高二物理粤教版选修3-1 检测题 第一章 第三节 电场强度 Word版含解析

1．有关电场强度的理解，下述说法正确的是(　　)
A．由E＝可知，电场强度E跟放入电场的电荷q所受的静电力成正比
B．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度
C．由E＝可知，在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度无穷大
D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关
解析：A项E＝是电场强度的定义式，而非决定式，所以电场强度E跟放入的电荷q所受的静电力成正比的说法是错误的；B项电荷周围存在电场这种特殊的物质，与是否放入试探电荷无关；C项E＝适用于点电荷的电场，当r接近零时，电荷不能再当点电荷处理，表达式不再成立．
答案：D
2．(多选)四种电场中分别标有a、b两点，两点电场强度相同的是(　　)
A．甲图：与点电荷等距的a、b两点
B．乙图：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：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：匀强电场中的a、b两点
解析：A项甲图中两点电场线方向不同，故电场强度的方向不同，故A错误；B项乙图a、b两点电场线方向均为水平向左，且两点关于连线对称，电场强度相等，故B正确；C项丙图a、b两点的场强方向不同，故C错误；D项丁图a、b两点都处在匀强电场中，电场强度相同，故D正确．
答案：BD
3．(多选)如图所示是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是(　　)
A．A点的电场强度最大
B．B点的电场强度最大
C．把一个正的点电荷依次放在这三点时，其中放在B点时它受到的静电力最大
D．把一个带负电的点电荷放在A点时，它所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致
解析：电场线的疏密程度可表示电场强度的大小，所以B点的电场强度最大，A点的最小，A错误，B正确；B点的电场强度最大，所以同一个点电荷在B点受到的电场力最大，C正确；放在A点的正电荷的受力方向与电场线方向相同，负电荷受到的电场力方向与电场线方向相反，D错误．
答案：BC
4.如图所示是在同一电场中的a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受的电场力F跟引入的电荷的电荷量之间的函数关系．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Ed>Eb>Ea>Ec
C．这四点的场强大小关系是Eb>Ea>Ec>Ed
D．无法比较E值大小
解析：对图象问题要着重理解它的物理意义．场中给定的位置，放入的试探电荷的电荷量不同，它受到的电场力不同，但是电场力F与检验电荷的电荷量q的比值，即场强E是不变的量，因为F＝Eq，所以F跟q的关系图线是一条过原点的直线，该直线的斜率的大小即表示场强的大小，由此可得出Ed>Eb>Ea>Ec，故选项B正确．
答案：B
5.如图所示，AB是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)(　　)
A．电荷向B做匀加速运动
B．电荷向B做加速度越来越小的加速运动
C．电荷向B做加速度越来越大的加速运动
D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定
解析：自由释放的负电荷向B运动，说明它受电场力方向指向B，电荷一定做加速运动．由该题提供的条件不能确定P到B过程中的电场强度变化情况，也就无法了解电场力、加速度的变化情况，D项正确．
答案：D
B级　提能力
6．(多选)把质量为m的正点电荷q，在电场中由静止释放，在它运动过程中，如果不计重力，下述正确的是(　　)
A．点电荷运动轨迹必与电场线重合
B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致
C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
解析：明确受力方向和加速度方向与合力的方向的关系．正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，电荷将沿电场线运动，电场线如果是曲线，电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动，其速度方向与受力方向重合，不符合曲线运动的条件)，故A选项不正确；由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外)，故B选项不正确；而点电荷的加速度方向，也即电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致，即与所在点的电场线的切线方向一致．故C、D选项正确．
答案：CD
7.如图所示，带电小球A用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，小球A、B的带电量分别为q、Q，将带电小球B固定在匀强电场中，A、B间的距离为r，连线与水平方向的夹角为37°，悬挂小球A的悬线刚好竖直，不计小球的大小，静电力常量为k，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则下列说法正确的是(　　)
A．小球A一定带正电
B．若匀强电场的场强增加，细线可能向左偏
C．匀强电场的场强为
D．细线拉力一定为mg－
解析：若A球带正电，则B球带负电，若A球带负电，则B球也带负电，因此小球A带电电性不确定，故A错误；若A球带负电，匀强电场的场强增加，小球受向左的力变大，则细线可能向左偏，故B正确；由题意，结合受力分析、矢量的合成法则及平衡条件，可知水平方向：Eq＝k·cos 37°，解得E＝，故C错误；因为A球带电性质不确定，故B球对A球的库仑力方向不确定，故拉力大小不确定，故D错误．
答案：B
8.如图所示，光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电小球，质量为m，带电荷量为q，为使小球静止在杆上，可加一匀强电场，所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止(　　)
A．垂直于杆斜向上，场强大小为
B．竖直向上，场强大小为
C．垂直于杆斜向上，场强大小为
D．水平向右，场强大小为
解析：若所加电场的场强垂直于杆斜向上，对小球受力分析可知，其受到竖直向下的重力、垂直于杆斜向上的电场力和垂直于杆方向的支持力，在这三个力的作用下，小球沿杆方向上不可能平衡，选项A、C错误；若所加电场的场强竖直向上，对小球受力分析可知，当E＝时，电场力与重力等大反向，小球可在杆上保持静止，选项B正确；若所加电场的场强水平向右，对小球受力分析可知，其共受到三个力的作用，假设小球此时能够静止，则根据平衡条件可得Eq＝mgtan θ，所以E＝，选项D错误．
答案：B
9.如图所示，A、B、C三点的连线构成一个直角三角形，∠CAB＝30°，P为A、B连线的中点．当将两点电荷分别放置在A、B两点时，C点的场强方向刚好与A、B两点的连线平行，大小为E，则P点的场强大小为 (　　)
A．E　　　　 B．E
C．E D．2E
解析：设A点放置的点电荷的电荷量为q1，B点放置的点电荷的电荷量为q2，由题意可知，q1、q2必为异号电荷．设q1在C点产生的场强大小为E1，q2在C点产生的场强大小为E2，由于C点的合场强大小为E，方向与AB平行，则由几何关系可知E1＝E，E2＝E.设B、C两点间的距离为d，则由几何关系可知A、C两点间的距离为d，A、B两点间的距离为2d，由点电荷的场强公式可得E＝k，E＝k，由于q1、q2为异号电荷，所以P点的场强大小为EP＝k＋k，整理可得EP＝E，选项B正确．
答案：B
10.如图所示，一带电荷量为q＝－5×10－3 C，质量为m＝0.1 kg的小物块处于一倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰处于静止状态(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．
(1)求电场强度的大小；
(2)若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，求物块下滑距离L＝1.5 m时的速度大小．
解析：(1)小物块受力如图所示．
由受力平衡，得qE－Nsin θ＝0，①
mg－Ncos θ＝0，②
由①②得E＝，
代入数据，得E＝150 N/C.
(2)由牛顿第二定律，得mgsin θ－ cos θ＝ma，③
又v2＝2aL，④
由③④得v＝，
代入数据，得v＝3 m/s.
答案：(1)150 N/C　(2)3 m/s
11．如图，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L＝2.0 m．若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2.求：
(1)两点电荷间的库仑力大小．
(2)C点的电场强度的大小和方向．
解析：(1)据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为
F＝k，①
代入数据得F＝9.0×10－3 N．②
(2)A、B两点电荷在C点产生的电场强度大小相等，均为E1＝k，③
A、B两点电荷形成电场在C点的合电场强度大小为
E＝2E1cos 30°，④
联立③④式并代入数据，得E＝7.8×103 N/C.
电场强度E的方向沿y轴正向．
答案：(1)9.0×10－3 N　(2)7.8×103 N/C　方向沿y轴正向