电场强度练习题及答案解析

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高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析1.在如图所示的4种电场中,A、B两点电场强度相同的是()【答案】C【解析】电场强度是矢量,即有大小又有方向.2.以下关于电场和电场线的说法中正确的是()A.电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅在空间相交,也能相切B.在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线的区域内的点场强为零C.同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大D.电场线是人们假想的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在【答案】CD【解析】电场是客观存在的,但电场线是假想的,用以形象描述电场,电场线的疏密表示了电场强度的相对大小.3.在电场中P点放一个电荷量为4×10-9C的点电荷,它受到的电场力为2×10-4N,则P点的场强为________N/C.把放在P点的点电荷的电荷量减为2×10-9C,则P点的场强为________N/C.把该点的点电荷移走,P点的场强又为______N/C.【答案】5.0×104;5.0×104;5.0×104【解析】E===5.0×104N/C4.如图所示,A、B为两个固定的等量的同种正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动,若不计电荷C所受的重力,则关于电荷C 的正电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v运动过程中的速度和加速度情况,下列说法正确的是()A.加速度始终增大B.加速度先增大后减小C.速度始终增大,最后趋于无穷大D.速度始终增大,最后趋于某有限值【答案】BD【解析】由电场的叠加,AB中垂线上由C向上场强为先增后减,故电荷C所受电场力向上先增后减,所以C的加速度先增后减,但速度始终增大,可知BD正确.5.如下图(a)中AB是一个点电荷电场中的电场线,图(b)则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电量与所受电场力间的函数图线,由此可以判定()A.场源是正电荷,位于A点B.场源是正电荷,位于B点C.场源是负电荷,位于A点D.场源是负电荷,位于B点【答案】AC【解析】比值F/q表示电场强度,根据F-q图线,可知Ea >Eb.由点电荷电场强度表达式E=K可知,ra <rb.即无论是正电荷场源还是负电荷场源,均应在A点.故正确选项为AC.6. A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度—时间图象如图所示.则这一电场可能是()【答案】A【解析】从微粒的v-t图像中可看出物体做减速运动,所以粒子的运动方向与电场力方向相反,可排除CD,因为v-t图像的斜率可表示物体的加速度大小,所以从图中可看出粒子的加速度越来越大,故电场力越来越大,即从电场线疏的地方向电场线密的地方运动,所以A正确。

高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析1.如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10-5的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成600角,求:(1)A、B两点间的电势差UAB;(2)该匀强电场的电场强度E的大小。

【答案】(1)(2)【解析】 (1)电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,由功能关系可知:电场力做功W=" -"0.1J设A、B两点间的电势差UAB: ---------------2分代入数据,得: ----------------2分(2)设匀强电场的电场强度E:,,代入数据,得:【考点】考查了电势差,电场强度2.如图甲所示,A、B是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,从A点运动到B点,其速度随时间变化的规律如图乙所示,则()A.A点的场强大于B点B.电子在A点受到的电场力小于B点C.A点的电势高于B点D.电子在A点的电势能小于B点【答案】B【解析】由速度图象看出,图线的斜率逐渐增大,电子的加速度增大,电子所受电场力增大,则电场力FA <FB.故B正确.电子所受电场力增大,场强增大,电场强度EA<EB.故A错误.由题,电子静止开始沿电场线从A运动到B,电场力的方向从A到B,电子带负电,则场强方向从B到A,根据顺着电场线电势降低可知,电势φA <φB.故C错误.由速度图象看出,电子的速度增大,动能增大,根据能量守恒得知,电子的电势能减小,则电势能EA >EB.故D错误.【考点】本题考查电场强度、电势及电势能,意在考查学生利用图像分析问题的能力。

3.在两个等量同种点电荷的连线上,有与连线中点O等距的两点a、b,如图所示,则下列判断不正确的是:A.a、b两点的场强矢量相同B.a、b两点的电势相同C.a、O两点间与b、O两点间的电势差相同D.同一电荷放在a、b两点的电势能相同【答案】 A【解析】试题分析:根据点电荷的场强叠加,知a、b两点的场强大小相等,方向相反.所以场强不同.故A错误;将电荷从O移到a或b电场力做功相等,则a、O两点间与b、O两点间的电势差相同,所以a、b两点的电势相等.故B、C正确;D、a、b两点的电势相等,根据Ep=qφ,同一电荷在a、b两点的电势能相同.故D正确.本题选错误的,故选A.【考点】电场强度,电势,电势能,电势差,等势面。

93电场电场强度同步练习(Word版含解析)

93电场电场强度同步练习(Word版含解析)

人教版必修第三册 9.3 电场 电场强度一、单选题1.如图所示,在三角形ABC 的A 点和C 点分别固定两个点电荷,已知B 点的电场强度方向垂直于BC 边向上,那么( )A .两点电荷都带正电B .两点电荷都带负电C .A 点的点电荷带正电,C 点的点电荷带负电D .A 点的点电荷带负电,C 点的点电荷带正电2.如图所示,一段圆心角为20θ、半径为R 、电荷量为+Q 的圆弧(其宽度不计)在圆心O 产生的电场大小为E ,已知当自变量x 趋近于零时,sin x x ≈,cos 1x ≈。

下列四个关于电场E 的表达式中,你认为正确的选项是( )A .02sin KQ R θB .02cos KQ R θC .020sin KQ R θθD .020cos KQ R θθ3.2021年8月3日到4日,雅安市持续了两天的雷阵雨天气,在雷雨天人们应该提高防雷意识,保护生命财产安全。

现假设在某雷雨天,一雷雨云下方存在一沿竖直方向的匀强电场,其电场强度为104V/m 。

一半径为1mm 的球形雨滴在此电场中不会下落,则该雨滴携带的电荷量的最小值约为(取重力加速度大小为10m/s 2,水的密度为103kg/m )( ) A .9210C -⨯B .9410C -⨯C .9610C -⨯D .9810C -⨯4.电容器在调谐、旁路、耦合、滤波等电路中起着重要的作用。

如图所示的电路中,当开关闭合后,一带电小油滴在平行板电容器间恰好处于静止状态,则下列说法不正..确.的是( )A .小油滴带负电B .仅把电阻箱R 1的阻值增大,油滴将上升C .仅把电容器上极板略微竖直上移,油滴仍静止不动D .仅把电容器上极板略微水平右移,油滴仍静止不动 5.下列说法中正确的是( )A .电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B .电场中某点的场强等于Fq,但与检验电荷的受力大小及电荷量无关 C .电场中某点的场强方向与检验电荷在该点的受力方向相同 D .公式F E q =和2QE k r=对于任何电场都是适用的 6.关于静电场场强的概念,下列说法正确的是( ) A .由FE q=可知,某电场的场强E 与q 成反比,与F 成正比 B .正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关C .由真空中点电荷的电场强度公式2QE k r =可知,当r →0时,E →无穷大 D .电场强度公式UE d=只适用于匀强电场 7.下列关于电场线的说法中正确的是( ) A .电场线在空间不相交,但可以相切 B .电场线的疏密可以表示电场的强弱 C .电场线的指向就是电场强度的方向 D .电场线是电荷间相互作用的媒介物质8.如图所示的坐标系中,x 轴上固定一个点电荷Q ,y 轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O 处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上P 处由静止释放,圆环从O 处离开细杆后恰好能绕点电荷Q 做圆周运动,下列说法正确的是()A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,加速度一直增大B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度先增大后减小C.仅将圆环的释放点提高,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷Q做圆周运动D.仅增大圆环所带的电荷量,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷Q做圆周运动9.如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线,虚线为带正电的粒子仅在电场力作用下从A点运动到B点的运动轨迹,则下列判断正确的是()A.点电荷Q1、Q2均为正电荷B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量C.该粒子在A点的加速度大于在B点的加速度D.该粒子在A点的速度小于在B点的速度10.如图,在一个点电荷Q附近的a、b两点放置检验电荷,则检验电荷的受力F与其电荷量q的关系图中正确的是()A.B.C.D.11.在一正交直角坐标系的坐标原点O处有一带正电的点电荷,x轴上0.1 m处放一试探电荷,其受力与电量的关系如图所示,y轴上有一点b,其场强为1 N/C,则b点的坐标为()A.(0,0.1 m)B.(0,0.2 m)C.(0,0.3 m)D.(0,0.4 m)12.如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b。

电场强度(含答案解析)

电场强度(含答案解析)

5.图中a 、b 是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q 1、Q 2,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 的右侧( )A .Q 1、Q 2都是正电荷,且Q 1<Q 2B .Q 1是正电荷,Q 2是负电荷,且Q 1>|Q 2|C .Q 1是负电荷,Q 2是正电荷,且|Q 1|<Q 2D .Q 1、Q 2都是负电荷,且|Q 1|>|Q 2|【解析】 Q 1、Q 2产生的电场在P 点叠加,利用矢量的合成按各项给出情况画出P 点的合场强方向,可以判断答案为B .【答案】 B6.下列选项中的各14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-R2圆环间彼此绝缘.坐标原点O 处电场强度最大的是( )【解析】 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2E ;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.【答案】 B 7.A 、B 是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以给定初速度从A 点沿电场线运动到B 点,其速度—时间图象如图所示.则在图中这一电场可能是( )【解析】 由题中速度—时间图象可知,微粒的速度减小而加速度增大,电场力做负功,带负电的微粒由高电势向低电势处运动,且电场线越来越密,可知,选项A 正确,选项B 、C 、D 错误.【答案】 A 8.如图所示,在边长为l 的正方形四个顶点A 、B 、C 、D 上依次放置电荷量为+q 、+q 、+q 和-q 的点电荷,求正方形中心O 点的电场强度.【解析】 由对称性原理可知:若正方形四个顶点处均放置相同电荷量的电荷,则中心O 点的场强为零,因此可把D 点的电荷-q 等效为两部分:+q 和-2q.+q 和另外三个点电荷在中心O 点的合场强为零,-2q 在中心O 点的场强为E =2kql 2/2=4kq l 2故正方形中心O 点的场强大小为E =4kql2,方向沿OD 连线由O 指向D.【答案】 4kql2,方向沿OD 连线由O 指向D9.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E.在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m 的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,此时小球与右板相距为b ,如图所示,请问:(1)小球所带的电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间? 【解析】(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示. F T sin θ=qE ,① F T cos θ=mg.② 由①②得tan θ=qE mg ,故q =mg tan θE .(2)法一:由第(1)问中的方程②知F T =mgcos θ,而剪断丝线后,小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mg cos θ.小球的加速度a =F 合m =gcos θ,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属板上时,它运动的位移为x =bsin θ,又由x =12at 2,t = 2x a = 2b cos θg sin θ= 2bgcot θ.法二:小球在水平方向的分运动为匀变速直线运动,用牛顿第二定律得a x =qEm则b =12a x t 2得t = 2bm qE = 2b gcot θ.【答案】 (1)mg tan θE (2) 2bgcot θ能力提升1.(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O 是电荷连线的中点,E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点,B 、C 和A 、D 也相对O 对称.则( )A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等,方向相反C.E、O、F三点比较,O的场强最强D.B、O、C三点比较,O点场强最强【解析】由对称性可知,B、C两点场强大小和方向均相同,A正确;A、D两点场强大小相同,方向也相同,B错误;在两电荷连线的中垂线上,O点场强最强,在两点电荷连线上,O点场强最弱,C正确.【答案】AC2.如图所示,一个带负电的油滴以初速v0从P点斜向上进入水平方向的匀强电场中,倾斜角θ=45°,若油滴到达最高点时速度大小仍为v0,则油滴最高点的位置在() A.P点的左上方B.P点的右上方C.P点的正上方D.上述情况都可能【解析】当油滴到达最高时,重力做了负功,要使油滴的速度仍为v0,需电场力做正功,又油滴带负电,因而C点应在P点左侧.【答案】A3.如图在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷,电荷量的大小都是q1;在b、d两个顶点上,各放一带负电的点电荷,电荷量的大小都是q2,q1>q2.已知六边形中心O 点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示,它是哪一条() A.E1B.E2C.E3D.E4【解析】本题主要考查电场的叠加,作出a、c、b、d四个点电荷在O点的场强方向如图中E a、E c、E b、E d,由几何知识得E a、E c的夹角为120°,故E a、E c的矢量和大小E ac =E a=E c,方向如图,E b、E d的夹角也为120°,E b、E d的矢量和大小为E bd=E b=E d,方向如图,又由点电荷形成的电场的场强公式E=k qr2和q1>q2,得E ac>E bd,所以E ac和E bd矢量和的方向只能是图中E2的方向,故B正确.【答案】B4.两块靠近的平行金属板A、B分别带上等量异种电荷后,在两板间就形成了大小、方向均相同的匀强电场,如图所示.若在A、B之间放入一个带电荷量为q的液滴,液滴恰好处于静止状态.若液滴质量为m,则这一匀强电场的场强大小E和液滴所带电荷的电性分别为()]A.mg/q、负电B.mg/q、正电C.q/mg、负电D.q/mg、负电【解析】平衡条件:qE=mg⇒E=mgq,力方向和场强方向相反.所以带负电,故A正确.【答案】A5.如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点(离O点很近)由静止释放一点电荷q(负电荷),不计重力,下列说法中错误的是()A.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大B.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C.点电荷运动到O点时加速度为0,速度达到最大值D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到点电荷速度为0【解析】两点电荷在O点电场强度刚好等大反向,合电场强度为0,电荷q在O点所受的力为0,加速度为0,而由图知,从O点往上、往下一小段位移内电场强度越来越强,加速度也就越大.从两侧往O点运动过程中,静电力与运动方向相同,物体做加速运动,故O点速度最大.综上所述,只有选项A错误.【答案】A6.如图所示,在绝缘的光滑水平面上有A、B两个点电荷,A带正电,B带负电,电量都是q,它们之间的距离为d.为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态,必须在水平方向加一个匀强电场.当两电荷都处于静止状态时,(已知静电力常量为k)求:(1)匀强电场的电场强度;(2)AB连线的中点处的电场强度;(3)若撤去匀强电场,再在AB连线上放置另一点电荷,A、B仍能保持静止状态吗?请简要讨论说明.。

电场强度习题带答案

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电场强度习题带答案二、电场电场强度电场线练题选择题1.下面关于电场的叙述正确的是 [C]。

只要有电荷存在,其周围就存在电场。

2.下列关于电场强度的叙述正确的是 [A]。

电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力。

3.电场强度的定义式为 E = F/q [B]。

F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量。

4.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 [D]。

A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关。

5.关于点电荷产生的电场强度,下列说法正确的是 [A]。

当r→0时,E→∞。

6.关于电场线的说法,正确的是 [C]。

电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大。

7.如图1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用EA、EB表示A、B两处的场强,则 [D]。

不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定。

8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为 [B]。

2kq/r^29.四种电场的电场线如图2所示。

一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大。

则该电荷所在的电场是图中的 [B]。

4×10-8C,它们之间的距离为0.2m,求它们之间的电势差和电场强度大小。

解:首先计算电势差,根据电势差公式:ΔV = V_B - V_A = -∫A→B E·dl其中,E为电场强度,dl为路径微元,积分路径为从A到B。

由于题目中只有两个点电荷,可以采用库仑定律求出电场强度:E = kQ/r^2其中,k为库仑常数,Q为电荷量,r为距离。

在本题中,A、B两点电荷的电场强度大小为:E_A = kQ_B/r^2 = 9×10^9×(-4×10^-8)/(0.2)^2 = -9×10^4N/CE_B = kQ_A/r^2 = 9×10^9×(2×10^-8)/(0.2)^2 = 9×10^4 N/C由于电场强度方向与路径方向相反,所以积分路径应该从B到A,即:ΔV = -∫B→A E·dl = -∫B→A E_B·dl + ∫B→A E_A·dl考虑到路径为直线,可以简化积分:ΔV = -E_B·l + E_A·l = (E_A - E_B)·l代入数值计算,得到:ΔV = (9×10^4 + 9×10^4)×0.2 = 3.6×10^4 V接下来计算电场强度大小,可以用电势差与距离的比值来求:E = ΔV/d = (3.6×10^4)/(0.2) = 1.8×10^5 N/C所以,A、B两点电荷之间的电势差为3.6×10^4 V,电场强度大小为1.8×10^5 N/C。

电场强度练习题及答案解析

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第3节电场强度1.下列说法正确的是A.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的电场强度,由电场本身的性质决定,与试探电荷在该点所受的静电力及带电荷量无关C.规定电场中某点的电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力的方向相同D.公式和对于任何静电场都是适用的2.(2018·山东省济南第一中学学考)在电场中某点放入正点电荷q,它受到的电场力方向向右。

当放入负点电荷q时,它受到的电场力方向向左。

下列说法正确的是A.该点放入正电荷时,电场方向向右,放入负电荷时,电场方向向左B.该点电场强度的方向向右C.该点放人2q的正点电荷时,电场强度变为原来的2倍D.该点不放电荷时,电场强度为零3.(2018·浙江省温州市十五校联合体)如图所示,B为线段AC的中点,如果在A处放一个+Q的点电荷,测得B处的场强EB=60N/C,则下列说法正确的A.C处的场强大小为EC=30N/CB.C处的场强大小为EC=20N/CC.若要使EB=0,可在C处放一个–Q的点电荷D.把q=10–9C的点电荷放在C点,则其所受电场力的大小为 1.5×10–8N 4.如图所示,是电场中某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点。

下列说法正确的是A.b点的场强较小B.b点的场强较大C.同一个检验点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时所受电场力大D.同一个检验点电荷放在b点所受的电场力比放在a点时所受电场力大5.(2018·辽宁省庄河市高级中学)如图所示,空间有两个等量的正点电荷,两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是A.场强B.场强C.电势D.电势6.如图所示,真空中仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b 两点电场强度相同的是7.(2018·天津市河西区高三三模)如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时,在圆心O产生的电场强度大小为E。

高二物理(电场强度)测试题及答案

高二物理(电场强度)测试题及答案

一、选择:1.下列说法正确的是:()[5分]A只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场B电场是一种物质,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它周围的电荷有力的作用D电荷只有通过接触才能产生力的作用考生答案:参考答案:ABC2.电场中有一点P,下列说法中正确的有()[5分]A若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B若P点没有试探电荷,则P点场强为零CP点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大DP点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向考生答案:参考答案:C3.关于电场线的说法,正确的是()[5分]A沿着电场线的方向电场强度越来越小B在没有电荷的地方,任何两条电场线都不会相交C电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在D电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远考生答案:参考答案:BCD4.如图,1-2-1所示,是点电荷电场中的一条电场线,则()[5分]Aa点场强一定大于b点场强B形成这个电场的电荷一定带正电C在b点由静止释放一个电子,将一定向a点运动D正电荷由a点从静止开始运动,其运动方向一定沿ab方向考生答案:参考答案:CD5.图1-2-2甲中的AB是一个点电荷电场中的电场线,图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力间的函数图象,由此可判定:()[5分]A若场源是正电荷,位于A侧B若场源是正电荷,位于B侧C若场源是负电荷,位于A侧D若场源是负电荷,位于B侧考生答案:参考答案:AC6.在真空中一匀强电场,电场中有一质量的0.01g,带电荷量为-1×10-8 C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运运,取g=10m/s2,则()[5分]A场强方向水平向左B场强的方向竖直向下C场强的大小是5×106 N/CD场强的大小是5×103 N/C考生答案:参考答案:B7.如图1-2-3所示,M、N是某个点电荷电场中的一条电场线上的两点,在线上O点由静止释放一个自由的负电荷,它将沿电场线向N点运动,下列判断正确的是()[5分]A电场线由N指向M,该电荷加速运动,加速度越来越小B电场线由N指向M,该电荷加速运动,其加速度大小的变化不能确定C电场线由M指向N,该电荷做加速运动,加速度越来越大D电场线由N指向M,该电荷做加速运动,加速度越来越大考生答案:参考答案:B8.电场强度的定义式为E=F/q ()[5分]A该定义式只适用于点电荷产生的电场BF是检验电荷所受到的力,q是检验电荷的电荷电量C场强的方向与F的方向相同D由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比考生答案:参考答案:B9.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()[5分]A若在A点换上-q,A点场强方向发生变化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DA点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关考生答案:参考答案:D二、填空题10.一电场中有a、b、c三点,将电量为再由b点移到c点,电场力对该负电荷做功为两点中点电势较高,a、c两点间的电势差为V。

人教版高中物理选修3-1作业:电场强度(含答案)

人教版高中物理选修3-1作业:电场强度(含答案)

电场强度课后作业限时:45分钟总分:100分一、选择题(8×5′,共40分)1.在电场中的某点A放一试探电荷+q,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,则A点的场强大小E A=Fq,方向水平向右.下列说法中正确的是( )A.在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向变为水平向左B.在A点放一个负试探电荷,它所受的电场力方向水平向左C.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则A点的场强变为2E A D.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则它所受的电场力变为2F解析:E=Fq是电场强度的定义式,某点场强大小和方向与场源电荷有关,而与放入的试探电荷没有任何关系,故A、C错,B正确;又A点场强E A一定,放入试探电荷所受电场力大小为F=qE A,当放入电荷量为2q的试探电荷时,试探电荷所受电场力应为2F,故D正确.答案:BD2.如图7所示的直线CE上,在A点处有一点电荷带有电荷量+4q,在B 点处有一点电荷带有电荷量-q,则直线CE上电场强度为零的位置是( )图7A .C 点B .D 点C .B 点D .E 点解析:A 处点电荷形成的场强方向离A 而去,B 处点电荷形成的电场向B 而来,A 、B 两处点电荷的电场只有在A 的左侧和B 的右侧才能方向相反.再根据A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量,欲使两电荷在线上某点产生的合场强为零,该点须离A 较远而离B 较近,故合场强为零的点,只能在B 的右侧,设该点离B 点距离为x ,则有k ·4q 2r +x 2=kq x 2即(2r +x )2=4x 2,故x =2r ,即合场强为零的点是E 点.答案:D3.在正电荷Q 形成的电场中的P 点放一点电荷,其电荷量为+q ,P 点距Q 点为r ,+q 受电场力为F ,则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kqr 2 D.kQr 2解析:电场强度的定义式E =F q中,q 为检验电荷的电荷量,由此可判定B 正确,再将库仑定律F =k Qqr 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式,即可得知D选项正确.故本题的正确选项为B 、D.答案:BD4.如下图所示,正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动,而且加速度越来越大,由此可以判定,它所在的电场是图中的( )解析:由P向Q做加速运动,故该正电荷所受电场力应向右;加速度越来越大,说明所受电场力越来越大,即从P向Q电场线应越来越密,综合分析可知电场应是图D所示.答案:D图85.如图8所示,AB是某电场中的一条电场线,在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向B点运动.对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )A.电荷向B做匀加速运动B.电荷向B做加速度越来越小的运动C.电荷向B做加速度越来越大的运动D.电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定解析:从静止起运动的负电荷向B运动,说明它受的电场力指向B.负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反,可知此电场线的指向应从B→A,这就有三种可能性:一是这一电场是个匀强电场,试探电荷受恒定的电场力,向B做匀加速运动;二是B处有正点电荷场源,则越靠近B处场强越大,负电荷会受到越来越大的电场力,加速度应越来越大;三是A处有负点电荷场源,则越远离A时场强越小,负检验电荷受到的电场力越来越小,加速度越来越小.答案:D6.(2011·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,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )图9解析:物体做曲线运动时,速度方向是曲线上某点的切线方向,而带负电粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反;又由曲线运动时轨迹应该夹在合外力和速度之间并且弯向合外力一侧,而又要求此过程速率逐渐减小,则电场力应该做负功,所以力与速度的夹角应该是钝角,综合可得D正确.答案:D图107.(2010年海南卷)如图10,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( )A.1∶2 B.2∶1C.2∶ 3 D.4∶ 3图11解析:设每一个点电荷单独在O点产生的场强为E0;则两点电荷分别在M、N点产生的场强矢量和为2E0;若将N点处的点电荷移至P点,假始N为负电荷,M为正电荷,产生的场强如右图所示,则合场强为E0.本题正确选项B.答案:B8.如下图所示,甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为q和-q,两球间用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在空间有水平向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时的位置可能是( )图12图13解析:先分析乙球受力,如图13(a)所示,乙球受到重力mg、电场力qE、库仑力F及线拉力T2,T2和F方向相同.由于乙球受力平衡,二球连线必须向右方倾斜θ角,且(T2+F)sinθ=qE①再分析甲球受力(也可以研究甲、乙系统):甲受到重力mg、下连线拉力T2、电场力qE、库仑力F及上连线拉力T1,如图13(b)所示,由①式可知,qE、mg、F 和T 2四个力的合力竖直向下,所以T 1一定竖直向上.选A.答案:A二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)图149.如图14所示,质量为m 、电荷量为q 的质点,在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB 弧长为s ,则AB 弧中点的场强大小E =________.解析:由题意可知带电粒子在做匀速圆周运动,其向心力的来源就是静电力,由题图可知R =s θ,F =m v 2R =mv 2θ/s ,所以E =F q =mv 2θqs. 答案:mv 2θqs图1510.如图15,带电荷量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a 点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________,方向________.(静电力常量为k ).解析:点电荷+q 在a 处产生的场强为kqd 2,方向水平向左,故带电薄板在a处的场强为kqd 2,方向水平向右,由对称性知,带电薄板在b 处的场强为kqd 2,方向水平向左.答案:kqd 2 水平向左(或垂直于薄板向左)图1611.一个质量m =30 g ,带电荷量为q =-1.7×10-8C 的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电场线水平,当小球静止时,测得悬线与竖直方向成30°夹角.如图16所示,求该电场的场强大小,并说明场强方向.图17解析:如图17所示经受力分析可判断出小球所受电场力方向水平向左. 因此场强方向向右,Eq =mg tan30°,E =1.0×107 N/C.答案:1.0×107 N/C 方向水平向右12.如图18所示,带正电小球质量为m =1×10-2kg ,带电荷量为q =1×10-6C ,置于光滑绝缘水平面上的A 点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B 点时,测得其速度v B =1.5 m/s ,此时小球的位移为s =0.15 m .求此匀强电场场强E 的取值范围.(g 取10 m/s 2).图18某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qEs cos θ=12mv 2B -0得E =mv 2B2qs cos θ=7.5×104cos θV/m ,由题可知θ>0,所以当E >7.5×104 V/m 时,小球始终沿水平面做匀加速直线运动.经检查,计算无误,该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充. 解析:该同学所得结论有不完善之处.为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qE sin θ≤mg ①所以tan θ≤mgmv 2B 2s =2sg v 2B =2×0.15×102.25=43② E ≤mgq sin θ=1×10-2×101×10-6×45V/m =1.25×105 V/m即7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.答案:有不完善之处 E 的取值范围应为7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.。

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;第3节电场强度1.下列说法正确的是A.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的电场强度,由电场本身的性质决定,与试探电荷在该点所受的静电力及带电荷量无关C.规定电场中某点的电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力的方向相同D.公式和对于任何静电场都是适用的2.(2018·山东省济南第一中学学考)在电场中某点放入正点电荷q,它受到的电场力方向向右。

当放入负点电荷q时,它受到的电场力方向向左。

下列说法正确的是&A.该点放入正电荷时,电场方向向右,放入负电荷时,电场方向向左B.该点电场强度的方向向右C.该点放人2q的正点电荷时,电场强度变为原来的2倍D.该点不放电荷时,电场强度为零3.(2018·浙江省温州市十五校联合体)如图所示,B为线段AC的中点,如果在A处放一个+Q的点电荷,测得B处的场强E B=60 N/C,则下列说法正确的A.C处的场强大小为E C=30 N/CB.C处的场强大小为E C=20 N/C@C.若要使E B=0,可在C处放一个–Q的点电荷D.把q=10–9 C的点电荷放在C点,则其所受电场力的大小为×10–8 N4.如图所示,是电场中某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点。

下列说法正确的是A.b点的场强较小B.b点的场强较大C.同一个检验点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时所受电场力大D.同一个检验点电荷放在b点所受的电场力比放在a点时所受电场力大`5.(2018·辽宁省庄河市高级中学)如图所示,空间有两个等量的正点电荷,两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是A.场强B.场强C.电势D.电势6.如图所示,真空中仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b 两点电场强度相同的是7.(2018·天津市河西区高三三模)如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时,在圆心O产生的电场强度大小为E。

现仅将放于a点的正点电荷改放于其他等分点上,使O点的电场强度改变,则下列判断正确的是)A.移至c点时,O点的电场强度大小仍为E,沿Oe方向B.移至e点时,O点的电场强度大小为,沿Oc方向C.移至b点时,O点的电场强度大小为,沿Oc方向D.移至f点时,O点的电场强度大小为,沿Oe方向8.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是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受电场力作用,则由此图可做出的判断是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9.(2018·湖北省华中师范大学第一附属中学高三押题)如图所示,16个电荷量均为+q(q> 0)的小球(可视为点电荷),均匀分布在半径为R的圆周上。

若将圆周上P点的一个小球的电荷量换成–2q,则圆心O点处的电场强度的大小为A.B.C.D.·10.如图所示,真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为m和 m。

在A点放一个带正电的试探电荷,在B点放一个带负电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到的电场力的方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小F跟试探电荷的电荷量q的关系分别如图中直线a、b所示。

下列说法正确的是A.B点的电场强度的大小为 N/CB.A点的电场强度的方向沿x轴的负方向C.点电荷Q是正电荷D.点电荷Q的位置坐标为 m11.(2018·内蒙古集宁一中)如图所示,A、B是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用下,从A点运动到B点,其速度随时间变化的规律如图所示。

则、A.电子在A、B两点受的电场力F A<F BB.A、B两点的电场强度E A>E BC.场强方向为从B到AD.电场线的方向一定是从A到B12.(2018·东北三省四市高三第二次联合模拟)如图,一圆环上均匀分布着电荷,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(q>0)的固定点电荷,已知b点处的场强为零,则d点处场强为A.,水平向左B.,水平向右【C.,水平向左D.,水平向右13.两带电荷量分别为q和–q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图14.(2018·百校联盟高考名师猜题保温金卷)空间内有两个电荷量为和+q的点电荷分别固定在A、B两点,P点和A点的连线与AB间的夹角为,P点和B点的连线与AB间的夹角为α。

现有一个电子仅在电场力的作用下,在如图所示的与纸面垂直且通过P点的平面内做匀速圆周运动,已知运动的半径为r,电子质量为m,带电荷量大小为e。

则A.PB与AB间的夹角为60°]B.电子运动轨迹上的各点电势相等C.电子运动轨迹上的各点场强相同D.电子运动的线速度15.如图所示,M、N为两个等量的同种正点电荷,在其连线的中垂线上的P点放置一个静止的点电荷q(负电荷),不计重力,下列说法正确的是A.点电荷在从P点到O点的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大B.点电荷在从P点到O点的过程中,加速度越来越小,速度越来越小C.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达到最大值~D.点电荷超过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到速度为零16.如图4所示,A为带正电Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球受水平向右的电场力偏转θ角静止。

小球用绝缘丝线悬挂于O点,试求小球所在处的电场强度。

17.如图所示,小球的质量为m= kg,带电荷量为q=+×10–5 C,悬挂小球的细线与竖直方向成θ=370时,小球恰好在水平匀强电场中静止不动,sin370=,cos370=,g取10 m/s2。

求:(1)电场力的大小;(2)电场强度的大小和方向;(3)此时细线的拉力大小。

.答案:电场强度1.下列说法正确的是A.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的电场强度,由电场本身的性质决定,与试探电荷在该点所受的静电力及带电荷量无关`C.规定电场中某点的电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力的方向相同D.公式和对于任何静电场都是适用的【答案】BC2.(2018·山东省济南第一中学学考)在电场中某点放入正点电荷q,它受到的电场力方向向右。

当放入负点电荷q时,它受到的电场力方向向左。

下列说法正确的是A.该点放入正电荷时,电场方向向右,放入负电荷时,电场方向向左B.该点电场强度的方向向右C.该点放人2q的正点电荷时,电场强度变为原来的2倍|D.该点不放电荷时,电场强度为零【答案】B【解析】规定电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同,与负电荷所受的电场力方向相反;故放入正电荷和负电荷时,该点的场强均向右,故A错误,B正确;该点放入2q的正点电荷时,电场力变为原来的2倍,而电场强度不变,故C错误;场强由场源电荷决定,与试探电荷无关,不放试探电荷,电场同样存在,故D错误。

【名师点睛】规定电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同,与负电荷所受的电场力方向相反;场强由场源电荷决定,与试探电荷无关,不放试探电荷,电场同样存在。

3.(2018·浙江省温州市十五校联合体)如图所示,B为线段AC的中点,如果在A处放一个+Q的点电荷,测得B处的场强E B=60 N/C,则下列说法正确的A.C处的场强大小为E C=30 N/CB.C处的场强大小为E C=20 N/C(C.若要使E B=0,可在C处放一个–Q的点电荷D.把q=10–9 C的点电荷放在C点,则其所受电场力的大小为×10–8 N【答案】D【解析】场源为一正的点电荷Q,B离点+Q的距离等于C离+Q的距离的一半,则根据真空中点电荷场强公式,得E B=4E C;因B处的场强E B=60 N/C,则E C=15 N/C,故AB错误。

若要使E B=0,可在C处放一个+Q的点电荷,故C错误;把q=10–9C的点电荷放在C点,则其受电场力的大小为F=qE C=10–9C×15 N/C=×10–8 N,故D正确。

4.如图所示,是电场中某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点。

下列说法正确的是A.b点的场强较小B.b点的场强较大:C.同一个检验点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时所受电场力大D.同一个检验点电荷放在b点所受的电场力比放在a点时所受电场力大【答案】BD【名师点睛】本题考查对电场线物理意义的理解,关键掌握电场线的特点,电场线的疏密可表示电场强度的强弱。

5.(2018·辽宁省庄河市高级中学)如图所示,空间有两个等量的正点电荷,两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是A.场强B.场强}C.电势D.电势【答案】C【解析】两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零,无穷远处电场强度也为零,故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小,由于ab间电场线的分布情况不能确定,所以ab两点的场强大小不能确定;故A错误,B错误;根据电场的叠加原理可知,连线中点以上电场方向向上,根据顺着电场线方向电势降低,可知,a点电势一定高于b点电势,故C正确,D错误。

6.如图所示,真空中仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b 两点电场强度相同的是【答案】C7.(2018·天津市河西区高三三模)如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时,在圆心O产生的电场强度大小为E。

现仅将放于a点的正点电荷改放于其他等分点上,使O点的电场强度改变,则下列判断正确的是—A.移至c点时,O点的电场强度大小仍为E,沿Oe方向B.移至e点时,O点的电场强度大小为,沿Oc方向C.移至b点时,O点的电场强度大小为,沿Oc方向D.移至f点时,O点的电场强度大小为,沿Oe方向【答案】B【点睛】点电荷在O处电场强度的叠加,满足矢量合成的原理,并根据点电荷场强公式结合分析。

¥8.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是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受电场力作用,则由此图可做出的判断是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【答案】ACD【解析】因为带电粒子只受电场力作用而做曲线运动,如题图所示,所以电场力指向曲线内侧,即电场力的方向与场强的方向相反,带电粒子必带负电荷;因带电粒子在匀强电场中运动,故带电粒子所受电场力为恒力,做匀变速运动。

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