一、选择题
1.[多选]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.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用
D.电场是人为设想出来的,其实并不存在
解析:电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质,电荷间的相互作用是通过电场产生的,不是假想的。故正确答案为A、B、C。
答案:ABC
2.电场线可以直观地描述电场的方向和强弱,关于电场线,下列说法正确的是( )
A.电场线在电场中真实存在
B.在同一电场中,电场线密集的地方电场弱
C.在同一电场中,电场线稀疏的地方电场强
D.电场线上某点的切线方向为该点的电场方向
解析:电场线是为了形象描述电场而假想的线,故A项错误;电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向,故D项正确;电场线越密表示该处场强越强,故B、C选项错误。
答案:D
3.[多选]关于电场强度,下列说法正确的是( )
A.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比
B.电场中某点的场强等于,但与试探电荷的受力大小及带电荷量无关
C.电场中某点的场强方向就是负的试探电荷在该点的受力方向
D.电场中某点的场强方向就是电场线在该点的切线方向
解析:E=是电场强度的定义式,但是电场强度与试探电荷的受力大小及带电荷量都无关,它只由电场本身决定,所以A错、B对。电场强度的方向规定为正电荷在该点的受力方向,负电荷的受力方向与电场强度方向相反,所以C错。电场线上某点的切线方向表示该点电场强度的方向,所以D对。
答案:BD
4.(2017年11月浙江学业水平考试)电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑就按照电场的方向排列起来,如图1所示。关于此实验,下列说法正确的是( )
图1
A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线
B.b图一定是模拟两等量正电荷的电场线
C.a图中的A、B应接高压起电装置的两极
D.b图中的A、B应接高压起电装置的两极
解析:a图为异种电荷形成的电场线模拟图,图中的A、B应接高压起电装置的两极;b图为同种电荷形成的电场线模拟图,图中的A、B应同时接高压起电装置的正极或负极。
答案:C
5.当在电场中的某点放入正电荷时,它受到的电场力向右,当放入负电荷时它受到的电场力向左。下列说法正确的是( )
A.放入正电荷时该点场强方向向右,放入负电荷时该点场强方向向左
B.只有在该点放入电荷时,该点才有场强
C.该点场强方向一定向右
D.以上说法均不对
解析:电场中某点的场强是由场源电荷决定的,与放入该点的电荷无关。物理学上规定:场强的方向与正电荷受到的电场力方向相同,即该点的场强方向向右。故A、B、D错,C对。
答案:C
6. (2017年4月浙江学业水平考试)如图2所示,在竖直放置间距为d的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场。有一质量为m,电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放,重力加速度为g。则点电荷运动到负极板的过程( )
图2
A.加速度大小为a=+g
B.所需的时间为t=
C.下降的高度为y=
D.电场力所做的功为W=Eqd
解析:点电荷在平行板电容器中受到重力、电场力,所以加速度大小为a=,选项A错误;设所需时间为t,水平方向上有=·t2,解得t=,选项B正确;下降高度h=gt2=,选项C错误;电场力做功W=,选项D错误。
答案:B
7.如图3是某静电场的一部分电场线的分布情况,下列说法中正确的是( )
图3
A.这个电场可能是负点电荷形成的电场
B.点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大
C.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)
D.负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点的切线方向
解析:负点电荷的电场线是自四周无穷远处不同方向指向负点电荷的直线,故A错。电场线越密的地方场强越大,由图知EA>EB,又因F=qE,得FA>FB,故B正确。由a=知,a∝F,而F∝E,且EA>EB,所以aA>aB。故C错。B点的切线方向即B点的场强方向,而负电荷所受电场力方向与其相反,故D错。
答案:B
二、非选择题(解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位,或按照题目要求作答)
8.真空中的两个点电荷A、B相距20 cm,A带正电QA=4.0×10-10 C,已知A对B的吸引力F=5.4×10-8 N,则B对A处产生的场强的大小是________ N/C,方向__________。A对B处产生的场强大小是__________ N/C,方向____________。
解析:由库仑定律F=k得QB== C=6.0×10-10 C,且为负电荷。
则由E=得B对A处产生的场强的大小为EBA== N/C=135 N/C,方向A→B。
A对B处产生的场强的大小为EAB== N/C
=90 N/C,方向沿AB延长线向外。
答案:135 A→B 90 沿AB延长线向外
9.为了确定电场中P点处电场强度的大小,用绝缘细线拴一个带正电的通草球进行测试,如图4所示。当通草球静止于P点,P处的电场方向和竖直方向成37°且向右上方,绝缘细线保持水平,通草球的重力是4.0×10-3 N,所带电荷量为1.0×10-6 C,则P点的电场强度大小是多少?(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
图4
解析:因为通草球静止,所以利用平衡条件列方程得:
qEcos 37°=mg
E== N/C=5×103 N/C。
答案:5×103 N/C