1.3电场电场强度同步练习（Word版含答案）

粤教版（2019）必修三 1.3 电场 电场强度 同步练习
一、单选题
1．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．
2．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
3．如图所示，一电荷量为＋Q的均匀带电细棒，在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点，且ab=bc=cd=L，在a点处有一电荷量为＋的固定点电荷，已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　）
A．k B．k C．k D．k
4．如图甲所示，两个等量正点电荷固定在绝缘水平面上，、、、是其连线中垂线上位于竖直方向上的四点，一带电量为 ，质量为的小球从点静止释放，其运动的图像如图乙所示，其中点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），点处的切线平行于轴，运动过程中小球电荷量保持不变，已知、两点间距离为0.8m，、两点间的距离为2.7m，，下列说法中正确的是（　　）
A．两点电势差
B．小物块从点到点电场力做的功
C．点为间电场强度最大的点，场强大小
D．由到的过程中小物块的电势能先减小后变大
5．下列选项中，属于理想模型的是（　　）
A．电阻 B．电压 C．电场线 D．元电荷
6．四个点电荷位于正方形四个角上，电荷量及其附近的电场线分布如图所示。、分别是正方形两组对边的中垂线，为中垂线的交点，、为上的两点且关于点对称，点为上一点，，点为左下方的点。则（　　）
A．点的电场强度比点的大 B．点的电势比点的低
C．两点间的电势差小于间的电势差 D．一带正电的试探电荷在点的电势能比在点大
7．如图所示，两个固定的半径均为r的细圆环同轴放置，O1、O2分别为两细圆环的圆心，且O1O2=2r，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷+Q、-Q（Q>0）。一带正电的粒子（重力不计）从O1处由静止释放，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）
A．粒子在O2处动能最大 B．粒子在O1O2中点处动能最大
C．O1O2中点处的电场强度为 D．O1O2中点处的电场强度为
8．如图，在点电荷Q产生的电场中，虚线是以点电荷所在处为圆心的同心圆。则关于虚线上A、B、C三点的场强EA、EB、EC的关系判断正确的是（　　）
A．EA＞EC
B．EB＜EC
C．EA和EB方向相同
D．EB和EC方向相同
9．曹冲称象故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重量称出了大象的重量，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是（　　）
A．牛顿的人造卫星发射设想
B．测静电力常量
C．探究二力合成的规律
D．研究电场中某一位置电场强度
10．下列关于电场线的说法中正确的是（　　）
A．电场线在空间不相交，但可以相切
B．电场线的疏密可以表示电场的强弱
C．电场线的指向就是电场强度的方向
D．电场线是电荷间相互作用的媒介物质
11．如图所示，两个固定点电荷Q1、Q2相距为a，它们在P点产生的合场强方向平行于Q1、Q2的连线，P点到Q1、Q2的距离分别为b和c。已知，则两个点电荷电荷量的绝对值的比值等于（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示。在光滑绝缘的水平面上，三个静止的带电小球a、b和c：分别位于三角形的三个顶点上，已知，a、c带正电，b带负电，三个小球所带电荷量为q，静电力常量为k。下列关于小球c所受库仑力的大小和方向描述正确的是（　　）
A．，方向平行于向右 B．，方向平行于向右
C．，方向平行于向右 D．方向平行于向左
13．如图所示，a、b是负点电荷电场中两条电场线上的点，用Ea、 Eb分别表示a、b两点电场强度的大小，关于这两点电场强度的判断正确的是（　　）
A．Ea> Eb， 方向相同
B．Ea = Eb，方向不同
C．Ea < Eb， 方向相同
D．Ea > Eb， 方向不同
14．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
15．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．电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比
C．正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致
D．检验电荷的电量越大，它在电场中受到的电场力就越大，因此该点的电场强度就越大
二、填空题
16．电量为2×10-9C的负点电荷，放入水平向左的电场强度大小为100N/C的匀强电场中，受到电场力的大小为___________N，方向____________（填“水平向左”或“水平向右”），如果把负电荷拿走，此处的电场强度为____________N/C。
17．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”）
18．如果带电小球q是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，那我们就把它称为___________。
三、解答题
19．如图所示，有两个相距为l的等量异种点电荷-q和+q。O点为两点电荷连线的中点，P为连线延长线上的一点，与O点相距r。试求P点的电场强度。
20．2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T。已知火星的半径为R，火星表面的重力加速度的大小为g，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
（1）火星的质量M；
（2）火星的第一宇宙速度v；
（3）求“天问一号”绕火星飞行时轨道半径r；
（4）在电场中我们利用E=来定义电场强度，引力场与电场有相似的性质，请你求“天问一号”所处轨道的引力场强度是多大？
21．如图所示，绝缘细线一端固定于点，另一端连接一带电荷量为q，质量为m的带正电小球，该装置处于水平向右的匀强电场中，小球静止时细线与竖直方向成角，求：
（1）细线的拉力；
（2）匀强电场的电场强度E。
22．如图所示，在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m。求：
（1）电场中A点场强；
（2）将电荷量q=2×10-8C的负电荷放在A点受力大小为多少；方向指向那里。（）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【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。
2．B
【详解】
由题意，将各物理量的单位代入表达式有
故选B。
3．A
【详解】
a点处的电荷量为＋的点电荷在b处产生的电场强度为，方向向右，b点处的场强为零，根据电场的叠加原理可知细棒与a点处的点电荷在b处产生的电场强度大小相等，方向相反，则知细棒在b处产生的电场强度大小为
方向向左．根据对称性可知细棒在d处产生的电场强度大小为
方向向右；而电荷量为＋的点电荷在d处产生的电场强度为
方向向右，所以d点处场强的大小为
方向向右，故选项A正确。
4．B
【详解】
A．据图可知A、两点的速度，根据动能定理得电场力做的功为
△
解得两点电势差为
故A错误；
B．小物块从点到点过程中，根据动能定理可知
故B正确；
C．据图可知物块在点的加速度最大为
电场力为
电场强度为
故C错误；
D．根据图可知由A到的过程中物块的速度增大，电场力做正功，电势能一直减小，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】
建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素。物理学是一门自然学科，它所研究的对象、问题往往比较复杂，受诸多因素的影响有的是主要因素，有的是次要因素。为了使物理问题简单化，也为了便于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如质点、电场线、磁感线、理想气体、点电荷等。
则电阻、电压和元电荷都不是理想模型；电场线是理想模型。
故选C。
6．D
【详解】
A．由电场的对称性，P点的电场强度大小与Q点相等，由电场线的疏密程度可知，Q点的电场强度小于N点的场强，所以P点的电场强度小于N点，故A错误；
B．根据电场叠加，由图像可知ab上各点的电势都相等，N点比ab上各点的电势低，则N点的电势比P点的低，故B错误；
C．OP间电势差等于零，OM间电势差等于零，则OP两点间的电势差等于OM间的电势差，故C错误；
D．M、Q电势相等，而Q点的电势高于N点的电势，则M点的电势高于N点的电势，正电荷在电势高处电势能大，所以带正电的试探电荷在M点的电势能比在N点大，故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
A．根据电场叠加原理，在O2左侧场强方向先向左后向右，因此粒子到达O2左侧某一点时，速度最大，动能最大，以后向左运动速度开始减小，动能也在减小。故A错误；
B．带电粒子从O1点开始由静止释放，在粒子从O1向O2的运动过程中，两圆环对粒子的作用力都向左，可见电场对带电粒子做正功。故粒子在中点处动能不是最大，故B错误；
CD．把圆环上每一个点都看成一个点电荷，则电荷量为
根据点电荷场强公式，各点电荷在O1O2中点处产生的场强大小
根据电场的叠加原理，单个圆环在O1O2中点的场强，为
两个圆环的场强，再叠加一下，有
故C错误，D正确。
故选D。
8．A
【详解】
AB．离点电荷越近的位置场强越大，即
EA=EB＞EC
选项A正确， B错误；
CD．AC两点的场强方向相同，与B点的场强方向不同，选项CD错误。
故选A。
9．C
【详解】
A．曹冲称象故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重量代替等重量的大象，是等效替代的思想，
牛顿的人造卫星发射设想是：由已知现象，经逻辑推理和数学工具验证，再合理延伸的科学思维思想，A错误；
B．测静电力常量是用放大的思想，不是等效替代的思想，B错误；
C．探究二力合成的规律是等效替代的思想，C正确；
D．研究电场中某一位置电场强度是用比值定义的思想，不是等效替代的思想，D错误。
故选C。
10．B
【详解】
A．电场线既不相交，也不相切，A错误；
B．电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小，电场线的疏密可以表示电场的强弱，B正确；
C．电场线上某点的切线方向就是该处电场强度的方向，C错误；
D．电场线不是真实存在的，电荷间相互作用的媒介物质是电场，D错误。
故选B。
11．D
【详解】
根据点电荷的电场强度公式
根据题意
解得
故选D。
12．A
【详解】
由题意，结合几何关系可得
小球c受到小球a的库仑力
同理小球c受到小球b的库仑力和F1大小相等，且两力夹角为60°，如图所示
所以根据力的平行四边形法则，小球c受到小球a、b库仑力的合力
方向平行于ab向右，故A正确，BCD错误。
故选A。
13．D
【详解】
电场线越密的地方电场强度越大，a点的电场强度大于b点的电场强度；根据电场线的方向知a点和b点的电场方向不同，故ABC错误，D正确。
故选D。
14．C
【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。
15．C
【详解】
AC.物理学规定电场强度的方向和正电荷受力的方向相同，与负电荷相反，故A错误，C正确；
BD.电场强度是描述电场本身的属性，和电场力的大小，电荷量的大小、电性以及有无电荷均无关，故BD错误。
故选C。
16． 水平向右 100
【详解】
[1]试探电荷所受电场力大小为
[2]负电荷所受电场力方向与场强方向相反，故电场力的方向水平向右。
[3]电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关。如果把负电荷拿走，此处的电场强度仍为100N/C。
17． 静电力F 电荷量q 强弱和方向 F q N/C 正电荷
【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。
18．试探电荷或者检验电荷
【详解】
[1]如果带电小球q是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，那我们就把它称为试探电荷或者检验电荷。
19．，方向水平向右
【详解】
P点到-q和+q的距离分别为和，则-q和+q在P点产生的电场强度大小分别为
二者的方向相反，它们的合场强为
电场强度的方向水平向右
20．（1）；（2）；（3）；（4）
【详解】
（1）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受引力等于重力
（2）忽略火星自转，火星近地卫星的质量为m0，则重力充当向心力，有
（3）设天问一号质量为m，引力提供向心力有
（4）物体在“天问一号”所处轨道受到的引力为
设引力场强为，则
21．（1）；（2），方向水平向右。
【详解】
（1）小球受力如图所示
小球处于平衡状态，竖直方向有
解得细线的拉力为
（2）水平方向受力平衡，则有
解得
故电场强度大小为，方向水平向右。
22．（1），方向水平向右 ；（2）F=5.4×10-4N，水平向左。
【详解】
（1）真空中点电荷和的电场在A点的场强分别为和，它们大小相等，方向如图所示
合场强、场强、场强向上平移后的矢量三者构成一正三角形，故与平行，且有
方向水平向右；
（2）电场力的大小为
F=Eq=5.4×10-4N
因电荷带负电，故方向是水平向左。
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