9.3电场 电场强度 课时提升练（word版含答案）

9.3电场 电场强度 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的负电荷（重力不计），下列说法中正确的是（　　）
A．从P到O，一定加速度越来越小，速度越来越大
B．从P到O，可能加速度先变大，再变小，速度越来越大
C．越过O点后，加速度一直变大，速度一直变小
D．越过O点后，加速度一直变小，速度一直变小
2．下列关于场强的叙述正确的是（ ）
A．场强E和F成正比，和q成反比
B．在正点电荷形成的电场中，离点电荷越远，场强越大
C．等量同种点电荷形成的电场中，两电荷连线中点的场强为零
D．电场看不见摸不到，实际上不存在
3．如图所示，中，，。两正点电荷固定在A、B两点电荷量为q的试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直，大小为F，，。则D点的场强大小为（　　）
A． B． C． D．
4．在电场中的某点放入电荷量为的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（　　）
A．大小为，方向和E相反 B．大小为E，方向和E相同
C．大小为，方向和E相同 D．大小为E，方向和E相反
5．下列说法正确的是（　　）
A．电场线是电场中实际存在的闭合曲线
B．电场中电场线越密的地方电场强度越弱
C．电场中某点电场强度的方向与负电荷在该点所受电场力的方向相同
D．电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同
6．如图所示，均匀带正电的金属圆环的圆心为O，在垂直于圆环所在平面且过圆心O的轴线上有A、B、C三点，AO=OB=BC=L，当B点放置电荷量为Q的负点电荷时，A点的电场强度为0。若撤去B点的负点电荷，在C点放置电荷量为2Q的正点电荷时，B点的电场强度大小为（k为静电力常量）（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，x轴上固定两个点电荷A和B，电荷A固定在原点，电荷B固定在x=2L处，通过电势传感器测出x轴上各点电势随坐标x的变化规律并描绘出φ-x图像。已知φ-x图线与x轴的交点坐标为x1和x2，x=3L处的切线水平，点电荷的电势公式的，其中k为静电力常量，Q为场源点电荷的电荷量，r为某点距场源点电荷的距离，取无穷远处电势为零。以下说法正确的是（　　）
A．两点电荷为同种电荷
B．两点电荷的电荷量之比为
C．坐标、
D．在x轴上的区域内无初速度释放一正电荷，该正电荷一定能到达无穷远处
8．电场中某点的电场强度为E，电量为q的检验电荷放在该点受到的电场力为F。下列图中能正确反映E、F、q三者关系的是（　　）
A． B．
C． D．
9．如图，真空中一质量为m、电荷量为+q的检验电荷仅受固定点电荷Q（图中未画出）的作用绕Q做匀速圆周运动，A、B是检验电荷在运动中通过的相距为L的两点，在A、B两点，电荷的速率为v，与A、B连线的夹角为30°。已知静电力常量为k，由此可知（　　）
A．检验电荷运动形成的环形电流大小为
B．电荷q从A到B经历的时间为
C．电荷Q带负电，电荷量绝对值为
D．电荷Q在A、B连线中点O处的场强大小为
10．以下关于电场和电场线的说法中正确的是（　　）
A．电场线不仅能在空间相交，也能相切
B．在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零
C．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D．电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，是客观存在的物质
11．如图，直线ab是处在点电荷电场中的一条直线，M、N是直线上间距为L的两点，在直线ab上M点的场强最大，大小为E，N点的场强大小为E，已知静电力常量为k，则场源电荷的电量为（　　）
A． B． C． D．
12．电场是一类特殊的物质，电荷可以“感受”到电场的存在。图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个不同的点，其中a点的电场强度大小为、电势为，b点的电场强度大小为、电势为，c点的电场强度大小为、电势为.关于a、b、c三点电场强度大小，下列判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
13．如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且，在a点和d点分别固定有电荷量为Q的等量异种点电荷，则下列说法正确的是（　　）
A．b、c两点的电场强度相同
B．b、c两点的电场强度方向不同
C．要使c点处的电场强度为零，可以在b点放置电荷量为的正电荷
D．要使c点处的电场强度为零，可以在b点放置电荷量为的负电荷
14．一无限大接地导体板MN前面放有一点电荷＋Q，它们在周围产生的电场可看作是在没有导体板MN存在的情况下，由点电荷＋Q与其像电荷－Q共同激发产生的，像电荷－Q的位置就是把导体板当作平面镜时，电荷＋Q在此镜中的像点位置。如图所示，已知＋Q所在位置P点到金属板MN的距离为L，a为OP的中点，abcd是边长为L的正方形，其中ab边平行于MN，静电力常量为k，则（　　）
A．a点的电场强度大小为E＝4k
B．a点的电场强度大小大于b点的电场强度大小
C．b点的电场强度和c点的电场强度相同
D．a点的电场强度大小为E＝
15．点电荷的定义与质点类似，是指不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体，是实际带电体的理想化模型。如图所示，一带正电的点电荷q固定在水平放置的光滑接地金属板中点正上方H高处，一可视为质点的带正电、表面绝缘的小球（不影响点电荷q电场）以速度在金属板上自左端向右端运动，则（　　）
A．金属板表面的电场线与金属板表面处处垂直
B．小球先做减速运动后做加速运动
C．运动过程中小球的电势能先减小后增大
D．金属板上的感应电荷对点电荷q的作用力
二、解答题
16．在电场中A点的电场强度为5×103N/C，电量为6×10-9C的电荷在A点所受电场力多大？如果电荷的电量减小为3×10-9C，则A点的电场强度是多大？若移去检验电荷，A点的电场强度是否改变？
17．在方向水平、足够大的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m、带电量为q的带电小球，另一端固定于O点，平衡时细线与竖直方向的夹角成30°∶
求电场强度的大小和方向；（最后答案用m、q、g等符号表示）
参考答案
1．B
【详解】
AB．在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大。但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，但可能是加速度先变大后变小。A错误，B正确。
CD．越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大。电场力为零，加速度为零。根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况：先增大后减小；对于速度一直减小，CD错误。
故选B。
2．C
【详解】
A．场强E由电场本身决定，与F和q无关，故A错误；
B．在正点电荷形成的电场中，离点电荷越远，场强越小，故B错误；
C．等量同种点电荷形成的电场中，两电荷连线中点的场强为零，故C正确；
D．电场看不见摸不到，但实际存在，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
设A、B两点电荷量分别为QA、QB，则试探电荷C受到A、B两点电荷的电场力分别为
如图假设C带负电，则其受力如图，合力为F，垂直于AB，由几何关系
解得
因为
所以
则A、B在D点产生的场强分别为
所以
故A正确。
故选A。
4．B
【详解】
电场强度E是描述电场本身性质的物理量，与试探电荷的电荷量及电性无关，故电场强度E保持不变，此时测得该点的电场强度大小仍为E，方向和E相同，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．电场线从正电荷出发到负电荷或者无穷远终止，是不闭合的，电场线并不存在，A错误；
B．电场中电场线越密的地方电场强度越强，B错误；
CD．根据场强定义可知，电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同，与负电荷在该点所受电场力的方向相反，C错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A点的电场强度为0，圆环上的电荷在A点的电场强度与B点的负点电荷在A点的电场强度等大反向，即
根据对称性可知圆环上的电荷在B点的电场强度大小
方向向右；若撤去B点的负点电荷，在C点放置电荷量为2Q的正点电荷时，根据电场的叠加原理可知B点的电场强度大小
故选C。
7．C
【详解】
A．根据题图中各点电势φ随坐标x变化规律的曲线可知，在x轴上各点的电势有正有负，根据点电荷的电势公式可知两点电荷带异种电荷，由于时电势为正，时电势为负，所以点电荷A带正电，点电荷B带负电，故A错误；
B．φ–x图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，则x=3L处的电场强度为零，有
解得
故B错误；
C．由题图可知x1、x2处的电势为零，根据电势公式有
，
解得
，
故C正确；
D．在x轴上2L3L的区域内，电势逐渐降低，电场强度沿x轴正方向，若在x轴上x>3L的区域内无初速度释放一正电荷，正电荷受到向右的电场力，将向右加速到无穷远处，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
根据电场强度的定义公式
可知，该点受到的电场力为F与放在该点的试探电荷的比值保持不变，但是电场中某点的电场强度为E，与F和q无关，电场强度是由场源电荷及该点在电场中的位置来决定，由电场本身性质决定。
故选D。
9．C
【详解】
A．检验电荷绕点电荷做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，库仑力方向与速度方向垂直，如图所示
根据几何关系，可得轨迹半径
则检验电荷运动的周期为
所以检验电荷运动形成的环形电流大小为
A错误；
B．弦对应的圆心角
则电荷从到经历的时间
B错误；
C．两电荷间存在库仑引力，则电荷带负电，库仑力提供向心力
解得：
C正确；
D．根据库仑定律可知，电荷在A、连线中点处的场强大小为
D错误。
故选C。
10．C
【详解】
AD. 电场是客观存在的，电场线是人们为了形象的描述电场而引入的假想曲线，用以表示电场的强弱和方向，客观上并不存在，电场线不相交、不相切，AD错误；
B. 电场线只是大体形象描述电场，不画的区域场强不一定为零，B错误；
C. 电场线越密集，电场越强，根据
F=Eq
可知同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，C正确。
故选C。
11．A
【详解】
由题意知点电荷位于过M点直线ab的垂线上。设点电荷到直线的距离为x。则
联立解得
A正确，BCD错误。
故选A。
12．C
【详解】
电场线的疏密表示场强的大小，c点电场线最密，a点电场线最疏，则有
故选C。
13．AD
【详解】
AB．根据等量异种点电荷电场的分布特点知，连线上关于中点对称的两点场强等大、同向，故A正确，B错误；
CD．根据等量异种点电荷电场的分布特点知，c点的电场强度方向水平向右，要使c点处的电场强度为零，在b点只能放置负电荷，设，c点电场强度为
要使c点处的电场强度为零，在b点只能放置负电荷，根据
解得
故D正确，C错误。
故选AD。
14．BD
【详解】
AD．由题意可知，点电荷＋Q和金属板MN周围空间电场与等量异种点电荷产生的电场等效，所以a点的电场强度为
E＝k＋k＝
A错误，D正确；
B．等量异种点电荷周围的电场线分布如图所示，由图可知
Ea>Eb
B正确；
C．场强是是矢量，图中b、c两点的场强方向不同，C错误。
故选BD。
15．AD
【详解】
A．金属板在点电荷的电场中形成一个等势体，所以金属板表面的电场线与金属板表面处处垂直，A正确；
BC．小球运动过程受到竖直向下的重力和电场力、竖直向上的支持力，所以小球做匀速直线运动，电场力不做功，电势能不变，BC错误；
D．根据如图电场线的分布，可以将金属板等效为距离正点电荷正下方2H处的等量负点电荷，根据库仑定律可知该负点电荷对正点电荷的作用力为
所以金属板上的感应电荷对点电荷Q的作用力为，D正确。
故选AD。
16．（1）3.0×10-5N；（2）5×103N/C；（3）不变
【详解】
（1）根据
F=Eq
代入数据解得
F=3.0×10-5N
（2）电场强度与电场力、电量无关，故电量减小，A点的电场强度不变，即E=5×103N/C
（3）电场强度与电场力、电量无关，故移去检验电荷，A点的电场强度不变。
17．，水平向右
【详解】
对小球受力分析如下图所示
根据平衡条件可得
解得电场强度的大小为
场强方向水平向右