内容正文:
快乐期
假期作业22
电场
电场强度
绳锯木断,水滴石穿。
完成日期:
月
日
《《情境辨析
2.若在电场中的某点A放一试探电荷十q,它
真空中某一点电荷十Q,产生8
所受到的静电力大小为F,方向水平向右.
的电场中,在距十Q为r的A点
下列说法中正确的是
放入试探电荷十q,其受到的电场力为F.那么
A.若将g移走,则该点的电场强度为零
B.在A点放一个负试探电荷,A点的电场
A点的电场强度可用E-表示,也可用E=k
2
强度方向为水平向左
表示,两个式子的物理意义有所不同,
C.在A点放一个负试探电荷,它所受静电
(1)根据电场强度的定义式E=F可知,E与F
力方向水平向左
D.在A点放一个电荷量为十2g的试探电
成正比,与q成反比
(
荷,它所受的静电力仍为F
(2)型据E号山于g有正负,故电场中某点
3.在静电场中有a、b两点,试探电荷在两点的
静电力F与电荷量q满足如图所示的关系,
的场强有两个方向.
()
(3)电场中某点的电场强度与正电荷受力方向
霜问a,6两点的场强大小等于(
相同,当该点放置负电荷时,电场强度
反向.
()
(④)由公式E-8可知,放入电场中某点试探
电荷的电荷量q越大,则该点的电场强度
A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1
越大
()
◆[知识点二]点电荷的电场电场强度的
(5)电场中某点电场强度既有大小,又有方向,
叠加
是矢量,
()
4.下列关于电场的说法正确的是
(
)
(6)电场中某点电场强度的大小与方向可以用
电场线来形象的描述.
(
A.公式E=P只适用于真空中点电荷产生
q
【《技能提升
的电场
◆[知识点一]电场电场强度
B.由公式E=E可知,电场中某点的电场强
1.(多选)关于电场,下列说法正确的是(
度E与试探电荷在电场中该点所受的电
A.电荷周围一定存在着电场
场力成正比
B.电场是一种物质,它与其他物质一样,不
依赖我们的感觉而客观存在
C.公式E=9只适用于真空中点电荷产生
C.电荷间的相互作用是通过电场而产生
的电场
的,电场最基本的性质是对放在其中的
电荷有力的作用
D.由公式E-9可知,在离场源电荷非常
D.电场只能存在于真空中和空气中,不可
近的地方,即r→0处,电场强度E可达
能存在于物体中
无穷大
50
三-0022
高一物理)
5.如图所示,在三角形ABC的
10.(多选)用电场线能很直观、很方便地比较
A点和C点分别固定两个点
电场中各点电场强度的强弱,图甲是等量
电荷,已知B点的电场强度
B
异种点电荷形成电场的电场线,图乙是电
方向垂直于BC边向上,那么
场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F
A.两点电荷都带正电
是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C
B.两点电荷都带负电
和A、D也相对O对称,则
C.A点的点电荷带正电,C点的点电荷带
+9
负电
-9
A®含0元6D
D.A点的点电荷带负电,C点的点电荷带
E
正电
乙
6.如图所示,按A、B、C、D四种方式在一个正
A.B、C两点电场强度大小相等,方向相同
方形的四个顶点分别放置一个点电荷,所带
B.A、D两点电场强度大小相等,方向相反
电荷量已在图中标出,其中正方形中心电场
C.E、O、F三点比较,O点电场强度最强
强度最大的是
(
)
D.B、O、C三点比较,O点电场强度最强
+.-0
-g.+9
-.+20
-20+20
《素养培优
1.均匀带电的球壳在球外空
++士A
+00
+0-0
+0-Q
+0
+R
B
D
间产生的电场等效于电荷c)
D
集中于球心处产生的电场
◆[知识点三]电场线
B
如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,
7.如图所示,a、b、c为某静电场
b
总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球
中的三个点,则
()
面顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两
A.a、b两点的场强大小相等
点,OM=ON=2R.已知M点的场强大小为
B.a、b两点的场强方向相同
E,则N点的场强大小为
()
C.a、c两点的场强大小相等
D.a、c两点的场强方向相同
A祭-E
B祭
8.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
C银-E
D.
用下以一定的初速度从A点沿
2.如图,真空中有两个电荷量均为q(q>0)的
电场线运动到B点,其vt图像如图所示,
点电荷,分别固定在正三角形ABC的顶点
则此电场的电场线分布可能是
B、C,M为三角形ABC的中心,沿AM的中
垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带
电细杆,电荷量为号.已知正三角形ABC的
边长为a,M点的电场强度为0,静电力常量
A
B
为.顶点A处的电场强度大小为()
9.电荷量相等的一对
正、负电荷的电场线
如图所示,关于图中
a、b、c三点,下列说
法正确的是
A.a点电场强度最大
B.b点电场强度最大
A.23g
a2
B.g(6十3)
C.c点电场强度最大
C.g(33+1)
D.g(3+3
D.b点电场强度为零
a
51三a022-.-.--
4.A[A受到B、C两点电荷的库仑力,如图
A
所示,根据库仑定律有FM=b|QaQ=Fa
9×10°×4×109×3×10-9N=1.08×103N,
0.012
Fe4=0g4=9X10X3X109X3X10-N=9X105N,
TCA
0.032
规定沿这条直线由A指向C为正方向,则点电荷A受到的
合力大小为FA=FA一FcA=(1.08X10-3-9X10-5)N=
9.9X10-4N,故A正确.]
5.D[点电荷B、C对点电荷A的静电力
大小相等,为FA=Fc=9a9
r
9×10°×2×10-6X1×10-N=180N,
0.012
B--
-⊕C
如图所示,A受大小相等的两个静电力,
两静电力夹角为60°,由平行四边形定则和几何知识得A受到
的静电力的合力大小为F=2F队ms30=2X180×号N
180√3N,方向沿∠BAC的角平分线,故D正确.]
6.A[由题意,结合几何关系可得
ac=bc=2co330=l,小球c受
到小球a的库仑力R,=k,同
6
理小球c受到小球b的库仑力F2=F1,且两力夹角为60°,
如图所示,所以根据力的平行四边形定则,小球c受到小球
ab年仑力的合力大小F=2Fcos30=k器,方向半行
于ab向右,故A正确,B、C、D错误.]
7.解析:a和b电荷量为十q,c和d电荷量为一g,则c、d电荷
对a电荷的静电力为引力,b电荷对a电荷的静电力为斥
力,报据库仑定徘可得P。气%2P。Pa=g6d电
荷对a电荷的合力为P,=②红,共方向与c电有对a电荷
的静电力的夹角为90°.根据力的合成法则,a电荷受到的其
他三个电荷的静电力的合力大小F-√F+F-g.
212·
答案解
8.D[由叠加原理可知带电小物块在a处所受电场力大小为
F电=√2g,方向由a指向P,由平衡条件可知小物块所受
的摩擦力大小应等于小物块所受电场力与F的合力大小,
由夫道运第法则知了2Pco80-8,D正璃]
9.BD[对球A受力分析,A受三个力的作用,即重力GA,
墙壁对A的弹力FA和B对A的静电力FBA,FA与FA
的合力与其重力大小相等,当将小球B向左推动少许时,
FA与竖直方向的夹角逐渐减小,则可以判断出FA减小,
FA也减小,B正确;对A、B整体受力分析可知,F=FA,
故推力F也将减小,A错误;地面对小球B的弹力和小球
A和B的重力平衡,因此地面对B的弹力保持不变,C错
误;由于两球之间的静电力减小,故两小球之间的距离增
大,D正确.]
素养培优
解析:(1)由初始B球的加速度等于零及B球带正电荷,可
知A球带正电荷,对B球受力分析,沿斜面方向B球受到的
合力为零,即F。一mgsin a=0,
根据库仑定律得R,=器,解得Q=四血口
8
(2)两球距离为L′时,A球加速度方向沿斜面向下,根据牛
顿第二定律有F十2 ngsin a-=2ma1,B球加速度方向沿斜面
向下,根据牛顿第二定律有mgsin a-一F'=ma2,
依题意:a1:a2=11:5,且F=F,
解得F=4
9 mgsin a,
又F=兴装立解件片-是
答案:(I)mgL sin a正电
kg
假期作业22
情景辨析
(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)/
技能提升
1.ABC[电荷周围存在着电场,电场对电荷有力的作用,电荷
之间的相互作用是通过电场而产生的,AC正确;电场是一
种特殊的物质,在真空中、物体中都能存在,B正确,D
错误.]
2.C[电场中某点的电场强度只由电场本身决定,与试探电
荷无关,若将q移走,A点的电场强度保持不变,A错误;在
A,点放一个正试探电荷时,受到的静电力水平向右,可知A
点的电场强度方向水平向右;在A点放一个负试探电荷,A
点的电场强度方向仍水平向右,负试探电荷所受的静电力方
向水平向左,B错误,C正确;在A点放一个电荷量为十2g
的试探电荷,由于A点的电场强度不变,则试探电荷所受的
静电力为2F,D错误.]
3.D[Fq设图像的横坐标单位长度电荷量为qo,纵坐标单位
长度的力大小为F,根据E=日,可知Fg图像斜率表示电
_4Fo_Fo
杨强度,由图可知E,=4。二42E。40.40
90
go
可将登-4:1就造D]
4.C[公式E=是电场强度的定义式,是运用比值法定义
的,适用于任何电场,E与q、F无关,故A、B错误;公式E=
9是报据库仑定律推导出来的,只适用于真空中点电荷产
生的电场,在离场源电荷非常近的地方(→0),不能将该带
电体看成,点电荷,公式不再适用,故C正确,D错误.门
5.D[B点的电场强度方向垂直于
BC边向上,则A点的,点电荷在B处
E
的电场强度方向是沿BA指向A,CEB
点的,点电荷在B处的电场强度方向
是沿CB指向B,这样二者矢量和才能垂直于BC边向上,如
图所示,则分析可知A点的点电荷带负电,C点的点电荷带
正电,故D正确,A、B、C错误.]
6.A[极据E妈,站合矢量合成法则,设正方形顶点到正方
形中心的距离为r,则方式A中中心处的合电场强度大小为
E=22Q,方式B中两个负点电荷在正方形中心处合电场
r2
强度为0,两个正点电荷在中心处合电场强度为0,因此中心
处的电场强度大小为0;同理,方式C中正方形对角线的两
负,点电荷的电场强度在中心处相互抵消,而正点电荷在中心
处叠加后电场强度大小为E=妈;方式D中,在中心处的电
场强度大小为E=织.综上比较,正方形中心电场强度最
大的是A.]
壁快乐假期
7.B[电场线的疏密表示场强的大小,越密场强越大,由图可
知,E。>E,>E。,A、C错误;电场线的切线方向表示场强的
方向,由图可知a、b两点的场强方向相同,a、c两点场强方向
不同,B正确,D错误.门
8.A[负,点电荷在电场力的作用下由A运动到B,并由Ut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,
可知场强方向为由A到B.故A正确.]
9.C[根据电场线的疏密程度可知c点的电场强度最大,C正
确,A、B、D错误.]
10.AC[根据等量异种点电荷电场的分布情况可知,B、C两
点对称分布,电场强度大小相等,方向相同,选项A正确;
根据对称性可知,A、D两处电场线疏密程度相同,A、D两
点电场强度大小相同,方向相同,选项B错误;E、O、F三点
中O点电场强度最强,选项C正确;B、O、C三点比较,O,点
电场强度最小,选项D错误.]
素养培优
1.A[左半球面AB上的正电荷产生的电场等效为带正电荷
量为2q的整个球面的电场和带电荷量为一q的右半球面的
电场的合电场,则E=祭一E,E为带电待量为一q的右
半球面在M点产生的场强大小.带电荷量为一q的右半球
面在M点的场强大小与带正电荷量为q的左半球面AB在
N点的场强大小相等,则E=E=器-E=祭
4R2
-E,A
正确.门
2.D[B,点,C点的正电荷在M的场强的合场强为E=2
9、c0s60°=39,由于M点与A点关于带电细杆对称,
(3a
故细杆在A处产生的电场强度大小E4=39,方向竖直向
a
上,B点C点的正电荷在A点的合场强E=29c0s30°
a2
?故A点的电场强度大小E=E%十E,=(3+3)g,D
a
正确.]
假期作业23
情景辨析
(1)/(2)×(3)/(4)/
技能提升
1.A[导体处于静电平衡状态时,导体内部电场强度处处为0,
感应电荷在导体内部某处产生的电场与场源电荷Q在此处产
生的电场强度大小相等,方向相反,故A正确,B、CD错误.门
2·AB[金属球在达到静电平衡状态后,左侧感应出正电荷,
故A正确;发生静电感应时,导体内部合场强为零,所以感应
电荷在金属球内部产生的场强与外部,点电荷在金属球内部
产生的场强大小相等,方向相反,所以感应电荷在球心处所
邀发的电场强度大小为E=,方向水平向右,故B正确
用一小段导线的一端接触金属球的左侧,另一端接触金属球
的右侧,则导线和金属球成为一个导体,左侧依然带正电荷、
右侧依然带负电荷,故C错误;如果用导线的一端接触金属
球的右侧,另一端与大地相连,则金属球和大地相当于一个
新的大导体,在靠近点电荷的一端即金属球右侧感应出负电
荷,在远离场源电荷的一端即大地感应出正电荷,即有电子
流入金属球,故D错误.门
3.C[达到静电平衡后,金属球内的合场强处处为零,金属球
上感应电荷产生的场强与带电的细杆MN产生的场强大小
相等、方向相反,相互抵消.c点离带电的细杆MN最近,带
电的细杆MN在c点处产生的场强最大,则金属球上感应电
荷在c点处产生的场强最大,即E。最大.]
8
.-S00
4.C[处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零,故a、b
两点的场强大小E。、E6的关系为E。=E6,故A、B错误;处
于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零,则感应电荷在
Q、b两,点产生的场强应该和外部电场在a、b两点产生的场
强大小相等、方向相反,根据E=可知E。'>E,',故C正
确,D错误.」
5.A[避雷针利用了尖端放电的原理,在发生雷电时,避雷针
上产生的感应电荷通过尖端放电,中和了云层中的电荷,可
以使建筑物免遭雷击,故A正确,BCD错误.门
6.AD[避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施,D正
确;根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,可知底端带
负电的云层靠近避雷针时,针尖感应出正电荷,A正确,B错
误;由于电荷更容易集中到尖端,从而避雷针尖端附近的电
场强度比避雷针底端附近的电场强度大,C错误.]
7.BC[屏蔽服的作用是在穿上后,使处于高压电场中的人体
内电场强度处处为零,从而使人体免受高压电场及电磁波的
危害,可知BC正确,AD错误.]
8.B[A在空心金属球内,由于静电感应,使得C的外表面带
正电,B、C相互吸引,所以B向右偏;C可以屏蔽外部电场,
所以B的电荷及C的电荷对C的空腔无影响,所以A位置
不变,B正确,A、C、D错误.
9.AC[静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的
作用下被吸附到工件上,而达到喷漆的目的,故A正确;由
题图知,待喷漆工件带正电,所以涂料微粒应带负电,故C
正确,B、D错误.门
素养培优
BC[金属棒达到静电平衡时,内部电场强度处处为0,由于
负电荷q在棒中心O处产生的电场方向沿Og连线且指向
g,所以棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场方向沿qO
连线且指向O右侧,大小与q在O点产生的电场强度相等,
则有E=9,一,故A,D错误,B,C正确.]
R+)
假期作业24
情景辨析
(1)/(2)×(3)/(4)×(5)×(6)/
技能提升
1.BC[静电力做功的多少与电荷运动路径无关,故A错误;
静电力做功只与电荷在电场中的初、末位置有关,所以电荷
从某点出发又回到了该点,静电力做功为零,故B正确;正
电荷沿着电场线方向运动,则正电荷受到的静电力方向和电
荷的运动方向相同,故静电力对正电荷做正功;同理,负电荷
逆着电场线的方向运动,静电力对负电荷做正功,故C正
确;电荷在电场中运动,虽然有静电力做功,但是电荷的电势
能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律,故D
错误.门
2.BC[从a移到c,点电荷Q产生的电场对点电荷N不做
功,在匀强电场中,a、c两处电势相等,电场力对点电荷N也
不做功,故A错误,B正确;从d移到b,点电荷Q产生的电
场对点电荷N不做功,匀强电场对点电荷N做功为W=qE
·2r=2qEr,所以电场力做功为2qEr,故C正确,D错误.]
3.AB[正电荷从A移到B,静电力做正功,电势能减少,选项
A正确,选项C错误;负电荷从A移到B,静电力做负功,电
势能增加,选项B正确,选项D错误.门
4.BC[两个等量正点电荷连线中点O的电场强度为零,无穷
远处电场强度也为零,故从O点沿着中垂线向上到无限远
处电场强度先增大后减小,电场强度最大的点可能在M、N
连线之间,也可能在N点以上,还可能在M,点以下,A错
误;等量同种正点电荷的连线的中垂线的电场方向由O点
指向远处,所以M点的电势高于N点的电势,B正确;同一
负电荷在电势越高的地方电势能越小,因为M,点的电势高
于N点的电势,所以负电荷在M点的电势能小于在N点的
电势能,C正确;如果只受静电力作用正电荷从M点由静止