2019届高中物理第一章3第3节电场电场强度和电场线随堂演练教科版 7页

电场电场强度和电场线1．关于电场，下列说法正确的是(　　)A．由E＝知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍B．由E＝k知，E与Q成正比，而与r2成反比C．由E＝k知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同D．电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向解析：选B.因E＝为场强定义式，而电场中某点场强E只由电场本身决定，与是否引入试探电荷及q的大小、正负无关，故A错；E＝k是点电荷Q的电场中各点场强的决定式，即B对；因场强为矢量，E相同则其大小、方向都相同，而在该球面上各处E的方向不同，故C错；因所放电荷的电性不知，若为正电荷，则E与＋q受力方向相同，否则相反，故D错．2．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则(　　)A．若在A点换上－q，A点的场强方向发生改变B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2EC．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零D．A点场强的大小、方向与q的大小、方向、有无均无关解析：选D.电场强度E＝是通过比值定义法得出的，电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关，故在A点换上－q或2q或把q移去，A点的场强都不变，故A、B、C错误，D正确．3．如图所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离，以下判断正确的是(　　)A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度解析：选A.由电场线的疏密程度或离点电荷Q的远近可知，A点的场强大于B点的场强；再由电场方向可知Q带正电荷，故A正确．n4．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(　　)解析：选B.由对称原理可知，A、C图中在O点的场强大小相等，D图中在O点场强为0，因此B图中两圆环在O点合场强最大，选项B正确．5．如图所示，一质量m＝0.8g，带电量大小q＝2.0×10－6C带电小球，用绝缘细绳悬挂，置于水平向右的匀强电场中，处于静止状态．已知θ＝45°，则：(1)小球带什么电？(2)匀强电场的场强多大？(g取10m/s2)解析：(1)带电小球受重力、细绳的拉力、电场力三个力的作用，根据平衡条件可知，电场力水平向左，小球带负电．(2)根据平衡条件可得：竖直方向：F·cosθ－mg＝0水平方向：F·sinθ－qE＝0代入数值联立解得：E＝＝4×103N/C.答案：(1)带负电　(2)4×103N/C一、单项选择题1．关于电场、电场强度、电场线，下列说法中不正确的是(　　)A．电场是电荷周围客观存在的物质B．电场线是为了形象描述电场而假想的曲线C．电场线不可能相交nD．电场中某点电场强度的大小与放入该点的试探电荷的电荷量有关解析：选D.电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线，实际不存在，而电场是实际存在的物质，故A、B正确；电场线不相交，否则相交的点的场强方向有两个，故C正确；电场中某点的场强取决于电场本身，与放入该点的试探电荷的电荷量无关，故D错误．2．如图是教材中各种电场的电场线分布．若某带电粒子仅受电场力作用而在下列电场中运动，下列说法中正确的是(　　)A．带正电的粒子可以在等量异种电荷的电场中做匀速圆周运动B．带负电的粒子一定在等量同种正电荷的电场中做匀速圆周运动C．带负电的粒子可以在孤立正点电荷的电场中做匀速圆周运动D．带正电的粒子不能在匀强电场中做匀变速曲线运动答案：C3．真空中有一个电场，在这个电场中的某一点放入电量为5.0×10－9C的点电荷，它受到的电场力为3.0×10－4N，那么这一点处的电场强度的大小等于(　　)A．8.0×10－5N/C　　　B．6.0×104N/CC．1.7×10－5N/CD．2.0×10－5N/C解析：选B.根据公式E＝可得E＝＝6.0×104N/C，B正确．4．关于电场强度的定义式E＝，下列说法中正确的是(　　)A．E和F成正比，F越大E越大B．E和q成反比，q越大E越小C．E的大小是由F和q的大小共同决定的D．E的方向与＋q受力F的方向相同解析：选D.电场强度的定义式E＝，采用比值法定义，适用于任何电场场强的计算，电场强度反映电场本身的特性，由电场本身决定，与试探电荷无关，E的方向与正试探电荷所受的电场力方向相同，与负试探电荷所受的电场力方向相反，D正确5．如图甲中，AB是一个点电荷电场中的电场线，图乙中是放在a、bn处检验电荷的电荷量与所受电场力数量间的函数图线，下面说法中可以成立的是(　　)A．场源电荷是正电荷，位于A点B．场源电荷是正电荷，位于B点C．场源电荷是负电荷，位于B点D．条件不足，无法判断解析：选A.由F－q图像可知，当试探电荷为正时，电场力为正值，可知场源电荷为正电荷；图像的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，电场是由点电荷产生的，说明A距离场源较近，即场源位置在A侧，故A正确，B、C、D错误．6．实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中虚线所示(a、b只受电场力作用)，则(　　)A．a一定带正电，b一定带负电B．电场力对a做正功，对b做负功C．a的速度将减小，b的速度将增大D．a的加速度将减小，b的加速度将增大解析：选D.由a、b的弯曲方向来看两个带电粒子所带电性一定相反，但却不能判断谁正、谁负．由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，A错误；因力的方向沿电场线且要指向轨迹的凹侧，速度沿轨迹的切线方向，由此知a和b所受的电场力与速度方向都成小于90°夹角，所以电场力对a、b均做正功，B、C错误；由电场线的疏密知，D正确．7．在场强为E的匀强电场中，以O为圆心，r为半径作一圆，在O点固定一电量为Q的正点电荷．a、b、c、d为相互垂直的两条直线与圆周的交点，当一不计重力的试探电荷＋q放在b点时恰好平衡(如图)，则关于匀强电场方向和大小正确的判断是(　　)A．方向竖直向上，大小为kQ/r2B．方向竖直向上，大小为kq/r2C．方向水平向左，大小为kQ/r2D．方向水平向右，大小为kQ/r2n解析：选A.电量为q的正检验电荷放在b点时恰好平衡，根据平衡条件得qE＝，匀强电场的场强E＝，点电荷在b点的场强竖直向下，故匀强电场的方向竖直向上，故A正确．二、多项选择题8．真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为(　　)A.B．C．kD．k解析：选BC.由电场强度的定义可知A点场强为E＝，又由库仑定律知F＝k，代入后得E＝k，故选BC.9.如图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹．a、b是轨迹上两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出正确判断的是(　　)A．带电粒子带负电荷B．带电粒子带正电荷C．带电粒子所受电场力的方向向左D．带电粒子做匀变速运动解析：选ACD.由运动轨迹的弯曲特点可知，带电粒子受水平向左的电场力作用，故粒子带负电，由于粒子在匀强电场中运动，则粒子受电场力是恒定的，可知粒子运动的加速度大小不变．10．图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点．下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧(　　)A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1||Q2|n解析：选ACD.由电场的叠加原理可知，P点场强应是Q1、Q2的合场强，P是中垂线的一点，P到Q1、Q2的距离相等，故Q1、Q2在P点的场强大小和它们的带电荷量有关，电荷量越大，场强越大，分别作出以上四种情况下的矢量图，就很容易得到答案，如图所示．三、非选择题11．如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2.0m．若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向．解析：(1)根据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为F＝k①代入数据得F＝9.0×10－3N．②(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1＝k③A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E＝2E1cos30°④由③④式并代入数据得E＝7.8×103N/C场强E的方向沿y轴正向．答案：(1)9.0×10－3N　(2)7.8×103N/C　方向沿y轴正向n12.如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距为r，则：(1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大？方向如何？(2)两点电荷连线的中点O的场强为多大？(3)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强如何？解析：分别求＋Q和－Q在某点的场强大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理，求出该点的合场强．(1)如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，均由A→B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度EA＝EB＝＝.(2)O点的场强为：EO＝EA＋EB＝，方向由A→B.(3)如图乙所示，E′A＝E′B＝，由矢量图所形成的等边三角形可知，O′点场强EO′＝EA′＝EB′＝，方向与A、B的中垂线垂直，由A→B.答案：(1)EA＝EB＝，方向均由A→B(2)，方向由A→B　(3)，方向由A→B