必修第三册1.4点电荷的电场匀强电场 练习 （word版含答案）

鲁科版 （2019）必修第三册 1.4 点电荷的电场 匀强电场
一、单选题
1．如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用、分别表示a、b两点的电场强度大小，则（　　）
A．电场线从a指向b，所以
B．电场线从a指向b，所以
C．电场线是直线，所以
D．不知a、b附近的电场线分布，、大小关系不能确定
2．如图所示是真空中两点电荷周围的电场分布情况。图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，OM＝ON。下列说法正确的是（　　）
A．同一电荷在O、M、N三点所受的电场力相同
B．同一电荷在O、M、N三点的电场力方向相同
C．O、M、N三点的电场强度大小关系是EM＝EN>EO
D．把另一自由电荷从M点由静止释放，电荷将沿MON做往复运动
3．下列说法正确的是（　　）
A．在同一静电场中，电场线可以相交
B．在同一静电场中，电场线越密的地方，电场强度越大
C．正电荷仅受电场力的作用从静止开始运动，其轨迹必定与电场线重合
D．静电场中某点电场强度的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向
4．常见的四种电场如下，则（　　）
A．甲图中，与点电荷等距的a、b两点电势相同，电场强度也相同
B．乙图中，两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电势相同，电场强度也相同
C．丙图中，两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电势相同，电场强度也相同
D．丁图中，与无穷大金属板等距的关于垂线对称的a、b两点电势相同，电场强度也相同
5．关于静电场，以下叙述中正确的是（　　）
A．点电荷是理想化物理模型，通常体积小的带电体都可以看成是点电荷
B．电场中某点的场强方向即为试探电荷在该点的受力方向
C．电场强度是标量，运算时不满足平行四边形定则
D．电场线分布越密的地方电场强度越大
6．图1中是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从点处由静止释放，只在静电力的作用下，该电荷沿电场线从到运动过程中的速度-时间图像如图2所示。该电场可能是（　　）
A．匀强电场 B．正点电荷的电场
C．负点电荷的电场 D．带负电金属球的电场
7．下列说法正确的是（　　）
A．平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需的概念是伽利略首先建立的
B．伽利略通过逻辑推理和实验认为：重物比轻物下落的快
C．在跳高训练中，教练员观察运动员的起跳过程中可以把运动员看成质点
D．库伦不仅提出了电场的概念，且采用电场线这个简单的方法来描述电场
8．关于电场，下列说法中正确的是（ ）
A．电场是电荷周围空间实际存在的物质
B．电荷间的相互作用不是通过电场产生的
C．电荷周围分布的电场线就是电场
D．电场是假想出来的，不是实际存在
9．电荷量相等的一对正、负电荷的电场线如图所示，关于图中a、b、c三点，下列说法正确的是（　　）
A．a点电场强度最大 B．b点电场强度最大
C．c点电场强度最大 D．b点电场强度为零
10．下列说法正确的是（　　）
A．库伦利用扭秤实验测得了静电力常量
B．开普勒总结出了行星运动的规律，并找出行星按照这些规律运动的原因
C．法拉第是第一个提出“场”的概念来研究电现象
D．库伦最早测得元电荷的电量
11．如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的电场强度，则（　　）
A．A、B两处的电场强度方向不同
B．因为A、B在一条电场线上，所以EA=EB
C．电场线从A指向B，所以EA>EB
D．负电荷在A点所受的静电力方向与E的方向相反
12．下列关于电场及电场线的说法正确的是（　　）
A．电场是客观存在的物质
B．电场线是真实存在的曲线
C．电场线都是均匀分布的直线
D．电场的强弱可用电场线的长短来描述
13．如图，是两个等量点电荷P、Q在真空中产生电场的电场线（方向未标出）。下列说法中正确的是（　　）
A．P、Q是两个等量同种电荷
B．A处场强大于B处的场强
C．A处电势一定高于B处电势
D．P、Q产生的是匀强电场
14．如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧，MP⊥MN。则O、M、N、P四点中电场强度最大的是（　　）
A．O点 B．M点 C．N点 D．P点
15．生活在尼罗河的反天刀鱼，它的器官能在其周围产生电场。电场线分布如图所示，M、N、P为电场中的点，下列说法正确的是（　　）
A．鱼的头部带负电 B．N点电势大于P点电势
C．M点电场强度大于N点电场强度 D．正电荷从N向M运动，其电势能变大
二、填空题
16．如图所示为某电场的部分电场线，试比较A、B两点的场强EA ______ EB（填“＞”、“＜”、“＝”）．
17．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强大小为_____，方向_____。
18．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角的匀强电场中，小球平衡时丝线恰好与水平方向成角。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______。
19．磁感线可以形象地描述磁场的分布。磁感线的________反映磁场的强弱；磁场方向即磁感线过该点的_______方向，即也是小磁针静止时_______ (填N或者S)极所指的方向。
三、解答题
20．如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场。现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中。求：
(1)粒子在电场中运动的时间。
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα。
21．如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球用绝缘丝线悬挂于O点，受水平向右的电场力偏转θ角而静止．试求小球所在处的电场强度的大小和方向．
22．如图所示，足够长的粗糙绝缘斜面倾角θ=37°，整个斜面处在一个方向平行于斜面向上的匀强电场中，电场强度大小E=50N/C，一质量m=0.1kg、电荷量q=+0.03C的小物块从斜面底端由静止释放，小物块与斜面间动摩擦因数为0.5，小物块向上运动t=2s后撤去电场，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
(1)撤去电场时小物块的速度；
(2)小物块从释放到运动到最高点的位移。
23．把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬吊，若将带电荷量为的带电小球B靠近A（如图所示），当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45°角，已知静电力常量，A、B两小球均可视为点电荷，，求：
(1)A、B两球间的库仑力大小；
(2)A球的质量；
(3)撤去小球B.改加一匀强电场，为使小球A仍静止在原处，则所加匀强电场的场强最小值多大？方向如何？
24．一电场的电场线分布如图所示，电场中有一带负电的检验电荷q。
(1)画出：①A点的电场强度方向；②q受到的电场力方向；
(2)q的电荷量大小为4μC，受到的电场力F为，求该处的电场强度大小？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
a、b在一条电场线上，无法判断电场线的疏密，也就无法判断a、b两点电场强度的大小。
故选D。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．O、M、N三点的电场强度方向相同，但大小不同，O点电场强度最大，EM＝END．把另一自由电荷从M点由静止释放，由于受到水平方向的电场力作用，电荷不会沿MON做往复运动，故选项D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．在同一静电场中，因为电场中某点电场的方向是唯一的，如果相交，则该点电场方向有两个。A错误；
B．在同一静电场中，电场线的疏密表示电场的强弱，电场线越密的地方，电场强度越大。B正确；
C．如果电场线是弯曲的，即使正电荷仅受电场力的作用从静止开始运动，其轨迹也与电场线不重合。C错误；
D．静电场中某点电场强度的方向，就是放在该点的正电荷所受电场力的方向。D错误。
故选B。
4．B
【解析】
【详解】
A．甲图为正点电荷的电场，图中a、b两点在同一个以点电荷为圆心的圆上，两点电势相等，电场强度的大小相同，但是电场强度的方向不同，则电场强度不同，故A错误；
B．乙图为等量的异种电荷的电场，根据对称性可知，a、b两点的电场强度大小相等、方向也相同，即电场强度相同，等量的异种电荷的连线的中垂线电势相等，所以a、b两点电势相同，故B正确；
C．丙图中，根据电场的叠加原理可知，两等量同种电荷连线的中垂线上与连线中心等距的a、b两点电势相等，电场强度方向不相同，故C错误；
D．丁图中非匀强电场中的a、b两点的电场强度方向不同，故D错误。
故选B。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．点电荷是理想化物理模型，电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以通常体积小的带电体在有些情况下也不能看做点电荷，体积很大的带电体也有可能看成是点电荷，A错误；
B．某点电场强度的方向，与该点负电荷所受电场力方向相反，与正电荷所受电场力方向相同，B错误；
C．电场强度是矢量，运算时满足平行四边形定则， C错误；
D．电场线的疏密程度表示场强强弱，越密，电场强度越大，D正确。
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
A．由图可知该电荷运动的加速度逐渐减小，说明从到的电场强度逐渐减小，所以该电场不可能是匀强电场，故A错误；
B．正点电荷的电场线是直线，且场强随距离的增大而减小，符合该电荷的运动特征，故B正确；
CD．如果是负电荷的电场，则该电荷将从静止开始向着负电荷做加速度逐渐增大的运动，这与速度-时间图像不符合，故CD错误。
故选B。
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需的概念是伽利略首先建立的，A正确；
B．伽利略通过逻辑推理和实验认为：重物和轻物下落一样快，B错误；
C．在跳高训练中，教练员观察运动员的起跳过程中不能把运动员看成质点，C错误；
D．法拉第不仅提出了电场的概念，且采用电场线这个简单的方法来描述电场，D错误。
故选A。
8．A
【解析】
【详解】
A．电场是电荷周围空间实际存在的物质，选项A正确；
B．电荷间的相互作用都是通过电场产生的，选项B错误；
C．电场线是为了描述电场而假想的曲线，不是真实存在的，电荷周围分布的电场线不是电场，选项C错误；
D．电场是是客观存在的物质，电场线是假想出来的，不是实际存在，选项D错误。
故选A。
9．C
【解析】
【详解】
根据电场线的疏密程度可知点的电场强度最大，故C正确，ABD错误。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．库伦发现了点电荷间的相互作用规律，并没有利用扭秤实验测得静电力常量，故A错误；
B．开普勒总结出了行星运动的规律，而牛顿找出了行星按照这些规律运动的原因，故B错误；
C．法拉第首先提出了“场”的概念，认为电荷间的作用是通过“场”实现的，符合史实，故C正确；
D．密立根最早测得元电荷的电量，故D错误。
故选C。
11．D
【解析】
【详解】
A．A、B两处的电场强度方向相同，都向右，A错误；
BC．因为只有一条电场线，无法判断疏密，无法比较电场强度的大小，BC错误；
D．负电荷在A点所受的静电力方向与E的方向相反，D正确。
故选D。
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．电场是客观存在的物质，选项A正确；
B．电场线是人们为描述电场而假想的曲线，不是真实存在的曲线，选项B错误；
C．电场线不一定是均匀分布的直线，选项C错误；
D．电场的强弱可用电场线的疏密来描述，选项D错误。
故选A。
13．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．由电场线的分布可以看出，两电荷间存在吸引作用，说明是异种电荷，故A错误；
B．由图看出，A处电场线比B处电场线密，则A处场强大于B处的场强，故B正确；
C．由于电场线的方向未知，不能判断A、B电势的高低，故C错误；
D．从电场线的分布看出，场强大小和方向不是处处相同，所以该电场一定不是匀强电场，故D错误。
故选B。
14．A
【解析】
【分析】
【详解】
电场强度的大小与电场线的疏密有关，电场线越密的地方，电场强度越大，由图可知O点处的电场线最密，则O点电场强度最大。
故选A。
15．C
【解析】
【详解】
A．电场线由正极发出，终止与负极，故头部带正电，故A错误；
B．沿电场线方向电势降低且等势线总是垂直于电场线，故N点电势小于P点电势，故B错误；
C．电场线越密集的地方电场强度越大，故M点电场强度大于N点电场强度，故C正确；
D．正电荷从N向M运动，电势减小，而正电荷在电势大的地方电势能大，故其电势能变小，故D错误。
故选C。
16．<;
【解析】
【详解】
电场线疏密表示场强的大小，由题目中图可知，A点的电场线比B点的电场线疏，则EA＜EB．
点睛：解决本题的关键掌握电场线的性质，知道电场线越密的地方，场强越强，越疏的地方，场强越弱．
17． 由正电荷指向负电荷
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]两点电荷在连线中点处产生的场强大小
合场强大小
E=E++E﹣=
方向由正电荷指向负电荷。
18． 负
【解析】
【详解】
[1]由题图可知小球所受电场力方向一定与电场强度方向相反，所以带负电。
[2]设此电场强度的大小为E，根据几何关系、共点力的平衡条件以及对称性可得
解得
19． 疏密 切线 N
【解析】
【分析】
明确磁感线的性质，知道磁感线的疏密表示强弱，切线方向表示磁场方向。小磁针静止时N极所指的方向为磁场方向。
【详解】
磁感线可以形象地描述磁场的分布，磁感线的疏密反映磁场的强弱。磁感线上切线方向表示该点磁场方向。小磁针静止时N极所指的方向为磁场方向。
20．(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1)粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，粒子在电场中运动的时间为
(2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为
。
所以
故粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为
21．；方向：水平向右
【解析】
【详解】
小球受到的电场力方向向右，所以小球带正电．小球的受力如图所示：
由平衡条件得：F电=mgtanθ；
根据电场强度F电=qE可得，小球所在处的电场强度：E=F电/q=，
小球带正电，所以电场强度方向与其受到的电场力方向一致，方向水平向右．
【点睛】
以小球为研究对象，根据受力情况确定电性；作出小球受力图，小球处于静止状态，合力为零，根据平衡条件求解电场力；根据电场力公式F=qE，联立求解电场强度E．
22．(1)10m/s；(2)15m
【解析】
【详解】
(1)由牛顿第二定律得小物块的加速度
运动t=2s后小物块的速度
(2)设小物块从释放到运动到最高点的位移为x，由动能定理得
解得
23．(1)0.02N (2)2×10-3kg (3)，方向与水平方向夹角 斜向右下方
【解析】
【详解】
(1) 由库仑定律得
代入数据：
F=0.02N
(2) 对A受力分析如图所示：根据物体平衡得：
F库=mgtanα
代入数据：
m=2×10-3kg
(3) 当电场力的方向与细线垂直时，电场强度最小，由
mgsinα=qE
解得：
方向与水平方向夹角斜向右下方．
24．(1)见解析；(2)
【解析】
【详解】
(1) A点的电场强度方向为电场线在该处的切线方向；负受到的电场力方向与电场方向相反。如图
(2)该处的电场强度大小
答案第1页，共2页
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