1.3电场电场强度 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 1.3 电场 电场强度 同步练习
一、单选题
1．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
2．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
3．电场中某点的电场强度为E，电量为q的检验电荷放在该点受到的电场力为F。下列图中能正确反映E、F、q三者关系的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图，在绝缘水平面上A、B两点分别固定着两个电荷量均为Q=+2.0l0-7C的点电荷，P是A，B连线中垂线上的一点，且AP=BP=0.3m，角，已知静电力常量为k=9.0l09N.m2/C2，则P点场强的大小和方向为（　　）
A．E=2104V/m，垂直OP向右
B．E=2104V/m，沿OP向上
C．E=104V/m，垂直OP向右
D．E=104V/m，沿OP向上
5．下列关于电场中某点电场强度方向的说法，正确的是（　　）
A．与检验电荷在该点所受合外力的方向一定相同
B．与带电粒子在电场中的运动方向一定相同
C．与负检验电荷在该点所受电场力的方向一定相同
D．与正检验电荷在该点所受电场力的方向一定相同
6．关于电场线，下列说法中正确的是（　　）
A．电场线是电场中客观存在的物质 B．电场中任意两条电场线都不会相交
C．顺着电场线的方向电场强度越来越大 D．初速度为零的点电荷运动轨迹一定与电场线重合
7．如图所示，在x轴上关于O点对称的A、B两点有等量正点电荷（带电荷量均为Q），在y轴上C点有负点电荷（带电荷量为Q），且CO＝OD＝r，∠ADO＝60°。下列判断正确的是（　　）
A．O点电场强度小于D点的电场强度
B．若两个正点电荷的电荷量同时等量地缓慢增大，则O点电场强度也增大
C．若两个正点电荷的电荷量同时等量地缓慢增大，则D点电场强度也增大
D．若负点电荷的电荷量缓慢减小，则D点电场强度将增大
8．将金属圆环接地后，把点电荷P放置在金属圆环附近，点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示，a、b、c、d均为电场中的点，下列说法正确的是（ ）
A．a点的电场强度大于b点的电场强度 B．c点的电场强度小于d点的电场强度
C．点电荷P带负电 D．若将一带正电的试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线运动到c点
9．以下关于电场和电场线的说法中正确的是（　　）
A．电场线不仅能在空间相交，也能相切
B．在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零
C．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D．电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，是客观存在的物质
10．如图所示，一半径为R的绝缘圆环上，均匀地分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P，它与环心O的距离OP＝L。静电力常量为k，关于P点的场强E，下列四个表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断下列表达式正确的是(　　)
A．E＝ B．E＝
C．E＝ D．E＝
11．正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下图中的哪一个（　　）
A． B．
C． D．
12．单位为J/m的物理量是（　　）
A．力 B．功 C．动能 D．电场强度
13．有关电场知识的理解，下述说法正确的是（　　）
A．库仑用扭秤实验获得库仑定律并最早测出了元电荷e的数值
B．在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为，取走q后，该点场强即为零
C．真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，跟它们之间的距离的平方成反比
D．若点电荷电荷量小于电荷量，则对的静电力小于对的静电力
14．匀强电场中有一与电场垂直、电阻为R的矩形回路，回路围成的面积为S，该电场的电场强度随时间的变化率为，静电力常量为k，则对应物理量的单位是（　　）
A．欧姆 B．伏特 C．安培 D．特斯拉
15．在如图所示的水平匀强电场中，将两个带电粒子M和N（可视为点电荷）移至同一水平线上的不同位置，释放后，M、N恰好保持静止，不计粒子的重力，忽略M、N对匀强电场的影响，则（　　）
A．M带正电荷，N带负电荷
B．M、N所带电荷量大小一定相等
C．静止时M受到的合力比N的大
D．将M、N分开一些，释放后M、N仍保持静止
二、填空题
16．两个固定的点电荷A和B，所带电荷量分别为 + 4Q和 + Q，相距为d，则在A、B连线______（选填“左侧”、“之间”或“右侧”）距离A_______处放一个点电荷，才能使得该电荷平衡。
17．将电荷量为、带正电的试探电荷放在电场中的点，受到的电场力大小为、方向水平向左，则点的电场强度大小为________、方向________；取走试探电荷后，点的电场强度大小为________。
18．电场强度
（1）概念：放入电场中某点的点电荷所受___________与它的___________的比值，叫做该处的电场强度，简称场强。（填物理量的名称和对应字母）
（2）物理意义：表示电场的___________。
（3）定义式：______________________（填代表物理量的字母）；单位：牛每库，符号___________。
（4）方向：电场中某点的电场强度的方向与___________在该点所受静电力的方向相同。（选填“正电荷”或“负电荷”）
三、解答题
19．有同学说，电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹。这种说法对吗？试举例说明。
20．如图所示，真空中两个点电荷静止放置在相距的、两点.两个点电荷所带的电荷量分别为和，静电力常量。求：
（1）两个点电荷之间库仑力的大小；
（2）处的电场强度的大小及方向（“水平向右”或“水平向左”）；
（3）若将放在处的点电荷取走，该处的电场强度有没有变化，其大小是多少？（不要求说明原因）
21．如图所示，质量为的带电小球放在一半径为R的半圆形光滑轨道底部Q点，当在空间加一方向水平向右、大小为的匀强电场时，小球沿碗边上升运动到P点后处于静止状态（）。试求：
（1）小球的带电性质；
（2）小球所带的电荷量；
（3）轨道对小球支持力。
22．如图所示，在真空中有两点电荷和，分别位于A点和B点，的带电量为，的带电量为。，求：
（1）在D点产生的场强大小；
（2）在D点产生的场强大小；
（3）D点的场强大小和方向。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．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。
3．D
【解析】
【详解】
根据电场强度的定义公式
可知，该点受到的电场力为F与放在该点的试探电荷的比值保持不变，但是电场中某点的电场强度为E，与F和q无关，电场强度是由场源电荷及该点在电场中的位置来决定，由电场本身性质决定。
故选D。
4．B
【解析】
【详解】
P点场强是两个正点电荷在P点产生的场强的矢量和，两个点电荷在P点产生的场强大小相等，为
由几何关系得P点场强
代入数据联立解得
沿OP向上，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．D
【解析】
【详解】
ACD．电场中某点电场强度方向与正检验电荷在该点所受电场力的方向相同，与负检验电荷在该点所受电场力的方向相反，但是与合外力方向没有直接的关系，故AC错误，D正确；
B．电场中某点电场强度方向与带电粒子在电场中的运动方向也没有必然的联系，电场强度方向与带电粒子在电场中的运动方向可能相同也可能相反也可能不共线，故B错误。
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
A．电场是客观的存在，电场线是人为虚拟的，不是客观存在的线，A错误。
B．电场线的切线方向就是电场强度的方向，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，B正确。
C．电场线的疏密代表电场的强弱，顺着电场线方向，电场线不一定越来越密，场强不一定越来越大，C错误。
D．初速度为零的正电荷在电场力作用下可能沿电场线运动，也可能不沿电场线运动，如当电场线是直线时，正电荷沿电场线方向运动，D错误。
故选B。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．两个正点电荷在D点产生的合场强与负点电荷在D点产生的场强大小相等，方向相反，合场强为零，两个正点电荷在O点产生的场强为零，但负点电荷在O点产生的场强为
E＝k
若两个正点电荷的电荷量同时等量地缓慢增大，则O点电场强度不变，选项A、B错误；
CD．若两个正点电荷的电荷量同时等量地缓慢增大，则D点电场强度将增大，若负点电荷的电荷量缓慢减小，则D点电场强度将增大，所以选项C、D正确．
故选CD。
8．B
【解析】
【详解】
AB．根据电场线的疏密程度可知a点的电场强度小于b点的电场强度，c点的电场强度小于d点的电场强度，故A错误，B正确；
C．电场线由点电荷P发出，所以P带正电，故C错误；
D．由于图中电场线不是直线，所以试探电荷运动过程中所受电场力方向会时刻变化，试探电荷将做曲线运动，其所受电场力将指向轨迹的凹侧，且沿电场线切线方向，所以试探电荷不可能沿着电场线运动到c点，故D错误。
故选B。
9．C
【解析】
【详解】
AD. 电场是客观存在的，电场线是人们为了形象的描述电场而引入的假想曲线，用以表示电场的强弱和方向，客观上并不存在，电场线不相交、不相切，AD错误；
B. 电场线只是大体形象描述电场，不画的区域场强不一定为零，B错误；
C. 电场线越密集，电场越强，根据
F=Eq
可知同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，C正确。
故选C。
10．D
【解析】
【详解】
当R＝0时，带电圆环等同一点电荷，由点电荷电场强度计算式可知在P点的电场强度为，将R＝0代入四个选项，只有A、D选项满足；
当L＝0时，均匀带电圆环的中心处产生的电场的电场强度为0，将L＝0代入选项A、D，只有选项D满足，故D正确。
故选D。
【点睛】
做选择题时，运用极限思维可以提高做题速度。
11．D
【解析】
【详解】
正电荷受力的方向和电场强度方向相同，电场线越密的地方电荷受力越大，根据牛顿第二定律，电场强度越大，电荷的加速度也就越大，所以根据题意，Q点的电场线应比P点的电场线密，又由于电荷做加速运动，则电场方向由P指向Q，故ABC错误D正确。
故选D。
12．A
【解析】
【详解】
根据功的定义式可知
则有
因N是力的单位，故单位为J/m的物理量是力。
故选A。
13．C
【解析】
【详解】
A．库仑用扭秤实验获得库仑定律，但最早测出元电荷e的数值的是密立根，故A错误；
B．在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为
取走q后，该点场强由电场本身决定，与试探电荷无关，所以该点的电场仍保持不变，故B错误；
C．根据库仑定律
可知，真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，跟它们之间的距离的平方成反比，故C正确；
D．根据库仑定律
可知对的静电力大小等于对的静电力大小，但二者方向相反，故D错误。
故选C。
14．B
【解析】
【详解】
由题意，将各物理量的单位代入表达式有
故选B。
15．B
【解析】
【详解】
A．由题意可知M、N所受对方的库仑力与各自在匀强电场中所受电场力平衡，因此M带负电荷，N带正电荷，故A错误；
B．根据前面分析可知，M、N所受匀强电场的电场力大小相等，所以M、N所带电荷量大小一定相等，故B正确；
C．静止时M、N受到的合力均为零，故C错误；
D．将M、N分开一些，M、N之间的库仑力大小变化，将不能与在匀强电场中所受电场力平衡，所以释放后M、N将不能保持静止，故D错误。
故选B。
16． 之间
【解析】
【详解】
[1][2]要使放入的点电荷平衡，则需放入点的场强为零，由电场的叠加原理可知，在AB连线两侧的合场强不可能为0，只有在AB连线之间的合场强才可能为0。设距离A点x处放入点电荷，由点电荷场强公式有
解得
17． 水平向左
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]A点的电场强度大小为
正电荷的受力方向即为场强方向，则场强方向水平向左；
[3]取走试探电荷后，点的电场强度大小不变，仍为。
18． 静电力F 电荷量q 强弱和方向 F q N/C 正电荷
【解析】
【详解】
（1）[1][2]放入电场中某点的点电荷所受静电力F与它的电荷量q的比值，叫做该处的电场强度，简称场强。
（2）[3]电场强度表示电场的强弱和方向。
（3）[4][5]电场强度的定义式为
[6]电场强度单位“牛每库”的符号是N/C。
（4）[7]电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同。
19．见解析
【解析】
【详解】
电场线实际并不存在，用来描述电场分布的物理量，不是点电荷在电场中的运动轨迹，而且电场线不一定与带电粒子的轨迹重合，只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合。
20．（1）；（2）方向为水平向右；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由库仑定律得：
代入数据得
;
(2)由电场强度的定义，知点处电场强度的大小为
方向为水平向右;
(3)将放在处的点电荷取走，该处的电场强度没有变化，原因是电场强度是通过比值定义得来的，大小为
21．（1）小球带正电；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）小球在P点受重力、支持力作用，要处于静止状态，电场力应水平向右，与场强方向相同，故小球带正电，受力示意图如图所示
设轨道支持力与竖直方向夹角为，据几何关系可得
解得
（2）根据共点力平衡条件可得
解得
（3）根据共点力平衡条件可得，轨道对小球支持力为
22．（1）；（2）；（3），方向向右
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据点电荷的场强公式可得，在D点产生的场强大小为
方向，向右；
（2）根据点电荷的场强公式可得，在D点产生的场强大小为
方向，向左；
（3）根据场强的叠加原理，D点的场强大小为
方向，向右
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