2023新教材高中物理課時跟蹤檢測（三）電場電場強度粵教版必修第三冊

/05/5/課時跟蹤檢測（三）電場電場強度A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．(2021·福州八校聯(lián)考)關(guān)于電場強度的概念，下列說法正確的是()A．由E＝eq\f(F,q)可知，某電場的電場強度E與q成反比，與F成正比B．電場中某一點的電場強度與放入該點的試探電荷的正負無關(guān)C．正、負試探電荷在電場中同一點受到的電場力方向相反，所以某一點電場強度方向與放入試探電荷的正負有關(guān)D．電場中某一點不放試探電荷時，該點電場強度等于零解析：選BE＝eq\f(F,q)是電場強度的定義式，某電場的電場強度E的大小和方向都取決于電場本身，而與試探電荷的電荷量q、試探電荷受到的電場力F無關(guān)，故A、C錯誤，B正確；某點不放試探電荷時，該點的電場依然存在，故D錯誤。2．下列關(guān)于電場線的說法中正確的是()A．電場線是從正電荷(或無窮遠)出發(fā)到無窮遠(或負電荷)終止的不封閉曲線B．電場線上任何一點的切線方向總是與置于該點的點電荷的受力方向一致C．沿著電場線方向電場強度逐漸減小D．沿著電場線方向電場強度逐漸增大解析：選A根據(jù)電場線定義可知，電場線是從正電荷(或無窮遠)出發(fā)到無窮遠(或負電荷)終止的不封閉曲線，故A正確；電場線上任何一點的切線方向是電場強度方向，總是與置于該點的正點電荷的受力方向一致，與負點電荷受力方向相反，故B錯誤；電場線的疏密代表電場強度的大小，與電場線方向無關(guān)，故C、D錯誤。3.(2021·中山檢測)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．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：選A正電荷的電場線向外輻射，電場線密的地方電場強度大，所以A正確。4．下列關(guān)于電場線的說法正確的是()A．電場中任何兩條電場線都可以相交B．沿電場線的方向，電場強度逐漸減小C．電場線越密的地方電場強度越大D．電場線是帶電粒子在電場中運動的軌跡解析：選C電場線是為了形象的描述電場的強弱和方向而假想的曲線，是不相交的，A選項錯誤；電場線的疏密程度表示電場強度的強弱，沿電場線的方向電場強度大小可能增大，也可能不變，B選項錯誤；電場線越密的地方電場強度越大，C選項正確；電場線不是帶電粒子在電場中運動的軌跡，D選項錯誤。5．一帶負電荷的質(zhì)點，在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c，已知質(zhì)點的速率是遞減的。關(guān)于b點電場強度E的方向，下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點的切線)()解析：選D根據(jù)曲線運動的規(guī)律可知，受力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，由于質(zhì)點帶負電，速率是遞減的，故電場方向可能沿豎直方向向上，D選項正確。6．如圖所示的各電場中，A、B兩點電場強度相同的是()解析：選C題圖A中A、B是同一圓上的兩點，電場強度大小相等，但方向不同，則電場強度不同，故A錯誤；題圖B中A、B電場強度大小不相等，但方向相同，則電場強度不同，故B錯誤；題圖C中A、B是勻強電場中的兩點，電場強度相同，故C正確；電場線的疏密表示電場強度的大小，所以題圖D中A、B電場強度不等，故D錯誤。7.(2020·江蘇鹽城期末)如圖所示，A、B是同一條電場線上的兩點，這兩點電場強度的關(guān)系是()A．EA>EB，方向相同B．EA>EB，方向不同C．EA<EB，方向相同D．EA<EB，方向不同解析：選B根據(jù)題中圖像可知，A點電場線比B點電場線較密，根據(jù)電場線的疏密程度比較電場強度大小可知，EA＞EB，電場線的切線方向表示電場強度方向，則A、B電場強度方向不同，故B正確，A、C、D錯誤。8.如圖所示，a、b是電場中的兩個點，Ea、Eb分別表示a、b兩點的電場強度，可以確定()A．Ea＝EbB．Ea<EbC．a(chǎn)、b兩點電場強度的方向相同D．a(chǎn)、b兩點電場強度的方向相反解析：選C電場線的疏密反映電場強度的大小，由題圖可知，a點電場線較b點密集，可知Ea>Eb，選項A、B錯誤；電場線的切線方向是電場強度的方向，則a、b兩點電場強度的方向相同，選項C正確，D錯誤。9．(2020·云南昌寧月考)無限大接地金屬板豎直放置，與金屬板右側(cè)面中心點O相距為d的位置處放有一電荷量為q的正點電荷，它們之間的電場線分布如圖甲所示，與兩個等量異種點電荷連線的中垂面正電荷一側(cè)的電場線分布類似，如圖乙所示。甲圖電場中有M(MO的連線與板垂直)、N(N點位于板右側(cè)面上)兩點，M到點電荷之間、N到O點之間的距離均為d，則M、N兩點的電場強度EM、EN的大小關(guān)系是()A．EM＞EN B．EM＝ENC．EM＜EN D．無法確定解析：選A根據(jù)M點的電場線方向可以得M點的電場強度方向是垂直于金屬板向右，兩個異種點電荷電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，題圖乙上＋q右側(cè)d處的電場強度大小為E＝eq\f(kq,d2)－eq\f(kq,?3d?2)＝eq\f(8kq,9d2)，根據(jù)題意可知M點的電場強度大小與題圖乙上＋q右側(cè)d處的電場強度大小相等，即為EM＝eq\f(8kq,9d2)；同理N處電場強度的大小EN＝eq\f(\r(2)kq,?\r(2)d?2)＝eq\f(\r(2)kq,2d2)，則有：EM>EN，故A正確。B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10.如圖所示，四個點電荷所帶電荷量的絕對值均為Q，分別固定在正方形的四個頂點上，正方形邊長為a，則正方形兩條對角線交點處的電場強度()A．大小為eq\f(4\r(2)kQ,a2)，方向豎直向上B．大小為eq\f(2\r(2)kQ,a2)，方向豎直向上C．大小為eq\f(4\r(2)kQ,a2)，方向豎直向下D．大小為eq\f(2\r(2)kQ,a2)，方向豎直向下解析：選C四個點電荷的電荷量相等，兩條對角線上的電荷都是一對等量異種點電荷，在交點處的電場強度的方向指向負電荷，且大小相等，如圖所示，則合電場強度的方向豎直向下。任意一對等量異種點電荷的合電場強度E＝2×eq\f(kQ,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2)a,2)))2)＝eq\f(4kQ,a2)，所以合電場強度E合＝eq\f(4\r(2)kQ,a2)，故A、B、D錯誤，C正確。11.(2020·上海金山區(qū)檢測)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()解析：選A帶負電微粒在靜電力的作用下由A運動到B，由v-t圖像知：帶負電微粒做加速度逐漸增大的減速運動；由F＝ma得靜電力越來越大，即A到B電場強度越來越大，電場線分布越來越密；又由于帶負電微粒所受靜電力方向與速度方向相反，故電場強度方向為由A到B，故A選項正確。12.如圖所示，A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個點，在這些點上各固定一個點電荷，除A點處的電荷量為－q外，其余各點處的電荷量均為＋q，則圓心O處()A．電場強度大小為eq\f(kq,r2)，方向沿AO方向B．電場強度大小為eq\f(kq,r2)，方向沿OA方向C．電場強度大小為eq\f(2kq,r2)，方向沿AO方向D．電場強度大小為eq\f(2kq,r2)，方向沿OA方向解析：選D由點電荷的電場強度公式可知，各點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度大小為E＝eq\f(kq,r2)，電場強度是矢量，求合電場強度應(yīng)用平行四邊形定則。由對稱性可知，B、C、D、E四個點電荷的合電場強度大小為E′＝eq\f(kq,r2)，方向沿OA方向，則A、B、C、D、E五個點電荷的合電場強度大小為E合＝E′＋E＝eq\f(kq,r2)＋eq\f(kq,r2)＝eq\f(2kq,r2)，方向沿OA方向，故選D。13.如圖所示，以O(shè)為圓心，r為半徑的圓與坐標(biāo)軸的交點分別為a、b、c、d，空間有沿x軸正方向的勻強電場，同時在O點固定一個電荷量為＋Q的點電荷。如果把一個電荷量為－q的試探電荷放在c點，則恰好平衡，那么勻強電場的電場強度大小為多少？a、d兩點的實際電場強度大小為多少？解析：空間存在勻強電場和點電荷形成的電場，任何一點的電場強度都是這兩個電場在該處的電場強度的合電場強度。由電荷量為－q的試探電荷在c點處于平衡狀態(tài)可得keq\f(Qq,r2)＝qE，解得勻強電場的電場強度為E＝eq\f(kQ,r2)。由于正點電荷形成的電場的電場強度方向從圓心沿半徑方向向外，故在a點，點電荷的電場強度方向沿x軸正方向；在d點，點電荷的電場強度方向沿y軸正方向。從而可知，a點的實際電場強度為Ea＝eq\f(2kQ,r2)，d點的實際電場強度為Ed＝eq\f(\r(2)kQ,r2)。答案：eq\f(kQ,r2)eq\f(2kQ,r2)eq\f(\r(2)kQ,r2)14．質(zhì)量都是m的兩個完全相同、帶等量異種電荷的小球A、B分別用長L的絕緣細線懸掛在同一水平面上相距為2L的M、N兩點，平衡時小球A、B的位置如圖甲所示，線與豎直方向夾角α＝30°。當(dāng)空間加沿MN方向的勻強電場時，兩小球平衡時如圖乙所示，線與豎直方向夾角也是α＝30°。重力加速度為g，靜電力常量為k。求：(1)B小球的帶電荷量；(2)勻強電場的電場強度。解析：(1)設(shè)B小球的帶電荷量為Q，由題圖乙可知，A受到向左的電場力，A球帶正電荷，B球帶負電荷。題圖甲中，兩小球相距r＝2L－2Lsin30°＝L，A球受力平衡，mgtanα＝keq\f