2.1 电场强度同步练习（Word版含答案）

2.1电场强度
一、选择题（共15题）
1．由于万有引力定律和库仑定律都满足于平方反比律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比，例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为，在引力场中可以有一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱，设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量为G，如果一个质量为m的物体位于距地表r处的上空某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（　　）
A．G B．G C．G D．G
2．如图所示，E、F、G、H为矩形ABCD四边的中点，O为EG、HF的交点，AB边的长度为d、E、G两点各固定一对等量点电荷，另一电荷量为+Q的正点电荷置于H点时，F点处的电场强度恰好为零。若将H点的正点电荷移到O点，则F点处电场强度的大小和方向为（静电力常量为k） （　　）
A．　方向向右 B．　方向向左
C．　方向向右 D．　方向向左
3．下列关于点电荷的场强公式的说法中，正确的是（ ）
A．在点电荷Q的电场中，某点的场强大小与Q成反比，与r2成正比
B．Q是产生电场的电荷，r是场强为E的点到Q的距离
C．点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定都指向点电荷Q
D．点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定都背向点电荷Q
4．下列关于电场线的说法正确的是（　　）
A．电场线可以相交
B．电场线的疏密能够反映电场的强弱
C．电场线从负电荷出发终于正电荷
D．电场线是实际存在的
5．对于电场线的描述，下列错误的是（　　）
A．电场线在电场中可以相交
B．电场线从正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷
C．电场线是非闭合曲线，电场线越密电场越强
D．电场线不是实在存在的曲线，但形象表述电场的特性
6．△ABC是匀强电场中一个边长为a的正三角形，O为该三角形的中心。若在△ABC的三个顶点A、B、C分别固定点电荷+q、+q、－q，如图所示，则O处的场强为零。据此可知，匀强电场电场强度的大小和方向为（　　）
A．，方向由C指向O
B．，方向由O指向C
C．，方向由C指向O
D．，方向由O指向C
7．下列表述正确的是（ ）
A．两个完全相同的金属球，带电量分别为Q和-3Q，现将这两个金属球接触后分开，两球一定都带上了2 Q的电量
B．只有体积很小的带电体才能看作点电荷
C．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹
D．库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
8．水平面内有一等边三角形ABC ，O点为三角形的几何中心，D点为O点正上方一点，O点到A、B、C、D四点的距离均为L．现将三个电荷量均为Q的正点电荷分别固定在A、B、C处，如图所示,已知静电力常量为k，则D点的场强大小为(　 　)
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，MN是点电荷电场中的一条直线，a、b是直线上两点，已知直线上a点的场强较大，大小为E，b点场强大小为，已知a、b间的距离为L，静电力常量为k，则场源电荷的电量为（　　）
A． B． C． D．
10．在空间中的A、B两点固定着一对等量同种电荷，如图所示，有一带电微粒在它们产生的电场中运动，设带电微粒在运动过程中只受到电场力的作用，则带电微粒所做的运动可能是（　　）
A．匀变速直线运动 B．匀速圆周运动
C．抛物线运动 D．匀速直线运动
11．如图所示，M、N为两个等量同种正电荷Q，在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负电荷q，不计重力影响，关于点电荷q的运动下列说法正确的是（　　）
A．从P→O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B．从P→O的过程中，加速度越来越小，到O点速度达到最大值
C．点电荷越过O点时加速度为零，速度达到最大值
D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零
12．如图所示，AB为等量同种点电荷间的连线，CB垂直AB且∠CAB=30°，D为AC的中点，若已知D点的场强大小为E，则C点的场强大小为（　　）
A．E
B．
C．
D．
13．图示为某正电荷Q产生的某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点。将电荷量为q＝5×10－8 C的正点电荷 (试探电荷)置于a点，所受电场力为2×10－3N，则下列判断正确的是（　　）
A．a点的电场强度大小为4×104 N/C，方向向右
B．将电荷量为q的负点电荷放于a点，a点电场强度大小为4×104 N/C，方向向左
C．将点电荷q从a点移走，则该点的电场强度为零
D．b点处的电场强度小于4×104 N/C
14．关于电场，下列说法中正确的是(　　)
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B．电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在
C．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用
D．电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中
15．如图是某静电场的电场线，、、是同一条电场线上的三个点，这三个点的电场强度大小分别为、、。关于三点电场强度的大小和放在这点的点电荷所受电场力的表述正确的是（　　）
A．
B．
C．把同一正的点电荷放在点所受的电场力最大
D．把同一负的点电荷放在点所受的电场力最大
二、填空题
16．一试探电荷q＝＋4×10－9 C，在电场中P点受到的静电力F＝6×10－7 N，则P点的电场强度大小为__________N/C；将试探电荷移走后，P点的电场强度大小为____________N/C；放一电荷量为q′＝1.2×10－6 C的电荷在P点，受到的静电力F′的大小为__________N。
17．在一场源电荷为Q的场中A点放一电荷量为q的试探电荷，电荷受到的静电力为F，则A点的电场强度大小为______；若在A点放一电荷量为2q的试探电荷，A点的电场强度大小为______；若将场源电荷量变为2Q，场源电荷和A点位置均不变，则此时A点的电场强度大小为______。
18．在电场中某点放入一个点电荷，其带电量是2.0×10-6C，受到的电场力是1.0×10-3N，方向向右，则该点的电场强度大小为________ N/C,若在该点改放－1.0×10-6C的电荷，则该点的电场强度方向______
19．在一个点电荷Q的电场中，坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为和。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电量关系图像分别如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电（忽略试探电荷之间的影响）。则：
(1)B点的电场强度的大小为______，方向为______；
(2)试判断电荷Q的电性为______；
(3)点电荷Q的位置坐标为______m。
三、综合题
20．在真空中有一点电荷Q=2×10-5 C产生的电场，在距Q为r=10 cm的P处放一试探电荷q=5×10-8C，求：
(1)q受静电力的大小；
(2)P处的电场强度大小。
21．在如图所示的电场中，A点的电场强度，将电荷量的点电荷放在电场中的A点。
（1）求该点电荷在A点所受电场力F的大小；
（2）在图中画出该点电荷在A点所受电场力F的方向。
22．为了形象地描述电场，法拉第引入了电场线的概念。电场线是真实存在的吗？
23．如图所示，在光滑绝缘水平面放置一带正电的长直细棒，其周围产生垂直于带电细棒的的辐射状电场，场强大小E与距细棒的垂直距离r成反比，即（k为未知数，在带电长直细棒右侧，有一长为L的绝缘细线连接了两个质量均为m的带电小球A和B，小球A、B所带电荷量分别为+q和+4q，A球距直棒的距离也为L，两个球在外力F=2mg的作用下处于静止状态，不计两小球之间的静电力作用。
（1）求k的值；
（2）若撤去外力F，求在撤去外力瞬时A、B小球的加速度和A、B小球间绝缘细线的拉力；
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
类比电场强度定义式
该点引力场强弱
故选B。
2．C
【详解】
+Q电荷置于H点时，在F点处产生的场强大小为，因为F点处的电场强度恰好为零，说明两个负电荷在F点产生的场强与正电荷在F点产生的场强等大反向，所以两个负电荷在F点产生的场强大小等于，方向向左；将H点的正电荷移到O点，正电荷在F点处产生的场强大小为：
方向向右，F点处场强的大小为：
E=E2-E1=
方向向右
故选C。
3．B
【详解】
AB．点电荷场强的决定式
即点电荷在空间各点所形成的电场强度的大小由此公式决定，所以可以说在点电荷Q的电场中，某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比,故A错误，B正确；
CD．点电荷Q的电场中，各点的场强方向还与场源电荷Q的带电性质有关，如果Q带正电，各点的场强方向一定都背向点电荷Q；如果Q带负电，各点的场强方向一定都指向点电荷Q，故CD错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．电场线在电场中不相交，否则交点处场强方向有两个，这是不可能的，故A错误；
B．电场线疏密能反映电场的强弱，电场线越密的地方，电场强度越大，故B正确；
C．电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，故C错误；
D．电场是客观的存在，电场线是人为虚拟的，不是客观的存在，故D错误。
故选B。
5．A
【详解】
A．电场线的切线方向就是电场的方向，如果两条电场线在同一点相交，则有两个切线方向，而事实上电场中的每一点只有一个方向，故任意两条电场线都不会相交，故A错误；
BC．电场线从正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷，所以电场线不闭合，且电场线越密，电场越强，故BC正确；
D．电场线不是客观存在的曲线，是为了形象的描述电场而假想的，故D正确。
本题选错误的，故选A。
6．A
【详解】
由几何关系可知
根据对称性以及电场强度的叠加可知三个点电荷在O点产生的合电场强度大小为
方向由O指向C，由题意可知匀强电场与E大小相等、方向相反，所以其大小为，方向由C指向O，故A正确，BCD错误。
故选A。
7．D
【详解】
两个完全相同的金属球，带电量分别为Q和-3Q，现将这两个金属球接触后分开，两球带电量先中和后均分，则一定都带上了- Q的电量，选项A错误；带电体能否看做点电荷要看带电体的大小与所研究的问题相比能否忽略不计，则体积很小的带电体不一定能看作点电荷，选项B错误；电场线是人们为了描述电场而假想的曲线，一般不是电荷在电场中的运动轨迹，选项C错误；库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，选项D正确.
8．D
【详解】
根据几何关系，CD=BD=AD=，，根据点电荷电场强度的公式，三个电荷量均为Q的正点电荷在D点的场强大小
D点的场强大小等于三个点电荷分别在D点产生场强的和场强
故ABC错误，D正确。
故选D。
9．B
【详解】
因a点的场强较大，可知a点离场源电荷最近，设场源电荷在距离a点x的位置，则a点的场强
b点场强
联立解得
，
故选B.
10．B
【详解】
AC．带电微粒在电场中不可能做匀变速直线运动与类平抛运动，因为此电场是非匀强电场，带电粒子在电场中不可能受到恒定的外力作用，故AC错误；
B．根据对称性可知，在经O点垂直于AB连线的平面内，各点的场强方向的反向延长线都经过O点，在此平面内，若使带负电的微粒，以一定方向的初速度运动，就可以做匀速圆周运动，故B正确；
D．带电微粒在电场中只受电场力作用，合外力不为零，不可能做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
如图所示
根据电场叠加原理及等量同种点电荷中垂线上电场线的分布特点可知，O点场强为零，从O点沿中垂线向外，场强先变大后变小。
AB．点电荷从P→O的过程中，电场力可能是先变大后变小，也可能是一直变小，由于P点位置的不确定性，所以加速度可能先变大后变小，也可能一直变小，故AB错误；
C．在到达O点之前，静电力一直表现为引力，速度一定是一直变大的，在O点时加速度是零，速度最大，故C正确；
D．同理，该电场关于直线MN对称，电荷越过O点后，由于电场力的方向向上，速度一定越来越小，但其加速度的变化可能是一直增大，也可能是先增大后减小，故D错误。
故选C。
12．B
【详解】
根据几何关系可知，D到A、 B两点间距等于AC的一半，也等于BC，根据点电荷电场强度的方向可知,两点电荷在D的电场强度方向夹角为，由点电荷电场强度公式，可知，它们在D点的电场强度大小相等，即为E；那么A点电荷在C点的电场强度大小为，则B点电荷在C点的电场强度大小为E，方向如图所示，
根据力的合成法则，结合余弦定理，则有C点的场强大小为，故B正确，A、C、D错误；
故选B．
13．AD
【详解】
A．根据电场强度的定义式，可得a点的电场强度为
电场强度的方向沿着电场线的切线方向，向右，所以A正确；
BC．电场强度的方向是由源电场决定的，不会因为放入的电荷的不同而改变，所以电场强度的方向不会改变，还是向右，所以B、C均错误；
D．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由电场线的分布可知，a点的电场强度比b点的电场强度大，所以b点处的电场强度小于，所以D正确。
故选AD。
14．ABC
【详解】
A、电荷周围空间里存在的一种特殊物质，这种物质即为电场，故A正确；
B、D、电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质，电场这种物质与通常的实物不同，但它是客观存在的，故B正确，D错误；
C、电场的力的性质表现为，电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力，故C正确；
故选ABC.
15．AC
【详解】
AB．根据电场线越密，电场强度越大，可得，，A正确，B错误；
CD．因为，即a点电场强度最大，故同一电荷在a点受到的电场力最大，C正确，D错误。
故选AC。
16． 1.5×102 1.5×102 1.8×10－4
【详解】
根据电场强度定义式，有
代入数据，得
将试探电荷移走后，P点的电场强度大小仍为1.5×102N/C，因为电场本身决定了电场中各点的电场强度，与该点是否有试探电荷没有关系。
根据公式，有
代入数据，得
F=1.8×10－4N
17．
【详解】
由电场强度定义可知，A点的电场强度大小为
电场强度是电场的固有属性，不会因放入的电荷而改变，则若在A点放一电荷量为2q的试探电荷，A点的电场强度大小仍然为
由点电荷的场强公式可知，当场源电荷变为原来的2倍，则A点的电场强度变为原来的2倍，即为
18． 500N/C 向右
【详解】
试题分析：正试探电荷在该点所受的电场力方向向右，则该点的电场方向向右．该点的电场强度为：；电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，在该点改放-1．0×10-6C的电荷，该点的场强仍为500N/C，电场强度方向向右．
19． 2.5 沿x轴负方向 负
【详解】
(1)根据电场强度的定义式可知图像斜率的物理意义为电场强度，所以点电场强度为
负电荷所受电场力的方向与场强方向相反，所以点的场强方向沿x轴负方向。
(2)、两点电场强度方向相反，可以判定点电荷在、两点之间，故点电荷带负电。
(3)假设点电荷距离点距离为，则根据点电荷的场强公式
两式相比解得
则点电荷的坐标为
20．(1)0.9N；(2)
【详解】
(1)根据库伦定律得q受静电力的大小为
(2)根据场强定义式得
21．（1）；（2）
【详解】
（1）该点电荷在A点所受电场力F的大小为
（2）负电荷所受电场力F方向与该点场强方向相反，所受电场力F的方向如图
22．不是真实存在的
【详解】
电场线是为形象描述电场而人为假想出来的，不是真实存在的。
23．（1）；（2）；
【详解】
（1）对小球A、B及细线构成的整体，受力平衡，有
求得
（2）若撤去外力瞬时，A、B间细线拉力突然变为零，则对A球
得
方向向右
对B球
得
方向向右
因为，所以在撤去外力瞬时A、B将以相同的加速度a一起向右运动，A、B间绝缘细线张紧，有拉力T。因此，对A、B整体，由牛顿第二定律，有
即
得
对A
解得
故撤去外力瞬间，A、B将以相同的加速度g一起向右运动，A、B小球间绝缘细线的拉力大小为。
答案第1页，共2页