电 场 电 场 强 度
一、单选题
1.(2022·浙江·宁波市北仑中学高一期中)电场中有一点,下列说法中正确的有( )
A.若放在点的电荷的电荷量减半,则点的场强减半
B.若点没有检验电荷,则点场强为零
C.点的场强越大,则同一电荷在点受到的电场力越大
D.点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同
2.(2022·山东·文登新一中高一阶段练习)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则( )
A.A、D两点场强大小相等,方向相反,电势不相等
B.E、O、F三点比较,O点场强最弱,但电势相同
C.B、C两点场强大小和方向都相同
D.B、O、C三点比较,O点场强最强
3.(2022·江苏省太湖高级中学高一期中)一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度一时间图象如图所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的( )
A.B.
C.D.
4.(2021·北京丰台·高二期中)正点电荷电场分布如图,该正点电荷电量为Q,则Q在与它相距r处的点所产生的电场强度大小为,A、B、C是电场线上的三个点。电场的性质之一就是对放入其中的带电体有力的作用。将一个带正电的试探电荷置于A点,该电荷所受静电力为F,场源电荷Q在A点产生的电场强度为EA。以下说法正确的是( )
A.F方向与EA方向相同
B.F方向与EA方向相反
C.F方向垂直于EA方向沿纸面向上
D.F方向垂直于EA方向沿纸面向下
5.(2019·甘肃·天祝藏族自治县第二中学高二期中)如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为E2,E2与E1之比为( )
A.1∶2 B.2∶1 C. D.
6.(2022·江苏宿迁·高一期中)在真空中一个点电荷Q的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m(如图甲)。在A、B两点分别放置带正电的试探电荷,试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同,其受到的静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度大小为2.5N/C
B.B点的电场强度大小为40N/C
C.点电荷Q是负电荷
D.点电荷Q是正电荷
7.(2022·湖北·三模)如图所示,在真空中某点电荷电场中有一条虚线,该虚线上电场强度的最大值为E,P点的电场强度方向与虚线夹角为30°,则P点的场强大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.(2022·湖北·孝感高中高一期中)如图甲所示,真空中有一带负电的点电荷,固定在x轴上的某处,在坐标轴上的、两点分别放置正的试探电荷(电荷量可调),其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中、所示。取沿轴正方向为静电力的正方向,下列说法正确的是( )
A.点电场强度方向一定沿轴负方向
B.、两点电场强度方向可能相同
C.点的电场强度大于点的电场强度
D.点电荷可能在点的左侧
9.(2021·安徽省潜山第二中学高二阶段练习)在电场中的某点A处放一试探电荷,它所受的静电力大小为F,方向水平向右,则A点的电场强度大小为,方向水平向右。下列说法正确的是( )
A.在A点放一个负试探电荷,A点的电场强度方向变为水平向左
B.在A点放一个负试探电荷,它所受的静电力方向水平向左
C.在A点放一个电荷量为的试探电荷,它所受的静电力大小为
D.在A点放一个电荷量为的试探电荷,则A点的电场强度大小变为
10.(2022·湖北·高一期中)如图所示,真空中电荷量为+q的点电荷与均匀带电量为-Q的薄板相距R,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心O,该垂线上有abcd四点,且满足ab=bO=Oc=cd=R。若a点的电场强度为0,静电力常量为k,下列说法中正确的是( )
A.带电薄板产生的电场在d点的电场强度的大小为
B.d点的电场强度的大小为
C.d点的电场强度的大小为
D.d点的电场强度的方向沿着cd连线由d指向c
三、填空题
11.(2016·天津市红桥区教师发展中心高二期中)在真空中负点电荷Q形成的电场中的P点,放一个q=-1.0×10-9 C的点电荷,测得所受电场力大小为1.0×10-6N 。若移走q ,而在P点放置一个q'=+1.0×10-10 C的点电荷,则所受电场力大小为____________N。
四、解答题
12.(2019·甘肃·天祝藏族自治县第二中学高二期中)如图所示,把带电量为q=2×10﹣9C的试探电荷放在如图所示的电场中的P点,受到的电场力F=1.8×10﹣6N,已知P点离产生电场的点电荷Q的距离为r=2.0m,静电力常量k=9.0×109Nm2/C2,求:
(1)P点的电场强度;
(2)如果把电荷量为q=2×10﹣9C的试探电荷放在P点,那么它受到的电场力为多少?
(3)点电荷Q所带的电荷量。
13.(2022·湖南·长郡中学高一期中)如图所示,在绝缘粗糙的水平地面上有水平方向的匀强电场,三个质量相同且均可看成点电荷的带电小球A、B、C分别位于竖直平面内的直角三角形的三个顶点上。球B、C在地面上,球A在球B的正上方,AB间距为L,AC连线与水平方向夹角为30°,三球恰好都可以静止不动。已知A、B带正电,电荷量均为Q,C球带负电,带电量为-4Q,重力加速度为g,静电力常量为k。求:
(1)判断匀强电场的方向;
(2)球A的质量m及匀强电场的电场强度E的大小;
(3)地面对球C的摩擦力大小和方向。
参 考 答 案
1.C
【解析】AB.场强是电场本身的固有属性,与试探电荷所带电荷量的多少没有关系,故AB错误;
C.由可知,如果q不变,E越大,F越大,故C正确;
D.P点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向,与放入该点负电荷所受电场力方向相反,故D错误。
故选C。
2.C
【解析】A.根据对称性可知,A、D两点的电场线疏密程度相同,则A、D两点的电场强度大小相等,由甲图可看出A、D两点的场强的方向相同,故A错误;
B.由甲图可以看出E、O、F三点中,O点处的电场线最密,所以O点处的场强最强,故B错误;
C.根据对称性可知,B、C两处的电场线疏密程度相同,则B、C两处的电场强度相等,由甲图可看出B、C两处的电场的方向相同,故C正确;
D.由甲图可以看出B、O、C三点中,O点处的电场线最疏,O点场强最弱,故D错误。
故选C。
3.C
【解析】负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反,根据v-t图像可知电荷的加速度逐渐增大,即电荷所受电场力逐渐增大,又根据电场线越密集电场强度越大可知,从A到B电场线逐渐密集,综上所述可知,ABD错误,C正确。
故选C。
4.A
【解析】正点电荷所受电场力的方向与电场强度方向相同,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.A
【解析】根据电场的叠加原理,两个带电量相等的异种点电荷分别置于M、N两点时,两电荷在O点产生的电场方向同向,并且大小都为
所以O点的电场强度大小
当置于N点处的点电荷移至P点时,两电荷在O点产生的电场方向夹角为120°,所以O点的场强大小变为
故E2与E1之比为1:2。
故选A。
6.D
【解析】A.根据
结合图像中图线的斜率,可得
故A错误;
B.同理
故B错误;
CD.根据正电荷的受力方向与场强方向一致,可知点电荷电场中A、B点的场强方向沿x轴正方向,即点电荷Q是正电荷。故C错误;D正确。
故选D。
7.D
【解析】由点电荷电场线分布特点可知,电场强度最大的点的电场方向必然与虚线垂直,如图
由几何关系得
联立解得
故ABC错误,D正确。
故选D。
8.AC
【解析】A.由图乙可知正的试探电荷在点受到的电场力方向沿轴负方向,点电场强度方向一定沿轴负方向,A正确;
B.由图乙可知正的试探电荷在点受到的电场力方向沿轴正方向,点电场强度方向一定沿轴正方向,、两点电场强度方向相反,B错误;
C.根据电场强度定义式
可知图乙中图线的斜率绝对值表示该点的电场强度大小,则可知点的电场强度大于点的电场强度,C正确;
D.负点电荷产生的电场方向由无穷远指向点电荷,由于点电场强度方向沿轴正方向,故点电荷不可能在点的左侧,D错误。
故选AC。
9.BC
【解析】AD.电场强度的大小与方向与放置的电荷无关,始终为,方向水平向右,故AD错误;
B.正、负试探电荷在电场中同一位置所受电场力的方向相反,则负试探电荷所受电场力方向向左,故B正确;
C.在A点放置一个电荷量为的试探电荷,它所受的电场力为
故C正确。
故选BC。
10.CD
【解析】A.由于a点的电场强度为0,又电荷量为+q的点电荷在a点产生的场强为
则带电薄板产生的电场在a点的电场强度的大小为
根据对称性可知,带电薄板产生的电场在d点的电场强度的大小为
A错误;
BCD.根据公式可得,电荷量为+q的点电荷在d点产生的场强为
方向向右;
又带电薄板产生的电场在d点的电场强度的大小为
方向向左,
则d点的电场强度的大小为
电场强度的方向沿着cd连线由d指向c,B错误,CD正确。
故选CD。
11.1.0×10-7
【解析】P点的电场强度为
点电荷所受的电场力为
12.(1),方向由Q指向P;(2)1.8×10-6N;(3)4.0×10-7C
【解析】(1)由电场强度的定义式可得
方向由Q指向P。
(2)把电荷量为q=2×10﹣9C的试探电荷放在P点,由电场强度的定义式,可得q受电场力
(3)由点电荷产生电场强度的决定式,可得
13.(1)方向水平向右;(2),;(3),方向水平向右
【解析】(1)对A受力分析,A受到C的库仑力有水平向左的分量,A要受力平衡,其受到的电场力需水平向右,所以匀强电场的方向水平向右
(2)对A受力分析,正交分解,竖直方向有
解得
水平方向有
得
(2)对球C进行受力分析,C球受力平衡,水平方向由
得
得地面对球C的摩擦力大小为
地面对球C的摩擦力方向水平向右
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