选修3-1 习题课：电场力的性质 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-1 习题课：电场力的性质 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 148.1KB | ||
| 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 05:16:05 | ||
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文档简介
选修3-1 习题课：电场力的性质 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 两个分别带有电荷量 和 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为 的两处，它们之间库仑力的大小为 ，两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则两球间库仑力的大小为
A. B. C. D.
2. 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
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. 电场强度的单位是
A. B. C. D.
5. 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
6. 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
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. 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
9. 如图所示， 是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中 、 、 等位置，通过比较小球在不同位置所受带电体的作用力 的大小来研究带电体之间的相互作用规律（可认为物体与小球始终在同一水平面上）。丝线与竖直方向的夹角为 ，物体 所带电荷量为 ，小球所带电荷量为 、质量为 ，重力加速度大小为 。关于本实验的下列说法中，正确的是
A. 由小球受力平衡可知 ，故 的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度 来表示
B. 保持小球电荷量不变，依次将小球悬挂于 、 、 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 与物体 和小球间距离成反比
C. 保持小球悬挂于位置 ，减少 所带的电荷量 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 与 所带电荷量 成正比
D. 保持小球悬挂于位置 ，减少小球所带的电荷量 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 与小球所带电荷量 成正比
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. 用来形象描述静电场分布的曲线是 ；通常用 来描述电场的能的性质。
12. 匀强电场是场强大小、方向 的电场，其电场线是 的平行线.
13. 在真空中，电荷量分别是 和 的两个点电荷相距 ，它们之间的库仑力大小是 。
14. 如图，两个带相等电荷量的检验电荷分别放在某点电荷电场中的 、 两点，受电场力大小为 ，方向互相垂直，则两检验电荷为 电荷（选填“同种”、“异种”或“无法确定”）；若 是 的中点，把 处的检验电荷沿 连线移动至 处，整个过程该电荷电势能变化情况为 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 根据电场线的特点，在图中完成以下要求：
（1）图（）为电场中一条电场线，在电场线的 、 点上分别放置电荷 和 。画出两电荷所受电场力的方向。
（2）在图（）所示的电场中，比较 、 两处电场的强弱。
（3）图（）中所示是描述电场的一根电场线，请在图上画出B点的电场强度方向。如果在 点放一个负电荷，请画出该电荷在 点受到的电场力方向。
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. 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。
答案
第一部分
1. C
【解析】相距为 时，根据库仑定律得：，两小球相互接触后各自带电荷量均为 ，此时有 ，选项C正确，A、B、D错误。
2. 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。
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. 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。
5. 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。
6. 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。
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. 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。
9. A
【解析】由小球受力平衡可知 ，故 的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度 来表示，选项A正确；保持小球电荷量不变，依次将小球悬挂于 、 、 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 随着物体 和小球间距离的增大而减小，但是不能说明 与该距离成反比，选项B错误；保持小球悬挂于位置 ，减少 所带的电荷量 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 随 的减小而减小，但是不能说明 与 成正比，选项C错误；保持小球悬挂于位置 ，减少小球所带的电荷量 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 随小球所带电荷量的减小而减小，但是不能说明 与小球所带电荷量 成正比，选项D错误。
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. 电场线；电势
12. 处处相同；间隔相等
13.
14. 异种；先减小后增大，最后与原来电势能相等
第三部分
15. （1） 略
（2） 略
（3） 略
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. （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 。
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 两个分别带有电荷量 和 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为 的两处，它们之间库仑力的大小为 ，两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则两球间库仑力的大小为
A. B. C. D.
2. 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
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. 电场强度的单位是
A. B. C. D.
5. 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
6. 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
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. 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
9. 如图所示， 是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中 、 、 等位置，通过比较小球在不同位置所受带电体的作用力 的大小来研究带电体之间的相互作用规律（可认为物体与小球始终在同一水平面上）。丝线与竖直方向的夹角为 ，物体 所带电荷量为 ，小球所带电荷量为 、质量为 ，重力加速度大小为 。关于本实验的下列说法中，正确的是
A. 由小球受力平衡可知 ，故 的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度 来表示
B. 保持小球电荷量不变，依次将小球悬挂于 、 、 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 与物体 和小球间距离成反比
C. 保持小球悬挂于位置 ，减少 所带的电荷量 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 与 所带电荷量 成正比
D. 保持小球悬挂于位置 ，减少小球所带的电荷量 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 与小球所带电荷量 成正比
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. 用来形象描述静电场分布的曲线是 ；通常用 来描述电场的能的性质。
12. 匀强电场是场强大小、方向 的电场，其电场线是 的平行线.
13. 在真空中，电荷量分别是 和 的两个点电荷相距 ，它们之间的库仑力大小是 。
14. 如图，两个带相等电荷量的检验电荷分别放在某点电荷电场中的 、 两点，受电场力大小为 ，方向互相垂直，则两检验电荷为 电荷（选填“同种”、“异种”或“无法确定”）；若 是 的中点，把 处的检验电荷沿 连线移动至 处，整个过程该电荷电势能变化情况为 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 根据电场线的特点，在图中完成以下要求：
（1）图（）为电场中一条电场线，在电场线的 、 点上分别放置电荷 和 。画出两电荷所受电场力的方向。
（2）在图（）所示的电场中，比较 、 两处电场的强弱。
（3）图（）中所示是描述电场的一根电场线，请在图上画出B点的电场强度方向。如果在 点放一个负电荷，请画出该电荷在 点受到的电场力方向。
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. 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。
答案
第一部分
1. C
【解析】相距为 时，根据库仑定律得：，两小球相互接触后各自带电荷量均为 ，此时有 ，选项C正确，A、B、D错误。
2. 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。
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. 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。
5. 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。
6. 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。
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. 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。
9. A
【解析】由小球受力平衡可知 ，故 的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度 来表示，选项A正确；保持小球电荷量不变，依次将小球悬挂于 、 、 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 随着物体 和小球间距离的增大而减小，但是不能说明 与该距离成反比，选项B错误；保持小球悬挂于位置 ，减少 所带的电荷量 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 随 的减小而减小，但是不能说明 与 成正比，选项C错误；保持小球悬挂于位置 ，减少小球所带的电荷量 ，发现丝线偏离竖直方向的角度 越来越小，说明 随小球所带电荷量的减小而减小，但是不能说明 与小球所带电荷量 成正比，选项D错误。
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. 电场线；电势
12. 处处相同；间隔相等
13.
14. 异种；先减小后增大，最后与原来电势能相等
第三部分
15. （1） 略
（2） 略
（3） 略
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. （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 。
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