2021-2022学年粤教版（2019）必修第三册 1.3电场电场强度 跟踪训练（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）必修第三册
1.3电场电场强度
跟踪训练（解析版）
1．根据电场强度的定义式E=，在国际单位制中，电场强度的单位应是（　　）
A．牛/库
B．牛/焦
C．焦/库
D．库/牛
2．下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　）
A．B．C．D．
3．如图所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f、等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心O处产生的电场强度大小为E。现改变a处点电荷的位置，关于O点的电场强度变化，下列叙述正确的是（　　）
A．移至c处，O处的电场强度大小不变，方向沿Oe
B．移至b处，O处的电场强度大小减半，方向沿Od
C．移至e处，O处的电场强度大小减半，方向沿Oc
D．移至f处，O处的电场强度大小不变，方向沿Oe
4．电场中有一点P，下列说法正确的是（　　）
A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点场强减半
B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零
C．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的静电力越大
D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
5．如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一带正电的点电荷，测得b点电场强度大小为E；再将另一带负电的点电荷放在d点，测得c点电场强度大小为。则d点放入电荷后，b点的电场强度大小是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。图中A点的电场强度为0，静电力常量为k，则带电薄板产生的电场在图中A点的电场强度大小为
A．
B．
C．
D．
7．在如图所示的电场中，各点电荷带电量大小都是Q，甲图中的A，B为对称点，乙、丙两图的点电荷间距都为L，虚线是两侧点电荷的中垂线，两点电荷连线上的O、C和O、D间距也是L，正确的是（　　）
A．图甲中A，B两点电场强度相同
B．O点的电场强度大小，图乙等于图丙
C．从O点沿虚线向上的电场强度，乙图变大，丙图变小
D．图乙、丙的电场强度大小，C点大于D点
8．如图1所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：，方向沿x轴。现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示。则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为（　　）
A．
B．
C．
D．
9．如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，点为半圆弧的圆心，。电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点，这时点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则点的场强大小变为E2。E1与E2之比为（　　）
A．1：2
B．2：1
C．
D．
10．如图所示的空间内固定着一对异种点电荷P、O，P的电荷量是O电荷量的4倍，M为空间中的一点，POM构成一直角三角形，∠MPO=30°，P、O、M三点均在纸面内。M点电场强度的方向（　　）
A．水平向右
B．水平向左
C．M、O连线的夹角为30°斜向右下方
D．与M、O连线的夹角为60°斜向右下方
11．下列说法正确的是（　　）
A．元电荷的电荷量为e=1.6×10-19C，一个电子的电荷量是1C
B．所有带电体的电荷量可以是元电荷的非整数倍
C．根据电场强度的定义式，可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
D．两个形状、大小相同且原来带异种电荷的金属球，接触后再分开，则电荷先中和，余下的电荷再平分
12．如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力），由静止释放后，下列说法中正确的是（　　）
A．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零
B．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值
C．点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
D．点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
13．如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC，在三角形的正中心P放置电荷量为的试探电荷，所受电场力大小为，方向由P指向A。将BC棒取走，试探电荷所受电场力大小变为，方向由A指向P。设AB棒在P处激发的电场强度大小为，BC棒在P处激发的电场强度大小为，则（　　）
A．AB棒带负电，所带电荷量绝对值小于BC棒
B．AB棒带正电，所带电荷量绝对值小于BC棒
C．
，
D．
，
14．如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内的空气电离，电离出的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。就此示意图，下列说法正确的是（　　）
A．N接电源的正极
B．M接电源的正极
C．电场强度EB>EA
D．电场强度EB＜EA
15．在静电场中，对电场线的理解正确的是（　　）
A．电场线是真实存在的一簇曲线
B．电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷
C．电场线一定不相交也不能平行
D．在同一幅电场线分布图中电场越弱的地方，电场线越稀疏
16．一质量为m=1kg，电量为q=＋2C的带电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，场强大小为E=5N/C，（g=10m/s2）求：
（1）绳子与竖直方向的夹角；
（2）绳子上的拉力大小。
17．如果再有一正点电荷Q′＝Q，放在如图所示的位置，P点的电场强度多大？
18．如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和-Q的点电荷A、B相距r，求：
（1）两点电荷连线的中点O的场强大小和方向；
（2）在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向。
19．如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置；着固定的带正电的小球A电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量q，丝线与竖直方向的夹角为θ，且A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，试求：
（1）画出B球的受力示意图；
（2）A球在B球产生的电场强度的大小和方向；
（3）A、B两球之间的距离。
参考答案
1．A
【详解】
在国际单位制中，因电场力的单位是牛顿N，电量的单位是库伦C，则电场强度的单位应是牛/库（N/C）。
故选A。
2．C
【详解】
A．A图中，A、B两点电场强度大小相等，方向不同，故A不符合题意；
B．B图中，A、B两点电场强度的方向相同，但大小不等，故B不符合题意；
C．C图中是匀强电场，则A、B两点电场强度大小、方向相同，故C符合题意；
D．D图中，A、B两点电场强度大小、方向均不相同，故D不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】
A．由题意可得，正、负点电荷在O处产生的电场强度的大小都为，方向沿Od；当a处点电荷移至c处时，两点电荷在O处的电场强度方向的夹角为120°，合电场强度大小为，方向沿Oe，故A错误；
B．当a处点电荷移至b处时，O处的合电场强度大小为，方向沿Oe与Od的角平分线斜向上，故B错误；
C．当a处点电荷移至e处时，O处的合电场强度大小为，方向沿Oc，故C正确；
D．当a处点电荷移至f处时，O处的合场强大小为，方向沿Oc与Od的角平分线斜向下，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
AB．电场强度是由电场本身决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关，故A、B错误；
C．电荷量一定时，由F=Eq可知，P点场强越大，同一电荷在P点所受的静电力越大，故C正确；
D．若试探电荷是正电荷，它在该点的受力方向就是P点的场强方向，若试探电荷是负电荷，它在该点的受力方向的反方向是P点场强的方向，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】
设a、b、c、d四个点间距均为r。由题意可知在b点产生电场的场强大小为
方向向右；
则在c点产生电场的场强大小为
方向向右；
在c点产生电场的场强大小为
方向向右；
c点电场强度大小为，则有
解得
电荷放在d点，其在b点的电场强度大小是
方向向右；
因此d点放入电荷后，b点的电场强度大小是
故选A。
6．A
【详解】
q在A点形成的电场强度的大小为
方向向左；
因A点场强为零，故薄板在A点的场强方向向右，大小也为。
故选A。
7．D
【详解】
A．由点电荷的电场分布可知，图甲中电场强度方向不同，A错误；
B．由电场的叠加可知，图乙O点电场强度为0，图丙O点不为0，所以B错误；
C．由电场线的分布及电场的叠加可知，图乙中O点的电场强度为0，到远时，电场强度仍为0，所以从O点沿虚线向上，电场强度先大后小；图丙的电场强度从O点到无穷远，电场强度逐渐减小，故C错误；
D．由电场的叠加可知，C点的电场强度是左侧两点电荷作用之和，D点的电场强度是左侧两点电荷作用之差，?C点大于D点，故D正确；
故选D。
8．A
【详解】
无限大均匀带电平板R取无限大，在Q点产生的场强为
半径为r的圆板在Q点产生的场强：
无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板后的场强是两个场强的差，即
BCD错误，A正确。
故选A。
9．B
【详解】
由点电荷场强公式可知
得
若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，知两点电荷在O点的场强夹角为120°，由矢量的合成知
得
ACD错误，B正确。
故选B。
10．D
【详解】
设电荷O的电荷为q，则电荷P的电荷量为4q，MO间的距离为r，则MP间的距离为2r。根据点电荷场强公式
可得，电荷P与电荷O在M点产生的电场强度大小之比
即
E1与E2的夹角为120°，根据平行四边定则和几何知识可知，M点电场强度E的方向与M、O连线的夹角为60°斜向右下方，如图所示
故选D。
11．D
【详解】
A．一个电子的电量为1.6×10-19C，A错误；
B．带电体的电量一定是元电荷的整数倍，B错误；
C．电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以不能理解成电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，C错误；
D．两个形状、大小相同且原来带异种电荷的金属球，接触后再分开，则电荷先中和，余下的电荷再平分，但总电量不变，D正确。
故选D。
12．B
【详解】
因中垂线上半部分的各点合场强方向相同，均为O指向P，而O至无穷远处场强先增大后减小，场强最大的位置有可能在OP之间，也可能在OP的延长线上，所以负点电荷从P至O的过程一直加速，到O时v最大，而加速度的大小可能逐渐减小，也可能先增大后减小，故加速度的大小变化无法确定，B正确。
故选B。
13．AD
【详解】
的试探电荷，所受电场力大小为，方向由P指向A时，说明P点场强由A指向P，三个棒的合场强大小
将BC棒取走，试探电荷所受电场力大小变为，方向由A指向P，说明P点场强由P指向A，说明BC棒在P处激发的电场强度方向由A指向P，带负电；同时说明AB棒和AC棒在P处激发的电场强度等大夹角为且合场强由P指向A，且
由上分析可知AB棒和AC棒带负电，根据电场强度合成的角度可知
BC棒所带电荷量绝对值大于AB棒和AC棒，
解得
故选AD。
14．AC
【详解】
AB．电子附着在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷，因此可知N接电源正极，A正确，B错误；
CD．金属棒与金属管可看成圆柱电极与圆环电极，电场线分布情况如图所示
由图可知金属棒附近的B点处电场线较密，而靠近金属管壁的A点处电场线较疏，故B处场强比A处场强大，即EB>EA，C正确，D错误。
故选AC。
15．BD
【详解】
A．电场真实存在，电场线是人为引入，选项A错误；
B．电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，选项B正确；
C．电场线一定不相交，但是可以平行，例如匀强电场，选项C错误；
D．电场线可以形象描述电场强弱，电场线密集的地方，电场强，电场线稀疏的地方，电场弱，选项D正确。
故选BD。
16．(1)；(2)
【详解】
(1)设绳子与竖直方向的夹角为，对小球由平衡条件可得
解得
(2)绳子上的拉力大小为
17．
【详解】
如图所示，P点的电场强度为Q、Q′单独在P点产生的电场强度的矢量和，则
18．（1），方向由A→B；（2），方向平行于AB向右
【详解】
（1）如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，均由A→B。
A、B两点电荷分别在O点的电场强度大小
O点的场强大小为
方向由A→B。
（2）如图乙所示：
EA′=EB′=
由矢量图结合几何关系可知，O′点的场强大小
EO′=EA′=EB′=
方向平行于AB向右。
19．（1）；（2），方向水平向右；（3）
【详解】
解：（1）B球受力如图所示。
（2）取B球为研究对象，受到重力mg、电场力qE和绳中拉力T的作用。根据平衡条件可知
qE=mgtanθ
解得
方向水平向右。
（3）根据平衡条件可知
qE=mgtanθ
根据库仑定律可知
代入可得