2021新教材人教版高中物理必修第三册对应练习--3 电场 电场强度
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3电场电场强度
第1课时电场强度
基础过关练
题组一电场
1.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,它与其他物质一样,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,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用
D.电场是人为设想出来的,其实并不存在
2.关于电场概念的下列说法中正确的是()
A.电荷的周围有的地方存在电场,有的地方没有电场
B.电场只能存在于真空中,不可能存在于物体中
C.电场看不见、摸不着,因此电场不是物质
D.电荷间的相互作用是通过电场产生的
题组二电场强度
3.(2020福建福州高二上月考)下列关于电场强度的说法中,正确的是(易错)
知,电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受静电力F的大小成A.由公式E=F
q
正比,与电荷的电荷量q成反比
知,电场中某点的场强方向,就是置于该点的电荷所受静电力的方向B.由公式E=F
q
知,F是电荷q所受的静电力,E是电荷q产生的电场的场强
C.由公式E=F
q
D.由F=Eq可知,场强一定时,电荷所受静电力F的大小与电荷的电荷量q成正比
4.(2020山西晋中平遥二中高二上月考)电场中有一点P,则()
A.有可能该处场强不为零但置于该处的试探电荷所受静电力为零
B.若该处没有试探电荷,则该处场强为零
C.该处场强越大,同一试探电荷在该处所受静电力越大
D.该处的电场强度的方向就是放在该处的试探电荷所受静电力的方向
5.(2019江苏如皋高一下期末)在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电荷量为+3q的试探电荷,此时测得该点的场强()
A.大小为3E,方向和E相反
B.大小为E,方向和E相同
C.大小为3E,方向和E相同
D.大小为E,方向和E相反
6.(2020浙江温州高二上期中)真空中有一个电场,在其中某点放入电荷量为6.0×10-9C的点电荷,它受到的静电力为3.0×10-4N,则该点的电场强度的大小为()
A.5.0×104N/C
B.5.0×105N/C
C.2.0×10-5N/C
D.5.0×104C/N
7.(2019江苏盐城高一下期末)下图中能正确反映放在电场中某处的试探电荷所受静电力F与电荷量q之间的函数关系的是()
题组三点电荷的电场
8.(2019北京师大附中高一下期末)如图所示,a、b两点位于以负点电荷为球心的球面上,c点在球面外,则()
A.a点场强与b点场强相同
B.a点场强的大小比c点大
C.b点场强的大小比c点小
D.条件不足,无法判断a、b、c三点场强大小关系
9.(2019浙江湖州高一下期末)如图,O、A、B三点位于同一直线上,且OA=AB。
现在O点放置一点电荷,它在A点产生的电场强度大小为E,则它在B点产生的电场强度大小为()
A.E
4B.E
2
C.2E
D.4E
10.(2020北京石景山高三上期末)如图所示,真空中有带电荷量为Q 的点电荷位于某点P 处,已知点P 在M 、N 连线上且MP=3PN,则关于该点电荷在M 点和N 点产生的电场强度E M 和E N 的大小关系,正确的是( )
A.E M =3E N
B.E M =9E N
C.E M =13
E N D.E M =19
E N
11.(2020四川绵阳南山中学高二上月考)如图所示,有一均匀带电圆环,带电荷量为+Q,半径为R,圆心为O,放在绝缘水平桌面上,过O 点作一竖直线,在线上取一点A,使A 到O 的距离也为R,则A 点处的场强大小为( )
A.kQ
R 2 B.kQ 2R 2
C.
kQ 4R 2 D.√2kQ 4R 2
12.(2020江苏连云港东海二中高二上调研)在真空中O 点放一个电荷量Q=+1.0×10-9
C 的点电荷,直线MN 通过O 点,O 、M 的距离r=30 cm,在M 点放一个电荷量q=-1.0×10-10 C 的点电荷,如图所示。
(1)求M 处点电荷受到的作用力的大小和方向; (2)求O 处点电荷在M 点产生的场强的大小;
(3)拿走M 处点电荷后,O 处点电荷在M 点产生的场强多大?
(4)拿走M 处点电荷后,若在距M 点30 cm 的N 点再放置电荷量为-1.0×10-9 C 的点电荷,求M 点的场强。
题组四电场强度的叠加
13.(2019浙江嘉兴高一下期末)真空中有两个点电荷Q1=+4.0×10-8C和Q2=-
1.0×10-8C,分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上,则x轴上电场强度为零的位置是()
A.x=-6cm处
B.x=4cm处
C.x=8cm处
D.x=12cm处
14.(2020浙江湖州高二上期中)如图所示,真空中的一条水平直线上有A、B、C、D 四点,AB=BC=CD,只在A点放一电荷量为+Q的点电荷时,B点场强大小为E,若再将与A处点电荷等量异号的点电荷(电荷量为-Q)放在D点,则()
A.B点的场强大小为3E
4
,方向水平向右
B.B点的场强大小为10E
9
,方向水平向右
C.C点的场强大小为5E
4
,方向水平向右
D.BC线段中点的场强为零
15.如图所示,在边长为2l的等边三角形的三个顶点分别固定三个点电荷-q、+q、+q,静电力常量用k表示,则等边三角形的中心O点处电场强度大小为()
A.3kq
2l2B.6kq
l2
C.3kq
4l2
D.0
16.(2019安徽肥东二中高二期中)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。
能力提升练
题组一点电荷电场强度的计算及叠加
1.(2019广东潮州高二下期末,)下列四个选项中的各点电荷互不影响且所带电荷
量的绝对值均相同,电荷的电性以及在坐标系中的位置已经标出。
则坐标原点O处电场强度最大的是()
2.(2020湖北竹溪一中高二上期中,)如图所示,中子内有一个电荷量为+2
3
e的上夸
克和两个电荷量为-1
3
e的下夸克,三个夸克都分布在半径为r的同一圆周上,则三个夸克在圆心处产生的电场强度大小为(深度解析)
A.ke
r2B.ke
3r2
C.ke
9r2
D.2ke
3r2
3.(2018河南滑县第二高级中学高二期中,)如图所示,O是半径为R的正六边形外接圆的圆心,在正六边形的一个顶点放置一电荷量为+q的点电荷,其余顶点分别放置电荷量均为-q的点电荷。
则圆心O处的场强大小为()
A.kq
R2B.2kq
R2
C.3kq
R2
D.0
题组二非点电荷电场强度的计算及叠加
4.(2020广东揭阳惠来一中高二上期中,)下列选项中的各1
4
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1
4
圆环间彼此绝缘。
坐标原点O处电场强度最大的是()
5.(2019江西名校三模,)如图所示,正方形线框由边长为L的粗细均匀的绝缘棒组成,O是线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷,现在线框上侧中点A处取下足够
短的带电荷量为q的一小段,将其沿OA连线延长线向上移动L
2
的距离到B点处,若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变,则此时O点的电场强度大小为()
A.k q
L2B.k3q
2L2
C.k3q
L2D.k5q
L2
6.(2020江苏南京高三上月考,)电荷量为+Q的点电荷和接地金属板MN附近的电场线分布如图所示,点电荷与金属板相距为2d,图中P点到金属板和点电荷的距离均为d。
已知P点的电场强度为E0,则金属板上的电荷在P点处产生的电场强度E的大小为()
A.0
B.E0-kQ
d2
C.kQ
d2D.E0
2
第2课时电场线
基础过关练
题组一电场线的特点
1.(2020浙江温州高二上期中)关于电场和电场线,下列说法正确的是(深度解析)
A.电场和电场线都是客观存在的
B.没有画电场线的地方不存在电场
C.电场线的方向即带电粒子的运动方向
D.电场线越密,电场强度越大
2.(2020江西宜春宜丰中学高二上月考)(多选)下列关于电场线的说法中正确的是()
A.电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而假想的线
B.越靠近正点电荷,电场线越密,电场强度越大,越靠近负点电荷,电场线越稀,电场强度越小
C.相邻两条电场线间的空白处,电场强度必定为零
D.同一电场的电场线在电场中不相交
题组二几种特殊的电场线
3.(2020广西蒙山一中高二月考)如图所示,A、B为正点电荷形成的电场中的两点,下列说法正确的是()
A.A、B两点场强大小相等
B.A、B两点场强方向不相同
C.正点电荷在A点所受的静电力方向向右
D.负点电荷在B点所受的静电力方向向右
4.真空中,两点电荷A、B产生的电场的电场线分布如图所示。
下列说法正确的是()
A.A、B为等量同种电荷
B.O点的场强为0
C.O点的电场强度比P点的电场强度大
D.O点与P点的电场强度方向相同
5.(2019江苏连云港高二上月考)两平行带电金属板之间及周围的电场线分布如图所示,图中A、B两点的电场强度大小分别为E A和E B,则()
A.E A<E B,方向不同
B.E A<E B,方向相同
C.E A>E B,方向不同
D.E A>E B,方向相同
6.如图所示为一对不等量异种点电荷的电场线分布,下列说法正确的是()
A.Q1的电性无法确定
B.B处没画电场线,故B处电场强度为零
C.电子在A点受到的静电力大于在B点受到的静电力
D.电子在A点的加速度小于在B点的加速度
题组三匀强电场
7.(2020辽宁阜新二高高二上月考)如图所示是某匀强电场的电场线分布图,A是电场中的一点,下列判断中正确的是()
A.A点的电场强度方向向左
B.A点的电场强度方向向右
C.正点电荷在A点所受静电力的方向向左
D.正点电荷在此电场中所受静电力沿电场线方向逐渐减小
kg的带8.(2020河南创新发展联盟高二上月考)如图所示,用绝缘细线将质量m=√3
10
正电小球P悬挂于O点,空间中有电场强度大小E=1×104N/C、方向水平向右的匀强电场,小球静止时,细线与竖直方向的夹角θ=30°。
取g=10m/s2。
求:
(1)小球的电荷量q;
(2)细线的拉力大小F。
能力提升练
题组一利用电场线判断电场强度、静电力的大小
1.(2020广东第二师范学院番禺附中高二上期中,)如图所示是点电荷产生的电场中的一条电场线,下列说法正确的是()
A.A点的场强小于B点的场强
B.A点的场强大于B点的场强
C.A点的场强等于B点的场强
D.正电荷运动中通过A点时,所受静电力方向向右
2.()如图所示是电场中某区域的电场线分布,A、B是电场中的两点,则(深度解析)
A.正电荷在A点所受静电力方向必定与该点场强方向相反
B.同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大
C.B点的电场强度较大
D.A点的电场强度较大
题组二电场线与运动轨迹
3.(2019广东惠州惠东高级中学高二月考,)在点电荷形成的电场中,一电子的运动轨迹如图中虚线所示,其中a、b是轨迹上的两点,实线为电场线。
若电子在两点间运动的速度不断增大,则下列判断中正确的是()
A.形成电场的点电荷电性为正
B.电子的运动是匀变速曲线运动
C.电子一定是从a点运动到b点
D.电子一定是从b点运动到a点
4.(2020山东烟台一中高三上月考,)某静电场的电场线如图中实线所示,虚线是某个带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹,下列说法正确的是()
A.粒子一定带负电荷
B.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
C.粒子在M点的动能大于它在N点的动能
D.粒子一定是从M点运动到N点
题组三根据粒子运动情况判断电场线分布情况
5.(2020北京石景山高三上期末,)A、B是一条电场线上的两个点,一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v与时间t的关系图像如图所示,则此电场的电场线分布可能是()
6.(2019吉林长春外国语学校高二上月考,)如图1所示,A、B是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速度为零的电子,电子仅在静电力的作用下,从A点运动到B点,其速度随时间变化的规律如图2所示。
则()
A.电子在A、B两点受到的静电力满足F A<F B
B.A、B两点的电场强度满足E A>E B
C.场强方向为由A指向B
D.电场线的方向一定是由A指向B
题组四匀强电场与力学知识的综合应用
7.(2020重庆沙坪坝高三上月考,)如图所示,空间中存在一与水平方向成θ角斜向下的匀强电场,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为m,电荷量为q,平衡时绝缘细线与竖直方向夹角也为θ。
则E的大小为()
A.mgsinθ
q B.mgtanθ
q
C.mgcosθ
q D.mgsinθ
qcos2θ
8.(2020山西大同浑源七中高三上月考,)如图所示,质量为m、电荷量为+q的小球用绝缘细线悬挂,置于水平向左的匀强电场中,细线OA水平。
则下列判断中正确的是()
A.细线OA可能不受力
B.细线OB可能不受力
C.细线OA、OB对小球所施加的力的合力一定竖直向上
D.小球所受重力与静电力的合力一定沿BO方向
答案全解全析
3电场电场强度
第1课时电场强度
基础过关练
1.D一般来说物质有两种存在形式,一种是以实物的形式存在,一种是以场的形式存在,如重力场、磁场。
电场是电荷周围存在的一种特殊物质,电场对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫作静电力,电荷间的相互作用是通过电场发生的,选项A、B、C说法正确,D说法错误。
2.D电荷的周围所有的地方都存在电场,电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西,在真空中、物体中都能存在,选项A、B、C错误;电荷周围存在着由它产生的电场,处在电场中的其他电荷受到的作用力就是通过电场产生的,选项D正确。
是电场强度的定义式,E与F、q无关,不能说E与F成正比,与q成反比,选项A错误;电场中某点的场3.D E=F
q
强方向,就是置于该点的正电荷所受静电力的方向,而与置于该点的负电荷所受静电力的方向相反,选项B错误;
知,F是电荷q所受的静电力,E不是电荷q产生的电场的场强,而是场源电荷产生的电场的场强,选由公式E=F
q
项C错误;由E=F
得F=qE,可知E一定时,F与q成正比,选项D正确。
q
易错警示对电场强度的理解
场强是从力的角度反映电场本身性质的物理量,其大小、方向由电场本身决定,与放不放试探电荷以及放入的试探电荷的电性、电荷量的多少均无关。
电场中某一点的场强是唯一的,只决定于产生电场的电荷及空间位置,其中E=F
是场强的定义式,不能说E与F成正比,与q成反比。
q
4.C由公式F=qE知,若该处场强不为零,则置于该处的试探电荷所受静电力不可能为零,选项A错误;场强是由电场本身决定的,与试探电荷无关,P点有无试探电荷对P点场强没有影响,选项B错误;由公式F=qE知,P点的场强越大,则同一试探电荷在P点所受的静电力就越大,选项C正确;电场中某点的场强方向是放在该点的正电荷所受静电力的方向,与放在该点的负电荷所受静电力的方向相反,选项D错误。
5.B 电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,是试探电荷所受的静电力F 与试探电荷所带的电荷量q 的比值,由电场本身决定,与试探电荷的有无、电性、电荷量大小无关,故在该点放入电荷量为-q 的试探电荷时电场强度为E,改放电荷量为+3q 的试探电荷时电场强度大小仍为E,方向和E 相同,选项B 正确,A 、C 、D 错误。
6.A 根据E=F q 得,E=3.0×10-4
6.0×10-9 N/C=5.0×104 N/C,选项A 正确,B 、C 、D 错误。
7.B 根据电场强度由电场本身决定,与试探电荷无关,可知电场中某点的电场强度E 是一定的,由F=qE 知,E 一定,则F 与q 成正比,F-q 图线是过原点的倾斜直线,选项A 、C 、D 错误,B 正确。
8.B 设球的半径为r,r a =r b =r,根据点电荷周围电场强度的计算公式E=k Q r 2可知,a 点场强的大小和b 点场强大小相等,方向不同,而r c >r,所以a 、b 两点的场强的大小比c 点大,选项A 、C 、D 错误,B 正确。
9.A 设OA=L,根据点电荷周围电场强度的计算公式可知,在A 点产生的电场强度大小E=k Q
L 2,则在B 点产生的电场强度大小E'=k Q (2L)2=E 4,选项A 正确,B 、C 、D 错误。
10.D 根据点电荷的电场强度公式E=k Q r 2可知,E M ∶E N =r PN 2∶r MP 2=1∶9,选项D 正确,A 、B 、C 错误。
11.D 把均匀带电圆环看作无数个点电荷,各个点电荷在A 处产生的场强的水平分量相互抵消,只有沿竖直方向的分场强。
根据几何关系并结合点电荷场强公式可知,E=(√2R)2 cos 45°=√2kQ
4R 2,选项D 正确,A 、B 、C 错误。
12.答案 (1)1.0×10-8 N,方向由M 指向O (2)100 N/C
(3)100 N/C (4)200 N/C,方向由M 指向N
解析 (1)根据库仑定律有:F=k
Q|q|r 2=9.0×109×1.0×10-9×1.0×10-100.32 N=1.0×10-8 N,方向由M 指向O 。
(2)E=kQ r 2=9.0×109×1.0×10-9
0.32 N/C=100 N/C 。
(3)拿走M 处点电荷后,O 处点电荷在M 点产生的场强大小仍为100 N/C 。
(4)O 处电荷量为+1.0×10-9 C 的点电荷在M 点产生的场强大小为100 N/C,方向由O 指向M;
则N 处电荷量为-1.0×10-9 C 的点电荷在M 点产生的场强大小也为100 N/C,方向由M 指向N 。
根据矢量的合成法则,可知M 点的场强大小为200 N/C,方向由M 指向N 。
13.D x 轴上某点的电场强度是正电荷Q 1和负电荷Q 2在该处产生的场强的叠加,是合场强,可知若x 轴上某处场强为零,则正电荷Q 1和负电荷Q 2在该处产生的场强大小相等、方向相反。
电场强度为零的点不会在Q 1的左边,因为Q 1的电荷量大于Q 2,也不会在Q 1、Q 2之间,因为它们的电性相反,在Q 1、Q 2之间的任一位置,两点电荷产生的场强方向相同,所以只能在Q 2右边。
设该位置距Q 2的距离是L,则有k
Q 1(6+L)2=k Q 2L 2,解得L=6 cm,所以x 坐标轴上x=12 cm 处的电场强度为零,选项D 正确,A 、B 、C 错误。
14.C 设AB=BC=CD=r,只在A 点放一电荷量为+Q 的点电荷时,B 点场强大小为E,可知E=k Q r 2,若再将与A 处点电荷等量异号的点电荷-Q 放在D 点,则负电荷在B 点产生的场强大小E'=k
Q (2r)2=k Q 4r 2=E 4,方向水平向右,根据场强的叠加原理知,B 点的场强大小为:E B =E+E'=E+E 4=54E,方向水平向右,同理可知C 点场强大小也为54E,方向水
平向右,选项A 、B 错误,C 正确;A 点和D 点的点电荷在BC 中点产生的场强方向均向右,则该点合场强不为零,选项D 错误。
15.A O 点是三角形的中心,到三个点电荷的距离均为r=l cos30°=
2√33l;三个点电荷在O 点处产生的场强大小均为E 0=k q r 2,根据对称性和几何知识得知:两个+q 在O 点处产生的合场强为E 1=k q r 2,再与-q 在O 点处产生的场强
合成,得到O 点的合场强为E=E 1+E 0=2k q r 2=3kq 2l 2,选项A 正确,B 、C 、D 错误。
16.答案 4kq
L 2,方向沿O 、D 连线由O 指向D
解析 由对称性可知:A 、C 两点处的点电荷在中心O 点产生的场强等大反向,合场强为零;B 、D 两点处的点电荷在中心O 点产生的场强等大同向,O 点场强为B 、D 两点处的点电荷在中心O 点产生的合场强,故正方形中心O 点的场强大小为E=2kq
(√22L)2=4kq
L 2,方向沿O 、D 连线由O 指向D 。
能力提升练
1.B 设每个点电荷单独在O 点产生的场强大小为E,根据场强叠加原理,可知A 、C 两项中的O 点电场强度大小均为E,B 项中O 点电场强度大小为√2E,D 项中O 点电场强度为0,故B 项中O 点电场强度最大。
2.A 一个下夸克在圆心处产生的电场强度大小为E 1=
k 13e r 2=ke 3r 2,两个电荷量为-13e 的下夸克在圆心处产生的合场强大小为E 2=E 1=ke 3r 2,方向沿A →O 。
电荷量为+23e 的上夸克在圆心处产生的电场强度大小为E 3=k 23e r 2=2ke 3r 2,方向沿
A →O,所以三个夸克在圆心处产生的电场强度大小E=E 2+E 3=ke
r 2,方向沿A →O,选项A 正确。
方法技巧 求合场强的方法
一是弄清谁是场源电荷,有几个场源电荷;二是确定计算场源电荷在哪一点产生的场强,每一个场源电荷在该点产生场强的大小和方向是怎样的;三是明确场强是矢量,矢量的合成遵循平行四边形定则。
3.B 根据对称性,可知B 处和E 处点电荷在O 点处产生的场强大小相等、方向相反,相互抵消;同理C 处与F 处点电荷在O 点处产生的场强大小相等、方向相反,相互抵消,根据场强的叠加原理可知O 处的场强等于A 处和D 处两个点电荷在O 处产生的场强的叠加,因此O 处的电场强度大小为:E=E A +E D =k q R 2+k q R 2=2kq R 2,选项B 正确,A 、C 、D 错误。
4.B 由对称性可知,A 、C 图中O 点的场强大小相等,设为E,D 图中O 点场强为0,根据场强叠加原理可知B 图中O 点的场强大小为√2E,因此B 图中O 点场强最大,选项B 正确。
5.C 取下一小段后,线框上的电荷在O 点产生的场强等效于与A 点关于O 点对称的电荷量为q 的电荷在O 点产生的场强,故线框在O 点产生的场强为E 1=
kq (L 2)2=4kq L 2,方向沿OA 方向,B 点的电荷在O 点产生的场强为E 2=kq L 2,方向沿AO 方向,由场强的叠加原理可知O 点的电场强度大小E=E 1-E 2=3kq L 2,选项C 正确。
6.B 电荷量为+Q 的点电荷在P 点产生的场强大小为E 1=k Q
d 2,方向水平向右;根据场强的叠加原理可得:E 0=E 1+E,解得金属板上的电荷在P 点处产生的电场强度大小为E=E 0-k Q
d 2,选项B 正确,A 、C 、D 错误。
第2课时 电场线
基础过关练
1.D 电场是客观存在的一种特殊物质,电场线是为了形象地描述电场而假想的线,画电场线的地方有电场,未画电场线的地方可能也有电场,选项A 、B 错误;带电粒子的运动方向沿轨迹的切线方向,与电场线方向不一定相同,选项C 错误;电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线越密,电场强度越大,选项D 正确。
导师点睛 电场的特点
(1)电场虽然看不见、摸不着,但是电场跟由原子、分子组成的物质一样确实存在,而且具有能量等物质属性,故电场也是一种物质,只不过是一种特殊的物质。
(2)只要有电荷存在,在电荷的周围就一定存在着电场。
2.AD电荷周围存在电场,电场是一种客观存在的物质,而电场线是为了形象地描述电场而假想的线,实际上并不存在,选项A正确;无论是正点电荷产生的电场还是负点电荷产生的电场,越靠近场源电荷,电场线就越密,场强就越大,选项B错误;电场强度是电场本身的性质,与有无电场线无关,选项C错误;同一电场的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,选项D正确。
3.C电场线的疏密表示电场强度的大小,由题图知A点的场强大于B点的场强,选项A错误;A、B两点场强方向相同,选项B错误;正点电荷在A点所受的静电力方向向右,选项C正确;负点电荷在B点所受的静电力方向向左,选项D错误。
4.C根据电场线分布的特点:电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,可知A、B为等量异种电荷,选项A错误;两点电荷为等量异种电荷,因此根据场强的叠加原理可知,O点场强不为零,选项B错误;电场线的疏密表示电场强度的大小,由题图可知,O点处的电场线比P点处的密,所以O点的电场强度大于P点的电场强度,选项C正确;电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向,由题图可知,O点的场强方向与P点的场强方向不同,选项D错误。
5.C由题图可知A点处电场线比B点处密,则E A>E B,而电场中某点的场强方向为电场线在该点的切线方向,所以方向不同,选项C正确,A、B、D错误。
6.C根据电场线的特点可知Q1带正电,选项A错误;电场线实际并不存在,没有画出电场线的位置不代表没有电场,选项B错误;电场线越密的地方场强越大,越疏的地方场强越小,可知E A>E B,电子在A点受到的静电力大
于在B点受到的静电力,选项C正确;根据牛顿第二定律得a=F
m =Ee
m
,可知电子在A点的加速度大于在B点的加
速度,选项D错误。
7.B匀强电场中电场线的方向就是电场强度方向,所以A点场强方向向右,选项A错误,B正确;正点电荷在A 点所受静电力方向与该点的电场强度方向相同,即向右,选项C错误;由于是匀强电场,所以正点电荷在此电场中所受静电力不变,选项D错误。
8.答案(1)1×10-4C(2)2N
解析(1)小球受到的静电力方向向右,与场强方向相同,所以小球带正电。
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 tanθ
则q=mgtanθ
=1×10-4C
E
(2)由平衡条件有:F cosθ=mg
得细线的拉力F=mg
=2N
cosθ
能力提升练
1.D电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,由于只有一条电场线,无法得知电场线的疏密情况,所以不能判断场强的大小,选项A、B、C错误;由题图可以知道A点电场强度的方向向右,正电荷通过A点时,所受静电力方向与场强方向相同,向右,选项D正确。
2.C正电荷在A点所受静电力方向必定与该点场强方向一致,选项A错误;由题图可知,B点处电场线较密,电
场强度较大,而A点处电场线较疏,电场强度较小,选项C正确,D错误;B点的电场强度比A点大,同一点电荷在
B点受到的静电力较大,选项B错误。
方法技巧电场线问题处理技巧
(1)不论什么形状的电场线,都可以根据其疏密判断不同位置的场强的大小;(2)根据电场线上某点的切线方向可判断该点的场强方向;(3)一根电场线不能描述电场强度的大小;(4)不能说没有电场线的地方,电场强度为零。
3.D由于做曲线运动的物体所受合力指向曲线的内侧,所以电子在a、b两点受到的静电力沿电场线向左,电
场线方向向右,则形成电场的点电荷电性为负,选项A错误;由于电子受的静电力大小是变化的,且静电力的方向与速度方向不共线,所以电子的运动是非匀变速曲线运动,选项B错误;因电子在两点间运动的速度不断增大,则静电力做正功,故电子一定是从b点运动到a点,选项D正确,C错误。