2018-2019學年高中物理 第1章 靜電場 第3節(jié) 電場強度練習 新人教版選修3-1

1、2018-2019學年高中物理 第1章 靜電場 第3節(jié) 電場強度練習 新人教版選修3-1第3節(jié)電場強度基礎鞏固1.由電場強度的定義式e=可知,在電場中的同一點(b)a.電場強度e跟f成正比,跟q成反比b.無論放入的試探電荷所帶的電荷量如何變化,始終不變c.電場中某點的電場強度為零,放入該點的電荷受到的靜電力不一定為零d.試探電荷在該點受到的靜電力的方向就是該點的電場強度方向解析:電場中某點電場強度,與形成電場的場源電荷和空間位置有關,與有無試探電荷無關,其方向是正電荷在該點的受力方向,選項b正確.2.如圖所示的是在一個電場中a,b,c,d四點分別引入試探電荷時,測得的試探電荷的電荷量跟它所受靜

2、電力的函數(shù)關系圖像,那么下列敘述正確的是(b)a.a,b,c,d四點的電場強度大小相等b.a,b,c,d四點的電場強度大小關系是ed>ea>eb>ecc.a,b,c,d四點的電場強度大小關系是ea>eb>ed>ecd.無法確定這四個點的電場強度大小關系解析:題圖中給出了a,b,c,d四個位置上電荷量和它所受靜電力大小的變化關系,由電場強度的定義式e=可知,f-q圖像的斜率的大小代表電場強度的大小.斜率大的電場強度大,斜率小的電場強度小.故選項b正確,a,c,d錯誤.3.(2018天津濱海新區(qū)大港第八中學高二月考)(多選)真空中距點電荷(電荷量為q)為r的a點

3、處,放一個帶電荷量為q(qq)的點電荷,q受到的靜電力大小為f,則a點的電場強度為(bd)a.b.c.kd.k解析:由電場強度的定義可知a點電場強度為e=,又由庫侖定律知f=,代入后得e=k,故選項b,d正確,a,c錯誤.4.如圖所示是點電荷q周圍的電場線,圖中a到q的距離小于b到q的距離.以下判斷正確的是(a)a.q是正電荷,a點的電場強度大于b點的電場強度b.q是正電荷,a點的電場強度小于b點的電場強度c.q是負電荷,a點的電場強度大于b點的電場強度d.q是負電荷,a點的電場強度小于b點的電場強度解析:正點電荷的電場是向外輻射的,電場線密的地方電場強度大,所以選項a正確.5.(2018山西

4、懷仁縣第八中學高二月考)兩個等量點電荷p,q在真空中產(chǎn)生的電場線(方向未畫出)如圖所示,一電子在a,b兩點所受的靜電力分別為fa和fb,則它們的大小關系為(b)a.fa=fbb.fa>fbc.fa<fbd.無法確定解析:從電場線的疏密判斷,a點的電場強度比b點的電場強度大,故ea>eb.根據(jù)靜電力f=qe知,fa>fb,選項b正確,a,c,d錯誤.6.在一個等邊三角形abc頂點b和c處各放一個電荷量相同的點電荷時,測得a處的電場強度大小為e,方向與bc邊平行沿b指向c,如圖所示.拿走c處的點電荷后,a處電場強度情況將是(b)a.大小仍為e,方向由a指向bb.大小仍為e,

5、方向由b指向ac.大小變?yōu)?方向不變d.0解析:由題意可知,兩個頂點b,c處各放一個點電荷,測得a處的電場強度大小為e,方向與bc邊平行沿b指向c,根據(jù)平行四邊形定則作出b處點電荷在a處的電場強度eb和c處點電荷在a處的電場強度ec的合電場強度e,由于三角形abc是等邊三角形,所以eb和ec的夾角為120,由幾何知識可知eb=ec=e,b處點電荷在a處的電場強度eb的方向由b指向a,當拿走c處的點電荷后,則a處電場強度的大小仍為e,方向由b指向a,故選項b正確,a,c,d錯誤.7.(2018青海平安區(qū)第一高級中學高二月考)(多選)如圖(甲)所示,ab是一個點電荷形成的電場中的一條電場線,圖(乙

6、)則是放在電場線上a,b處的檢驗電荷的電荷量與所受靜電力大小間的函數(shù)圖像(f-q圖像),指定電場方向由a指向b為正方向,由此可以判定(cd)a.場源電荷可能是正電荷,位置在a側b.場源電荷可能是負電荷,位置在a側c.場源電荷可能是正電荷,位置在b側d.場源電荷可能是負電荷,位置在b側解析:由f=qe和題圖(乙)可知,q相同時b點的靜電力較大,故場源電荷位置在b側,由于檢驗電荷電性不確定,故選項c,d正確.8.(2018安徽合肥百花中學高二測試)直角坐標系xoy中,m,n兩點位于x軸上,g,h兩點坐標如圖所示.m,n兩點各固定一負點電荷,一電荷量為q的正點電荷置于o點時,g點處的電場強度恰好為零

7、.靜電力常量用k表示.若將該正點電荷移到g點,則h點處電場強度的大小和方向分別為(b)a.,沿y軸正向b.,沿y軸負向c.,沿y軸正向d.,沿y軸負向解析:處于o點的正點電荷在g點處產(chǎn)生的電場強度e1=k,方向沿y軸負向;又因為g點處電場強度為零,所以m,n處兩負點電荷在g點共同產(chǎn)生的電場強度e2=e1=k,方向沿y軸正向;根據(jù)對稱性,m,n處兩負點電荷在h點共同產(chǎn)生的電場強度e3=e2=k,方向沿y軸負向;將該正點電荷移到g處,該正點電荷在h點產(chǎn)生的電場強度e4=k,方向沿y軸正向,所以h點的電場強度e=e3-e4=,方向沿y軸負向,故選項b正確.能力提升9.(2018浙江杭州高二期中)如圖

8、所示,真空中有兩個點電荷q1=+4.010-8c和q2=-1.010-8c,分別固定在x坐標軸的x=0和x=6cm的位置上.關于x坐標軸上的點的電場強度的說法正確的是(a)a.x>12cm的區(qū)域電場沿x軸正方向b.在x坐標軸上電場強度為零的點有兩處c.x坐標軸上所有點的電場強度都沿x軸正向d.x坐標軸上x>6cm所有點的電場強度都沿x軸正方向解析:某點的電場強度是正電荷q1和負電荷q2在該處產(chǎn)生的電場的疊加,根據(jù)點電荷的電場強度公式e=,要使電場強度為零,那么正電荷q1和負電荷q2在該處產(chǎn)生的電場強度大小相等方向相反,不會在q1的左邊,因為q1的電荷量大于q2,不會在q1,q2之間

9、,因為它們電荷電性相反,在中間的電場方向都是一樣的,所以只能在q2右邊,設該位置距q2的距離是l,所以=,解得l=6cm,所以x坐標軸上x=12cm處的電場強度為零,則在x>12cm的區(qū)域q1的電場強度大于q2的電場強度,故在x>12cm的區(qū)域電場沿x軸正方向,選項a正確,b錯誤;在q1,q2之間,正電荷q1和負電荷q2在該處產(chǎn)生的電場強度方向沿x軸正方向,所以實際電場強度也是沿x軸正方向,根據(jù)點電荷的電場強度公式得x坐標軸大于12cm區(qū)域電場強度方向沿x軸正方向區(qū)域,所以x坐標軸上電場強度方向沿x軸正方向區(qū)域是(0,6cm)和(12cm,),選項c,d錯誤.10.(2018江蘇徐

10、州高二檢測)均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場.如圖所示,在半球面ab上均勻分布著正電荷,總電荷量為q,球面半徑為r,cd為通過半球頂點與球心o的軸線,在軸線上有m,n兩點,om=on=2r.已知m點的電場強度大小為e,則n點的電場強度大小為(c)a.-eb.c.-ed.+e解析:若將帶電荷量為2q的球殼的球心放在o處,均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場.則在m,n兩點所產(chǎn)生的電場強度為e=,由題知當半球面如題圖所示產(chǎn)生的電場強度為e,則n點的電場強度為e=-e,故選項c正確.11.(2018廣東佛山一中高二月考)如圖所示,a為帶

11、正電q的金屬板,沿金屬板的垂直平分線,在距板r處放一質量為m,電荷量為q的小球,小球受水平向右的靜電力偏轉角靜止.小球用絕緣絲線懸掛于o點,試求小球所在處的電場強度.解析:小球的受力如圖所示.由平衡條件得f=mgtan小球所在處的電場強度e=.小球帶正電荷,電場強度方向與其受到的靜電力方向一致,方向水平向右.答案:方向水平向右(教師備用)1.(2018甘肅靖遠一中高二期中)a,b是一條電場線上的兩個點,一帶負電的微粒僅在靜電力作用下以一定的初速度從a點沿電場線運動到b點,其v-t圖像如圖所示.則此電場的電場線分布可能是(a)解析:從題圖可以直接看出,微粒的速度隨時間逐漸減小;圖線的斜率逐漸增大

12、,說明微粒的加速度逐漸變大,電場強度逐漸變大,從a到b電場線逐漸變密.綜合分析知,微粒是順著電場線運動,由電場線疏處到達密處,故選項a正確.2.(2018四川遂寧檢測)在電場強度為e=k的勻強電場中,取o點為圓心,r為半徑作一圓周,在o點固定一帶電荷量為+q的正點電荷,ac,bd為相互垂直的兩條直徑,其中bd與電場線平行,不計試探電荷的重力,如圖所示.則(b)a.把一正試探電荷+q放在a點,試探電荷恰好處于平衡b.把一負試探電荷-q放在b點,試探電荷恰好處于平衡c.把一負試探電荷-q放在c點,試探電荷恰好處于平衡d.把一正試探電荷+q放在d點,試探電荷恰好處于平衡解析:點電荷+q在a點產(chǎn)生的電

13、場方向為水平向右,大小為ea=k,與電場e疊加后合電場強度指向右斜上方,故正試探電荷受力不平衡,選項a錯誤;點電荷+q在b點產(chǎn)生的電場強度方向豎直向下,大小為eb=k,與電場e疊加后合電場強度為零,試探電荷正好受力平衡,選項b正確;在c點時電場強度方向為斜向左下方,電場不為零,試探電荷不能平衡,選項c錯誤;在d點的合電場強度方向豎直向上,電場不為零,試探電荷不能平衡,選項d錯誤.3.場源電荷q=210-4c,是正點電荷.檢驗電荷q=-210-5c,是負點電荷,它們相距r=2m,且都在真空中,如圖所示.靜電力常量k=9109nm2/c2,求:(1)q受的靜電力;(2)q所在的b點的電場強度eb;(3)若將q換為q=410-5c的正點電荷,再求q受力及b點的電場強度;(4)將檢驗電荷拿去后再求b點的電場強度.解析:(1)由庫侖定律得f=k=9109n=9n方向在a與b的連線上,且指向a.(2)由電場強度的定