1.3静电场 电场强度和电场线 课时提升练（word版含答案）

1.3静电场 电场强度和电场线 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．如图所示，电荷量为和的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR=3RQ。则（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示,正方形的边长为,B、D两顶点上同定着两个点电荷,若在顶点C上放置一带电量为+Q的点电荷,则A点场强恰好为零,若将该点电荷移至正方形中心处,则A点场强为( )
A．,由A指向C
B．,由C指向A
C．,由A指向C
D．,由C指向A
3．如图所示，真空中有两个固定点电荷、。所带电荷量分别为和。、间的距离为，已知静电力常量为，则中点的电场强度的大小和方向为（　　）
A．，由指向 B．，由指向
C．，由指向 D．，由指向
4．单位为J/m的物理量是（　　）
A．力 B．功 C．动能 D．电场强度
5．内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示，岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（　　）
A．在A、O、B三点中，O点电场强度最大
B．在A、O、B三点中，O点电场强度最小
C．A、B两点电场强度相同
D．A点电场强度比B点大
6．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
7．某电场中的一条电场线如图所示，A、B是这条电场线上的两个点，两点的场强大小分别为、，则可以确定的是（　　）
A． B．
C． D．A、B两点的电场方向相同
8．在电场中的某点放入电荷量为的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（　　）
A．大小为，方向和E相反 B．大小为E，方向和E相同
C．大小为，方向和E相同 D．大小为E，方向和E相反
9．图示为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（　　）
A．这个电场可能是负点电荷形成的
B．点处的场强为零，因为那里没有电场线
C．点电荷在点所受到的电场力比在点所受电场力大
D．负电荷在点时受到的电场力的方向沿点切线向下
10．如下几个电场线分布图中，表示匀强电场的是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图所示，真空中有两个点电荷Q1 =+10×10-8 C，Q2 =+4.0×10-8C，分别将他们固定在x坐标轴上的x=0和x=6cm位置，则下列说法正确的是（　　）.
A．在x=1.2cm处场强为0
B．在x轴上有一个场强为0的点
C．x轴上x<6cm的区域内场强方向为x轴的正方向
D．x轴上x<6cm的区域内场强方向为x轴的负方向
12．两个点电荷放在B、C两点，它们形成的电场中，电场线分布如图中实线所示，在两点电荷的连线上还有A、D两点，且AB=BC=CD，下列说法中正确的是（　　）
A．两个点电荷为异种电荷 B．电荷在A点所受电场力可能为零
C．D点和A点电势相等 D．沿BC中垂线移动电荷，电场力不做功
13．如图所示，在两等量异种电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、c关于MN对称，b是两电荷连线的中点，d位于两电荷的连线上，以下判断正确的是（　　）
A．b点场强大于d点场强
B．b点场强小于d点场强
C．正电荷q在a、c两点受电场力相同
D．负电荷沿MN移动时，所受电场力的方向不变
14．如图所示，在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，已知a点的电场强度大小为E，方向与ab连线成30°角，b点的电场强度方向与ab连线成120°角，下列说法正确的是（　　）
A．点电荷Q带正电
B．点电荷Q带负电
C．b点的电场强度大小为
D．b点的电场强度大小为3E
15．下列有关物理学概念说法正确的有（　　）
A．匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动
B．物体机械能的变化量取决于所受合外力做功多少
C．行星绕恒星运动轨道为椭圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小与行星的质量和速度无关
D．是电场强度的定义式，F是放入电场中电荷所受的电场力，是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场
二、解答题
16．如图所示，一根长为l的绝缘细绳吊着一个质量为m、电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，细绳与竖直方向的夹角为30°，重力加速度为g，求：
（1）小球受到的静电力大小；
（2）这个匀强电场的电场强度大小。
17．在一个点电荷的电场中，坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、两点的试探电荷受到的电场力方向都跟轴的正方向相同，电场力跟试探电荷所带电荷量的关系图象如图所示，放在A点的电荷带正电，放在点的电荷带负电。求：
（1）点的电场强度的大小和方向；
（2）试判断点电荷的电性，并说明理由；
（3）点电荷的位置坐标。
参考答案
1．B
【详解】
已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，则和带同种电荷，根据点电荷的电场强度公式得
解得
故选B。
2．B
【详解】
在顶点C上放置一带电量为+Q的点电荷,则A点场强恰好为零，则BD在A点产生场强与C在A产生场强等大反向
由A指向C，将该点电荷移至正方形中心处，A点场强为
由C指向A
故选B。
3．B
【详解】
M、N的距离为2L，M点在O点的电场强度大小为
方向由O到N；N点在O点的电场强度大小为
方向由O到N；则O点的电场强度大小为
方向由O到N；
故选B。
4．A
【详解】
根据功的定义式可知
则有
因N是力的单位，故单位为J/m的物理量是力。
故选A。
5．B
【详解】
AB．两等量正离子在O点的合场强为0，两等量负离子在O点的合场强为0，则四个离子的在O点合场强为0，所以A错误，B正确；
CD． A、B两点电场强度大小相等，方向相反，所以CD错误；
故选B。
6．C
【详解】
A．由电场线分布可知，这两个电荷是等量正电荷，故A错误；
B．电场中的电场线是为了方便、准确描述电场而人为设想的，并不是客观存在的，故B错误；
C．沿电场线分布，电势降低，且电子在电势低的地方电势能大，因此电子从C到D，电势能增大，则电场力做负功，故C正确；
D．由等量同种电荷中垂线的场强分布是先变大后变小可知，从C到D，电场强度可能增大也可能先变大后变小，电场力可能变大也可能先变大后变小，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
一条电场线无法确定电场强度的大小，由图可知，A、B两点的电场方向相同，故D正确，ABC错误。
故选D。
8．B
【详解】
电场强度E是描述电场本身性质的物理量，与试探电荷的电荷量及电性无关，故电场强度E保持不变，此时测得该点的电场强度大小仍为E，方向和E相同，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．负点电荷电场的电场线是直线，则这个电场不可能是负点电荷形成的，选项A错误；
B．C点处虽然没画电场线，但是该点的场强不为零，选项B错误；
C．电场线的疏密反映场强的大小，可知A点场强比B点场强大，则点电荷q在A点所受到的电场力比在B点所受电场力大，选项C正确；
D．B点的场强方向沿B点的切线方向向下，则负电荷在点时受到的电场力的方向沿点切线向上，选项D错误。
故选C。
10．D
【详解】
匀强电场是方向相同等间距的平行线。A是等量异种点电荷形成的电场，B是等量同种点电荷形成的电场，C是正的点电荷形成电场，ABC在形成的电场大小和方向都有变化不是匀强电场，只有D是方向相同等间距的平行线，是匀强电场，故ABC错误，D正确。
故选D。
11．B
【详解】
AB．根据点电荷电场的方向，在0~6cm间有一处电场为零，有
解得
A错误，B正确；
CD．在x<0，场强沿着x的负方向；在，场强沿着x的正方向；在，场强沿着x的负方向；在x>6cm的区域场强沿着x的正方向，CD错误。
故选B。
12．A
【详解】
A．由电场线的分布特点可知，两个点电荷应为异种电荷，故A正确；
B．电场线的疏密程度反应电场的强弱，结合题图可知B位置点电荷的电荷量大于C位置点电荷的电荷量，因此A点合场强不可能为零，故B错误；
C．A点靠近B点的电荷，D点靠近C点的电荷，而B、C两位置的电荷为异种电荷，因此D点和A点电势一定不相等，故C错误；
D．由题图可知BC中垂线上电场线的切线方向不是水平的，因此沿BC中垂线移动电荷，电场力做功，故D错误；
故选A。
13．BD
【详解】
AB．由等量异种电荷产生的电场的电场线可以知道
Ed＞Eb
选项A错误，B正确。
C．由于该电场关于中垂线对称，a、c两点场强大小相等，故正电荷在a、c两点受电场力大小相等，但由于a、c两点场强方向不同，故电场力方向不同，选项C错误。
D．MN上场强方向垂直MN向右，负电荷在MN上受电场力方向始终垂直MN向左，选项D正确。
故选BD。
14．BD
【详解】
AB.点电荷电场的电场线从同一点发出或终止于同一点，则点电荷Q带负电，故A错误，B正确；
CD.由几何关系得：b点与电荷的距离为d，a点与电荷的距离为d，则b点的电场强度大小为3E，故C错误，D正确。
故选BD。
15．CD
【详解】
A．匀速圆周运动是速度大小不变的变加速曲线运动，加速度方向不断指向圆心，故A错误；
B．物体机械能的变化量取决于除重力（或弹簧弹力）外其它力所做功多少，故B错误；
C．行星绕恒星运动轨道为椭圆形，由万有引力提供向心力
得
则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小与行星的质量和速度无关，故C正确；
D．是电场强度的定义式，F是放入电场中电荷所受的电场力，是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场，故D正确。
故选CD。
16．（1）；（2）
【详解】
（1）设小球受到的静电力为F，绳子拉力为T，由平衡条件得
联立解得
（2）匀强电场的大小为
17．（1），方向沿轴负方向；（2）带负电荷，理由见解析；（3）
【详解】
（1）根据电场强度的定义式可知图像的斜率表示电场强度，则点的电场强度大小为
由于负电荷在B点所受电场力沿x轴正方向，所以EB沿轴负方向。
（2）同（1）理可知A点场强方向沿x轴正方向，由此可推知电荷应位于A、B两点之间，则Q带负电荷。
（3）由题图可知A点的电场强度大小为
方向沿轴正方向。
设点电荷的位置坐标为，则
联立解得