【精品解析】人教版物理必修3同步练习: 9.3 电场 电场强度(基础巩固)

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名称 【精品解析】人教版物理必修3同步练习: 9.3 电场 电场强度(基础巩固)
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科目 物理
更新时间 2024-04-01 19:14:37

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人教版物理必修3同步练习: 9.3 电场 电场强度(基础巩固)
一、选择题
1.(2017高二上·惠州期末)下列正确描述正点电荷电场线的图示是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电场强度和电场线;点电荷
【解析】【解答】解:正点电荷周围的电场线从正电荷出发终止于无限远的直线,且电场线不闭合,因此BCD错误,A正确.
故选A.
【分析】电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,电场线不相交不闭合.本题依据电场线的这些特点即可正确解答.
2.(2019高一下·乾安月考)正检验电荷q在电场中以初速度v0由P点向Q点做减速运动,且运动的加速度值越来越小(重力不计),则可以确定它所处的电场可能是如图中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电场强度和电场线;电场及电场力
【解析】【解答】正检验电荷q在电场中以初速度v0由P点向Q点做减速运动,且运动的加速度值越来越小,即可以知道正电荷受力方向与运动方向相反,所以受到了Q指向P的力,由于加速度越来越小,所以电场强度越来越小,所以由P点向Q点电场线变得越来越稀疏,C符合题意;ABD不符合题意;
故答案为:C
【分析】电场线密集的区域电场强度大,电荷在该位置受到的电场力就越大,加速度就越大,结合选项分析求解即可。
3.(2019高一下·乾安月考)如图所示是点电荷Q周围的电场线,图中A到Q的距离小于B到Q的距离。以下判断正确的是(  )
A.Q是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度
B.Q是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度
C.Q是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度
D.Q是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度
【答案】A
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】电场线是从正电荷出发止于负电荷.所以Q是正电荷,根据点电荷的场强公式 得:A点的电场强度大于B点的电场强度,
故答案为:A。
【分析】结合正电荷的电场线模型,电场线密集的区域电场强度大。
4.(2019高二上·哈尔滨期末)如图,带箭头的实线表示某静电场的电场线,虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为φa、φb、φc。则(  )
A.Ea<Eb,φb=φc B.Ea>Eb,φa>φb
C.Ea>Eb,φa<φb D.Ea=Ec,φb=φc
【答案】B
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】由图示可知,a处的电场线密,b处的电场线稀疏,因此a点的电场强度大,b点的场强小,即Ea>Eb;沿着电场线的方向,电势逐渐降低,则a点的电势高于c点的电势,即φa>φc,b、c两点在同一等势面上,电势相等,φb=φc,则φa>φb,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】利用电场线的疏密可以判别场强,利用箭头可以比较电势的高低,等势面上电势相等。
5.(2023高二上·常州月考)如图所示,一带正电粒子固定在橡胶棒上,同时一质量可忽略不计的带负电粒子水平向右运动,则负电粒子运动轨迹可能是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【知识点】曲线运动的条件;电场及电场力
【解析】【解答】因为异种电荷相互吸引,所以带负电的粒子将向下偏转,因为速度与力不在同一方向上,所以带负电的粒子做曲线运动,故轨迹为丙所示,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据异种电荷相互吸引的规律得出负电荷受到的电场力方向,再由粒子受到电场力方向与速度的方向关系分析粒子的运动轨迹。
6.(2024·甘肃高考) 如图,水平带电平面上方有一质量为、带电量为的点电荷,当它在点时所受合力为零。点与平面的垂直距离为和分别为静电力常量和重力加速度,则与点对称的点处的电场强度为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】电场及电场力;共点力的平衡
【解析】【解答】点电荷在M点时,所受合力为零,则
解得
M点的电场强度和N点的电场强度大小相等,方向相反。
故答案为:A。
【分析】熟悉掌握点电荷场强的分布特点。根据平衡条件及场强与电场力的关系确定M点的场强大小,继而确定N点的场强大小。
7.(2023高二上·辽宁月考) 电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,则(  )
A.该电场可能是正电荷产生的
B.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受静电力作用
C.同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大
D.正电荷在A点由静止释放,电场线就是它的运动轨迹
【答案】C
【知识点】电场及电场力;电场线
【解析】【解答】A、正点电荷周围的电场是以正点电荷为球心,辐射分布的直线,该静电场的电场线是曲线,故A错误;
B、电场线只是大体的描述电场的强弱和方向,无电场线通过的地方,电场强度并不表示为零,所以电荷在B点受静电力作用,故B错误;
C、从题目图中可以看出A点电场线比B点电场线密,因此A点电场强度比B点电场强度大,电场力也大,故C正确;
D、正电荷在A点静止释放时,下一时刻,速度方向和所受电场力方向不在一条线上,因此不可能沿电场线运动,故D错误;
故答案为:C。
【分析】正点电荷周围的电场是以正点电荷为球心,辐射分布的直线。电场线只是大体的描述电场的强弱和方向。电场线密,电场强度大。电场强度沿电场线的切线方向。
8.(2023高二上·咸阳月考)在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为E。已知一半径为r的球形雨滴在此电场中不升不落,重力加速度g,水的密度为ρ。这雨滴携带的电荷量可表示为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】电场及电场力
【解析】【解答】由得,故A符合题意,B、C、D不符合题意。
【分析】由于雨点静止,所受电场力与重力平衡,电场力。
9.(2023高二上·岳阳楼期末) 法拉第是19世纪最伟大的实验物理学家之一,他在电磁学研究方面的卓越贡献如同伽利略、牛顿在力学方面的贡献一样,具有划时代的意义,正是他提出了电场的概念。关于静电场场强的概念,下列说法正确的是(  )
A.由可知,某电场的场强E与q成反比,与F成正比
B.电场中某点不放检验电荷时,该点场强等于零
C.电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷的正负无关
D.正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关
【答案】C
【知识点】电场及电场力;电场强度
【解析】【解答】AC、电场强度 是一个比值定义,与放入的检验电场受到的大小与F和及带电量q无关,是由电场本身的性质决定的,故A错误,C正确;
B、一旦通过检验电荷测出了该点的电场强度,把检验电荷移走,该点的电场强仍不变,与是否有检验电荷无关,故B错误;
D、电场强度的方向规定与正电荷受力的方向相同,负电荷受力的方向与电场强度方向相反,因此与正负电荷无关,故D错误。
故答案为:C。
【分析】电场强度是电场本身固有的属于,只与场源有关。电场强度的方向规定与正电荷受力的方向相同,负电荷受力的方向与电场强度方向相反。
10.(2024高二上·澄海期末) 正电荷在电场力作用下由P向做匀加速运动,那么可以断定,它所在的电场是下图中的哪一个(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电场强度;电场线
【解析】【解答】正电荷在电场力作用下由P到Q做匀加速运动,加速度恒定,可知电荷受到的电场力大小不变,则场强不变,电场为匀强电场,方向从P指向Q,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据粒子运动的加速度特点,分析电场强度大小和方向,选出正确图像。
11.(2023高二上·鲁甸期中) 如图所示,各电场中A、B两点电场强度相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电场强度
【解析】【解答】电场强度是矢量,电场线疏密表示电场强度大小,方向沿该点的切线方向。
A.A、B两点场强方向不同,故电场强度不同,A不符合题意;
B.A、B两点场强大小不同,故电场强度不同,B不符合题意;
C.A、B两点场强大小、方向均相同,故电场强度相同,C符合题意;
D.A、B两点场强大小、方向均不同,故电场强度不同,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据电场强度是矢量,电场线疏密表示电场强度大小,方向沿该点的切线方向进行判断。
12.(2023高二上·珠海期中) 真空中, A 、B 两点与点电荷 Q 的距离分别为 r 和 3r,则 A 、B 两点的电场强度大小之比为(  )
A.3∶1 B.1∶3 C.9∶1 D.1∶9
【答案】C
【知识点】点电荷;电场强度
【解析】【解答】根据点电荷电场强度的公式可得

故ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】根据点电荷电场的公式分别求出AB两点电场强度的大小,再比较两者的大小关系。
13.(2023高二上·珠海期中) 图中画了四个电场的电场线, 其中 A 和 C 中小圆圈表示一个点电荷,A 中虚线是一个圆, B 中几条直线 间距相等且互相平行, 则在选项 A 、B 、C、D 中 M、N 两处电场强度相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电场强度;电场线
【解析】【解答】A、该图中M、N两点的场强大小相同,但是方向不同,故A错误;
B、该图中M、N两点的场强大小和方向均相同,场强相同,故B正确;
C、该图中M、N两点的场强大小不相同,但是方向相同,故C错误;
D、该图中M、N两点的场强大小不相同,方向也不同,故D错误。
故答案为:B。
【分析】电场线越密,电场强度越大。电场强度时矢量,大小方向均相等时,电场强度才相等。
14.(2023高二上·广州期中)在点电荷Q形成的电场中某点P,放一电荷量为q的检验电荷,q受到的电场力为F。如果将q移走,那么P点的电场强度大小为(  )
A. B. C.qF D.0
【答案】A
【知识点】电场强度
【解析】【解答】根据电场强度的定义式可得P点的电场强度大小为,某点的电场强度由电场自身决定,与试探电荷q和试探电荷受到的电场力F无关,所以,如果将q移走,P点的电场强度大小仍为,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据电场强度的定义式求出P点的电场强度的大小,某点的电场强度由电场自身决定,与试探电荷q和试探电荷受到的电场力F无关。
15.(2024高三上·如皋期末) 如图所示,纸面内有一点电荷和一直线,直线上A、B两点的电势相等,A点的电场强度为EA,则(  )
A.点电荷带负电
B.点电荷在直线的右侧
C.A、B两点的电场强度相同
D.将试探电荷从A点移动到B点过程中电场力一定做功
【答案】A
【知识点】电场线;点电荷的电场
【解析】【解答】 A.电荷一定在AB连线的中垂线上,A点场强方向一定是指向电荷,电荷带负电 ,A正确;
B.负点电荷在直线的左侧 ,B错误 ;
C.A、B两点的电场强度大小相等,方向不同,C错误;
D.A、B两点对称,电势相等,将试探电荷从A点移动到B点过程中电场力不做功,D错误。
故正确答案为:A。
【分析】电场强度是矢量,谈相同一定是大小相等方向相同;掌握点电荷电场线分布的几何特点。
16.(2022高二上·长沙期末)两个电量相等的正电荷产生的电场,电场线如图所示,两个电荷连线是水平的,连线的中点为点,点正上方有一点,则(  )
A.点的电场强度大小为 B.点的电场强度方向向上
C.点的电场强度大小为 D.点的电场强度方向向下
【答案】A
【知识点】电场线;点电荷的电场
【解析】【解答】AB.根据点电荷的场强公式和场强的叠加原理可知,两正电荷在O点产生的场强等大反向,故O点的场强为零,A符合题意,B不符合题意;
CD.根据电场的分布特点可知,P点在O点正上方,可知P点的场强方向向上,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据点电荷的场强公式和场强的叠加原理,求解O点的场强大小;根据电场线上某点的切线方向即为该点的场强方向,分析P的电场的方向。
17.(2023高二上·辽源期中)在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度相同的是(  )
A.甲图中与点电荷等距的a、b两点
B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D.丁图电场中的a、b两点
【答案】B
【知识点】电场强度;电场线
【解析】【解答】A.甲图中a、b两点的场强大小相同,方向不同,故A不符合题意;
B.乙图中a、b两点的场强大小、方向都相同,故B符合题意;
C.丙图中a、b两点的场强大小相同,a点场强方向竖直向上,b点场强方向竖直向下,故C不符合题意;
D.丁图中a、b两点的场强大小、方向都不同,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】电场强度是矢量,根据电场线的疏密表示场强大小,切线方向表示场强方向判断分析。
18.(2022高二上·绵阳期末) 如图所示,三个点电荷带电量均为,带正电,带负电,为连线的中点,处于连线的中垂线上,三个点电荷到点的距离均为,则点的电场强度大小为(  )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【知识点】点电荷的电场;电场强度的叠加
【解析】【解答】 A、B电性相同,带电量相同,到O点的距离相等,根据点电荷电场分布以及场强叠加可知, A、B两个点电荷在O点的电场强度等大反向,相互抵消,则O点的电场强度大小等于点电荷C在O点产生的电场强度,大小为
故答案为:B。
【分析】根据点电荷场强的定义确定各电荷在O点产生的场强大小和方向,再根据矢量求和法则确定O点合场强的大小。
19.(2023·)真空中固定有两个点电荷,负电荷Q1位于坐标原点处,正电荷Q2位于x轴上,Q2的电荷量大小为Q1的8倍。若这两点电荷在x轴正半轴的x=x0处产生的合电场强度为0,则Q1、Q2相距(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】电场强度;点电荷的电场;电场强度的叠加
【解析】【解答】根据正负电荷产生的电场方向可知,x0的位置位于Q1和Q2之间,且在x=x0处负电荷产生的电场大小等于正电荷产生的电场大小,假设Q1、Q2的距离为d,有

可以解得;所以B正确,ACD错误;
故选B。
【分析】根据正负电荷的电场特点确定x0的与Q1、Q2的位置关系,电场是矢量,电场强度合成时符合矢量运算,根据电场大小相等计算即可。
20.(2023高一下·丹阳月考)如图实线为一正的点电荷周围部分电场线分布图(场强方向未画出),A与B位于同一条电场线上,C与A位于以点电荷为圆心的圆上,则(  )
A.A处电场方向由A指向B B.A处场强小于B处场强
C.A处电势等于B处电势 D.A、C两处场强一定相同
【答案】A
【知识点】点电荷的电场
【解析】【解答】A、正点电荷的电场线出发与正电荷终止与无穷远处,故A点处电场方向由A指向B,A正确;
B、越靠近场源电荷电场强度越大,A处场强大于B处,B错误;
C、沿电场线方向电势降低,A处电势高于B处,C错误;
D、AC两处场强大小相等,但方向不同,D错误;
故答案为:A
【分析】由正点电荷的电场线的分布规律可以得出判断。
21.(2023高一下·锦州)如图所示,直角三角形ABC中,.两负点电荷固定在A、B两点,一试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直.,,则A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小之比为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】由题意可知, A、B两点处的负点电荷在C点的合场强应竖直向下,由平行四边形定则可知,,,则,故选A。
【分析】由题意可知, A、B两点处的负点电荷在C点的合场强应竖直向下,由平行四边形定则求解。
22.(2020高二上·重庆期中)在场强为 的匀强电场中,取O点为圆心, 为半径作一圆周,a、b、c、d为圆周上四点,如图所示。在O点固定一带电荷量为+Q的点电荷,则+Q在a、b、c、d各点产生的电场(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】根据点电荷场强公式,则正电荷+Q在圆上各点产生的场强大小均为

故答案为:A。
【分析】根据点电荷场强公式,所以
23.(2020高二上·鄂州期中)如图所示,电荷量为 和 的两个点电荷分别位于 点和 点。已知在 连线上某点 处的电场强度为零,且 。则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】ABCD.已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,依据同种电荷相斥,异种电荷相吸,再结合矢量的合成法则,则两点电荷带有同种电荷;再根据点电荷的电场强度公式得 .

解得
故答案为:B。
【分析】根据电场强度公式,R点场强为0,有,计算电量即可。
24.(2023高二上·福州期中)如图所示的各电场中,A、B两点场强相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电场强度;电场线;匀强电场
【解析】【解答】A.在点电荷产生的场强中,以场源电荷为圆心,处在同一个球面上的A、B两点的场强大小相等,但方向不等,A不符合题意;
B.以场源电荷为圆心,处在同一径向上但半径大小不相同的A、B两点的场强方向相同,但大小不等,B不符合题意;
C.平行板间的电场是匀强电场,任意两点的场强大小和方向都相等,C符合题意;
D.A、B两点的电场线疏密程度不一样,所在位置切线方向也不一样,因此大小和方向都不相同,D不符合题意。
【分析】根据电场强度是矢量可知,只有大小和方向都相同才可以说是场强相同。
25.(2019高二上·宝山期中)如图,水平直线表示电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点。一负点电荷仅在电场力作用下,从静止开始由A向B做匀加速运动。则从A到B,电场强度(  )
A.逐渐增大,方向向左 B.保持不变,方向向左
C.逐渐增大,方向向右 D.保持不变,方向向右
【答案】B
【知识点】电场强度;电场强度的叠加
【解析】【解答】A、B两点在一条电场线上,负电荷从静止开始由A向B做匀加速运动,说明负电荷受到的电场力的不变,所以该电场线上A到B的电场强度处处相等;由A到B电场力对负电荷做正功,负电荷受到的电场力的方向向右,所以电场线的方向向左。
故答案为:B。
【分析】本题要抓住负电荷做匀加速直线运动的特点,判断出各处的电场强度是相等的,不能简单地以为一条电线线,不能反映电场线的疏密,所以不能确定场强的大小.
二、非选择题
26.(2023高二上·东城期末)真空中平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长。将电荷量均为的两个正点电荷分别固定在A、B两点,如图所示。已知静电力常量,求:
(1)两点电荷间库仑力的大小;
(2)C点电场强度的大小。
【答案】(1)解:根据库仑定律,可得
代入数据,可得
(2)解:两个正点电荷形成的电场在C点产生的场强大小相等,均为
则C点处的合场强大小为
联立,可得
【知识点】库仑定律;点电荷的电场
【解析】【分析】(1)根据库仑定律代入数据即可求解库仑力的大小。
(2)电场强度为矢量,根据点电荷场强计算公式,算出两个点电荷在C点场强,根据平行四边形法则求解合场强。
27.(2022高三上·哈尔滨月考)如图所示,真空中有A,B、C三个点组成的一个等边三角形,边长r=1m,把两个带正电的点电荷放在B、C两点,它们带电量相等,,常量,求:
(1)求A点的合场强大小;
(2)若在A点放置一个电量的点电荷,则它受到的电场力是多大?
【答案】(1)解:根据电场强度的叠加有
解得
(2)解:根据电场强度的定义式有
解得
【知识点】点电荷的电场;电场强度的叠加
【解析】【分析】(1)已知点电荷的电荷量,结合库仑定律及场强的叠加可以求出A点电场强度的大小;
(2)已知试探电荷电荷量的大小,结合电场力的表达式可以求出电场力的大小。
28.(2020高二上·揭阳月考)如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,则:C点的电场强度的大小为   ,方向   。
【答案】;沿y轴正方向
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】A、B两点电荷在C点产生的场强大小相等,均为
A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为
代入数据得 方向沿y轴正方向。
【分析】空间中的电场是平面中的所有电荷共同叠加产生的,电场强度是矢量,分别求出每个电荷空间在O点产生的电场强度,利用平行四边形定则进行叠加即可。
29.(2020高二上·揭阳月考)长为l的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示。当棒达到静电平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于   ,方向为   。
【答案】;向左
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】棒处于点电荷+q的电场中处于静电平衡状态,则棒内各点的合场强为零,即棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度与+q在P点的场强等大反向,则棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于 因+q在P点的场强向右,则棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度方向向左。
【分析】求解某处的电场强度,利用电荷受到的电场力除以自身的电荷量即可,方向与正电荷的受力方向一致,与负电荷受力的反方向一致。
1 / 1人教版物理必修3同步练习: 9.3 电场 电场强度(基础巩固)
一、选择题
1.(2017高二上·惠州期末)下列正确描述正点电荷电场线的图示是(  )
A. B.
C. D.
2.(2019高一下·乾安月考)正检验电荷q在电场中以初速度v0由P点向Q点做减速运动,且运动的加速度值越来越小(重力不计),则可以确定它所处的电场可能是如图中的(  )
A. B.
C. D.
3.(2019高一下·乾安月考)如图所示是点电荷Q周围的电场线,图中A到Q的距离小于B到Q的距离。以下判断正确的是(  )
A.Q是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度
B.Q是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度
C.Q是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度
D.Q是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度
4.(2019高二上·哈尔滨期末)如图,带箭头的实线表示某静电场的电场线,虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为φa、φb、φc。则(  )
A.Ea<Eb,φb=φc B.Ea>Eb,φa>φb
C.Ea>Eb,φa<φb D.Ea=Ec,φb=φc
5.(2023高二上·常州月考)如图所示,一带正电粒子固定在橡胶棒上,同时一质量可忽略不计的带负电粒子水平向右运动,则负电粒子运动轨迹可能是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.(2024·甘肃高考) 如图,水平带电平面上方有一质量为、带电量为的点电荷,当它在点时所受合力为零。点与平面的垂直距离为和分别为静电力常量和重力加速度,则与点对称的点处的电场强度为(  )
A. B. C. D.
7.(2023高二上·辽宁月考) 电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,则(  )
A.该电场可能是正电荷产生的
B.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受静电力作用
C.同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大
D.正电荷在A点由静止释放,电场线就是它的运动轨迹
8.(2023高二上·咸阳月考)在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为E。已知一半径为r的球形雨滴在此电场中不升不落,重力加速度g,水的密度为ρ。这雨滴携带的电荷量可表示为(  )
A. B. C. D.
9.(2023高二上·岳阳楼期末) 法拉第是19世纪最伟大的实验物理学家之一,他在电磁学研究方面的卓越贡献如同伽利略、牛顿在力学方面的贡献一样,具有划时代的意义,正是他提出了电场的概念。关于静电场场强的概念,下列说法正确的是(  )
A.由可知,某电场的场强E与q成反比,与F成正比
B.电场中某点不放检验电荷时,该点场强等于零
C.电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷的正负无关
D.正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关
10.(2024高二上·澄海期末) 正电荷在电场力作用下由P向做匀加速运动,那么可以断定,它所在的电场是下图中的哪一个(  )
A. B.
C. D.
11.(2023高二上·鲁甸期中) 如图所示,各电场中A、B两点电场强度相同的是(  )
A. B.
C. D.
12.(2023高二上·珠海期中) 真空中, A 、B 两点与点电荷 Q 的距离分别为 r 和 3r,则 A 、B 两点的电场强度大小之比为(  )
A.3∶1 B.1∶3 C.9∶1 D.1∶9
13.(2023高二上·珠海期中) 图中画了四个电场的电场线, 其中 A 和 C 中小圆圈表示一个点电荷,A 中虚线是一个圆, B 中几条直线 间距相等且互相平行, 则在选项 A 、B 、C、D 中 M、N 两处电场强度相同的是(  )
A. B.
C. D.
14.(2023高二上·广州期中)在点电荷Q形成的电场中某点P,放一电荷量为q的检验电荷,q受到的电场力为F。如果将q移走,那么P点的电场强度大小为(  )
A. B. C.qF D.0
15.(2024高三上·如皋期末) 如图所示,纸面内有一点电荷和一直线,直线上A、B两点的电势相等,A点的电场强度为EA,则(  )
A.点电荷带负电
B.点电荷在直线的右侧
C.A、B两点的电场强度相同
D.将试探电荷从A点移动到B点过程中电场力一定做功
16.(2022高二上·长沙期末)两个电量相等的正电荷产生的电场,电场线如图所示,两个电荷连线是水平的,连线的中点为点,点正上方有一点,则(  )
A.点的电场强度大小为 B.点的电场强度方向向上
C.点的电场强度大小为 D.点的电场强度方向向下
17.(2023高二上·辽源期中)在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度相同的是(  )
A.甲图中与点电荷等距的a、b两点
B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D.丁图电场中的a、b两点
18.(2022高二上·绵阳期末) 如图所示,三个点电荷带电量均为,带正电,带负电,为连线的中点,处于连线的中垂线上,三个点电荷到点的距离均为,则点的电场强度大小为(  )
A.0 B. C. D.
19.(2023·)真空中固定有两个点电荷,负电荷Q1位于坐标原点处,正电荷Q2位于x轴上,Q2的电荷量大小为Q1的8倍。若这两点电荷在x轴正半轴的x=x0处产生的合电场强度为0,则Q1、Q2相距(  )
A. B. C. D.
20.(2023高一下·丹阳月考)如图实线为一正的点电荷周围部分电场线分布图(场强方向未画出),A与B位于同一条电场线上,C与A位于以点电荷为圆心的圆上,则(  )
A.A处电场方向由A指向B B.A处场强小于B处场强
C.A处电势等于B处电势 D.A、C两处场强一定相同
21.(2023高一下·锦州)如图所示,直角三角形ABC中,.两负点电荷固定在A、B两点,一试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直.,,则A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小之比为(  )
A. B. C. D.
22.(2020高二上·重庆期中)在场强为 的匀强电场中,取O点为圆心, 为半径作一圆周,a、b、c、d为圆周上四点,如图所示。在O点固定一带电荷量为+Q的点电荷,则+Q在a、b、c、d各点产生的电场(  )
A. B. C. D.
23.(2020高二上·鄂州期中)如图所示,电荷量为 和 的两个点电荷分别位于 点和 点。已知在 连线上某点 处的电场强度为零,且 。则(  )
A. B. C. D.
24.(2023高二上·福州期中)如图所示的各电场中,A、B两点场强相同的是(  )
A. B.
C. D.
25.(2019高二上·宝山期中)如图,水平直线表示电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点。一负点电荷仅在电场力作用下,从静止开始由A向B做匀加速运动。则从A到B,电场强度(  )
A.逐渐增大,方向向左 B.保持不变,方向向左
C.逐渐增大,方向向右 D.保持不变,方向向右
二、非选择题
26.(2023高二上·东城期末)真空中平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长。将电荷量均为的两个正点电荷分别固定在A、B两点,如图所示。已知静电力常量,求:
(1)两点电荷间库仑力的大小;
(2)C点电场强度的大小。
27.(2022高三上·哈尔滨月考)如图所示,真空中有A,B、C三个点组成的一个等边三角形,边长r=1m,把两个带正电的点电荷放在B、C两点,它们带电量相等,,常量,求:
(1)求A点的合场强大小;
(2)若在A点放置一个电量的点电荷,则它受到的电场力是多大?
28.(2020高二上·揭阳月考)如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,则:C点的电场强度的大小为   ,方向   。
29.(2020高二上·揭阳月考)长为l的导体棒原来不带电,现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示。当棒达到静电平衡后,棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于   ,方向为   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】电场强度和电场线;点电荷
【解析】【解答】解:正点电荷周围的电场线从正电荷出发终止于无限远的直线,且电场线不闭合,因此BCD错误,A正确.
故选A.
【分析】电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,电场线不相交不闭合.本题依据电场线的这些特点即可正确解答.
2.【答案】C
【知识点】电场强度和电场线;电场及电场力
【解析】【解答】正检验电荷q在电场中以初速度v0由P点向Q点做减速运动,且运动的加速度值越来越小,即可以知道正电荷受力方向与运动方向相反,所以受到了Q指向P的力,由于加速度越来越小,所以电场强度越来越小,所以由P点向Q点电场线变得越来越稀疏,C符合题意;ABD不符合题意;
故答案为:C
【分析】电场线密集的区域电场强度大,电荷在该位置受到的电场力就越大,加速度就越大,结合选项分析求解即可。
3.【答案】A
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】电场线是从正电荷出发止于负电荷.所以Q是正电荷,根据点电荷的场强公式 得:A点的电场强度大于B点的电场强度,
故答案为:A。
【分析】结合正电荷的电场线模型,电场线密集的区域电场强度大。
4.【答案】B
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】由图示可知,a处的电场线密,b处的电场线稀疏,因此a点的电场强度大,b点的场强小,即Ea>Eb;沿着电场线的方向,电势逐渐降低,则a点的电势高于c点的电势,即φa>φc,b、c两点在同一等势面上,电势相等,φb=φc,则φa>φb,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】利用电场线的疏密可以判别场强,利用箭头可以比较电势的高低,等势面上电势相等。
5.【答案】C
【知识点】曲线运动的条件;电场及电场力
【解析】【解答】因为异种电荷相互吸引,所以带负电的粒子将向下偏转,因为速度与力不在同一方向上,所以带负电的粒子做曲线运动,故轨迹为丙所示,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据异种电荷相互吸引的规律得出负电荷受到的电场力方向,再由粒子受到电场力方向与速度的方向关系分析粒子的运动轨迹。
6.【答案】A
【知识点】电场及电场力;共点力的平衡
【解析】【解答】点电荷在M点时,所受合力为零,则
解得
M点的电场强度和N点的电场强度大小相等,方向相反。
故答案为:A。
【分析】熟悉掌握点电荷场强的分布特点。根据平衡条件及场强与电场力的关系确定M点的场强大小,继而确定N点的场强大小。
7.【答案】C
【知识点】电场及电场力;电场线
【解析】【解答】A、正点电荷周围的电场是以正点电荷为球心,辐射分布的直线,该静电场的电场线是曲线,故A错误;
B、电场线只是大体的描述电场的强弱和方向,无电场线通过的地方,电场强度并不表示为零,所以电荷在B点受静电力作用,故B错误;
C、从题目图中可以看出A点电场线比B点电场线密,因此A点电场强度比B点电场强度大,电场力也大,故C正确;
D、正电荷在A点静止释放时,下一时刻,速度方向和所受电场力方向不在一条线上,因此不可能沿电场线运动,故D错误;
故答案为:C。
【分析】正点电荷周围的电场是以正点电荷为球心,辐射分布的直线。电场线只是大体的描述电场的强弱和方向。电场线密,电场强度大。电场强度沿电场线的切线方向。
8.【答案】A
【知识点】电场及电场力
【解析】【解答】由得,故A符合题意,B、C、D不符合题意。
【分析】由于雨点静止,所受电场力与重力平衡,电场力。
9.【答案】C
【知识点】电场及电场力;电场强度
【解析】【解答】AC、电场强度 是一个比值定义,与放入的检验电场受到的大小与F和及带电量q无关,是由电场本身的性质决定的,故A错误,C正确;
B、一旦通过检验电荷测出了该点的电场强度,把检验电荷移走,该点的电场强仍不变,与是否有检验电荷无关,故B错误;
D、电场强度的方向规定与正电荷受力的方向相同,负电荷受力的方向与电场强度方向相反,因此与正负电荷无关,故D错误。
故答案为:C。
【分析】电场强度是电场本身固有的属于,只与场源有关。电场强度的方向规定与正电荷受力的方向相同,负电荷受力的方向与电场强度方向相反。
10.【答案】B
【知识点】电场强度;电场线
【解析】【解答】正电荷在电场力作用下由P到Q做匀加速运动,加速度恒定,可知电荷受到的电场力大小不变,则场强不变,电场为匀强电场,方向从P指向Q,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据粒子运动的加速度特点,分析电场强度大小和方向,选出正确图像。
11.【答案】C
【知识点】电场强度
【解析】【解答】电场强度是矢量,电场线疏密表示电场强度大小,方向沿该点的切线方向。
A.A、B两点场强方向不同,故电场强度不同,A不符合题意;
B.A、B两点场强大小不同,故电场强度不同,B不符合题意;
C.A、B两点场强大小、方向均相同,故电场强度相同,C符合题意;
D.A、B两点场强大小、方向均不同,故电场强度不同,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据电场强度是矢量,电场线疏密表示电场强度大小,方向沿该点的切线方向进行判断。
12.【答案】C
【知识点】点电荷;电场强度
【解析】【解答】根据点电荷电场强度的公式可得

故ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】根据点电荷电场的公式分别求出AB两点电场强度的大小,再比较两者的大小关系。
13.【答案】B
【知识点】电场强度;电场线
【解析】【解答】A、该图中M、N两点的场强大小相同,但是方向不同,故A错误;
B、该图中M、N两点的场强大小和方向均相同,场强相同,故B正确;
C、该图中M、N两点的场强大小不相同,但是方向相同,故C错误;
D、该图中M、N两点的场强大小不相同,方向也不同,故D错误。
故答案为:B。
【分析】电场线越密,电场强度越大。电场强度时矢量,大小方向均相等时,电场强度才相等。
14.【答案】A
【知识点】电场强度
【解析】【解答】根据电场强度的定义式可得P点的电场强度大小为,某点的电场强度由电场自身决定,与试探电荷q和试探电荷受到的电场力F无关,所以,如果将q移走,P点的电场强度大小仍为,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据电场强度的定义式求出P点的电场强度的大小,某点的电场强度由电场自身决定,与试探电荷q和试探电荷受到的电场力F无关。
15.【答案】A
【知识点】电场线;点电荷的电场
【解析】【解答】 A.电荷一定在AB连线的中垂线上,A点场强方向一定是指向电荷,电荷带负电 ,A正确;
B.负点电荷在直线的左侧 ,B错误 ;
C.A、B两点的电场强度大小相等,方向不同,C错误;
D.A、B两点对称,电势相等,将试探电荷从A点移动到B点过程中电场力不做功,D错误。
故正确答案为:A。
【分析】电场强度是矢量,谈相同一定是大小相等方向相同;掌握点电荷电场线分布的几何特点。
16.【答案】A
【知识点】电场线;点电荷的电场
【解析】【解答】AB.根据点电荷的场强公式和场强的叠加原理可知,两正电荷在O点产生的场强等大反向,故O点的场强为零,A符合题意,B不符合题意;
CD.根据电场的分布特点可知,P点在O点正上方,可知P点的场强方向向上,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据点电荷的场强公式和场强的叠加原理,求解O点的场强大小;根据电场线上某点的切线方向即为该点的场强方向,分析P的电场的方向。
17.【答案】B
【知识点】电场强度;电场线
【解析】【解答】A.甲图中a、b两点的场强大小相同,方向不同,故A不符合题意;
B.乙图中a、b两点的场强大小、方向都相同,故B符合题意;
C.丙图中a、b两点的场强大小相同,a点场强方向竖直向上,b点场强方向竖直向下,故C不符合题意;
D.丁图中a、b两点的场强大小、方向都不同,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】电场强度是矢量,根据电场线的疏密表示场强大小,切线方向表示场强方向判断分析。
18.【答案】B
【知识点】点电荷的电场;电场强度的叠加
【解析】【解答】 A、B电性相同,带电量相同,到O点的距离相等,根据点电荷电场分布以及场强叠加可知, A、B两个点电荷在O点的电场强度等大反向,相互抵消,则O点的电场强度大小等于点电荷C在O点产生的电场强度,大小为
故答案为:B。
【分析】根据点电荷场强的定义确定各电荷在O点产生的场强大小和方向,再根据矢量求和法则确定O点合场强的大小。
19.【答案】B
【知识点】电场强度;点电荷的电场;电场强度的叠加
【解析】【解答】根据正负电荷产生的电场方向可知,x0的位置位于Q1和Q2之间,且在x=x0处负电荷产生的电场大小等于正电荷产生的电场大小,假设Q1、Q2的距离为d,有

可以解得;所以B正确,ACD错误;
故选B。
【分析】根据正负电荷的电场特点确定x0的与Q1、Q2的位置关系,电场是矢量,电场强度合成时符合矢量运算,根据电场大小相等计算即可。
20.【答案】A
【知识点】点电荷的电场
【解析】【解答】A、正点电荷的电场线出发与正电荷终止与无穷远处,故A点处电场方向由A指向B,A正确;
B、越靠近场源电荷电场强度越大,A处场强大于B处,B错误;
C、沿电场线方向电势降低,A处电势高于B处,C错误;
D、AC两处场强大小相等,但方向不同,D错误;
故答案为:A
【分析】由正点电荷的电场线的分布规律可以得出判断。
21.【答案】A
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】由题意可知, A、B两点处的负点电荷在C点的合场强应竖直向下,由平行四边形定则可知,,,则,故选A。
【分析】由题意可知, A、B两点处的负点电荷在C点的合场强应竖直向下,由平行四边形定则求解。
22.【答案】A
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】根据点电荷场强公式,则正电荷+Q在圆上各点产生的场强大小均为

故答案为:A。
【分析】根据点电荷场强公式,所以
23.【答案】B
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】ABCD.已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零,依据同种电荷相斥,异种电荷相吸,再结合矢量的合成法则,则两点电荷带有同种电荷;再根据点电荷的电场强度公式得 .

解得
故答案为:B。
【分析】根据电场强度公式,R点场强为0,有,计算电量即可。
24.【答案】C
【知识点】电场强度;电场线;匀强电场
【解析】【解答】A.在点电荷产生的场强中,以场源电荷为圆心,处在同一个球面上的A、B两点的场强大小相等,但方向不等,A不符合题意;
B.以场源电荷为圆心,处在同一径向上但半径大小不相同的A、B两点的场强方向相同,但大小不等,B不符合题意;
C.平行板间的电场是匀强电场,任意两点的场强大小和方向都相等,C符合题意;
D.A、B两点的电场线疏密程度不一样,所在位置切线方向也不一样,因此大小和方向都不相同,D不符合题意。
【分析】根据电场强度是矢量可知,只有大小和方向都相同才可以说是场强相同。
25.【答案】B
【知识点】电场强度;电场强度的叠加
【解析】【解答】A、B两点在一条电场线上,负电荷从静止开始由A向B做匀加速运动,说明负电荷受到的电场力的不变,所以该电场线上A到B的电场强度处处相等;由A到B电场力对负电荷做正功,负电荷受到的电场力的方向向右,所以电场线的方向向左。
故答案为:B。
【分析】本题要抓住负电荷做匀加速直线运动的特点,判断出各处的电场强度是相等的,不能简单地以为一条电线线,不能反映电场线的疏密,所以不能确定场强的大小.
26.【答案】(1)解:根据库仑定律,可得
代入数据,可得
(2)解:两个正点电荷形成的电场在C点产生的场强大小相等,均为
则C点处的合场强大小为
联立,可得
【知识点】库仑定律;点电荷的电场
【解析】【分析】(1)根据库仑定律代入数据即可求解库仑力的大小。
(2)电场强度为矢量,根据点电荷场强计算公式,算出两个点电荷在C点场强,根据平行四边形法则求解合场强。
27.【答案】(1)解:根据电场强度的叠加有
解得
(2)解:根据电场强度的定义式有
解得
【知识点】点电荷的电场;电场强度的叠加
【解析】【分析】(1)已知点电荷的电荷量,结合库仑定律及场强的叠加可以求出A点电场强度的大小;
(2)已知试探电荷电荷量的大小,结合电场力的表达式可以求出电场力的大小。
28.【答案】;沿y轴正方向
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】A、B两点电荷在C点产生的场强大小相等,均为
A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为
代入数据得 方向沿y轴正方向。
【分析】空间中的电场是平面中的所有电荷共同叠加产生的,电场强度是矢量,分别求出每个电荷空间在O点产生的电场强度,利用平行四边形定则进行叠加即可。
29.【答案】;向左
【知识点】电场强度的叠加
【解析】【解答】棒处于点电荷+q的电场中处于静电平衡状态,则棒内各点的合场强为零,即棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度与+q在P点的场强等大反向,则棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于 因+q在P点的场强向右,则棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度方向向左。
【分析】求解某处的电场强度,利用电荷受到的电场力除以自身的电荷量即可,方向与正电荷的受力方向一致,与负电荷受力的反方向一致。
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