1.3静电场 电场强度和电场线 课时作业（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
1.3静电场 电场强度和电场线 课时作业（解析版）
1．在边长为l的正四面体的每个顶点都放置一个电荷量为q的正点电荷。则底面bcd中心位置О处的电场强度大小为（　　）
A．0 B． C． D．
2．如图所示为负电荷形成的电场，A、B两点在同一条电场线上，这两点电场强度的关系是
A．EA＞EB方向相同
B．EA＞EB方向相反
C．EA＜EB方向相同
D．EA＜EB方向相反
3．带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：直线运动；圆周运动.则该电场可能由 （ ）
①.一个带正电的点电荷形成
②.一个带负电的点电荷形成
③.两个分立的带等量正电的点电荷形成
④.两个分立的带等量负电的点电荷形成
A．①②说法正确 B．①③说法正确
C．②④说法正确 D．只有①说法正确
4．下列说法中正确的是
A．沿电场线方向电势降低，但场强不一定减小
B．电场线密集处场强大，电势高
C．在电势高处电荷具有的电势能大
D．场强为零处，电势一定为零
5．许多物理学家的科学研究不仅促进了物理学的发展，而且推动了人类文明的进步．下列叙述符合历史事实的是（ ）
A．开普勒经过多年的研究发现了万有引力定律
B．牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星
C．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G
D．库仑最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
6．以下各种说法中正确的是
A．电场线的切线方向，就是电荷受力的方向
B．正电荷只在静电力作用下一定沿电场线运动
C．电场线越密的地方，同一电荷所受静电力不一定越大
D．自然界中只有两种电荷
7．下列电场线中，哪一幅是等量异号点电荷的电场线（　　）
A． B．
C． D．
8．如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，为两点电荷连线的中垂面。在中垂面的右侧有一点A，其场强为，则在这个电场中，与A点场强相同的点有（　　）
A．一个 B．两个 C．三个 D．四个
9．如图所示为某电场中的一条电场线，在该电场线上取 A、B 两点，并用 EA、EB 分别表示 A、
B 两点处的电场强度，则（ ）
A．EA = EB B．EA > EB
C．EA < EB D．EA、EB 方向相同
10．如图实线为电场线，A、B两点为电场中两点，下列说法正确的是（　　）
A．A点电场强度等于B点电场强度
B．A点电场强度大于B点电场强度
C．A点电场强度小于B点电场强度
D．电场线是真实存在的
11．如图所示，M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷，M、N间的距离为d，OC是MN连线中垂线，∠OCM=30°。则C点的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
12．均匀带电薄球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布有正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（　　）
A．－E B． C．－E D．＋E
13．如图所示，关于 a、b 两点的电场强度的大小及方向，下列表述正确的是( )
A．> B．a、b 场强方向不同
C．< D．a、b 场强方向相同
14．关于电场，下列说法中正确的是(　　)
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B．电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在
C．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用
D．电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中
15．如图所示，以O点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两点时，在圆心O产生的电场强度大小为E。现仅将放于a点的正点电荷改放于其他等分点上，使O点的电场强度改变，则下列判断正确的是（　　）
A．移至c点时，O点的电场强度大小仍为E，沿Oe方向
B．移至e点时，O点的电场强度大小为，沿Oc方向
C．移至b点时，O点的电场强度大小为E，沿Od与Oe的角平分线向上
D．移至f点时，O点的电场强度大小为E，沿Oe方向
16．一根长为l的绝缘丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，重力加速度为g，求：
（1）小球受到的静电力大小；
（2）匀强电场电场强度的大小。
17．如图所示，空间中A、B、C三点的连线恰构成一直角三角形，且∠C=30°，AB=L，在B、C两点分别放置一点电荷，它们的电量分别是＋Q与－Q(静电力常量为k)。求斜边AC的中点D处的电场强度。
参考答案
1．C
【详解】
过a点做bc边的垂线交bc边于e点，连接Od并延长恰好与bc边也交于e点。如图
根据几何关系，可知
所以
正四面体的b、c、d三个顶点处的点电荷关于O对称分布，根据场强的叠加原理可知，这三个点电荷在O点的合场强为零。顶点a处的点电荷在O位置的场强为
所以四个点电荷的合场强为
故选C。
2．C
【详解】
试题分析：电场线越密电场强度越大，电场线越稀疏电场强度越小，（根据点电荷的场强公式，离点电荷越近，电场强度越大）所以EA 考点：电场线的特点，点电荷的电场．
3．B
【详解】
①因为一个带正电的点电荷形成的电场，其电场线是直线，当带负电的粒子的初速度的方向与电场线的方向在一条直线上时，粒子可以在电场线上运动，当粒子的初速度的方向与电场线垂直时，粒子可以在等势面上做匀速圆周运动．故①正确；
②、当粒子的初速度的方向与电场线垂直时，粒子受到与电场线方向相反的力的作用，将会做离心运动，故②错误．
③、两个等量的同种正点电荷形成的电场中，当带负电的粒子的初速度的方向与两电荷连线上的电场线在一条直线上时，粒子可以在电场线上做直线运动，由于场强是变化的，所以粒子做变速直线运动，考虑到电场分布的空间性和对称性，当粒子初速度的方向在两电荷连线的中垂面内且与中垂线垂直，则粒子所受库仑力的合力始终指向两电荷连线的中点，粒子将在两电荷连线的中垂面内，以两电荷连线的中点为圆心做匀速圆周运动．故③正确；
④、两个带等量负的点电荷的电场对负电荷的作用力向外，同负点电荷的电场类似，所以带负电粒子不可能在受到背离圆心的作用下做匀速圆周运动．故④错误．
故选B.
4．A
【详解】
A、沿电场线方向电势降低，但场强不一定减小，例如在匀强电场里，场强大小处处相等，故A正确；
B、电场线密集处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定高，故B错误；
C、据电势能公式可知，正电荷在电势高处电荷具有的电势能大，负电荷在电势高处电荷具有的电势能小，故C错误；
D、场强为零处，电势不一定为零，例如等量同种电荷的连线中点，故D错误；
故选A．
【点睛】电场强度和电势都是描述电场本身性质的物理量，可根据电场线的物理意义来理解它们之间的关系：场强大小看电场线的疏密，而电势高低看电场线的方向．
5．C
【详解】
试题分析：开普勒通过对丹麦天文学家第谷对行星运动观测记录的数据研究，得出了行星运动的规律——开普勒行星运动三大定律，英国科学家牛顿首先发现了万有引力定律，故A错误；美国天文学家汤博发现冥王星，海王星是英国人亚当斯发现的，故B错误；英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量，故C正确；英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故D错误．
考点：物理学史．
6．D
【详解】
试题分析：电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，故A错误；正电荷如果沿电场线运动必须满足的条件：①电场线是直线；②合外力沿电场线方向；所以正电荷只在电场力的作用下不一定沿电场线运动，故B错误；电场线越密，场强越大，则电荷所受的电场力越大，故C错误；自然界中只有两种电荷即正电荷和负电荷．故D正确．
考点：电场线
【名师点睛】要正确理解电场线和电场强度的关系、电场线与电荷运动轨迹的关系，本题易错的是B选项，同学们可以通过列举实例来帮助理解．
7．A
【详解】
根据电场线的特点，总是从正电荷出发，到无穷远，或终止于负电荷，则等量异号点电荷的电场线的分布如图所示
所以A正确；BCD错误；
故选A。
8．A
【详解】
根据等量异种电荷的电场分布可知，在这个电场中，与A点场强相同的点有一个，在MN的左上方，与A点关于两电荷连线中点对称的位置。
故选A。
9．D
【详解】
试题分析：电场线越密的地方电场强度越大，由于只有一条电场线，无法看出电场线的疏密，故A、B、C错误；电场强度的方向与电场线的切线方向一致，故EA、EB方向相同， D正确．
考点：电场线
【名师点睛】电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．
10．B
【详解】
ABC．电场线的疏密表示电场强度的大小，A点电场强度大于B点电场强度，AC错误B正确；
D．电场线是假想的，不是真实存在的，D错误。
故选B。
11．D
【详解】
由几何关系可知，C、M间的距离
M在C点产生的电场强度
方向与x轴正方向成30°，由叠加原理和对称性可知，C点的场强
方向为由O指向C，选项D正确。
故选D。
12．C
【详解】
若将均匀带2q电荷的薄球壳放在O处，球壳在M、N两点产生的电场强度大小均为
E=
则由对称关系可知N点的场强大小
EN＝－E
故选C。
13．AB
【详解】
电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线密的地方电场强度大，电场线稀疏的地方电场强度小，由图象可知，电场线的切线方向表示该点场强的方向，所以a、b两点的电场强度方向不同，故A、B正确，C、D错误；
故选AB．
【点睛】
电场线密的地方电场强度大，电场线稀疏的地方电场强度小，电场线的切线方向与该点的电场强度方向相同．
14．ABC
【详解】
A、电荷周围空间里存在的一种特殊物质，这种物质即为电场，故A正确；
B、D、电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质，电场这种物质与通常的实物不同，但它是客观存在的，故B正确，D错误；
C、电场的力的性质表现为，电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力，故C正确；
故选ABC.
【点睛】
本题关键要分清楚电场与电场线的关系，电场是一种客观存在，电场线是为形象描述电场而假想的曲线．
15．BC
【详解】
A．由题意可知，在圆心O产生的电场强度大小为E，则正、负点电荷在O处的电场强度大小均为，方向水平向右；当正电荷移至c点时，两点电荷在O点的电场强度方向夹角为120°，大小不变，则O点的合电场强度大小为，沿Oe方向，故A错误；
B．当正电荷移至e点时，两点电荷在O点的电场强度方向夹角为120°，大小不变，则O点的合电场强度大小为，方向沿Oc，故B正确；
C．当正电荷移至b点时，两点电荷在O点的电场强度方向夹角为60°，大小不变，则O点的合电场强度大小为
方向沿Od与Oe角平分线向上，故C正确；
D．当正电荷移至f点时，两点电荷在O点的电场强度方向夹角为60°，大小不变，则O点的合电场强度大小为
方向沿Od与Oc角平分线向下，故D错误。
故选BC。
16．（1）小球受到的静电力大小为mgtan37°；（2）匀强电场电场强度的大小为
【详解】
（1）（2）小球的受力如图，显然小球带正电，由平衡条件得
qE=mgtan37°
故电场强度的大小为
E=
17．，方向水平向右
【详解】
由题知，∠C=30°，连接BD，由几何关系可知
BD=CD=AB=L
所以点电荷＋Q与－Q在D处产生的场强大小相等，大小为
方向如图所示
所以D点场强为
方向水平向右