2021-2022学年鲁科版选修3-1 1.3电场及其描述 跟踪训练（Word版含解析）

2021-2022学年鲁科版选修3-1
1.3电场及其描述
跟踪训练（解析版）
1．如图所示，图中曲线表示电场中的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（　　）
A．这个电场可能是负电荷的电场
B．这个电场可能是匀强电场
C．点电荷在A点时的受到的电场力比在点时受到的电场力大
D．负点电荷在点时受到的电场力方向沿点的切线方向
2．一个自由电子沿电场线方向射入如图所示的电场中，它在电场中的运动情况是（　　）
A．速度增大，加速度减小
B．速度减小，加速度增大
C．速度和加速度都增大
D．速度和加速度都减小
3．对于场强，本节出现了和两个公式，下列认识正确的是（　　）
A．表示场中的检验电荷，表示场源电荷
B．随的增大而减小，随的增大而增大
C．第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且的方向和一致
D．在第二个公式中，虽由表示，但实际与无关
4．关于电场线，下列说法中正确的有（　　）
A．电场线上每一点的切线方向表示电荷通过时的运动方向
B．沿电场线方向，电场强度逐渐减小
C．电场线越密的地方，电荷所受的电场力一定越大
D．只受电场力作用的点电荷，在电场中可能做匀速圆周运动，这时的运动轨迹与电场线处处垂直
5．点电荷在电场中的、两处所受的电场力大小相等，方向相同，则（　　）
A．、两点一定在同一根电场线上
B．该电场一定是匀强电场
C．该电场可能是点电荷形成的电场
D．该电场可能是等量异种电荷形成的电场
6．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
7．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
8．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
9．真空中三个等量点电荷、、，放在等边三角形的三个顶点，其中、带正电，带负电，则所受库仑力合力的方向可能是（　　）
A．的方向
B．的方向
C．的方向
D．的方向
10．两试探电荷置于电场中、两点，所受电场力、方向如图所示。由图可知（　　）
A．点处的电荷带正电，点处的电荷带负电
B．点处的电荷带负电，点处的电荷带正电
C．点的场强小于点的场强
D．、两点场强大小相等
11．如图是真空中两个点电荷M、N的电场线。由图可知（　　）
A．M、N均为正电荷
B．M、N均为负电荷
C．M是正电荷，N是负电荷
D．M是负电荷，N是正电荷
12．将电荷量为1.0×10-5C的试探电荷放在电场中某点，试探电荷受到的电场力大小为0.2N，则该点的电场强度大小是（　　）
A．2.0×10-4N/C
B．2.0×102N/C
C．2.0×103N/C
D．2.0×104N/C
13．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．
14．如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r，左侧点电荷带电荷量为+2q，右侧点电荷带电荷量为-q，P、Q两点关于两电荷连线对称．由图可知（　　）
A．P、Q两点的电场强度相同
B．M点的电场强度大于N点的电场强度
C．把同一试探电荷放在N点，其所受电场力大于放在M点所受的电场力
D．两点电荷连线的中点处的电场强度为
15．如图所示，O是等量异种点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O对称。则（　　）
A．B、C两点场强大小相等，方向相反
B．A、D两点场强大小和方向都相同
C．B、O、C三点比较，O点场强最大
D．E、O、F三点比较，O点场强最大
16．如图是某静电场的电场线，、、是同一条电场线上的三个点，这三个点的电场强度大小分别为、、。关于三点电场强度的大小和放在这点的点电荷所受电场力的表述正确的是（　　）
A．
B．
C．把同一正的点电荷放在点所受的电场力最大
D．把同一负的点电荷放在点所受的电场力最大
17．在真空中有一匀强电场，电场中有一质量m=0.01g，带电荷量q=-2×10-8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动，
，则（　　）
A．场强的方向一定沿水平方向
B．场强的方向一定竖直向下
C．场强的方向一定竖直向上
D．场强的大小一定为
18．把带电量为q=410-6C的点电荷放入电场中的某点，它所受的电场力大小为F=8×10-5N。求:
（1）该点的场强大小；
（2）如果在该点放入一个电量为2×10-6C的点电荷，它所受的电场力大小是多少。
19．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=1.0×C的两个负点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9.0×N?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。
参考答案
1．C
【详解】
A．负点电荷的电场线是自四周无限远出发，从不同方向指向负点电荷的直线，而题图中的电场线是曲线，故A错误；
B．由于匀强电场的电场强度处处相同，它的电场线应该是处处疏密均匀且相互平行的直线，故B错误；
C．由题图电场线的疏密程度可知，A处的电场强度大于B处的电场强度，所以点电荷在A点时的受到的电场力比在点时受到的电场力大，故C正确；
D．电场线的切线方向为该点场强的方向，负点电荷在点时受到的电场力方向与场强方向相反，所以负点电荷在点时受到的电场力方向沿点的切线相反方向，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
电子带负电，据场强方向规定知，所受电场力方向与电场线方向相反，即电场力水平向左，电场力做负功，动能减少，速度减小；沿电场线方向电势越来越低，而电场线越来越稀疏，场强越来越小，电子的加速度越来越小，故ABC错误，D正确。
故选D。
3．A
【详解】
A．场强的两个公式
和
表示场中的检验电荷，表示场源电荷，故A正确；
B．公式
是电场强度的定义式，采用比值定义法，式中E与q无关，公式
中，E与Q成正比，随Q的增大而增大，故B错误；
C．公式
是电场强度的定义式，适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，但场强E的方向只与正试探电荷所受电场力F的方向相同，故C错误；
D．公式
中，Q是场源电荷，电场是由Q产生的，E与Q成正比，随Q的增大而增大，故D错误。
故选A。
4．D
【详解】
A．电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向，与正电荷受力方向相同，不是运动方向，故A错误；
B．电场线疏的地方电场强度小，沿电场线方向不一定越疏，故B错误；
C．电场线密的地方电场强度大，根据F=Eq可知电荷所受的电场力还与电荷量有关，所以电场力不一定越大，故C错误；
D．在点电荷形成的电场中，异种电荷可能做匀速圆周运动，速度方向与电场力方向始终垂直，这时的运动轨迹与电场线处处垂直，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．点电荷q在电场中的a、b两处所受的电场力大小相等，方向相同，a、b两点不一定在同一根电场线，可以不在同一根电场线，如该电场是匀强电场，a、b就可能不在同一根电场线，故A错误；
BD．由题可知，a、b两点电场强度相同，该电场可能是匀强电场，也可能是等量异种电荷形成的电场，a、b两点位于两点电荷连线的中垂线上，且关于ab连线对称，故B错误，D正确；
C．该电场不可能是点电荷形成的电场，因为在点电荷的电场中没有任何两点电场强度相同，故C错误。
故选D。
6．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。
7．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。
8．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。
9．B
【详解】
依题意，由于、带等量正电荷，根据场强叠加原理，它们在处的合场强方向竖直向上，由于带负电，所以所受电场力方向竖直向下，与的方向相同。
故选B。
10．A
【详解】
AB．A点的试探电荷所受电场力和电场方向相同，所以A点电荷带正电，B点的试探电荷受的电场力与电场方向相反，故点处的电荷带负电，故A正确，B错误；
CD．由图可知，A点电场线比B点密集，故A点的场强大于B点的场强，故CD错误。
故选A。
11．D
【详解】
电场线是从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，则M是负电荷，N是正电荷。
故选D。
12．D
【详解】
根据
故选D。
13．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。
14．B
【详解】
A．根据图像可知，P点场强方向与Q点场强方向不同，P、Q两点的电场强度不相同，A错误；
B．电场线的疏密表示电场强度的大小，M点的电场强度大于N点的电场强度，
B正确；
C．把同一试探电荷放在N点，因M点的电场强度大于N点的电场强度，根据
那么M点所受电场力大于放在N点所受的电场力，C错误；
D．依据点电荷的电场强度公式
及叠加原则，则两点电荷连线的中点处的电场强度为
D错误。
故选B。
15．BD
【详解】
A．等量异种电荷的电场线分布如图所示
根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同，这两点场强的方向均由B→C，方向相同，故A错误；
B．根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同，由图看出，A、D两点场强方向相同，故B正确；
C．图中B、O、C三点比较，BC两点电场线疏密程度比O点密集，则O点场强最弱，故C错误；
D．由图看出，E、O、F三点中，EF两点电场线疏密程度比O点稀疏，O点场强最强，故D正确。
故选BD。
16．AC
【详解】
AB．根据电场线越密，电场强度越大，可得，，A正确，B错误；
CD．因为，即a点电场强度最大，故同一电荷在a点受到的电场力最大，C正确，D错误。
故选AC。
17．BD
【详解】
ABC．尘埃在匀强电场中沿水平方向向右做匀速直线运动，受到的电场力与重力平衡，则电场力方向竖直向上，而尘埃带负电，所以电场强度方向竖直向下，AC错误B正确；
D．根据平衡条件得
解得
D正确。
故选BD。
18．（1）20N/C；（2）
N
【详解】
（1）该点的场强大小
（2）所受的电场力大小
19．（1）；（2），沿着y轴负方向
【详解】
（1）两点电荷分别固定在A、B点，静电力为
（2）A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为
在C点的合场强大小为
因两点电荷均带负电，则场强方向沿着y轴负方向