人教版高中物理选修3-1第一章第三节电场强度同步习题(附详解答案).docx

高中物理学习材料第一章第三节电场强度同步习题（附详解答案）1.真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为( ) A．F/Q B．F/qC．k qr2D．kQr2答案：BD2．关于电场线的说法，正确的是( ) A．电场线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线不可能是闭合的答案：CD3．在如图所示的4种电场中，A、B两点电场强度相同的是( )答案：C解析：电场强度是矢量，即有大小又有方向．4．把质量为M的正点电荷放在电场中无初速度释放，不计重力，则以下说法正确的是( ) A．点电荷的轨迹一定和电场线重合B．点电荷的速度方向总是与它所在处的电场线方向一致C．点电荷的加速度方向总是与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：本题考查了电场线、电场强度的方向及电场力的方向三者之间的关系及物体做曲线运动的条件．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直线上，且只受电场力时，电荷的运动轨迹才和电场线重合，A错．点电荷的速度方向不一定与所在处的电场线方向一致，如电场线为曲线时，B错．由牛顿第二定律知，加速度方向与合外力方向一致，而该点电荷在电场中受电场力方向与电场线的切线方向重合，C对．点电荷受电场力作用，由于电场不一定是匀强电场，其合力不一定为恒力，故不一定做抛物线运动，D 错．5．以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A ．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅在空间相交，也能相切B ．在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线的区域内的点场强为零C ．同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大D ．电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在 答案：CD解析：电场是客观存在的，但电场线是假想的，用以形象描述电场，电场线的疏密表示了电场强度的相对大小．6．(2009·福建仙游现代中学高二检测)在电场中P 点放一个电荷量为4×10－9C 的点电荷，它受到的电场力为2×10－4N ，则P 点的场强为________N/C.把放在P 点的点电荷的电荷量减为2×10－9C ，则P 点的场强为________N/C.把该点的点电荷移走，P 点的场强又为______N/C.答案：5.0×104；5.0×104；5.0×104解析：E ＝F q ＝2×10－4N 4×10－9C＝5.0×104N/C7．如图所示，用绝缘细线拴一个质量为m 的小球，小球在竖直向下的场强为E 的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带________电荷，所带电荷量为________．答案：负mg E解析：小球受三个力：重力、拉力、电场力，因小球做匀速圆周运动，其合外力总指向圆心，所以应满足Eq ＝mg ，即重力与电场力相互抵消，相当于只受绳子的拉力作用．8．质量为m ，带电荷量为－q 的尘埃，在地面附近处于悬浮状态，不计空气浮力，求该处的电场强度E 的大小和方向．答案：mg /q 方向竖直向下解析：尘埃受到两个力．重力mg ，竖直向下；电场力F ＝qE ，因为处于悬浮状态，也就是平衡状态，那么，电场力必定竖直向上，且F ＝mg .故该处的电场强度的大小为E ＝F q ＝mg q又因为尘埃带负电，电场力的方向跟电场强度的方向相反，所以，电场强度的方向应竖直向下．9．一粒子质量为m ，带电量为＋Q ，以初速度v 与水平方向成45°角射向空间一匀强电场区域，粒子恰做直线运动，求这个匀强电场的最小场强的大小，并说明方向．答案：2mg2q垂直v 斜向上方解析：粒子进入电场区域后只受重力和电场力两个力作用而做直线运动，知其合力必与v 在一直线上．由图及力的分解知识可知，最小的电场力qE ＝mg sin45°，所以E 最小＝mg q sin45°＝2mg 2q方向垂直v 斜向上方.1.如图所示是电场中某点的电场强度E 与放在该点处的检验电荷q 及所受电场力F 之间的函数关系图象，其中正确的是( )答案：AD解析：电场强度E 应由场源电荷和该点的空间位置决定，与试探电荷q 无关，故选项A 正确；当电场强度确定时，电场力F ＝qE ∝q ，故选项D 亦正确．2．(2009·宣城市高二检测)如图所示，质量为m ，带正电的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为( )A ．继续匀速下滑B ．将加速下滑C ．减速下滑D ．上述三种情况都有可能发生 答案：A3．(2009·福建仙游现代中学高二检测)如图所示，A 、B 为两个固定的等量的同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C ，现给电荷C 一个垂直于连线的初速度v 0，若不计电荷C 所受的重力，则关于电荷C 运动过程中的速度和加速度情况，下列说法正确的是( )A ．加速度始终增大B ．加速度先增大后减小C ．速度始终增大，最后趋于无穷大D ．速度始终增大，最后趋于某有限值 答案：BD解析：由电场的叠加，AB 中垂线上由C 向上场强为先增后减，故电荷C 所受电场力向上先增后减，所以C 的加速度先增后减，但速度始终增大，可知BD 正确．4．如下图(a )中AB 是一个点电荷电场中的电场线，图(b )则是放在电场线上a 、b 处的检验电荷的电量与所受电场力间的函数图线，由此可以判定( )A ．场源是正电荷，位于A 点B ．场源是正电荷，位于B 点C ．场源是负电荷，位于A 点D ．场源是负电荷，位于B 点 答案：AC解析：比值F /q 表示电场强度，根据F －q 图线，可知E a >E b .由点电荷电场强度表达式E ＝K Q r2可知，r a <r b .即无论是正电荷场源还是负电荷场源，均应在A 点．故正确选项为AC. 5．(2009·连云港高二检测)A 、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A 点沿电场线运动到B 点，其速度—时间图象如图所示．则这一电场可能是( )答案：A6．如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°，现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ，测得C 点场强的方向与AB 平行(见下图)，则q A 带________电，q A q B ________.答案：负电；18解析：放在A 点和B 点的点电荷在C 处产生的场强方向在AC 和BC 的连线上，因C 点场强方向与BA 方向平行，故放在A 点的点电荷和放在B 点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C →A 和由B →C ，故q A 带负电，q B 带正电，且E B ＝2E A ，即k q B BC —2＝2k q AAC —2，又由几何关系知BC —＝2AC —，所以q A q B ＝18.7．如图所示，已知A 、B 两带电小球相距3cm ，Q A ＝1.0×10－10C 均用细绝缘线悬挂，在水平方向匀强电场中保持静止，悬线呈竖直方向，则匀强电场的电场强度大小为________，方向________．答案：103N/C ；向左．解析：小球A 带正电，小球B 带电未知，两小球均处于平衡状态，每个小球在水平方向所受合外力为零．如果两球均带正电，两球之间的库仑力方向相反，而所受电场的作用力方向相同，有一个小球不能停在图中所示的位置．由此可知小球B 一定带负电．B 球所受匀强电场的作用力方向一定向右，而电场强度的方向一定向左．则：kQ A Q Br 2＝Q B E E ＝k Q A r 2＝9×109×10－10(0.03)2N/C ＝103N/C 即：电场强度大小为103N/C ，方向向左．8．如图所示，在竖直向上的匀强电场中有三个小球A 、B 、C ，用不伸长的绝缘丝线相连挂于O 点，质量分别为5m 、3m 和2m ，其中只有B 球带电－Q ，电场强度为E .现将AO 线烧断，在烧断瞬间，A 球的加速度为________，A 、B 间线的张力为________，B 、C 间线的张力为________．答案：a A ＝QE 8m ＋g ，T AB ＝58QE ，T BC ＝0解析：AO 线断瞬间，若不考虑A 、B 、C 间绳的弹力，则B 球向下加速度大于A 与C 球，故AB 间连线有弹力，而BC 间连线无弹力．以AB 整体为对象，有QE ＋8mg ＝8ma A ，得a A ＝QE8m＋g ，以A 为对象，得T AB ＝5ma A －5mg ＝58QE .9．电荷量为q ＝1×10－4C 的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图所示．若重力加速度g 取10m/s 2，求：(1)物块的质量m ；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ. 答案：(1)1kg (2)0.2 解析：(1)由图可知，前2s 物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE 1－μmg ＝ma ， 2s 后物体做匀速直线运动，由力的平衡条件有qE 2＝μmg . 联立解得q (E 1－E 2)＝ma .由图可得E 1＝3×104N/C ，E 2＝2×104N/C ，a ＝1m/s 2， 代入数据可得m ＝1kg.(2)μ＝qE 2/mg ＝2×104N/C ×1×10－4C1kg ×10N/kg＝0.2.。