《電場強(qiáng)度》模擬試題

《電場強(qiáng)度》試題基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1．(南京市第三中學(xué)2022～2022學(xué)年高二上學(xué)期期中)關(guān)于點(diǎn)電荷、元電荷、檢驗(yàn)電荷，下列說法正確的是()A．元電荷實(shí)際上是指電子和質(zhì)子本身B．點(diǎn)電荷所帶電荷量一定很小C．點(diǎn)電荷所帶電荷量一定是元電荷電荷量的整數(shù)倍D．點(diǎn)電荷、元電荷、檢驗(yàn)電荷是同一種物理模型答案：C解析：元電荷是指一個(gè)電子所帶的電荷量，并不是指電子或質(zhì)子本身，故A選項(xiàng)錯誤；在條件滿足情況下點(diǎn)電荷可以代替任何帶電體，故B選項(xiàng)錯誤；任何帶電體所帶電荷量都是元電荷電荷量的整數(shù)倍，故C選項(xiàng)正確；點(diǎn)電荷是理想化模型，元電荷是最小電荷單位，檢驗(yàn)電荷是指電荷量很小的電荷，故D選項(xiàng)錯誤。2．(重慶市2022～2022學(xué)年高二上學(xué)期六校聯(lián)考)以下關(guān)于電場和電場線的說法中正確的是()A．同一試探電荷在電場線密集的地方所受電場力大B．電場線不僅能在空間相交，也能相切C．越靠近正點(diǎn)電荷，電場線越密，電場強(qiáng)度越大，越靠近負(fù)點(diǎn)電荷，電場線越稀，電場強(qiáng)度越小D．電場線是人們假想的，用以表示電場的強(qiáng)弱和方向，和電場一樣實(shí)際并不存在答案：A解析：在電場線密集的地方場強(qiáng)大，同一試探電荷所受的電場力大，故A正確；電場線既不能相交，也不能相切，否則交點(diǎn)處場強(qiáng)的方向就有兩個(gè)，故B錯誤；電場線可以形象表示電場的強(qiáng)弱和方向，疏密表示電場的強(qiáng)弱，與靠近何種電荷無關(guān)，故C錯誤；電場是一種客觀存在的物質(zhì)，而電場線是人們假想的曲線，用以表示電場的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不存在，故D錯誤。3．(福建長樂二中、閩清高中等五校2022～2022學(xué)年高二上學(xué)期聯(lián)考)如圖所示的四個(gè)電場的電場線，其中A和C圖中小圓圈表示一個(gè)點(diǎn)電荷，A圖中虛線是一個(gè)圓，B圖中幾條直線間距相等互相平行，則在圖中M、N處電場強(qiáng)度相同的是()答案：B解析：電場強(qiáng)度是矢量，電場強(qiáng)度相同必定其大小相等、方向相同。故答案為B。4．(通化市第一中學(xué)BEST合作體2022～2022學(xué)年高二上學(xué)期期中)下列選項(xiàng)中的各eq\f(1,4)圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各eq\f(1,4)圓環(huán)間彼此絕緣。坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場強(qiáng)度最大的是()答案：B解析：由電場強(qiáng)度的疊加原理，易判B中O處電場強(qiáng)度最大。5．法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場，如圖所示為點(diǎn)電荷a、b所形成電場的電場線分布圖(箭頭未標(biāo)出)。在M點(diǎn)處放置一個(gè)電荷量大小為q的負(fù)試探點(diǎn)電荷，受到的電場力大小為F，以下說法正確的是()A．由電場線分布圖可知M點(diǎn)處的場強(qiáng)比N點(diǎn)處場強(qiáng)小B．a(chǎn)、b為異種電荷，a的電荷量小于b的電荷量C．M點(diǎn)處的場強(qiáng)大小為eq\f(F,q)，方向與所受電場力方向相同D．如果M點(diǎn)處的點(diǎn)電荷電量變?yōu)?q，該處場強(qiáng)將變?yōu)閑q\f(F,2q)答案：AB解析：根據(jù)電場線的疏密程度可判A、B正確；M點(diǎn)的場強(qiáng)大小為eq\f(F,q)，方向與電場力方向相反，C錯；場強(qiáng)大小與檢驗(yàn)電荷電量大小無關(guān)，D錯。6．(山東臨沂市部分高中2022～2022學(xué)年高二上學(xué)期聯(lián)考)某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，由M運(yùn)動到N，以下說法正確的是()A．粒子必定帶正電荷B．粒子在M點(diǎn)的加速度大于它在N點(diǎn)的加速度C．粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度D．粒子在M點(diǎn)的動能小于它在N點(diǎn)的動能答案：ACD解析：根據(jù)電荷運(yùn)動軌跡彎曲的情況，可以確定點(diǎn)電荷受電場力的方向沿電場線方向，故此點(diǎn)電荷帶正電，A選項(xiàng)正確。由于電場線越密，場強(qiáng)越大，點(diǎn)電荷受電場力就越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大，故此點(diǎn)電荷在N點(diǎn)加速度大，C選項(xiàng)正確。粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場力做正功，根據(jù)動能定理得此點(diǎn)電荷在N點(diǎn)動能大，故D選項(xiàng)正確。二、非選擇題7.(濰坊一中2022～2022學(xué)年高二上學(xué)期檢測)N(N>1)個(gè)電荷量均為q(q>0)的小球，均勻分布在半徑為R的圓周上，示意圖如圖所示。若移去位于圓周上P點(diǎn)的一個(gè)小球，則圓心O點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小為________，方向________。(已知靜電力常量為k)。答案：keq\f(q,R2)由O點(diǎn)指向P點(diǎn)解析：由于小球均勻分布在圓周上，故這N個(gè)小球在O點(diǎn)產(chǎn)生的合電場強(qiáng)度為0，其中(N－1)個(gè)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場與去掉的電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場等大、反向。8.如圖所示，在點(diǎn)電荷＋Q電場中的一條電場線上取a、b兩點(diǎn)，4Oa＝Ob。當(dāng)在a點(diǎn)放一電量為q＝×10－8C的帶電的檢驗(yàn)電荷時(shí)，受到的電場力為F＝3×10－6(1)求a點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小、方向。把檢驗(yàn)電荷從a點(diǎn)移去后，a點(diǎn)的電場強(qiáng)度怎樣變化？(2)如在b點(diǎn)放一個(gè)電子，已知e＝×10－19C答案：(1)200N/C方向沿Oa向右不變(2)×10－18N方向沿bO向左解析：(1)設(shè)a點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小為Ea。根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式，則有：Ea＝eq\f(F,q)＝eq\f(3×10－6,×10－8)N/C＝200N/C，方向沿Oa向右，把檢驗(yàn)電荷從a點(diǎn)移去后，a點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變。(2)設(shè)b點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小為Eb。據(jù)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的公式，則有：Ea＝keq\f(Q,r\o\al(2,Oa))，Eb＝keq\f(Q,r\o\al(2,Ob))得Eb∶Ea＝req\o\al(2,oa)∶req\o\al(2,ob)＝1∶16可得Eb＝eq\f(1,16)Ea＝eq\f(1,16)×200N/C＝C電子在b點(diǎn)受到的電場力F＝eEb＝×10－19×＝×10－18N，方向沿bO向左。能力提升一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1.(吉林一中2022～2022學(xué)年高二上學(xué)期檢測)如圖所示，一帶電量為q的金屬球，固定在絕緣的支架上，這時(shí)球外P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E0，當(dāng)把一電量也是q的點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)時(shí)，測得點(diǎn)電荷受到的靜電力為f；當(dāng)把一電量為aq的點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)時(shí)，測得作用于這點(diǎn)電荷的靜電力為F，則在國際單位制中()A．f的數(shù)值等于qE0B．F的數(shù)值等于afC．a(chǎn)比1小得越多，F(xiàn)的數(shù)值越接近afD．a(chǎn)比1小得越多，F(xiàn)的數(shù)值越接近aqE0答案：D解析：本題中的場源電荷為金屬球，而不是點(diǎn)電荷，在P點(diǎn)沒有放電荷前，電量均勻分布在球體的外殼，金屬球可以等效為電量集中于球心的點(diǎn)電荷，但是，在P點(diǎn)放入電荷后，由于同種電荷排斥，使得金屬球上的電荷分布不再均勻，帶電的等效中心偏離球心，根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E＝keq\f(Q,r2)可得此時(shí)P點(diǎn)的電場發(fā)生變化，因此AB錯誤；當(dāng)把電荷量為aq的點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)時(shí)，電荷量越小，即a比1小的越多，球在P點(diǎn)的場強(qiáng)變化越小，當(dāng)a?1時(shí)，點(diǎn)電荷可看做電量足夠小的試探電荷，故F的數(shù)值越接近于aqE0，D正確。2．(高密一中2022～2022學(xué)年高二上學(xué)期質(zhì)檢)如圖所示，實(shí)線為三條未知方向的電場線，從電場中的M點(diǎn)以相同的速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，a、b的運(yùn)動軌跡如圖中的虛線所示(a、b只受電場力作用)，則()A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電B．電場力對a做正功，對b做負(fù)功C．a(chǎn)的速度將減小，b的速度將增大D．a(chǎn)的加速度將減小，b的加速度將增大答案：D解析：由于電場線方向未知，故不能確定帶電粒子的電性，A錯誤；由于a、b粒子在電場力作用下做曲線運(yùn)動，電場力做正功，兩粒子的速度都增大，B、C錯誤；加速度由電場力產(chǎn)生，由于b處電場線較a處密，所以b處電場強(qiáng)度大，由E＝eq\f(F,q)知，帶電粒子在b處受電場力大，故加速度大，D正確。3．如圖，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細(xì)線上，當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向成30°角，已知此電場方向恰使小球受到的電場力最小，則小球所帶的電量應(yīng)為()A．eq\f(mg,E) B．eq\f(3mg,E)C．eq\f(2mg,E) D．eq\f(mg,2E)答案：D解析：由題意電場方向恰使小球受的電場力最小可知，E的方向與細(xì)線垂直，受力如圖。由平衡條件可得，eq\f(1,2)mg＝qE，q＝eq\f(mg,2E)，故D正確。4．(淮北師范大學(xué)附中2022～2022學(xué)年高二上學(xué)期期中)如圖所示，質(zhì)量為m，帶正電的滑塊，沿絕緣斜面勻速下滑，當(dāng)滑至豎直向下的勻強(qiáng)電場區(qū)時(shí)，滑塊的運(yùn)動狀態(tài)為()A．繼續(xù)勻速下滑 B．將加速下滑C．減速下滑 D．上述三種情況都有可能發(fā)生答案：A解析：設(shè)斜面的傾角為θ，滑塊沒有進(jìn)入電場時(shí)，根據(jù)平衡條件得：mgsinθ＝f，N＝mgcosθ，又f＝μN(yùn)得mgsinθ＝μmgcosθ，即sinθ＝μcosθ當(dāng)滑塊進(jìn)入電場時(shí)，設(shè)滑塊受到的電場力大小為F，根據(jù)正交分解得(mg＋F)sinθ＝μ(mg＋F)cosθ即受力仍平衡，所以滑塊仍做勻速運(yùn)動，故選A。5.(河南省中原名校2022～2022學(xué)年高二上學(xué)期聯(lián)考)如圖所示，圖(a)中AB是點(diǎn)電荷電場中的一條電場線，圖(b)則是放在電場線上，a、b處的試探電荷的電荷量與所受電場力數(shù)量間的函數(shù)關(guān)系圖線，由此可以判定可能的是()A．場源是正電荷，位置在A側(cè)B．場源是正電荷，位置在B側(cè)C．場源是負(fù)電荷，位置在A側(cè)D．場源是負(fù)電荷，位置在B側(cè)答案：AC解析：由電場強(qiáng)度定義式E＝eq\f(F,q)得知：F－q圖象的斜率表示電場強(qiáng)度大小，圖線a的斜率大于b的斜率，說明a處場強(qiáng)大于b處的場強(qiáng)，電場是由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，說明a距離場源較近，即場源位置在A側(cè)，由于電場線的方向不能確定，故場源電荷可能是正電荷，也可能是負(fù)電荷，故AC正確。6．(宜昌一中、公安一中、沙市中學(xué)2022～2022學(xué)年高二上學(xué)期聯(lián)考)AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O。將電量分別為＋q和－q的兩點(diǎn)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，如圖所示。要使圓心處的電場強(qiáng)度為零，可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電荷Q，則該點(diǎn)電荷()A．應(yīng)放在A點(diǎn)，Q＝2q B．應(yīng)放在B點(diǎn)，Q＝－2qC．應(yīng)放在C點(diǎn)，Q＝－q D．應(yīng)放在D點(diǎn)，Q＝q答案：CD解析：先將＋q、－q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)合成，因?yàn)椋玵、－q與O點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，可求出合場強(qiáng)E0方向水平向右，大小E0＝E1＝E2，如圖所示。欲使圓心O處的電場強(qiáng)度為零，所放置的點(diǎn)電荷Q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向必須水平向左，且大小也為E0。若在A點(diǎn)和B點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q，則它產(chǎn)生的場強(qiáng)只能沿豎直方向，達(dá)不到目的。若在C點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q，則必為負(fù)電荷，且Q＝－q，選項(xiàng)C對。若在D點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q，則必為正電荷，且Q＝q，選項(xiàng)D對。二、非選擇題7.帶電小球的質(zhì)量為m，當(dāng)勻強(qiáng)電場方向水平向右時(shí)(圖中未畫出)，小球恰能靜止在光滑圓槽形軌道的A點(diǎn)，圖中角θ＝30°，如圖所示，當(dāng)將電場方向轉(zhuǎn)為豎直向下時(shí)(保持勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小不變)，求小球從A點(diǎn)起滑到最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力。答案：2(eq\r(3)＋1)mg，方向豎直向下解析：設(shè)小球帶電量為q，電場強(qiáng)度大小為E，當(dāng)場強(qiáng)方向向右時(shí)，小球在A點(diǎn)受力如圖，由平衡條