人教版高中物理選修1：3電場強度同步課時練習(xí)

1、3電場強度記一記分層設(shè)計 助學(xué)助記 認(rèn)知更深蒯電場強度知識體系國強大小相等.方向相同合勻強電場由描定義to /.電場如荷作用£=7 強度場雪的疊加層寓電精一屋上里平行四邊形定那么%、*位*匕法刑與正電荷受力方向相同3個概念2個公式1個方法1個原理電場、電場強度、電場線FkQE=一, E = 7qr2比值定義式電場強度疊加原理辨一辨1 .試探電荷不產(chǎn)生電場.X 2 .電場強度的方向與試探電荷所受電場力的方向可能相同, 可能相反.,3 .以點電荷為球心的球面上各點電場強度處處相同.x 4 .公式£=.與£=竭中q與Q含義不同. "5 .在相鄰的兩條電場線之間

2、沒畫電場線的地方有電場.,6 .點電荷都可以作為試探電荷.X7,由E=,知,電場中某點的電場強度 E與F成正比,與q q成反比.X想一想1.由E=q知,E與F成正比,與q成反比.這種說法對嗎 提示：不對.因電場中某點的場強是由電場本身性質(zhì) 場源電荷、考查點的位置及周圍介質(zhì)情況決定的,與引入的試探電荷q無關(guān).2 .點電荷和試探電荷有何區(qū)別提示：點電荷是忽略了帶電體形狀和大小的理想化模型,具 電荷量可大可小,而試探電荷只能是電荷量很小的點電荷,這樣 引入的試探電荷才不會影響引入點原來的電場.3 .電場線就是電荷運動的軌跡.這種說法對嗎提示：不對.電場線的方向就是電場強度的方向 一一正電荷 受電場力

3、的方向.與電荷的運動軌跡無任何確定關(guān)系.只有在與 強電場中由靜止釋放的帶電體在只受電場力的作用下才沿電場線 運動.思考感悟：練一練1. 2021浦東新區(qū)普通高中學(xué)業(yè)水平測試如圖,在電荷量為Q 的點電荷電場中,電荷量為q的負(fù)檢驗電荷受到的電場力大小為F,方向向右.那么檢測電荷所處位置的電場強度O QgA.大小為F/q,方向向右 B.大小為F/q,方向向左C.大小為F/Q,方向向右 D.大小為F/Q,方向向左答案：B2. 2021北京市普通高中學(xué)業(yè)水平測試可以用試探電荷在電 場中的受力情況來研究電場的強弱.假設(shè)將試探電荷放在靜電場中 的某一點,試探電荷的電荷量q不同,其所受的電場力F也不同.圖 中

4、正確反映F和q關(guān)系的圖象是答案：A3. 2021北京一中文一第二學(xué)期期中測試某電場的電場線如 圖所示,電場中的 A、B兩點的場強大小分別為 Ea和Eb,由圖可 知A. Ea<EbB. Ea=EbC. Ea>EbD.無法比擬 Ea和Eb的大小答案：A4. 2021廣東省普通高中學(xué)業(yè)水平測試如下圖為某電場中 的一條電場線的直線局部,M、N為這條電場線上的兩點,那么A .該電場一定是勻強電場B.該電場一定是單個點電荷產(chǎn)生的電場C. M、N兩點的電場強度方向一定相同D. M、N兩點的電場強度大小一定相同答案：C二測恒E點自測隔更精準(zhǔn)要點一對電場強度的理解1 .電場中有一點P,以下說法正確的

5、選項是A.假設(shè)放在P點的電荷量減半,那么 P點的場強減半8 .假設(shè)P點沒有檢驗電荷,那么P點場強為零C. P點的場強越大,那么同一電荷在 P點受到的電場力越大D. P點的場強方向為放在該點盼電荷的受力方向解析：電場中確定點的場強是確定的,與放不放試探電荷、 放的試探電荷的電荷量均無關(guān),故A、B兩項錯誤.場強方向與正電荷受力方向相同,與負(fù)電荷受力方向相反,故 D項錯誤.由 F = qE知,對P點E是確定的,引入的電荷 q所受電場力Fq, 故C項正確.答案：C2.(多項選擇)關(guān)于靜電力和電場強度,以下說法正確的選項是 ()A.電場強度的方向總是跟靜電力的方向一致B.電場強度的大小總是跟靜電力的大小

6、成正比C.正電荷受到的靜電力的方向跟電場強度的方向一致D.同一個點電荷在某點受到的靜電力越大,該點的電場強度就越大解析：電場中某點電場強度的方向是一定的,而電荷在電場 中所受的靜電力的方向卻與電荷的性質(zhì)有關(guān)系,只有正電荷受到 的靜電力的方向才與電場強度的方向相同,故A項錯誤,C項正確；電場強度的大小與電場中的位置有關(guān),對于同一位置,只有 在電荷量一定時電荷受到的靜電力越大,才能說明該點的場強越 大,故B項錯誤,D項正確.答案：CD3.0 M N真空中O點放一個點電荷 Q=+1.0X10-9 C,直線MN通過 O點,OM的距離r=30 cm, M點放一個點電荷 q = 1.0X10 10 C,如

7、圖2所示.求：(1)q在M點受到的作用力；(2)M點的場強；(3)拿走q后M點的場強；(4)M、N兩點的場強哪點大.解析：(1)根據(jù)庫侖定律,得Qq 9.0X 109x 1.0X 10-9x 1.0X 10-10oFm = k-rr=03 N = 1.0 10 8N.由于Q為正電,q為負(fù)電,庫侖力是吸引力,所以力的方向沿MO指向Q.-Me Fm 1.0X10-8 八八口、心,口(2)M點的場強Em = k, z10 N/C = 100 N/C,其萬向沿 q 1.0 x 10OM連線背離Q,由于它的方向跟正電荷受電場力的方向相同.(3)場強是反映電場的力的性質(zhì)的物理量,它是由形成電場的 電荷Q及

8、場中位置決定的,與試探電荷q是否存在無關(guān).故 M點的場強仍為100 N/C,方向沿OM連線背離Q.(4)由Ej：知M點場強大.答案：(1)1.0X 10-8 N,方向沿MO指向Q(2)100 N/C,方向沿OM連線背離Q(3)100 N/C,方向沿OM連線背離Q(4)M點場強大要點二 點電荷的電場和電場強度的疊加 4. ab方-Q /、f .1真空中O點放一個點電荷如下圖,在光滑絕緣水平面上, 三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點 上；a、b帶正電,電荷量均為q, c帶負(fù)電.整個系統(tǒng)置于方向水 平的勻強電場中.靜電力常量為k.假設(shè)三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),那么勻強電場場強的

9、大小為()_A.；3kq3l23kq2_3kql2 D. l2C.2解析:+邑,帶電小球a、b在c球位置處產(chǎn)生的場強大小均為 Ea=Eb=中, 方向如下圖,根據(jù)平行四邊形定那么,其合場強大小為Eab =2kqi cos30電場Eab應(yīng)與外加的勻強電場 E等大反向,即E =聿q, B項正確.答案：B5 .如下圖,一半徑為 R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點,a和b、b和c、c和d相同的距離均為 R,在a點處有一電荷量為 q(q>0)的固定點電荷.b點處的場強為零,那么d點處場強的大 小為(k為靜電力常量)()A.煨 B. kC.9Q +

10、qD. k 9r2解析：b點處的場強為零,說明 q與Q在b點處產(chǎn)生的場強大小相等、方向相反,即kjq2=Eb.由于d點和b點相對于圓盤是對稱的,因此Q在d點產(chǎn)生的場強Ed=kR2.d點處的合電場強度 E合 =k 3R答案：B6 .如下圖,真空中,帶電荷量分別為+ Q和一Q的點電荷A、B相距r,那么：(1)點電荷A、B在中點O產(chǎn)生的場強分別為多大方向如何(2)兩點電荷連線的中點 O的場強為多大(3)在兩點電荷連線的中垂線上, 距A、B兩點都為r的O'點 的場強如何解析：分別求+ Q和-Q在某點的場強大小和方向,然后根 據(jù)電場強度的疊加原理,求出該點的合場強.d百“ ¥00 品-

11、Q甲如圖甲所示,A、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的場強方向相同,均由A-B.A、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度大小Ea=Eb=號匚224kQ=2.r2(2)0點的場強為Eo= Ea+ Eb= J,方向由AB.如圖乙所示,Ea' =Eb'=管,由矢量圖所形成的等邊三角形可知,O'點的場強Eo' =Ea' =Eb' =等,方向平行于 AB 向右.答案：(1)華,方向由A-B 管,方向由A-B(2)8kQ,方向由 AB(3)%,方向平行于A、B向右要點三電場線的理解和應(yīng)用7 .某電場的電場線分布如下圖,以下說法正確的選項是()A. c點的電場強度大于b點的電場

12、強度8 .假設(shè)將一試探電荷+ q由a點靜止釋放,它將沿電場線運動 到6點C. b點的電場強度大于d點的電場強度D. a點和b點的電場強度的方向相同解析：電場線的疏密程度表示場強的大小,電場線的切線方 向表示場強方向.所以 A、D兩項錯誤,C項正確.只有在以場強電場中由靜止放的試探電荷才會沿電場線運動,故B項錯誤.答案：C8.如下圖是某靜電場的一局部電場線分布情況,以下說法 中正確的選項是A.這個電場可能是負(fù)點電荷的電場B.點電荷q在A點處受到的電場力比在 B點處受到的電場 力大C.正電荷可以沿電場線由 B點運動到C點D.點電荷q在A點處的瞬時加速度比在 B點處的瞬時加速 度小不計重力解析：電場

13、線密處場強大,同一電荷在電場線密處所受電場 力大,因此產(chǎn)生的加速度大.故 B項正確,D項錯誤.負(fù)的點電 荷周圍的電場線是從無窮遠(yuǎn)向點電荷會聚的直線,所以A項錯誤.正電荷受力方向沿電場線方向,而做曲線運動的條件是受力 方向和速度方向不在一條直線上,所以正電荷不可能沿彎曲的電 場線運動,故C項錯誤.答案：課時圖評 難易適中用商更高效根底達標(biāo)1.多項選擇關(guān)于電場,以下說法正確的選項是A.電荷周圍一定存在著電場B.電場是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,不依賴我們的感覺 而客觀存在C.電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的,電場最根本的性質(zhì)是對放在其中的電荷有力的作用D.電場只能存在于真空中和空氣中,不可能存在

14、于物體中 解析：電荷周圍存在著電場,電場對電荷有力的作用,電荷 之間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的,A、C兩項正確；電場是一種特殊的物質(zhì),在真空中、物體中都能存在,B項正確,D項錯誤.答案：ABC2 .多項選擇2021福建廈門外國語學(xué)校期中測試以下關(guān)于電場 強度的說法,正確的選項是A.電場中某點的電場強度在數(shù)值上等于單位電荷在該點所受 的電場力B.電場強度的方向總是跟試探電荷所受電場力的方向一致C.在點電荷Q附近的任意一點,如果沒有把試探電J荷放進 去,那么這一點的電場強度為零D.點電荷場強計算式是由庫侖定律的表達式 F=w和電場 強度的定義式E = 推導(dǎo)出來的,其中嘿是帶電荷量q2的點電荷 產(chǎn)

15、生的電場在帶電荷量qi的點電荷處的場強大小,而 桂是帶電荷 量qi的點電荷產(chǎn)生的電場在帶電荷量 q2的點電荷處的場強大小 解析：根據(jù)公式e = E,可知電場中某點的電場強度在數(shù)值上 q等于單位電荷在該點所受的電場力,A項正確；電場強度的方向總是跟正電荷所受的電場力方向一致,B項錯誤；電場中某點的電場強度由電場本身決定,與是否放入試探電荷無關(guān),C項錯誤；點電荷場強計算式是利用電場強度定義式E = F和庫侖定律表達q式F = k即肉隹導(dǎo)出來的,其中 哦是帶電荷量q2的點電荷產(chǎn)生的電 場在帶電荷量qi的點電荷處的場強大小,而 露是帶電荷量qi的 點電荷產(chǎn)生的電場在帶電荷量 q2的 點電荷處的場強大小

16、,D項正 確.答案：AD3 .如下圖為在一電場中的 a、b、c、d四個點分別引入試 探電荷時,電荷所受的靜電力F跟引入的試探電荷的電荷量之間的關(guān)系,以下說法正確的選項是A.該電場是勻強電場B.這四點的場強大小關(guān)系是 Ed>Eb>Ea>EcC.這四點的場強大小關(guān)系是 Eb>Ea>Ec>EdD.無法比擬這四點場強的大小解析：對于電場中給定的位置,放入電荷量不同的試探電荷,它們受到的靜電力不同,但是靜電力F與試探電荷的電荷量q的比值：即場強E是不變的量,由于F=qE,所以F跟q的關(guān)系圖 線是一條過原點的直線,該直線斜率的絕對值表示場強的大小, 由此可得Ed>

17、Eb>Ea>Ec,故B項正確,A、C、D三項錯誤.答案：B4 . 2021河南鄭州一中期中測試如下圖,在豎直放置的光 滑半圓形絕緣細(xì)管的圓心 .處放一點電荷.現(xiàn)將質(zhì)量為 m、電荷 量為q的小球從半圓形管的水平直徑端點A由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點B時,對管壁恰好無壓力.假設(shè)小球所帶電荷量很 小,不影響O點處的點電荷的電場,那么置于圓心處的點電荷在B點處的電場強度的大小為A.mgqB.2mgqC.3mgqD.4mgq解析:小球從A點到最低點的過程中,只有重力做功,電場1力不做功,由動能定理得 mgR= jmv2在最低點,由牛頓第二定律得F mg= m!看.又F = qE,聯(lián)立解得

18、E = 3mg,所以C項正確.答案：C5 .如下圖的真空空間中,僅在正方體的黑點處存在著電荷量大小相等的點電荷,那么圖中 a、b兩點電場強度相同的是解析：由正、負(fù)點電荷的電場強度特點及電場強度的矢量疊 加原理可知,只有 C項正確.答案：C6 .2021貴州銅仁市第一中學(xué)期中測試如下圖,AB和CD為 圓上兩條相互垂直的直徑,圓心為O.將電荷量分別為+ q和一q的兩點電荷放在圓周上,其位置關(guān)于AB對稱且距離等于圓的半徑.要使圓心處的電場強度為零,可在圓周上再放一個電荷量為 Q的點電荷,那么該點電荷A.可放在A點,Q = 2q B.可放在B點,Q=-2qC.可放在C點,Q=-q D.可放在D點,Q=

19、-q解析：根據(jù)電場疊加原理和點電荷的場強公式得,電荷量為+q的點電荷在圓心O處的場強與電荷量為一q的點電荷在圓心O 處的場強的合場強方向由 O點指向D點,大小為Ei=kqS;要使圓 心O處的電場強度為零,只要點電荷Q在圓心O處產(chǎn)生的場強方 向由O指向C,且大小也為岸即可,所以點電荷可放在 C點且Q =-q或放在D點且Q= q, C項正確.答案：C7 .法拉第提出了場的觀點,弁用電場線形象地描述電場,以 下關(guān)于電場和電場線的說法正確的選項是 A.電場線是實際存在的,用來表示電場的強弱和方向8 .帶電粒子在電場中受力的方向就是場強的方向C.在同一個圖里,電場線越密的地方電場強度越大,電場線 越稀疏

20、的地方電場強度越小D.沿電場線方向,電場強度逐漸減小解析：電場線是人為假想的線,不是真實存在的,故 A項錯 誤；在電場中正電荷的受力方向與場強方向相同,負(fù)電荷的受力 方向與場強方向相反,故 B項錯誤；電場線的疏密表示電場的強 弱,在同一個圖里,電場線越密的地方電場強度越大,電場線越 稀疏的地方電場強度越小,故 C項正確；沿電場線方向電場強度 不一定減小,故D項錯誤.答案：C8.多項選擇如下圖,在等量負(fù)點電荷連線的中垂線上取 A、B、C、 D四點,B、D關(guān)于O點對稱,關(guān)于這幾點的場強大小關(guān)系,正確 的是A. Ea>Eb, Eb= EdB. Ea<Eb, Eb<EdC.可能有 E

21、a<Eb<EcD.可能有 Ea=Ec<Eb解析：根據(jù)兩個等量同種點電荷電場線分布的對稱性可知,B、D兩點處電場線疏密程度一樣,那么有 EB=ED,故B項錯誤.兩 個等量同種點電荷連線的中垂線上場強的特點：O點場強為零,無窮遠(yuǎn)處場強也為零,從 O到無窮遠(yuǎn)處場強先增大后減小.由于 A、B、C、D四點具體位置不能確定,可能有Ea<Eb<Ec,也可能有Ea= Ec<Eb,故C、D兩項正確,A項錯誤.答案：CD9 .如下圖,將電荷量分別為+ Q和一Q的兩點電荷分別固 定在同一水平面上的 a、b兩點處,c是線段ab的中點,d是ac 的中點,e是ab的垂直平分線上的一點,

22、將一個正點電荷先后放 在d、c、e點,它所受的電場力分別為 Fd、Fc、Fe,那么以下說法 正確的選項是*QA.B.C.D.Fd、Fd、Fd、Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右Fc的方向水平向右,Fe的方向豎直向上Fe的方向水平向右,Fc=0Fc、Fe的大小都相等解析:等量異種點電荷的電場的分布特點如下圖,從圖中可知,d、c、e三點的場強方向都向右,所以正電荷在這三點受到的電場力 的方向都向右,故 A項正確,B、C兩項錯誤；從圖中可看到 d 點的電場線最密,e點的電場線最疏,所以正電荷在三點受到的電 場力大小不相等,故 D項錯誤.答案：A10 .帶有等量異種電荷的一對平行金屬板,如果兩極板間距

23、 不是足夠近或者兩極板面積不是足夠大,即使在兩極板之間,電 場線也不是彼此平行的直線,而是如下圖的曲線,關(guān)于這種電 場,以下說法正確的選項是A.這種電場的電場線雖然是曲線, 但是電場線的分布卻是左 右對稱的,很有規(guī)律性,它們之間的電場,除邊緣局部外,可以 看做勻強電場11 電場內(nèi)部A點的電場強度小于 B點的電場強度C.電場內(nèi)部A點的電場強度等于 B點的電場強度D.假設(shè)將一正電荷從電場中的 A點由靜止釋放,它將沿著電場 線方向運動到負(fù)極板解析：由于題圖中平行金屬板形成的電 A的電場線不是等間 距的平行直線,所以不是勻強電場, A項錯誤；從電場線分布看, A點的電場線比B點密,所以A點的電場強度大

24、于 B點的電場強 度,B、C兩項錯誤；A、B兩點所在的電場線為一 A直線,電荷 受力方向沿著這條直線,所以將一正電荷從電場中的 A點由靜止 釋放,它將沿著電場線方向運動到負(fù)極板, D項正確.答案：D11 . A、B在某個點電荷電場中的一根電場線上,在 A點處放 一個靜止的自由負(fù)電荷,它將沿電場線由靜止向 B點運動,以下 判斷正確的選項是 A.電場線由B指向A,該電荷做加速運動,加速度越來越小B.電場線由B指向A,該電荷做加速運動,其加速度大小的 變化由題設(shè)條件不能確定C.電場線由A指向B,該電荷做勻加速運動D.電場線由B指向A,該電荷做加速運動,加速度越來越大解析：由題意可知,負(fù)電荷由靜止開始從 A運動到B,負(fù)電 荷所受電場力方向為從 A指向B,場強方向與電場力方向相反, 即場強方向由B指向A,負(fù)電荷從靜止開始運動,一定做加速運 動,由于電場線的分布情況未知,場強如何變化無法確定,電場 力和加速度如何變化也無法確定,故 B項正確,A、C、D三項錯 誤.答案：B12 .如下圖,棒AB上均勻分布著正電荷,它的中點正上方 有一點P,那么P點的場強方向為A.垂直于AB向上B.垂直