新教材同步系列2024春高中物理課時(shí)分層作業(yè)3電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度粵教版必修第三冊(cè)

課時(shí)分層作業(yè)(三)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度題組一對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解1．(多選)真空中距點(diǎn)電荷(電荷量為Q)為r的A點(diǎn)處，放一個(gè)電荷量為q(q?Q)的點(diǎn)電荷，q受到的電場(chǎng)力大小為F，靜電力常量為k，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為()A．FQ B．C．kqr2 D．2．關(guān)于電場(chǎng)，下列說法正確的是()A．E＝Fq，若qB．E＝kQr2中，E與Q成正比，而與rC．在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心，r為半徑的球面上，各處的場(chǎng)強(qiáng)相同D．電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向3．一個(gè)摸索電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的靜電力為F，這一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在下圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是()ABCD題組二對(duì)電場(chǎng)線的理解4．在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)，其中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的是()A．甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)B．乙圖中兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)C．丙圖中兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)D．丁圖中非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)5．取一個(gè)銅質(zhì)小球置于圓形玻璃器皿中心，將蓖麻油和頭發(fā)碎屑于玻璃器皿內(nèi)拌勻。用起電機(jī)使銅球帶電時(shí)，銅球四周的頭發(fā)碎屑會(huì)呈現(xiàn)如圖所示的發(fā)散狀圖樣。下列說法正確的是()A．電場(chǎng)線是真實(shí)存在的B．發(fā)散狀的黑線是電場(chǎng)線C．帶電銅球四周存在著電場(chǎng)D．只在發(fā)散狀的黑線處存在著電場(chǎng)6．(多選)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，則()A．電荷P帶正電B．電荷P帶負(fù)電C．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D．正摸索電荷在c點(diǎn)受到的靜電力大于在d點(diǎn)受到的靜電力題組三電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加7．(2024·山東卷)半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在如圖所示位置，圓心位于O點(diǎn)，環(huán)上勻稱分布著電荷量為Q的正電荷。點(diǎn)A、B、C將圓環(huán)三等分，取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為ΔL的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于OC延長(zhǎng)線上距O點(diǎn)為2R的D點(diǎn)，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為()A．正電荷，q＝QΔLB．正電荷，q＝3C．負(fù)電荷，q＝2QΔLD．負(fù)電荷，q＝28．如圖所示，a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)在同一條直線上，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處固定有一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，在d點(diǎn)處固定有另一個(gè)電荷量未知的點(diǎn)電荷，除此之外無其他電荷，已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則c點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()A．0 B．k15QC．kQ4R29．如圖所示，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的ABC三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長(zhǎng)L＝2.0m。若將電荷量均為q＝＋2.0×10-6C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，已知靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，3(1)兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大?。?2)C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。10．(多選)如圖所示，金屬板帶電量為＋Q，質(zhì)量為m的金屬小球帶電量為＋q，當(dāng)小球靜止后，懸掛小球的絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角為α，小球與金屬板中心O恰好在同一條水平線上，且距離為L(zhǎng)，重力加速度為g。下列說法正確的是()A．＋Q在小球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E1＝kQB．＋Q在小球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E1＝mgC．＋q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E2＝kqD．＋q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E2＝mg11．(多選)如圖所示，虛線AB和CD分別為橢圓的長(zhǎng)軸和短軸，相交于O點(diǎn)，兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷分別處于橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)M、N上，下列說法正確的是()A．A、B兩處場(chǎng)強(qiáng)相同B．C、D兩處場(chǎng)強(qiáng)不同C．在虛線AB上O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最小D．在虛線CD上O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大12．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與傾斜的天花板垂直，一帶正電的物體在天花板上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列推斷不正確的是()A．天花板與物體間的彈力不行能為零B．天花板對(duì)物體的摩擦力不行能為零C．物體受到天花板的摩擦力隨電場(chǎng)強(qiáng)度E的增大而增大D．在漸漸增大電場(chǎng)強(qiáng)度E的過程中，物體受到天花板的彈力漸漸增大13．如圖所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以O(shè)點(diǎn)為圓心，r為半徑作一圓周，在O點(diǎn)固定一電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，a、b、c、d為相互垂直且過圓心的兩條直線和圓周的交點(diǎn)，且bd平行于電場(chǎng)線。當(dāng)把一摸索電荷＋q放在d點(diǎn)恰好平衡(不計(jì)重力，靜電力常量為k)，則：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小、方向如何？(2)摸索電荷＋q放在點(diǎn)c時(shí)，受力Fc的大小、方向如何？(3)摸索電荷＋q放在點(diǎn)b時(shí)，受力Fb的大小、方向如何？課時(shí)分層作業(yè)(三)12345678101112BDBDCCADCBBCBCC1．BD[E＝Fq中q指的是摸索電荷，E＝kQr22．B[E＝Fq中的q為摸索電荷的電荷量，而電場(chǎng)中某處的電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身確定，與摸索電荷無關(guān)，故A錯(cuò)誤；公式E＝kQr2為點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的確定式，所以E與Q成正比，與r23．D[電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身的性質(zhì)確定，與放入該點(diǎn)的摸索電荷及其所受靜電力無關(guān)，A、B錯(cuò)誤；摸索電荷在該點(diǎn)受到的靜電力F＝qE，F(xiàn)正比于q，C錯(cuò)誤，D正確。]4．C[題圖甲中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向不相反，故A錯(cuò)誤；題圖乙中，依據(jù)電場(chǎng)線的疏密及對(duì)稱性可推斷，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，故B錯(cuò)誤；題圖丙中，兩等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，故C正確；題圖丁中，依據(jù)電場(chǎng)線的疏密可推斷，b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，且方向不相反，故D錯(cuò)誤。]5．C[電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線來描述，電場(chǎng)線是人為假想出來的線，其實(shí)并不存在，故A、B錯(cuò)誤；電場(chǎng)是電荷四周空間里存在的一種特別物質(zhì)，只要有電荷，就肯定有電場(chǎng)，故C正確；放射狀的黑線只是通過試驗(yàn)來形象地模擬并描述電場(chǎng)線分布的，沒有黑線處也依舊存在著電場(chǎng)，故D錯(cuò)誤。]6．AD[電場(chǎng)線從正電荷動(dòng)身，故A正確，B錯(cuò)誤；從電場(chǎng)線的分布狀況可知，b點(diǎn)的電場(chǎng)線比a點(diǎn)的密，所以b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故C錯(cuò)誤；c點(diǎn)的電場(chǎng)線比d點(diǎn)的密，則c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，所以正摸索電荷在c點(diǎn)受到的靜電力大于在d點(diǎn)受到的靜電力，故D正確。]7．C[在取走A、B處兩段小圓弧上的電荷之前，整個(gè)圓環(huán)上的電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為零，而取走的A、B處的電荷的電量qA＝qB＝Q2πRΔL，qA、qB在O點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為EAB＝kQ2πRΔLR2＝kQΔL2πR3，方向?yàn)閺腛指向C，故取走A、B處的電荷之后，剩余部分在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為kQΔL2πR3，方向由C指向O，而點(diǎn)電荷q放在D點(diǎn)后，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，故q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)與8．B[據(jù)題意可知，b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，說明a處和d處的兩個(gè)點(diǎn)電荷在b處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反，則有kQR2＝kQ'2R2，得Q′＝4Q，電性與Q相同。則Q在c點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E1＝kQ2R2＝kQ4R2，方向向右；Q′在c點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小E2＝kQ'R2＝k4QR9．解析：(1)依據(jù)庫侖定律，A、B兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小為F＝kq代入數(shù)據(jù)得F＝9.0×10-3N。(2)A、B點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，均為E1＝kqA、B兩點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為E＝2E1cos30°代入數(shù)據(jù)得E≈7.8×103N/C場(chǎng)強(qiáng)E的方向沿y軸正方向。答案：(1)9.0×10-3N(2)7.8×103N/C方向沿y軸正方向10．BC[對(duì)金屬小球受力分析，如圖所示F＝mgtanα，故＋Q在小球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E1＝Fq＝mgtanαq，A錯(cuò)誤，B正確；依據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式，＋q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E11．BC[依據(jù)等量同種電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn)，如圖所示，可知A、B兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤；C、D兩處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故B正確；O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，在虛線AB上O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最小，在虛線CD上O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也最小，故C正確，D錯(cuò)誤。]12．C[因?yàn)槲矬w處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以合力為零，由題圖可知，物體所受的力有豎直向下的重力和垂直天花板的電場(chǎng)力，而在這兩個(gè)力作用下物體不行能處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體相對(duì)于天花板有沿天花板向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故物體肯定受到摩擦力作用，產(chǎn)生摩擦力的條件一是有彈力，二是有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故有摩擦力肯定有彈力，A、B不符合題意；物體受力分析如圖所示，依據(jù)平衡條件得F＝N＋Gcosα，f＝Gsinα，在增大電場(chǎng)強(qiáng)度E的過程中，即F增大，N增大，最大靜摩擦力增大，而物體受到的靜摩擦力f不變，物體將始終保持靜止，故C符合題意，D不符合題意。]13．解析：(1)對(duì)摸索電荷在d點(diǎn)時(shí)進(jìn)行受力分析，如圖所示，由題意可知F1＝kQqr2，F(xiàn)2由于F1＝F2所以qE＝k