9.3电场电场强度 课后练习（word版含答案）

9.3电场电场强度
一、选择题（共14题）
1．某区域的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，下列判断正确的是（　　）
A．EAEB
B．EAEB
C．EA=EB
D．EAEB
2．物理学中有多种研究问题的方法，下列有关研究方法的叙述中错误的是
A．将实际的物体抽象为质点采用的是建立理想模型法
B．探究加速度a与力F、质量m之间的关系时，采用了控制变量法
C．定义电场强度的概念，采用的是比值定义法
D．伽利略比萨斜塔上的落体实验，采用的是理想实验法
3．某电场的电场线如图所示，a、b是电场中的两点，下列说法正确的是( )
A．无电场线的地方电场强度为零
B．a、b两处的电场方向相同
C．a处的电场强度大于b处的电场强度
D．该电场线是匀强电场的电场线
4．下列关于电场强度与两个表达式的说法中正确的是（　　）
A．都只适用于点电荷产生的电场
B．都适用于任何电场
C．式中的q和Q都必须是点电荷
D．式中的q和Q都是产生电场的电荷的电荷量
5．对于静电场的电场线，下列说法正确的是
A．电场中某点电场强度的方向是沿该点电场线的切线方向
B．电场中的两条电场线可能相交
C．电场线是电场中实际存在的
D．电场线是带电粒子在电场中运动的轨迹
6．如图所示甲中的AB是一点电荷的电场线，图乙是放在电场线上C、D处试探电荷与所受到的电场力间的函数图线，下列说法正确的是(　 　)
A．场源电荷带正电，位于CD之间 B．场源电荷带正电，位于B侧
C．场源电荷带负电，位于A侧 D．场源电荷带负电，位于CD之间
7．对于和两个公式，下列说法正确的是（　　）
A．适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和试探电荷所受的F一致
B．E随q的增大而减小，随Q的增大而增大
C．q表示电场中试探电荷的电荷量、Q表示场源电荷的电荷量
D．拿走电量为Q的电荷后，场强E保持不变
8．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）
A． B．
C． D．
9．如图甲所示，足够大的绝缘水平面上静止放置有一质量、带正电且电荷的小滑块，从时刻开始，空间加上一个如图乙所示的周期性变化的电场（向右为场强E的正方向）。已知小滑块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度，小滑块可视为质点，运动过程中电量保持不变，则下列说法正确的是（　　）
A．小滑块在内加速度的大小为 B．小滑块在内加速度的大小为
C．小滑块在14s末的速度大小为 D．小滑块在前14s内的位移大小为28m
10．如图所示，在A点放有电荷量为的点电荷，在B点放有电荷量为的点电荷，在它的连线上有a、b两点，且，设a、b两点的电场强度分别为、，则（ ）．
A． B． C．方向向左 D．方向向左
11．如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，，现在A、B两点放置两点电荷、，测得C点场强的方向与AB平行，且水平向左，则以下判断正确的是（　　）
①带正电 ②带负电 ③带正电 ④带负电
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
12．在如图所示水平向右的电场中，带电粒所受力的方向说法正确的是(　　)
A．a点放正电荷，电荷所受电场力方向水平向右
B．a点放正电荷，电荷所受电场力方向水平向左
C．a点放负电荷，电荷所受电场力方向水平向右
D．a点放负电荷，电荷所受电场力方向水平向左
13．如图所示，在光滑的绝缘水平面上固定两个等量同种点电荷、，在连线上的点由静止释放一带电滑块（可视为质点），滑块由静止向右运动的最右点为点（图中未画出）。则以下判断正确的是（　　）
A．滑块一定带的是与、异种的电荷 B．滑块的电势能一定是先减小后增大
C．滑块的动能与电势能之和一定减小 D．间距离等于间距离
14．如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点由静止释放一带负电的粒子（重力不计）则该粒子（　　）
A．从P到O，加速度可能先增再减 B．从P到O，加速度可能先减后增
C．从P到O，速度一直增加 D．从P到O，速度一直减小
二、填空题
15．图为某电场的部分电场线。由图可知A、B两点的场强大小EA_____EB（选填“>”、“<”或“＝”），电场中的A点放入一个带电荷量为的负电荷，所受电场力大小为，方向水平向左。则A点的电场强度E =_____________N/C，若将该电荷撤走，则A点的电场强度E = __________N/C
16．如图为某电场中的几条电场线，电场中有A、B两点，其中场强较大的是_____点，若在A、B两点分别放上异号的电荷q和q，则_____点上电荷所受的电场力较大
17．如图所示, A、B是带等量异种电荷Q的带电体，O点是AB连线的中点，C点是AB连线中垂线上的一点，A、B、C构成一个等边三角形，边长为r，则O点场强大小为__________，C点的场强大小为_________．
18．真空中有两个点电荷，它们的电量分别为Q和-Q，相距为L，则们连线中点处的电场强度为_________________
三、综合题
19．质量为m=1kg的带电小球用细绳系住悬挂于匀强电场中，如图所示，静止时θ角为60°，已知E=2N/C，取g＝10 m/s2。问：
（1）小球受到的电场力大小是多少？
（2）小球带何种电？电荷量是多少？
20．如图所示，半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为的电荷，另一电荷量为的点电荷放在球心处，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受静电力的大小为多少？方向如可？（已知静电力常量为k）
21．如图所示，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在O点，放在匀强电场中，在图示位置处于平衡状态。匀强电场场强的大小为E，方向水平向右，求小球的带电性质和带电量。
22．如图，在倾角为的光滑斜面上放有电量为、质量为的点电荷。问
（1）若加水平向左的匀强电场，使点电荷静止在斜面上，该匀强电场的场强大小是多少
（2）若改变匀强电场的方向要使点电荷仍静止在斜面上，该匀强电场沿什么方向时场强最小？最小值为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
由电场线的特点，电场线越密集，场强越大，所以EA＜EB；故A正确，BCD错误；
故选A。
2．D
【详解】
将实际的物体抽象为质点采用的是建立理想模型法，选项A正确；探究加速度a与力F、质量m之间的关系时，采用了控制变量法，选项B正确； 根据可知，定义电场强度的概念，采用的是比值定义法，选项C正确；理想实验是想象的实验，而伽利略比萨斜塔上的落体实验，是真实的实验．故D错误．此题选项错误的选项，故选D.
3．C
【详解】
A. 电场线的疏密程度表示电场强度的强弱，无电场线的地方不能说明电场强度为零，故A错误；
B. 电场线某点的切线方向表示场强的方向，根据图象可知，a、b两处的电场方向不同，故B错误；
C. 电场线越密，场强越大，所以a点的场强一定大于b点的场强，故C正确；
D. 匀强电场电场线是等间距的平行直线，所以此电场线一定不是匀强电场的电场线，故D错误；
故选C
4．C
【详解】
公式
适用于各类电场
适用于点电荷电场。q为检验电荷的电荷量，Q为场源电荷的电荷量。
故选C。
5．A
【详解】
试题分析：电场中某点电场强度的方向是沿该点电场线的切线方向，选项A正确；电场中的两条电场线不可能相交，选项B错误；电场线为了描述电场而假想的曲线，不是电场中实际存在的，选项C错误；电场线一般不是带电粒子在电场中运动的轨迹，选项D错误；故选A.
6．C
【详解】
由电场强度的定义式得知：F-q图象的斜率表示电场强度大小，图线D的斜率小于C的斜率，说明D处场强小于C处的场强，电场是由点电荷产生的，说明D距离场源较远，即场源位置在A侧，由于检验电荷的电性未知，电场线的方向不能确定，故场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷．故C正确，ABD错误．故选C.
7．C
【详解】
A．公式
适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和带正电的试探电荷所受的F一致，选项A错误；
B．电场中某点的场强与试探电荷的电量q无关，随场源电荷的电量Q的增大而增大，选项B错误；
C．q表示电场中试探电荷的电荷量、Q表示场源电荷的电荷量，选项C正确；
D．拿走场源电荷的电量为Q的电荷后，场强E减为零，选项D错误。
故选C。
8．D
【详解】
A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A错误．
B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B错误．
C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C错误．
D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故D正确．
9．D
【详解】
AB．小滑块在内所受电场力与滑动摩擦力方向相反，根据牛顿第二定律可得其加速度的大小为
小滑块在内所受电场力与滑动摩擦力方向相同，同理可得其加速度的大小为
故AB错误；
C．由前面分析可知在一个周期内，小滑块速度的变化量为零，所以小滑块在14s末的速度大小为
故C错误；
D．根据运动的对称性可知在一个周期内，小滑块的位移大小为
小滑块在前14s内的位移大小为
故D正确。
故选D。
10．A
【详解】
因为B点的点电荷电量大于A点点电荷的电量，a、b两点距离两个点电荷的距离相等，则a点的电场线比b点的电场线疏，所以，电场线方向由A指向B，所以两点的电场强度方向都向右，故A正确，BCD错误。
故选A．
11．C
【详解】
放在点和点的点电荷在处产生的场强方向在和的连线上，因点场强方向与方向平行，故放在点的点电荷和放在点的点电荷产生的场强方向只能如图所示
由和由，故带负电，带正电，故C正确，ABD错误。
故选C。
12．AD
【详解】
正电荷受电场力方向与电场方向相同，负电荷受电场力与电场方向相反。
故选AD。
13．BD
【详解】
A．根据库仑定律可知，由于，则滑块受到电荷A对其的库仑力大于电荷B对其的库仑力，如果滑块与A、B带异种的电荷，则A对它的吸引大于B对它的吸引力，则滑块受到的合力向左，滑块向左运动，故A错误；
B．由于没有摩擦力，滑块只受库仑力，从点向点运动的过程中，所受的电场力先向右后向左，故电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故B正确；
C．滑块只受电场力，由能量守恒定律可知滑块的动能和电势能之和保持不变，故C错误；
D．由于没有摩擦力，滑块的动能和电势能之和保持不变，滑块在点和点的速度都为零，即动能相等，则此时的电势能也相等，故间距离等于间距离，故D正确；
故选BD。
14．AC
【详解】
AB．等量同种正电荷的电场线分布如图：
根据图可以定性看出，中垂线上的场强并非单调变化，而是有一个电场线分布密集区域，即即从O点沿中垂线向两侧场强均先增大后减小。所以从P到O，加速度可能先增再减，选项A正确，B错误；
CD．根据图可以看出从P到O电场强度的方向没有变化，所以速度一直增加，选项C正确，D错误。
故选AC。
15． < 40000 40000
【详解】
电场线疏密表示场强的大小，点的电场线比点的电场线密，则有：
点的电场强度为：
场强方向与负电荷所受电场力方向相反，即水平向右；
把将该电荷撤走后，点的电场强度不变，大小仍为，方向水平向右。
16． A A
【详解】
A处电场线密，场强较大，则有
EA＞EB
电场力 , 在A、B两点分别放上等量异种电荷，则有
FA＞FB
17．
【详解】
根据点电荷电场强度的公式可求A、B两电荷在O点的场强为，方向相同，所以O点的电场强度为 ，A、B两电荷在C点的场强为
，夹角为120°，矢量合为．
18．
【详解】
由库仑力公式和场强公式可求得两个电荷在中点场强大小均为，两个场强方向相同，所以合场强为
19．（1）；（2）正电，
【详解】
（1）设小球受到的电场力大小为F，对小球根据平衡条件可得
解得
（2）小球所受电场力与电场强度方向相同，所以小球带正电，电荷量为
20．；由球心指向小圆孔中心
【详解】
由于球壳上均匀带电，原来每条直径两端相等的一小块面积上的电荷对球心处点电荷的库仑力相互平衡，当在球壳上挖去半径为r的小圆孔后，因为是绝缘球壳，其余部分的电荷分布不改变，所以其他直径两端的电荷对球心处点电荷的作用力仍相互平衡，剩下的就是与小圆孔相对的半径也为r的一小块圆面上的电荷对它的作用力。又，所以这一带电小圆面可看成点电荷，库仑定律适用。小块圆面上的电荷量为：
，
根据库仑定律，它对球心处的点电荷的库仑力大小：
，
其方向由球心指向小圆孔中心。
21．正电，
【详解】
小球受向右的电场力，可知小球带正电；
由平衡知识可知
解得
22．（1）；（2）沿斜向上，
【详解】
（1）对电荷受力分析，受重力、电场力、支持力，根据三力平衡条件，有
解得
（2）若改变匀强电场的方向要使点电荷仍静止在斜面上，该匀强电场沿斜面向上时电场强度最小，即
解得
答案第1页，共2页