1.3电场电场强度 同步练习（Word版含答案）

1.3电场电场强度
一、选择题（共13题）
1．对于由点电荷产生的电场，下列说法正确的是（　　）
A．电场强度的定义式仍成立，即，式中的就是产生电场的点电荷
B．由公式可知，在离点电荷距离相等的地方，电场强度均相同
C．在产生的电场中某点，电场强度的方向与放入该点的试探电荷的带电种类无关
D．在产生的电场中某点，放置电量不同的试探电荷，因试探电荷所受电场力不同，故该点的电场强度也会随之改变
2．均匀带电球体在空间产生的电场强度可等效为在球心处有一与球体所带电荷量相等的点电荷在球外部产生的电场强度。如图甲所示，真空中某处静置一半径为R的均匀绝缘带电球体，其外部一点到球心距离为x，球体在该点处产生的电场强度E与的关系如图乙所示，若图像的斜率为，静电力常量为k，则（　　）
A．球体所带的电荷量为
B．球体所带的电荷量为
C．球体在空间产生的电场强度最大值为
D．球体在空间产生的电场强度最大值为
3．如图是在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是(　　)
A．这个电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C．a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ea>Eb>Ed>Ec
D．无法确定这四个点的电场强度大小关系
4．如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（　　）
A．先变大后变小，方向水平向左
B．先变大后变小，方向水平向右
C．先变小后变大，方向水平向左
D．先变小后变大，方向水平向右
5．若正电荷Q周围的电场线如图所示，由图可知，以下说法正确的是（　　）
A．a点的电场强度小于b点的电场强度
B．把另一个带正电的点电荷q放在a点，q所受的电场力向右
C．把另一个带负电的点电荷q放在b点，q所受的电场力向右
D．无论是正电荷还是负电荷，无论放在a点或b点，q所受的电场力都向右
6．下列选项中不属于物理学中的理想化模型的是( )
A．电场线 B．匀速直线运动
C．点电荷 D．电场强度
7．关于电场强度E的说法正确的是（ ）
A．电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同
B．根据可知，电场中某点的电场强度与电场力F成正比，与电荷量成反比
C．E是矢量，与F的方向一致
D．公式对任何电场都适用
8．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（离O点很近）由静止开始释放一电荷量为﹣q的点电荷，不计重力，下列说法中正确的是（ ）
A．点电荷在从P到O的过程中，速度先逐渐增大后逐渐减小
B．点电荷在从P到O的过程中，做匀速直线运动
C．点电荷运动到O点时，加速度为零，速度达到最大值
D．点电荷越过O点后，速度先逐渐增大，然后逐渐减小，直到粒子速度为零
9．如图甲,在一个电场中一条直线上有a、b、c、d四点,在四点分别放入点电荷时，电荷受到的电场力跟电荷电量的函数关系如图乙所示（电场力的方向以向右为正），下列说法正确的是
A．该电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的场强关系是Ed>Eb>Ea>Ec
C．a、b两点场强向右，c、d两点的场强也向右
D．该电场可能是位于ad之间的负点电荷产生的
10．如图所示，在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点，B、D两点关于O点对称，则关于各点场强的关系，下列说法中正确的是：（）
A．EA>EB，EB＝ED
B．EAC．四点场强方向不尽相同
D．EA11．关于电场强度的下列说法中正确的是（　　）
A．电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力的大小
B．在电场中某点不放电荷，则该点的电场强度一定为零
C．电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向
D．负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的反方向
12．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
13．如图所示，水平放置的光滑绝缘杆上固定着两个点电荷q1和q2，一个有孔的带正电小球a套在杆上，从图示位置由静止释放后，小球开始沿杆向左运动，经过杆上O点时速度最大。不考虑小球a的带电量对电场的影响，且运动过程中小球始终与q2不发生碰撞。下列说法正确的是（　　）
A．q1带正电 B．q1的电荷量大于q2的电荷量
C．小球a由静止释放后会多次经过O点 D．q1和q2带同种电荷
二、填空题
14．如图，一个带电小球，电量大小为q，质量为m，用绝缘丝线悬挂在水平天花板上。当它处于斜向下与水平方向成θ角的匀强电场中，小球平衡时丝线恰好与水平方向成θ角。重力加速度为g，则小球带________电（选填“正”或“负”），则此电场强度的大小为__________。
15．有一水平方向的匀强电场，场强大小为，在电场内作一半径为的圆，圆周上取A、两点，如图所示，连线沿方向，，另在圆心处放一电荷量为的正电荷，则A处的场强大小为_________；处的场强大小为_______，方向为______________。
16．一个带电小球，带有3.0×10﹣9C的正电荷，当把它放在电场中某点时，受到向右、大小为6.0×10﹣8N的电场力，则该处的场强大小为_____N/C，方向______。
17．如图所示，在x轴上坐标为的点固定一个电量为的正点电荷，坐标原点O处固定一个电量为的点电荷，那么，在x轴上，电场强度方向沿x轴正方向的点所在区域是______。
三、综合题
18．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）
19．在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C，直线MN通过O点，OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10C,如图所示.求：
（1）q在M点受到的作用力；
（2）M点的场强.
20．（1）电荷A是如何对电荷B产生作用力的？电荷B是如何对电荷A产生作用力的？
（2）在空间中有一电场，把一带电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点，该电荷受到的静电力为F。若把带电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？若把带电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？电荷受到的静电力F与电荷量q有何关系？
（3）如图，若此电场为正点电荷Q的电场，在距Q的距离为r处放一试探电荷q，求q受到的静电力F与q的比值；该比值与q有关吗？
21．如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为，所带电荷量为。现加水平向左的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向夹角为，求：
（1）小球带正电还是带负电；
（2）匀强电场的电场强度E的大小；
（3）减小电场强度且小球再次达到平衡时，轻绳与竖直方向的夹角变大还是变小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．电场强度的定义式仍成立，即
式中的是试探电荷的带电量，A错误；
B．由公式
可知，在离点电荷距离相等的地方，电场强度大小相等，但是方向不相同，B错误；
C．在产生的电场中某点，电场强度的方向与放入该点的试探电荷的带电种类无关，C正确；
D．在产生的电场中某点，电场强度是一定的，即使放置电量不同的试探电荷，试探电荷所受电场力不同，但是该点的电场强度也不会随之改变，D错误。
故选C。
2．A
【详解】
均匀带电球体在空间产生的电场强度可等效为在球心处有一与球体所带电荷量相等的点电荷在球外部产生的电场强度，所以
所以均匀球体所带的电荷量为
时，场强最大，所以最大值为
所以A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【详解】
由公式F=qE知F-q图象斜率的绝对值表示电场强度的大小，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，c图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小。所以四点场强的大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec。该电场不是匀强电场。
故选B。
4．B
【详解】
根据等量异种点电荷在中垂线上的电场特点，可知在AOB线上的场强方向水平向右，且在O点的场强最大，可知电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动时，受力平衡，因所受的电场力先变大后减小，方向水平向左，则所受的另一个力的大小也是先变大后变小，方向水平向右。
故选B。
5．B
【详解】
A．因为a点电场线较密集，则a点的电场强度大于b点的电场强度，选项A错误；
B．把另一个带正电的点电荷q放在a点，q所受的电场力向右，选项B正确；
C．把另一个带负电的点电荷q放在b点，q所受的电场力向左，选项C错误；
D．把另一个带正电的点电荷q放在a点或b点时，q所受的电场力向右；把另一个带负电的点电荷q放在a点或b点时，q所受的电场力向左，选项D错误；
故选B。
6．D
【详解】
建立理想化模型是突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素，质点、点电荷、电场线、理想气体、匀速直线运动等都是理想化模型，电场强度不是，ABC错误，D正确。
7．A
【详解】
电场强度的大小与电场本身有关，与试探电荷所受力以及电荷量无关，电场强度是矢量，方向与正电荷的受力方向相同．公式E=kQ/r2是点电荷的场强公式，A正确。
故选A。
8．C
【详解】
试题分析：M、N为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定．越过O点后，负电荷q做减速运动，点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值，加速度变化情况同样不确定．
解：AB、点电荷﹣q在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大，因为从O向上到无穷远，电场强度先增大后减小，所以P到O的过程中，电场强度大小是变化的，加速度是变化的，做的是非变加速运动，故A、B错误．
C、点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以O点的速度达到最大值．故C正确．
D、根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，故D错误．
故选C．
9．C
【详解】
AB．根据F=qE，知F-q图线斜率表示电场强度，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，c图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小。所以四点场强的大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec．该电场是非匀强电场。故AB错误。
C．正电荷所受的电场力与电场强度方向相同，负电荷所受的电场力与电场强度方向相反，则a、b两点场强向右，c、d两点的场强也向右，故C正确。
D．因为ad两点场强方向相同，可知该电场不可能是位于ad之间的负点电荷产生的，选项D错误。
10．B
【详解】
试题分析：由等量异种电荷的电场分布可知，A、B、C三点中C点的场强最大，A点最小，即EA11．AD
【详解】
A．根据
可知，电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力的大小，选项A正确；
B．在电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与是否放电荷无关，选项B错误；
C．正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向，选项C错误；
D．负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的反方向，选项D正确。
故选AD。
12．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。
13．BC
【详解】
ABD．小球从静止开始经过O点时速度最大，可知O点的电场强度为0，oa段场强向左，oq2段场强向右，结合q1和q2电场分布特点，可以判定出q1和q2为异种电荷，且q1带负电，其电荷量大于q2的电荷量，故AD错误B正确；
C．小球经过O点后继续向左做减速运动，当速度为0后向右运动，在O点两侧做周期性运动，故C正确。
故选BC。
14． 负
【详解】
由题图易知小球所受电场力方向为斜向上，所以小球带负电。
根据对称性可知丝线对小球的拉力大小与小球所受电场力大小相等，故根据平衡条件可得
解得电场强度的大小为
15． 方向与成角斜向右下方
【详解】
圆心O处的正电荷在A点处激发电场的场强大小为
方向与E的方向相反，则根据电场强度的叠加法则可知A处的场强大小为
圆心O处的正电荷在B点处激发电场的场强大小为
方向沿OB方向背离O点，则根据电场强度的叠加法则可知B处的场强大小为
方向与成角斜向右下方。
16． 20 向右
【详解】
该处的场强大小
场强的方向与正电荷所受的电场力方向相同，即向右。
17．和
【详解】
点的电场强度是正电荷+4Q和负电荷－Q在该处产生的电场的叠加，是合场强，根据点电荷的场强公式可判断x=1右侧电场强度E的方向都向右，沿x轴的正方向，在0～1间E的方向一定沿x轴负方向，设－Q左侧d处E=0，即
解得
那么电场强度为0的点坐标是x=－1；－1到0之间的点沿x轴的正方向，所以电场强度方向沿x轴正方向的点所在的区域（－1，0）和（1，∞）
18．；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。
19．，方向沿MO连线指向Q；，方向沿OM连线背离Q
【详解】
试题分析：直接根据库仑定律公式进行计算即可，依据场强的定义式，即可求出在M所在处的场强的大小．
（1）根据库仑定律公式得：q在M点受到的作用力，方向：由M指向O（或向左）
（2）根据电场强度定义式得：M点的场强大小，方向：由M指向N（或向右）
20．（1）电荷A在周围产生电场，该电场对电荷B有力的作用；电荷B在周围产生电场，该电场对电荷A有力的作用
（2）2F；nF；F与q成正比，即F与 q的比值为定值
（3）；该比值与 q无关
21．（1）正电；（2）；（3）变小
【详解】
（1）因为小球静止，小球所受电场力水平向左，因为电场强度水平向左，故小球带正。
（2）根据平衡
解得
（3）轻绳与竖直方向的夹角为 ，静止时
则
因为电场强度变小，电场力变小，则轻绳与竖直方向的夹角变小
答案第1页，共2页