1.3静电场 电场强度和电场线 课时提升过关练（word版含答案）

1.3静电场 电场强度和电场线 课时提升过关练（含解析）
一、选择题
1．关于电场和电场线，下列说法中正确的是（　　）
A．匀强电场的电场线可以弯曲
B．电场是电荷周围空间实际存在的物质
C．在某电场中，电场线越密集的地方，电场强度越小
D．电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型
2．关于物理学史，下列说法中错误的是（　　）
A．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
B．英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场
C．卡文迪许测出引力常量G的值，从而提出了万有引力定律
D．库仑利用扭秤装置得出了库仑定律
3．如图所示，边长为l的正三角形ABC的三个顶点上各有一点电荷，B、C两点处的电荷所带电荷量均为+q，A点处的点电荷所带电荷量为+3q，则BC边中点D处的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
4．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
5．在场强为的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，a、b、c、d为圆周上四点，如图所示。在O点固定一带电荷量为＋Q的点电荷，则a、b、c、d各点合场强的大小为（　　）
A． B． C． D．
6．如图，在绝缘水平面上A、B两点分别固定着两个电荷量均为Q=+2.0l0-7C的点电荷，P是A，B连线中垂线上的一点，且AP=BP=0.3m，角，已知静电力常量为k=9.0l09N.m2/C2，则P点场强的大小和方向为（　　）
A．E=2104V/m，垂直OP向右
B．E=2104V/m，沿OP向上
C．E=104V/m，垂直OP向右
D．E=104V/m，沿OP向上
7．下列关于电荷在电场、磁场中受力的说法，正确的是（　　）
A．电荷在电场中一定受电场力 B．运动电荷在磁场中一定受洛伦兹力
C．通电导线在磁场中一定受安培力 D．洛伦兹力可以对运动电荷做正功
8．如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是（　　）
A．这个电场可能是负点电荷的电场
B．A点的电场强度小于B点的电场强度
C．A、B两点的电场强度方向不相同
D．负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点的切线方向
9．如图所示,为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的点放一个负点电荷(不计重力),由静止释放后,下列说法中正确的是( )
A．点电荷在从点到点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B．点电荷在从点到点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C．点电荷运动到点时加速度为零，速度达最大值
D．点电荷越过点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零
10．如图所示，实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线，虚线为带正电的粒子仅在电场力作用下从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是（ ）
A．点电荷Q1、Q2均为正电荷
B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量
C．该粒子在A点的加速度大于在B点的加速度
D．该粒子在A点的速度小于在B点的速度
11．下列有关物理学史实正确的是（　　）
A．开普勒提出了日心说
B．牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量G
C．法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场
D．亚里士多德提出“力是改变物体运动状态的原因”
12．如图所示，中，，。两正点电荷固定在A、B两点电荷量为q的试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直，大小为F，，。则D点的场强大小为（　　）
A． B． C． D．
13．真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示，以下判断正确的是（　　）
A．点电荷M、N一定为同种点电荷
B．点电荷M、N一定为异种点电荷
C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2：1
D．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4：1
14．如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内的空气电离，电离出的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。就此示意图，下列说法正确的是（　　）
A．N接电源的正极
B．M接电源的正极
C．电场强度EB>EA
D．电场强度EB＜EA
15．在静电场中a、b两点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图线可知（　　）
A．a、b两点可能在同一条电场线上 B．两点场强大小关系是Ea>Eb
C．两点场强方向可能不相同 D．以上答案都不对
二、解答题
16．如图所示，在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m。求：
（1）电场中A点场强；
（2）将电荷量q=2×10-8C的负电荷放在A点受力大小为多少；方向指向那里。（）
17．如图所示，轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，，求：
（1）小球所受电场力F的大小；
（2）剪断细线，求剪断细线后2s末的速度。
参考答案
1．B
【详解】
A．匀强电场的电场线一定是直线，故A错误；
B．电场是电荷周围空间实际存在的物质，故B正确；
C．在某电场中，电场线越密集的地方，电场强度越大，故C错误；
D．电场不是理想模型，而是真实存在的，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】
A．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的，故A正确，不符合题意；
B．英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场，故B正确，不符合题意；
C．卡文迪什通过实验推算出来引力常量的值，牛顿提出了万有引力定律，故C错误，符合题意；
D．库仑利用扭秤装置得出了库仑定律，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．A
【详解】
根据点电荷的电场强度公式得
D处的电场强度大小为
故选A。
4．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。
5．D
【详解】
根据点电荷场强公式，则点电荷+Q在圆上各点产生的场强大小均为
与外界竖直向上的匀强电场大小相等，由场强叠加可知
故ABC错误，D正确。
故选D。
6．B
【详解】
P点场强是两个正点电荷在P点产生的场强的矢量和，两个点电荷在P点产生的场强大小相等，为
由几何关系得P点场强
代入数据联立解得
沿OP向上，故B正确，ACD错误。
故选B。
7．A
【详解】
A．电场的基本性质是对放入电场中的电荷有力的作用，所以带电粒子在电场中一定受电场力作用，故A正确；
B．电荷运动方向与磁场方向平行时，电荷不受洛伦兹力作用，故B错误；
C．通电导线在磁场中平行放置时，不受安培力作用，除此之外，都存在安培力，当通电导线与磁场垂直放置时，安培力处于最大值，故C错误；
D．根据左手定则可知，洛伦兹力垂直于速度的方向，所以其力不改变速度的大小，也不会对电荷做功，故D错误。
故选A。
8．C
【详解】
A．这个电场不是负点电荷的电场，因为点电荷的电场线都是直线，A错误；
B．电场线越密的地方电场强度越大，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，B错误；
C．电场强度的方向沿着电场线的切线方向，A、B两点的电场强度方向不相同，C正确；
D．负电荷在B点处受到的电场力的方向与B点的切线方向相反，D错误。
故选C。
9．C
【详解】
因中垂线上半部分的各点合场强方向相同，均为O指向P，而O至无穷远处场强先增大后减小，场强最大的位置有可能在OP之间，也可能在OP的延长线上，所以负点电荷从P至O的过程一直加速，到O时v最大，而加速度的大小可能逐渐减小，也可能先增大后减小，故加速度的大小变化无法确定，同理点电荷越过点后，速度越来越小， 加速度的大小变化无法确定，故C正确，ABD错误；
故选C。
10．C
【详解】
A．根据电场线分布情况可知，点电荷Q1、Q2可能均为正电荷，也可能均为负电荷，A错误；
B．Q2处电场线比Q1处密集，所以Q2的电荷量大于Q1的电荷量，B错误；
C．电场线越密处，电场力越大，加速度越大，A处电场线比B处密集，所以该粒子在A点的加速度大于在B点的加速度，C正确；
D．该粒子的轨迹向下弯曲，电场力向下，电场力的方向与速度方向成钝角，速度减小，所以在A点的速度大于在B点的速度，D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．哥白尼提出了日心说，故A错误；
B．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量G，故B错误；
C．法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场，故C正确；
D．伽利略通过理想实验指出“力是改变物体运动状态的原因”，故D错误。
故选C。
12．A
【详解】
设A、B两点电荷量分别为QA、QB，则试探电荷C受到A、B两点电荷的电场力分别为
如图假设C带负电，则其受力如图，合力为F，垂直于AB，由几何关系
解得
因为
所以
则A、B在D点产生的场强分别为
所以
故A正确。
故选A。
13．AD
【详解】
AB．由图可知，当x = 2a处，场强为零，可知两个点电荷在此处产生的场强等大反向，故点电荷M、N一定为同种点电荷，故A正确，B错误；
CD．由点电荷场强
在x = 2a处
得
故C错，D对。
故选AD。
14．AC
【详解】
AB．电子附着在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电荷，因此可知N接电源正极，A正确，B错误；
CD．金属棒与金属管可看成圆柱电极与圆环电极，电场线分布情况如图所示
由图可知金属棒附近的B点处电场线较密，而靠近金属管壁的A点处电场线较疏，故B处场强比A处场强大，即EB>EA，C正确，D错误。
故选AC。
15．AB
【详解】
A．由题图可读出，放置在a点是正电荷，放置在b点是负电荷，且两电荷在两点受到电场力的方向相反。所以a、b两点可能在同一条电场线上，故A正确；
B．根据
可知，图线的斜率表示该点的电场强度，可知
故B正确；
CD．根据正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同，负电荷与所受电场强度方向相反，可知a、b两点的场强方向相同，故CD错误。
故选AB。
16．（1），方向水平向右 ；（2）F=5.4×10-4N，水平向左。
【详解】
（1）真空中点电荷和的电场在A点的场强分别为和，它们大小相等，方向如图所示
合场强、场强、场强向上平移后的矢量三者构成一正三角形，故与平行，且有
方向水平向右；
（2）电场力的大小为
F=Eq=5.4×10-4N
因电荷带负电，故方向是水平向左。
17．（1）；（2）
【详解】
（1）根据电场强度定义式可知，小球所受电场力大小为
（2）小球受重力mg，绳的拉力T和电场力F作用，如图所示
根据共点力平衡条件和图中的几何关系有
解得
由牛顿第二定律可得
解得
2s后的速度为