1.3电场与电场强度
一、练概念
1.(多选)关于电场,下列说法正确的是( )
A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B.电场不是由分子、原子组成的,它是一种客观存在的特殊物质
C.电荷之间的相互作用是通过电场产生的
D.电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中
2.(多选)下列叙述中正确的是(静电力常量为k)( )
A.电场强度适用于任何电场
B.公式中的q是场源电荷的电荷量,q越大,则电场强度越小
C.公式适用于真空中点电荷的电场,式中的Q是场源电荷的电荷量
D.由可知,r不变时,Q越大,则电场强度越大
3.(多选)关于电场和电场线下列说法正确的是( )
A.电场是为了便于研究物体的运动而引入的理想模型
B.电场线上某处的切线方向就是该处电场强度的方向
C.电场线越密集的地方电场强度越大
D.电场线就是带正电的试探电荷的运动轨迹
二、练能力
4.如图所示为在一电场中的四个点分别引入试探电荷时,电荷所受的静电力F跟引入的试探电荷的电荷量之间的关系,下列说法正确的是( )
A.该电场是匀强电场 B.这四点的场强大小关系是
C.这四点的场强大小关系是 D.无法比较这四点场强的大小
5.真空中存在两个等量异种点电荷,电荷量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为(静电力常量为k)( )
A.0 B. C. D.
6.如图所示为静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是( )
A.C点处的电场强度为零,因为那里没有电场线
B.这个电场可能是负点电荷形成的
C.点电荷q在A点所受到的静电力比在B点所受静电力大
D.负电荷在B点受到的电场力的方向沿B点切线方向
7.如图所示为点电荷所形成的电场的电场线分布图,下列说法正确的是( )
A.a一定带正电荷,b一定带负电荷
B.a一定带负电荷,b一定带正电荷
C.从c点沿两点电荷连线到d点,电场强度先变小后变大
D.从c点沿两点电荷连线到d点,电场强度先变大后变小
8.某静电场中的电场线如图中的实线所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,由M点运动到N点,运动轨迹如图中的虚线所示,以下说法不正确的是( )
A.粒子必定带正电荷
B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能
9.实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出两个带电粒子,的运动轨迹如图中的虚线所示(只受电场力作用),则( )
A.a一定带正电,b一定带负电 B.电场力对a做正功,对b做负功
C.a的速度将减小,b的速度将增大 D.a的加速度减小,b的加速度将增大
10.一正电荷从电场中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——时间图像如图所示,则所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的( )
A. B. C. D.
答案以及解析
1.答案:ABC
解析:电场存在于电荷周围,A正确;电场是一种特殊物质,不是由分子、原子组成的,B正确;电荷之间的相互作用就是通过电场产生的,电场最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用,C正确;电场在真空中、物体中都能存在,D错误。
2.答案:ACD
解析:是电场强度的定义式,它适用于任何电场,故A正确;中的q是试探电荷的电荷量,故B错误;是真空中点电荷的电场强度决定式,式中的Q是场源电荷的电荷量,r不变时Q越大,电场强度越大,故C、D正确。
3.答案:BC
解析:电场是客观存在的物质,不是理想模型,不是虚拟引入的,A错误;电场线上某处的切线方向就是该处电场强度的方向,B正确;电场线越密集的地方,场强越大,C对;试探电荷的运动轨迹由初速度和受到的合力共同决定,D错。
4.答案:B
解析:对于电场中给定的位置,放入电荷量不同的试探电荷,它们受到的静电力不同,但是静电力F与试探电荷的电荷量q的比值(即场强E)是不变的量,因为,所以F跟q的关系图线是一条过原点的直线,该直线斜率的绝对值表示场强的大小,由此可得,故选项B正确,ACD错误。
5.答案:D
解析:正、负点电荷单独存在时,在两点电荷连线中点处产生的电场强度大小为,且方向相同,故两点电荷连线中点处的合场强为,故选D。
6.答案:C
解析:同一电场中,电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,并不是没画电场线的地方电场强度就为零,所以,根据知点电荷在A点受到的电场力大,A错误;孤立的负点电荷形成的电场线是汇聚状的射线,则知这个电场不可能是孤立的负点电荷形成的电场,B错误,C正确;负电荷在B点受到的电场力的方向沿B点切线方向的反方向,故D错误。
7.答案:C
解析:由电场线分布情况可知为异种电荷,由于图中未标明电场线的方向,所以无法确定所带电荷的种类,选项AB错误;电场线密集程度反映电场强弱,由于从c到d之间的电场线分布先变疏再变密,所以从c点沿两点电荷连线到d点的电场强度先变小后变大,选项C正确,D错误。
8.答案:B
解析:由粒子的运动轨迹可知,粒子所受的电场力应指向轨迹的凹侧,可知粒子必定带正电荷,故A不符合题意。电场线越密的地方电场强度越大,粒子所受电场力越大,加速度也就越大,由题图可知,B符合题意,C不符合题意。电场力方向与速度方向的夹角为锐角,电场力对粒子做正功,根据动能定理可得粒子在M点的动能小于它在N点的动能,故D不符合题意。
9.答案:D
解析:由于电场线的方向未知,所以粒子带电性质不能确定。从题图中粒子轨迹变化来看,电场力都做正功,动能都增大,速度都增大,ABC错误。电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,所以a受力减小,加速度减小,b受力增大,加速度增大,D正确。
10.答案:D
解析:由题中图像可知,正电荷做加速度逐渐增大的加速运动,因此该正电荷所受电场力越来越大,电场强度越来越大。电场线密的地方电场强度大,且正电荷的受力方向与电场方向相同,故选项ABC错误,选项D正确。
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