2021-2022学年粤教版（2019）必修第三册 1.3电场电场强度 课后练习（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
课后练习（解析版）
1．如图所示，粗细均匀的绝缘棒组成一直径为r的圆形线框，线框上均匀地分布着正电荷，O是线框的圆心，现在线框上A处取下足够短的带电量为q的一小段，将其沿AO连线向右移动到距圆心O点2r的B点处，若线框的其他部分的带电量与电荷分布保持不变，则此时O点的电场强度大小为（　　）
A．0
B．
C．
D．
2．如图，在A、两点分别放置点电荷、，发现它们在点产生的电场强度的方向平行于A、的连线。A、、在同一平面上，且A、到间距离之比为，设和电荷量的比值的绝对值为，则（　　）
A．、同号，
B．、异号，
C．、异号，
D．、同号，
3．在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷所受电场力跟其电荷量的函数关系图像如图所示，下列叙述正确的是（　　）
A．这个电场是匀强电场
B．Ed>Ea>Eb>Ec
C．Ea>Eb>Ed>Ec
D．无法确定四个点的场强大小关系
4．关于静电场，以下叙述中正确的是（　　）
A．点电荷是理想化物理模型，通常体积小的带电体都可以看成是点电荷
B．电场中某点的电场强度方向即为试探电荷在该点的受力方向
C．电场强度是矢量，运算时遵循平行四边形定则
D．沿电场线方向，电场强度一定越来越小
5．如图，P、Q是负电荷左侧电场线上的两点，若P、Q两点的电场强度分别为EP、EQ，则（　　）
A．EP＜EQ，且方向相同
B．EP＞EQ，且方向相同
C．EP＜EQ，且方向不同
D．EP＞EQ，且方向不同
6．下列各图中所画的电场线正确的是（　　）
A．B．C．D．
7．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（　　）
A．若在A点换上电量为“”的电荷，A点的场强方向发生变化
B．若在A点换上电量为“2q”的电荷，A点的场强将变为2E
C．若在A点移去电荷“q”，A点的场强变为零
D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
8．如图所示，真空中四个点电荷分别位于棱长为L的正四面体的A、B、C、D顶点上，电荷量分别为＋q、－q、－q、－q，O为正三角形BCD的中心，E为棱CD的中点。下列说法正确的是（　　）
A．O点的电场强度为零
B．O点的电场强度的方向垂直正三角形BCD所在平面向上
C．E点的电场强度的方向垂直于AB
D．A点的点电荷在E点产生的电场强度大小为k
9．如图所示，MN是点电荷电场中的一条直线，a、b是直线上的两点，已知直线上a点的场强最大，大小为E，b点场强大小为E，a、b间的距离为L，静电力常量为k，则场源电荷的电荷量为（　　）
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点A、B分别固定放置点电荷＋Q1和－Q2，x轴上的P点位于B点的右侧，且P点电场强度为零，则下列判断正确的是（　　）
A．x轴上P点右侧电场强度方向沿x轴正方向
B．Q1C．在A、B连线上还有一点与P点电场强度相同
D．与P点关于O点对称的M点电场强度可能为零
11．如图所示，平面上有一个半径为R的绝缘圆环，将两电荷量为的点电荷分别放在B、D处，同时在圆环所处平面施加一个外加匀强电场，此时A点场强为0，静电力常量为k，则圆心O处电场强度的大小为（　　）
A．0
B．
C．
D．
12．如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为-2Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷。已知b点处的场强为则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（
）
A．
B．
C．
D．
13．把试探电荷q放到电场中的A点，测得该点的电场强度为E。下列说法正确的是（　　）
A．若试探电荷q的电荷量加倍，则A点的电场强度加倍
B．若试探电荷q的电荷量加倍，则A点的电场强度减半
C．若将试探电荷q从A点移走，则A点的电场强度变为零
D．若将试探电荷q从A点移走，则A点的电场强度不变
14．两固定的点电荷A、B带电量QAA．A和B为异种电荷时，C在AB之间连线上靠近B一侧
B．A和B为异种电荷时，C在AB之间连线的延长线上A外侧
C．A和B为同种电荷时，C在AB之间连线上靠近A一侧
D．A和B无论为同种还是异种电荷，C都不在AB连线以及延长线上
15．如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点．放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为电场力的正方向，则（　　）
A．点电荷Q一定为正电荷
B．点电荷Q在A、B之间
C．A点的电场强度大小为2×103N/C
D．同一电荷在A点受到的电场力比在B点的大
16．场源电荷是正点电荷，一检验电荷，它们相聚而静止且是真空。求：
(1)
q受到的电场力；
(2)q所在的位置的电场强度。
17．如图所示，A为带正电的带电小球，与A在同一水平面有一带电小球B如图所示，r=0.1m、电荷量为，小球B受水平向右的电场力偏转θ角而静止，小球用绝缘丝线悬挂于O点。（）求：
（1）A球在小球B处产生的电场强度
（2）小球的质量
18．在一个点电荷Q的电场中，让x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0.3m和0.6m（图甲），在A、B两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线a、b所示。求：
(1)A点的电场强度的大小和方向；
(2)B点的电场强度的大小和方向；
(3)点电荷Q所在位置的坐标。
19．如图所示，在真空中有两个点电荷和分别位于水平直线上的A点和B点，两点相距，，。已知静电力常量。求：
(1)在A点受到对它的作用力；
(2)A点的场强：
(3)拿走后A点的场强。
20．一个带电荷量q=3C的点电荷，在电场中某一点受电场力大小为F=7.5N，求：
(1)该点电场强度的大小。
(2)若该点电荷拿开，电场中该点的电场强度又是多大？
参考答案
1．D
【详解】
线框上剩余的电荷在O点产生的电场的场强等效为线框上与A关于O对称的位置的带电量为q的电荷在O点产生的场强，故
E1＝
方向水平向左；将A处的带电量为q的一小段移到B点时，其在O点产生的电场的场为：、
E2＝
方向水平向左；由场强的叠加可知O点的场强
E＝E1＋E2＝
方向向左，ABC错误，D正确。
故选D。
2．C
【详解】
因、在点产生的合场强方向平行于，据矢量合成的平行四边形法则可知、电荷异号，若为正电荷，由点电荷场强公式知在点产生场强
在点产生场强
合场强向左，如图所示
据相似三角形，得
解得
同理可知，若为负电荷，合场强向右，结果不变，C正确。
故选C。
3．B
【详解】
图像中给出了a、b、c、d四个位置处试探电荷的电荷量和所受电场力大小的变化关系。由电场强度的定义式
E=
可知，斜率的绝对值越大，对应场强越大。
故选B。
4．C
【详解】
A．点电荷是理想化物理模型，电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以通常体积小的带电体在有些情况下也不能看做点电荷，体积很大的带电体也有可能看成是点电荷，故A错误；
B．电场中某点的电场强度方向即为正的试探电荷在该点的受力方向，选项B错误；
C．电场强度是矢量，运算时遵循平行四边形定则，选项C正确；
D．沿电场线方向，电场强度不一定越来越小，例如匀强电场，选项D错误。
故选C。
5．A
【详解】
根据
可知，距离负电荷越近的地方场强越大，则
EP＜EQ
且方向均向右，即方向相同。
故选A。
6．D
【详解】
AB．电场线由正电荷发出到负电荷终止，因此正的点电荷的电场线向外，负的点电荷的电场线向内，AB错误；
C．两个等量正点电荷的电场是由两个点电荷的电场叠加形成的，电场线都向外，连线中点处场强为零，没有电场线，C错误；
D．两个等量异种点电荷的电场是由两个点电荷的电场叠加形成的，由正电荷指向负电荷，却具有对称性，D正确；
故选D。
7．D
【详解】
电场强度是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关；故放入任何电荷时电场强度的方向、大小均不变。
故选D。
8．D
【详解】
AB．B、C、D三点处的点电荷在O点的电场强度叠加后为零，故O点的电场强度等于A处点电荷在O点产生的电场强度，方向垂直BCD向下，
AB错误；
D．根据几何关系
根据点电荷的场强公式知A点的点电荷在E点产生的电场强度大小为
D正确；
C．C、D处两点电荷在E点的电场强度叠加后为零，A、B两处的点电荷距E点的距离相等，则在E处产生的电场强度大小相等，根据平行四边形定则，合场强的方向根据平行四边形定则平行于AB，C错误。
故选D。
9．B
【详解】
因直线MN上a点的场强最大，可知场源电荷位于过a点且垂直于直线MN的直线上，设场源电荷在距离a点x的位置，则
场源电荷距b点的距离为，则b点的场强为
联立可解得
故选B。
10．A
【详解】
BC．根据题述可知P点的电场强度为零，根据点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，＋Q1的电荷量一定大于－Q2的电荷量，A、B连线上各点电场强度都不为零，故B、C错误；
A．由于＋Q1的电荷量大于－Q2的电荷量，可知P点右侧电场方向沿x轴正方向，故A正确；
D．由于Q1>Q2，M点和P点关于O点对称，P点电场强度为零，由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，M点电场强度一定不为零，D错误。
故选A。
11．D
【详解】
B、D处点电荷在A处产生的场强大小为
根据平行四边形定则，合场强大小为
方向向左，则外电场大小为
方向向右，B、D点电荷在O处产生场强抵消，故O处电场强度的大小，方向向右。
故选D。
12．A
【详解】
对b点的场强等于在a处的电荷q与圆盘上的电荷在b点场强的叠加，可知圆盘上的电荷在b点场强
圆盘的电荷在d点的场强大小等于在b点的场强大小，则d点处场强的大小为
故选A。
13．D
【详解】
电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量无关，故ABC错误，D正确。
故选D。
14．BC
【详解】
根据检验电荷q置于某一位置C时，所受的库仑力恰好为零可得，C点的合场强为零，并且此位置一定在AB直线上，由场强的叠加可得场强为零的点，若是同种电荷一定在A、B连线之间靠近电荷量小的A端，若是异种电荷一定在A、B连线的延长线上靠近电荷量小的A端(即A的外侧)，?综上分析BC正确，AD错误；
故选BC。
15．BCD
【详解】
CD．由题图乙知，两直线都是过原点的倾斜直线，由场强的定义式可知，其斜率的绝对值大小为各点的场强大小，则
同一电荷在A点受到的电场力比在B点的大，
CD正确；
AB．由题图知正试探电荷在A点受电场力为正，负试探电荷在B点受电场力也为正，可得A、B两点电场强度方向相反，则点电荷Q在A、B之间，且为负电荷，
A错误B正确。
故选BCD。
16．(1)9N，方向在两电荷的连线上且指向正电荷；(2)，方向在两电荷的连线上且指向负电荷
【详解】
(1)由库伦定律可得，q受到的电场力为
方向在两电荷的连线上且指向正电荷。
(2)由电场强度的定义可得
则点电荷产生的电场的电场强度为
方向在两电荷的连线上且指向负电荷。
17．（1）；（2）
【详解】
(1)根据电场强度公式
=
(2)受到的库伦力为
受力分析得
解得
18．(1)40N/C，x轴正方向；(2)2.5N/C，x轴正方向；(3)0.2m
【详解】
(1)A点的电场强度的大小
x轴正方向；
(2)B点的电场强度的大小
x轴正方向；
(3)设点电荷Q位置坐标为x，则
解得
m
19．(1)，方向水平向右；(2)，方向水平向左；(3)，方向水平向左
【详解】
(1)由可得
方向水平向右。
(2)由可得
方向水平向左。
(3)拿走q后，A点的场强不变，故仍有
方向水平向左。
20．(1)2.5N/C；(2)2.5N/C
【详解】
(1)该点电场强度的大小
(2)电场强度是由电场本身决定的物理量，若该点电荷拿开，电场中该点的电场强度不变，仍为2.5N/C。