鲁科版（2019）高二物理必修第三册寒假复习主观题知识点专项练习：1.3电场与电场强度

高一物理鲁科版（2019）必修第三册寒假复习主观题知识点专项练习：1.3电场与电场强度
1．如图所示，真空中有两个点电荷，Q1为-1.0×10-8
C
、Q2为+4.0×10-8
C，分别固定在x轴的坐标为0和6
cm的位置上。
(1)
x轴上哪个位置处的电场强度为零
？
(2)
x轴上哪些位置的电场强度的方向是沿
x轴的正方向的？
2．如图甲所示，在一个点电荷Q形成的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为和，放在A，B两点的试探电荷受到的电场力的大小及方向跟试探电荷所带电荷量及电性关系如图乙中的直线a，b所示，求：
(1)、B两点的电场强度的大小和方向；
(2)判断点电荷Q的电性；
(3)点电荷Q的位置坐标。
3．一个光滑的小球放在水平面上，小球质量为2kg，受到水平4N恒定推力的作用从静止开始向右运动，求：
（1）经过4s前进了多少米？
（2）使小球带电，电荷量为1×10-3C，4s后在该空间加上水平向左的匀强电场，场强大小为6×103N/C，则小球受到的电场力为多大？之后小球将做何种运动？（平面足够长）
4．如图所示，把质量为、带负电的小球A用绝缘细绳悬起，将带电量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向成的角，试求：
(1)A球受到的库仑力大小和细绳的拉力大小；
(2)带电小球A在带电小球B处产生的电场强度大小。
5．如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g。
(1)
求细线的拉力
(2)
求匀强电场的电场强度E。
6．如图所示，在边长为L的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为+q、+q、+3q和的点电荷，求正方形中心O点的电场强度大小和方向（静电力常量为k）？
7．将一电荷量为2×10－5C的试探电荷放在电场中的P点处，所受的电场力的大小为2×10－2N，求：
（1）则P点的电场强度的大小为大？
（2）如果将试探电荷拿走，则P点的电场强度大小又为大？
8．如图所示，真空中有两个静止点电荷，Q=＋2×10-4C，q=－2×10-5C，它们相距r=2m，（静电力常量k=9.0×109N?m2/C2）求：
(1)q受的电场力；
(2)Q在B点形成的场强EB；
(3)将电荷q拿去后再求B点场强。
9．如图，真空中有两个点电荷和，分别固定在x=0和x=6cm的位置上。静电力常量
(1)x坐标轴上电场强度为0的位置坐标是什么?
(2)坐标轴上x=3cm处场强。
10．如图所示，在点电荷＋Q电场中的一条电场线上取a、b两点，Oa＝Ob，当在a处放一电量q＝1.5×10－8
C带正电的检验电荷时，受到的电场力为F＝3×10－6
N．求：
（1）a处的电场强度的大小、方向；
（2）若将检验电荷从a点移走，a点电场强度大小及方向？
（3）如在b处放一个电子，它受到的电场力多大？方向怎样？(e＝1.6×10－19
C)
11．如图，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)O点的电场强度的大小和方向
(3)C点的电场强度的大小和方向。
12．如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，在x轴与虚线MN之间有平行于x轴的匀强电场，从y轴上的P点将质量为m，电荷量为+q的小球以初速度v0沿平行于x轴方向抛出，并从MN上的Q点进入电场。已知P点到虚线MN的距离为h，电场沿x轴正方向，且小球在电场中做直线运动，并从x轴上某点（图中未画出）离开电场。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求电场的电场强度大小。
13．如图所示，匀强电场与水平面夹角为60°，斜向左上方，绝缘直杆上套着一个重为的带负电荷的滑环，滑环受到的电场力大小等于其重力的一半，当直杆与水平面成30°时滑环受到的摩擦力和直杆与水平面成60°时滑环受到的摩擦力大小相等。求：
（1）摩擦力的大小；
（2）滑环与直杆的动摩擦因数。
14．如图所示，用30cm的细线将质量为m＝4×10－3kg的带电小球P悬挂在O点正下方，当空中有方向为水平向右，大小为E＝2×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。（g取10m/s2，sin37°＝0.6；cos37°=0.8。）
（1）分析小球带何种电荷；
（2）求小球所带电荷量q；
（3）求剪断细线后带电小球的加速度a。
15．我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场，如用“引力场强度”、“引力势”的概念描述引力场。已知地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G，将地球视为均质球体，且忽略自转。
(1)类比电场强度的定义方法，写出地球引力场的“引力场强度E”的定义式，并结合万有引力定律，推导距离地心为r（r>R）处的引力场强度的表达式；
(2)设地面处和距离地面高为h处的引力场强度分别为和，如果它们满足，则该空间就可以近似为匀强场，也就是我们常说的重力场。请估算地球重力场可视为匀强场的高度h（取地球半径R=6400km）；
(3)某同学查阅资料知道:地球引力场的“引力势”的表达式为（以无穷远处引力势为0）。请你设定物理情景，简要叙述推导该表达式的主要步骤。
16．如图所示，在真空中相距为的、两点分别固定着电荷量均为的正点电荷，为连线的中点，为连线中垂线的一点，，把电荷量为的正试探电荷从点移到点，克服电场力做了的功。已知静电力常量为。求：
(1)点合场强的大小和方向。
(2)求、两点间的电势差。
(3)若选点为电势的参考点，求点的电势。
17．如图所示，一个半径为R的绝缘圆环均匀带电，为一极小的缺口，缺口长为，圆环的带电荷量为Q（正电荷），在圆心处放置一带电荷量为q的负点电荷，试求负点电荷受到的库仑力的大小和方向.
18．“顿牟掇芥”是两千多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录，经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体，现用下述模型分析研究。在某处固定一个电荷量为Q的点电荷，在其正下方h处有一个原子。在点电荷产生的电场（场强为E）作用下，原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l，形成电偶极子。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩p，，这里q为原子核的电荷量。实验显示，，为原子的极化系数，反映其极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力F。在一定条件下，原子会被点电荷“掇”上去。
(1)F是吸引力还是排斥力？简要说明理由；
(2)若将固定点电荷的电荷量增加一倍，力F如何变化，即求的值；
(3)若原子与点电荷间的距离减小一半，力F如何变化，即求的值。
19．如图所示，真空中带电荷量分别为和的点电荷A、B相距r。求：
(1)两点电荷连线的A、B中点O的场强的大小和方向；
(2)在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的点的场强大小和方向。
20．真空中有一带电荷量为的场源电荷A，另一带电荷量为的检验电荷B固定在与A相距处，如图所示。已知静电力常量。求：
(1)B所受的静电力；
(2)B所在位置的场强；
(3)将B撤去后，原来B所在位置的场强如何变化。
参考答案
1．(1)x=-6cm处；(2)x>6cm或者-6cm2．(1)点的电场强度的大小为，方向沿x轴正方向，B点的电场强度的大小为，方向沿x轴正方向；(2)带正电；(3)位置坐标4m
3．（1）；（2），匀变速直线运动
4．(1)1×10-2N；2×10-2N(2)5×103N/C
5．(1)；(2)
6．，方向水平向左7．(1)1×103N/C；(2)
1×103N/C
8．(1)，；(2)，；(3)，
9．(1)12cm；(2)，方向沿x轴正方向
10．（1）200N/C
由a指向b
；（2）场强不变
；（3）2×10-18C
由b指向a
11．(1)9.0×10－3N；(2)；(3)，方向沿y轴正方向
12．
13．（1）；（2）
14．（1）小球带正电；（2）1.5×10－6C；（3）12.5m/s2。
15．(1)引力场强度定义式，推导见解析；(2)h=64976m；(3)推导见解析.
16．(1)，方向竖直向上；(2)-50V；(3)50V
17．；方向由ab中心指向O
18．(1)吸引力，(2)4，(3)32。
19．(1)，方向由，(2)，方向平行于A、B连线向右。
20．(1)9N，方向由B指向A，(2)，方向由A指向B，(3)不变。