高中物理人教版1第一章靜電場(chǎng)第3節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度 課時(shí)訓(xùn)練3電場(chǎng)強(qiáng)度

課時(shí)訓(xùn)練3電場(chǎng)強(qiáng)度題組一電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度1.(多選)關(guān)于電場(chǎng),下列說法中正確的是()A.電荷的周圍分布的電場(chǎng)線就是電場(chǎng)B.電場(chǎng)是電荷周圍空間實(shí)際存在的物質(zhì)C.電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)作媒介產(chǎn)生的D.由公式E=可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與試探電荷在電場(chǎng)中該點(diǎn)所受的靜電力F成正比解析:電場(chǎng)線是為了方便描述電場(chǎng)而引入的假想曲線,電場(chǎng)是電荷周圍客觀存在的物質(zhì),選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的,選項(xiàng)B是正確的;電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)產(chǎn)生的,選項(xiàng)C是正確的;電場(chǎng)強(qiáng)度雖然是由電荷所受的靜電力F和電荷量q定義的,但電場(chǎng)強(qiáng)度E與靜電力F和電荷量q無關(guān),只由場(chǎng)源電荷及在電場(chǎng)中的位置有關(guān),選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的。答案:BC2.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度和靜電力,以下說法正確的是()A.電荷所受靜電力很大,該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定很大B.以點(diǎn)電荷為圓心、r為半徑的球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.若空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,則試探電荷在該點(diǎn)受到的靜電力也為零D.在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入試探電荷q,該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=,取走q后,該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0解析:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,其性質(zhì)由場(chǎng)源電荷決定,與試探電荷無關(guān),而靜電力則與電場(chǎng)強(qiáng)度和試探電荷都有關(guān)系,電荷所受靜電力很大,未必是該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大,還與電荷量q有關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;以點(diǎn)電荷為圓心,r為半徑的球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,而方向各不相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,則試探電荷在該點(diǎn)受到的靜電力也為零,選項(xiàng)C正確;在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入試探電荷q,該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=,取走q后,該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不變,與是否放入試探電荷無關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:C題組二點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)的疊加3.右圖是點(diǎn)電荷Q周圍的電場(chǎng)線,圖中A到Q的距離小于B到Q的距離。以下判斷正確的是()是正電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是正電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是負(fù)電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是負(fù)電荷,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度解析:點(diǎn)電荷的電場(chǎng)是向外輻射的,電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大,所以選項(xiàng)A正確。答案:A4.如圖,在光滑絕緣水平面上,三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上;a、b帶正電,電荷量均為q,c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力常量為k。若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為()A. B. C. D.解析:帶電小球a、b在c球位置處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為Ea=,方向如圖所示,根據(jù)平行四邊形定則,其合電場(chǎng)強(qiáng)度大小Eab=,該電場(chǎng)應(yīng)與外加的勻強(qiáng)電場(chǎng)E等大反向,即E=,選項(xiàng)B正確。答案:B5.在真空中O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷Q=+×10-9C,直線MN通過O點(diǎn),OM的距離r=30cm,M點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷q=×10-10C,如圖所示。求:(1)q在M點(diǎn)受到的作用力;(2)M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度;(3)拿走q后M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。解析:(1)電場(chǎng)是一種物質(zhì),電荷q在電場(chǎng)中M點(diǎn)所受的作用力是電荷Q通過它的電場(chǎng)對(duì)q的作用力,根據(jù)庫侖定律得FM=kN=×10-8N,因?yàn)镼為正電荷,q為負(fù)電荷,作用力是吸引力,所以力的方向沿MO指向O。(2)M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EM=N/C=100N/C,其方向沿OM連線背離O。(3)電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量,它是由形成電場(chǎng)的電荷Q決定的,與試探電荷q是否存在無關(guān),所以M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不變。答案:(1)×10-8N,方向沿MO指向O(2)100N/C,方向沿OM連線背離O(3)100N/C,方向沿OM連線背離O題組三電場(chǎng)線勻強(qiáng)電場(chǎng)6.(多選)關(guān)于電場(chǎng)線的說法,正確的是()A.電場(chǎng)線的方向就是電荷受力的方向B.正電荷只在靜電力作用下一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)C.電場(chǎng)線越密的地方,同一電荷所受靜電力越大D.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不可能是閉合的解析:電場(chǎng)中正電荷的受力方向與電荷在該點(diǎn)電場(chǎng)線的切線方向一致,負(fù)電荷的受力方向與該點(diǎn)電場(chǎng)線的切線方向相反,選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的;正電荷只在靜電力作用下,其運(yùn)動(dòng)軌跡由受力方向和初速度方向共同決定,不一定沿著電場(chǎng)線的方向,選項(xiàng)B是錯(cuò)誤的;電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱,同一電荷在電場(chǎng)越強(qiáng)的地方靜電力越大,選項(xiàng)C是正確的;靜電場(chǎng)是由電荷產(chǎn)生的,電場(chǎng)線是由正電荷指向負(fù)電荷或者無窮遠(yuǎn)處,所以不是閉合的,選項(xiàng)D是正確的。答案:CD7.如圖所示,空間有一電場(chǎng),電場(chǎng)中有兩個(gè)點(diǎn)A和B。下列表述正確的是()A.該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比A點(diǎn)的大D.正電荷在A、B兩點(diǎn)受力方向相同解析:勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是平行且等間距的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;正電荷在某點(diǎn)的受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)線的切線方向,故正電荷在A、B兩點(diǎn)受力方向不相同,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:B8.在如圖所示的4種電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是()解析:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,既有大小又有方向,故只有選項(xiàng)C中的A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是相等的。答案:C(建議用時(shí):30分鐘)1.電場(chǎng)中A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA=-6V/m、EB=4V/m、EC=-2V/m,則這三點(diǎn)的電場(chǎng)由強(qiáng)到弱的順序是() 解析:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,正號(hào)和負(fù)號(hào)只表示方向,不表示大小,因此電場(chǎng)強(qiáng)度大小的順序是ABC,因此選項(xiàng)A正確。答案:A2.真空中距點(diǎn)電荷(電荷量為Q)為r的A點(diǎn)處,放一個(gè)帶電荷量為q(q?Q)的點(diǎn)電荷,q受到的靜電力大小為F,則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為()A. B. 解析:由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=可知,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=k可知,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。答案:D甲3.一負(fù)電荷由電場(chǎng)中的A點(diǎn)由靜止釋放,只受靜電力作用,沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),它運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖甲所示,則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是乙圖中的()乙解析:由v-t圖象可知負(fù)電荷做加速運(yùn)動(dòng),故靜電力方向指向B,則電場(chǎng)方向應(yīng)指向A,A、D錯(cuò)誤;由v-t圖象可知加速度逐漸增大,表示電場(chǎng)強(qiáng)度越來越大,所以C正確,B錯(cuò)誤。答案:C4.法拉第首先提出用電場(chǎng)線形象生動(dòng)地描繪電場(chǎng),如圖為點(diǎn)電荷A、B所形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布,以下幾種說法正確的是()、B為異種電荷,A的電荷量大于B的電荷量、B為異種電荷,A的電荷量小于B的電荷量、B為同種電荷,A的電荷量大于B的電荷量、B為異種電荷,A的電荷量等于B的電荷量解析:由題中圖形可知一系列電場(chǎng)線在A、B之間,則一定為異種電荷,由電場(chǎng)線左右不對(duì)稱可知,兩電荷的電荷量是不等量的,又根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可知B所帶電荷量大,則正確選項(xiàng)為B。答案:B5.在一個(gè)電場(chǎng)中a、b、c、d四點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí),測(cè)得的試探電荷所受靜電力跟其電荷量的關(guān)系圖象如圖中1、2、3、4所示,下列敘述正確的是()A.這個(gè)電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B.電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系是E4>E1>E2>E3C.電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系是E1>E2>E4>E3D.無法確定四個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系解析:對(duì)于電場(chǎng)中給定的位置,放入的試探電荷的電荷量不同,它受到的靜電力不同,但是靜電力F與試探電荷的電荷量q的比值即為電場(chǎng)強(qiáng)度E,E是不變的量,因?yàn)镕=Eq,所以F跟q的關(guān)系圖線是一條過原點(diǎn)的直線。根據(jù)F=Eq,結(jié)合題中“試探電荷所受靜電力跟其電荷量的關(guān)系圖象”可知:斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。斜率的絕對(duì)值關(guān)系是|k4|>|k1|>|k2|>|k3|,則電場(chǎng)強(qiáng)度大小是E4>E1>E2>E3,所以B正確,而A、C、D錯(cuò)誤。答案:B6.(多選)右圖是電場(chǎng)中某一條電場(chǎng)線,下列說法中正確的是()、B兩點(diǎn)電場(chǎng)方向相同、B兩點(diǎn)電場(chǎng)大小關(guān)系是EA>EBC.電場(chǎng)線是直線,則EA=EBD.不知附近的電場(chǎng)線分布,EA、EB的大小關(guān)系不確定解析:電場(chǎng)線的方向表示該處電場(chǎng)的方向,因?yàn)樵摋l電場(chǎng)線是直線,因此,A點(diǎn)和B點(diǎn)電場(chǎng)的方向相同,選項(xiàng)A正確。電場(chǎng)中電場(chǎng)線密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大,電場(chǎng)線稀疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度小,一條電場(chǎng)線無法判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。答案:AD7.(多選)把質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷q在電場(chǎng)中釋放,在它運(yùn)動(dòng)過程中,如果不計(jì)重力,下列說法中正確的是()A.點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡必和電場(chǎng)線重合B.若電場(chǎng)線是直線,則點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡必和電場(chǎng)線重合C.點(diǎn)電荷的速度方向必定和它所在的電場(chǎng)線的切線方向一致D.點(diǎn)電荷的加速度方向必定和它所在的電場(chǎng)線的切線方向在一直線上解析:如果電場(chǎng)線是曲線則運(yùn)動(dòng)軌跡不和電場(chǎng)線重合,因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確。電場(chǎng)線的切線方向和點(diǎn)電荷的受力方向一致,而點(diǎn)電荷的受力方向和點(diǎn)電荷的加速度方向一致,因此,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。答案:BD8.(多選)AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑,圓心為O。將電荷量分別為+q和-q的兩點(diǎn)電荷放在圓周上,其位置關(guān)于AB對(duì)稱且距離等于圓的半徑,如圖所示。要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電荷Q,則該點(diǎn)電荷 ()A.應(yīng)放在A點(diǎn),Q=2qB.應(yīng)放在B點(diǎn),Q=-2qC.應(yīng)放在C點(diǎn),Q=-qD.應(yīng)放在D點(diǎn),Q=q解析:先將+q、-q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度合成,因?yàn)?q、-q與O點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形,可求出合電場(chǎng)強(qiáng)度E0方向水平向右,大小E0=E1=E2,如圖所示。欲使圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,所放置的點(diǎn)電荷Q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向必須水平向左,且大小也為E0。若在A點(diǎn)和B點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q,則它產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度只能沿豎直方向,達(dá)不到目的。若在C點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q,則必為負(fù)電荷且Q=-q,選項(xiàng)C對(duì)。若在D點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q,則必為正電荷,且Q=q,選項(xiàng)D對(duì)。答案:CD9.如圖所示,A為帶正電荷Q的金屬板,沿金屬板的垂直平分線在距離板r處放一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球,小球受水平向右的靜電力作用而偏轉(zhuǎn)θ角后靜止。設(shè)小球是用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn),求小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度。解析:對(duì)小球的受力分析如圖所示,由平衡條件得F電=mgtanθ由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式得小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度E==mg由于小球帶正電,且其所受靜電力方向水平向右,所以小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右。答案:mg,方向水平向右10.電荷量q=1×10-4C的帶正電小物塊置于絕緣水平面上,所在空間存在沿水平方向且方向始終不變的電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)