球的
电背量如终保持木变,重力相速度g=10m/,n3了=0,6,n网37=0,8。
湿
《1》求电场强度的大小E:
《2)若在某时刻特细线突然剪所,求经进=1·时小球的速度大小梦。
格
风风测肯理必修第己帮JK(3)对小球B受力分新,根据库仑定律结合平街条件
向由电场本身决定,与检脸电荷的存在与否无关,因此若在
RqAgu
b点放置负电荷,b点的电场强度方向不变,仍是从指向h,
有ngtan0
(Lsin 0)
故D错误。故选C。
解得g4-L1an0sin0
3.B解析:对于图a,由于是匀强电场,设电场强度为E,则两
kqa
个十g的电符受到的电场力为2E4方向沿电场线向上,一
可得两次实验中A的电量之北为么=n45im45
个一2。的电荷受到的电场力为2Eg方响沿电场线向下,则
tan 60'sin'60
图a整个系航受合力为0,同理分析,由于两个十g的电荷所
=2v3
9
在的场强更弱,且在竖起方向分力变小,则图b整个系统受
H.0N
合力不为0。故进B,
10
4.B解析:由对称性可知在垂直于竖直线的方向(水平方向)
上的电场强度相互抵消,只有沿坚直线方向的电场强度,所
解析:1)小琼A,B之间的库仑力F=k9
以A点电场强度方向向上。将带电圆环等分成V个电荷
对小球A受力分析,根据平衡条件有
元,每个电荷元的电荷量为q,有Q一Ng
2Tcos30°+F=mg
知图,由点电荷电场强度公或知E一知一织
你帮1-9v
(R)2R
A点总的电场强度
(2)剪斯细绳醉间,A的加速度方向与细绳b垂直,根据
Es-NEcos45°-9XV
牛领第二定律mgc0s30=Fc0s30°+T
2Rc0s45”-②kQ
4R
联立解得T=33
故选B
N
10
12.g(20
、3L3mg
(3
解析:)根搭力的年荷,每线的挂力F,-g。三
osmg
(2)根据力的平衡tan0一
mg
极搭库仑定排F:=k
++++
r
5.A解析:质子中各电背在O处产生的场蛋如图所示
根据儿何关系r=Lsm9=子
31.3mg
解得g=10N太”
、
(3)小球A微圆周运动时,细线拉力大小仍为F=子mg
质子
根据牛频第二定律F,sim0-太广之=w·r
3
解得=√8L
设圈半径r,质子中心0点的电场张度大小E=质宁0s0+
2e
周测2静电场电场强度和电场线
1,A解析:电场中各,点的场强取决于电场本身,与所放试探
电符及其电量、受力大小无关,A正确:同一电荷所受的电场
同理,中子中心O点的电场强度大小E。=k
F0s60°+
力越大,镜,点的电场强度一定越大,B错误:以,点电荷为球
心,r为半径的球面上各点的场强大小部相同,方向不同,C
2e
3
3
错误:电场是客观存在的,电场线是为了研究问题的方便而
kc0s60十kF一k父
r
设想的,实际上不存在,D错误
所以顶子和中子中心(),点的电场强度大小之比为1:1。故
2.C解析:装,点电场强度决定于电场本身,而与检验电荷无
选A。
关,故八错误:电场线的疏密表示电场强度的大小,由此可
6.ABD解析:根惩对称性可知,B,C两处的电场线疏密程度
知点的电场强度比b点的小,故B错误,图2中F-g阁线
相同,则B,C两处的电场强度大小相等,由甲图可看出B,C
的针率表示电场孩度的大小,图2中P圈线与位于b点的试
两处的电场的方向相同,故A正确:由甲盟可以看出E、()、F
探电荷相对应,故C正确:电场中某点的电场强度大小和方
三点中,O点处的电场线最密.所以O点处的场强最强,故B
·43·
答案全解全析
正确:根据对称性可知,A,D两点的电场线疏密程度相同,
代入数据得E,=3×10N/C
则A、D两点的电场强足大小相等,由甲图可看出A,D两点
点电荷在C点产生的电场强瘦大小
的场强的方向相同,故C错溪:由甲图可以看出B,O、C三
E:=E
点中,O点处的电场线最疏,(O点场强最弱,故D正确.
根播平行四边形定尉有E=2E,c0s60
7,AB解析:带负电的试探电荷在等量异种点电背形成的电
代入数据得E=3×10N/C。方向水平
场的中垂线上一x。位置释放,只受电场力的作用,试探电荷
向左,
一定是先做加遮连动,后数减速运动。但试探电荷的降放位
11.(1)1.5×10N/C(2)12.5m/s
置不确宽,试探电椅从一T。运动到,过程中,如果从靠近
解析:(1)由于小球静止时偏向左边,交水平向左的电场力、
电背处释放,电场强度先变小后变大,则试探电荷先做加逸
竖直向下的重力和细线的拉力,由平衡条件可得qE
度(图线卧率)逐渐减小的加地运动,到达O点时加速度为
0,过O点后微加追度逐渐增大的减速速动,故阁A符合要
解得电场强度的大小为E=1,5×103N/C
求:如果从较运位置释放,电场强度光变大再变小,过O,点
(2)芽断细线后,小球只受重力和电场力,所以两力的合力
后先变大再变小,则试探电荷运动的加速度按燮大,变小、变
希着绳的方向,小球做初速度为零的匀加速直线运动,小琼
大,变小的规律变化,故图B持合要求。故选AB。
8.AD解析:根据点电荷的场强计算公式可得,A、B两点处
父到的合方为P心器7
由牛频第二定律得F=m阳
的成电背在C点的场强大小均为E,=E,=号
由速度一时间公式得v脑at
方向均沿连线向外,且与CD所在直线成30,所以两,点电荷
代入数据解得=12.5m/s
在C点的合场强大小为E,=2E,ms30°=8Q
12de4aaE号e
L
解析:(1)由于C点的电场强度最大,故场源电荷到C点的
方向竖直向上,由于C点处电场强度为零,别匀强电场场强
距离最小,由此可知,场源电荷与C的连线垂直于CD,如
大小为E=E,=BQ
L
图所示
方向竖直向下,故A正确:
根据等量同种,点电荷产生的电场的特点可知,两点电荷在()
点处产生的合场强为零,所以)点处的电场强度大小为
E-34Q
L
设场源电荷到C点的距离为广,到D,点的距离为R,由E
方向竖直向下,故B错误:
D点处的电场摄度大小为E。-E+E,-2y3Q
9
L
方向整直向下,故C错误:
仅撒去B点处的点电背,C点处的场强为E:,E叠加,二者
解得R=√反:
的矢量和必与E:等大反向,所以E。=E:一
由儿何知识可知r=d
Ed
故D正确。故选AD
(2)根据上迷分析可知Q=
9.3mg 9
(3)根据电扬的叠加原理可知,C点的电场强度的大小为
解析:根撼题意可以知道,粒子始好微
直线运动,则其所受合力与速度方向
在D点的电场的合场强如图所示
·合力方向
在同一条直战上,作出力的合成图如
图所示,
可以知道,背电场力与连度垂直时,电
场力最小,
电场力最小值为:gE=mgsin60
解将E-
因为小球带正电,则此场强方向垂直直战向上,与逸度方向
的夹角为90°。
E
10.3×1023×102水平向左
其中En=
解析:由点电荷电场蛋度公式有E=大号
曲几何知识可知,D点的合场强大小E-
-E
周周测物理必修第三册JK
·44·