（四川专版）2022高考物理 课时跟踪训练 第1部分 第一章 第3节 电场 电场强度和电场线（含解析） 新人教版选修3-1

2022高考人教四川专版物理选修3-1课时跟踪训练第1部分第一章第3节电场电场强度和电场线Word版含解析[课时跟踪训练](满分60分　时间30分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确，选对得5分，选不全得3分，错选不得分，共40分)1．如图1所示是表示在一个电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图像，那么下列叙述正确的是(　　)A．这个电场是匀强电场图1B．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea>Eb>Ed>EcD．无法确定这四个点的场强大小关系解析：题图中给出了a、b、c、d四个位置上电荷量和所受电场力大小的变化关系，由电场强度的定义式E＝可知，斜率的绝对值较大的对应场强较大，故B正确，C、D错。此电场不是匀强电场，A错。答案：B2．关于电场强度和电场力，以下说法正确的是(　　)A．电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大B．以点电荷为圆心，r为半径的球面上各点的场强相同C．如空间某点的场强为零，则检验电荷在该点受到的电场力不一定为零D．在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为E＝F/q；取走q后，该点场强仍然为E＝F/q解析：由F＝qE知，F由q和E共同决定，所以F很大，可能是因为q很大引起的，则选项A错误。由E＝知，以点电荷Q为圆心，r为半径的球面上，各点的场强大小相等，但方向则不同，B项错误。由F＝qE知：当E＝0时，F＝0，即q不受电场力作用，C选项错误。只要电场确定了，电场中某点的场强就是确定的，检验电荷q只是用来体现电场强弱的手段，它的有无不会改变电场的客观性质，则D项正确。答案：D3．图2是电场中某点的电场强度E与放在该点处的检验电荷q及所受电场力F之间的函数关系图像，其中正确的是(　　)5\n图2解析：电场中某点的电场强度E由电场本身决定，与q无关，故A正确。由E＝F/q得F＝E·q，在电场中某点E是定值，得F－q的关系为过原点的直线，故D正确。答案：AD4．用电场线形象生动地描绘电场，如图3为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是(　　)A．a、b为异种电荷，a带电量大于b带电量B．a、b为异种电荷，a带电量小于b带电量图3C．a、b为同种电荷，a带电量大于b带电量D．a、b为同种电荷，a带电量小于b带电量解析：因电场线由正电荷出发，终止于负电荷，由图中电场线分布可知，a、b一定为异种电荷，因b电荷周围电场线密度大些，故a带电量小于b带电量，B正确。答案：B5．(2022·新课标全国卷)一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，图4中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(　　)图4解析：题中质点所带电荷是负电荷，电场方向应与负电荷受到的电场力方向相反，又因为质点的速度是递减的，因此力的方向应与速度方向夹角大于90°，故选项D正确。答案：D6．如图5所示是四种电场的电场线，一正电荷q仅在静电力作用下由M点向N点做加速运动，且加速度越来越大，则该电荷所在的电场是图5中的(　　)图5解析：因为a∝F，所以a逐渐增大，F也逐渐增大。又q仅在静电力作用下运动，由F5\n＝qE可知E也要逐渐增大，而且电场线的疏密程度表示场强大小，所以由题可得D图中EN＞EM，所以D正确。答案：D7．质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时，细线与竖直方向成60°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电荷量应为(　　)A.　　　　　　　　　B.C.D.解析：电场力最小为mgsin60°＝，则qE＝，所以q＝。答案：A8．如图6所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为(　　)图6A．1∶2B．2∶1C．2∶D．4∶解析：M、N处的两点电荷符号相反，电荷量的数值为q，半圆弧半径为r，两点电荷在O点形成的电场强度的方向相同，大小均为，因此O点的电场强度大小为E1＝2。在N点的电荷移至P点时，两点电荷在O点形成的电场强度大小均为，二者方向夹角为120°，因此O点的电场强度大小为E2＝，所以E1∶E2＝2∶1，即选项B正确。答案：B二、非选择题(每小题10分，共20分)9．如图7所示，用30cm的细线将质量为4×10－3kg的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。(g取10N/kg)图7(1)分析小球的带电性质；5\n(2)求小球的带电荷量；(3)分析若把细线剪断，小球做什么性质的运动。解析：(1)对小球受力分析如图所示。所受静电力F与电场强度方向相同，所以小球带正电。(2)由平衡条件知Eq＝mgtan37°，∴q＝3×10－6C。(3)由受力分析可知静电力恒定、重力恒定，故其合力亦恒定，F合＝mg/cos37°＝mg，剪断细线后，小球将做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a＝＝g＝12.5m/s2。答案：(1)带正电　(2)3×10－6C　(3)见解析10．一个点电荷Q位于坐标轴Ox上某一点，已知坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电荷量关系图像如图8中直线a、b所示，放在A点的试探电荷带正电，放在B点的试探电荷带负电。求：图8(1)B点的电场强度的大小和方向。(2)试判断电荷Q的电性，并说明理由。(3)点电荷Q的位置坐标。解析：(1)由B点场强的定义式，结合所给图像，可知A、B两点场强大小即为a、b线段的斜率，可求得EA＝40V/m，EB＝2.5V/m，B点场强方向与试探电荷所受电场力方向相反即沿x轴负方向。(2)因为A、B两点的试探电荷电性相反，而受到的电场力却是同方向的，说明场源电荷Q一定在A、B两点之间。而A点处正试探电荷受力方向沿x轴正方向，说明该点场强沿x轴正方向，因而场源Q应带负电荷。(3)设Q离A点距离为rA，5\n有EA＝k，EB＝k，＝＝，解得rA＝0.6m所以Q点坐标为x＝xA＋rA＝2.6m。答案：(1)EB＝2.5V/m　沿x轴负方向(2)负电　理由见解析　(3)x＝2.6m处5