粤教版高中物理必修第三册1.3 电场 电场强度同步练习含答案

1.3电场 电场强度(建议用时：40分钟)◎题组一 对电场强度的理解1．(多选)真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处，放一个电荷量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为(  )A．   B．   C．k   D．kBD [E＝中q指的是试探电荷，E＝中Q指的是场源电荷，故B、D正确。]2．关于电场，下列说法正确的是(  )A．E＝，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍B．E＝k中，E与Q成正比，而与r2成反比C．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各处的场强相同D．电场中某点场强的方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向B [E＝中的q为试探电荷的电荷量，而电场中某处的电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关，选项A错误；公式E＝k为点电荷电场强度的决定式，所以E与Q成正比，与r2成反比，选项B正确；电场中某点场强的方向就是该点所放正电荷受到的电场力的方向，在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各处的场强大小相等，但方向不相同，选项C、D错误。]3．一个试探电荷在电场中某点受到的静电力为F，这一点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是(  )A     B    C     D D [电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的试探电荷及其所受静电力无关，A、B错误；试探电荷在该点受到的静电力F＝Eq，F正比于q，C错误，D正确。]◎题组二 对电场线的理解与应用4．如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是(  )A        BC        DC [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、方向都相同；D图中A、B两点场强大小、方向均不相同，故选项C正确。]5．如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法正确的是(  )A．这个电场可能是负点电荷的电场B．点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大C．负电荷在B点处受到的静电力的方向沿电场线的切线方向D．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)B [负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线，故A错；电场线越密的地方场强越大，由题图知EA＞EB，又因F＝qE，得FA＞FB，故B对；由a＝知，a∝F，所以aA＞aB，故D错；负电荷在B点受到的静电力的方向与B点电场强度的方向相反，故C错。]6．(多选)某电场的电场线分布如图所示，则(  ) A．电荷P带正电B．电荷P带负电C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．正试探电荷在c点受到的静电力大于在d点受到的静电力AD [电场线从正电荷出发，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b点的电场线比a点的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；c点的电场强度大于d点的电场强度，所以正试探电荷在c点受到的静电力大于在d点受到的静电力，故D正确。]◎题组三 电场强度的叠加7．如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度(  )A．大小为，方向竖直向上B．大小为，方向竖直向上C．大小为，方向竖直向下D．大小为，方向竖直向下C [两个正点电荷在O点产生的场强大小E1＝E2＝k＝ E＝＝，方向竖直向下；同理，两个负点电荷在O点产生的合场强大小及方向同正电荷，故四个点电荷在O点产生的场强的矢量和E′＝2E＝，方向竖直向下，C正确。]8．如图所示，a、b、c、d四个点在一条直线上，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处固定有一电荷量为Q的正点电荷，在d点处固定有另一个电荷量未知的点电荷，除此之外无其他电荷，已知b点处的场强为零，则c点处场强的大小为(k为静电力常量)(  )A．0       B．kC．kD．kB [据题可知，b点处的场强为零，说明a处和d处的两个点电荷在b处产生的场强大小相等、方向相反，则有：k＝k，得Q′＝4Q，电性与Q相同。则Q在c点产生的场强大小E1＝k＝k，方向向右；Q′在c点产生的场强大小E2＝k＝k，方向向左；故c点处场强的大小为E＝E2－E1＝k，B正确。]9．如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2.0m。若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，求： (1)两点电荷间的库仑力大小；(2)C点的电场强度的大小和方向。[解析] (1)根据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为F＝k代入数据得F＝9.0×10－3N。(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1＝kA、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E＝2E1cos30°代入数据得E≈7.8×103N/C场强E的方向沿y轴正方向。[答案] (1)9.0×10－3N (2)7.8×103N/C 方向沿y轴正方向10．(多选)如图所示，金属板带电量为＋Q，质量为m的金属小球带电量为＋q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。下列说法正确的是(  )A．＋Q在小球处产生的场强为E1＝B．＋Q在小球处产生的场强为E1＝C．＋q在O点产生的场强为E2＝ D．＋q在O点产生的场强为E2＝BC [对金属小球受力分析，如图所示F＝mgtanα，故＋Q在小球处产生的场强为E1＝＝，D错误，B正确；根据点电荷的场强公式，＋q在O点产生的场强为E2＝，A错误，C正确。故选BC。]11．(多选)如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量同种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法正确的是(  )A．A、B两处场强相同B．C、D两处场强不同C．在虚线AB上O点的场强最小D．在虚线CD上O点的场强最大BC [根据等量同种电荷的电场分布特点，可知A、B两处的电场强度大小相等，方向相反，选项A错误；C、D两处的电场强度大小相等，方向相反，选项B正确；在虚线AB上O点的场强最小，在虚线CD上O点的场强也最小，选项C正确；D错误，故选BC。] 12．如图，四根彼此绝缘带电导体棒围成一个正方形线框(忽略导体棒的形状大小)，线框在正方形中心O点产生的电场强度大小为E0，方向竖直向下；若仅撤去导体棒C，则O点场强大小变为E1，方向竖直向上，则若将导体棒C叠于A棒处，则O点场强大小变为(  )A．E1－E0B．E1－2E0C．2E1＋E0D．2E1C [正方形线框在O点产生的电场竖直向下，则表明左右带电导体棒产生的电场为零，AC产生的电场竖直向下，撤去C，O点处的场强竖直向上，表明A带负电，C带负电，则C在O点产生的电场强度为EC＝E1＋E0，将C叠于A棒处，则O点处场强大小为E′＝2E1＋E0，故选C。]13．把一个电荷量q＝－10－6C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3N，FB＝3×10－3N。(1)画出该试探电荷在A、B两处所受静电力方向；(2)求出A、B两处的电场强度；(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋1.0×10－5C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？[解析] (1)试探电荷在A、B两处所受静电力方向沿试探电荷与点电荷Q的连线指向Q，如图中FA、FB所示。(2)A、B两处的电场强度的大小分别为EA＝＝N/C＝5×103N/C EB＝＝N/C＝3×103N/C电场强度的方向与负试探电荷的受力方向相反，因此A、B两处电场强度的方向分别沿两点与点电荷Q的连线背离Q，如图中EA、EB所示。(3)当在A、B两处放上电荷q′时，它受到的电场力分别为FA′＝EAq′＝5×103×1.0×10－5N＝5×10－2N，FB′＝EBq′＝3×103×1.0×10－5N＝3×10－2N，方向与电场强度的方向相同。[答案] 见解析