9.3电场 电场强度基础巩固（word版含答案）

9.3电场 电场强度基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册
一、选择题（共14题）
1．关于电场线，下列说法正确的是（　　）
A．带电粒子在电场中的运动轨迹就是电场线
B．电场线的疏密情况反映电场强度的大小
C．电场线的箭头方向表示电场强度逐渐减弱的方向
D．电场强度为零处可能有两条电场线相交
2．如图所示，A、B为匀强电场中某一条电场线上的两点．则A、B两点的电场强度
A．大小不等，方向相同 B．大小不等，方向不同
C．大小相等，方向相同 D．大小相等，方向不同
3．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（　　）
B．
C． D．
4．由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点（ ）
A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比
B．无论检验电荷q值（不为零）如何变化，F与q的比值大小始终不变
C．电场中某点的场强为零，则处在该点的电荷受到的电场力不一定为零
D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点场强一定为零
5．如图所示，在两个等量异号的点电荷产生的电场中，有a、b、c三点，a、b在两个电荷的连线上，b、c在连线的中垂线上，在a、b、c三点先后分别放入同一正电荷。设电荷在a、b、c三点所受的电场力大小分别为、、，则下列说法中正确的是（　　）
A．最小 B．最小 C．最小 D．、、一样大
6．根据电场线的特点，在下图所示的电场中，则（　　）
A． B． C． D．无法判断
7．如图， M、N和P是以 MN为直径的半圈弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，．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点处的点电荷移至P点，则O点的场场强大小变为E2，E1与E2之比为( )
A．1:2 B．2:1 C． D．
8．如图甲所示，为无限大的不带电的金属平板，且与大地连接。现将一个电荷量为+Q的点电荷置于板的右侧，电场线分布如图乙所示。a、b、c、d四个点是点电荷为圆心的圆上的四个点，四点的连线刚好组成一个正方形，其中、与金属平板垂直，下列说法不正确的是（　　）
A．b、c两点具有相同的电势
B．a、d两点具有相同的电场强度E
C．将一个正试探电荷从平板上的e点沿着板移到f点的过程中，电势能一直保持不变
D．将一个负试探电荷q从a点沿着方向移动到d点的过程中，电势能先减小后增大
9．如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是（ ）
A．a、b为同种正电荷 B．a、b为同种负电荷
C．A点场强大于B点场强 D．A点场强小于B点场强
10．真空中两个完全相同、带等量异号电荷的金属小球A和B可视为点电荷，分别固定在两点，它们连线中点处的电场强度大小为E。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C至无穷远，此时A、B球连线中点处的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
11．将两个质量均为m的小球a、b用绝缘细线相连，竖直悬挂于O点，其中球a带正电、电荷量为q，球b不带电，现加一电场强度方向平行竖直平面的匀强电场(没画出)，使整个装置处于平衡状态，且绷紧的绝缘细线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，如图所示，则所加匀强电场的电场强度大小可能为(　　)
A． B． C． D．
12．如图所示，光滑绝缘水平面上有一点B，在其正上方O点固定一个电荷量为＋Q的点电荷，从水平面上的A点由静止释放一质量为m、电荷量为－q的物体(可视为点电荷)，该物体经过B点时的速度为v．图中θ＝60°，规定电场中B点的电势为零．则在＋Q形成的电场中，下列说法正确的是
A．物体在B点受到的库仑力是A点的2倍
B．B点的场强大小是A点的2倍
C．A点的电势为
D．物体在A点的电势能为mv2
13．如图，一电荷量为Q的点电荷P与均匀带电圆板相距2r，此点电荷到带电圆板的垂线通过板的几何中心，A、B为垂线上两点到圆板的距离均为r，静电力常量为k。若B点的电场强度为0，则A点的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
14．下列说法正确的是(　　)
A．电场线是直线的电场是匀强电场
B．在电荷＋Q所产生的电场中，以＋Q为球心，半径为r的球面上各点电场强度都相等，故在这一球面上的电场为匀强电场
C．当一个点电荷q在匀强电场中运动时，它所受的电场力的大小和方向都不变
D．正电荷只受电场力作用时，在匀强电场中一定沿电场线运动
二、填空题（共4题）
15．真空中有一个电场，在这个电场中的某一点放入电量为-5.0×10－７C的点电荷，它受到的电场力大小为3.0×10－４N，方向向右．若将该点电荷移走，那么这一点处的电场强度的大小为___N/C，方向为_______．
16．静止电荷周围存在一种特殊的物质，这种物质叫______。为检验这种物质是否存在，可采用的方法是_____________。
17．同一直线上相距为L的两个点电荷，A、B点处的电荷电量分别为QA、QB，QA＜0、QB＞0，则二者间的库仑力的大小为_____，在B的右侧相距也为L的C点电场强度的大小为_________。
18．美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有__________。
A．油滴质量m B．两板间的电压U
C．两板间的距离d D．两板的长度L
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________（已知重力加速度为g）。
在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量e的整数倍。
三、综合题（共4题）
19．如图所示，真空中有两个点电荷，Q1为-1.0×10-8 C 、Q2为+4.0×10-8 C，分别固定在x轴的坐标为0和6 cm的位置上。
(1) x轴上哪个位置处的电场强度为零 ？
(2) x轴上哪些位置的电场强度的方向是沿 x轴的正方向的？
20．如图所示，两正对的金属板水平放置，两版间距为d，接上如图的直流电源，两极板之间的电压为U，板之间有一质量为m的带电液滴恰好处于静止状态，重力加速度为g。则
（1）带电粒子带什么性质的电荷？
（2）带电粒子所带的电荷量为多少？
21．如图，真空中有两个点电荷Q1=+4.0×10-8C和Q2= -1.0×10-8C,分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上．
（1）x坐标轴上哪个位置的电场强度为零
（2）x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x轴的正方向的
22．在图中画出点电荷一Q产生的电场中过A点的一条电场线，并标出放在B点的正点电荷所受到的电场力方向。
参考答案
1．B
【详解】
A．带电粒子在电场中的运动轨迹不仅与所受电场力方向有关，还跟粒子的初速度方向有关，A错误；
BC．电场线的疏密情况反映电场强度的大小，与电场线的箭头无关，B正确，C错误；
D．电场中每一点只有一个场强方向，不可能有两条电场线相交，D错误。
故选B。
2．C
【详解】
A、B是匀强电场中的两点，电场强度大小相同，方向均水平向右，
故选C。
3．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。
4．B
【详解】
电场强度E是描述电场本身性质的物理量，它与检验电荷q无关。若场强为零，则电荷受到的电场力一定为零；不带电小球不受电场力，无法判定场强是否为零，则ACD错误，B正确。
故选B。
5．C
【详解】
等量异种点电荷的电场中，连线上电场的变化情况，如题图从左到右先变小，再变大，中点最小，方向水平向右；连线中垂线上b点最大，往两边逐渐减小，方向水平向右，此题中a点电场力最大，c点最小，ABD错误，C正确。
故选C。
6．C
6．A
【详解】
同一个电场中，电场的疏密程度表示场强的大小，由图可知，A点的电场线较B点的密集，故
故选A。
7．B
【详解】
根据电场的叠加原理，两个带电量相等的异种点电荷分别置于M、N两点时，两电荷在O点产生的电场方向同向，并且大小都为，所以O点的电场强度大小，当置于N点处的点电荷移至P点时，两电荷在O点产生的电场方向夹角为120°，所以O点的场强大小变为，故E1与E2之比为2:1，B正确．
8．B
【详解】
A．根据对称性可知，由于b、c离场源电荷的距离相同，则b、c两点具有相同的电势，故A正确；
B．由图可知，a、d两点场强大小相等，方向不同，故B错误；
C．平板上的场强方向与平板垂直，则将一个正试探电荷从平板上的e点沿着板移到f点的过程中，电场力不做功，所以电势能不变，故C正确；
D．电场线的切线方向为该点的场强方向，若移动的是正电荷，正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同，从a到ad中点的过程中，电场力方向与位移方向夹角大于90°，电场力做负功，从ad中点到d点的过程中，电场力方向与位移方向夹角小于90°，电场力做正功，所以电荷的电势能先增大后减小，若移动的是负电荷，电势能先减小后增大。故D正确。
本题选不正确的，故选B。
9．D
【详解】
AB．电场线是从正电荷出发，负电荷终止，由电场线的分布图可知a正电荷、b为负电荷，即a、b为异种电荷，故A B错误；
CD．电场线越密，电场越强，由电场线的疏密分可知A点的场强小于B点的场强，故C错误，D正确。
故选D。
10．D
【详解】
设原来A、B电荷量分别为和，根据相同的小球接触后电荷的分配规律可知，C球与A球接触后，A和C均带的电荷量，然后C球与B球接触后，C和B各带电，所以原来的电场强度
后来的电场强度
故ABC错误，D正确。
故选D。
11．B
【详解】
取小球a、b整体作为研究对象，则受重力2mg、悬线拉力FT和电场力F作用处于平衡，此三力满足如图所示的三角形关系，
由图知F的最小值为，由，知 ，故B对
综上所述所述本题答案是：B
12．D
【详解】
由几何关系可知，OA=2OB，根据库仑定律可知物体在B点受到的库仑力是A点的4倍，选项A错误；根据可知，B点的场强大小是A点的4倍，选项B错误； 根据动能定理得：检验电荷由A到B的过程：-q（φB-φA）=mv2，由题，B点的电势为零，即φB=0，解得A点的电势φA=-．故C错误；检验电荷在A点具有的电势能为EPA=-qφN=mv2．故D正确．故选D．
13．A
【详解】
Q在B点形成的电场强度大小为
方向向左；因B点场强为零，故薄板在B点的电场强度方向向右，大小为；由对称性可知，薄板在A点的电场强度大小为，方向向左；Q在A点的电场强度大小为，方向向左；则A点的电场强度大小为
故选A。
14．C
【详解】
匀强电场中各点的场强处处相同．电场线不仅是直线，而且电场线必须是平行同向、疏密均匀的直线时该电场才是匀强电场，故A错误．由知，在电荷+Q所产生的电场中，以+Q为球心，半径为r的球面上各点电场强度大小相等，但方向不同，所以点电荷的电场不是匀强电场，故B错误．由F=qE知，在匀强电场中E处处相同，则点电荷q在匀强电场中运动时，它所受电场力的大小和方向都不变，故C正确．正点电荷只受电场力作用时，在匀强电场中不一定沿电场线运动，还与电荷的初速度有关，故D错误．故选C．
15．600 向左
【详解】
试题分析：根据电场强度的公式可知，这一点处的电场强度的大小为若将该点电荷移走，那么这一点处的电场强度的大小仍为600N/C，方向为向左．
考点：电场强度
16．静电场 在其中放入一检验电荷由静止释放，观察其运动状态是否发生变化（也可写在其中放入一检验电荷后观察其是否受到力的作用，或者是否具有向外界做功的本领等）
【详解】
[1]静止电荷周围存在一种特殊的物质，这种物质叫静电场。
[2]为检验这种物质是否存在，可采用的方法是在其中放入一检验电荷由静止释放，观察其运动状态是否发生变化（也可写在其中放入一检验电荷后观察其是否受到力的作用，或者是否具有向外界做功的本领等）。
17．
【详解】
[1]二者间的库仑力的大小为
[2]在B的右侧相距也为L的C点电场强度的大小为
18．ABC
【详解】
(1)油滴在电场中处于平衡状态，则满足
解得
则要测出油滴的带电量需要知道油滴质量m，两板间的电压U ，两板间的距离d，故选ABC。
(2) 由以上分析可知，该油滴的电荷量
19．(1)x=-6cm处；(2)x>6cm或者-6cm【详解】
(1)因+Q2电量大于-Q1，根据正负点电荷的电场分布可知，合场强为零的位置在O点的左侧，设距离O点的距离为x，则
解得
x=6cm
坐标为x=-6cm
(2)根据电场线分布，在x>6cm或者-6cm20．（1）负电；（2）
【详解】
（1）平行板电容器的上极板带正电，油滴能恰好在平行板电容器间静止，则电荷所受的电场力方向向上，故油滴带负电
（2）由
得
21．（1）x=12cm；（2）（0,6）之间和x＞12cm的地方的电场强度的方向是沿x方向
【详解】
试题分析：设坐标为x处场强为0，x＞6m
解得x=12cm或4cm（舍去）
（2）在x坐标轴上（0,6）之间和x＞12cm的地方的电场强度的方向是沿x方向
22．
【详解】
负点电荷的电场线是从无穷远到负电荷终止的会聚状直线，过A点的电场线如图；正电荷受到的电场力的方向与电场线的方向相同，所以在B点的正点电荷受到的电场力如图