专题4　电场 电场强度 同步小练— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册专题word版含答案

1.如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中的某一平面内有P、Q两点，OP、OQ与PQ的夹角分别为53°、37°，取sin53°=0.8.0点处点电荷在P、Q两点处产生的电场的电场强度大小之比为（
??）
A.?3:4??????????????????????????????????????
B.?4:3??????????????????????????????????????
C.?9:16??????????????????????????????????????D.?16:9
2.如图所示，在某匀强电场中，有一个与电场方向平行的圆面，O为圆心，A、B、C为圆周上的三点。一群速率相同的电子从圆周上A点沿不同方向射入圆形区域，电子将经过圆周上的不同点，其中经过C点的速率最大，电子间的相互作用和空气阻力均不计，则该匀强电场方向为（??
）
A.?沿CA方向??????????????????????????B.?沿CB方向
C.?沿CO方向??????????????????????????D.?沿BA方向
3.在电场中某一固定点放一电荷量为
的试探电荷时，所受电场力为F，电场强度为E，关于该点的电场强度，下列说法中正确的是（?
?）
A.?若移走试探电荷
，则该点的电场强度变为零
B.?若试探电荷的电荷量变为
，则该点的电场强度方向不变
C.?若试探电荷的电荷量变为
的负电荷，则该点的电场强度方向与原来方向相反
D.?若试探电荷的电荷量变为
的负电荷，则该点的电场强度变为2E
4.如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b。下列表述正确的是（??
）
A.?该电场是匀强电场??????????????????????????????????????????????
B.?正电荷在a、b两点受力方向相同
C.?b点的电场强度比a点的大???????????????????????????
????????D.?a点的电场强度比b点的大
5.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
6.如图，真空中有三个电荷量相等的点电荷A、B、C，它们固定在等边三角形的三个顶点上，A、B带正电，C带负电，三角形的中心O处的电场强度大小为E。当把点电荷C移至AB连线的中点D时，中心O处的电场强度大小为（??
）
A.?????????????????????????????????????????B.?????????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????????D.?
7.当带电云层接近地面时，地面上的物体受其影响会产生异种电荷，为了避免遭受雷击，在高大的建筑物上安装尖端导体——避雷针。如图为带电云层和避雷针之间电场线的分布示意图，A、B是电场线上的两点，其场强为EA、EB
，
电势为φA、φB
，
则以下说法正确的是（??
）
A.?EA＞EB
φA＜φB????????????B.?EA＜EB
φA＞φB????????????
C.?EA＞EB
φA＞φB????????????D.?EA＜EB
φA＜φB
8.类比是学习和研究物理的一种重要思维方法。我们已经知道，在磁感应强度为
的匀强磁场中，垂直于磁场方向放置一面积为
的平面，穿过它的磁通量
；与之类似，我们也可以定义电通量。在真空中有一电荷量为
的点电荷，其电场线和等势面分布如图所示，等势面
，
到点电荷的距离分别为
，
，通过等势面
，
的电通量分别为
，
，已知
，则
为（??
）
A.???????????????????????????????????????B.???????????????????????????????????????
C.???????????????????????????????????????D.?
9.如图为某静电场的电场线，
、
、
是同一条电场线上的三个点，这三个点的电势分别为
、
、
下列关系式正确的是（??
）
A.??????????????????????B.??????????????????????
C.??????????????????????D.?
10.如图所示，
是等边三角形，在
、
两点各放入一个电荷量相等的点电荷，测得
处的场强大小为
，方向与
边平行沿
指向
。若拿走
点的点电荷，则
点的电场强度（??
）
A.?大小为
，方向由
指向
B.?大小为
，方向沿
延长线方向
C.?大小为
，方向由
指向
D.?大小为
，方向沿
延长线方向
11.用来形象描述静电场分布的曲线是________；通常用________来描述电场的能的性质。
12.在场强为E的匀强电场中，放一个电量为Q的点电荷，并以它为圆心在平行于电场线的平面内做一个圆．过圆心的电场线和圆交于A．B两点，A．B的垂直平分线交圆于C．D，如右图所示．A点的电场强度是零．电荷带________电，圆的半径R＝________，B点的合场强大小是________，C点的合场强大小是________．
13.如图A.，长度L=0.8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A，其电荷量Q=
；一质量m=0.02kg，带电量为q的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图B.中曲线I所示，小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图B.中曲线II所示，其中曲线II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范围可近似看作直线。求：（静电力常量
）
①小球B所带电量q;
②非均匀外电场在x=0.3m处沿细杆方向的电场强度大小E；
③在合电场中，x=0.4m与x=0.6m之间的电势差U。
④已知小球在x=0.2m处获得v=0.4m/s的初速度时，最远可以运动到x=0.4m。若小球在x=0.16m处受到方向向右，大小为0.04N的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的做小距离s是多少？
14.如图所示，在边长为L的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为＋q、＋q、＋q和－q的点电荷，求正方形中心O点的电场强度？
15.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b点的场强大小为多大？a
，
b两点电势哪点更高？
1.【答案】
D
2.【答案】
C
3.【答案】
B
4.【答案】
D
5.【答案】
C
6.【答案】
D
7.【答案】
B
8.【答案】
C
9.【答案】
C
10.【答案】
B
11.【答案】
电场线；电势
12.【答案】
负；；2E；
13.【答案】
①由图可知，当x=0.3m时，
N
因此
C
②设在x=0.3m处点电荷与小球间作用力为F2
，
F合=F2+qE
因此
电场在x=0.3m处沿细秆方向的电场强度大小为3
，方向水平向左。
③根据图像可知在x=0.4m与x=0.6m之间合力做功大小
W合=0.004
0.2=8
10-4J
由qU=W合
可得
④由图可知小球从x=0.16m到x=0.2m处
电场力做功
J
小球从
到
处
电场力做功
=
=
由图可知小球从
到
处
电场力做功
=－0.004×0.4=
由动能定理
+
+
+
=0
解得?
=
14.【答案】
由中心对称可知：若正方形四个顶点处均放置相同电荷量的电荷，则中心
O点的场强为零，
因此可把D点的电荷－q等效为两部分：＋q和－2q．＋q和另外三个点电荷在中心O点的合场强为零，－2q在中心O点的场强为
故正方形中心O点的场强大小为
，方向
沿OD连线由O指向D。
15.【答案】
解：将场强Ea、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
交于O点，由几何知识得：
ab＝d
，
aO＝2dsin60°＝
d
而：E＝
，Eb＝
所以：Eb＝3E
以O点为圆心，以d为半径作弧交Oa于c点，则φb＝φc
，
而φa>φc
，
所以φa>φb
，
即a点电势更高．