选修3-1 1.3 电场强度 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-1 1.3 电场强度 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 143.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-22 04:51:11 | ||
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文档简介
选修3-1 1.3 电场强度 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示是某匀强电场的电场线分布图， 是电场中的一点，下列判断中正确的是
A. 点的电场强度方向向左
B. 点的电场强度方向向右
C. 正点电荷在 点所受静电力的方向向左
D. 正点电荷在此电场中所受静电力沿电场线方向逐渐减小
2. 电场强度的单位是
A. B. C. D.
3. 关于磁场的磁感线，下列说法正确的是
A. 条形磁铁的磁感线从磁铁的 极出发，终止于磁铁的 极
B. 磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线疏的地方磁场弱，磁感线密的地方磁场强
C. 磁感线是客观存在的物质，没画磁感线的地方就表示磁场不存在
D. 通电长直导线周围磁场的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆
4. 在静电场中的某一固定点 处放置一个电荷量为 的试探电荷，其所受静电力为 ， 点的电场强度为 。则关于 点的电场强度，下列说法中正确的是
A. 移去该试探电荷 ， 点的电场强度变为零
B. 移去该试探电荷 ， 点的电场强度不改变
C. 将试探电荷换为 ， 点的电场强度将变为
D. 将试探电荷换为 ， 点的电场强度 的方向发生改变
5. 某静电场的电场线分布如图所示，图中 、 两点的电场强度分别为 和 ，则
A. ，方向不同 B. ，方向相同
C. ，方向不同 D. ，方向相同
6. 图表示一个电场中 、 、 、 四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是
A. 该电场是匀强电场
B. 这四点场强的大小关系是
C. 这四点场强的大小关系是
D. 无法比较这四点场强大小关系
7. 下列对于电场的说法正确的是
A. 点电荷在其周围空间激发的电场是匀强电场
B. 电场线的疏密可以表示电场强弱
C. 电场不是物质存在的形式之一
D. 电场中的两条电场线可以相交
8. 如图， 、 、 三点不在一条直线上，，在 处有一正点电荷。若 、 两点的电场强度分别为 、 ，则
A. ，且方向相同 B. ，且方向相同
C. ，且方向不同 D. ，且方向不同
9. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度约为 。已知—半径为 的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为 ，水的密度为 。则这个雨滴携带的电荷量的最小值约为
A. B. C. D.
10. 如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球 、 和 分别位于边长为 的正三角形的三个顶点上； 、 带正电，电荷量均为 ， 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 ，若 三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为
A. B. C. D.
二、填空题（共4小题；共14分）
11. 匀强电场是场强大小、方向 的电场，其电场线是 的平行线.
12. 在电场中 点放一电荷量 的点电荷，所受电场力大小 ，则 点电场强度大小为 ，若在 点不放电荷，则 点电场强度大小为 。
13. 关于电场线的说法中，正确的是
A．电场线既能描述电场的方向，也能描述电场的强弱
B．电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹
C．电场线是人们为了使电场形象化而假设的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，它不是实际存在的线
D．电场线是假想出来的一组曲线（或直线），所以它不能用实验方法来模拟
E．一组疏密均匀、指向一致的平行直线的电场线所表示的电场一定是匀强电场
14. 如图所示，带电荷量为 的点电荷与均匀带电薄板相距为 ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中 点处产生的电场强度大小为 ，方向 。（静电力常量为 ）
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 在真空中 点放一个电荷量 的点电荷，直线 通过 点， 、 的距离 ，在 点放一个电荷量 的点电荷，如图所示。
（1）求 处点电荷受到的作用力的大小和方向；
（2）求 处点电荷在 点产生的场强的大小；
（3）拿走 处点电荷后， 处点电荷在 点产生的场强多大
（4）拿走 处点电荷后，若在距 点 的 点再放置电荷量为 的点电荷，求 点的场强。
16. 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为 。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度 竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为 时，带电油滴恰好能以速度 竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为 ，已测量出油滴的直径为 （油滴可看做球体，球体体积公式 ），重力加速度为 。
（1）设油滴受到气体的阻力 ，其中 为阻力系数，求 的大小；
（2）求油滴所带电荷量。
17. 如图所示，真空中带电荷量分别为 和 的点电荷 、 相距 .求在两电荷连线的中垂线上，距 、 两点都为 的 点的电场强度的大小和方向。
答案
第一部分
1. B
【解析】匀强电场中电场线的方向就是电场强度方向，所以 点场强方向向右，选项A错误，B正确；正点电荷在 点所受静电力方向与该点的电场强度方向相同，即向右，选项C错误；由于是匀强电场，所以正点电荷在此电场中所受静电力不变，选项D错误。
2. A
【解析】 是电场强度的单位，故A正确；
是电场强度的单位， 不是电场强度的单位，故B错误；
是电势的单位，故C错误；
是电场强度的单位， 不是电场强度的单位，故D错误。
3. B
【解析】磁感线是闭合曲线，在磁体的外部磁感线从磁体的 极出发回到 极，在磁体的内部磁感线从磁体的 极出发回到 极，故A错误；磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线疏的地方磁场弱，磁感线密的地方磁场强，故B正确；磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但磁感线不是真实存在的，故C错误；通电长直导线周围磁场的磁感线是以导线为圆心的同心圆，但不是均匀分布的，越向外磁场越弱，所以磁感线越向外就变得越稀疏，故D错误。
4. B
【解析】电场强度由电场本身决定，是电场的性质，跟试探电荷无关，故ACD错误，B正确。
5. C
【解析】由题图可看出 点处电场线密，电场强度大，，而电场强度的方向为电场线在该点的切线方向，所以方向不同，选项C正确，A、B、D错误。
6. B
【解析】由公式 可得， 与 成正比，比值即等于场强 。
所以在图中可得斜率越大 越大。
7. B
【解析】选B 点电荷在其周围空间激发的电场不是匀强电场，选项A错误；用电场线描述电场时，电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线在某点的切线方向表示场强的方向，选项B正确；电场是物质存在的一种特殊形式，选项C错误；试探电荷放入电场中时，只受到一个方向的作用力，如果电场线相交，试探电荷在该点就有两个受力方向了，与事实不符，选项D错误。
8. D
【解析】点电荷周围的电场的方向由正点电荷指向外，可知 与 点的电场强度的方向不同；
由点电荷的电场强度的公式可得：，，由于 ，所以 ，故选项D正确。
9. B
【解析】本题考查物体的受力干衡条件、电场力的计算等知识点。雨滴受力干衡，则电场力和重力大小相等，有 ，而 ，联立两式。
10. B
【解析】设 电荷带电量为 ，以 电荷为研究对象受力分析，
根据平衡条件得 、 对 的合力与匀强电场对 的力等值反向，即：
所以匀强电场场强的大小为 。
第二部分
11. 处处相同；间隔相等
12. ；
13. ACE
14. ；向左
【解析】 点处的场强由两部分组成，一是点电荷在 处的场强，大小为 ，方向向左；
二是带电薄板在 处的场强，由题知，这两个场强的合场强为零，所以薄板在 处的场强大小为 ，方向向右。
根据对称性可知，薄板在 处的场强为 ，方向向左。
第三部分
15. （1） ，方向由 指向
【解析】根据库仑定律有：，方向由 指向 。
（2）
【解析】。
（3）
【解析】拿走 处点电荷后， 处点电荷在 点产生的场强大小仍为 。
（4） ，方向由 指向
【解析】 处电荷量为 的点电荷在 点产生的场强大小为 ，方向由 指向 ；
则 处电荷量为 的点电荷在 点产生的场强大小也为 ，方向由 指向 。
根据矢量的合成法则，可知 点的场强大小为 ，方向由 指向 。
16. （1）
【解析】油滴速度为 时所受阻力 。
油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，有 ，
则
（2）
【解析】设油滴所带电荷量为 ，油滴受到的电场力 ，油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡，
则油滴所带电荷量
17. ；
【解析】求解方法是分别求出 和 在某点的电场强度大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理求出合电场强度.如图所示，，由矢量图所形成的等边三角形可知， 点的合电场强度 ，方向与 、 的中垂线垂直，即 与 同向，由 同向，由 。
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示是某匀强电场的电场线分布图， 是电场中的一点，下列判断中正确的是
A. 点的电场强度方向向左
B. 点的电场强度方向向右
C. 正点电荷在 点所受静电力的方向向左
D. 正点电荷在此电场中所受静电力沿电场线方向逐渐减小
2. 电场强度的单位是
A. B. C. D.
3. 关于磁场的磁感线，下列说法正确的是
A. 条形磁铁的磁感线从磁铁的 极出发，终止于磁铁的 极
B. 磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线疏的地方磁场弱，磁感线密的地方磁场强
C. 磁感线是客观存在的物质，没画磁感线的地方就表示磁场不存在
D. 通电长直导线周围磁场的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆
4. 在静电场中的某一固定点 处放置一个电荷量为 的试探电荷，其所受静电力为 ， 点的电场强度为 。则关于 点的电场强度，下列说法中正确的是
A. 移去该试探电荷 ， 点的电场强度变为零
B. 移去该试探电荷 ， 点的电场强度不改变
C. 将试探电荷换为 ， 点的电场强度将变为
D. 将试探电荷换为 ， 点的电场强度 的方向发生改变
5. 某静电场的电场线分布如图所示，图中 、 两点的电场强度分别为 和 ，则
A. ，方向不同 B. ，方向相同
C. ，方向不同 D. ，方向相同
6. 图表示一个电场中 、 、 、 四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是
A. 该电场是匀强电场
B. 这四点场强的大小关系是
C. 这四点场强的大小关系是
D. 无法比较这四点场强大小关系
7. 下列对于电场的说法正确的是
A. 点电荷在其周围空间激发的电场是匀强电场
B. 电场线的疏密可以表示电场强弱
C. 电场不是物质存在的形式之一
D. 电场中的两条电场线可以相交
8. 如图， 、 、 三点不在一条直线上，，在 处有一正点电荷。若 、 两点的电场强度分别为 、 ，则
A. ，且方向相同 B. ，且方向相同
C. ，且方向不同 D. ，且方向不同
9. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度约为 。已知—半径为 的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为 ，水的密度为 。则这个雨滴携带的电荷量的最小值约为
A. B. C. D.
10. 如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球 、 和 分别位于边长为 的正三角形的三个顶点上； 、 带正电，电荷量均为 ， 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 ，若 三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为
A. B. C. D.
二、填空题（共4小题；共14分）
11. 匀强电场是场强大小、方向 的电场，其电场线是 的平行线.
12. 在电场中 点放一电荷量 的点电荷，所受电场力大小 ，则 点电场强度大小为 ，若在 点不放电荷，则 点电场强度大小为 。
13. 关于电场线的说法中，正确的是
A．电场线既能描述电场的方向，也能描述电场的强弱
B．电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹
C．电场线是人们为了使电场形象化而假设的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，它不是实际存在的线
D．电场线是假想出来的一组曲线（或直线），所以它不能用实验方法来模拟
E．一组疏密均匀、指向一致的平行直线的电场线所表示的电场一定是匀强电场
14. 如图所示，带电荷量为 的点电荷与均匀带电薄板相距为 ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中 点处产生的电场强度大小为 ，方向 。（静电力常量为 ）
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 在真空中 点放一个电荷量 的点电荷，直线 通过 点， 、 的距离 ，在 点放一个电荷量 的点电荷，如图所示。
（1）求 处点电荷受到的作用力的大小和方向；
（2）求 处点电荷在 点产生的场强的大小；
（3）拿走 处点电荷后， 处点电荷在 点产生的场强多大
（4）拿走 处点电荷后，若在距 点 的 点再放置电荷量为 的点电荷，求 点的场强。
16. 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为 。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度 竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为 时，带电油滴恰好能以速度 竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为 ，已测量出油滴的直径为 （油滴可看做球体，球体体积公式 ），重力加速度为 。
（1）设油滴受到气体的阻力 ，其中 为阻力系数，求 的大小；
（2）求油滴所带电荷量。
17. 如图所示，真空中带电荷量分别为 和 的点电荷 、 相距 .求在两电荷连线的中垂线上，距 、 两点都为 的 点的电场强度的大小和方向。
答案
第一部分
1. B
【解析】匀强电场中电场线的方向就是电场强度方向，所以 点场强方向向右，选项A错误，B正确；正点电荷在 点所受静电力方向与该点的电场强度方向相同，即向右，选项C错误；由于是匀强电场，所以正点电荷在此电场中所受静电力不变，选项D错误。
2. A
【解析】 是电场强度的单位，故A正确；
是电场强度的单位， 不是电场强度的单位，故B错误；
是电势的单位，故C错误；
是电场强度的单位， 不是电场强度的单位，故D错误。
3. B
【解析】磁感线是闭合曲线，在磁体的外部磁感线从磁体的 极出发回到 极，在磁体的内部磁感线从磁体的 极出发回到 极，故A错误；磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线疏的地方磁场弱，磁感线密的地方磁场强，故B正确；磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但磁感线不是真实存在的，故C错误；通电长直导线周围磁场的磁感线是以导线为圆心的同心圆，但不是均匀分布的，越向外磁场越弱，所以磁感线越向外就变得越稀疏，故D错误。
4. B
【解析】电场强度由电场本身决定，是电场的性质，跟试探电荷无关，故ACD错误，B正确。
5. C
【解析】由题图可看出 点处电场线密，电场强度大，，而电场强度的方向为电场线在该点的切线方向，所以方向不同，选项C正确，A、B、D错误。
6. B
【解析】由公式 可得， 与 成正比，比值即等于场强 。
所以在图中可得斜率越大 越大。
7. B
【解析】选B 点电荷在其周围空间激发的电场不是匀强电场，选项A错误；用电场线描述电场时，电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线在某点的切线方向表示场强的方向，选项B正确；电场是物质存在的一种特殊形式，选项C错误；试探电荷放入电场中时，只受到一个方向的作用力，如果电场线相交，试探电荷在该点就有两个受力方向了，与事实不符，选项D错误。
8. D
【解析】点电荷周围的电场的方向由正点电荷指向外，可知 与 点的电场强度的方向不同；
由点电荷的电场强度的公式可得：，，由于 ，所以 ，故选项D正确。
9. B
【解析】本题考查物体的受力干衡条件、电场力的计算等知识点。雨滴受力干衡，则电场力和重力大小相等，有 ，而 ，联立两式。
10. B
【解析】设 电荷带电量为 ，以 电荷为研究对象受力分析，
根据平衡条件得 、 对 的合力与匀强电场对 的力等值反向，即：
所以匀强电场场强的大小为 。
第二部分
11. 处处相同；间隔相等
12. ；
13. ACE
14. ；向左
【解析】 点处的场强由两部分组成，一是点电荷在 处的场强，大小为 ，方向向左；
二是带电薄板在 处的场强，由题知，这两个场强的合场强为零，所以薄板在 处的场强大小为 ，方向向右。
根据对称性可知，薄板在 处的场强为 ，方向向左。
第三部分
15. （1） ，方向由 指向
【解析】根据库仑定律有：，方向由 指向 。
（2）
【解析】。
（3）
【解析】拿走 处点电荷后， 处点电荷在 点产生的场强大小仍为 。
（4） ，方向由 指向
【解析】 处电荷量为 的点电荷在 点产生的场强大小为 ，方向由 指向 ；
则 处电荷量为 的点电荷在 点产生的场强大小也为 ，方向由 指向 。
根据矢量的合成法则，可知 点的场强大小为 ，方向由 指向 。
16. （1）
【解析】油滴速度为 时所受阻力 。
油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，有 ，
则
（2）
【解析】设油滴所带电荷量为 ，油滴受到的电场力 ，油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡，
则油滴所带电荷量
17. ；
【解析】求解方法是分别求出 和 在某点的电场强度大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理求出合电场强度.如图所示，，由矢量图所形成的等边三角形可知， 点的合电场强度 ，方向与 、 的中垂线垂直，即 与 同向，由 同向，由 。
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