2024-2025學年高中物理第一章3電場電場強度和電場線練習含解析教科版選修3-1

PAGEPAGE83.電場電場強度和電場線基礎鞏固1.關于電場,下列說法正確的是()A.電場是假想的,并不是客觀存在的物質(zhì)B.描述電場的電場線是客觀存在的C.電場對放入其中的電荷有力的作用D.電場對放入其中的電荷沒有力的作用答案:C2.(多選)關于電場線,下列說法正確的是()A.電場線的方向,就是電荷受力的方向B.正電荷只在電場力作用下肯定沿電場線運動C.電場線越密的地方,同一電荷在此處所受電場力越大D.靜電場的電場線不行能是閉合的解析:正電荷的受力方向沿著電場線的切線方向,負電荷受力方向沿著電場線切線的反方向,并且電場線不肯定和電荷運動軌跡重合,所以選項A、B錯誤;電場線的疏密程度表示電場強度大小,同一電荷所受電場力與電場強度成正比,所以選項C正確;靜電場的電場線從正電荷或無窮遠動身,到無窮遠或負電荷終止,且不閉合,所以選項D正確.答案:CD3.在電場中的某點放一個檢驗電荷,其電荷量為q,受到的電場力為F,則該點的電場強度為E=FA.若移去檢驗電荷,則該點的電場強度為0B.若檢驗電荷的電荷量變?yōu)?q,則該點的電場強度變?yōu)?EC.若放置到該點的檢驗電荷變?yōu)?2q,則該點的電場強度大小不變,但方向相反D.若放置到該點的檢驗電荷變?yōu)?2q,則該點的電場強度大小、方向均不變解析:電場強度是描述電場的力的性質(zhì)的物理量,與檢驗電荷的電荷量及受力狀況無關,選項D正確.答案:D4.在一個電場中A、B、C、D四點分別引入摸索電荷時,測得的摸索電荷的電荷量跟它所受靜電力的函數(shù)關系圖像如圖所示,那么下列敘述正確的是()A.A、B、C、D四點的電場強度大小相等B.A、B、C、D四點的電場強度大小關系是ED>EA>EB>ECC.A、B、C、D四點的電場強度大小關系是EA>EB>ED>ECD.無法確定這四個點的電場強度大小關系解析:題圖中給出了A、B、C、D四個位置上摸索電荷所受靜電力大小與其電荷量的改變關系,由電場強度的定義式E=Fq可知,F-q圖像的斜率代表電場強度.斜率大的電場強度大,斜率小的電場強度小答案:B5.在如圖甲所示的電場中,一負電荷從電場中A點由靜止釋放,只受電場力作用沿電場線運動到B點,則它運動的v-t圖像可能是圖乙中的()甲乙解析:依據(jù)電場線分布狀況可知,A處電場強度比B處小,負電荷從電場中的A點由靜止釋放,只受電場力作用,沿電場線運動到B點,所受電場力漸漸增大,加速度漸漸增大,則它運動的v-t圖像可能是圖乙中的B圖.答案:B6.(多選)A、B兩個點電荷在真空中所產(chǎn)生電場的電場線(方向未標出)如圖所示.圖中C點為兩點電荷連線的中點,MN為兩點電荷連線的中垂線,D為中垂線上的一點,電場線的分布關于MN左右對稱.則下列說法正確的是()A.這兩點電荷肯定是同種電荷B.這兩點電荷肯定是異種電荷C.D、C兩點電場強度相等D.C點的電場強度比D點的電場強度大解析:由于電場線關于中垂線對稱,兩點電荷肯定是等量異種電荷,選項A錯,B對.中垂線上,C點電場強度最大,離C點越遠,電場強度越小,選項C錯,D對.答案:BD7.相距為a的A、B兩點處分別有帶等量異種電荷+Q、-Q的點電荷,在A、B連線中點處的電場強度為()A.零 B.C.D.解析:由E=kQr2知,中點處的電場強度E答案:C8.如圖所示,真空中帶電量分別為+Q和-Q的點電荷A、B相距為r.求:(1)兩點電荷連線的中點O處的電場強度的大小和方向;(2)在兩點電荷連線的中垂線上,距A、B兩點都為r的O'點處的電場強度的大小和方向.解析:(1)如圖甲所示,A、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度方向相同,均為A→B.A、B兩點電荷在O點處產(chǎn)生的電場強度的大小相等,EA=EB=kQr22=4kQr2.故O點處的合電場強度為甲(2)如圖乙所示,EA'=EB'=kQr2,由電場強度的疊加原理可知,O'點處的合電場強度EO'=EA'=EB'=kQr2,方向與A、B乙答案:(1)8kQr2方向?qū)嵙μ嵘?.關于電場,下列敘述正確的是()A.以點電荷為圓心、r為半徑的球面上,各點的電場強度都相同B.正電荷四周的電場強度肯定比負電荷四周的電場強度大C.在電場中某點放入摸索電荷q,該點的電場強度為E=D.電荷所受電場力很大,該點的電場強度肯定很大解析:電場強度是矢量,由E=kQr答案:C2.真空中,A、B兩點與點電荷Q的距離分別為r和3r,則A、B兩點的電場強度大小之比為()A.3∶1 B.1∶3 C.9∶1 D.1∶9解析:由庫侖定律F=kqQr2和電場強度公式E=Fq可知,點電荷在某點產(chǎn)生電場的電場強度E=kQr答案:C3.真空中兩點電荷A、B形成的電場中的一簇電場線如圖所示,已知該電場線關于虛線對稱,O點為A、B電荷連線的中點,a、b為其連線的中垂線上對稱的兩點,則下列說法正確的是()A.A、B可能為帶等量異號的正、負電荷B.A、B可能為帶不等量的正電荷C.a、b兩點處無電場線,故其電場強度可能為零D.同一摸索電荷在a、b兩點處所受電場力大小相等,方向肯定相反解析:依據(jù)電場線的方向及對稱性,可知該電場為等量同種正電荷形成的,故A、B均錯誤;a、b兩點雖沒有畫電場線,但兩點的電場強度都不為零,C錯誤;依據(jù)該電場的特點可知,同一電荷在a、b兩點所受電場力等大反向,D正確.答案:D4.直角坐標系xOy中,M、N兩點位于x軸上,G、H兩點坐標如圖.M、N兩點各固定一負點電荷,一電荷量為Q的正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零.靜電力常量用k表示.若將該正點電荷移到G點,則H點處電場強度的大小和方向分別為()A.B.C.D.解析:+Q置于O點時在G點處產(chǎn)生的電場強度為E1=kQa2,因G點處電場強度EG=0,故M、N兩點處的負點電荷在G處產(chǎn)生的電場強度大小E2=E1=kQa2,由對稱性可知,兩負點電荷在H點處產(chǎn)生的電場強度大小為E2'=kQa2,方向沿y軸負向;將+Q移到G點,其在H點處產(chǎn)生的電場強度E1'=k答案:B5.如圖所示,兩個固定在同一水平面上的點電荷間距離為d,它們的帶電量分別為+Q和-Q.在它們的豎直中垂線上固定一根內(nèi)壁光滑的絕緣細管,一帶電量為+q的小球以初速度v0從管口射入,則小球()A.速度先增大后減小B.受到的電場力先做負功后做正功C.受到的電場力最大值為D.管壁對小球的彈力最大值為解析:帶電量為+q的小球以初速度v0從管口射入,在下落過程中,小球所受電場力與速度方向垂直,電場力不做功,故選項B錯誤;因電場力不做功,只有重力對小球做功,依據(jù)動能定理,小球的速度不斷增加,故選項A錯誤;在兩個電荷連線的中點處,單個電荷產(chǎn)生的電場強度為E=kQd22=4kQd2,根據(jù)矢量的合成法則,電場強度最大值為2E答案:C6.一粒子質(zhì)量為m,電荷量為+q,以與水平方向成45°的初速度v射向空間一勻強電場區(qū)域,恰做直線運動.求這個勻強電場的最小電場強度的大小并說明方向.解析:粒子進入電場區(qū)域后要受重力和電場力作用而做直線運動,知其合力必與v在同始終線上.由圖及力的分解學問可知,最小的電場力qE=mgcos45°.所以Emin=mgqcos45°=答案:27.如圖所示,一條長為l的絕緣細