人教版高二物理选修3-1第一章 1.3电场强度课后训练题（含答案解析）

电场强度
一、单选题
1.场源电荷＋Q对电荷A、电荷B的电场力FA、FB如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．FA是电荷A产生的电场施加的
B．FA是电荷B产生的电场施加的
C．FB是电荷B产生的电场施加的
D．FB是电荷＋Q产生的电场施加的
2.已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（　　）
A．
若在A点换上﹣q，A点的场强方向发生改变
B．
若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E
C．
若在A点移去电荷q，A点的场强变为零
D．A点场强的大小、方向与q的大小、方向、有无均无关
3.如图所示，电场中有a、b、c三点，一个电荷量为q=+2×10-8C的检验电荷在b点受到的静电力是F=6×10-6N，方向由b指向c，关于b点的电场强度，下列说法正确的是（
）
A．b点的场强大小是300N/C、方向由b指向a
B．b点的场强大小是300N/
C、方向由b指向c
C．
若在b点改放一个=
-1×10-8C的电荷，则该点的场强变为
600
N/C，方向由b指向a
D．
若在b点改放一个=
-1×10-8C的电荷，则该点的场强变为
600
N/
C，方向仍由b指向c
4.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
5.在点电荷Q产生的电场中有A、B两点，相距为d，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成30°角，b点的场强方向与ab连线成120°角，如图所示，则点电荷Q的电性和b点的场强大小为(　　)
A．
正电、
B．
负电、
C．
正电、3E
D．
负电、3E
6.如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有A、B两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°角．关于A、B两点场强大小Ea、Eb的关系，以下结论正确的是(　　)
A．Ea＝Eb
B．Ea＝Eb
C．Ea＝Eb
D．Ea＝3Eb
7.如图所示为正电荷Q产生的电场，A、B是电场中的两点，将电荷量为q＝5×10－8C的正点电荷(试探电荷)置于A点，所受电场力为2×10－3N，则下列判断正确的是(　　)
A．
将点电荷q从A点移走，则该点的电场强度为零
B．
将电荷量为q的负点电荷放于A点，A点场强大小为4×104N/C，方向由A指向正电荷Q
C．
将电荷量为2q的正点电荷放于A点，A点场强大小为8×104N/C，方向由A指向B
D．B点处的电场强度小于4×104N/C
8.如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线之间某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ.则(　　)
A．q1＝4q2
B．q1＝2q2
C．q1＝－2q2
D．q1＝－4q2
9.在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时，测得A处的电场强度大小为E，方向与BC边平行沿B指向C.如图所示，拿走C处的电荷后，A处电场强度的情况将是(　　)
A．
大小仍为E，方向由A指向B
B．
大小变为，方向不变
C．
大小仍为E，方向沿BA向外
D．
无法确定
10.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝4R.已知M点的场强大小为E，静电力常量为k，则N点的场强大小为(　　)
A．－E
B．－E
C．
D．＋E
11.如图所示，M、N为真空中两根完全相同的均匀带正电绝缘棒，所带电荷量相同，且平行正对放置，两棒中点分别为O1、O2，a、b、c、d、e为O1O2连线上的六等分点，a点处有一带正电的固定点电荷．已知c处和d处的场强大小均为E0，方向相反，则b处的场强大小为(　　)
A．E0
B．
C．
D．
12.如图所示的电场中两点A和B（实线为电场线，虚线为等势面）．关于A、B两点的场强E和电势φ，正确的是（　　）
A．EA=EB，φA=φB
B．EA＞EB，φA＞φB
C．EA＜EB，φA＜φB
D．EA＞EB，φA＜φB
13.某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点.以下说法正确的是（
）
A．M、N点的场强EM＞EN
B．
粒子在M、N点的加速度aM＞aN
C．
粒子在M、N点的速度vM＞vN
D．
粒子带正电
14.如图所示，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则（
）
A．aa＞ab＞ac，va＞vc＞vb
B．aa＞ab＞ac，vb＞vc＞va
C．ab＞ac＞aa，vb＞vc＞va
D．ab＞ac＞aa，va＞vc＞vb
15.如图所示，负电荷q在电场中由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的(　　)
A．
B．
C．
D．
16.如图所示，在真空中等量异种点电荷形成的电场中：O是电荷连线的中点，C、D是连线中垂线上关于O对称的两点，A、B是连线延长线上的两点，且到正、负电荷的距离均等于两电荷间距的一半．则以下结论正确的是(　　)
A．B、C两点场强方向相同
B．A、B两点场强相同
C．C、O、D三点比较，O点场强最弱
D．A、O、B三点比较，O点场强最弱
二、多选题
17.(多选)如图甲所示，直线AB是某点电荷电场中的一条电场线．图乙是放在电场线上a、b两点的电荷所受电场力大小与电荷量间的函数图象．由此可以判定(　　)
A．
场源可能是正电荷，位置在点A左侧
B．
场源可能是正电荷，位置在点B右侧
C．
场源可能是负电荷，位置在点A左侧
D．
场源可能是负电筒，位置在点B右侧
18.(多选)下列说法正确的是(　　)
A．
靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大；靠近负点电荷，电场线越密，电场强度越小
B．
电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小
C．
在电场中没画电场线的地方场强为零
D．
电场线虽然是假想的一簇曲线或直线，但可以用实验方法模拟出来
19.(多选)如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上两点．若带电粒子运动中只受静电力作用，根据此图可以作出的判断是(　　)
A．
带电粒子所带电荷的符号
B．
带电粒子在A、B两点的受力方向
C．
带电粒子在A、B两点的加速度何处大
D．
带电粒子在A、B两点的加速度方向
20.(多选)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是(　　)
A．
这两点电荷一定是同种电荷
B．
这两点电荷一定是异种电荷
C．D、C两点电场强度相等
D．C点的电场强度比D点的电场强度大
21.如图所示，A、B两点固定两个等量正点电荷，在A、B连线的中点C处放一点电荷(不计重力).若给该点电荷一个初速度，方向与AB连线垂直，则该点电荷可能的运动情况为(　　)
A．
往复直线运动
B．
匀变速直线运动
C．
加速度不断减小，速度不断增大的直线运动
D．
加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动
三、填空题
22.在静电场中的某一点A放一个试探电荷q=﹣1×10﹣10C，q受到的电场力为1×10﹣8N，方向向左，则A点的场强的大小为　　和方向　　；如果从A点取走q，A点场强大小为　　．
四、解答题
23.在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点．当把一试探电荷＋q放在d点恰好平衡时(如图所示)．
(1)匀强电场场强E的大小、方向如何？
(2)试探电荷＋q放在点c时，受力Fc的大小、方向如何？
(3)试探电荷＋q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何？
答案解析
1.【答案】D
【解析】场源电荷＋Q在它的周围产生电场，电荷A受到的电场力FA并不是自身产生的，而是电荷＋Q产生的电场施加的，故A、B错误；同理，电荷B受到的电场力FB也不是自身产生的，而是电荷＋Q产生的电场施加的，故C错误，D正确．
2.【答案】D
【解析】电场强度E=是通过比值定义法得出的，电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关，故在A点换上﹣q或2q或把q移去，A点的场强都不变，故ABC错误，D正确．
故选：D．
3.【答案】B
【解析】b点的电场强度，电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，可知b点的场强方向由b指向c，故A错误，B正确；某点的电场强度与放入该点的电荷电量和电性无关，故CD错误.
4.【答案】A
【解析】正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大，所以A正确．
5.【答案】D
【解析】将场强E、Eb延长，交点即为点电荷所在位置，如图所示，由于电场强度方向指向点电荷Q，则知该点电荷带负电．
根据几何知识解得，a点到Q点的距离ra＝2dcos
30°＝d，b点到Q点的距离rb＝d，A、B两点到点电荷Q的距离之比ra∶rb＝∶1.
由公式E＝k，得：A、B两点场强大小的比值E∶Eb＝1∶3，即Eb＝3E，故A、B、C错误，D正确．
6.【答案】D
【解析】由题图可知，rb＝ra，再由E＝可知，＝＝3，故D正确．
7.【答案】D
【解析】电场中的场强与放入电场中的电荷无关，将点电荷q从A点移走，则该点的电场强度不变．故A错误．A点的场强E＝＝N/C＝4.0×104N/C，方向指向B.故B错误．将电荷量为2q的正点电荷放于A点，A点的场强不变，大小为4×104N/C，方向指向B.故C错误．B点处的电场线比A点处疏，所以B点的场强比A点小，即小于4×104N/C.故D正确．
8.【答案】A
【解析】因为R处的电场强度为零，则q1和q2带同种电荷，由点电荷场强公式可得：k＝k，因为PR＝2RQ，则q1＝4q2，选项A正确．
9.【答案】C
【解析】
10.【答案】A
【解析】若将带电荷量为2q的球面放在O处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，则在M、N点所产生的电场为：E＝＝，
由题知当半球面在M点产生的场强为E，则N点的场强为E′＝－E，故选A.
11.【答案】D
【解析】设O1、O2，a、b、c、d、e相邻两点间的距离为r，带正电的点电荷电荷量为Q.两绝缘棒在d处产生的合场强大小为E.
根据对称性和电场的叠加原理可知：c处有：E0＝k，d处有：E0＝E－k，则得：E＝，方向向左；
根据对称性可知：两绝缘棒在b处产生的合场强大小为E＝，方向向右
故b处的场强大小：Eb＝E＋k＝＋4E0＝
故选D.
12.【答案】B
【解析】电场线密处场强大，故A点的场强大于B点的场强．沿着电场线电势要逐渐降低，故A点的电势高于B点的电势．故B正确，ACD错误．
13.【答案】D
【解析】电场线的疏密程度表电场强度的大小，
可知EM＜EN，故A错误；电场力，根据牛顿第二定律，加速度，EM＜EN，则aM＜aN，故B错误；根据曲线运动的规律，作出粒子的速度方向和所受电场力的方向，电场力与速度方向之间的夹角为锐角，说明电场力对粒子做正功，电势能减小，动能增大，速度增大，vM＜vN，故C错误；粒子所受电场力的方向与电场线的切线方向相同，说明粒子带正电，故D正确.
14.【答案】D
【解析】
带电粒子Q在点电荷P的电场中运动，只受库仑力，根据库仑定律可知，>>,由牛顿第二定律F=ma可知：ab>ac>aa；根据曲线运动的规律可知，由a到b电场力做负功，动能减小，速度减小，va>vb；由b到c电场力做正功，动能增大，速度增大，vc>vb；ab之间的电势差大于bc之间的电势差，ab之间电场力做功的绝对值大于bc之间电场力做功的绝对值，所以ab之间动能的减少量大于bc之间动能的增加量，可知va>vc；综上可知va>vc>vb，故A、B、C错误，D正确.
15.【答案】C
【解析】负电荷q在电场中由P向Q做加速运动，故电场线方向由Q到P；由于加速度越来越大，则电场力越来越大，场强逐渐增强，电场线越来越密，故选项C正确．
16.【答案】B
【解析】根据电场线分布，B、C两点的场强方向相反，故A错误；根据对称性看出，A、B两处电场线疏密程度相同，则A、B两点场强大小相同，又场强方向相同，故B正确；根据电场线的分布情况可知：C、O、D三点中，O处电场线最密，则O点的场强最强．故C错误；设A到＋q的距离为r，则A、B点的场强大小为EA＝EB＝k－k＝；O点的场强大小为EO＝2k，所以A、O、B三点比较，O点场强最强．故D错误．
17.【答案】AC
【解析】由电场强度的定义式E＝得知：F－q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，即场源位置在A侧，由于电场线的方向不能确定，故场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷．故A、C正确，B、D错误．
18.【答案】BD
【解析】场强的大小可直观地用电场线的疏密来表示，与电荷的正负无关，所以选项A错误，B正确；电场线是人为画的，故选项C错误，选项D正确．
19.【答案】BCD
【解析】由题图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在A、B两点受到的电场力沿电场线向左．由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性．故A错误，B正确．由于粒子在A、B两点受到的电场力沿电场线向左，根据疏密程度可以判断场强大小和电场力的大小以及加速度的大小，C、D正确．故选B、C、D.
20.【答案】BD
【解析】由于电场线关于中垂线对称，两点电荷一定是等量异种电荷，A错，B对．中垂线上，C点场强最大，离C点越远，场强越小，C错，D对．
21.【答案】AD
【解析】　若该点电荷为正电荷，给它初速度，将沿两电荷的中轴线运动，向上运动的过程中，受到电场力的合力先增大后减小，合力方向沿中轴线向上，所以该电荷向上做加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动.若该电荷为负电荷，受到电场力的合力沿轴线向下，向上做减速运动，当速度为0后，又返回做加速运动，在两点电荷连线以下做减速运动，减到速度为零，又返回做加速运动，所以电荷做往复直线运动.故A、D正确，B、C错误.
22.【答案】100
N/C
向右
100
N/C
【解析】由题意知，q=﹣1×10﹣10C，F=1×10﹣8N，
由场强的定义式知A点的场强的大小为：E==N/C=100
N/C，场强方向与负电荷所受电场力方向相反，所以A点的场强方向向右；
电场强度反映电场性质的物理量，与试探电荷无关，把这个检验电荷取走，A点的电场强度不变仍为100
N/C.
23.【答案】(1)k，方向沿db方向　(2)k，方向与ac方向成45°角斜向下　(3)2k，方向沿db方向
【解析】(1)由题意可知：F1＝k，F2＝qE
由于F1＝F2，所以qE＝k，E＝k
匀强电场方向沿db方向．
(2)试探电荷放在c点：
Ec＝＝E＝k
所以Fc＝qEc＝k
方向与ac方向成45°角斜向下(如图所示)．
(3)试探电荷放在b点：
Eb＝E2＋E＝2E＝2k
所以Fb＝qEb＝2k，方向沿db方向．