1.3 电场与电场强度 同步检测 Word版含解析

电场与电场强度
(25分钟　60分)
一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)
1.下列关于电场的说法正确的是 (　　)
A.点电荷在其周围空间激发的电场是匀强电场
B.电场线的疏密可以表示电场强弱
C.电场不是物质存在的形式之一
D.电场中的两条电场线可以相交
【解析】选B。点电荷在其周围空间激发的电场不是匀强电场，选项A错误；用电场线描述电场时，电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线在某点的切线方向表示场强的方向，选项B正确；电场是物质存在的一种特殊形式，选项C错误；试探电荷放入电场中时，只受到一个方向的作用力，如果电场线相交，试探电荷在该点就有两个受力方向了，与事实不符，选项D错误。
2.在电场中某点引入电荷量为q的正电荷，这个电荷受到的电场力为F，
则 (　　)
A.在这点引入电荷量为2q的正电荷时，该点的电场强度将等于
B.在这点引入电荷量为3q的正电荷时，该点的电场强度将等于
C.在这点引入电荷量为2e的正离子时，则离子所受的电场力大小为2e·
D.若将一个电子引入该点，则由于电子带负电，该点的电场强度的方向将和在这一点引入正电荷时相反
【解析】选C。电场强度是描述电场力的性质的物理量，它是由产生电场的电荷以及在电场中各点的位置决定的，与某点有无电荷或电荷的正负无关，A、B、D错误；而电场力F=Eq不仅与电荷在电场中的位置有关，还与电荷q有关，该题中根据场强的定义式可知该点的场强大小为E=，则正离子所受的电场力大小应为F=E·2e=·2e，C正确。
3.关于电场线，下述说法中正确的是 (　　)
A.电场线是客观存在的
B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的
C.电场线上某点的切线方向与电荷在该点受力方向可以不同
D.沿电场线方向，场强一定越来越大
【解析】选C。电场线不是客观存在的，是为了形象描述电场的假想线，A选项是错的。电荷运动的轨迹与电场线不一定一致，何况运动轨迹与初速度大小方向有关，可能的轨迹很多，而电场线是一定的，所以B选项也是错的。正电荷在电场中受的电场力方向与该点电场线切线方向相同，而负电荷所受电场力与该点电场线切线方向相反，选项C是正确的。场强大小与场强的方向无关，与电场线方向无关，D选项是错的。
4.如图表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图像，那么下列说法中正确的是 (　　)
A.该电场是匀强电场
B.这四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.这四点场强的大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed
D.无法比较这四点场强大小关系
【解析】选B。由公式E=可得，F与q成正比，比值即等于场强E。所以在图中可得斜率越大E越大。
5.如图所示是点电荷Q周围的电场线，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
【解析】选A。电场线总是从正电荷或无穷远处出发，终止于无穷远处或负电荷。所以Q是正电荷，电场线的疏密表示场强的强弱，电场线密的地方电场强，疏的地方电场弱，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，故选项A正确。
6.如图所示为两个带等量点电荷周围的电场线分布(电场线方向未标出)，
则 (　　)
A.A只能带正电
B.A只能带负电
C.若A带正电，则 B肯定是带正电的
D.若A带正电，则B肯定是带负电的
【解析】选C。根据电场线的特点，可知电场线从正电荷出发到负电荷终止，由题图可知A、B是两个同种电荷，由于电场线方向未标出，所以不能判定电荷的电性，若A带正电，则B肯定是带正电的，故A、B、D错误，C正确。
二、非选择题(本题共2小题，共30分)
7.(14分)电场中某区域的电场线分布如图所示，已知A点的电场强度E=3.0×
104 N/C。将电荷量q=+3.0×10-8 C的点电荷放在电场中的A点。
(1)求该点电荷在A点所受电场力的大小F。
(2)在图中画出该点电荷在A点所受电场力的方向。
【解析】(1)点电荷在A点所受电场力：
F=qE=3.0×10-8×3.0×104 N=9.0×10-4 N
(2)点电荷在A点所受电场力的方向如图所示：
答案：(1)9×10-4 N　(2)见解析图
8.(16分)如图所示，A为带正电荷Q的金属板，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止。设小球是用绝缘丝线悬挂于O点，求小球所在处的电场强度。
【解析】分析小球的受力如图所示，
由平衡条件得
F电=mgtanθ
由电场强度的定义式得：小球所在处的电场强度
E==
由于金属板带正电，所以小球所在处的电场强度方向水平向右。
答案：，方向水平向右
【补偿训练】
　　在等量同种点电荷连线的中垂线上有A、B两点，如图所示，下列结论正确的是 (　　)
A.EAB.EA不可能等于EB，且方向相反
C.EA和EB大小不可能相等，但方向相同
D.EA和EB大小有可能相等，方向相同
【解析】选D。等量同种电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处也为零，故从O点沿着中垂线到无穷远处电场强度先增大后减小，场强最大的位置可能在AB连线之间，也可能在AB连线之外，故EA与EB的大小关系不确定。但方向是相同的，故D正确。
(15分钟　40分)
9.(6分)一负电荷从电场中A点静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v-t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的 (　　)
【解析】选C。由题图可知电荷的速度增大，加速度在增大，即所受的电场力(合外力)增大，电场强度也必定增大，且负电荷逆着电场线的方向运动，根据题图可以判断C选项符合要求，所以选项C正确。
10.(6分)(多选)如图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可做出的判断是 (　　)
A.带电粒子带负电荷
B.带电粒子带正电荷
C.带电粒子所受电场力的方向向左
D.带电粒子做匀变速运动
【解析】选A、C、D。因带电粒子只受电场力作用而做曲线运动，如题图所示，电场力指向曲线内侧，即电场力的方向与场强方向相反，粒子必带负电；因粒子在匀强电场中运动，故粒子所受电场力为恒力，做匀变速运动。
11.(6分)(多选)某电场的电场线分布如图所示，则 (　　)
A.电荷P带正电
B.电荷P带负电
C.a点的电场强度大于b点的电场强度
D.正检验电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力
【解析】选A、D。电场线从正电荷出发，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b点处的电场线比a点处的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；c点的场强大于d点的场强，所以正检验电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。
12.(22分)如图所示，一质量为m，电荷量为+Q的小球A系在绝缘细绳下端，另一带电量未知的小球B固定于悬点的正下方(A、B均视为点电荷)，轻绳与竖直方向成θ角，小球A、B静止于同一高度。已知重力加速度为g，问：
(1)小球B带正电还是负电？
(2)两球间的静电力多大？
(3)小球B在A处产生的场强多大？
【解析】
(1)依据同种电荷相斥，异种电荷相吸，由于小球A带正电，因此B也带正电；
(2)带电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力T的作用，其合力为零。
根据矢量的合成法则，结合三角知识，
则有：F=mgtanθ
(3)根据电场强度的定义式，有：E=
解得，小球B在A处产生的场强大小为
E=；
答案：(1)小球B带正电
(2)mgtanθ　(3)
【补偿训练】
　　(多选)一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，带箭头的实线表示电场线。不计粒子所受重力，则 (　　)
A.粒子带正电
B.粒子加速度逐渐减小
C.A点的速度大于B点的速度
D.粒子的初速度不为零
【解析】选B、C、D。带电粒子所受合外力(即静电力)指向轨迹凹侧，可知静电力方向向左，粒子带负电，A错误。根据EA>EB，知FA>FB，aA>aB，故B正确。粒子从A到B受到的静电力为阻力，阻力做负功，动能减小，速度减小，C正确。由于粒子做减速曲线运动，所以初速度不为零，D正确。