1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升卷(三)电 场 强 度(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分。多选题已在题号后标出)1.在一个电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷,如图所示,表示测得试探电荷所受的电场力跟电荷量间的函数关系图像,那么正确的是()A.该电场是匀强电场B.a、b、c、d四点场强大小关系是EdEaEbEcC.这四点场强大小关系是EaEbEcEd,场源电荷是正电荷,位于a点D.无法判断a、b、c、d四点场强大小关系2.(多选)关于公式E=k,下列说法中正确的
2、是()A.它是由库仑定律推出的,是真空中点电荷电场的决定式B.式中Q是场源电荷的电荷量,而不是试探电荷的电荷量C.它只适用于计算点电荷场源在真空中各点的电场强度D.它是电场强度定义式的一种变形,对任何电场都适用3.(2013海南高考)如图,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,且PR=2RQ。则()A.q1=2q2B.q1=4q2C.q1=-2q2D.q1=-4q24.(2013江苏高考)下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大的是()5.正电荷q在电场力作用下由P向Q做
3、加速运动,而且加速度越来越大,那么可以判定,它所在的电场是下列图中的()6.(2013新课标全国卷)如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()A.kB.kC.kD.k二、非选择题(本题共2小题,共20分。需写出规范的解题步骤)7.(10分)在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球A和B,电荷量分别为+2q和-q,两小球间用长为l的绝缘细线连接,并用绝缘细线悬挂在O点,
4、如图所示。平衡时,细线对悬点O的作用力多大?8.(10分)(能力挑战题)如图所示,一条长为L的绝缘细线,上端固定,下端系一质量为m的带电小球,将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,当小球平衡时,悬线与竖直方向的夹角=45。(1)小球带何种电荷?电荷量为多少?(2)若将小球向左拉至悬线呈水平位置,然后由静止释放小球,则放手后小球做什么运动?经多长时间到达最低点?答案解析1.【解析】选B。注意a、b两点表示试探电荷为正电荷,受力方向为正,c、d两点表示试探电荷为负电荷,所受的电场力为负。同时,在图像中,图线的斜率反映场强的大小,而其方向可以通过电荷受力的方向来反映。从坐标的函数关系可确定
5、a、b、c、d都是过原点的倾斜直线,由场强的定义式可知,其斜率反映各点的场强大小,斜率不同,说明该电场一定不是匀强电场,由图线的斜率可以判断EdEaEbEc,选项B正确。2.【解析】选A、B、C。根据电场强度的定义式和库仑定律相结合,可以导出点电荷的电场强度的决定式:E=k,该式的成立条件也是库仑定律的成立条件:适用于真空中的点电荷。通过推导过程可以看出,表达式中的Q应是场源电荷的电荷量。而E=作为电场强度的定义式是适用于任何电场的,故A、B、C正确。3.【解题指南】解答本题时应注意理解以下两点:(1)场强的合成遵循矢量运算法则。(2)点电荷电场强度的计算公式为E=k。【解析】选B。设PR=2
6、RQ=2r,因为R处的电场强度为零,两点电荷在R处的场强等大反向,由k=k,解得q1=4q2,B正确。4.【解题指南】(1)理解电场强度为矢量。电场的叠加要根据平行四边形定则计算。(2)巧妙利用对称性解决问题。【解析】选B。对于A项的情况,根据对称性,圆环在坐标原点O处产生的电场方向为左下方,且与横轴成45角,大小设为E;对于B项的情况,两段圆环各自在O点处产生的场强大小均为E,方向相互垂直,然后再进行合成,合场强为E;对于C项的情况,同理,三段圆环各自在O处产生的场强大小均为E,合场强为E;而D项的情况中,合场强为零,故B项正确。5.【解析】选D。正电荷受力的方向和电场强度方向相同,电场线越
7、密的地方场强越大,电荷受力越大,根据牛顿第二定律,电荷的加速度也就越大,又由于电荷做加速度增大的运动,所以Q点的电场线应比P点的电场线密,故A、B、C选项错误;D选项正确。6.【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)先根据圆盘电场的对称性可得:c点场强为零,b、d两点场强大小相等、方向相反;(2)再根据场强叠加和b点处合场强为零,即可求出d点的场强。【解析】选B。由b点的合场强为零可得圆盘在b点的场强与点电荷q在b点的场强大小相等、方向相反,所以圆盘在b点的场强大小为Eb=k,再根据圆盘场强的对称性和场强叠加即可得出d点的场强为Ed=Eb+k=k,故选项B正确。7.【解析】解法1:隔离法设
8、上、下两细线的拉力分别为T1、T2,以两小球为研究对象,受力分析:A球受到悬线向上的拉力T1,向下的重力mg,细线拉力T2,库仑力为FC,电场力;B球受到向上的细线拉力T2,库仑力FC,电场力,向下的重力mg,它们的隔离体受力图如图甲所示。平衡时,满足条件:T1=mg+T2+FC+T2+FC+=mg因T2=T2,FC=FC,=2qE,=qE,联立两式得:T1=2mg+-=2mg+qE。根据牛顿第三定律,可知细线对悬点O的拉力大小为2mg+qE。解法2:整体法如果把两个小球和中间的细线作为一个整体(系统),那么电荷间相互作用的库仑力FC和FC,细线的拉力T2和T2都是系统的内力,它们互相抵消,作
9、用在系统上的外力仅为两球重力2mg,悬线拉力T1,电场力FE=qE(如图乙所示),于是由力的平衡条件立即可得T1=2mg+FE=2mg+qE。答案:2mg+qE【总结提升】整体法、隔离法解决力电综合题(1)整体法、隔离法以及整体与隔离相结合的方法,是高中物理中重要的思想方法,也是我们恰当选取研究对象、研究过程、物理规律的重要方法。(2)隔离法是我们解决单个物体或单个物理过程时常用的方法,它要求我们严格按照力学问题的分析思路 (即确定研究对象受力和运动分析恰当选择物理规律列方程求解分析讨论)去分析解决问题。(3)整体法则需要我们树立系统的思想,“放大眼光看问题”,一旦确定了“整体”作为研究对象,
10、其解决问题的思路与隔离法就基本相同。需要指出的是,整体法不仅适用于系统内各物体保持相对静止或匀速直线运动的情况,而且也适用于各物体间有共同加速度的情况,甚至各物体的加速度不同时,有时用整体法也比较方便。8.【解析】(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示,由此可知小球带正电,设其电荷量为q,则FTsin=qE,FTcos=mg,由此可得q=。(2)若将小球向左拉至悬线呈水平位置后由静止释放,则小球仅受重力和电场力的作用,两个力的合力方向与第(1)问中细线拉力的方向相反。故小球由静止释放后所受合力为mg,加速度为g,小球由静止开始沿与竖直方向夹角=45斜向右下方做匀加速直线运动,当到达最低点时,它经过的位移为L,此时细线刚好拉直,由匀变速直线运动规律有x=at2,所以t=。答案:(1)正电荷(2)初速度为零的匀加速直线运动关闭Word文档返回原板块
