1.3电场强度-选能力课时针对练习—人教版高中物理选修3-1

1.3电场强度选能力课时针对练习1．在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q ，受到的电场力为F ，则该点的电场强度为E ＝F q，下列说法正确的是( ) A ．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B ．若检验电荷的电荷量变为4q ，则该点的场强变为4EC ．若放置到该点的检验电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D ．若放置到该点的检验电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小、方向均不变2．下列各电场中，A 、B 两点电场强度相同的是( )3（多选）如图所示，半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q ，若在圆环上切去一小段l (l 远小于R )，则圆心O 处的电场( )A ．方向从O 指向AB B ．方向从AB 指向OC ．场强大小为klQ R2D ．场强大小为klQ 2πR34.直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图．M 、N 两点各固定一负点电荷，一电量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ 4a2，沿y 轴正向 B.3kQ 4a2，沿y 轴负向C.5kQ4a2，沿y轴正向D.5kQ4a2，沿y轴负向5 .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的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v-t图像如图所示。

则此电场的电场线分布可能是选项中的( )6.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右7．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则( )．A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的动能，一个增加一个减小8．[多选]如图甲所示，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0.2 m和0.7 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静电力的方向都跟x轴正方向相同，静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。

下列说法正确的是( )A ．B 点的电场强度大小为0.25 N/CB ．A 点的电场强度的方向沿x 轴正方向C ．点电荷Q 是正电荷D ．点电荷Q 的位置坐标为0.3 m9.如图所示，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 (q >0)的固定点电荷．已知b 点处的电场强度为0，则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 3q R2B ．k 10q 9R2C ．k Q ＋q R2D ．k 3Q ＋q 9R210.如图所示，在场强为E 的匀强电场中有一个质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为( )A.mg EB.3mg EC.2mg ED.mg 2E11.如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°.现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ，测得C 点场强的方向与AB平行(如图)，则q A 、q B 带何种电荷，q A 、q B 的比值是多少？1.3电场强度选能力课时针对练习答案1．在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q ，受到的电场力为F ，则该点的电场强度为E ＝F q，下列说法正确的是( ) A ．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B ．若检验电荷的电荷量变为4q ，则该点的场强变为4EC ．若放置到该点的检验电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D ．若放置到该点的检验电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小、方向均不变 答案 D解析：电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与放入该点的检验电荷无关，与在该点是否放检验电荷无关，故选D 。

2．下列各电场中，A 、B 两点电场强度相同的是( )答案：C解析：A 图中A 、B 两点场强大小相等，方向不同；B 图中A 、B 两点场强的方向相同，但大小不等；C 图中是匀强电场，则A 、B 两点场强大小、方向相同；D 图中A 、B 两点场强大小、方向均不相同．3（多选）如图所示，半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q ，若在圆环上切去一小段l (l 远小于R )，则圆心O 处的电场( )A ．方向从O 指向AB B ．方向从AB 指向OC ．场强大小为klQ R2D ．场强大小为klQ 2πR3答案：BD解析：AB 段的电荷量q ＝Q 2πR l ，则AB 段在O 点产生的电场强度E ＝k q R2＝klQ 2πR3，方向从O 指向AB ，由于闭合圆环在圆心O 处的场强为零，所以剩余部分圆环在O 点产生的场强大小等于klQ 2πR3，方向从AB 指向O ，故选项B 、D 正确，A 、C 错误． 4.直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图．M 、N 两点各固定一负点电荷，一电量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ 4a2，沿y 轴正向 B.3kQ 4a2，沿y 轴负向 C.5kQ 4a2，沿y 轴正向 D.5kQ 4a2，沿y 轴负向 答案：B解析：由于对称性，M 、N 两处的负电荷在G 、H 处产生的场强大小相等，等于在O 点的正点电荷产生的场强E 1＝kQ a2，M 、N 两处的负电荷在H 处产生的场强方向沿y 轴负向；正点电荷放在G 处时，它在H 处产生的场强E 2＝错误!，方向沿y 轴正向．所以，H 处的合场强E ＝E 1－E 2＝3kQ 4a2，方向沿y 轴负向，B 正确．5 .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的初速度从A 点沿电场线运动到B 点，其v-t 图像如图所示。

则此电场的电场线分布可能是选项中的( )答案 A解析：从图像可以直接看出，粒子的速度随时间的增大逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A 到B 电场线逐渐变密。

综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到密处，正确选项是A 。

6.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右答案：B解析：等量异种电荷电场线分布如图甲所示，由图中电场线的分布可以看出，从A点到O点，电场线由疏到密；从O点到B点，电场线由密到疏，所以沿直线由A→O→B，电场强度应由小变大，再由大变小，方向为水平向右，如图乙所示．由于电子做匀速直线运动，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反，电子受到电场力方向水平向左，且沿直线由A→O→B运动的过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力的方向应水平向右，其大小应先变大后变小，所以选项B正确．7．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则( )．A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的动能，一个增加一个减小答案 C解析设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定a带正电，b带负电；若电场线为负点电荷的电场线，则a带负电，b带正电，A项错．由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功，动能增加，B、D两项错；但由电场线的疏密可判定，a受电场力逐渐减小，加速度减小，b正好相反，故C项正确．8．[多选]如图甲所示，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0.2 m和0.7m。

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静电力的方向都跟x轴正方向相同，静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。

下列说法正确的是( )A．B点的电场强度大小为0.25 N/CB．A点的电场强度的方向沿x轴正方向C．点电荷Q是正电荷D．点电荷Q的位置坐标为0.3 m答案BD解析：由两试探电荷受力情况可知，点电荷Q为负电荷，且放置于A、B两点之间某位置，故B正确，C错误；设Q与A点之间的距离为l，则点电荷在A点产生的场强为E A＝kQl2＝Faqa＝4×10－41×10－9N/C＝4×105N/C，同理，点电荷在B点产生的场强为E B＝错误!＝错误!＝错误!N/C＝0.25×105N/C，解得l＝0.1 m，所以点电荷Q的位置坐标为x Q＝x A＋l＝0.2 m＋0.1 m＝0.3 m，故A错误，D正确。

9.如图所示，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(q>0)的固定点电荷．已知b点处的电场强度为0，则d点处电场强度的大小为(k为静电力常量)( )A．k 3qR2B．k10q9R2C．kQ＋qR2D．k3Q＋q9R2答案：B解析：已知a处点电荷和带电圆盘均在b处产生电场，且b处电场强度为0，所以带电圆盘在b处产生的电场强度E1与q在b处产生的电场强度E ab等大、反向，即E1＝E ab＝kqR2，带电圆盘在d处产生的电场强度E2＝E1，且方向与E1相反，q在d处产生的电场强度E ad ＝错误!，则d 处的电场强度E d ＝E 2＋E ad ＝错误!＋错误!＝k 错误!，故选项B 正确．10.如图所示，在场强为E 的匀强电场中有一个质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为( )A.mg EB.3mg EC.2mg ED.mg 2E答案：D解析：由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知，E 的方向与细线垂直，受力如图所示。