9.3 电场电场强度专项测试（Word版含答案）

9.3、电场 电场强度
一、选择题（共17题）
1．由电场强度的定义式E＝F/q可知（ ）
A．E和F成正比，F越大，E越大
B．E和q成反比，q越小，E越大
C．E的方向与F的方向相同
D．无论是匀强电场还是非匀强电场均适用
2．关于 … ①和 … ②，下列说法中正确的是
(1)①式中，F是放入电场中电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电量
(2)①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场电荷的电量
(3)②式中，Q是放入电场中的电荷的电量
(4)②式中，Q是产生电场的电荷的电量
A．（1）（3） B．（2）（3） C．（1）（4） D．（2）（4）
3．图为某电场的电场线，关于A、B两点的电场强度，下列判断正确的是(　　)
A．大小不等，方向相同
B．大小不等，方向不同
C．大小相等，方向相同
D．大小相等，方向不同
4．若带正电荷的小球只受到电场力的作用，它在任意一时间内：
A．一定沿电场线运动 B．一定不沿电场线运动
C．不一定沿电场线运动 D．以上说都不正确
5．关于电场力和电场强度，下列说法正确的是（　　）
A．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
B．正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致
C．电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比
D．移去检验电荷时，电场强度变为零
6．如图所示是电场中某区域的电场线分布图，A是电场中的一点，下列判断中正确的是（ ）
A．A点的电场强度方向向左
B．A点的电场强度方向向右
C．负点电荷在A点受力向右
D．正点电荷受力沿电场线方向减小
7．下列各图中的绝缘直杆粗细不计、长度相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各直杆间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是图（ ）
A． B．
C． D．
8．在场强为的匀强电场中，取O点为圆心， r为半径作一圆周，在O点固定一带电荷量为的正点电荷，为相互垂直的两条直径，其中bd与电场线平行，不计试探电荷的重力，如图所示。则（　　）
A．把一正试探电荷放在a点，试探电荷恰好处于平衡
B．把一负试探电荷放在b点， 试探电荷恰好处于平衡
C．把一负试探电荷放在c点，试探电荷恰好处于平衡
D．把一正试探电荷放在d点，试探电荷恰好处于平衡
9．某电场中，正电荷q仅在电场力作用下，从M点向N点运动，其图象如图所示，则该电场的电场线分布，可能正确的是（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，竖直实线表示某匀强电场中的一簇电场线，具有一定初速度的带电小球在电场中从A到B做直线运动（如图中虚线所示），在A、B点的速度分别为vA和vB。小球只受电场力和重力，则（　　）
A．
B．
C．在A、B点的电势能大小关系为
D．在A、B点的电势能大小关系为
11．如图，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+Q和－Q，A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布）。现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度大小为v。已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。可知（　　）
A．C、D间的电势差
B．由等量异种电荷电场分布的特点知
C．小球p经过O点时的加速度
D．小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度
12．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，==2R，已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（　　）
A． B．
C． D．
13．用两根长度相等的绝缘细线系住两个质量相等的带电小球A和B，A带正电，B带负电，且|qA|＝3|qB|，悬挂在水平向右的匀强电场中，保持平衡状态，能正确表示系统平衡状态的图是( )
A． B． C． D．
14．如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心O处电场强度等于E0。一过球心的倾斜平面将球面分为两部分，其中。则所分出的较小这部分的电荷在O处的电场强度E为（　　）
A． B． C． D．
15．一带电粒子在正电荷形成的电场中，运动轨迹如图所示的abcd曲线，下列判断正确的是
A．粒子带正电
B．粒子通过a点时的速度比通过b点时小
C．粒子在a点受到的电场力比b点小
D．粒子在a点时的电势能与在d点相等
16．如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立x坐标轴，则坐标轴上0~x2间各点的电势分布如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．点的电场强度最小
B．0~x2之间，x轴附近的电场线分布先变密后变疏
C．一正点电荷从O点由静止释放，若仅受电场力作用，点电荷的加速度先减小后增大
D．一正电电荷从O点由静止释放，若仅受电场力作用，速度一直增大
17．英国科学家法拉第最先尝试用“线”描述电场，有利于形象理解电场的强弱分布，如图所示为一对等量正点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)，下列判断正确的是（ ）
A．电荷连线的中垂面上，所有关于O点对称的点场强相同
B．如果给某一试探电荷适当的速度，该电荷可能在连线的中垂面内做匀速圆周运动
C．图中M、N两点电场强度大小，负电荷q在两点的电势能
D．图中M、N两点电场强度大小，负电荷q在两点的电势能
二、填空题
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．如图所示，一带正电的导体球M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N挂在横杆上，小球质量为m．当小球N静止时，丝线与竖直方向成θ角，且小球N与M在同水平线上由此推断小球N带__________电荷（选填“正”或“负”）,若，此时库仑力的大小为__________．现用另一与M完全相同的不带电导体球与M接触后移开，则丝线与竖直方向的夹角θ将__________（选填“变大”或“变小”）．
20．将一带电量为2×10-8Ｃ的检验电荷放入点电荷Ｑ的电场中的ｐ点时，受到的电场力为2×10-2Ｎ，则ｐ点的电场强度为_____N/C，如果移走检验电荷，则ｐ点的电场强度为　_______N/C．
21．电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的________，曲线上每点的_______表示该点的电场强度方向．
三、综合题
22．如图所示，水平固定放置的光滑绝缘木板上A点和D点的正上方高度相等的B点和F点处，分别固定电荷量相等的异种点电荷（B点处固定的点电荷带正电）。将一质量为m、电荷量为-q（q>0）的带电滑块P（视为质点）以大小为v0的初速度从A点出发向右运动，滑块P运动至D点时速度大小为v1，C点为AD的中点。求：
（1）A点和D点间的电势差UAD；
（2）滑块P运动至C点处的速度大小vC。
23．如图所示，一个质量为m=0.03kg，带电量为1.0×10-8C的带电小球，用绝缘细线悬挂在某水平方向的匀强电场中，图中实线为电场线。当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°角：
(1)小球的电性；
(2)该电场的场强大小为多少？
24．如图为水平匀强电场，一个质量为0.1㎏带电量为0.1C的带负电小球，用一根细线悬挂在 电场中，静止时悬线与竖直方向成370角．(sin37．=0.6 cos37．=0.8) 求:
（1） 判断电场方向
（2）电场力的大小
（3）电场强度大小．
25．如图所示为电场中的一条电场线，画出B点的电场强度方向，如果在A点放上一个负电荷q，画出该电荷在A点所受的电场力的方向。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
AB．电场强度E的定义式E=F/q采用比值法定义，具有比值法定义的共性，E反映电场本身的性质，与试探电荷无关，不能说电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比，也不能说E和q成反比，故AB错误．
C．E的方向与正电荷所受的电场力的方向相同，选项C正确；
D．E＝F/q适应于任何电场，无论是匀强电场还是非匀强电场均适用，选项D正确；
故选D.
2．C
【详解】
因公式①为电场强度的定义式，故适用于任意电场；公式中的q为试探电荷的电量，即为放入电场中电荷的电量，而F是放入电场中的电荷所受的力，故（1）正确，（2）错误；公式②是由库仑定律得出的直空中点电荷周围的场强，故只能适用于真空中点电荷形成的电场；其中Q是场源电荷，r是到场源电荷的距离．故（3）错误，（4）正确．故选C．
3．C
【详解】
场强大小处处相等，方向处处相同的电场是匀强电场，所以匀强电场的场强处处相等，方向处处相同，即A、B两点的电场强度大小相等，方向相同，C对，ABD错．
故选C。
4．C
【详解】
只有当电场线是直线时，小球只受到电场力的作用且小球从静止开始运动或者速度方向与电场力方向共线时才能沿电场线运动．题中条件不明，所以小球不一定沿电场线运动．故选C．
5．B
【详解】
AB．电场强度的方向跟正电荷所受电场力的方向一致，与负电荷所受电场力方向相反，故A错误，B正确；
CD．电场强度反映电场本身的性质，与检验电荷所受的电场力和电荷量无关，不能说电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比；当移去检验电荷时，电场强度保持不变，不会变为零，故CD错误。
故选B。
6．B
【详解】
AB．由图看出，电场线的方向向右，所以A点的电场强度方向向右．故A错误，B正确；
C．A点的电场强度方向向右，负电荷受到的电场力的方向与场强的方向相反，是向左，故C错误；
D．由电场线的分布可知，此电场为匀强电场，则正点电荷受力沿电场线方向不变，选项D错误。
故选B。
7．B
【详解】
根据点电荷场强的公式和场强叠加原理，与选项相对比，分析求解问题．分析时要抓住电场线从正电荷出发发无穷远处终止，或从无穷远处出发到负电荷终止
设带电杆在O点产生的场强大小为E。
A图中坐标原点O处电场强度是带电杆产生的，原点O处电场强度大小为E；
B图中坐标原点O处电场强度是第一象限带正电杆和第二象限带负电杆叠加产生，坐标原点O处电场强度根据平行四边行定则可知大于E；
C图中第一象限和第三象限杆产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度是负的带电杆产生的，原点O处电场强度大小为E；
D图中第一象限和第三象限产生电场相互抵消，第二象限和第四象限产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度为0。
所以坐标原点O处电场强度最大的是B。
故选B。
8．B
【详解】
A．点电荷+Q在a点产生的电场方向为水平向右，大小为，与电场E叠加后合电场指向右斜上方，故正试探电荷受力不平衡，A错误；
B．点电荷在b点产生的电场强度方向水平向下，大小为，与电场E叠加后合场强为零，试探电荷正好受力平衡，B正确；
C．在c点的合场强方向为斜向左上方，电场不为零，试探电荷不能平衡，C错误；
D．在d点的合场强方向竖直向上，电场不为零，试探电荷不能平衡，D错误。
故选B。
9．C
【详解】
由图可知，粒子由M到N是加速运动，而粒子带正电，故说明电场线是由M到N的；因粒子在运动中加速度越来越大，说明受电场力越来越大，则电场强度越来越大，电场线越来越密。
故选C。
10．C
【详解】
AB．小球只受电场力和重力，两个力都在竖直方向上，小球沿虚线做直线运动，说明重力和电场力平衡，小球做匀速直线运动，，AB错误；
CD．小球沿虚线做直线运动的过程中，重力做负功，电场力做正功，电势能减小，即，C正确，D错误；
故选C。
11．C
【详解】
A．小球p由C运动到O时，由动能定理得
又根据
UCD=2UCO
联立解得
故A错误；
B．由等量异种电荷电场分布的特点知C、O、D三点电势逐渐降低，所以
UCO=UOD=－UDO
故B错误；
C．小球p经过O点时受力分析如图，由库仑定律得
它们的合力为
由牛顿第二定律得
mg+F=ma
解得
故C正确；
D．小球p经过与点电荷B等高的D点时的过程，由动能定理得
由电场特点可知
UCO=UOD
联立解得
故D错误。
故选C。
12．A
【详解】
假设在O点有一个完整的带电荷量为2q的带电球壳，设完整球壳在N点产生的场强大小为E0，左半球壳在N点产生的电场强度大小为E左，右半球壳在N点产生的电场强度大小为E右，根据电场叠加原理
根据题意
解得
A正确，BCD错误。
故选A。
13．D
【详解】
设A带正电+3q，受到的电场力水平向右，B带负电-q，受到的电场力水平向左，以整体为研究对象，分析受力如图，设OA绳与竖直方向的夹角为α，整体带电量为2q，则由平衡条件得
以B球为研究对象，设AB绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得
得到
α=β
故选D。
14．B
【详解】
根据对称性，做出球面上的电荷在O点产生的电场分布，如下图所示
由平行四边形定则得到“小瓣”球面上的电荷在O处的电场强度
故B正确，ACD错误。
故选B。
15．ACD
【详解】
A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知粒子带正电荷，A正确；
B．从a向b运动过程中，排斥力做负功，因此动能减少，速度降低，则粒子通过a点时的速度比通过b点时大，B错误；
C．根据库仑定律可知，在a点距离点电荷距离较远，受电场力小，C正确；
D．粒子在a点与在d点处于同一等势面上，从a到d的过程中，电场力不做功，因此电势能相等，D正确。
故选ACD。
16．BCD
【详解】
φ-x图象的切线斜率表示电场强度，故x1点的电场强度最大，故A错误；φ-x图象的切线斜率表示电场强度，φ-x图象的斜率大小等于电场强度，由几何知识得知，0-x2之间斜率先增大后减小，则电场强度先增大后减小，故0-x2之间，x轴附近的电场线分布先变密后变疏，故B正确；0-x2之间φ-x图象的斜率先增大后减小，且斜率一直为负值，说明电场强度方向不变，向右，电场强度先增大后减小；故一正电电荷从O点由静止释放，仅受电场力作用，是向右加速，速度一直增加，加速度先增大后减小，故CD正确；故选BCD.
17．BD
【详解】
:A、在连线的中垂面上,距离连线中点距离相等的点电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B、如果给负试探电荷以恰当的速度可以在此中垂面内,在电场力的合力作用下提供向心力,绕O做匀速圆周运动,所以B选项是正确的;
C、由电场线疏密程度可以知道,M点的场强大于N点的场强，且M点的电势大于N点的电势，所以负电荷从M点运动N点电场力做负功，电势能增加，故C错,D正确；
故选BD
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． 正 mg 变小
【详解】
M带正电，对小球N进行受力分析，受到的电场力向左，可知，小球与M所带的电荷正负相同，也带正电；
对小球进行受力分析，竖直方向上受重力mg和绳子沿竖直方向的拉力，水平方向上受电场力FQ和绳子沿水平的力，小球受力平衡，可得；
接触后，M上的带电荷量减小，小球所受的电场力减小，由，可得减小．
20．
【详解】
根据场强公式：N/C;场强是电场本身的固有属性，由场源自身决定，与有无试探电荷无关，所以移走检验电荷，场强大小也不会变．
21． 曲线 切线方向
【详解】
略
22．（1）；（2）
【详解】
（1）滑块P从A点运动到D点的过程，根据动能定理有
则
（2）滑块P从A点运动到C点的过程，根据动能定理有
根据电场的对称性特点可知
UAD=2UAC
解得
23．(1)见解析；(2)
【解析】
(1)对小球受力分析如下图
知小球受重力、拉力和水平向右的电场力，若电场强度方向水平向右，即电场力方向与电场强度方向相同，小球带正电；若电场强度方向水平向左，即电场力方向与电场强度方向相反，则小球带负电。
(2)根据平衡条件得
解得
24．（1）水平向右（2）0.75N（3）7.5N/C
【详解】
（1）负电荷受到向左的电场力，可知电场方向水平向右；
（2）由受力图可知：F=mgtan370=0.1×10×0.75N=0.75N.
（3）根据F=Eq可得
25．
【详解】
根据电场强度的方向定义，则B点的电场强度方向即为该点的切线方向，如下图所示，负电荷放在A点的电场力的方向与该点的电场强度的方向相反，如图所示
答案第1页，共2页