第3节 电场强度训练题(含解析)
人教版(新教材)高中物理必修3课时作业4:9.3 电场 电场强度练习
第3节 电场 电场强度基础过关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静电力成正比C.在公式F =k Q 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 1r 2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 r 2可知,在离点电荷非常近的地方(r →0),电场强度E 无穷大『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静电力无关(试探电荷所受静电力与其所带电荷量的比值仅反映该点场强的大小,不能决定场强的大小),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 r 2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。
『答案』 C2.一个检验电荷在电场中某点受到的静电力为F ,这点的电场强度为E ,在下图中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是( )『解析』 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受静电力无关,A 、B 错误;检验电荷在该点受到的静电力F =Eq ,F 与q 成正比,C 错误,D 正确。
『答案』 D3.(多选)在正点电荷Q 的电场中的P 点放一试探电荷,其电荷量为+q ,P 点与Q 的距离为r ,+q 所受的静电力为F 。
则P 点的电场强度的大小为( ) A.F Q B.F q C.kq r 2 D.kQ r 2『解析』 电场强度的定义式E =F q,q 为检验电荷的电荷量,由此可判定选项B 正确;根据点电荷的场强公式,即可得知选项D 正确。
『答案』 BD4.(多选)如图所示,图甲中AB 是一个点电荷电场中的电场线,图乙则是放在电场线上a 、b 处的检验电荷的电荷量与所受静电力间的函数图线,由此可知以下判断可能正确的是( )A.场源是正电荷,位于a 点的左侧B.场源是正电荷,位于b 点的右侧C.场源是负电荷,位于a 点的左侧D.场源是负电荷,位于b 点的右侧『解析』 比值F q表示电场强度,根据F -q 图线,可知E a >E b 。
93电场电场强度同步练习(Word版含解析)
人教版必修第三册 9.3 电场 电场强度一、单选题1.如图所示,在三角形ABC 的A 点和C 点分别固定两个点电荷,已知B 点的电场强度方向垂直于BC 边向上,那么( )A .两点电荷都带正电B .两点电荷都带负电C .A 点的点电荷带正电,C 点的点电荷带负电D .A 点的点电荷带负电,C 点的点电荷带正电2.如图所示,一段圆心角为20θ、半径为R 、电荷量为+Q 的圆弧(其宽度不计)在圆心O 产生的电场大小为E ,已知当自变量x 趋近于零时,sin x x ≈,cos 1x ≈。
下列四个关于电场E 的表达式中,你认为正确的选项是( )A .02sin KQ R θB .02cos KQ R θC .020sin KQ R θθD .020cos KQ R θθ3.2021年8月3日到4日,雅安市持续了两天的雷阵雨天气,在雷雨天人们应该提高防雷意识,保护生命财产安全。
现假设在某雷雨天,一雷雨云下方存在一沿竖直方向的匀强电场,其电场强度为104V/m 。
一半径为1mm 的球形雨滴在此电场中不会下落,则该雨滴携带的电荷量的最小值约为(取重力加速度大小为10m/s 2,水的密度为103kg/m )( ) A .9210C -⨯B .9410C -⨯C .9610C -⨯D .9810C -⨯4.电容器在调谐、旁路、耦合、滤波等电路中起着重要的作用。
如图所示的电路中,当开关闭合后,一带电小油滴在平行板电容器间恰好处于静止状态,则下列说法不正..确.的是( )A .小油滴带负电B .仅把电阻箱R 1的阻值增大,油滴将上升C .仅把电容器上极板略微竖直上移,油滴仍静止不动D .仅把电容器上极板略微水平右移,油滴仍静止不动 5.下列说法中正确的是( )A .电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B .电场中某点的场强等于Fq,但与检验电荷的受力大小及电荷量无关 C .电场中某点的场强方向与检验电荷在该点的受力方向相同 D .公式F E q =和2QE k r=对于任何电场都是适用的 6.关于静电场场强的概念,下列说法正确的是( ) A .由FE 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 .由真空中点电荷的电场强度公式2QE k r =可知,当r →0时,E →无穷大 D .电场强度公式UE d=只适用于匀强电场 7.下列关于电场线的说法中正确的是( ) A .电场线在空间不相交,但可以相切 B .电场线的疏密可以表示电场的强弱 C .电场线的指向就是电场强度的方向 D .电场线是电荷间相互作用的媒介物质8.如图所示的坐标系中,x 轴上固定一个点电荷Q ,y 轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O 处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上P 处由静止释放,圆环从O 处离开细杆后恰好能绕点电荷Q 做圆周运动,下列说法正确的是()A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,加速度一直增大B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度先增大后减小C.仅将圆环的释放点提高,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷Q做圆周运动D.仅增大圆环所带的电荷量,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷Q做圆周运动9.如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线,虚线为带正电的粒子仅在电场力作用下从A点运动到B点的运动轨迹,则下列判断正确的是()A.点电荷Q1、Q2均为正电荷B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量C.该粒子在A点的加速度大于在B点的加速度D.该粒子在A点的速度小于在B点的速度10.如图,在一个点电荷Q附近的a、b两点放置检验电荷,则检验电荷的受力F与其电荷量q的关系图中正确的是()A.B.C.D.11.在一正交直角坐标系的坐标原点O处有一带正电的点电荷,x轴上0.1 m处放一试探电荷,其受力与电量的关系如图所示,y轴上有一点b,其场强为1 N/C,则b点的坐标为()A.(0,0.1 m)B.(0,0.2 m)C.(0,0.3 m)D.(0,0.4 m)12.如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b。
近年-2020高中物理第一章静电场第3节电场强度讲义+习题(含解析)新人教版选修3-1(最新整理)
第3节电场强度1.知道电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质。
2.理解电场强度的定义及物理意义,知道它的矢量性。
3.会推导点电荷场强的计算式并能进行有关的计算。
4.知道电场强度的叠加原理,能应用该原理进行简单计算。
5.理解电场线的概念、特点,了解常见的电场线的分布,知道什么是匀强电场.一、电场和电场强度1.电场(1)概念:存在于电荷周围的一种□,01特殊物质。
场与实物是物质存在的两种不同形式。
(2)性质:对放入其中的电荷有错误!力的作用,电荷间通过错误!电场发生相互作用.(3)静电场:错误!静止的电荷产生的电场。
2.电场强度(1)两种不同功能的电荷①试探电荷:用来检验电场错误!是否存在及其错误!强弱分布情况的电荷,又叫检验电荷,电荷量和尺寸必须错误!充分小。
试探电荷产生的电场对空间中电场的影响可以忽略。
②场源电荷:错误!产生电场的电荷。
(2)定义:错误!试探电荷在电场中某个位置所受的力与其错误!电荷量成正比,即F=qE,在电场的不同位置,比例常数E一般错误!不一样,它反映了电场在这点的性质,叫做电场强度。
(3)公式:E=□,12错误!。
(4)国际单位:错误!N/C或错误!V/m.(5)方向:电场强度是矢量,规定电场中某点的电场强度的方向跟错误!正电荷在该点所受的静电力的方向相同.二、点电荷的电场、电场强度的叠加1.真空中点电荷的场强(1)大小:如图,Q为点电荷,P是距Q为r的点,则P点场强E=k错误!。
(2)方向:Q为正电荷时,在电场中的某点P,E的方向为错误!由Q指向P;Q是负电荷时,P点场强E的方向为错误!由P指向Q。
2.电场强度的叠加:如果场源电荷不只是一个点电荷,则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的错误!矢量和.三、电场线、匀强电场1.电场线:画在电场中的有错误!方向的曲线,曲线上每一点的切线方向与该点错误!电场强度的方向一致。
电场线不是实际存在的线,是为了形象地描述电场而假想的线.2.电场线特点(1)起始于无限远或正电荷,终止于错误!负电荷或错误!无限远。
电场强度(含答案解析)
5.图中a 、b 是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q 1、Q 2,MN 是ab 连线的中垂线,P 是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P 点场强方向指向MN 的右侧( )A .Q 1、Q 2都是正电荷,且Q 1<Q 2B .Q 1是正电荷,Q 2是负电荷,且Q 1>|Q 2|C .Q 1是负电荷,Q 2是正电荷,且|Q 1|<Q 2D .Q 1、Q 2都是负电荷,且|Q 1|>|Q 2|【解析】 Q 1、Q 2产生的电场在P 点叠加,利用矢量的合成按各项给出情况画出P 点的合场强方向,可以判断答案为B .【答案】 B6.下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各-R2圆环间彼此绝缘.坐标原点O 处电场强度最大的是( )【解析】 对于A 项的情况,根据对称性,圆环在坐标原点O 处产生的电场方向为左下方,且与横轴成45°角,大小设为E ;对于B 项的情况,两段圆环各自在O 点处产生的场强大小均为E ,方向相互垂直,然后再进行合成,合场强为2E ;对于C 项的情况,同理,三段圆环各自在O 处产生的场强大小均为E ,合场强为E ;而D 项的情况中,合场强为零,故B 项正确.【答案】 B 7.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给定初速度从A 点沿电场线运动到B 点,其速度—时间图象如图所示.则在图中这一电场可能是( )【解析】 由题中速度—时间图象可知,微粒的速度减小而加速度增大,电场力做负功,带负电的微粒由高电势向低电势处运动,且电场线越来越密,可知,选项A 正确,选项B 、C 、D 错误.【答案】 A 8.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.【解析】 由对称性原理可知: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E =2kql 2/2=4kq l 2故正方形中心O 点的场强大小为E =4kql2,方向沿OD 连线由O 指向D.【答案】 4kql2,方向沿OD 连线由O 指向D9.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E.在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m 的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,此时小球与右板相距为b ,如图所示,请问:(1)小球所带的电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间? 【解析】(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示. F T sin θ=qE ,① F T cos θ=mg.② 由①②得tan θ=qE mg ,故q =mg tan θE .(2)法一:由第(1)问中的方程②知F T =mgcos θ,而剪断丝线后,小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mg cos θ.小球的加速度a =F 合m =gcos θ,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属板上时,它运动的位移为x =bsin θ,又由x =12at 2,t = 2x a = 2b cos θg sin θ= 2bgcot θ.法二:小球在水平方向的分运动为匀变速直线运动,用牛顿第二定律得a x =qEm则b =12a x t 2得t = 2bm qE = 2b gcot θ.【答案】 (1)mg tan θE (2) 2bgcot θ能力提升1.(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O 是电荷连线的中点,E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点,B 、C 和A 、D 也相对O 对称.则( )A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等,方向相反C.E、O、F三点比较,O的场强最强D.B、O、C三点比较,O点场强最强【解析】由对称性可知,B、C两点场强大小和方向均相同,A正确;A、D两点场强大小相同,方向也相同,B错误;在两电荷连线的中垂线上,O点场强最强,在两点电荷连线上,O点场强最弱,C正确.【答案】AC2.如图所示,一个带负电的油滴以初速v0从P点斜向上进入水平方向的匀强电场中,倾斜角θ=45°,若油滴到达最高点时速度大小仍为v0,则油滴最高点的位置在() A.P点的左上方B.P点的右上方C.P点的正上方D.上述情况都可能【解析】当油滴到达最高时,重力做了负功,要使油滴的速度仍为v0,需电场力做正功,又油滴带负电,因而C点应在P点左侧.【答案】A3.如图在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷,电荷量的大小都是q1;在b、d两个顶点上,各放一带负电的点电荷,电荷量的大小都是q2,q1>q2.已知六边形中心O 点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示,它是哪一条() A.E1B.E2C.E3D.E4【解析】本题主要考查电场的叠加,作出a、c、b、d四个点电荷在O点的场强方向如图中E a、E c、E b、E d,由几何知识得E a、E c的夹角为120°,故E a、E c的矢量和大小E ac =E a=E c,方向如图,E b、E d的夹角也为120°,E b、E d的矢量和大小为E bd=E b=E d,方向如图,又由点电荷形成的电场的场强公式E=k qr2和q1>q2,得E ac>E bd,所以E ac和E bd矢量和的方向只能是图中E2的方向,故B正确.【答案】B4.两块靠近的平行金属板A、B分别带上等量异种电荷后,在两板间就形成了大小、方向均相同的匀强电场,如图所示.若在A、B之间放入一个带电荷量为q的液滴,液滴恰好处于静止状态.若液滴质量为m,则这一匀强电场的场强大小E和液滴所带电荷的电性分别为()]A.mg/q、负电B.mg/q、正电C.q/mg、负电D.q/mg、负电【解析】平衡条件:qE=mg⇒E=mgq,力方向和场强方向相反.所以带负电,故A正确.【答案】A5.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(离O点很近)由静止释放一点电荷q(负电荷),不计重力,下列说法中错误的是()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.点电荷运动到O点时加速度为0,速度达到最大值D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到点电荷速度为0【解析】两点电荷在O点电场强度刚好等大反向,合电场强度为0,电荷q在O点所受的力为0,加速度为0,而由图知,从O点往上、往下一小段位移内电场强度越来越强,加速度也就越大.从两侧往O点运动过程中,静电力与运动方向相同,物体做加速运动,故O点速度最大.综上所述,只有选项A错误.【答案】A6.如图所示,在绝缘的光滑水平面上有A、B两个点电荷,A带正电,B带负电,电量都是q,它们之间的距离为d.为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态,必须在水平方向加一个匀强电场.当两电荷都处于静止状态时,(已知静电力常量为k)求:(1)匀强电场的电场强度;(2)AB连线的中点处的电场强度;(3)若撤去匀强电场,再在AB连线上放置另一点电荷,A、B仍能保持静止状态吗?请简要讨论说明.。
高中物理第一章静电场3电场强度课后训练新人教版选修3-1(new)
3 电场强度课后训练1.A 为已知电场中的一固定点,在A 点放一个电荷量为q 的点电荷,所受的电场力为F ,A 点的场强为E ,则( )。
A .若在A 点换上点电荷-q ,A 点的场强方向将发生变化B .若在A 点换上电荷量为2q 的点电荷,A 点的场强变为2EC .若将A 点的电荷移去,A 点的场强变为零D .A 点的场强的大小、方向与放在该处的q 的大小、正负、有无均无关2.真空中有一个点电荷+Q 1,在距其r 处的P 点放一电荷量为+Q 2的试探电荷,试探电荷受到的电场力为F ,则下列选项中正确的是( )。
A .P 点的场强大小为1F Q B .P 点的场强大小等于2F Q ,也等于22kQ rC .试探电荷的电荷量变为2Q 2时,它受到的电场力将变为2F ,而P 处的场强仍为2F Q D .若在P 点不放试探电荷,则无法确定该点的场强方向3.下列关于电场线的说法中,正确的是( )。
A .电场线是电场中实际存在的线B .电场中的任意两条电场线都不可能相交C .顺着电场线的方向,电场强度一定越来越大D .顺着电场线的方向,电场强度一定越来越小4.一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点,轨迹如图中虚线所示,不计粒子所受的重力,则( )。
A .粒子带正电B .粒子的加速度逐渐减小C .A 点的场强大于B 点的场强D .粒子的速度不断减小5.把质量为m 的正点电荷q 在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是( )。
A .点电荷运动轨迹必与电场线重合B .点电荷的速度方向必定和所在点的电场线的切线方向一致C .点电荷的加速度方向必与所在点的电场线的切线方向一致D .点电荷的受力方向必与所在点的电场线的切线方向一致6.下图中A 、B 两点放有电荷量+Q 和+2Q 的点电荷,A 、B 、C 、D 四点在同一直线上,且AC =CD =DB ,将一正电荷从C 点沿直线移到D 点,则( )。
电场强度习题带答案
电场强度习题带答案二、电场电场强度电场线练题选择题1.下面关于电场的叙述正确的是 [C]。
只要有电荷存在,其周围就存在电场。
2.下列关于电场强度的叙述正确的是 [A]。
电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力。
3.电场强度的定义式为 E = F/q [B]。
F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量。
4.A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则 [D]。
A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关。
5.关于点电荷产生的电场强度,下列说法正确的是 [A]。
当r→0时,E→∞。
6.关于电场线的说法,正确的是 [C]。
电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大。
7.如图1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用EA、EB表示A、B两处的场强,则 [D]。
不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定。
8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为 [B]。
2kq/r^29.四种电场的电场线如图2所示。
一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大。
则该电荷所在的电场是图中的 [B]。
4×10-8C,它们之间的距离为0.2m,求它们之间的电势差和电场强度大小。
解:首先计算电势差,根据电势差公式:ΔV = V_B - V_A = -∫A→B E·dl其中,E为电场强度,dl为路径微元,积分路径为从A到B。
由于题目中只有两个点电荷,可以采用库仑定律求出电场强度:E = kQ/r^2其中,k为库仑常数,Q为电荷量,r为距离。
在本题中,A、B两点电荷的电场强度大小为:E_A = kQ_B/r^2 = 9×10^9×(-4×10^-8)/(0.2)^2 = -9×10^4N/CE_B = kQ_A/r^2 = 9×10^9×(2×10^-8)/(0.2)^2 = 9×10^4 N/C由于电场强度方向与路径方向相反,所以积分路径应该从B到A,即:ΔV = -∫B→A E·dl = -∫B→A E_B·dl + ∫B→A E_A·dl考虑到路径为直线,可以简化积分:ΔV = -E_B·l + E_A·l = (E_A - E_B)·l代入数值计算,得到:ΔV = (9×10^4 + 9×10^4)×0.2 = 3.6×10^4 V接下来计算电场强度大小,可以用电势差与距离的比值来求:E = ΔV/d = (3.6×10^4)/(0.2) = 1.8×10^5 N/C所以,A、B两点电荷之间的电势差为3.6×10^4 V,电场强度大小为1.8×10^5 N/C。
电场强度练习题及答案解析
第3节电场强度1.下列说法正确的是A.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的电场强度,由电场本身的性质决定,与试探电荷在该点所受的静电力及带电荷量无关C.规定电场中某点的电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力的方向相同D.公式和对于任何静电场都是适用的2.(2018·山东省济南第一中学学考)在电场中某点放入正点电荷q,它受到的电场力方向向右。
当放入负点电荷q时,它受到的电场力方向向左。
下列说法正确的是A.该点放入正电荷时,电场方向向右,放入负电荷时,电场方向向左B.该点电场强度的方向向右C.该点放人2q的正点电荷时,电场强度变为原来的2倍D.该点不放电荷时,电场强度为零3.(2018·浙江省温州市十五校联合体)如图所示,B为线段AC的中点,如果在A处放一个+Q的点电荷,测得B处的场强E B=60 N/C,则下列说法正确的A.C处的场强大小为E C=30 N/CB.C处的场强大小为E C=20 N/CC.若要使E B=0,可在C处放一个–Q的点电荷D.把q=10–9 C的点电荷放在C点,则其所受电场力的大小为1.5×10–8 N4.如图所示,是电场中某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点。
下列说法正确的是A.b点的场强较小B.b点的场强较大C.同一个检验点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时所受电场力大D.同一个检验点电荷放在b点所受的电场力比放在a点时所受电场力大5.(2018·辽宁省庄河市高级中学)如图所示,空间有两个等量的正点电荷,两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是A.场强B.场强C.电势D.电势6.如图所示,真空中仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b 两点电场强度相同的是7.(2018·天津市河西区高三三模)如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时,在圆心O产生的电场强度大小为E。
人教版高中物理选修3-1第一章第3节电场强度(含解析).docx
高中物理学习材料桑水制作电场强度一课一练一、单项选择题1.下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )解析:选C.A图中,A、B两点场强大小相等,方向不同,B图中,A、B两点场强的方向相同,但大小不等,C图中是匀强电场,则A、B两点场强大小、方向相同;D图中A、B 两点场强大小、方向均不相同.故选C.2.一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F,这点的电场强度为E,在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )解析:选D.电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关,A、B错误;检验电荷在该点受到的电场力F=Eq,F正比于q,C错误,D正确.故选D.3.(2014·华南师大附中高二检测)如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右解析:选B.等量异种电荷电场线分布如图甲所示,由图中电场线的分布可以看出,从A 点到O点,电场线由疏到密;从O点到B点,电场线由密到疏,所以沿点A、O、B,电场强度应先由小变大,再由大变小,方向为水平向右,如图乙所示.由于电子做匀速直线运动,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反,电子受到电场力方向水平向左,且沿点A 、O 、B 运动的过程中,电场力由小变大,再由大变小,故另一个力的方向应水平向右,其大小应先变大后变小,故选B.4.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ,已知质点的速率是递减的.关于b 点电场强度E 的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)( )解析:选D.由a 至c 的弯曲情况可知受力方向指向图中虚线的右下方,b 点的速度方向v b 如图,由a 至c 速率递减可知受力方向如图中F ,α角大于90°,因为电荷为负,故场强方向应与F 反向,故选D.5.(2014·沈阳二中高二期中)如图所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上两点.若带电粒子运动中只受电场力作用,根据此图不可以做出的判断是( )A .带电粒子所带电荷的符号B .带电粒子在a 、b 两点的受力方向C .带电粒子在a 、b 两点的加速度何处大D .带电粒子在a 、b 两点的加速度方向解析:选A.如图所示,由于带电粒子在电场力作用下做曲线运动,所以电场力应指向轨迹的凹侧,且沿电场线,即沿电场线向左,B 正确;由于电场线方向未知,故不能确定带电粒子的电性,A 错误;加速度由电场力产生,由于a 处电场线较b 处密,所以a 处电场强度大,由E =F q知,带电粒子在a 处受电场力大,故加速度大,且方向与电场力方向相同,C 、D 正确.故选A.6.如图所示,电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有( )A .体中心、各面中心和各边中点B .体中心和各边中点C .各面中心和各边中点D .体中心和各面中心解析:选D.根据点电荷场强公式E =kQ r2及正方体的对称性可知正方体内中心点及各面的中心点处场强为零,故选D. 7.(2014·温州十校联考)如图所示,在正方形的四个顶点各放一电荷量均为Q 的点电荷(电性如图所示),a 、b 、c 、d 是正方形边长的中点,则以下说法中错误的是( )A .a 、b 、c 、d 四点的场强相同B .a 、c 两点的场强一定等大且反向C .b 、d 两点的场强一定等大且反向D .e 点的场强一定为零解析:选A.根据放置的电荷的位置和对称性可知,a 、b 、c 、d 四个点场强大小相等,但方向不同,A 错误;由对称性知,a 、c 两点和b 、d 两点的场强大小相等、方向相反,B 、C 正确;同理,由对称性知e 点的场强为零,D 正确.故选A.8.如图所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠MOP =60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为E 1;若将N 点处的点电荷移到P 点,则O 点的场强大小变为E 2,E 1与E 2之比为( )A .1∶2B .2∶1C .2∶ 3D .4∶ 3 解析:选B.依题意,每个点电荷在O 点产生的场强为E 12,则当N 点处的点电荷移至P 点时,O点场强如图所示,合场强大小为E 2=E 12,则E 1E 2=21,故选B.9.(2014·山西忻州期中)如图甲所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),O 、A 、B 为x 轴上三点.放在A 、B 两点的检验电荷受到点电荷Q 的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图乙所示.以x 轴的正方向为电场力的正方向,则下列说法错误的是( )A .点电荷Q 一定为正电荷B .点电荷Q 在AB 之间C .A 点的电场强度大小为2×103N/CD .同一电荷在A 点所受的电场力比B 点的大解析:选A.由题图可知,A 、B 都是过原点的倾斜直线,由场强的定义式可知,其斜率的绝对值为各点的场强大小,则E A =4×10-32×10-6N/C =2×103N/C ,E B =2×10-34×10-6N/C =0.5×103N/C=E A4,同一电荷在A 点所受的电场力比B 点的大,由A 、B 两点所放的检验电荷电性相反而所受电场力方向相同,可得A 、B 两点电场强度方向相反,则点电荷Q 在AB 之间,且为负电荷,故本题应选A.☆10.真空中相距为3a 的两个点电荷M 、N ,分别固定于x 轴上x 1=0和x 2=3a 的两点上,在它们连线上各点场强随x 变化关系如图所示,以下判断正确的是( )A .点电荷M 、N 可能为同种电荷B .点电荷M 、N 一定为异种电荷C .点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2∶1D .点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为4∶1解析:选D.从场强E 随x 的变化关系图象可以看出,x =2a 处的场强为零,在0~2a 范围内场强为正,2a ~3a 范围内场强为负,根据场强叠加原理可知,点电荷M 、N 为同种电荷,选项A 、B 错误;设点电荷M 的带电荷量为q 1,点电荷N 的带电荷量为q 2,x =2a 处的场强为E =k q 1(2a )2-k q 2a2=0,解得:q 1∶q 2=4∶1,选项C 错误,选项D 正确.二、非选择题 11.如图所示,空间中A 、B 、C 三点的连线恰构成一直角三角形,且∠C =30°,AB =L ,在B 、C 两点分别放置一点电荷,它们的电量分别是+Q 与-Q (静电力常量为k ).求斜边AC 的中点D 处的电场强度.解析:连接BD ,三角形ABD 为等边三角形,可得BD =CD =AB =L .点电荷+Q 与-Q 在D 处产生的场强大小均为E 1=k QL2,方向如图所示,二者之间夹角大小为60°.据电场的叠加原理可知,D 处的电场强度为这两个场强的矢量和,可解得E =2E 1cos 30°=2×kQ L 2×32=3kQL2,方向水平向右.答案:3kQL2,方向水平向右12.在场强为E 的匀强电场中,取O 点为圆心,r 为半径作一圆周,在O 点固定一电荷量为+Q 的点电荷,a 、b 、c 、d 为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷+q 放在d 点恰好平衡时(如图所示).(1)匀强电场场强E 的大小,方向如何?(2)检验电荷+q 放在点c 时,受力F c 的大小、方向如何? (3)检验电荷+q 放在点b 时,受力F b 的大小、方向如何?解析:(1)由题意可知:F 1=k Qq r2,F 2=qE 由于F 1=F 2,所以qE =k Qq r 2,E =k Q r2 匀强电场方向沿db 方向. (2)检验电荷放在c 点:E c =E 21+E 2=2E =2k Q r2所以F c =qE c =2kQq r 2方向与ac 方向成45°角斜向下(如图所示). (3)检验电荷放在b 点:E b =E 2+E =2E =2k Qr 2所以F b =qE b =2k Qqr2,方向沿db 方向.答案:(1)k Qr2,方向沿db方向(2)2kQqr2,方向与ac方向成45°角斜向下(3)2kQqr2,方向沿db方向。
人教版高中物理必修三电场电场强度课后习题答案及解析
5.某一区域的电场线分布如图 9.3-11所示。
A、B、C 是电场中的三个点。 (1)哪一点的电场强度最强?哪一点的电场 强度最弱? (2)画出各点电场强度的方向。 (3)把负的点电荷分别放在这三个点,画出 它所受静电力的方向。
7.如图 9.3-13,真空中有两个点电荷,Q1 为4.0×10-8 C、Q2 为 − 1.0×10-8 C,分别固定 在 x 轴的坐标为 0 和 6 cm 的位置上。
(1)x 轴上哪个位置的电场强度为 0? (2)x 轴上哪些位置的电场强度的方向是沿 x 轴的正方向的?
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解析:(1)B 点的电场强度最强, C 点的电场强度最弱; (2)如图所示; (3)如图所示
6.用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球,小球质量为 1.0×10-3 kg,所 带电荷量为 2.0×10-8 C。现加水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直 方向夹角为 30°(图 9.3-12)。求匀强电场的电场强度。
人教版高中物理必修三
电场 电场强度
课后习题答案及解析
根据电场强度定电场和磁场,还有重力场。地 球附近的物体就处在地球产生的重力场中。仿照电场强度的定义,你 认为应该怎样定义重力场强度的大小和方向?
4.有同学说,电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨 迹。这种说法对吗?试举例说明。
高三物理电场强度试题答案及解析
高三物理电场强度试题答案及解析1.如图所示,正对的平行板(矩形)电容器充电结束后保持与电源连接,电源电压恒为U,板长为l,带电油滴在极板间静止。
现设法先使油滴保持不动,上极板固定,将下极板水平向右平移l/4后再由静止释放油滴,则A.油滴将向上做匀加速直线运动B.电容器所带电荷量减小C.极板间的场强减小D.电容器储存的电场能增大【答案】B【解析】电容器一直与电源相连,则极板两端的电压不变;当下极板水平向右平移l/4时,极板间距不变,由U=Ed可得,两板间电场强度不变,则电荷受到的电场力不变,故油滴将仍不动;故AC错误;由电容的决定式可得,C减小,则由Q=UC可知,电容器两端所带电量将减小,电场能在减小;故D错误;B正确;故选:B.【考点】电容器;电场强度。
2.如图的电路可将声音信号转化为电信号,该电路中,b是固定不动的金属板,a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜,a、b构成了一个电容器,且通过导线与恒定电源两极相接.若声源s做简谐运动,则a振动过程中()A.a、b板之间的电场强度不变B.a、b板所带的电荷量不变C.a板向右位移最大时,电容器电容最大D.电路中始终有方向不变的电流【答案】C【解析】a、b间电压不变,a振动过程中,板间距离周期性变化,则由公式分析得知,a、b板间的电场强度也会周期性变化,故A错误;a振动过程中,a、b间电压不变,由公式分析得知,a、b 板所带的电量会周期性变化.故B错误;a向右的位移最大时,a、b 板间的距离最小,则a、b构成的电容器的电容最大,故C正确;a 振动过程中,a、b 板所带的电量会周期性变化,电容器放电和充电周期性交替产生,所以灵敏电流计中电流的方向也会周期性变化,故D错误。
【考点】电容器的电容;电场强度;振荡电路。
3.有两根无限长的均匀带电绝缘细杆,A1B1带正电,A2B2带负电,单位长度所带电荷量的数值相等.现将两杆正交放置(杆上电荷不会移动)如图所示,图中O为两杆的交点,并取O点作为电势的零点。
2019_2020学年高中物理第一章静电场第3节电场电场强度和电场线练习(含解析)教科版选修3_1
第3节 电场 电场强度和电场线一、单项选择题1.电场中有一点P ,下列说法中正确的是( )A .若放在P 点的电荷量减半,则P 点的场强减半B .若P 点没有放电荷,则P 点场强为零C .P 点场强越大,则同一电荷在P 点受到的电场力越大D .P 点的场强方向与放在该点的电荷所受电场力方向相同解析:对电场中某一确定的点来说场强是不变的,与是否放置检验电荷或者检验电荷的电荷量是否变化没有关系,故A 、B 均错误;正电荷所受电场力方向与场强方向相同,负电荷所受电场力方向与场强方向相反,因不知电荷的电性,故D 错误;由公式F =qE 知C 正确. 答案:C2.真空中,A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ,则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )A .3∶1B .1∶3C .9∶1D .1∶9解析:由真空中点电荷场强公式E =kQ r 2可知,E A ∶E B =kQ r 2∶kQ (3r )2=9∶1,故选项C 正确. 答案:C3.关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系,下列说法正确的是( )A .带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同B .带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合C .带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合D .带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合解析:正电荷加速度方向与电场线的切线方向相同,负电荷则相反,故A 错.带电粒子的运动轨迹由粒子在电场中运动的初速度方向和受力情况来决定,若带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,且电场线为直线,其轨迹一定与电场线重合;若电场线为曲线,如图所示,在A 点的正电荷,其加速度沿电场力的方向,即电场线的切线方向,它只要运动就会离开它所在的电场线,所以它不会沿电场线运动,故B 、C 不正确,D 正确.答案:D4.在电场中的A 、B 两处分别引入不同的检验电荷q ,得到检验电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图所示,则( )A .E A >E BB .E A <E BC .E A =E BD .不能判定E A 、E B 的大小解析:根据电场强度的定义式E =F q,电场强度与图中图线的斜率相对应,故E A >E B ,A 项正确.答案:A5.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—时间图像如图所示.则这一电场可能是( )解析:由图像可知,微粒在做减速运动,且加速度增大,故E A <E B ,电场方向由A →B ,故选A.答案:A二、多项选择题6.关于电场线的性质,以下说法正确的有( )A .电场线是电荷在电场中的运动轨迹B .电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小C .电场线的箭头方向表示场强减弱的方向D .空间中两条电场线不能相交解析:电场线是为了形象地描述电场的强弱及方向而引进的假想线,它一般不与电荷的运动轨迹重合,A 错误,B 正确;电场线的箭头方向表示场强的方向,C 错误;由于电场的具体方向与电场线上某点的切线方向相同,若两条电场线相交,则在该点可以作出两条切线,表明该点的电场不唯一,这与实际不符,D 正确.答案:BD7.如图所示,在两个等量异号的点电荷连线的中垂线上有与连线中点O 等距离的两点a 、b ,在连线上有距中点O 等距离的两点c 、d ,则下列场强大小关系式正确的是( )A .E a =E bB .E a =E O =E bC .E c =E dD .E c >E O >E d解析:根据E =k Q r 2可知,点电荷在a 、b 两点的场强大小相等且合场强方向均垂直a 、b 连线向右,A 正确;c 、d 两点场强相等且方向由c 指向d ,C 正确;由等量异种点电荷的分布特点知E c =E d >E O ,E a =E b <E O ,B 、D 均错.答案:AC8.如图甲所示中,AB 是一个点电荷形成的电场中的一条电场线,图乙则是放在电场线上a 、b 处的检验电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数图像(F q 图像),指定电场方向由A 指向B为正方向,由此可以判定( )A .场源可能是正电荷,位置在A 侧B .场源可能是正电荷,位置在B 侧C .场源可能是负电荷,位置在A 侧D .场源可能是负电荷,位置在B 侧解析:由F =qE 和图乙知,q 相同时b 点电场力较大,故场源电荷位置在B 侧,由于检验电荷电性不确定,故选B 、D.答案:BD9.如图所示,M 、N 为两个带电荷量相等的正点电荷,在其连线的中垂线上的P 点放置一个静止的点电荷q (负电荷),不计重力,下列说法错误的是( )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,速度越来越小C .点电荷运动到O 点时加速度为零,速度达到最大值D .点电荷超过O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到速度为零解析:由等量同种电荷电场线的分布可知在两电荷连线的中垂线上,从无穷远到O 点,电场强度先增大后减小,速度一直增大,到达O 点达到最大,超过O 点后,电场强度先增大后减小,加速度先增大后减小,速度一直减小,故A 、B 、D 错,C 对. 答案:ABD三、非选择题10.N (N >1)个电荷量均为q (q >0)的小球,均匀分布在半径为R 的圆周上,如图所示,若移去位于圆周上P 点的一个小球,则圆心O 点处的电场强度大小为__________,方向__________.(已知静电力常量为k )解析:根据对称性可知,均匀分布在半径为R 的圆周上带电小球在圆心O 处的合场强E =0,那么移去位于圆周上P 点的一个小球后,圆心O 处的场强与P 电荷在圆心O 处产生的场强大小相等、方向相反,即大小为kq R 2,方向沿OP 指向P 点. 答案:kq R 2 沿OP 指向P 点 11.密立根设计的测量电荷量的装置如图所示.一个很小的带电油滴悬在场强为E 的电场中,调节E ,使作用在油滴上的电场力与油滴的重力平衡.如果E =1.92×105 N/C ,油滴受到的重力G =2.84×10-13 N ,求油滴的电荷量.解析:油滴在电场力和重力作用下平衡,有qE =G由此得q =G E =2.84×10-131.92×105C≈1.48×10-18 C. 答案:1.48×10-18 C12.如图所示,正电荷Q 放在一匀强电场中,在以Q 为圆心、半径为r的圆周上有a 、b 、c 三点,将检验电荷q 放在a 点,它受到的电场力正好为零,则匀强电场的大小和方向如何?b 、c 两点的场强大小和方向如何?解析:根据题意可知,Q 在a 点的场强和匀强电场的电场强度大小相等方向相反,所以匀强电场的电场强度大小为E =kQ r 2,方向向右.在b 点,两个电场的电场强度合成可得E b =2kQ r 2,方向向右. 在c 点,两个电场的电场强度合成可得E c =2kQ r 2,方向指向右上方,与ab 连线成45°角.答案:kQ r 2,方向向右 E b =2kQ r2,方向向右 E c =2kQ r2,方向指向右上方,与ab 连线成45°角。
2019_2020学年高中物理第一章3第3节电场强度练习(含解析)新人教版选修3_1
电场强度(建议用时:40分钟)【A组基础巩固】1.四种电场的电场线如图所示.一正电荷q仅在静电场力作用下由M点向N点做加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的( )解析:选D.由正电荷q仅在静电力的作用下由M点向N点做加速运动,故由M向N的方向为电场线的方向,故B错误;加速度越来越大,即电场线越来越密,故A、C错误,D正确.2.(多选)(2019·湖南邵阳期中)一个检验电荷q在电场中某点受到电场力F,该点的电场强度为E,下图中能正确表示q、F、E三者关系的是( )解析:选CD.由F=qE知,某点的电场强度一定,F与q成正比,故A错误;因为电场中的电场强度与放入电场中电荷的电荷量无关,由场源电荷决定,所以电场强度不随q、F的变化而变化,故B错误,C正确;由F=qE知,检验电荷q一定,F与E成正比,故D正确.3.(多选)(2019·广东汕头期中)在电场中的某点放了一个正电荷,受到的电场力向左,若放了负电荷,受到电场力向右,则下列说法正确的是( )A.放正电荷时,该点电场强度方向向左B.放负电荷时,该点电场强度方向向右C.若放中性的物体,则电场力为0D.若放中性的物体,则电场强度为0解析:选AC.电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同,所以电场强度方向向左,所以放入正电荷和负电荷时,该点的电场强度均向左,故A正确,B错误;若放中性的物体,则电场力为0,选项C正确;电场强度由场源电荷决定,与试探电荷无关,若放中性的物体,电场同样存在,电场强度不为零,故D错误.4.如图所示,在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标出,则下列四个选项中,正方形中心处电场强度最大的是( )解析:选B.根据点电荷电场强度公式E =kQ r 2,结合矢量合成法则,A 图中两个负电荷在正方形中心处电场强度为零,两个正点电荷在中心处电场强度为零;B 图中正方形对角线异种电荷的电场强度,即为各自点电荷在中心处相加,因此此处的电场强度大小为22kQ r 2;C 图中正方形对角线的两负电荷的电场强度在中心处相互抵消,而正点电荷在中心处,叠加后电场强度大小为kQ r 2;D 图中根据点电荷电场强度公式,结合叠加原理,则有在中心处的电场强度大小为2kQ r 2,故选B. 5.两点电荷形成电场的电场线分布如图所示,A 、B 是电场线上的两点,下列判断正确的是( )A .A 、B 两点的电场强度大小不等,方向相同B .A 、B 两点的电场强度大小相等,方向不同C .左边电荷带负电,右边电荷带正电D .两电荷所带电荷量相等解析:选C.电场线的疏密代表电场强度的强弱,电场线越密,代表电场越强,电场方向为电场线的切线方向,故从图中可以看出A 点、B 点电场强度大小和方向均不同,故A 、B 错误;电场线从正电荷指向负电荷,故C 正确;右边电荷周围的电场线密集,故此电荷的电荷量较大,故D 错误.6.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M 点以相同速度垂直于电场线方向飞出a 、b 两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则( )A .a 一定带正电,b 一定带负电B .a 的速度将减小,b 的速度将增加C .a 的加速度将减小,b 的加速度将增加D .两个粒子的动能,一个增加一个减小解析:选C.物体做曲线运动,所受力的方向指向轨道的内侧,由于电场线的方向不知,所以粒子带电性质不确定,故A 错误;物体做曲线运动,所受力的方向指向轨道的内侧,从图中轨道变化来看速度与力方向的夹角小于90°,所以电场力都做正功,动能都增大,速度都增大,故B 、D 错误;电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,所以a 受力减小,加速度减小,b 受力增大,加速度增大,故C 正确.7.(2019·青海西宁四中期中)如图所示,在水平向右、大小为E 的匀强电场中,在O 点固定一电荷量为Q 的正电荷,A 、B 、C 、D 为以O 为圆心、半径为r 的同一圆周上的四点,B 、D 连线与电场线平行,A 、C 连线与电场线垂直.则( )A .A 点的电场强度大小为E 2+k 2Q 2r 4 B .B 点的电场强度大小为E -k Q 2r4 C .D 点的电场强度大小不可能为0D .A 、C 两点的电场强度相同解析:选A.正点电荷Q 在A 点的电场强度大小E ′=kQ r 2,而匀强电场在A 点的电场强度大小为E ,因方向相互垂直,根据矢量的合成法则,则有A 点的电场强度大小为E 2+k 2Q 2r 4,故A 正确;同理,点电荷Q 在B 点的电场强度的方向与匀强电场方向相同,因此B 点的电场强度大小为E +kQ r2,故B 错误;点电荷Q 在D 点的电场强度的方向与匀强电场方向相反,当两者大小相等时,则D 点的电场强度大小可以为零,故C 错误;根据矢量的合成法则,结合点电荷电场与匀强电场的方向,可知,A 、C 两点的电场强度大小相等,而方向不同,故D 错误.8.(多选)(2019·广东汕头期中)下列图中,绝缘细绳一端固定在天花板,一端系一质量为m 的带正电小球,为了使小球能静止在图中所示位置,可加一个与纸面平行的匀强电场,所加电场方向可能是( )解析:选BCD.A 图中,小球带正电,电场强度方向水平向左,带电小球所受的电场力水平向左,则小球不可能静止在图示位置,故A 错误;B 图中,小球带正电,电场强度方向水平向右,带电小球所受的电场力水平向右,则小球可能静止在图示位置,故B 正确;C 图中小球受电场力方向斜向右上方,向下的重力及向左上方的细线的拉力,三力可能平衡,选项C 正确;D 图中,电场方向向上,当qE =mg ,小球能静止在图中位置,故D 正确.【B 组 素养提升】9.(2019·江西玉山一中期中)在一半径为R 的圆周上均匀分布有偶数N 个带电小球(可视为质点)无间隙排列,其中A 点的小球带电荷量为+2q ,其余小球带电荷量为+q ,此时圆心O 点的电场强度大小为E ,现仅撤去A 点的小球,则O 点的电场强度大小为( )A .EB.E 2C.E 3D.E 4 解析:选A.假设圆周上均匀分布的都是电荷量为+q 的小球,由于圆周的对称性,根据电场的叠加原理知,圆心O 处电场强度为0;现在A 处放置+2q 的小球,此时圆心O 点的电场强度大小等效于A 点处电荷量为+q 的小球在O 点产生的电场强度,所以此时有E =k q r 2,方向水平向左;现仅撤去A 点的小球,剩余小球在O 点的电场强度与A 点放置+q 产生的电场强度大小相等、方向相反,即E ′=k q r 2=E ,方向向右,故选项A 正确,选项B 、C 、D 错误.10.(2019·杭州期末)如图所示,真空中有两个点电荷Q 1=+1.0×10-8 C 和Q 2=+4.0×10-8 C ,分别固定在x 坐标轴上的x =0和x =6 cm 的位置,则下列说法正确的是( )A .在x 轴上有两个电场强度为0的点B .在x =1.2 cm 处电场强度为0C .在x 轴上的x <6 cm 的区域电场强度沿着x 的负方向D .在x 轴上的x >6 cm 的区域电场强度沿着x 的正方向解析:选D.电场强度为零时,两个点电荷在该处产生的电场强度大小相等、方向相反.由于两个点电荷都带正电,电荷量不等,由E =k Q r 2知,在x 轴上有一个电场强度为0的点,该点在x 轴上两个点电荷之间靠近Q 1的位置,故A 错误;设电场强度为0的点坐标为x ,则有k Q 1x 2=k Q 2(0.06-x )2,可得 x =0.02 m =2 cm ,故B 错误;根据电场的叠加原理知,在x 轴上的2 cm <x <6 cm 和x <0的区域,电场强度沿着x 的负方向,在0<x <2 cm 的区域,电场强度沿着x 的正方向,故C 错误;根据电场的叠加原理知,在x 轴上的x >6 cm 的区域电场强度沿着x 的正方向,故D 正确.11.(2019·甘肃镇原二中期中)如图所示,用细线将质量m =4×10-3kg 的带电小球悬挂在天花板上,空间中存在方向水平向右,大小E =1×104 N/C 的匀强电场,小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°,g 取10 m/s 2.(1)求小球的带电荷量;(2)求细线的拉力.解析:(1)小球受到的电场力方向向右,与电场强度方向相同,所以小球带正电.对小球,在如图所示力的作用下处于平衡状态.由平衡条件得:qE =mg tan θ得:q =mg tan θE =4×10-3×10×0.751×104 C =3×10-6 C.(2)由平衡条件有:F T cos θ=mg得细线的拉力为:F T =mgcos θ=4×10-3×100.8N =5×10-2 N. 答案:(1)3×10-6 C (2)5×10-2 N12.在一个点电荷Q 的电场中,Ox 坐标轴与它的一条电场线重合,如图甲所示坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为2.0 m 和5.0 m .放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x 轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图象如乙图中直线a 、b 所示,放在A 点的电荷带正电,放在B 点的电荷带负电.求:(1)B 点的电场强度的大小和方向.(2)试判断点电荷Q 的电性,并说明理由.(3)点电荷Q 的位置坐标.解析:(1)由图可知,B 点的电场强度E B =F q=2.5 N/C ,方向指向x 轴负方向.同理A 点的电场强度E A =40 N/C ,方向指向x 轴正方向.(2)放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x 轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反.若点电荷在A 的左侧或在B 的右侧,正负电荷所受电场力方向不可能相同,所以点电荷Q 应位于A 、B 两点之间,根据正负电荷所受电场力的方向,知该点电荷带负电. (3)设点电荷Q 的坐标为x m ,由点电荷的电场E =k Q r 2,可知E B E A =(x -2)2(5-x )2=25400解得x =2.6(另解x =1舍去)所以点电荷Q 的位置坐标为2.6 m.答案:(1)2.5 N/C 方向指向x 轴负方向 (2)负电荷 理由:若点电荷在A 的左侧或在B 的右侧,正负电荷所受电场力方向不可能相同,所以点电荷Q 应位于A 、B 两点之间,根据正负电荷所受电场力的方向,知该点电荷带负电 (3)2.6 m。
电场强度练习题与答案解析
第3节电场强度1.下列说确的是A.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的电场强度,由电场本身的性质决定,与试探电荷在该点所受的静电力及带电荷量无关C.规定电场中某点的电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力的方向相同D.公式和对于任何静电场都是适用的2.(2018·省第一中学学考)在电场中某点放入正点电荷q,它受到的电场力方向向右。
当放入负点电荷q时,它受到的电场力方向向左。
下列说确的是A.该点放入正电荷时,电场方向向右,放入负电荷时,电场方向向左B.该点电场强度的方向向右C.该点放人2q的正点电荷时,电场强度变为原来的2倍D.该点不放电荷时,电场强度为零3.(2018·省市十五校联合体)如图所示,B为线段AC的中点,如果在A处放一个+Q的点电荷,测得B处的场强E B=60 N/C,则下列说确的A.C处的场强大小为E C=30 N/CB.C处的场强大小为E C=20 N/CC.若要使E B=0,可在C处放一个–Q的点电荷D.把q=10–9 C的点电荷放在C点,则其所受电场力的大小为1.5×10–8 N4.如图所示,是电场中某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点。
下列说确的是A.b点的场强较小B.b点的场强较大C.同一个检验点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时所受电场力大D.同一个检验点电荷放在b点所受的电场力比放在a点时所受电场力大5.(2018·省庄河市高级中学)如图所示,空间有两个等量的正点电荷,两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是A.场强B.场强C.电势D.电势6.如图所示,真空中仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b 两点电场强度相同的是7.(2018·市河西区高三三模)如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时,在圆心O产生的电场强度大小为E。
2021年高中物理 第一章 第3节 电场强度课时作业(含解析)新人教版选修3-1
2021年高中物理 第一章 第3节 电场强度课时作业(含解析)新人教版选修3-11.关于电场线的性质,以下说法正确的有( )A .电场线是电荷在电场中的运动轨迹B .电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小C .电场线的箭头方向表示场强减弱的方向D .空间中两条电场线不能相交解析:选BD.电场线是为了描述电场的强弱及方向的方便而引进的假想线,它一般不与电荷的运动轨迹重合,A 错误,B 正确.电场线的箭头方向表示场强的方向,C 错误.由于电场的具体方向与电场线上某点的切线方向相同,若两条电场线相交,则在该点可以作出两条切线,表明该点的电场不唯一,这与实际不符,D 正确.故选BD.2.(xx·大庆一中高二检测)电场中有一点P ,下列哪种说法是正确的( )A .若放在P 点电荷的电荷量减半,则P 点的电场强度减半B .若P 点没有试探电荷,则P 点电场强度为零C .P 点电场强度越大,则同一电荷在P 点所受电场力越大D .P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向解析:选C.为了知道电场中某点的电场强度,可以把一个试探电荷放入该点,其受到的电场力F 与自身的电荷量q 的比值F q可反映该点场强的大小,但该点的电场强度由电场本身决定,与试探电荷的电荷量多少、电性无关,A 、B 错误.由E =F q得F =Eq ,当q 一定时,E 越大,F 越大,C 正确.电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点时受到的电场力的方向,与负电荷受力的方向相反,D 错误.故选C.3.如图所示,在足够大的光滑绝缘水平面内固定有一带正电的电荷a (图中未画出),与a 带同种电荷的电荷b 仅在a 的库仑力作用下,以初速度v 0(沿MP 方向)由M 点运动到N 点,到N 点时速度大小为v ,且v <v 0,则( )A .b 电荷在M 点受力一定向左上方B .b 电荷在M 点受力一定向右下方C .a 电荷一定在虚线MP 上方D .a 电荷一定在虚线MP 下方解析:选AD.b 电荷运动轨迹向上弯曲,根据曲线运动特点可知,b 电荷在M 点受力一定向左上方,所以a 电荷一定在虚线MP 下方,选项A 、D 正确.4.如图所示,a 、b 是两个点电荷,它们的电量分别为Q 1、Q 2,MN 是ab 连线的中垂线,P是中垂线上的一点.能使P点场强方向指向MN的左侧的情况是( ) A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且数值Q1>Q2C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且数值Q1<Q2D.Q1、Q2都是负电荷,且数值Q1>Q2解析:选ACD.场强是矢量,场强的合成遵循平行四边形定则,由平行四边形定则可画出场强的矢量图,可知A、C、D正确.附加题5.(xx·北京东城区期末)A、B是一条电场线上的两个点,一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图象如图所示.则电场的电场线分布可能是图中的( )解析:选D.根据v-t图象,带电粒子的加速度逐渐增大,速度逐渐减小,选项D可能.6.地球是一个带电体,且电荷均匀分布于地球表面.若已知地球表面附近有一电量为2×10-4 C的正电荷受到4×10-3 N的电场力,且方向竖直向下,则地球带何种电荷?所带总电量为多少?(已知地球半径R=6.4×106m,k=9×109N·m2/C2)解析:地球所带电量可以认为集中于地球中心,设地球所带电量为Q,则地球表面附近的场强E=kQ R2①据场强定义知E=F q ②将k=9×109N·m2/C2,R=6.4×106 m,F=4×10-3 N,q=2×10-4 C代入①②,求得Q=9.1×104 C因正电荷受到的电场力竖直向下,故地球表面附近的电场方向竖直向下,即指向地心,地球带负电.答案:负电9.1×104 C39132 98DC 飜 %est36453 8E65 蹥24035 5DE3 巣22334 573E 圾@e<34836 8814 蠔21887 557F 啿40556 9E6C 鹬。
最新人教版选修3-1高中物理第一章第三节《电场强度》过关习题及答案
第三节电场强度一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)1.电场中A、B、三点的电场强度分别为:E A=-5、E=4、E= -1,则这三点的电场由强到弱B的顺序是()A AB B BA AB D AB2.由电场强度的定义式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E的方向与F的方向相同D E的大小可由F/q确定3.A为已知电场中的一个固定点,在A点放一电荷量为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B若在A点换上电荷量为2q的电荷,A点的电场强度将变为2E若A点移去电荷q,A点的电场强度变为零DA点电场强度的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关4.由电场强度的定义式E= F/q可知()A这个定义式只适于点电荷电场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 =中,是点电荷Q 2产生的电场在Q 1所在处的场强大小5.如图1所示是电场中某一条电场线,下列说法 中正确的是( ) AA 、B 两点电场方向相同BA 、B 两点电场大小关系是 E A >E B 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 6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 7.把质量为的点电荷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 点电荷的速度方向必定和它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它所在的电场线的切线方向在一直线上 8在电场中某点放一检验电荷,其电荷量为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 若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷,该点的场强就变为E/2若在该点放一个电荷量为-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相反的方向 D 若在该点放一个电荷量为的检验电荷,则该点的场强大小仍为E ,电场强图1度的方向也还是原的场强方向9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荷量B 在真空中,点电荷产生电场强度的表达式为,式中Q就是产生电场的点电荷所带电荷量在真空中E =,式中Q是试探电荷D上述说法都不对10当在电场中某点放入正点电荷时, 正点电荷受的电场力向右;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,该点才有场强该点场强方向一定向右D以上说法均不正确二、填空题(本题共2小题,每小题8分,共16分。
9.3 电场 电场强度(含教材课后题)-2024-2025学年高一物理同步精品课件及习题精练(含教材
第九章 第三节 电场 电场强度考点精讲与习题训练解析版考点一:电场强度的定义和单位【技巧与方法】(1)对公式E =Fq的理解公式E =Fq 适用于任何电场,电场强度的大小可以由该式计算,但某点的电场强度只由电场本身决定。
(2)对电场强度的理解①电场强度反映了电场具有力的性质。
②唯一性:电场中某点的电场强度E 是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,与是否放入试探电荷、放入试探电荷的电性、试探电荷的电荷量多少均无关。
电场中不同的位置,电场强度一般是不同的。
③矢量性:电场强度描述了电场的强弱和方向,其方向与在该点的正电荷所受静电力的方向相同,与在该点的负电荷所受静电力的方向相反。
【例1】在电场中某点放一电量为125.010C -⨯的负电荷,受到方向竖直向下、大小为83.010N -⨯的电场力,则该处的场强大小为________N/C ,方向_________; 【答案】 3610N/C ⨯ 竖直向上 【详解】[1][2]该处的场强大小为83123.010N5.0C 10C610N/F E q --⨯===⨯⨯ 负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反,则电场强度的方向竖直向上。
【针对训练1】关于场强的两个公式①F E q =,②2QE k r=,下列说法正确的是( ) A .公式①适用于任何电荷形成的电场B .公式①中,F 是放入电场中的点电荷受的电场力,q 是产生电场电荷的电量C .公式②只能在真空中适用且只能用于点电荷形成的电场D .公式②中,Q 是产生电场电荷的电量 【答案】ACD【详解】A .因公式①为电场强度的定义式,适用于任意电场,故A 正确;B .公式①中,q 为试探电荷的电量,即为放入电场中电荷的电量,而F 是放入电场中的电荷所受的力,故B 错误;C .公式②是由库仑定律得出的直空中点电荷周围的场强,故只能适用于真空中点电荷形成的电场,故C 正确;D .公式②中,Q 是场源电荷,r 是到场源电荷的距离,故D 正确。
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第3节电场强度
对电场强度的理解电场线
1.一个检验电荷q在电场中某点受到的静电力为F,这点的电场强度为E,在图中能正确反映q,E,F三者关系的是( D )
解析:电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受静电力无关,选项A,B错误;检验电荷在该点受到的静电力F=Eq,F正比于q,选项C错误,D正确.
2.(多选)关于电场线的说法正确的是( CD )
A.电场线的方向就是电荷受力的方向
B.正电荷只在静电力作用下一定沿电场线运动
C.电场线越密的地方,同一电荷所受静电力越大
D.静电场的电场线不可能是闭合的
解析:正电荷的受力方向沿着电场线的切线方向,负电荷的受力方向沿着电场线切线的反方向,并且电场线不一定和电荷运动轨迹重合,选项A,B错误;电场线的疏密程度表示电场强度大小,同一电荷所受静电力与电场强度成正比,选项C正确;静电场的电场线从正电荷(或无穷远)出发,终止于无穷远(或负电荷),且不闭合,选项D正确.
3.(2017·济南质检)如图所示为静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是( C )
A.这个电场可能是负点电荷的电场
B.这个电场可能是匀强电场
C.点电荷q在A点时受到的静电力比在B点时受到的静电力大
D.负电荷在B点时受到的静电力的方向沿B点切线BP方向
解析:负点电荷的电场线是自四周无限远处从不同方向指向负点电荷的直线,选项A错误;由于匀强电场的电场强度处处相同,它的电场线应该是处处疏密均匀且互相平行的直线,选项B错误;因为电场线越密的地方电场强度越大,即E A>E B,由F=Eq得F A>F B,选项C正确;因为B 点的电场强度方向是BP方向,而负电荷在B点受到的静电力的方向沿BQ方向,选项D错误.
点电荷的电场电场强度的叠加
4.(多选)如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线,若一带负电的粒子从B点运动到A点时,加速度增大而速度减小,则可判定
( BC )
A.点电荷一定带正电
B.点电荷一定带负电
C.点电荷一定在A的左侧
D.点电荷一定在B的右侧
解析:带负电的粒子从B点运动到A点时,速度减小,说明静电力方向沿A指向B方向,即电场强度方向是沿B指向A的方向.加速度增大,说明电场强度增大,则点电荷一定在A的左侧,并且一定带负电,选项B,C正确.
5.(2017·郑州质检)等量异种点电荷的连线和中垂线如图所示,现将一个带负电的检验电荷先从图中的a点沿直线移动到b点,再从b点沿直线移动到c点,则检验电荷在此全过程中( A )
A.所受静电力的方向不变
B.所受静电力的大小恒定
C.b点电场强度为0,电荷在b点受力也为0
D.在平面内与c点电场强度相同的点总共有四处
解析:根据电场的叠加原理,由于是等量异种电荷产生的电场,因此其连线和中垂线上的电场强度均相同,但连线的中点的电场强度是连线上的最小值、是中垂线上的最大值,故选项A正确,B,C错误;在平面内与c点电场强度相同的点与c点关于b点对称,因此只有一处,选项D错误.
6.(多选)在ab连线上固定两个点电荷,它们的电荷量分别为Q1,Q2,MN 是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点,其电场强度方向如图所示.则下列情况中可能正确的是( AB )
A.Q1,Q2都是正电荷,且Q1>Q2
B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|
C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2
D.Q1,Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|
解析:若Q1,Q2是等量的正电荷,则P点电场强度方向由O指向M,若Q1的电荷量大一些,则电场强度方向可能指向图示方向,选项A正确;若Q1,Q2是等量的异种电荷,且Q1是正电荷,Q2是负电荷,则P点电场强度方向水平向右,若Q1的电荷量大一些,则电场强度可能指向图示方向,则选项B正确;若Q1是负电荷、Q2是正电荷或者Q1,Q2都是负电荷无论电荷量大小怎样,电场强度均不可能满足图示方向,故选项C,D错误.
7.(2017·南通质检)如图(甲)所示,在一个点电荷Q形成的电场中, Ox坐标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2.0 m和5.0 m.放在A,B两点的试探电荷受到的静电力方向都跟x轴的正方向相同,静电力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图像如图(乙)中直线a,b所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.求:
(1)B点的电场强度的大小和方向;
(2)试判断点电荷Q的电性,并说明理由;
(3)点电荷Q的位置坐标.
解析:(1)由图可知,B点的电场强度大小为图线b的斜率,
即E B==2.5 N/C,方向指向x轴负方向.
同理A点的电场强度E A=40 N/C,方向指向x轴正方向.
(2)放在A,B两点的试探电荷受到的静电力方向都跟x轴的正方向相同,而正电荷所受静电力方向与电场强度相同,负电荷所受静电力方向与电场强度相反.若点电荷在A的左侧或在B的右侧,正、负电荷所受静电力方向不可能相同,所以点电荷Q应位于A,B两点之间,根据正、负电荷所受静电力的方向,知该点电荷带负电.
(3)设点电荷Q的坐标为x,由点电荷的电场E=k,
可知==
解得x=2.6 m.(另解x=1 m,舍去)
所以点电荷Q的位置坐标为x=2.6 m.
答案:(1)2.5 N/C,方向指向x负方向
(2)见解析
(3)x=2.6 m
两点的电场强度大小不等,方向相同
两点的电场强度大小相等,方向不同
因正电荷由M到N是加速运动,故说明电场线是由
则Q A和Q B一定是等量异种电荷
点的电场强度为零,
度大小为 E.
E。