1.3静电场电场强度和电场线基础巩固-2021-2022学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册（word版含答案）

1.3静电场 电场强度和电场线基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．下列关于电场线的说法，其中正确的是 （ ）
A．在电场中任意两条电场线一定不相交；
B．顺着电场线方向，电场强度逐渐减少；
C．电荷只受电场力作用，一定沿电场线移动；
D．电场线上某一点的切线方向总是与电荷在该点的受力方向一致．
2．如图所示，表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷，测得试探电荷所受的电场力跟电荷量间的函数关系图象，那么下面说法中正确的是（ ）
A．该电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点场强大小关系是：Ea＞Eb＞Ec＞Ed
C．这四点场强大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec场源是正电荷
D．无法判断a、b、c、d四点场强大小关系
3．下列说法不正确的是（）
A．元电荷是表示跟电子或质子所带电量数值相等的电量
B．电场线是假想的，它们一定不会相交
C．元电荷就是点电荷
D．电场线越密，电场强度越大；沿着电场线方向，电势越来越低
4．如图所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则（ ）
A．正电荷放在a点静止释放，在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致
B．同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力小
C．a点的电场强度较大
D．电荷在a点受到电场力方向必定与场强方向一致
5．某电场的电场线分布如图所示，下说法正确的是（　　）
A．该电场线是由负点电荷形成的
B．若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点
C．c点的电场强度小于b点的电场强度
D．a点和b点电场强度方向相同
6．关于电场、电场强度、电场线，下列说法中正确的是（ ）
A．电场分布在电荷周围，看不见，摸不着，是人们为了解释电现象而引入的一种手段
B．电场线也是为了形象描述电场而假想的曲线
C．电场线在密集处可能相交
D．电场中某点电场强度的大小与放入该点的试探电荷的电荷量成反比
7．下列说法符合史实的是
A．牛顿发现了行星运动定律
B．卡文迪许发现了万有引力定律
C．库仑利用扭秤实验测出了引力常量的数值
D．历史上，是法拉第首先提出“电场”的概念
8．在静电场中，一带正电的点电荷在只受到电场力作用下，从点由静止开始运动到点，下列图中能反映该过程中点电荷所受电场力始终增大的是（　　）
A． B．
C． D．
9．下列说法中正确的是 ( )．
A．由知，电场中某点的电场强度与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B．公式和对于任何静电场都是适用的
C．电场中某点的电场强度方向即检验电荷在该点的受力方向
D．电场中某点的电场强度等于，但与检验电荷的受力大小及带电量无关
10．如图所示，O是等量异种点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D在两电荷连线上，也关于O点对称。则（　　）
A． B、C两点场强大小相等，方向相反
B．A、D两点场强大小和方向都相同
C．B、O、C三点比较，O点场强最大
D．E、O、F三点比较，O点场强最小
11．如图所示，一正电荷在电场中由M到N做加速运动且加速度越来越大，那么它是在下列哪个电场中运动（ ）
A． B．
C． D．
12．AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O．将电量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示，此时圆心O处电场强度为E．要使圆心处的电场强度大小为E，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q（　）
A．应放在A点， B．应放在B点，
C．应放在C点， D．应放在D点，
13．A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线如图所示，图中C点为两点电荷连线的中点，D为中垂线上的一点，电场线的分布左右对称。下列说法正确的是（ ）
A．这两个电荷可能是等量异种电荷
B．电场中的电场线是客观存在的
C．电子从C点运动到D点，电场力做负功
D．电子从C点运动到D点，所受电场力变小
14．如图所示，电荷均匀分布在半球面上，半球面上所有电荷在这半球的中心口处电场强度大小等于E。两个平面通过同一条直径，两平面之间的夹角为60°，从半球中分出一部分球面。则所分出的这部分球面上（在“小瓣”上）的电荷在圆心O处产生的电场强度大小等于（　　）
A． B． C． D．
15．已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同．如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R．现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为V=πr3，则A点处场强的大小为：（ ）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B为电场中的两点。A点的电场强度_____B点的电场强度。若将一个带正电的点电荷分别放在A、B两点，则该点电荷在A点受到的电场力_____在B点受到的电场力。（均填“大于”或“小于”）。
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．关于静电场的基本概念，判断是否正确，对的标明√，不对的标明×，不对的改正：
（1） 根据公式U=Ed知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就越大。（______） ___________
（2）静电力做功，与具体的路径无关，只与初末位置有关。（______）___________
（3）电场中电场强度为零的地方电势不一定为零。（______）___________
（4）带电粒子一定从电势能大的地方向电势能小的地方移动。（______）___________
（5）电势是标量，有正负，电势的正负表示大小。（______）___________
19．演绎式探究——探究点电荷的电场强度
如果带电体间的距离比它们的大小大得多，这样的带电体可以看成是点电荷。
（1）实验发现，带电量分别为q1、q2的两个点电荷距离为r时，它们之间的作用力F＝k，其中k为常量。当q1和r一定时，F与q2之间的关系图象可以用图甲中的图线________来表示。
（2）磁体周围存在磁场，同样，电荷周围也存在电场。电场对放入其中的电荷产生电场力的作用。点电荷q1与q2之间的作用力实际是q1（或q2）的电场对q2（或q1）的电场力。物理学中规定：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值，叫做该点的电场强度，用E表示，则E＝_______。
如图乙所示，在距离点电荷Q为r的A点放一个点电荷q，则点电荷q受到的电场力F＝_______，点电荷Q在A点产生的电场强度EA＝_______。
（3）如果两个点电荷同时存在，它们的电场会互相叠加，形成合电场。如图丙所示，两个互成角度的电场强度E1和E2，它们合成后的电场强度E用平行四边形的对角线表示。如图丁所示，两个点电荷Q分别放在A、B两点，AC=BC= ,AB=它们在C点产生的合电场强度为E合大小为_______
三、综合题（共4题）
20．如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L．若将电荷量均为＋q的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量为k，求：
(1)两点电荷间的库仑力大小；
(2)C点的电场强度.
21．类比是一种重要的科学思想方法。在物理学史上。法拉第通过类比不可压缩流体中的流速线模出用电场线来描述电场。
（1）静电场的分布可以用电场线来形象描述，已知静电力常量为k。
①真空中有一电荷量为Q的正点电荷，其周围电场的电场线分布如图1所示。距离点电荷r处有一点P，请根据库仑定律和电场强度的定义，推导出P点场强大小E的表达式：
②如图2所示，若在A、B两点放置的是电荷量分别为+和-的点电荷，已知A、B间的距离为2a，C为A、B连线的中点，求C点的电场强度的大小的表达式，并根据电场线的分布情况比较和的大小关系，说明原因。
（2）有一足够大的静止水域，在水面下足够深的地方放置一大小可以忽略的球形喷头，其向各方向均匀喷射水流。稳定后水在空间各处流动速度大小和方向是不同的，为了形象地描述空间中水的速度的分布，可引入水的“流速线”。水不可压缩，该情景下水的“流速线”的形状与图1中的电场线相似，箭头方向为速度方向，“ 流速线”分布的疏密反映水流速的大小。已知喷头单位时间喷出水的体积为Q，推导喷头单独存在时，距离喷头为r处水流速大小v的表达式。
22．如图所示，一个挂在丝线下端带正电的小球B，静止在图示位置。若固定的带正电小球A（可看作点电荷）的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，θ=30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中。
（1）试求A、B两球间的距离r。
（2）带电小球A在图中B球静止位置处产生的电场强度大小和方向。
23．一个电场区域中有如图所示的电场线，画出在a处的场强E的方向和负电荷在b处所受电场力F的方向____．
参考答案
1．A
2．C
3．C
4．C
5．C
6．B
7．D
8．B
9．D
10．B
11．C
12．A
13．C
14．C
15．B
16．大于 大于
17．
18．× 根据公式U=Ed知，在匀强电场中两点间在电场方向的距离越大，电势差就越大 √ 无 √ 无 × 带电粒子不一定从电势能大的地方向电势能小的地方移动 √ 无
19．c
20．（1）（2）,方向沿y轴正方向
21．（1）①；②；q1＞q2；（2）
22．（1）；（2），水平向右
23．如图所示：