9.3电场 电场强度 同步练习-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

9.3电场
电场强度
同步练习-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册
一、单选题
1.下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是(　　)
2.关于电场强度，下列说法正确的是(
)
A．在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度都相同
B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C．若放入正电荷时，电场中某点的电场强度方向向右，则放入负电荷时，该点的电场强度方向仍向右
D．电荷所受到的静电力很大，说明该点的电场强度很大
3.对于由点电荷Q产生的电场，下列说法中正确的是(　　)
A．电场强度的定义式仍成立，即E＝F/Q，式中的Q就是产生电场的点电荷
B．在真空中电场强度的表达式为E＝，式中的Q就是产生电场的点电荷
C．在真空中E＝kq/r2，式中的q是试探电荷
D．以上说法都不对
4.如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，将带有等量电荷量q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称．要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷＋Q，则该点电荷＋Q应放在(　　)
A．A点
B．B点
C．C点
D．D点
5.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移到P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为(　　)
A．1∶2
B．2∶1
C．2∶
D．4∶
6.如图所示，电荷量为+和 q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有（
）
A.体中心、各面中心和各边中点
B.体中心和各边中点
C.各面中心和各边中点
D.体中心和各面中心
7.两个所带电荷量分别为q1(q1>0)和q2的点电荷放在x轴上，相距为l，两电荷连线上电场强度E与x的关系图象如图所示，则下列说法正确的是(
)
A．q2>0且q1＝q2　
B．q2<0且q1＝|q2|
C．q2>0且q1>q2
D．q2<0且q1<|q2|
8.一带负电荷的质点，在静电力作用下沿曲线从运动到，已知质点的速率是递减的。关于点电场强度的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在点的切线）（
）
9.如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是(　　)
A．这个电场可能是负点电荷的电场
B．点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大
C．正电荷可以沿电场线由B点运动到C点
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)
10.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是(　　)
二、多选题
11.关于电场线的特征，下列说法中正确的是(　　)
A．如果某空间中的电场线是曲线，那么在同一条电场线上各处的场强不相同
B．如果某空间中的电场线是直线，那么在同一条电场线上各处的电场强度相同
C．如果空间中只存在一个孤立的点电荷，那么这个空间中的任意两条电场线都不相交；如果空间中存在两个以上的点电荷，那么这个空间中有许多电场线相交
D．电场中任意两条电场线都不相交
12.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到点，以下说法正确的是（
）
A.粒子必定带正电荷
B.粒子在M点的加速度大于它在点的加速度
C.粒子在M点的加速度小于它在点的加速度
D.粒子在M点的动能小于它在点的动能
13.如图甲所示，AB是一个点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷所受电场力与所带电荷量间的函数图线，由此可以判定(　　)
A．若场源电荷是正电荷，位于A点
B．若场源电荷是正电荷，位于B点
C．若场源电荷是负电荷，位于A点
D．若场源电荷是负电荷，位于B点
14.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点受到的电场力大于在d点受到的电场力
15.A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)，如图6所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是(　　)
A．这两点电荷一定是同种电荷
B．这两点电荷一定是异种电荷
C．D、C两点电场强度相等
D．C点的电场强度比D点的电场强度大
16.如图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，、是轨迹上两点，若带电粒子在运动中只受静电力作用，则由此图可作出正确判断的是（
）
A.带电粒子带负电荷
B.带电粒子带正电荷
C.带电粒子所受静电力的方向向左
D.带电粒子做匀变速运动
三、计算题
17.如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8
C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6
N，方向如图，则B处场强多大？如果换用一个q2＝＋4.0×10－7
C
的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？
18.如图所示，以O为圆心，r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有与x轴正方向相同的匀强电场，同时在O点固定一个电荷量为+Q的点电荷。如果把一个电荷量为 q的试探电荷放在c点，则恰好平衡，那么匀强电场的场强大小为多少？a、d两点的实际场强大小为多少？
19.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的顶点，∠B＝30°。现在A、B两点放置两个点电荷qA、qB，测得C点场强方向与AB平行，问qA带什么电？qA∶qB是多少？
20.如图所示，用一根金属丝弯成半径为r的圆环，但在A、B之间留有宽度为d的间隙，且d<参考答案
1.【解析】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、方向均相同；D图中A、B两点场强大小、方向均不相同．故选C.
【答案】C
2.【解析】电场强度是矢量，在以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度大小是相同的，但是方向不同，所以不能说电场强度相同，选项A错误；判定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷，根据E＝来比较，与产生电场的场源电荷的正负没有关系，选项B错误；电场强度的方向与试探电荷无关，选项C正确；虽然电场强度的大小可以用E＝来计算，但E＝并不是电场强度的决定式，电场中某点的电场强度大小是一个定值，与所放的试探电荷及电荷的受力情况无关，选项D错误。
【答案】C
3.【解析】E＝是电场强度的定义式，适用于任何电场，式中q为试探电荷而非场源电荷，故A错．而E＝k为点电荷Q产生电场强度的决定式，式中Q为场源电荷，故B对，C错误．
【答案】B
4.【解析】由电场的叠加原理和对称性可知，＋q、－q在O点的合场强方向应沿OD方向，要使O点的合场强为零，放上的电荷＋Q在O点的场强方向应与＋q、－q在O点的合场强方向相反，所以D正确．
【答案】D
5.【解析】设半圆弧的半径为r，M、N点的点电荷的电荷量分别为Q和－Q，M、N两点的点电荷在O点所产生的场强均为E＝k，则O点的合场强E1＝k＋k＝2k.当N点处的点电荷移到P点时，O点场强如图所示，合场强大小为E2＝k，则E1与E2之比为2∶1.
【答案】B
6.【解析】由点电荷的场强公式及电荷的对称分布，可推断出在正方体范围内电场强度为零的点为体中心和各面中心。选项D正确。
【答案】D
7.【解析】由图象知两电荷连线上关于中点对称的点，电场强度大小相等、方向相反，由此得知两电荷为等量同种电荷，选项A正确。
【答案】A
8.【解析】因为质点的速率是递减的，因此静电力的方向与速度方向的夹角应大于90°，又质点所带的电荷是负电荷，场强方向应与质点受到的静电力方向相反，故选项D正确。
【答案】D
9.【解析】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正确；由a＝知，a∝F，而F∝E，EA＞EB，所以aA＞aB，故D错；正电荷在B点受到的电场力的方向沿切线方向，故其轨迹不可能沿曲线由B到C，故C错误．
【答案】B
10.【解析】由速度—时间图象可知，负电荷做加速度逐渐增大的加速运动，再由电场线的分布特点可知C选项正确．
【答案】C
11.【解析】电场线是形象描述电场的物理量，根据电场线的特点可判断A、D正确．
【答案】AD
12.【解析】由运动轨迹可知，粒子受力方向指向运动曲线凹的一侧，故可判定该粒子带正电荷；由于点处的电场线比M点密，故点的电场强度大，故可确定点处粒子的加速度比M点的大；粒子由M点到点的过程中，静电力做正功，故粒子在M点的动能小于它在点的动能。
【答案】ACD
13.【解析】比值表示电场强度的大小，根据F q图线，可知Ea>Eb.由点电荷电场强度表达式E＝k可知，ra【答案】AC
14.【解析】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的电场线比a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点的场强大于d点场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确；故选A、D.
【答案】AD
15.【解析】由题图可知，电场线关于中垂线对称，两点电荷一定是等量异种电荷，A错，B对．中垂线上，C点场强最大，离C点越远，场强越小，C错，D对．
【答案】BD
16.【解析】考查带电粒子受静电力作用与匀强电场的性质，由运动轨迹的弯曲特点可知，带电粒子受水平向左的静电力作用，故粒子带负电，由于粒子在匀强电场中运动，则粒子受静电力是恒定的，可知粒子运动的加速度大小不变，故正确答案为A、C、D。
【答案】ACD
17.【解析】由场强公式可得EB＝＝
N/C＝200
N/C，因为是负电荷，所以场强方向与F1方向相反．
q2在B点所受静电力F2＝q2EB＝4.0×10－7×200
N＝8.0×10－5
N，方向与场强方向相同，也就是与F1方向相反．此时B处场强仍为200
N/C，方向与F1相反．
【答案】200
N/C　8.0×10－5
N　200
N/C
18.【解析】
空间存在匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点的场强都是这两个电场在该处的场强的合场强。由电荷量为-q的试探电荷在c处于平衡状态可得，解得匀强电场的场强大小为
由于正点电荷形成的电场的场强方向从圆心沿半径方向向外，故在a点，点电荷的场强方向沿x轴正方向，从而可知：a点的实际场强为两个等大、同方向场强的合成，即，d点的实际场强为两个等大、互相垂直的场强的合成，即
【答案】
19.【解析】由A、B在C点产生的场强EC，可作出矢量图(如图所示)，可知A一定带负电，且EA∶EB＝
又EA＝k，EB＝k，
所以∶＝
即qA∶qB＝2∶(2
2)＝1∶8
【答案】负电　1∶8
20.【解析】假设将这个圆环缺口补上，并且所补部分的电荷密度与原缺口环体上的电荷密度一样，这样就形成一个电荷均匀分布的完整的带电圆环，环上处于同一直径两端的微小部分所带电荷可视为两个相对应的点电荷，它们在圆心O处产生的电场叠加后合场强为零。根据对称性可知，带电圆环在圆心O处的总场强。至于补上的那一小段，由题中条件可看做点电荷，它在圆心O处的场强为E1是可求的。若题中待求场强为E2，则。设原缺口环所带电荷的线密度为，，则补上的那一小段金属丝的电荷量，在圆心O处的场强为，方向背离圆心向右。由,可得，负号表示E2与E1方向相反，即背离圆心向左。
【答案】，方向背离圆心向左
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