第九章 第3节 电场电场强度过关测试（Word版含答案）

2019人教版必修第三册 第九章 第3节 电场 电场强度 过关测试
一、多选题
1．如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是一电子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若电子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出（　　）
A．场源电荷带负电
B．该电子在a、b两点所受电场力大小Fa>Fb
C．该电子在a、b两点的速度大小va>vb
D．该电子在a、b两点的电势能能Epa二、单选题
2．如图，在光滑绝缘水平面上．三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正方形的三个顶点上；a、b被固定且带正电，电荷量均为q，c可自由滑动且带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k．若C处于静止状态，则匀强电场场强的大小和方向为
A．方向由b指向c B．方向由a指向c
C．方向由d指向c D．方向由d指向c
3．下列单位中是电场强度的单位的是（　　）
A．N/C B． C．J/C D．J/s
4．如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且，以c点为圆心的绝缘圆环，圆环所在平面与直线垂直。先在a点固定一带电荷量为Q的正点电荷，测得b点的电场强度大小为E，再将另一带正电荷的点电荷q放在d点时，测得c点的电场强度大小也为E。则下列说法正确的是（　　）
A．b点的电场强度大小为
B．点电荷q的电荷量为
C．c点的电势低于圆环上任一点的电势
D．圆环上各点的电场强度都相同
5．图示为某电场中的一根电场线，电场线上有A、B两点，一电子从A点运动到B点。下列说法正确的是
A．该电场线是客观存在的
B．A点的电场强度一定比B点的电场强度大
C．A点的电势比B点的电势低
D．电子在A点的电势能比在B点的电势能小
6．电场线可以直观地描述电场的方向和强弱，电场线上某一点的切线方向表示( )
A．正点电荷在该点所受电场力的方向
B．负点电荷在该点所受电场力的方向
C．正点电荷在该点所受电场力的垂直方向
D．负点电荷在该点所受电场力的垂直方向
7．某同学通过查资料得知：电量为Q的均匀带电球壳外的场强公式为：E =k（r为距离球心的距离）．现已知电荷q均匀分布在半球面AB上，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，如图所示，M是位于CD轴线上球面外侧，且OM=ON =2R．已知M点的场强为E，则N点的场强为
A．E B． C． D．
8．下列说法中，正确的是（　　 ）
A．由E＝可知电场中某点的电场强度E与q成反比
B．由公式φ＝可知电场中某点的电势φ与q成反比
C．由Uab＝Ed可知，电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大
D．公式C＝，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关
9．如图所示：在光滑绝缘水平面上，分布在边长为L的正方形四个顶点。在A和D处分别固定电荷量为Q的正点电荷，B处固定电荷量为Q的负点电荷，O点为两对角线的交点，静电力常量为k。关于三个点电荷形成的静电场，下列说法中正确的是（　　）
A．O处电场强度大小为
B．C处电场强度大小为
C．从O到C的过程中电场强度大小逐渐增大
D．从O到C的过程中电场强度大小先减小后增大
10．如图所示，一直线上有间距为d的a、b两点，当在某位置固定一个点电荷Q时，a、b两点的电势相等。且a点的场强大小为E，方向与ab直线夹角为30°。静电常量为k。下列说法中正确的是（　　）
A．点电荷Q带正电
B．点电荷Q所带电荷量的大小为
C．把一个负点电荷从a点沿直线移动到b点过程中，其所受的电场力先增大后减小
D．把一个正点电荷从a点沿直线移动到b点过程中，其电势能先增大后减小
11．如图，一圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷，已知b点处的场强为零，则d点处场强为（ ）
A． 水平向左
B．水平向右
C． 水平向左
D． 水平向右
12．如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC，P为三角形的中心，当AB、AC棒所带电荷量均为+2q，BC棒带电荷量为-q时，P点场强大小为E，现将BC棒取走，AB、AC棒的电荷分布不变，则取走BC棒后，P点的场强大小为（　　）
A．E B． C． D．
13．如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直则（　　）
A．A点和C点的电场强度相同
B．D点电场强度大小可能为0
C．将一正电荷q从A沿圆周移动到B，电势能不变
D．A、B、C、D四个点中B点电势最高
14．真空中有一个点电荷Q，MN是这个点电荷电场中的一条直线，A、B、C是直线MN上的三个点，B是A、C的中点，设A、B、C三点场强大小分别为EA、EB、EC，在直线MN上A点的场强最大，EB=EA，由此可知，EC的大小为（ ）
A．EC＝EA B．EC＝EA C．EC＝EA D．EC＝EA
15．如图所示，A、B、C、D为圆上的四个点，其中AB与CD交于圆心O且相互垂直，E、F是关于O点对称的两点但与O点的距离大于圆的半径，E、F两点的连线与AB、CD都垂直。在A点放置一个电荷量为的点电荷，在B点放置一个电荷量为的点电荷。则下列说法正确的是（ ）
A．OE两点间电势差大于OC两点间的电势差
B．D点和E点电势相同
C．沿C，D连线由C到D移动一正点电荷，该电荷受到的电场力先减小后增大
D．将一负点电荷从C点沿半径移动到O点后再沿直线移动到F点，该电荷的电势能先增大后减小
16．如图，真空中a、b、c、d四点共线且等距。先在a点固定一点电荷+Q，测得b点场强大小为E。若再将另一等量异种点电荷-Q放在d点时，则
A．b点场强比c点大 B．c点场强大小为
C．b点场强方向向左 D．c点电势比b点电势高
17．如图所示，真空中存在电场强度大小为，方向水平向右的匀强电场，两点分别固定着等量异种点电荷和。是线段的中点，是线段垂直平分线上的一点，且。若点的电场强度大小为，则点的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
三、填空题
18．如图所示，有一带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中b点处的电场强度为零，则图中a点处的电场强度大小为________，方向________．(静电力恒量为k)
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．BCD
【详解】
A．由图，电子的运动轨迹向左弯曲，说明电子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，电子带负电，则电场方向沿电场线向右，场源电荷带正电，A错误；
B．电场线的疏密表示场强的大小，可知a处场强较大，同一个带电子，根据
在a处电场力较大，B正确；
CD．由轨迹弯曲方向与电子速度方向的关系分析可知，若电子从，电场力对电子做负功，电子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，b点的电势能较大，若电子从，电场力对电子做正功，电子的动能增大，电势能减小，则电子在a点的速度仍然较大，b点的电势能仍然较大，CD正确。
故选BCD。
2．C
【详解】
试题分析：将带电小球a、b在c点的电场强度分解为垂直与cd和沿cd方向的两个分量（、），a、b垂直与cd的两个分量大小相等方向相反，故a、b在c点的电场强度沿cd方向，由异种电荷相互吸引知a、b在c点的电场强度沿cd方向由c指向d ；，故C正确．
考点：本题考查了电场强度的概念
3．A
【详解】
电场强度的定义式中F、q的单位分别是牛（N）、库伦（C），由此公式推导出来电场强度为单位是N/C，匀强电场中电场强度与电势差的关系式是，公式中U、d的单位分别是伏（V）、米（m），由此公式推导出来电场强度为单位是伏/米。
故选A。
【点睛】
电场强度的单位是导出单位，根据电场强度的两公式进行推导出两个单位。基础题。
4．B
【详解】
A．在a处的正电荷Q，在b点的场强为E，则根据
可知在c点的场强为方向向右；将另一带正电荷的点电荷q放在d点时，测得c点的电场强度大小也为E。可知点电荷q在c点的场强为，方向向左；则点电荷q在b点的场强为，方向向左，则b点的电场强度大小为，选项A错误；
B．设因
可得
选项B正确；
C．c点距离两个电荷的距离比圆环上任一点距离两电荷的距离都近，可知c点的电势高于圆环上任一点的电势，选项C错误；
D．根据场强叠加可知，圆环上各点的电场强度大小都相同，但是方向不同，选项D错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．电场线是为了形象描述电场而人为引入的，不是客观存在的，故A错误；
B．电场线的疏密程度表示电场强度大小，一根电场线，无法判断疏密，所以无法判断电场强度大小，故B错误；
C．沿电场线方向电势逐渐降低，所以A点电势比B点高，故C错误；
D．根据公式可知，电子在电势高的地方电势能小，在电势低的地方电势能大，故电子在A点电势能小，在B点电势能大，故D正确。
6．A
【详解】
电场线上某一点的切线方向表示场强方向，与正点电荷在该点所受电场力的方向相同，A对，C错；电场线上某一点的切线方向表示场强方向，与负点电荷在该点所受电场力的方向相反，BD错．
7．D
【详解】
假设把球壳的另一半补充完整，则整个球壳带电量为2q，整个球壳在N点产生的电场强度为
因为左半部分球壳在M点产生的场强为E，则补上的右半部分在N点产生的场强也为E，则左半部分球壳在N点产生的场强为
故选D。
8．D
【详解】
A．电场中某点的电场强度E只由电场本身决定，与试探电荷的电量q无关，选项A错误；
B．电场中某点的电势只由电场本身决定，与试探电荷的电量q无关，选项B错误；
C．由Uab＝Ed可知，匀强电场中沿电场线方向任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大，选项C错误；
D．公式C＝，其中电容器的电容C由电容器本身决定的，与电容器两极板间电势差U无关，选项D正确。
故选D。
9．A
【详解】
A．A、D两点点电荷在O点的场强相互抵消，故O点的场强大小等于B点的负点电荷Q在O点产生的场强，即
故A正确；
B．A、D两点点电荷在C处的合场强为
方向OC方向，B点的负点电荷Q在C点产生的场强为
方向沿CO方向，故C处的场强为
方向沿OC方向，故B错误；
CD．从O到C的过程中电场强度大小先减小后增大再减小，故CD错误。
故选A。
10．C
【详解】
A．根据点电荷电场分布特点可知，点电荷在连线的中垂线上且带负电， A错误；
B．点电荷到a处的距离
由点电荷场强的计算式
可解得点电荷所带的电荷量的大小为， B错误；
C．把一个负点电荷从点沿直线移动到点过程中，两电荷间距离先减小后增大，由库仑定律可知两电荷间的电场力先增大后减小， C正确；
D．把一个正点电荷从点沿直线移动到点过程中，电场力先做正功后做负功，其电势能先减小后增大， D错误；
故选C。
11．D
【详解】
电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为，而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为的固定点电荷，在b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度也为．
那么圆盘在此d产生电场强度则仍为．
而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为，由于都在d处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加．
所以两者这d处产生电场强度为，方向水平向右，故选项D正确，ABC错误．
点睛：考查点电荷与圆盘电荷在某处的电场强度叠加，紧扣电场强度的大小与方向关系，从而为解题奠定基础．
12．B
【详解】
AB、AC棒带电完全相同，在P点产生的电场强度大小相等，由于两个带电棒关于P点所在竖直轴对称，所以两个带电棒在P点的电场强度都是沿着棒的垂直平分线过P点斜向下，又两个电场方向互成60°，则AB棒和AC棒在P点产生的合电场强度大小等于AB棒在P点产生的电场强度大小，方向竖直向下。
由P点为三角形的中心可知，P点到三个带电棒的距离相等，BC棒带电荷量为AB、AC棒所带电荷量的一半，即BC棒在P点的电场度强度大小是AB棒和AC棒在P点的合电场强度大小的一半，方向竖直向下，因P点合电场强度大小为E，所以BC棒在P点的电场强度大小为E，故取走BC棒后，P点的电场强度大小。
故选B。
13．B
【详解】
A．由场强叠加可知，A和C两点的电场强度大小相同，方向不同，选项A错误；
B．D点的合场强等于，可能为0，选项B正确；
C．正电荷A→B过程中，点电荷+Q对正电荷不做功，但是匀强电场对正电荷做正功，电势能减小，选项C错误；
D．由电势叠加可知，A、B、C、D四点中D点电势最高，B点电势最低，选项D错误。
故选B。
14．C
【分析】
根据点电荷的电场强度公式：，结合各点到点电荷的间距即可求解．
【详解】
在直线MN上A点的场强最大，说明点电荷Q靠近A，而MN是这个点电荷电场中的一条直线，故点电荷Q在A点的左侧，设距离A点x，AB和BC的间距为L；根据点电荷电场强度的计算公式可得：，，，EB＝EA，解得L＝x，则：，故C正确，ABD错误．
【点睛】
本题主要是考查了库仑定律的计算公式；知道真空中静止的两个点电荷之间的作用力与它们的电荷量乘积成正比、与它们之间的距离平方成反比.
15．B
【详解】
ABD．CD与EF所在的平面是一个等势面，则OE两点间电势差等于OC两点间的电势差，D点和E点电势相同，在等势面上移动电荷，电场力不做功，负点电荷电势能不变，故AD错误，B正确；
C．C、D连线上电场强度先增大后减小，点电荷受到的电场力先增大后减小，故C错误。
故选B。
16．B
【解析】
【详解】
设ab=bc=cd=L，据题：+Q在b点产生的场强大小为E，方向水平向右，由点电荷的场强公式得：；-Q在b点产生的电场强度大小为：，方向水平向右，所以b点的场强大小为 Eb=E+E=E，方向水平向右。由对称性可知，c点的场强大小也为E，方向水平向右，故AC错误，B正确。电场线方向从a指向d，而顺着电场线方向电势降低，则c点电势比b点电势低。故D错误。故选B。
【点睛】
本题的关键掌握点电荷的场强公式和电场的叠加原理，并能正确运用，要注意场强的叠加原理满足平行四边形定则．
17．A
【详解】
根据场强的矢量合成可知，O点的场强为匀强电场场强E以及+Q和 Q在O点形成场强E′的矢量和，设AB距离为2r，则有
可得
在C点，+Q和 Q在C点的场强E''大小相等，且夹角为120°，可知两点电荷在C点的合场强大小也为E''，方向水平向右；
故C点处的场强大小为
故A正确，BCD错误。
故选A。
18． 水平向左
【详解】
q在b点形成的电场强度的大小为，方向向左；因b点场强为零，故薄板在a点的场强方向向右，大小也为，由对称性可知，薄板在a点的场强，方向向左；q在a处产生的场强大小为，方向向左，根据电场的叠加原理可得：a点处的电场强度大小为，方向水平向左．
【点睛】
题目中要求的是薄板形成的场强，看似无法解决； 但注意b点的场强是由薄板及点电荷的电场叠加而成，故可求得薄板在b点的电场强度，而薄板两端的电场是对称的，故由对称性可解．
答案第1页，共2页
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