2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 電荷與電場 3 電場課時(shí)分層作業(yè)3 教科版選修1 -1.doc

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3 電場 課時(shí)分層作業(yè)(三) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] (15分鐘　48分) 1．(6分)由電場強(qiáng)度的定義式E＝可知，在電場中的同一點(diǎn)(　　) A．電場強(qiáng)度E跟F成正比，跟q成反比 B．無論放入的點(diǎn)電荷所帶的電荷量如何變化，始終不變 C．電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)為零，放在該點(diǎn)的電荷受到的電場力不一定為零 D．一個(gè)小球在P點(diǎn)受到的電場力為零，則P點(diǎn)的場強(qiáng)一定為零 B　[電場強(qiáng)度由電場本身決定，與q、F無關(guān)，若某點(diǎn)E＝0，由F＝Eq可知F＝0，故B選項(xiàng)正確．ACD均不正確．] 2．(6分)在電場中某一點(diǎn)，當(dāng)放入正電荷時(shí)受到的電場力方向向右．當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)受到的電場力方向向左，下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)放入正電荷時(shí)，該點(diǎn)的場強(qiáng)方向向右；當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)的場強(qiáng)方向向左 B．只有在該點(diǎn)放入電荷時(shí)，該點(diǎn)才有場強(qiáng) C．該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定向右 D．關(guān)于該點(diǎn)的場強(qiáng)，以上說法均不正確 C　[電場是一種客觀存在的物質(zhì)，一旦電場確定，則電場中任何一點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向就被確定，與放入電場中電荷所帶的電性、電荷量的多少和是否在該點(diǎn)放入電荷無關(guān)．電場中任何一點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)受力的方向，與負(fù)電荷受力的方向相反．綜上所述，正確選項(xiàng)為C.] 3．(6分)(多選)關(guān)于電場線的下列說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37032022】 A．電場線上每點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)正電荷受力方向一致 B．電場線就是電荷在電場中的軌跡線 C．在電場中有電場線的地方場強(qiáng)一定不為零 D．電場線是假想的曲線，用來形象地描述電場 ACD　[A、電場線可以形象表示電場的方向，電場線上每點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致，故A正確； B、電場線與電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡不同，只有當(dāng)電場線是直線、而且電荷從靜止開始或初速度方向與加速度在同一直線上，只受電場力時(shí)，電場線與軌跡重合，故B錯(cuò)誤； C、電場線的疏密程度反映電場的強(qiáng)弱，在電場中有電場線的地方場強(qiáng)一定不為零，沒有電場線的地方場強(qiáng)也不一定為零，故C正確； D、電場線和磁感線都是為了形象的描述電場和磁場而引入的曲線，是假想的，并不是實(shí)際存在的線，故D正確．] 4．(6分)對(duì)于由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場，下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37032023】 A．電場強(qiáng)度的定義式E＝，式中的Q就是產(chǎn)生電場的點(diǎn)電荷的電荷量 B．在真空中，電場強(qiáng)度的表達(dá)式為E＝，式中Q就是產(chǎn)生電場的點(diǎn)電荷的電荷量 C．在真空中，電場強(qiáng)度的表達(dá)式E＝，式中Q是檢驗(yàn)電荷的電荷量 D．在Q的電場中某點(diǎn)，分別放置電量不同的正、負(fù)檢驗(yàn)電荷，電場力大小、方向均不同，則電場強(qiáng)度也不同 B　[電場強(qiáng)度的定義式E＝，式中Q指的試探電荷的電荷量，所以A錯(cuò)誤；點(diǎn)電荷作為場源，其電場強(qiáng)度的決定式為E＝，Q為場源電荷的電荷量，r為某點(diǎn)到場源的距離，則B正確，C錯(cuò)誤；電場強(qiáng)度是由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，與受力無關(guān)，D錯(cuò)誤．故選B.] 5．(6分)圖137中帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在該直線上有a、b兩點(diǎn)，用Ea、Eb表示a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小，則(　　) 圖137 A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)場強(qiáng)相同 B．電場線從a指向b，所以Ea>Eb C．電場線是直線，所以Ea＝Eb D．不知道a、b附近的電場線分布，Ea、Eb的大小不能確定 D　[該電場線為一條直線，由圖可知，電場線上各點(diǎn)的場強(qiáng)的方向相同，a、b兩點(diǎn)在一條電場線上，由于無法判斷電場線的疏密，也就無法判斷a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．] 6．(6分)法拉第首先提出用電場線形象生動(dòng)地描繪電場，圖138為點(diǎn)電荷a、b所形成電場的電場線分布圖，以下幾種說法正確的是(　　) 圖138 A．a(chǎn)、b為異種電荷，a帶電荷量大于b帶電荷量 B．a(chǎn)、b為異種電荷，a帶電荷量小于b帶電荷量 C．a(chǎn)、b為同種電荷，a帶電荷量大于b帶電荷量 D．a(chǎn)、b為同種電荷，a帶電荷量小于b帶電荷量 B　[由電場線的特點(diǎn)可知，a、b為異種電荷，但無法判定a、b的電性；由電場線疏密程度不同，b周圍電場線比a周圍電場線密，說明b帶電荷量大于a帶電荷量．] 7．(6分)(多選)關(guān)于電場線的敘述，正確的是(　　) A．沿著電場線的方向電場強(qiáng)度越來越小 B．在沒有電荷的地方，任何兩條電場線都不會(huì)相交 C．電場線是人們假想的，用以形象表示電場的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不存在 D．電場線是非閉合曲線，始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷 BCD　[電場線的疏密反映電場強(qiáng)度的大小，電場線越密的區(qū)域，電場強(qiáng)度就越大．在不同電場中沿著電場線的方向電場強(qiáng)度可能變大(如負(fù)點(diǎn)電荷的電場)、可能變小(如正點(diǎn)電荷的電場)、也可能不變(如勻強(qiáng)電場)或更復(fù)雜，故A錯(cuò)誤．如果兩條電場線相交，根據(jù)電場線的物理意義，則該點(diǎn)有兩個(gè)電場方向．而實(shí)際上電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向是惟一確定的，所以電場中任意兩條電場線不會(huì)在元電荷處相交，故B正確．電場線是一種物理模型，是為了形象描述電場而引入的，不是實(shí)際存在的線，故C正確．靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷，電場線不是閉合曲線，故D正確．] 8．(6分)用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點(diǎn)的場強(qiáng)大小與方向．如圖139是兩個(gè)不等量異種點(diǎn)電荷形成電場的電場線，A、B是電場中的兩點(diǎn)，則(　　) 圖139 A．EAEB，方向不同 D．EA>EB，方向相同 C　[a處電場線比b處密，因此A處電場強(qiáng)度比B處大，電場強(qiáng)度的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向，根據(jù)電場線可知，A、B場強(qiáng)方向不同，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．] [能力提升練] (25分鐘　50分) 9．(6分)A、B為帶電荷量分別為＋Q和－Q的兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，c、d為A、B連線上的兩點(diǎn)，且Ac＝Bd，如圖1310 所示，關(guān)于c、d兩點(diǎn)間電場強(qiáng)度的情況是(　　) 圖1310 A．由c到d電場強(qiáng)度由大變小 B．由c到d電場強(qiáng)度由小變大 C．由c到d電場強(qiáng)度不變 D．由c到d電場強(qiáng)度先變小后變大 D　[c、d兩點(diǎn)處于A、B兩異種點(diǎn)電荷所形成的疊加場中，各點(diǎn)場強(qiáng)可由EA＋EB表示，但計(jì)算起來較為繁雜，可借助電場線來描繪，如圖所示，從電場線分布看，從c→d過程中電場線密→疏→密，因此電場強(qiáng)度先變小后變大．] 10. (6分)圖1311中實(shí)線是勻強(qiáng)電場的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)．若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只受靜電力作用，下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37032024】 圖1311 A．帶電粒子帶負(fù)電荷 B．帶電粒子帶正電荷 C．帶電粒子所受靜電力方向與電場線方向相反 D．帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng) B　[由圖可以看出，帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)，不論是由a向b還是由b向a運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡都向左彎曲，表明帶電粒子所受靜電力方向與電場方向相反，帶電粒子應(yīng)帶負(fù)電．因帶電粒子在勻強(qiáng)電場中所受的靜電力是恒力，故運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向不變，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．] 11. (6分)一負(fù)電荷從電場中A點(diǎn)由靜止釋放，只受靜電力作用，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，它運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖1312所示，則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場分布情況可能是下圖中的(　　) 圖1312 C　[由v t圖象知，負(fù)電荷由A到B速度越來越大，所以靜電力對(duì)電荷做正功，靜電力的方向與過A點(diǎn)場強(qiáng)方向相反，故A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤．由A向B運(yùn)動(dòng)過程中加速度越來越大，故靜電力越來越大，電場線越來越密，故C正確，B錯(cuò)誤．] 12. (6分)如圖1313所示，A、B是某個(gè)點(diǎn)電荷電場中的一根電場線，在線上O點(diǎn)放入一個(gè)自由的負(fù)電荷，它將沿電場線向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，下列判斷中正確的是(　　) 圖1313 A．電場線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動(dòng)，加速度越來越小 B．電場線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小的變化由題設(shè)條件不能確定 C．電場線由A指向B，電荷做勻加速運(yùn)動(dòng) D．電場線由B指向A，電荷做加速運(yùn)動(dòng)，加速度越來越大 B　[帶負(fù)電的點(diǎn)電荷自由釋放后向B運(yùn)動(dòng)，所受電場力方向由A指向B，則電場線由B指向A，因?yàn)椴恢离妶鼍€的分布情況，所以無法確定電場強(qiáng)度的變化情況，也無法確定電場力的變化情況及加速度a的變化情況，故選項(xiàng)B正確．] 13．(6分)如圖1314(a)所示，AB是一條點(diǎn)電荷電場中的電場線，圖(b)則是放在電場線上a、b處的檢驗(yàn)電荷的電荷量與所受電場力間的函數(shù)圖線，由此可以判定(　　) 圖1314 A．場源是正電荷，位置在A側(cè) B．場源是正電荷，位置在B側(cè) C．場源是負(fù)電荷，位置在A側(cè) D．場源是負(fù)電荷，位置在B側(cè) D　[在Fq圖象中，圖象的傾斜程度表示場強(qiáng)E，則有Ea>Eb.因此，a處電場線比b處電場線密集，所以場源應(yīng)是負(fù)電荷，位置在B側(cè)．] 14．(10分)如圖1315所示，真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷靜止放置在相距r＝0.30 m的A、B兩點(diǎn)．兩個(gè)點(diǎn)電荷所帶的電荷量分別為Q＝4.010－8C和q＝1.610－9C，靜電力常量k＝9.0109 Nm2/C2.求： 圖1315 (1)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間庫侖力F的大??； (2)B處的電場強(qiáng)度E的大?。? (3)若將放在B處的點(diǎn)電荷q取走，該處的電場強(qiáng)度有沒有變化？(不要求說明原因) 【解析】　(1)由庫侖定律得：F＝k帶入數(shù)據(jù)得：F＝N＝6.410－6N，故這兩個(gè)電荷間的相互作用力為：F＝6.410－6N. (2)根據(jù)E＝k，則E＝k＝N/C＝4103 N/C，故B處的電場強(qiáng)度E的大小為：4103N/C. (3)將放在B處的點(diǎn)電荷q取走，該處的電場強(qiáng)度沒有變化． 【答案】　(1)6.410－6 N　(2)4103N/C　(3)該處的電場強(qiáng)度沒有變化 15. (10分)在真空中O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷Q＝＋1.010－9 C，直線MN通過O點(diǎn)，OM的距離r＝30 cm，M點(diǎn)放一個(gè)試探點(diǎn)電荷q＝－1.010－10 C，如圖1316所示，求： 圖1316 (1)q在M點(diǎn)受到的作用力； (2)M點(diǎn)的場強(qiáng)； (3)拿走q后M點(diǎn)的場強(qiáng)； (4)M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)哪點(diǎn)大？ (5)如果把Q換成－1.010－9 C的點(diǎn)電荷，情況又如何？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37032025】 【解析】　(1)q在M點(diǎn)受到的電場力由庫侖定律可得 F＝k＝9.0109 N ＝1.010－8 N. (2)M點(diǎn)的場強(qiáng) E＝＝ N/C＝100 N/C， 方向由M指向N. (3)拿走q后M點(diǎn)的場強(qiáng)不變?nèi)詾?00 N/C，場強(qiáng)與試探電荷q無關(guān)． (4)由E＝k可知，離場源電荷Q越遠(yuǎn)，E越小，由于rOMEN. (5)若把Q換成－1.010－9 C的點(diǎn)電荷，各處的場強(qiáng)大小不變，但方向與原來相反． 【答案】　見解析