内容正文:
第3节 电场与电场强度 作业
一、选择题
1.下列有关电场的说法中不正确的是( )
A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的向右移一个空格
C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的
D.电场只对静止的电荷有力的作用
2.如图所示,各电场中A、B两点电场强度相同的是( )
3.如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b.下列表述正确的是( )
A.该电场是匀强电场
B.a点的电场强度比b点的大
C.b点的电场强度比a点的大
D.正电荷在a、b两点受力方向相同
4.下列关于电场强度的说法中正确的是( )
A.公式E=只适用于真空中点电荷产生的电场
B.由公式E=可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比
C.在公式F=k中,k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小;而k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小
D.由公式E=k可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),电场强度E无穷大
5.在电场中某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时受到的电场力向左,下列说法正确的是( )
A.当放入正电荷时,该点的场强向右,当放入负电荷时,该点的场强向左
B.只有在该点放入电荷时,该点才有场强
C.该点的场强方向一定向右
D.该点的场强方向一定向左
6.一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大,则如图所示的四个电场线正确的是( )
7. 一负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用,运动到B点的过程中,它运动的v-t图象如图所示,则A、B两点所在区域的电场分布情况可能是下图中的( )
8.(多选)关于电场线的性质,以下说法正确的有( )
A.电场线是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点的场强的相对大小
C.电场线的箭头方向表示场强减弱的方向
D.空间中两条电场线不能相交
9.(多选)一带电粒子从电场中的A点运动到B点,径迹如图中虚线所示,不计粒子所受重力,则( )
A.A点的场强大于B点场强
B.A点的场强小于B点场强
C.粒子在A点的加速度大于在B点的加速度
D.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度
10.(多选)图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用EA、EB表示A、B两处的场强大小,则( )
A.A、B两点的场强方向相同
B.电场线从A指向B,所以EA>EB
C.A、B同在一条电场线上,且电场线是直线,所以EA=EB
D.不知A、B附近的电场线分布状况,EA、EB的大小不能确定
二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
11.地球是一个带电体,且电荷均匀分布于地球表面.若已知地球表面附近有一电量为2×10-4 C的正电荷受到4×10-3 N的电场力,且方向竖直向下,则地球带何种电荷?所带总电量为多少?(已知地球半径R=6.4×106 m,k=9×109 N·m2/C2)
12.如图所示,A为带正电Q的金属板,小球的质量为m、电荷量为q,用绝缘丝线悬挂于O点.小球由于受水平向右的电场力而静止在沿金属板的垂直平分线上距板为r的位置,悬线与竖直方向的夹角为θ.试求小球所在处的场强.
参考答案:
1.【解析】 电场是带电体及电荷周围自然存在的一种特殊物质,电场是客观存在的,并不是人们假想的,电荷间的相互作用通过电场产生,A、B、C对.电场对静止和运动的电荷都有力的作用,D错.【答案】 D
2.【解析】 电场强度是矢量,若两点的电场强度相同,必须是大小相等,方向也相同.故只有C正确.【答案】 C
3.【解析】 匀强电场中电场线是平行的,A错;电场线密处场强大,B对,C错;正电荷受力与电场线切线方向相同.a、b两点的切线方向不同,故D错.【答案】 B
4.【解析】 电场强度的定义式E=适用于任何电场,故A错.电场中某点的电场强度由电场本身决定,而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的电场力无关(试探电荷所受电场力与其所带电荷量的比值仅反映该点场强的大小,不能决定场强的大小),故B错.点电荷间的相互作用力是通过电场产生的,故C对.公式E=是点电荷产生的电场中某点场强的计算式,当r→0时,所谓“点电荷”已不存在,该公式已不适用,故D错.
【答案】 C
5.【解析】 正电荷在电场中某点受到的电场力向右,表明该点的场强方向一定向右,C对,A、D错.场强由电场自身决定,与放不放电荷无关,B错.【答案】 C
6.【解析】加速度越大,即电荷受电场力越大,也就是场强越大,即电场线越密.【答案】 C
7.【解析】 由vt图象知,负电荷由A到B速度越来越大,所以静电力对电荷做正功,静电力的方向与过A点场强方向相反.故A、D选项错误.由A向B运动过程中加速度越来越大.故静电力越来越大,电场线越来越密.C对,B错.【答案】 C
8.【解析】 电场线是为了描述电场的强弱及方向的方便而引进的假想线,它一般不与电荷的运动轨迹重合,A错,B对.电场线的箭头方向表示场强的方向,C错.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对.【答案】 BD
9.【解析】 根据电场线的分布可知,电场线密的地方场强大,电荷在场强大的地方受到的电场力大,产生的加速度也必然大.选项A、C正确.【答案】 AC
10.【解析】 根据电场线的物理意义,线上各点的切线方向表示该点的场强方向.因题中的电场线是直线,所以A、B两点的场强方向相同,都沿着电场线向右,A正确.电场线的疏密程度反映了场强的大小,但由于题中仅画出一条电场线,不知道A、B附近电场线的分布情况,所以无法肯定EA>EB或EA=EB.B、C错,D正确.【答案】 AD
11.【解析】 地球所带电量可以认为集中于地球中心,设地球所带电量为Q,则地球表面附近的场强E=①
据场强定义知E=②
将k=9×109 N·m2/C2,R=6.4×106 m,F=4×10-3 N,
q=2×10-4 C代入①②,求得Q=9.1×104 C
因正电荷受到的电场力竖直向下,故地球表面附近的电场方向竖直向下,即指向地心,地球带负电.【答案】 负电 9.1×104 C
12.【解析】 如图所示,根据物体的平衡条件可得:
F电=mgtan θ
根据场强的定义式可以知道小球所在处的场强为:
E==, 电场强度的方向水平向右.
【答案】 ,水平向右
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