2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册1.3电场与电场强度 同步练习(Word版含答案)

1.3电场与电场强度
一、单选题
1．在某电场的P点，放置一个电荷量q=1.0×10-8C的试探电荷，测得所受的电场力F=0.1N，则P点的电场强度大小为（　　）
A．1.0×105N/C B．1.0×107N/C C．1.0×108N/C D．1.0×109N/C
2．下列物理量属于矢量的是（　　）
A．功 B．电场强度 C．电荷量 D．动能
3．一电荷量为2×10-5C的点电荷在电场中某处所受电场力为1×10-3N．该处电场强度的大小为（　　）
A．2×10-8N/C B．2×10-5N/C C．50N/C D．200N/C
4．在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时，测得该点的电场强度大小为E，方向水平向右；若在该点放入电荷量为+2q的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（　　）
A．大小为2E，方向水平向右
B．大小为E，方向水平向右
C．大小为2E，方向水平向左
D．大小为E，方向水平向左
5．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
6．如图所示，是电场中某区域的电场线分布，A、B是电场中的两点，则（　　）
A．电荷在A点所受静电力方向一定与该点场强方向相同
B．同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大
C．B点的电场强度较大
D．A点的电场强度较大
7．如图所示，a、b、c、d四个点在一条直线上，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处固定一电荷量为Q的正点电荷，在d点处固定另一个电荷量未知的点电荷，除此之外无其他电荷，已知b点处的场强为零，则c点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　）
A．0 B． C． D．
8．某电场的电场线如图所示，则点A和点B电场强度的大小关系是（　　）
A．EA=EB B．EAC．EA>EB D．电荷正负不明无法判断
9．如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某负点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是（ ）
A．A带正电，QA∶QB＝1∶4 B．A带负电，QA∶QB＝1∶4
C．A带正电，QA∶QB＝1∶8 D．A带负电，QA∶QB＝1∶8
10．电场中某点的场强大小E、放入的检验电荷的电量q及其所受电场力大小F之间的关系是图中的（　　）
A． B．
C． D．
11．在点电荷Q形成的电场中某点P，放一电荷量为q的检验电荷，q受到的电场力为F。如果将q移走，那么P点的电场强度大小为（　　）
A． B． C．qF D．0
12．如图所示，正电荷均匀分布在半圆形绝缘细杆上，细杆上的电荷在圆心O处产生的电场强度大小为E。杆上的P、Q两点把杆分为长度相等的三部分，现在保持杆AP段和BQ段带电情况不变，但PQ段均匀带上和之前电量相等的负电荷，则圆心O处的电场强度变为（　　）
A． B． C．0 D．
13．如图，在一个点电荷Q附近的a、b两点放置检验电荷。则检验电荷的受力F与其电荷量q的关系图为（　　）
A． B．
C． D．
14．均匀带电球体在空间产生的电场强度可等效为在球心处有一与球体所带电荷量相等的点电荷在球外部产生的电场强度。如图甲所示，真空中某处静置一半径为R的均匀绝缘带电球体，其外部一点到球心距离为x，球体在该点处产生的电场强度E与的关系如图乙所示，若图像的斜率为，静电力常量为k，则（　　）
A．球体所带的电荷量为
B．球体所带的电荷量为
C．球体在空间产生的电场强度最大值为
D．球体在空间产生的电场强度最大值为
15．如图所示，一边长为L的立方体金属板上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于板且过立方体中心O的轴线上有a、b、c三个点，a和b、b和O、O和c间的距离均为L，在a点处固定一电荷量大小为q的负点电荷。已知b点处的场强为零，则c点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　）
A．k B．k C．k D．k
16．如图所示，在边长为的正方形的每个顶点部放置一个点电荷。、、三点的电荷量均为，点的电荷量为，已知静电力常量为k，则正方形中点的电场强度的大小和方向为（　　）
A．，由指向 B．，由指向
C．，由指向 D．，由指向
二、解答题
17．在如图所示的直线上有、、、四点，其间距，先在点固定一点电荷，点场强大小为.若再将点电荷放在点时，求：
（1）点场强大小；
（2）两电荷相互作用力大小。
18．如图所示，质量为的带电小球放在一半径为R的半圆形光滑轨道底部Q点，当在空间加一方向水平向右、大小为的匀强电场时，小球沿碗边上升运动到P点后处于静止状态（）。试求：
（1）小球的带电性质；
（2）小球所带的电荷量；
（3）轨道对小球支持力。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．B
【详解】
P点的电场强度大小为
故选B。
2．B
【详解】
功、电荷量、动能均为只有大小，没有方向的物理量，是标量；电场强度既有大小又有方向，为矢量。
故选B。
3．C
【详解】
电场强度的大小为
故选C。
4．B
【详解】
电场强度只与电场本身有关，与放入的试探电荷无关，所以电场强度不变，仍然大小为E，方向水平向右。
故选B。
5．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。
6．C
【详解】
A．正电荷在A点所受静电力方向一定与该点场强方向相同，负电荷在A点所受静电力方向一定与该点场强方向相反，故A错误；
BCD．B点附近的电场线比A点附近的电场线密集，所以B点的电场强度较大，同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力小，故BD错误，C正确。
故选C。
7．B
【详解】
b点处的场强为零，可知两点电荷在b点场强方向相反，大小相等，有
可得
两电荷电性相同。
两电荷在c处的场强方向相反，大小分别为
故c点处的场强为
故选B。
8．A
【详解】
该电场为匀强电场，则各点的场强相同，即
EA=EB
故选A。
9．C
【详解】
根据题意，可判断C处的电场方向水平向右，由点电荷产生的电场和电场的叠加，点电荷A在C处产生的电场方向竖直向上，则A带正电，点电荷B在C点处产生的电场方向沿CB指向B，则B带负电，有
联立解得
QA∶QB＝1∶8
故选C。
10．C
【详解】
电场中某点的电场强度与放入电场中的电荷及其所受电场力的大小无关，无论有无放入检验电荷、检验电荷的电荷量如何变化，电场强度不变，根据
可知，电场力与检验电荷成正比；
故选C。
11．A
【详解】
根据电场强度的定义式可知P点的电场强度大小为，电场强度是电场自身的性质，与场源电荷Q有关，而与试探电荷q无关，如果将q移走，那么P点的电场强度大小仍为。
故选A。
12．C
【详解】
P、Q两点将杆等分为三段，则每段在O点产生的电场强度的大小都相等，设为，如图所示
则由平行四边形定则，可知AP段和QB段在O点的电场强度为，矢量和也为，方向与PQ段在O点产生的电场强度的方向相同，则O点的电场强度的大小
解得
即圆弧PQ在圆心O处产生的电场强度大小为是，现在保持杆AP段和BQ段带电情况不变，但PQ段均匀带上和之前电量相等的负电荷，由上分析可知PQ段在圆心O处产生的电场强度大小为，与原来方向相反，根据电场强度的叠加原理可知，圆心O处的电场强度变为0，故C正确，ABD错误。
故选C。
13．B
【详解】
离点电荷越近，电场强度越大，根据电场强度的定义式得
F=Eq
F-q图像斜率的大小为E，a电荷的F-q图像的斜率大于b电荷的。
故选B。
14．A
【详解】
均匀带电球体在空间产生的电场强度可等效为在球心处有一与球体所带电荷量相等的点电荷在球外部产生的电场强度，所以
所以均匀球体所带的电荷量为
时，场强最大，所以最大值为
所以A正确，BCD错误。
故选A。
15．A
【详解】
电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度大小为
方向向左。由于在b点处的场强为零，所以立方体金属板和点电荷在b点处产生的电场强度大小相等，方向相反，则金属板在b处产生电场强度大小也为
方向向右。根据对称性可得：金属板在c处产生电场强度大小为
方向向左。而电荷量为q的点电荷在c处产生电场强度为
方向向左，所以c点处场强的大小为
故A正确，BCD错误。
故选A。
16．D
【详解】
根据点电荷周围电场分布规律以及对称性可知O点的电场强度等效于只有b、d存在时在O点激发的电场强度，其方向为由O指向d，大小为
故选D。
17．（1）；（2）
【详解】
(1)设相邻两点间的距离为，则在点的场强
方向向右，在点的场强
方向也向右
所以点的场强
点与点对称，所以点场强与点相同，大小为。
(2)由库仑定律可得
又有
所以
18．（1）小球带正电；（2）；（3）
【详解】
（1）小球在P点受重力、支持力作用，要处于静止状态，电场力应水平向右，与场强方向相同，故小球带正电，受力示意图如图所示
设轨道支持力与竖直方向夹角为，据几何关系可得
解得
（2）根据共点力平衡条件可得
解得
（3）根据共点力平衡条件可得，轨道对小球支持力为
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