物理：13.2《电场 电场强度》练习(大纲版第二册)
高二物理必修二各章节练习(非常全面 好用)
高二物理必修二各章节练习(非常全面好
用)
本文档旨在为高二学生提供一份非常全面且实用的物理必修二
各章节练。
以下是每个章节的练内容：
第一章：电场
- 选择题：20道题，涵盖了电场的基本概念、电场强度的计算
等方面。
- 解答题：10道题，考察了电场中带电粒子的运动、电势能等
问题。
第二章：电容与电
- 选择题：15道题，包含了电容的定义、电的组成和特点等方面。
- 解答题：8道题，涉及电容的串并联、电的充放电等知识点。
第三章：电流与电阻
- 选择题：18道题，内容涉及电流的定义、欧姆定律、电阻的串并联等内容。
- 解答题：12道题，考察了电流的计算、电阻的变化对电路的影响等问题。
第四章：电磁感应
- 选择题：20道题，包含了法拉第电磁感应定律、电磁感应现象的应用等方面的内容。
- 解答题：10道题，涉及电磁感应中电动势、自感等问题。
第五章：电磁波
- 选择题：15道题，内容涵盖了电磁波的基本特性、电磁波的产生等方面。
- 解答题：8道题，考察了电磁波的传播特性、电磁波的应用等知识点。
第六章：光的折射与全反射
- 选择题：18道题，包含了折射定律、全反射现象等方面的内容。
- 解答题：12道题，涉及光的折射、全反射的应用等问题。
第七章：光的干涉与衍射
- 选择题：20道题，内容涉及光的干涉、衍射的基本原理以及干涉、衍射的应用等方面。
- 解答题：10道题，考察了干涉、衍射的实验现象、干涉条纹的特点等知识点。
以上是高二物理必修二各章节练习的内容。
希望这份文档对学生们的物理学习有所帮助。
电场电场强度(教学设计)高二物理系列(人教版2019)
第3节电场电场强度教学设计【播放视频】①范德格拉夫起电机：跳跃的蛋挞壳。
②范德格拉夫起电机：怒发冲冠。
【提问】①相隔一定距离的电荷间可以发生力的作用。
电荷间的相互作用是通过什么发生的？②通过起电机使人体带电，蛋挞壳为什么飞？人的头发会竖起并散开。
为什么会出现这种现象？【提问】如图，带正电的带电体C置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。
带电体C与小球间的作用力会随距离的不同怎样改变呢？（1）在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力又会怎样变化？（2）电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？【讲述】19世纪30年代，英国科学家法拉第提出：在电荷的周围存在着由它产生的电场（electric field)。
→处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
【讲述】电场对场中的其它电荷产生力的作用。
【讲述】电场的定义：电场存在于电荷周围，是能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质。
电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，即电场力。
静电场：静止电荷产生的电场。
说明：（1）只要是带电体，周围都能产生电场。
电场对于电荷的作用实际是电场与电场的相互作用。
（2）电场以及磁场已被证明是一种客观存在。
场具有能量，也是物质存在的一种形式。
【提问】电场对电荷有力的作用，怎样描述这种作用呢？【提问】研究某一个力时，涉及的物体有施力物体和受力物体。
对某一个电场而言，其中的电荷是否也有类似的区分呢？【讲述】试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，叫试探电荷。
试探电荷的特点：体积足够小；电荷量足够小。
试探电荷的引入不改变源电荷的电场。
场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷叫场源电荷，或源电荷。
【提问】如图，连接小球的细绳与竖直方向的夹角不同，离电荷Q越远，夹角越小，这说明了什么问题？电场的强弱与哪些因素有关呢？【提问】类似的，我们已经知道，在电场中的同一位置，由于小球所带电荷量不同，所受的电场力不同。
人教版高中物理选修1-1高二《静电场——电场强度1》练习题
（精心整理，诚意制作）1.电场：电荷的周围存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷，电荷间的相互作用是通过发生的.2．在电场中画出一系列的从出发到终止的曲线，使曲线上每一点的方向都跟该点场强方向一致，这些曲线就叫做电场线.电场线的密稀表示场强的 .在电场的某一区域，如果场强的和都相同，这个区域的电场叫匀强电场.3．电场中A、B、C三点的电场强度分别为：E A=－5V/m、E B=4V/m、E C = －1 V/m，则这三点的电场由强到弱的顺序是（）A.ABCB.BCAC.CABD.ACB4．由电场强度的定义E= F/q可知（）A.E和F成正比，F越大E越大B.E和q成反比，q越大E越小C.E的方向与F的方向相同D.E的大小可由F/q确定5．A为已知电场中的一个固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的电场强度为E，则（）A.若在A点换上–q，A点的电场强度将发生变化B.若在A点换上电量为2q的电荷，A点的电场强度将变为2EC.若A点移去电荷q，A点的电场强度变为零D.A点电场强度的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关6．由电场强度的定义E= F/q可知（）A.这个定义只适于点电荷电场B.式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是电荷所带的电荷量C.式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是产生电场的电荷的电荷量D.库仑定律F = KQ 1Q 2 /r 2中，KQ 2 /r 2是点电荷Q 2产生的电场在Q 1所在处的场强大小7．如图1-11所示是电场中某一条电场线，下列说法中正确的是（ ）A.A 、B 两点电场方向相同B.A 、B 两点电场大小关系是 E A ＞E BC.电场线是直线，则 E A ＝E BD.不知附近的电场线分布， E A 、E B 的大小不确定8.下列情况中,A 、B 两点的电场强度矢量相等的是 （ ）A.与孤立正点电荷距离相等的A 、B 两点B.与孤立负点电荷距离相等的A 、B 两点C.两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点D.两个等量同种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点9．把质量为m 的点电荷q 在电场中释放,在它运动过程中，如果不计重力,下列说法中正确的是 （ ）A.点电荷运动轨迹必和电场线重合B.若电场线是直线，则点电荷运动轨迹必和电场线重合C.点电荷的速度方向必定和点所在的电场线的切线方向一致D.点电荷的加速度方向必定和点所在的电场线的切线方向在一直线上10.在电场中某点放一检验电荷，其电量为q ,检验电荷受到的电场力为F ，则该点电场强度为E=F/q ,那么下列说法正确的是 （ ）A.若移去检验电荷q ,该点的电场强度就变为零B.若在该点放一个电量为2q 的检验电荷，该点的场强就变为E/2C.若在该点放一个电量为－2q 的检验电荷，则该点场强大小仍为E ，但电场强度的方向变为原来相反的方向D.若在该点放一个电量为－2q的检验电荷，则该点的场强大小仍为E ，电场强度的方向也还是原来的场强方向11.对于由点电荷Q 产生的电场，下列说法正确的是 （ ）A.电场强度的表达式仍成立，即E =F /Q ，式中的Q 就是产生电场的点电荷所带电量B.在真空中，点电荷产生电场强度的表达式为E =k Q /r 2,式中Q 就是产生电场的点电荷所带电量C.在真空中E =2r kQ，式中Q 是试探电荷D.上述说法都不对12.当在电场中某点放入正点电荷时, 正点电荷受到的电场力向右；当放入负点电荷时它受到的电场力向左，下列说法正确的是 （ ）A.当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，该点场强方向向左B.只有在该点放入电荷时，该点才有场强C.该点场强方向一定向右D.以上说法均不正确13.如图1-12所示，四个电场线图，一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大，那么它是在哪个图示电场中运动. ( )14.在点电荷Q形成的电场中，已测出A点场强为100N/C,C点场强为36 N/C,B点为A、C两点连线的中点（如图1-13所示），那么B点的场强为______15.如图1-14所示，在真空中相距为l的A、B两点分别放置电量大小均为Q的正负点电荷，那么在离A、B两点距离都等于l的点的电场强度方向为___________，该点的场强大小为___________.16. 如图1-15所示，一个粒子质量为m、带电量为+Q，以初速度v与水平面成45°角射向空间匀强电场区域，粒子恰做直线运动，则这匀强电场的强度最小值为______________；方向是________________。
物理高二会考知识点
物理高二会考知识点一、知识概述《电场》①基本定义：电场就是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的特殊媒介。
你就可以把它想象成是一种看不见的“力的场子”，电荷在这个场子里面会受到力的作用，就像小铁球在磁场里会受力一样。
②重要程度：在高二物理中，电场这个概念超级重要呢，是电磁学的基础，很多的电磁现象都跟电场有关系。
像电容、带电粒子在电场中的运动等知识都是建立在电场这个大基础之上的，如果电场这个概念没掌握好，后面的知识就像没打好地基的房子，摇摇欲坠。
③前置知识：在学习电场前，得把基本的力学知识，比如力的分析、牛顿定律，还有电荷的相关知识，如电荷的正负、电荷量等内容掌握好。
比如说，你要知道力是怎么回事儿，才能去分析电场力。
就像你得先知道水怎么流，才能分析水坝怎么挡水一个道理。
④应用价值：在现实生活中很多东西都跟电场有关系。
咱们用的电容式触摸屏就是利用了电场的原理。
当手指靠近屏幕时，会改变电场分布，从而被设备检测到触摸位置。
还有静电除尘也是，工厂里让含尘气体通过电场，灰尘因为带电被吸附，空气就被净化了。
二、知识体系①知识图谱：电场在整个高中物理电磁学板块处于基石地位。
就像盖房子的地基，它上面能搭建起像电容器、带电粒子运动等诸多知识大厦。
②关联知识：和电场力、电势这些知识点联系超紧密。
比如电场和电场力的关联，电荷在电场中就会受到电场力的作用，电场强度一改变，电场力也跟着变。
就好像推箱子，你给箱子的力（电场力）取决于你这个力场（电场）有多强一样。
③重难点分析：- 掌握难度：电场这部分概念比较抽象，理解电场强度、电势这些概念有点难。
我刚开始学习的时候，就总是对电势这个概念犯迷糊，老感觉它虚无缥缈的。
- 关键点：能够准确地运用电场线来描述电场的性质，掌握电场强度和电势差之间的关系是关键。
④考点分析：- 在考试中的重要性：超级重要，这部分知识经常在选择题、计算题等题型中考到。
像电磁感应这一章的题，很多时候都要用到电场的概念。
高中物理考题精选—电场电场强度-含答案要点
电场电场强度1、如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（）A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C．点电荷运动在O点时加速度为零，速度达最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零答案 C 解析带等量同种电荷在其中垂线上的电场强度的分布是O处的电场强度为0，无限远处的电场强度也为0，则P点向O点运动的过程中，所受的电场力应该是先变大后变小，故其加速度也应该是先变大后变小，而其速度却一直是在增大的，故A、B错误；电荷运动到O点时，由于该点的电场强度为0，所以加速度也为0，此处速度达到最大，C正确；电荷越过O点后，受力方向与运动方向相反，故电荷做减速运动，加速度也是先变大后变小，故D错误。
2、某静电场的电场线分布，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则 ( )A．E P>E Q，φP>φQB．E P>E Q，φP<φQC．E P<E Q，φP>φQD．E P<E Q，φP<φQ答案 A3、A、B是一条电场线上的两点，若在某点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图所示。
则（）A．电场力 B．电场强度C．电势 D．电势能答案 AC 解析：A、由速度图象看出，图线的斜率逐渐增大，电子的加速度增大，电子所受电场力增大，则电场力F A＜F B．故A正确．B、电子所受电场力增大，场强增大，电场强度E A＜E B．故B错误．C、由题，电子静止开始沿电场线从A运动到B，电场力的方向从A到B，电子带负电，则场强方向从B到A，根据顺着电场线电势降低可知，电势U A＜U B．故C正确．D、由速度图象看出，电子的速度增大，动能增大，根据能量守恒得知，电子的电势能减小，则电势能E A＞E B．故D错误．故选AC4、如图所示，在x轴上关于O点对称的F、G两点有等量异种电荷Q和—Q，一正方形ABCD与xO y在同一平面内，其中心在O点，则下列判断正确的是（）A．O点电场强度为零 B．A、C两点电场强度相等C．B、D两点电势相等 D．若将点电荷-q从A点移向C，电势能减小答案 B5、如图所示，在点电荷Q的电场中有a、b两点，两点到点电荷的距离r a<r b。
高中物理人教必修三第9章第2节 电场 电场强度(综合练习题)(解析版)
第九章 静电场及其应用 9.3 电场 电场强度 综合练习题一、单选题：1.在如图所示的四种电场中，A 、B 两点电场强度相同的是( )答案 C解析 电场强度是一个矢量，既有大小也有方向，从题图可以看出A 、D 选项中电场强度的方向不一致，故A 、D 错误；B 图中，在点电荷的电场中有E ＝kQr 2，所以A 点的电场强度大于B 点的电场强度，故B 错误；在匀强电场中，电场强度处处相等，故C 正确． 2.下列说法中不正确的是( )A ．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B ．电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C ．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D ．电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在 【答案】 D【解析】 凡是有电荷的地方，周围就存在着电场，电荷的相互作用不可能超越距离，是通过电场传递的，电场对处在其中的电荷有力的作用，A 、C 正确；电场是一种客观存在，是物质存在的一种形式，不是人为假想出来的，而电场线是为了描述电场人为假想出来的，其实并不存在，B 正确，D 错误．3.如图为真空中两点电荷A 、B 形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O 点为A 、B 电荷连线的中点,a 、b 为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是( )A.A 、B 可能为带等量异号的正、负电荷B.A 、B 可能为带不等量的正电荷C.a 、b 两点处无电场线,故其电场强度可能为零D.同一试探电荷在a 、b 两点处所受电场力大小相等,方向一定相反,可知该电场为等量同种电荷形成的,故A 、B 均错误;a 、b 两点虽没有画电场线,但两点的电场强度都不为零,C 错误;根据等量同种电场的特点可知,同一电荷在a 、b 两点所受电场力等大反向,D 正确。
4.真空中，带电荷量分别为Q 1＝＋4.0×10－8 C 和Q 2＝－1.0×10－8 C 的两个点电荷，分别固定在x 坐标轴x ＝0、x ＝6 cm 的位置上，如图5所示．则x 轴上电场强度为零的位置是( )图5A ．x ＝－6 cmB ．x ＝4 cmC ．x ＝8 cmD ．x ＝12 cm答案 D解析 某点的电场强度是正电荷Q 1和负电荷Q 2在该处产生电场的矢量和，根据点电荷的场强公式E ＝k Qr 2，要使电场强度为零，那么正电荷Q 1和负电荷Q 2在该处产生的场强大小相等，方向相反．因为Q 1的电荷量大于Q 2，所以该点不会在Q 1的左边；因为它们电荷电性相反，在连线上的电场方向都是一样的，连线上的合场强不为零，所以也不会在Q 1、Q 2之间的连线上；只能在Q 2右边，设该位置据Q2的距离是L，则有：k Q1() 6 cm＋L2＝kQ2L2，解得L＝6 cm，则在x坐标轴上x＝12 cm处的电场强度为零，故A、B、C错误，D正确．5.实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图1－3－4中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则()A．a一定带正电，b一定带负电B．电场力对a做正功，对b做负功C．a的速度将减小，b的速度将增大D．a的加速度将减小，b的加速度将增大【答案】D【解析】由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，A错；根据a、b的运动轨迹，a 受向左的电场力，b受向右的电场力，所以电场力对a、b均做正功，两带电粒子动能均增大，则速度均增大，B、C均错；a向电场线稀疏处运动，电场强度减小，电场力减小，故加速度减小，b向电场线密集处运动，故加速度增大，D正确．6．两带电荷量分别为q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图()【答案】 A【解析】 设q 、－q 间某点到q 的距离为x ，则到－q 的距离为L －x ，则该点的合场强E ＝kqx 2＋kq L －x 2＝kq ·2x 2－2Lx ＋L 2x 2L －x 2＝kq ·2x －L 22＋L 22x 2L －x 2，由上式看出当x ＝L 2时，合场强有最小值E min ＝8kqL 2＞0，所以A 项正确．7.如图所示，一质量为m 、带电荷量为q 的小球用细线系住，线的一段固在O 点，若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成60o 角，则电场强度的最小值为A ．2mg q B 3mgC ．2mgqD ．mgq答案：B【解析】以小球为研究对象，对小球进行受力分析，故小球受到重力mg 、绳的拉力F 1、电场力F 2三个力作用，根据平衡条件可知，拉力F 1与电场力F 2的合力必与重力mg 等大反向。
2013届高考物理核心要点突破系列课件：第13章 第二节《电场》《电场强度》(人教版选修3-1)
【答案】
B
解此类题目一定要把握住点电
【思维升华】
荷电场的特点，特别是场强的方向．
利用对称性特点计算场强 如图13－2－1所示，带电 荷量为＋q的点电荷与均匀带电 薄板相距为2d，点电荷到带电薄 板的垂线通过板的几何中心．若 图中a点处的电场强度为零，根 据对称性，带电薄板在图中b点 处产生的电场强度大小为 ________，方向________．(静电 力常量为k)
F Q 二、公式 E＝ q 和 E＝k 2的比较 r
F E＝ q 场强大小的定 义式 一切电场 q：检验电荷 E 和 q 无关 kQ E＝ 2 r 真空中点电荷场强的 决定式 真空中点电荷的电场 Q：场源电荷 E 由 Q 和 r 决定
物理意义 适用范围 电荷的作用 与电荷的关系
特别提醒 Q 对公式 E＝k 2的理解要注意： r 1．r→0 时，E→∞是错误的，因为 r→0 时，带 电体已不能看作点电荷． 2．在以 Q 为球心，以 r 为半径的球面上，各点 的场强大小相等，但方向不同．
2．电场的叠加
(1)电场强度是矢量，几个电场共同存在于某空 矢量合成法 间时，某处的合场强计算应遵循___________ 则 ___．
(2)电场的叠加原理：电场中某 点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在 平行四边形 矢量和 该 点 产 生 的 场 强 的 _______ ， 遵 循 __________ 定则 ______．
联系
课堂互动讲练
对电场强度概念的理解 电场中有一点M，下列说法正确的是( ) A．若放在M点的试探电荷的电荷量减半， 则M点的场强减半 B．若M点无试探电荷，则M点的场强为零 C．M点的场强越大，则同一电荷在M点受 的电场力越大 D．M点的场强方向为试探电荷在该点的受
(精品讲义)电场强度word版含答案2
第3节电场强度必考要求：c加试要求：c1．英国物理学家法拉第提出电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有力的作用。
2．电场强度是矢量，定义式为E＝Fq。
电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向。
3．电场线是为了形象描述电场而引入的假想线，是由法拉第首先提出的。
其疏密程度表示电场的强弱，其每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
4．匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，其电场线是间隔相等的平行直线。
一、电场电场强度1．电场在电荷的周围存在着由它产生的电场，它能够传递电荷间的相互作用，其中静止电荷产生的电场叫静电场。
(1)电场和磁场统称为电磁场，电磁场是一种客观存在的特殊物质，也有能量、动量。
(2)电荷之间的库仑力是通过电场发生的。
(3)电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。
2．试探电荷与场源电荷(1)试探电荷：如图1-3-1所示，带电小球q是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷。
图1-3-1(2)场源电荷：被检验的电场是电荷Q所激发的，电荷Q称为场源电荷，或源电荷。
3．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。
(2)定义式：E ＝Fq。
(3)单位：牛/库(N/C)，伏/米(V/m)。
1 N /C ＝1 V/m 。
(4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
(5)物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小无关。
二、点电荷的电场 电场强度的叠加 1．点电荷的电场如图1-3-2所示，场源电荷Q 与试探电荷q 相距为r ，则它们的库仑力F ＝k Qq r 2＝qk Qr 2，所以电荷q 处的电场强度E ＝F q ＝k Qr2。
图1-3-2(1)公式：E ＝k Qr2。
(2)方向：若Q 为正电荷，电场强度方向沿Q 和该点的连线背离Q ；若Q 为负电荷，电场强度方向沿Q 和该点的连线指向Q 。
高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)
高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)B．___越大，电势差越小C．电势差越大，___越小D．电势差与场强无关正确答案：C解析：在匀强电场中，根据公式E=U/d可知，电场强度E 与电势差U成反比关系，即电势差越大，场强越小；电势差越小，___越大。
因此选项C正确。
2、（电场强度和电势能的关系）在电场中，一个电子从A点移动到B点，电子所具有的电势能减少Δε，电子所受的电场力F做功W，电子从A点到B点的距离为d，则下列说法正确的是（）A．Δε=F/dB．Δε=F×dC．Δε=W/dD．Δε=W×d正确答案：C解析：根据电势能的定义，Δε = εB - εA，根据电场力做功的公式，W = Fd，因此Δε = W/d。
因此选项C正确。
B。
沿着电场线方向，同一距离上的电势降落是相等的。
电势降低的方向与场强方向相同。
同一距离上电势差大的地方场强也大。
2、在非匀强电场中，场强与电势差的关系可以用U=Ed 或E=U/d来定性分析。
如图1所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，点a、b的电势分别为φa=-50V和φb=-20V，则a、b连线的中点c的电势φ应该是（B）。
A。
φc=-35VB。
φc>-35VC。
φc<-35VD。
无法判断φc的高低3、在平行的带电金属板A、B之间，存在匀强电场。
如图2所示，两板间距离为5cm，两板间的电压为60V。
问题如下：1）两板间的场强是多少？2）电场中有P、Q两点，P点距离A板0.5cm，Q点距离B板0.5cm，求P、Q两点之间的电势差是多少？3）如果B板接地，P、Q两点的电势是多少？解答：1）根据E=V/d，场强E=60V/0.05m=1200V/m。
2）根据U=Ed，P点的电势为φp=-60V，Q点的电势为φq=0V，所以P、Q两点之间的电势差为φp-φq=-60V。
3）如果B板接地，它的电势为零。
由于P、Q两点在同一电势面上，因此它们的电势相等。
高中物理选修电场全套同步练习
第1章静电场第01节电荷及其守恒定律[知能准备]1．自然界中存在两种电荷，即电荷和电荷．2．物体的带电方式有三种：（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带电，获得电子的带电．（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相的电荷，而另一端带上与带电体相的电荷．（3）接触起电：不带电物体接触另一个带电物体，使带电体上的转移到不带电的物体上．完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上．3．电荷守恒定律：电荷既不能，也不能，只能从一个物体转移到另一个物体；或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量．4．元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量e =1.60×10-19C.实验指出，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e，或者是电荷量e 的整数倍．因此，电荷量e 称为元电荷．电荷量e 的数值最早由美国科学家 用实验测得的．5．比荷：带电粒子的电荷量和质量的比值m q ．电子的比荷为kg C m e e /1076.111⨯=． [同步导学]1．物体带电的过程叫做起电，任何起电方式都是电荷的转移，而不是创造电荷．2．在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变．例1 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ）A ．物体所带的电荷量可以为任意实数B ．物体所带的电荷量只能是某些特定值C ．物体带电＋1.60×10-9C ，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D ．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为e 的整数倍，故A 错，B 、C 、D 正确．如图1—1—1所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，都带电的是 （图1—1A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开D．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电解析：带电棒移近导体球但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布，甲球左侧感应出正电荷，乙球右侧感应出负电荷，此时分开甲、乙球，则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷，故A正确；如果先移走带电棒，则甲、乙两球上的电荷又恢复原状，则两球分开后不显电性，故B错；如果先将棒接触一下其中的一球，则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故C正确．可以采用感应起电的方法使两导体球带电，而使棒的带电荷量保持不变，故D错误．3．“中性”和“中和”的区别“中性”和“中和”反映的是两个完全不同的概念.“中性”是指原子或物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显示电性，表现不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都有等量的异种电荷．“中和”是两个带等量（或不等量）的异种电荷的带电体相接触时，由于正、负电荷间的吸引作用，电荷发生转移、抵消（或部分抵消），最后都达到中性（或单一的正、负电性）状态的一个过程．[同步检测]1、一切静电现象都是由于物体上的引起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头时会带上电，脱外衣时也会带上电等等，这些几乎都是由引起的.2．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为（）A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3．如图1—1—2所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上.若先将+Q移走，再把A、B分开，则A 电，B 电；若先将A、B分开，再移走+Q，则 A 电，B 电.4．同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量的趋势，异种电荷相互吸引，而且在引力作用下有尽量的趋势．5．一个带正电的验电器如图1—1—3当一个金属球A靠近验电器上的金属球B器中金属箔片的张角减小，则（图1—1A．金属球A可能不带电B．金属球A一定带正电C．金属球A可能带负电D．金属球A一定带负电6．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（）A．验电器所带电荷量部分被中和B．验电器所带电荷量部分跑掉了C．验电器一定带正电D．验电器一定带负电7．以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移8．现有一个带负电的电荷A，和一个能拆分的导体B，没有其他的导体可供利用，你如何能使导体B带上正电？9．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18C-17C 10．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10-5C 的正电荷，小球B、C不带电．现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为q A= ，q B= ，q C= ．[综合评价]1．对于摩擦起电现象，下列说法中正确的是A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷2．如图1—1—4所示，当将带正电的球C移近不带电的枕形绝缘金属导体AB时，枕形导体上的电荷移动情况是A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动，负电荷不移动B.枕形金属导体中的带负电的电子向A 端移动，正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动 图1—1—43．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了4．如图1—1—5所示，用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B ，B 的金属箔片张开，这时金属箔片带 电；若在带电棒离开前，用手摸一下验电 器的小球后离开，然后移开A ，这时B 的金属箔片也能张开，它带 电.图1—1—55．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一底座绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图1—1—6所示，现使b带电，则：A. ab之间不发生相互作用B. b将吸引a，吸在一起不放开C. b立即把a排斥开D. b先吸引a，接触后又把a排斥开图1—1—66．5个元电荷的电荷量是 C，16C电荷量等于个元电荷的电荷量．7．有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B，分别带有电荷量QA＝6.4×910-C,QB ＝–3.2×910-C,让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移多少库仑？此后，小球A、B各带电多少库仑？8．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有3×10-3C的正电荷，小球B带有-2×10-3C的负电荷，小球C不带电．先将小球C 与小球A接触后分开，再将小球B与小球C接触然后分开，试求这时三球的带电荷量分别为多少？第一章静电场第一节电荷及其守恒定律[知能准备]答案：1. 正负 2.（1）正负（2）异同（3）一部分电荷 3. 创造消失保持不变[同步检测]答案：1.带电摩擦 2.AD 3.不带不带负正 4 .远离靠近 5.AC 6.C 7.D 8.电荷A靠近导体B时,把B先拆分开后把电荷A移走,导体B靠近电荷A的一端带正电9.A 10. 5×10-6C 7.5×10-6C 7.5×10-6C[综合评价]答案：1.BC 2.B 3.B 4.正负 5.D 6. 8×10-19C 10207.(1) 4. 8×10-9C (2) 1.6×10-9C1.6×10-9C 8. 1.5×10-3C –2.5×10-4C –2.5×10-4C同步导学第1章静电场第02节库仑定律[知能准备]1．点电荷：无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫．它是一个理想化的模型．2．库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的成正比，跟它们的距离的成反比，作用力的方向在它们的 ．3．库仑定律的表达式：F = 221r q q k ； 其中q 1、q 2表示两个点电荷的电荷量，r 表示它们的距离，k 为比例系数，也叫静电力常量，k = 9.0×109N m 2/C 2.[同步导学]1．点电荷是一个理想化的模型．实际问题中，只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体方可视为点电荷．一个带电体能否被视为点电荷，取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关．2．库仑定律的适用范围：真空中（干燥的空气也可）的两个点电荷间的相互作用，也可适用于两个均匀带电的介质球，不能用于不能视为点电荷的两个导体球．例1半径为r 的两个相同金属球，两球心相距为L (L ＝3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q ，则它们之间相互作用的静电力FA ．带同种电荷时,F ＜22L q kB ．带异种电荷时,F ＞22Lq kC ．不论带何种电荷,F ＝22Lq k D ．以上各项均不正确解析：应用库仑定律解题时，首先要明确其条件和各物理量之间的关系．当两带电金属球靠得较近时，由于同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，两球所带电荷的“中心”偏离球心，在计算其静电力F 时，就不能用两球心间的距离L 来计算．若两球带同种电荷，两球带电“中心”之间的距离大于L ，如图1—2—1（a ）所示，图1—2—1 图1—2—2则F ＜ 22Lq k ，故A 选项是对的，同理B 选项也是正确的．3．库仑力是矢量．在利用库仑定律进行计算时，常先用电荷量的绝对值代入公式进行计算，求得库仑力的大小；然后根据同种电荷相斥，异种电荷相吸来确定库仑力的方向．4．系统中有多个点电荷时，任意两个点电荷之间的作用力都遵从库仑定律，计算多个电荷对某一电荷的作用力应先分别计算每个电荷对它的库仑力，然后再用力的平行四边形定则求其矢量和．例2 如图1—2—2所示，三个完全相同的金属球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电荷量的大小比b 的小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示，它应是A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 4解析：根据“同电相斥、异电相吸”的规律，确定电荷c 受到a 和b 的库仑力方向，考虑a 的带电荷量大于b 的带电荷量，因为F b 大于F a ，F b 与F a 的合力只能是F 2，故选项B 正确．例2 两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为m 1和m 2，带电荷量分别是q 1和q 2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角θ1和θ2,且两球同处一水平线上，如图1—2—3所示，若θ1＝θ2,则下述结论正确的是 A.q 1一定等于q 2B.一定满足q 1/ m 1＝q 2/ m 2C.m 1一定等于m 2D.必须同时满足q 1＝q 2, m 1＝ m 2图1—2—3解析：两小球处于静止状态，故可用平衡条件去分析．小球m 1受到F 1、F 、m 1g 三个力作用，建立水平和竖直方向建立直角坐标系如图1—2—4所示，此时只需分解F 1.由平衡条件得： 所以 .21211gr m q kq tg =θ 同理，对m 2分析得：.22212gr m q kq tg =θ 图1—2—4因为21θθ=，所以21θθtg tg =，所以21m m =. 可见，只要m 1= m 2，不管q 1、q 2如何，1θ都等于2θ.所以，正确答案是C.讨论：如果m 1> m 2,1θ与2θ的关系怎样？如果m 1< m 2,1θ与2θ的关系又怎样？(两球仍处同一水平线上) 因为.21211gr m q kq tg =θ .22212gr m q kq tg =θ 不管q 1、q 2大小如何，两式中的221gr q kq 是相等的．所以m 1> m 2时，1θ<2θ, m 1< m 2时，1θ>2θ.5．库仑定律给出了两个点电荷作用力的大小及方向，库仑力毕竟也是一种力，同样遵从力的合成和分解法则，遵从牛顿定律等力学基本规律．动能定理，动量守恒定律，共点力的平衡等力学知识和方法，在本章中一样使用．这就是：电学问题，力学方法．例3 a 、b 两个点电荷，相距40cm ，电荷量分别为q 1和q 2，且q 1＝9 q 2，都是正电荷；现引入点电荷c ，这时a 、b 、c 三个电荷都恰好处于平衡状态．试问：点电荷c 的性质是什么?电荷量多大?它放在什么地方? 解析：点电荷c 应为负电荷，否则三个正电荷相互排斥，永远不可能平衡．由于每一个电荷都受另外两个电荷的作用，三个点电荷只有处在同一条直线上，且c 在a 、b 之间才有可能都平衡．设c 与a 相距x ，则c 、b 相距(0.4－x)，如点电荷c 的电荷量为q 3，根据二力平衡原理可列平衡方程：a 平衡： =2214.0q q k231xq q k b 平衡： .)4.0(4.0232221x q q k q q k -= c 平衡： 231xq q k＝.)4.0(232x q q k - 显见，上述三个方程实际上只有两个是独立的，解这些方程，可得有意义的解： x ＝30cm所以 c 在a 、b 连线上，与a 相距30cm ，与b 相距10cm ． q 3＝12161169q q =，即q 1:q 2:q 3=1:91:161(q 1、q 2为正电荷，q 3为负电荷)例4 有三个完全相同的金属球A 、B 、C ，A 带电荷量7Q ，B 带电荷量﹣Q ，C 不带电．将A 、B 固定，然后让C 反复与A 、B 接触，最后移走C 球．问A 、B 间的相互作用力变为原来的多少倍?解析： C 球反复与A 、B 球接触，最后三个球带相同的电荷量，其电荷量为Q′＝3)(7Q Q -+＝2Q ． A 、B 球间原先的相互作用力大小为F ＝./77222221r kQ rQ Q k r Q Q k =⋅= A 、B球间最后的相互作用力大小为F′=kQ′1Q′2/r 2=222/4/22r kQ r Q Q k =⋅⋅即 F′＝ 4F ／7.所以 ：A 、B 间的相互作用力变为原来的4／7．点评： 此题考查了中和、接触起电及电荷守恒定律、库仑定律等内容．利用库仑定律讨论电荷间的相互作用力时，通常不带电荷的正、负号，力的方向根据“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”来判断．如图1—2—5所示．在光滑绝缘的水平面上的A 、B 两点分别放置质量为m 和2m 的两个点电荷Q A 和Q B .将两个点电荷同时释放，已知刚释放时Q A 的加速度为a ，经过一段时间后(两电荷未相遇)，Q B 的加速度也 为a ，且此时Q B 的速度大小为v ，问： (1) 此时Q A 的速度和加速度各多大?(2) 这段时间 内Q A 和Q B构成的系统增加了多少动能？ 解析：题目虽未说明电荷的电性，但可以肯定的是两点电荷间的作用力总是等大反向的(牛顿第三定律)．两点电荷的运动是变加速运动(加速度增大)．对Q A 和Q B 构成的系统来说，库仑力是内力，系统水平方向动量是守恒的．(1) 刚释放时它们之间的作用力大小为F 1，则：F 1＝ m a ．当Q B 的加速度为a 时，作用力大小为F 2，则：F 2＝2 m a ．此时Q A 的加速度a′＝.222a mmam F == 方向与a 相同． 设此时Q A 的速度大小为v A ，根据动量守恒定律有：m v A ＝2 m v ，解图13—1得v A ＝2 v ，方向与v 相反．(2) 系统增加的动能 E k ＝kA E ＋kB E ＝221A mv ＋2221mv ＝3m 2v6．库仑定律表明，库仑力与距离是平方反比定律，这与万有引力定律十分相似，目前尚不清楚两者是否存在内在联系，但利用这一相似性，借助于类比方法，人们完成了许多问题的求解． [同步检测]1．下列哪些带电体可视为点电荷A ．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B ．在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷C ．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D ．带电的金属球一定不能视为点电荷 2．对于库仑定律，下面说法正确的是A ．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F =221rq q k； B ．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D ．当两个半径为r 的带电金属球心相距为4r 时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量3．两个点电荷相距为d，相互作用力大小为F，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为4F，则两点之间的距离应是A．4d B．2d C．d/2 D．d/4 4．两个直径为d的带正电的小球，当它们相距100 d时作用力为F，则当它们相距为d时的作用力为( )A．F／100 B．10000F C．100F D．以上结论都不对5．两个带正电的小球，放在光滑绝缘的水平板上，相隔一定的距离，若同时释放两球，它们的加速度之比将A．保持不变B．先增大后减小C．增大D．减小6．两个放在绝缘架上的相同金属球相距d，球的半径比d小得多，分别带q和3q的电荷量，相互作用的斥力为3F．现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为A．O B．F C．3F D．4F ７．如图1—2—6所示，大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时两球位于同一水平面上，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β卢，且α < β，由此可知A．B球带电荷量较多B．B球质量较大C．A球带电荷量较多D．两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为α′、β′，则仍有α ′< β′８．两个质量相等的小球，带电荷量分别为q1和q2，用长均为L的两根细线，悬挂在同一点上，静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°，则小球的质量为 .９．两个形状完全相同的金属球A和B，分别带有电荷量qA＝﹣7×108-C和qB＝3×108-C，它们之间的吸引力为2×106-N．在绝缘条件下让它们相接触，然后把它们又放回原处，则此时它们之间的静电力是(填“排斥力”或“吸引力”)，大小是．(小球的大小可忽略不计)10．如图1—2—7所示，A、B是带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm 长的绝缘支杆上，B 平衡于倾角为30°的绝缘光滑斜面上时，恰与A 等高，若B 的质量为303g ，则B 带电荷量是多少?(g取l0 m ／s 2) [综合评价]1．两个带有等量电荷的铜球，相距较近且位置保持不变，设它们带同种电荷时的静电力为F 1，它们带异种电荷时(电荷量绝对值相同)的静电力为F 2，则F 1和F 2的大小关系为：A ．F 1＝F 2 D ．F 1> F 2 C ．F 1< F 2 D ．无法比较2．如图1—2—8所示，在A 点固定一个正点电荷，在B 点固定一负点电荷，当在C 点处放上第三个电荷q 时，电荷q 受的合力为F ，若将电荷q 向B 移近一些，则它所受合力将A ．增大 D ．减少 C ．不变 D ．增大、减小均有可能．3．真空中两个点电荷，电荷量分别为q 1＝8×109-C 和q 2＝﹣18×109-C ，两者固定于相距20cm 的a 、b 两点上,如图1—2—9所示．有一个点电荷放在a 、b 连线(或延长线)上某点，恰好能静止，则这点的位置是A ．a 点左侧40cm 处B ．a 点右侧8cm 处C ．b 点右侧20cm 处D ．以上都不对．图1—2图1—2—84．如图所示，+Q 1和-Q 2是两个可自由移动的电荷，Q 2=4Q 1．现再取一个可自由移动的点电荷Q 3放在Q 1与Q 2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么 （ ）A.Q 3应为负电荷，放在Q 1的左边 B 、Q 3应为负电荷，放在Q 2的右边 C.Q 3应为正电荷，放在Q 1的左边 D 、Q 3应为正电荷，放在Q 2的右边．5．如图1—2—10所示，两个可看作点电荷的小球带同种电，电荷量分别为q 1和q 2，质量分别为m 1和m 2，当两球处于同一水平面时，α >β，则造成α >β的可能原因是：A ．m 1>m 2B ．m 1<m 2C q 1>q 2D ．q 1>q 26．如图1—2—11所示，A 、B 两带正电小球在光滑绝缘的水平面上相向运动．已知m A ＝2m B ，A v ＝20v ，B v ＝0v ．当两电荷相距最近时，有A ．A 球的速度为0v ，方向与A v 相同B ．A 球的速度为0v ，方向与A v 相反C ．A 球的速度为20v ，方向与A v 相同D ．A 球的速度为20v ，方向与A v 相反．7．真空中两个固定的点电荷A 、B 相距10cm ，已知q A ＝+2.0×108-C ，q B ＝+8.0×108-C ，现引入电荷C ，电荷量Qc ＝+4.0×108-C ，则电荷C 置于离A cm ，离Bcm 处时，C 电荷即可平衡；若改变电荷C 的电荷量，仍置于上述位置，则电荷C 的平衡状态 (填不变或改变)，若改变C 的电性，仍置于上述位置，则C 的平衡 ，若引入C 后，电荷A 、B 、C 均在库仑力作用下平衡，则C 电荷电性应为 ，电荷量应为 C ．8．如图1—2—12所示，两相同金属球放在光滑绝缘的水平面上，其中A 球带9Q 的正电荷，B 球带Q 的负电荷，由静止开始释放，经图示位置时，加速度大小均为a ，然后发生碰撞，返回到图示位置时的加速度均为 ．9．如图1—2—13所示，两个可视为质点的金属小球A 、B 质量都是m 、图1—2图1—2图1—2图1—2带正电电荷量都是q ，连接小球的绝缘细线长度都是l ，静电力常量为k ，重力加速度为g ．则连结A 、B 的细线中的张力为多大? 连结O 、A的细线中的张力为多大?10．如图1—2—14所示，一个挂在丝线下端的 带正电的小球B 静止在图示位置．固定的带正电荷的A 球电荷量为Q ，B 球质量为m 、电荷量为q ，θ＝30°，A 和B 在同一水平线上，整个装置处在真空中，求A 、B 两球间的距离．第二节 库仑定律 知能准备答案：1.点电荷 2.乘积 平方 连线上同步检测答案：1.BC 2.AC 3.C 4.D 5.A 6.D 7.D 8.221/3gl q kq 9.排斥力，3.8×107-N 10.106-C综合评价答案：1.C 2. D 3.A 4. A 5.B 6. A 7. 10/3, 20/3, 不变，不变，负，8×910- 8.16a/99.mg l q k +22 2mg 10.mgkQq 3 同步导学第1章静电场第03节 电场强度[知能准备]1．物质存在的两种形式： 与 ．2．电场强度（1）电场明显的特征之一是对场中其他电荷具有 ．图1—2（2）放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q 的．叫做该点的电场强度．物理学中规定电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的静电力的方向相同．（3）电场强度单位，符号．另一单位，符号．（4）如果1 C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1 N，这点的电场强度就是．3．电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个场源点电荷在该点产生的电场强度的．4．电场线(1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线（或直线）．曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向．(2)电场线的特点：①电场线从正电荷（或无限远处）出发，终止于无限远或负电荷．②电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向．③在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较，电场强度较小的地方电场线较，因此可以用电场线的来表示电场强度的相对大小．5．匀强电场：如果电场中各点电场强度的大小．方向，这个电场就叫做匀强电场．[同步导学]1．电场和电场的基本性质场是物质存在的又一种形态．区别于分子、原子组成的实物，电场有其特殊的性质，如：几个电场可以同时“处于”某一空间，电场对处于其间的电荷有力的作用，电场具有能量等．本章研究静止电荷产生的电场，称为静电场．学习有关静电场的知识时应该明确以下两点：（1）电荷的周围存在着电场，静止的电荷周围存在着静电场．（2）电场的基本性质是：对放入其中的电荷（不管是静止的还是运动的）有力的作用，电场具有能量．2．电场强度（1）试探电荷q是我们为了研究电场的力学性质，引入的一个特别电荷．试探电荷的特点：①电荷量很小，试探电荷不影响原电场的分布；②体积很小，便于研究不同点的电场．（2）对于qF E ，等号右边的物理量与被定义的物理量之间不存在正比或反比的函数关系，只是用右边两个物理量之比来反映被定义的物理量的属性．在电场中某点，比值qF 是与q 的有无、电荷量多少，电荷种类和F 的大小、方向都无关的恒量，电场中各点都有一个唯一确定的E.因为场强E 完全是由电场自身的条件（产生电场的场源电荷和电场中的位置）决定的，所以它反映电场本身力的属性．例1 在电场中某点用+q 测得场强E ，当撤去+q 而放入－q/2时，则该点的场强 ( )A ．大小为E / 2，方向和E 相同B ．大小为E ／2，方向和E 相反C ．大小为E ，方向和E 相同D ．大小为E ，方向和E 相反解析：把试探电荷q 放在场源电荷Q 产生的电场中，电荷q 在不同点受的电场力一般是不同的，这表示各点的电场强度不同；但将不同电荷量的试探电荷q 分别放入Q 附近的同一点时，虽受力不同，但电场力F 与电荷量q 的比值F/q 不变．因为电场中某点的场强E 是由电场本身决定，与放入电场中的电荷大小、正负、有无等因素无关，。
2019-2020年高二物理 第13单元45分钟过关检测(训练22 电场 电场强度)(有解析) 大纲人教版第二册
2019-2020年高二物理第13单元45分钟过关检测（训练22 电场电场强度）（有解析）大纲人教版第二册基础巩固·站起来，拿得到！1.电场中有一点P，下列说法中正确的是（）A.若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点处场强减半B.若P点没有检验电荷，则P点的场强为零C.P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D.P点的场强方向与该点放置检验电荷的带电性质有关答案：C解析：为了知道电场中某点的场强，我们可以把一个检验电荷放于该点，其受到的电场力F 与自身电荷量q的比值可反映该点电场的强弱，但这个比值对这一点来讲是个定值，即该点的场强由电场本身决定，与检验电荷大小、正负、有无都无关系.所以A、B选项错误.选项C考查电场力公式F=E·q，当q一定时，E越大，F就越大.选项D考查场强方向的判定.判断某点场强方向，我们可以在该点放置带正电或负电的检验电荷，分析出检验电荷受力方向，再确定该点场强方向.其实该点场强方向与检验电荷的正负、有无都无关系.所以D选项错误.2.在由一个点电荷产生的电场中，在离该点电荷距离为r的一点上，电荷量为q的检验电荷所受电场力为F，则离该点电荷距离为r处的场强大小为（）A.F/qB.Fr02/qr2C.F0/qrD.Fr02/qr答案：B解析：由库仑定律F=k有：Q=Q在r处场强大小E==·=，故B对.3.下面关于电场线的论述正确的是（只考虑电场）…（）A.电场上任一点的切线方向就是点电荷在该点运动的方向B.电场线上任一点的切线方向就是正电荷在该点的加速度方向C.电场线弯曲的地方是非匀强电场，电场线为直线的地方是匀强电场D.只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动答案：B解析：电场线是一组形象描述电场强弱和方向的假想曲线.电场线上任一点的切线方向是正电荷在该点所受电场力的方向，只考虑电场时即其加速度方向，但不一定是其运动方向,只有电场线为直线且带电粒子初速度为零或初速度方向与场强方向平行时，其轨迹才与电场线重合，一般情况下电荷是不能沿电场线方向运动的.只有均匀分布的平行直线的电场线才是匀强电场.故选B.4.在孤立的点电荷的电场中，下列说法正确的是……（）A.电场中电场线越密的地方场强越强B.不存在两条平行的电场线C.找不到两个电场强度完全相同的点D.沿着电场线的方向场强越来越小解析：孤立的点电荷的电场，其电场线是以点电荷为中心的辐射状的直线，则A、B、C对.但对正点电荷和负点电荷，其电场线的指向正相反，对负点电荷形成的电场，沿电场线方向场强越来越大，故D错.5.两个固定的异号点电荷，电荷量给定但大小不等，用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1=E2的点（）A.有三个，其中两处合场强为零B.有三个，其中一处合场强为零C.只有两个，其中一处合场强为零D.只有一个，该处合场强不为零答案：C解析：E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，分析讨论时显然要用到点电荷产生的电场强度公式E=k,q1和q2把直线分为三个区间，所以，我们可以按这三个区间分别讨论.设两个异号电荷的电荷量分别为q1、q2,且q1>q2,如图所示，按题意可分三个区间讨论.①直线上q1的外侧，任何一点到q1和q2的距离r1<r2,而q1>q2，由E=k,可知E1>E2,不存在E1=E2的点.②在q1与q2之间的连线上，离q2较近（即r1>r2）处存在一点，使得k=k.即E1=E2.两点电荷在该点处产生的场强方向相同，合场强为2E1或2E2.③直线上q2的外侧，r1>r2,q1>q2，根据E=k，可知E1和E2有可能相等，但方向相反，合场强为零.6.如图所示，点电荷Q产生的电场中有一a点，现在在a点放一电荷量为q=+2×10-8 C的检验电荷，它受到的电场力为7.2×10-5 N，方向水平向左.则：（1）点电荷Q在a点产生的场强大小为E=____________，方向____________.（2）若在a点换上另一带电荷量为q′=-4×10-8C的检验电荷，它受到的电场力大小为_________________，方向为___________________；此时点电荷Q在a点产生的场强大小为E=__________________.（3）若将检验电荷从a点移走，则a点的场强大小为____________________.答案：（1）3.6×103 N/C 方向向左（2）-14.4×10-5 N 水平向右 3.6×103 N/C(3)3.6×103 N/C[]解析：根据电场强度的定义式：E=可得：E= N/C=3.6×103 N/C，电场的方向与正电荷在该处受力方向一致，所以其方向为：水平向左.（2）a点的电场是由点电荷Q产生的，因此此电场的分布由电荷Q来决定，只要Q不发生变化，a点的场强就不发生变化，与有无试探电荷以及试探电荷的电性无关.由E=得：F=Eq=3.6×103×(-4)×10-8 N=-14.4×10-5 N，[Z#xx#k]方向水平向右.（3）电场强度不变.7.在匀强电场中，将一质量为m、带电荷量为q的小球由静止释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ.则电场强度的最小值应____________.答案：mgsinθ/q解析：依题意，小球所受合外力必与直线重合，欲使电场强度最小，则受力分析如图：qE min=mgsinθE min=mgsinθ/q.8.如图所示，A、B两个带电小球可看成点电荷，用两根等长的绝缘细线悬挂起来，在水平方向的匀强电场作用下，A、B保持静止，悬线都沿竖直方向.已知Q A=1.0×10-8 C,A、B相距3 cm，则该电场的场强为____________，方向为____________.答案：1.0×105 N/C 水平向左解析：依题意，A、B均静止，A带正电荷，则B必带负电荷，且所加匀强电场的方向为水平向左.q A E=k=q B EE=kq A/r2=9.0×109×1.0×10-8/(0.03)2 N/C=1.0×105 N/C.能力提升·踮起脚，抓得住！9.一个单摆的摆球质量为m，摆球带有电荷量为q的负电荷，在没有电场时，单摆做简谐运动，周期为T.若在摆动过程中，突然在单摆周围加一个场强大小为mg/q、方向竖直向下的匀强电场，则摆球的运动可能变为（）A.静止不动B.匀速直线运动C.圆周运动D.周期小于T的简谐运动答案：AC解析：突然加一大小为mg/q、方向竖直向下的匀强电场，对负电荷q有：mg=qE，若此时单摆的速度为零，则摆球在此平衡力作用下静止不动；若此时单摆有速度，则摆球将在绳的张力作用下做圆周运动.故选A、C.10.把质量为M的正点电荷放在电场中无初速度释放，电荷只受电场力作用，则以下说法正确的是（）A.点电荷的运动轨迹一定和电场线重合B.点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致C.点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合D.点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动答案：C解析：仅当电场线为直线、电荷的初速度为零或者初速度方向和场强方向在一条直线上，且只受电场力时，点电荷的加速度方向才与电场线的切线方向重合.11.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偏转θ角而静止，小球用绝缘丝线悬挂于O点.试求小球所在处的电场强度.答案：E=,方向水平向右解析：分析小球的受力如图所示，由平衡条件得F=mg·tanθ，且小球带正电.所以，小球所在处的电场强度E==.小球带正电荷，因此电场强度方向水平向右.拓展应用·跳一跳，够得着！12.如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的点电荷q（负电荷），当把该点电荷释放，它只在电场力作用下运动时，下列说法正确的是（）A.点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B.点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C.点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D.点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零答案：C解析：要判断点电荷q由P到O过程中，加速度和速度的变化情况，必须先分析q所受电场力的变化情况，也即要分析清楚MN中垂线上场强的变化情况.此题我们若采用解析的办法判断场强的变化将会非常繁杂，其实只要分析判断出几个特殊点的场强情况，问题即可得解.由于M、N为两个等量同种电荷，O点的场强为零，又距O无限远的地方场强也为零，而中垂线上其他点的场强不会为零；显然，沿中垂线从O到无限远，存在一场强最大的点，场强必先增大后减小.若点电荷的初始位置在场强最大点的下方，负的点电荷q由P到O的过程中，加速度一直减小，到达O点时加速度为零，速度达最大值；若负的点电荷q的初始位置在场强最大点的上方，它由P向O运动的过程中，加速度先增大后减小，速度一直增大，到达O点时速度最大，所以，选项C对，A、B错.当负电荷q越过O点后，由电场分布的对称性可知,q所受电场力和运动的加速度有可能先增大后减小，选项D错.综上所述，本题的正确选项为C.13.研究表明：地球表面的电场强度不为零.设地球表面电场强度的平均值为E（N/C），则地球表面每平方米所带电荷量为多少？（静电力常量为k）答案：q=（C/m2)解析：乍看起来，此题似乎不可想象，已知电场强度E，求电荷量问题，本节只涉及到两个公式：一是点电荷产生的电场的场强公式E=k;二是电场强度的定义式.本题既不是点电荷的电场，也不存在试探电荷q，看起来用常规的思维方法似乎行不通.不妨设想地球是个规则球体，地球表面所带的电荷是均匀分布的，则地球可以看作是一个孤立的带电球体.这时，地球外面（包括地球表面）的电场，可以等效为一个点电荷在该区域所形成的电场，这个点电荷位于地球球心处，点电荷所带电荷量与地球表面所带的电荷量相等，那么，地球表面处的电场强度就等于这个点电荷在该处所产生电场的电场强度，基于以上分析，我们可作如下解答.设地球表面所带电荷量为Q，地球半径为R，则地球表面处的电场强度为E=k，得Q=所以地球表面上每单位面积上的电荷量为q== C/m2在解该题时注意应用“等效”思想.14.在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9 C，直线MN通过O点，OM的距离r=30 cm,M 点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图所示.求：（1）q在M点受到的作用力；（2）M点的场强.答案：（1）1.0×10-8 N，沿MO指向Q（2）1.0×102 N/C，沿OM连线指向N解析：（1）由库仑定律可得q在M点受到的作用力大小为：F=k=9×109×N=1.0×10-8 N，方向沿MO指向Q.（2）M点的场强E== N/C=1.0×102N/C，方向沿OM连线指向N.其实E的大小也可以由电场强度的定义式E=k求得.2019-2020年高二物理第13单元45分钟过关检测（训练24 静电屏蔽）（有解析）大纲人教版第二册基础巩固·站起来，拿得到！1.下列关于静电平衡的导体，说法正确的是（）A.导体内部没有电荷的运动B.导体内部没有电场C.导体内部没有电荷，电荷只分布在导体外表面D.以上说法均不正确答案：D解析：本题考查了学生对静电平衡的理解，处于静电平衡中的导体，没有电荷的定向移动，但是电子仍不停地运动；导体内部场强为零，是原电场和感应电荷电场叠加的结果，并非内部无电场；净电荷分布在外表面，并非内部无电荷，因此正确选项为D.2.用带正电的小球靠近金属导体AB的A端，由于静电感应，导体A端出现负电荷，B端出现正电荷，关于导体AB感应起电的正确说法是（）A.用手接触一下导体的A端，导体将带正电B.用手接触一下导体的正中部位，导体仍不带电C.用手接触一下导体的正中部位，导体将带负电D.用手接触一下导体AB后，只要带正电小球不移走，AB不可能带电答案：C解析：第一种思路：AB导体处在带正电的小球的电场中，是等势体且U>0，取大地电势为零，用手接触一下导体的任何部位，大地中的负电荷通过人体向AB导体移动，降低AB的电势至零，则AB带上了负电.第二种思路：用手触一下导体任一部分，由静电感应，正电荷被排斥到远端（大地），故导体AB带上了负电，选C.3.如图所示，在真空中把一绝缘导体向点电荷缓慢地靠近，下列说法中正确的是（）A.B端的感应电荷越来越多B.导体内场强越来越大C.感应电荷在M点产生的场强比在N点产生的场强大D.感应电荷在M、N两点的场强一样大答案：AC解析：导体移近电荷Q时，导体中电荷受到的外界电场力变大，使电荷不断移动，故A正确.由于导体缓慢移动，且静电平衡是以光速完成的，所以导体AB总是处于静电平衡状态，其内部场强为零，故B错.因合场强为零，感应电荷在M、N两点产生的场强应与电荷Q在M、N两点产生的场强等大反向，由E=k可知C对，D错.该题易出错的地方是对外电场（点电荷Q）的场强、感应电荷的场强分不清，以及对三者关系不明确，正确选项为AC.4.将悬在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内（不和球壁接触），另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，则有…（）A.A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向B.A的位置不变，B往右偏离竖直方向C.A往左偏离竖直方向，B的位置不变D.A和B的位置都不变答案：B解析：带正电的小球A放在不带电的金属空心球内，通过静电感应，空心球C外壳带正电，内壁带负电.因此，空心球C外壁和带电小球B是异种电荷，所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向.而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场，使小球A不受外电场的作用，它的位置不变5.如图所示，靠近A端有一带正电的导体球，另一端是B端，若导体A端接地，则导体上电荷分布情况是（）A.A、B端均无电荷B.A端无电荷，B端有正电荷C.A端有负电荷，B端无电荷D.A端有负电荷，B端有正电荷答案：C解析：静电感应的实质是：处于电场中的导体，在电场力的作用下，使导体上的电荷重新分布类似于本题这样的情况，分布规律是：同种电荷排斥到远端，异种电荷吸引到近端.在该题中，显然，无论A 端还是B 端接地，导体都为“近端”，大地都为“远端”，因此正电荷被排斥到大地上去了（这种说法不十分确切，在这里我们可以等效地这样认为），因此，最终结果是：A 端带负电，B 端不带电.所以，正确选项为C6.如图所示，在相距为L 的两等量异种电荷的正中点放一个金属小球A ，当静电平衡后，A 球左、右两侧电势高、低相比的关系是____________；若A 球半径为r ，则A 球左侧感应电荷的电荷量q 左=____________.答案：相等 -4qr 2/L 2解析：A 球处于静电平衡状态，是等势体，则其左、右两侧电势相等；其内部场强处处为零，是+q 、-q 及感应电荷的场强叠加的结果，即：+=2·2)2(L kq ，由对称性q 左=q 右，则q 左=4qr 2/L 2（为负电）.7.长为L 的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为q 的点电荷放在距棒左端R 处，如图所示.当达到静电平衡时，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于____________.答案：k 2)21(L R q + 解析：导体棒处在点电荷q 的电场中，由于静电感应，导体棒上的电子由右端向左端移动，棒的左端带负电，右端带正电，当达到静电平衡时，导体内部的场强处处为零，点电荷q 在导体棒中点产生的电场E 0和感应电荷在导体棒内中点处产生的电场E ′的合场强为零.所以有：E 0-E ′=0，所以E 0=E ′=k 2)21(L R q +. 能力提升·踮起脚，抓得住！8.半径为R 的两金属球带有等量电荷Q ，相距为L ，若R 与L 相比可忽略，其相互作用的库仑力大小为F ；若R 与L 相比不可忽略，其相互作用的库仑力大小为f ，则（ ）A.两金属球带同种电荷时，F>fB.两金属球带同种电荷时，F<fC.两金属球带异种电荷时，F>fD.两金属球带异种电荷时，F<f答案：AD解析：当R 与L 相比可忽略时，由库仑定律，两金属球间库仑力F=kQ 2/L 2.当R 与L 相比不可忽略时，由于静电感应：（1）两金属球带同种电荷时，两球等效电荷量中心间距r>L ，则其库仑力f=<F.（2）两金属球带异种电荷时，两球等效电荷量中心间距r ′<L ，则其库仑力f ′=>F,故选A 、D.9.在原来不带电的有一定厚度的金属球壳的中心，放一点电荷+Q ，如图所示.试比较A 、B 、C 三点的场强.答案：E A>E C>E B解析：金属球壳处于点电荷+Q的电场中，发生静电感应，其内表面出现负电荷，外表面出现等量正电荷.而达到静电平衡以后，在球壳实体内这两部分感应电荷产生的附加电场E′与+Q的电场E0完全抵消.而在内部和外部仍然存在+Q的电场，注意+Q的电场线是“辐射状”的，所以易得E A>E C>E B.10.在点电荷-Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆盘平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在下图中正确的是（）答案：A解析：若无圆盘，-Q在A处激发的场强E沿QA指向Q.处于静电平衡状态的圆盘在盘平面上合场强为零，则其感应电荷在盘A处激发的电场与E大小相等、方向相反，如A图. 11.如图所示，用绝缘细线分别悬挂两个小球，其中A球带正电，且放在一顶部开有小孔的金属筒C的内部，并不与筒内壁接触，筒外壳与地之间连有开关K.已知B球带负电，如K 断开，B球受静电力的情况是_____________________；如果将K闭合，B球受静电力的情况是______________________.答案：受筒的静电引力不受力解析：K断开时：带正电的小球放在金属筒内部，只要带电小球不与筒壁接触，通过静电感应，筒内壁带负电，外壁带正电，此时金属筒C外壁与B为异种电荷，相互受静电引力.K 闭合时：金属筒接地，筒C电势为零，对B无影响，则B不受其静电力作用拓展应用·跳一跳，够得着！12.图中金属平板P的中垂线上放置正点电荷Q，比较金属平板上a、b、c三点场强的方向，正确的是…（）A.三点场强方向都相同B.三点场强方向都不同C.只有b处场强与P表面垂直[Z#xx#k]D.无法判断答案：A解析：金属板P由于静电感应而最终处于静电平衡状态，由导体处于静电平衡状态的特点知，其表面各处的场强方向都跟该处表面垂直.则a、b、c三点场强的方向均和平板垂直，即均水平向左.13.如图所示，金属球壳A的内部有一带正电的电荷B，当闭合电键K使球壳内壁接地瞬间，接地导体中可出现的情况（）A.有电流，方向由上向下B.有电流，方向由下向上C.没有电流D.上述情况均有可能发生答案：A解析：B带正电，则金属球壳内壁感应出负电荷，外壁感应出正电荷，且作为等势体的A，其电势为正.当K闭合瞬间，由于A与大地之间有电势差，且U A>0，则有电流，自由电子由低电势流向高电势，即电流方向自上而下，选A.14.如图所示，a、b为带异种电荷的小球，将两不带电的导体棒c、d放在两球之间，当用导线将c棒左端点M和d棒右端点N连接起来的瞬间，导体中电流方向是（）A.由M到NB.由N到MC.没有电流D.先是由N到M，然后由M到N答案：A解析：在a和b产生的电场中，电场线由a指向b，所以等势体c的电势比等势体d的电势高，即u c>u d.用导线将两点连接时，导体中的自由电子由电势低的N点流向电势高的M点，直至c、d两导体的电势相等，故电流方向由M到N.故A选项正确.。
电场强度习题精编带答案
[ 画电场线： 一、对场强定义的理解 （一）定义式1、关于静电场场强的概念，下列说法正确的是（ ）A ．由E ＝F/q 可知，某电场的场强E 与q 成反比, 与F 成正比B ．正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关C ．电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷正负无关D ．电场中某点不放检验电荷时，该点场强等于零 -2. 电场中某点引入电量为q 的正电荷，这个电荷受到的电场力为F ，则（ ）A. 在这点引入电量为2q 的正电荷时，该点的电场强度将等于F ／2qB. 在这点引入电量为3q 的正电荷时，该点的电荷强度将等于F ／3qC. 在这点引入电量为2e 的正离子，离子所受的电场力大小为2e ·F ／qD. 若将一个电子引入该点，则由于电子带负电，所以该点的电场强度的方向将和在这一点引入正电荷时相反3、用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。
下面物理量都是用比值法定义的，其中定义式正确的是( )A ．加速度 a=F/mB ．电场强度 E=F/qC ．电场强度 E=kQ/r 2D ．电流强度 I =U/R4、电场强度的定义式为E=F/q ，下列说法正确的是（ ） ！A ．该定义式只适用于点电荷产生的电场B ．F 是检验电荷所受到的力，q 是产生电场的电荷电量C ．场强的方向与F 的方向相同D ．由该定义式可知，同一点电荷在电场中某点所受的电场力大小与该点场强的大小成正比5、如图是表示在一个电场中a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图像,下列叙述正确的是( )A. 这个电场是匀强电场B. a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC. a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是Ea>Eb>Ed>EcD. 无法确定这四个点的场强大小关系（二）真空中点电荷的场强 |6. （多选）对于场强，本节出现了E=q F 和E=2r Q k 两个公式，下列认识正确的是（ ）A ．q 表示场中的检验电荷，Q 表示场源电荷B ．E 随q 的增大而减小，随Q 的增大而增大C ．第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E 的方向和F 一致D ．从第二个公式看，拿走Q 后，E 就不存在了7. 在真空中O 点放一个点电荷Q=+×10-9C ，直线MN 通过O 点，OM 的距离r=30cm ，M 点放一个点电荷q=－×1 0一10 C ，如图所示，求：（1）q 在M 点受到的作用力。
13电场电场强度同步练习(Word版含解析)
粤教版（2019）必修三 1.3 电场 电场强度 同步练习一、单选题1．如图所示，边长为l 的正三角形ABC 的三个顶点上各有一点电荷，B 、C 两点处的电荷所带电荷量均为+q ，A 点处的点电荷所带电荷量为+3q ，则BC 边中点D 处的电场强度大小为（ ）A ．24kql B ．212kql C D ．283kql 2．正电荷q 在电场力作用下由P 向Q 做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下图中的哪一个（ ）A ．B ．C ．D ．3．关于物理学史，下列说法中错误的是（ ）A ．卡文迪许测出引力常量G 的值，从而提出了万有引力定律B ．元电荷e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的C ．英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场D ．库仑利用扭秤装置得出了库仑定律4．学习物理要特别注重物理概念的理解，下列说法正确的是（ ） A ．由∆=∆va t可知，加速度a 与v ∆成正比，与t ∆成反比 B ．由FE q=上可知，电场强度E 与F 成正比，与q 成反比 C ．质点概念的建立采用了等效的方法D ．点电荷概念的建立采用了理想化模型的方法5．在真空中一个点电荷Q 的电场中，让x 轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A 、B两点的坐标分别为0.3 m 和0.6 m （如图甲）。
在A 、B 两点分别放置带正电的试探电荷，试探电荷受到电场力的方向都跟x 轴正方向相同，其受到的静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线a 、b 所示。
下列说法正确的是（ ）A ．A 点的电场强度大小为2.5N/CB ．B 点的电场强度大小为40N/C C ．点电荷Q 是负电荷D ．点电荷Q 的位置坐标为0.2m6．如图所示，△ABC 是边长为a 的等边三角形，O 点是三角形的中心，在三角形的三个顶点分别固定三个电荷量均为q 的点电荷（电性已在图中标出），若要使放置在O 点处的电荷不受电场力的作用，则可在三角形所在平面内加一匀强电场。
高中物理第二册电场 电场强 练习与解析
高中物理第二册电场 电场强 练习与解析1.关于电场强度的定义式E =F /q ，下列说法中正确的是A.式中F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是放入电场中的电荷的电量B.电场强度E 与电场力F 成正比，与放入电荷的电量q 成反比C.电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那一点所受的电场力D.在库仑定律的表达式F =k 221r Q Q 中，k 22rQ 是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1所在处的场强大小；而k 21rQ 是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2所在处的场强大小【解析】 不能从纯数学的角度来理解E ＝F ／Q 而得到选项B 的结论.场强E 是由F 与q 的比值来定义的，这个比值就是一个物理量——场强E .【答案】 ACD2.在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力向右;当放入负电荷时受到的电场力向左.则下列说法中正确的是A.当放入正电荷时,该点场强向右；当放入负电荷时，该点场强向左．B.该点场强方向一定向右C.该点场强方向一定向左D.该点场强方向可能向右，也可能向左 【答案】Ｂ3.历史上最早测出电子电荷量精确数值的科学家是________,其实验原理是使带电油滴在匀强电场中受到的电场力恰好等于油滴的重力,即qE=mg.用实验的方法测出m 和E,就能计算出油滴的电量q,发现这些电量都等于________的整数倍.这实验进一步证实了_________的存在.【答案】密里根 电子电量 电子 4.下列说法中，正确的是A.在一个以点电荷为中心、r 为半径的球面上，各处的电场强度都相同B.E=kQ /r 2仅适用于真空中点电荷形成的电场C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向D.电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关【解析】 以点电荷为中心的球面上，各处场强的大小都相等，但方向不同. 【答案】 BD5.真空中,A 、B 两点上分别设置异种点电荷Q 1、Q 2,已知两点电荷间引力为10N,Q 1=-1×10-2C,Q 2=2×10-2C.移开Q 1,则Q 2在A 处产生的场强大小是__________N/C,方向是________;若移开Q 2,则Q 1在B 处产生的场强大小是________N/C,方向是________.【解析】Q 2在A 处产生的场强大小为E=2110110-⨯=Q F N/C=1×103N/C.同理可求出Q 1在B 处产生场强的大小．【答案】1×103 B →A 5×102 B →A6.真空中的两个点电荷A 、B 相距20 cm ，A 带正电Q A ＝4.0×10-10 C.已知A 对B 的吸引力F ＝5.4×10-8 N ，则B 在A 处产生的场强的大小是________ N ／C ，方向________；A 在B 处产生的场强大小是________ N ／C ，方向________.【解析】 由题意知B 带负电.由牛顿第三定律知，B 对A 的吸引力也为5.4×10-8 N.B 在A 处产生的场强E A =108100.4104.5--⨯⨯='A Q F N ／C=1.35×102N ／C ，方向由A 指向B .A 在B 处产生的场强E B =k 210922.0100.4109-⨯⨯⨯=r Q A N ／C=90 N ／C ，方向沿AB 连线背离A . 【答案】 1.35×102；A →B ；90；沿AB 连线背离A 7.正电荷Q 位于如图13-2-4所示的坐标原点，另一负电荷－2Q 放在何处才能使P (1，0)点的电场强度为零A.位于x 轴上，x >1B.位于x 轴上，x <0C.位于x 轴上，0<x <1D.可以不在x 轴上【解析】 －2Q 若不在x 轴上，P 点场强则不可能为零. 【答案】 B8.如图13-2-5所示,在x 轴坐标为+1的点上固定一电量为4Q 的点电荷,在坐标原点O 处固定一个电量为-Q 的点电荷.那么在x 轴上,电场强度方向为x 轴负方向的点所在区域是____________.【解析】设合场强为零的点在坐标原点的左侧为a 处,由k=22)1(4aQk a Q =+得a=1.由场强的叠加分析可知,场强沿x 轴负方向的区域为:x ＜－1. 0＜x ＜1.【答案】x ＜－1,0＜x ＜1.9.如图13-2-6所示，Q 1=2×10-12 C,Q 2=-4×10-2 C,Q 1、Q 2相距12 cm ，求a 、b 、c 三点的场强大小和方向，其中a 为Q 1、Q 2的中点，b 为Q 1左方6 cm 处的点，c 为Q 2右方6 cm 处的点.【解析】 据点电荷电场的场强公式得，点电荷Q 1在a 、b 、c 三点产生的场强分别为E a1=212921)06.0(102100.9-⨯⨯⨯=r kQ N／C=5N/C ，方向向右.同理得：E b 1=5 N ／C ，方向向左.E c 1＝1.25 N ／C ，方向向右. 点电荷Q 2在a 、b 、c 三点产生的场强分别为E a2=212921)06.0(102100.9-⨯⨯⨯=r kQ N ／C=10 N ／C ，方向向右.同理得E b 2＝2.5 N ／C ，方向向右.E c 2＝10 N ／C ，方向向左.图13—2—4 图13—2—6a 、b 、c 三点的场强分别为E a =E a1+E a2＝15 N ／C ，方向向右.E b ＝E b 1+E b 2=2.5 N ／C ，方向向左.E c ＝E c 1+E c 2= 8.75 N ／C ，方向向左.【答案】 E a ＝15 N ／C ，向右；E b ＝2.5 N ／C ，向左；E c ＝8.75 N ／C ，向右10.在x 轴上有两个点电荷，一个带正电Q 1，一个带负电－Q 2，且Q 1＝2Q 2，用E 1和E 2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在x 轴上A.E 1＝E 2之点只有一处；该点合场强为0B.E 1=E 2之点共有两处；一处合场强为0，另一处合场强为2E 2C.E 1=E 2之点共有三处；其中两处合场强为0，另一处合场强为2E 2D.E l =E 2之点共有三处，其中一处合场强为0，另两处合场强为2E 2【解析】 根据点电荷场强公式E =k 2rQ可知，在Q 1、Q 2之间，可有E 1与E 2大小相等、方向相同的一点.合场强为2E 2：在Q 1、Q 2延长线Q 2的另一侧，因离带电量较大的点电荷Q 1远，可有E 1与E 2大小相等、方向相反的一点，合场强为零；在Q 1、Q 2延长线Q 1的另一侧，因离带电量较大的点电荷Q 1近，不可能有E 1与E 2大小相等的点.【答案】 B11.一半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 的电荷，由于对称性，球心O 点的合场强为零.现在球壳上挖去半径为r （r <<R ）的一个小圆孔，则此时球心O 点的场强大小为________(已知静电力常量为k )，方向________.【解析】 先设想将挖去的小块带电体填补上.该小块带电体可视为点电荷，它在球心处产生的场强为E =k 2R q，又q =224R r ππQ ，则得E =424R kQr ，方向由小块指向球心O .剩余带电体所产生的场强与该小块带电体产生的场强大小相等、方向相反.【答案】 E =424RkQr ，由球心O 指向小孔 12.如图13－2－7所示，直角三角形中AB ＝4 cm ，BC ＝3 cm ，在A 、B 处分别放有点电荷Q A 、Q B ，测得C 处场强为E C ＝10 N ／C ，方向平行于AB 向上.可判断Q A 与Q B ______(填“同号”或“异号”).今撤去Q A ，则E C ′的大小为________N ／C.【解析】 由场强的叠加可知Q A 和Q B 为异号电荷.撤去Q A ，E C ′为Q B 在该处产生的场强.由平行四边形定则可求出E C ′＝7.5 N ／C【答案】 异号；7.5图13—2—7。
高中物理 1.3 电场 电场强度和电场线 每课一练2(教科版选修31)同步精炼 教科版选修31
1.3 电场电场强度和电场线2库仑力作用下的平衡图1－4－61．两个通电小球带电后相互排斥，如图1－4－6所示．两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β，且两球在同一水平面上．两球质量用m和M表示，所带电量用q和Q表示．若已知α＞β，则一定有关系( )A．两球一定带同种电荷B．m一定小于MC．q一定大于QD．m受到的电场力一定大于M所受电场力答案AB解析库仑力同样满足牛顿第三定律，满足共点力平衡条件．由图示可知两小球相互排斥，故A正确、D错误；偏角的大小与小球的质量和悬线的长度有关，故B正确．电场线与运动轨迹图1－4－72．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图1－4－7中虚线所示．不计粒子所受重力，则( )A．粒子带正电荷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答案BCD解析带电粒子所受合外力(即静电力)指向轨迹内侧，知静电力方向向左，粒子带负电荷．根据E A＞E B，知B项正确；粒子从A到B受到的静电力为阻力，C项正确．由于电场线为直线，故粒子在A点速度不为零，D正确．电场力与牛顿第二定律的结合图1－4－83．用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为 1.0×10－2kg ，所带电荷量为＋2.0×10－8C ．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成30°角，绳长L ＝0.2 m ，求：(1)这个匀强电场的电场强度大小．(2)突然剪断轻绳，小球做什么运动？加速度大小和方向如何？答案 (1)36×107N/C (2)做匀加速直线运动 2033m/s 2与绳子拉力方向相反 解析 (1)根据共点力平衡得，qE ＝mg tan 30°解得E ＝36×107N/C. (2)突然剪断轻绳，小球受重力和电场力，初速度为零，做匀加速直线运动．F 合＝mgcos 30°＝ma ，a ＝2033m/s 2加速度方向与绳子拉力方向相反．(时间：60分钟)题组一 对电场强度的理解1．下列关于电场强度的说法中正确的是( ) A ．公式E ＝F q只适用于真空中点电荷产生的电场B ．由公式E ＝F q可知，电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C ．在公式F ＝kQ 1Q 2r 2中，k Q 2r 2是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小；而k Q 1r2是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处场强的大小D ．由公式E ＝k Q r2可知，在离点电荷非常近的地方(r →0)，电场强度E 无穷大 答案 C解析 电场强度的定义式E ＝F q适用于任何电场，故A 错误；电场中某点的电场强度由电场本身决定，而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的电场力无关，故B 错误；点电荷间的相互作用力是通过电场产生的，故C 正确；公式E ＝kQ r2是点电荷产生的电场中某点场强的计算式，当r →0时，所谓“点电荷”已不存在，该公式已不适用，故D 错误．故选C.2．如图1－4－9所示，金属板带电量为＋Q ，质量为m 的金属小球带电量为＋q ，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O 恰好在同一条水平线上，且距离为L .下列说法正确的是( )图1－4－9A ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝kQ L2 B ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝mg tan αqC ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝kq L2 D ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝mg tan αQ答案 BC解析 金属板不能看作点电荷，在小球处产生的场强不能用E ＝kQ r2计算，故A 错误；根据小球处于平衡得小球受电场力F ＝mg tan α，由E ＝F q 得：E 1＝mg tan αq，B 正确；小球可看作点电荷，在O 点产生的场强E 2＝kq L2，C 正确；根据牛顿第三定律知金属板受到小球的电场力大小为F ＝mg tan α，但金属板不能看作试探电荷，故不能用E ＝F Q求场强，D 错误．故选B 、C.图1－4－103．如图1－4－10所示，A 、B 、C 、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A 点处的电荷量为－q 外，其余各点处的电荷量均为＋q ，则圆心O 处( )A ．场强大小为kq r 2，方向沿OA 方向B ．场强大小为kq r 2，方向沿AO 方向C ．场强大小为2kqr 2，方向沿OA 方向D ．场强大小为2kqr2，方向沿AO 方向答案 C解析 A 处放一个－q 的点电荷与在A 处同时放一个＋q 和－2q 的点电荷的效果相当．因此可以认为O 处的场强是五个＋q 和一个－2q 的点电荷产生的场强合成的，五个＋q 处于对称位置上，在圆心O 处产生的合场强为0，所以O 点的场强相当于－2q 在O 处产生的场强．故选C.题组二 电场线、运动轨迹图1－4－114．如图1－4－11所示，实线表示匀强电场中的电场线，一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示，a 、b 是轨迹上的两点，关于粒子的运动情况，下列说法中可能的是( )A ．该粒子带正电荷，运动方向为由a 至bB ．该粒子带负电荷，运动方向为由a 至bC ．该粒子带正电荷，运动方向为由b 至aD ．该粒子带负电荷，运动方向为由b 至a 答案 BD图1－4－125．如图1－4－12所示的电场中，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a 、b 、c 是轨迹上的三个点，则( )A ．粒子一定带正电B．粒子一定是从a点运动到b点C．粒子在c点加速度一定大于在b点加速度D．粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度答案AC解析曲线运动的物体，合力指向运动轨迹的内侧，由此可知，带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向左，所以粒子带正电，A正确；粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点，也可能从b点沿轨迹运动到a点，B错误；由电场线的分布可知，电场线在c点的受力较大，加速度一定大于在b点加速度，C正确；粒子从c到a的过程，电场力与速度成锐角，所以粒子做加速运动，在c点的速度一定小于在a点的速度，D错误；故选AC.6.图1－4－13如图1－4－13所示，a、b两点为负点电荷Q的电场中，以Q为圆心的同一圆周上的两点，a、c两点为同一条电场线上的两点，则以下说法中正确的是( )A．a、b两点场强大小相等B．同一检验电荷在a、b两点所受电场力相同C．a、c两点场强大小关系为E a＞E cD．a、c两点场强方向相同答案AD解析负点电荷形成的电场中，各点的场强方向都由该点指向场源电荷，a、c两点在同一条电场线上，因此两点的场强方向相同，即选项D正确；场强大小可以根据电场线的疏密程度加以判定，由于c处电场线比a处密，故a、c两点场强大小关系为E c＞E a，C错误；a、b两点处在同一圆周上，电场线疏密程度相同，因此a、b两点场强大小相等，但方向不同，放同一检验电荷在a、b两点所受电场力大小相等，方向不同，故A正确，B错误．题组三电场力作用下的平衡图1－4－147．如图1－4－14所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m，电荷量为q，为了保证当丝线与竖直方向的夹角为60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的场强大小可能为( )A.mg tan 60°qB.mg cos 60°qC.mg sin 60°qD.mgq解析取小球为研究对象，它受到重力mg 、丝线的拉力F 和电场力Eq 的作用．因小球处于平衡状态，则它受到的合外力等于零，由平衡条件知，F 和Eq 的合力与mg 是一对平衡力．根据力的平行四边形定则可知，当电场力Eq 的方向与丝线的拉力方向垂直时，电场力为最小，如图所示，则Eq ＝mg sin 60°，得最小场强E ＝mg sin 60°q.所以，选项A 、C 、D 正确．图1－4－158．如图1－4－15所示，水平粗糙绝缘杆从物体A 中心的孔穿过，A 的质量为M ，用绝缘细线将另一质量为m 的小球B 与A 连接，整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场E ，A 不带电，B 带正电且电荷量大小为Q ，A 、B 均处于静止状态，细线与竖直方向成θ角．则( )A ．细线中张力大小为mg cos θB ．细线中张力大小为EQsin θC ．杆对A 的摩擦力大小为QED ．杆对A 的支持力大小为Mg 答案 ABC解析 对小球B 受力分析有，重力mg 、电场力EQ ，绳子的拉力T ，根据平衡可知T cos θ＝mg ，所以细线中张力大小为T ＝mg cos θ，A 选项正确；由平衡条件知：EQ mg ＝tan θ，故EQsin θ＝mgcos θ＝T ，B 选项正确；以整体为研究对象，受重力、杆的支持力、电场力、摩擦力，摩擦力与电场力平衡，即杆对A 的摩擦力大小为QE ，故C 选项正确；杆对A 的支持力大小为(M ＋m )g ，D 选项错误；故选A 、B 、C.图1－4－169．如图1－4－16所示，三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在同一直线上，q 2与q 3间距离为2r, q 1与q 2间距离的r ，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比为( )A ．(－9)∶4∶(－36)B ．9∶4∶36C ．(－3)∶2∶(－6)D ．3∶2∶6解析 分别取三个点电荷为研究对象，由于三个点电荷只在静电力(库仑力)作用下保持平衡，所以这三个点电荷不可能是同种电荷，这样可立即排除B 、D 选项，故正确选项只可能在A 、C 中．若选q 2为研究对象，由库仑定律知k q 1q 2r 2＝kq 2q 3（2r ）2知：q 3＝4q 1.选项A 恰好满足此关系，显然正确选项为A.图1－4－1710．如图1－4－17所示，在一条直线上有两个相距0.4 m 的点电荷A 、B ，A 带电荷量＋Q ，B 带电荷量－9Q .现引入第三个点电荷C ，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C 应带什么性质的电荷？应放于何处？所带电荷量为多少？答案 负电 A 的左边0.2 m 处 －94Q解析 根据平衡条件判断，C 应带负电荷，放在A 的左边且和AB 在一条直线上．设C 带电荷量为q ，与A 点相距为x ，由平衡条件：以A 为研究对象，则kqQ A x 2＝k Q A Q Br2① 以C 为研究对象，则kqQ A x 2＝k qQ B（r ＋x ）2② 联立①②解得x ＝12r ＝0.2 m ，q ＝－94Q故C 应带负电荷，放在A 的左边0.2 m 处，带电荷量为－94Q .题组四 电场力与牛顿定律的综合应用图1－4－1811．如图1－4－18所示，水平光滑的绝缘细管中，两相同的带电金属小球相向运动，当相距L 时，加速度大小均为a ，已知A 球带电荷量为＋q ，B 球带电荷量为－3q .当两球相碰后再次相距为L 时，两球加速度大小为多大？答案 13a 13a解析 设两球的质量均为m ，开始两球相距L 时，库仑力大小为：F ＝kq ·3q L 2＝3kq 2L 2，则a ＝F m ＝3kq 2mL2①相碰后两球电荷量先中和，后平分，所以带电荷量均为－q ，两球再次相距为L 时，库仑力F ′＝kq 2L 2，则两球加速度均为a ′＝F ′m ＝kq 2mL2②由①②式得a ′＝13a .12.图1－4－19如图1－4－19所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷，将质量为m ，带电荷量为＋q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力．求：(1)固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度大小；(2)若把O 处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下场强为E 的匀强电场，带电小球仍从A 点由静止释放，下滑到最低点B 时，小球对环的压力多大？答案 (1)3mgq(2)3(mg ＋qE )解析 (1)由A 到B ，由动能定理得：mgr ＝12mv 2－0在B 点，对小球受力分析，由牛顿第二定律有：qE －mg ＝m v 2r联立以上两式解得：E ＝3mgq因为O 点固定的是点电荷－Q ，由E ＝k Q r2可知：等势面上各处的场强大小均相等， 即AB 弧中点处的电场强度为E ＝3mgq(2)设小球到达B 点时的速度为v ， 由动能定理得：(mg ＋qE )r ＝12mv 2设在B 点处环对小球的弹力为N ，由牛顿第二定律得：N －mg －qE ＝m v 2r联立两式，解得小球在B 点受到环的压力为：N ＝3(mg ＋qE )由牛顿第三定律得：小球在B 点对环的压力大小为 N ＝3(mg ＋qE ) 13.图1－4－20长为L 的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为Q ，悬于O 点，如图1－4－20所示．当在O 点另外固定一个正电荷时，如果球静止在A 处，则细线拉力是重力mg 的两倍，现将球拉至图中B 处(θ＝60°)，放开球让它摆动，问：(1)固定在O 处的正电荷的带电荷量为多少？ (2)摆球回到A 处时悬线拉力为多少？答案 (1)q ＝mgL 2kQ(2)F 拉′＝3mg解析 (1)球静止在A 处经受力分析知受三个力作用：重力mg 、静电力F 和细线拉力F拉，由受力平衡和库仑定律列式：F 拉＝F ＋mg F ＝k Qq L2 F 拉＝2mg三式联立解得：q ＝mgL 2kQ.(2)摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点重力势能等于零，有： mgL (1－cos 60°)＝12mv 2，F 拉′－mg －F ＝m v2L由(1)知静电力F ＝mg ，解上述三个方程得：F 拉′＝3mg .。
人教版物理选修电场强度练习及答案
人教版物理选修电场强度练习及答案Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】电场强度、电场线练习1．如图所示，AB 为某点电荷电场中的一条电场线，在电场线上O 点静止释放一电子，它将沿电场线向B 点运动。
下列说法中可能的是( )A 、电子作匀速运动B 、电子作匀加速运动C 、电子作加速运动，加速度越来越大D 、电子作加速运动，加速度越来越小2．如图所示，为点电荷产生电场中的一条电场线，若一带电的粒子从B 点沿直线运动到A 点时加速度增大而速度减小，则可判定 （ ）A ．点电荷一定带正电荷B ．点电荷一定带负电荷C ．点电荷一定在A 点的左侧D ．点电荷一定在B 点的右侧3．在图所示的电场中，有a 、b 、c 三点。
关于这三点的描述，正确的是（ ）A ．a 点的场强最大B ．b 点的场强最大C ．c 点无电场线，所以场强为零D ．将一个带正电的试探电荷仅受电场力从a 点释放，此试探电荷会沿电场线运动到b 点B · · AB O4．如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，?B=30?。
在A、B两点放置两个点电荷q A、q B，测得C点场强的方向与AB平行，则q A 带电，q A:q B=__________。
5．如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为＋2q和－q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，则细线对悬点O的作用力等于_________.6．如图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电量分别为＋q和－q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧.(1)平衡时的可能位置是图中的图( ).(2)两根绝缘线张力大小为( )(A)T1=2mg，()()222qEmgT+=(B)T1＞2mg，()()222qEmgT+>(C)T1＜2mg，()()222qEmgT+<(D)T1=2mg，()()222qEmgT+<30?E CCA B7．如图所示，两根长为L 的丝线下端悬挂一质量为m 、带电量分别为＋q 和－q 的小球A 和B ，处于场强为E ，方向水平向左的匀强电场之中，使长度也为L 的连线AB 拉紧，并使小球处于静止状态，问E 的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态8．如图所示，A 、B 两质点分别带C Q A 8102-⨯=，C Q B 8102-⨯-=的电量，用绝缘细线悬于同一水平线上，相距3cm,在水平方向的匀强电场作用下，它们保持相对静止，绝缘细线沿竖直方向，求：（1）匀强电场的场强大小和方向，（2）A 、B 两质点连线中点处的场强大小和方向参考答案1、CD2、C3、A4、负电；1:85、2mg+Eq6、（1）A ；（2）D7、q L q k mg E 223+≥；8、（1）左；N/C 1025⨯=E ；（2）N/C 10.416⨯=E ；向右。
高二物理 (人教大纲版)第二册 第十三章 电场 四、静电屏蔽(备课资料)
专心 爱心 用心 高二物理 （人教大纲版）第二册 第十三章 电场 四、静电屏蔽(备课资料)为什么可以把导体带的电荷看成“面分布”我们知道导体达到静电平衡后，电荷是分布在它的表面的，下面我们通过一个带电金属球的案例计算，说明把金属导体带电看成“面分布”的理由．设金属球的半径为R ，从手册上查得空气的击穿场强为E m =3×106V/m ，空气中该金属球所能有的最大带电荷量Q m ，可以从公式E m =2RQ k m 来计算，这样Q m =E m ·k R 2， 金属球表面每单位面积带电荷量Q m =k E RQ m m ππ442=，把数据代入得 9610941034⨯⨯⨯=ππk E m =2.65×10-5C/m 2． 原子直径d 约为2×10-10m ，一个原子相关的面积为 4)102(42102-⨯⨯=ππd =3.14×10-20m 2， 一个表面原子相关面积带电荷量为q=Q m 42d π=2.65×10-5×3.14×10-20C=8.3×10-25C.一个电子电荷量e=1.5×10-19C ，当金属球带电荷量最多时(此时球外表面场强为空气击穿场强)，与表面一个原子相关大小面积所带电荷量只有8.3×10-25C,连一个电子电荷量都不到,要≈⨯⨯--2519103.8106.12×105个原子,即差不多要2×105个表面原子贡献一个电子的电荷量，就能使金属球表面的电场达到空气击穿场强的极限值．由此我们有充分理由把金属导体带电看成“面分布”．从上述计算，还可以得知空气中金属球的最大带电荷量是有限的，而且是非常“小”的，下表就是对于不同的半径R 的值，金属球在空气中的最大带电荷量Q ．这可以给教师们命题时参考．摘自《物理教师》1999.5。
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13.2 电场 电场强度 达标训练
基础·巩固·达标
1.关于电场,下列叙述正确的是（ ）
A.以点电荷为圆心、r 为半径的球面上，各点的场强都相同
B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强度大
C.在电场中某点放入试探电荷q ，该点的场强为E=F/q ，取走q 后，该点场强不变
D.电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大
思路分析：场强的大小与试探电荷无关，故选项C 对；选项A 中考虑到场强的方向性，故A 错；场强的大小与电场力的大小无关，故选项B 、D 错.
答案：C
2.在电场中的某点A 放一试探电荷+q ，它所受到的电场力为F ，方向水平向右，则A 点的场强大小为E A =q
F ，方向水平向右.下列说法中正确的是（ ） A.在A 点放一个负试探电荷，A 点的场强方向变为水平向左
B.在A 点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左
C.在A 点放一个电荷量为2q 的试探电荷，则A 点的场强变为2E a
D.在A 点放一个电荷量为2q 的试探电荷，则它的A 点受的电场力变为2F
思路分析：场强是电场的性质，与试探电荷无关，电场力由场强和试探电荷共同决定，故选项
B 、D 正确.
答案：BD
3.真空中两个等量异种点电荷电荷量均为q ，相距r ，两点电荷连线中点处场强为（ ）
A.0
B.
22r
kq C.24r kq D.28r kq 思路分析：如图所示，据真空中点电荷场强公式可知：A 处电荷q 在O 点产生的场强大小为E 1=2
)2
(r q =24r kq ，方向沿O 指向B ，B 处电荷-q 在O 点产生的场强大小E 2=24r kq ，方向沿O 指向B ，由场强的叠加得O 点场强，选项D 正确.
答案：D
4.如图13-2-5所示，在x 轴坐标为+1的点上固定一电荷量为+4Q 的点电荷.在坐标原点O 处固定一个电荷量为-Q 的点电荷，那么在x 轴上，电场强度方向为x 轴负方向的点的区域是
________________.
图13-2-5
答案：x＜-1及0＜x＜1
综合·应用·创新
5.在电荷量为8×10-7C的正电荷的电场中一点M上，放一个电荷量为1.2×10-9C正电荷，它受到的电场力为6×10-6N，方向向东.
(1)M点的电场强度大小为____________，方向为____________.
(2)如果在M点放置另一个电荷量为3.6×10-6C，它受到的电场力大小的负电荷为_______，方向为____________.
(3)如果在M点不放电荷，则M点的电场强度为____________.
思路分析：电场中某点的电场强度在大小上等于放在该点的试探电荷所受的电场力与这个电荷电荷量的比值，但那点的电场强度与那点是否有这个电荷，以及这个电荷的电荷量大小，正负均无关，电场中某点的电场强度的大小和方向都是唯一确定的值，故第（2）、（3）问中的场强都与（1）问中的相同.
答案：（1）5×103 N/C 方向向东
（2）1.8×10-2 N 方向向西
（3）5×103 N/C
6.一均匀带正电圆环,半径为r，所带电荷量为Q，如图13-2-6所示.现在环上A处截取一小段ΔL（ΔL<<r），并把它移走，那么，这个带有一个小缺口的圆环在圆心O处产生的场强E′=____________.（设截取ΔL后，其他部分电荷分布不变）
图13-2-6 图13-2-7
思路分析：圆球截取一段后成为不规则的带电体，所产生的电场没有现成的规律，但可以变换一下思维角度：假设把图中的ΔL“填补”上，并且它的电荷分布与其他部分相同，这样就形成一个均匀带电圆环，根据叠加原理及圆环带电的对称性，则O点场强必为零.这也可以看成“填补”上的ΔL的电荷与圆环其他部分电荷分别产生的电场的叠加结果，如右图所示.由题
中所给条件，补上的一小段ΔL 可视作点电荷，其带电荷量q=
r
Q π2·ΔL ，它在圆心处产生的场强为E=k 2r q =k 32r L Q π∆，其余圆环电荷在圆心处产生的场强为E ′，E+E ′=0，E ′=E=32r L kQ π∆,方向指向圆环缺口
.
答案：32r
L kQ π∆ 7.如图13-2-7所示，两个带等量异种电荷的小球，质量均为2 g ，各用长5.1 cm 的绝缘细线悬吊,悬点分别为O 、O ′，且O 、O ′相距d=4 cm ，平衡时，两小球各偏离竖直方向为1 cm.求：
（1）小球所带的电荷量；
（2）若外加一水平方向的均匀电场，使两球又重新回到竖直线位置，求此外加电场的电场强度大小和方向. 思路分析：首先应分析带电小球的受力情况，应用力的三角形与几何三角形相似求出小球带电荷量.然后再分析带电小球的受力情况，应用库仑定律求出外加电场的场强.(如右图所示
)
解：(1)在三个共点力：G 、F 1及F 2作用下，小球平衡，根据力的三角形与几何三角形ACO 相似，有G F 1=OC AC =221
1.51- ① F 1=k 22r q =9×109×2
22
)102(-⨯q ② 由①得F 1=0.2G=4×10-3
N ，代入②得q=94
3109104104⨯⨯⨯⨯--C=34×10-8C. （2）两球重新回到竖直位置，库仑力与电场力平衡，有qE=k 22
d
q 得E=2d kq =228
9)
104(1034109--⨯⨯⨯⨯N/C=7.5×104N/C ，场强方向水平向右.。