(完整word版)高中物理——电场强度周练习题及答案
2019年高中物理教科版选修3-1教学案：第一章 第3节 电场 电场强度和电场线 Word版含答案
第3节电场__电场强度和电场线1．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．电场强度是用来描述电场的力的性质的物理量，其定义式为E＝F q。
3．电场强度是矢量，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。
4．电场线是为了形象描述电场而引入的假想的线，是由英国物理学家法拉第首先提出的。
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的方向。
5．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1．电场的概念与基本性质2．电场力电场对电荷的作用力。
3．静电场静止电荷周围产生的电场。
二、电场强度1．检验电荷和场源电荷 (1)检验电荷(2)场源电荷如果电场是由某个带电体激发产生的，那么该带电体所带的电荷称为场源电荷或源电荷。
2．电场强度(1)定义：放入电场中某处的检验电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值。
(2)公式：E ＝Fq 。
(3)单位：牛每库，符号N/C 。
(4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向相反。
3．真空中点电荷的场强 (1)大小：E ＝k Qr 2。
(2)方向①正点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线背离正电荷，如图1-3-1甲所示。
图1-3-1②负点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线指向负电荷，如图乙所示。
三、电场线 1．概念电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
2．特点(1)曲线上切线方向表示该点的场强方向。
(2)起始于正电荷(或无穷远)终止于负电荷(或无穷远)，电场线不闭合。
(3)任意两条电场线不相交。
(4)电场线的疏密表示场强的强弱。
(5)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，实际并不存在。
3．几种常见典型电场的电场线1．自主思考——判一判(1)在电场中的电荷，不论是静止的还是运动的，都受到电场力的作用。
高中物理选修3-1电场强度练习题测试题复习题
高二物理同步训练试题解析一、选择题1．关于电场线的叙述，下列说法正确的是()A．电场线是直线的地方一定是匀强电场B．电场线的方向就是带正电的试探电荷的运动方向C．点电荷只受电场力作用时，加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合D．画有电场线的地方有电场，没画电场线的地方就不存在电场答案：C2．一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()图1－3－14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．3．图1－3－15如图1－3－15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E A、E B表示A、B两处的场强，则()A．A、B两处的场强方向相同B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A＝E BC．电场线从A指向B，所以E A>E BD．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定解析：选AD.电场线的切线方向指场强方向，所以A对；电场线的疏密程度表示场强大小，只有一条电场线的情况下不能判断场强大小，所以B、C错误，D正确．4.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q，在A、B连线上，如图1－3－16所示，电场强度为零的地方在()图1－3－16A．A和B之间B．A的右侧C．B的左侧D．A的右侧及B的左侧解析：选C.因为A带正电，B带负电，所以只有在A右侧和B左侧两者产生的电场强度方向相反，因为Q A>Q B，所以只有B的左侧，才有可能E A与E B等大反向，因而才可能有E A和E B矢量和为零的情况．故正确答案为C.5.如图1－3－17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()图1－3－17A．该粒子带正电荷，运动方向为由a到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解析：选BD.由运动轨迹可判定电场力方向向左，则粒子应带负电，故A、C错；运动a→b 与b→a均有可能．故B、D对．6.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图1－3－18中虚线所示．不计粒子所受重力，则()图1－3－18A．粒子带正电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解析：选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左，粒子带负电，故A错；A→B电场强度变小，电场力变小，加速度变小，B对；粒子运动过程中，电场力与运动方向的夹角大于90°角，所以速率减小，故C对；若粒子的初速度为0，将沿电场线向左下侧运动，故D对．7.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1－3－19中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则()图1－3－19A．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的加速度将增大解析：选D.由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，A错；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．8．AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图1－3－20所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q()图1－3－20A．应放在A点，Q＝2qB．应放在B点，Q＝－2qC．应放在C点，Q＝－qD．应放在D点，Q＝－q解析：选C.由平行四边形定则得出＋q和－q在O点产生的合场强水平向右，大小等于其中一个点电荷在O点产生的场强的大小．要使圆心处的电场强度为零，则应在C点放一个电荷量Q＝－q的点电荷，故C选项正确．9．图1－3－21如图1－3－21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(a)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，电场强度应由小变大，再由大变小，方向为水平向右，如图(b)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，所以选项B正确．二、计算题10.如图1－3－22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．图1－3－22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 ＝2kq l 2/2＝4kql 2故正方形中心O 点的场强大小为E ＝4kql 2，方向沿OD 连线由O 指向D .答案：4kql2，方向沿OD 连线由O 指向D .11．如图1－3－23所示，两根长为L 的绝缘细线下端各悬挂一质量为m 的带电小球A 、B ，A 、B 带电荷量分别为＋q 和－q ，今加上匀强电场(方向水平向左)，场强为E ，使联结A B 的绝缘细线(长为L )拉直，并使两小球处于静止状态，E 的大小应满足什么条件？图1－3－23解析：B 球受力如图所示． 由于B 球静止，有⎩⎪⎨⎪⎧mg ＝F sin60°①qE ＝F cos60°＋k q 2L 2＋F T ② ①②式联立，并考虑到F T ≥0， 得E ≥mg 3q ＋kq L 2.答案：E ≥mg 3q ＋kq L2 12.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，如图1－3－24所示，请问：图1－3－24(1)小球带电荷量是多少？(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 sin θ＝qE ① F cos θ＝mg ②由①②得tan θ＝qE mg ，故q ＝mg tan θE .(2)由第(1)问中的方程②知F ＝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mgcos 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，当碰到金属极上时，它经过的位移为s ＝b sin θ，又由s ＝12at 2，t ＝2s a＝ 2b cos θg sin θ＝ 2bgcot θ. 答案：(1) mg tan θE(2) 2bgcot θ。
高中物理静电场练习题(含解析)
高中物理静电场练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格，以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。
许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活，下列物理量为量子化的是（ ）A ．一个物体带的电荷量B ．一段导体的电阻C ．电场中两点间的电势差D ．一个可变电容器的电容2．如图所示，+Q 为固定的正电荷，在它的电场中，一电荷量为+q 的粒子，从a 点以沿ab 方向的初速度v 0开始运动．若粒子只受电场力作用，则它的运动轨迹可能是图中的（ ）A ．ab 直线B ．ac 曲线C ．ad 曲线D ．ae 曲线 3．电荷量之比为1∶7的带异种电荷的两个完全相同的金属球A 和B ，相距为r 。
两者接触一下放到相距2r 的位置，则稳定后两小球之间的静电力大小与原来之比是（ ） A ．4∶7B ．3∶7C ．36∶7D ．54∶74．描述电场强弱的物理量是（ ）A ．电荷量B ．电场力C ．电场强度D ．电流强度 5．人体的细胞膜模型图如图a 所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d ，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b 所示，初速度可视为零的一价正钠离子仅在静电力的作用下，从图中的A 点运动到B 点，下列说法正确的是（ ）A ．A 点电势等于B 点电势B．钠离子的电势能增大C．若膜电位越小，钠离子进入细胞内的速度越大D．若膜电位增加，钠离子进入细胞内的速度更大6．如图所示为真空中正点电荷的电场线和等势面，实线为电场线，虚线为等势面，电场中有a、b、c三点。
下列关于各点电场强度E的大小和电势φ的高低说法正确的是（）A．Ea＝Eb B．Ea＞Ec C．φb＞φc D．φa＝φc7．两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示。
高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷练习(Word版 含答案)
高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷练习（Word 版 含答案）一、必修第3册 静电场及其应用解答题易错题培优（难）1．如图，ABD 为竖直平面内的绝缘轨道，其中AB 段是长为 1.25L m =的粗糙水平面，其动摩擦因数为0.1μ=，BD 段为半径R =0.2 m 的半圆，两段轨道相切于B 点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，电场强度大小3510/E V m =⨯。
一带负电小球，以速度v 0从A 点沿水平轨道向右运动，接着进入半圆轨道后，恰能通过最高点D 点。
已知小球的质量为22.010m kg -=⨯，所带电荷量52.010q C -=⨯，g 取10 m/s 2(水平轨道足够长，小球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)，求：（1）带电小球在从D 点飞出后，首次在水平轨道上的落点与B 点的距离； （2）小球的初速度v 0。
【答案】（1）0.4m ；（2）2.5m /s 【解析】 【详解】（1）对小球，在D 点，有：2Dv mg qE m R-=得：1m/s D v =从D 点飞出后，做平抛运动，有：mg qE ma -=得：25.0m/s a =2122R at =得：0.4t s =0.4m D x v t ==（2）对小球，从A 点到D 点，有：22011()2222D mg qE L mg R qE R mv mv μ---⋅+⋅=- 解得：0 2.5m/s v =2．万有引力和库仑力有类似的规律，有很多可以类比的地方。
已知引力常量为G ，静电力常量为k 。
（1）用定义静电场强度的方法来定义与质量为M 的质点相距r 处的引力场强度E G 的表达式；（2）质量为m 、电荷量为e 的电子在库仑力的作用下以速度v 绕位于圆心的原子核做匀速圆周运动，该模型与太阳系内行星绕太阳运转相似，被称为“行星模型”，如图甲。
已知在一段时间内，电子走过的弧长为s ，其速度方向改变的角度为θ（弧度）。
求出原子核的电荷量Q ；（3）如图乙，用一根蚕丝悬挂一个金属小球，质量为m ，电荷量为﹣q 。
高三电场力练习题
高三电场力练习题电场力是高中物理学习中的重要内容，对于学生来说，熟练掌握电场力的计算方法是很关键的。
下面我们来通过一些练习题来帮助大家更好地理解和应用电场力的知识。
1. 两个等量的正电荷A和B，它们之间的距离为r，若它们之间的电场力为F，那么当它们之间的距离变为2r时，两个电荷之间的电场力是多少？解析：根据库伦定律，电场力与电荷大小和距离的平方成反比。
由于A和B的电荷等量，所以它们之间的电场力的大小应该相等。
当距离变为2r时，根据距离的平方与电场力的反比关系，可知两个电荷之间的电场力应该是原来的1/4。
2. 有一个带电粒子，电荷量为q，位于均匀带电平面的高度为h的点，求该带电平面对该粒子所施加的电场力。
解析：根据电场力的定义，电场力的大小等于电荷量与电场强度的乘积。
在这个问题中，我们可以通过计算电荷平面对该点处的电场强度，再将电荷量与电场强度相乘得到电场力。
3. 一条长为L的均匀带电直线产生的电场力在距该直线d处大小为F，求d'处的电场力。
解析：根据电场力的计算公式，电场力的大小等于电荷量与电场强度的乘积。
对于一条均匀带电直线来说，电场强度与距离成反比，所以可以得出电场力和距离的平方成反比。
根据这个规律，可以求得d'处的电场力。
以上是几个常见的电场力练习题，通过解析这些题目，我们可以发现计算电场力的关键在于熟练掌握电场力的计算公式，并结合具体情况应用于实际问题中。
在解题过程中，要注意以下几点：（1）理解电场力的定义和计算公式。
（2）注意电荷量和距离的单位。
（3）根据具体情况选择适当的计算方法。
在高三物理学习中，电场力是一个相对较难的内容，但它是理解电子运动和电磁场等更深层次的知识的基础。
通过大量的例题练习，我们可以加深对电场力的理解，提高解题的能力。
当然，除了练习题之外，我们还可以尝试做一些拓展和应用题，例如计算一些特殊情况下的电场力，或者深入研究电场力与其他物理量之间的关系。
这样可以帮助我们更全面地掌握电场力的知识。
高中物理每日一点十题之电场强度
高中物理每日一点十题之电场强度 一知识点电场强度1.定义：放入电场中某点的试探电荷q,所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度。
简称场强。
2.定义式：QF E =(适用于一切电场) 3.单位：牛每库(N/C) 或 伏/米(V/m).4.物理意义：描述电场强弱和方向的物理量。
某点的电场强度数值上等于单位正电荷所受的电场力。
5.电场强度的矢量性规定：跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同（跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反）；6.注意(1)区分：试探电荷(检验电荷)与场源电荷(源电荷)。
试探电荷要求：电荷量和尺寸必须充分小，可以看成点电荷。
(2)场强相同的条件：大小相等，方向相同。
(3)由电场强度 E= F/q ,可得电场力 F=qE 。
点电荷电场强度 1.表达式：2rQ k E = 2.适用条件：真空、静止、点电荷3.注意：Q ：场源电荷; r ：电场中的点到场源电荷Q 的距离。
十道练习题（含答案）一、单选题（共7小题）1. 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＝，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，该点的电场强度就变为C. 若在该点放一个电荷量为－2q的检验电荷，则该点电荷强度大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向D. 若在该点放一个电荷量为－q的检验电荷，则该点电场强度大小仍为E，电场强度的方向也还是原来的电场强度方向2. 由电场强度的定义式E＝可知，在电场中的同一点( )A. 电场强度E跟F成正比，跟q成反比B. 无论试探电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C. 如果电荷在电场中某点所受的静电力大，则该点的电场强度就强D. 一个小球在P点受到的静电力为0，P点的电场强度一定为03. 在电场中某点放一电荷量为－2.4×10－7 C的负电荷，该电荷受到的电场力为4.8×10－5 N，方向水平向东，则该点的电场强度大小和方向分别为( )A. 2×102 N/C水平向东B. 2×10－2 N/C水平向东C. 2×102 N/C水平向西D. 2×10－2 N/C水平向西4. 下列关于点电荷的场强公式E＝k的几种不同的理解，正确的是( )A. 以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强相同B. 当r→0时，E→∞；当r→∞时，E→0C. 在点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷QD. 在点电荷Q产生的电场中，某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比5. 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∶96. 如图所示，Q是真空中固定的点电荷，a、b、c是以Q所在位置为圆心、半径分别为r和2r球面上的三点，电量为－q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q，则( )A. Q带负电B. b、c两点电场强度相同C. a、b两点的电场强度大小之比为4∶1D. 将a处试探电荷电量变为＋2q，该处电场强度变为原来两倍a与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°角，a、b两点距O点的距离分别为r a、r b，则关于a、b两点场强大小E a、E b的关系，以下结论正确的是( )A. E a＝E bB. E a＝E bC. E a＝E bD. E a＝3E b二、多选题（共3小题）8. 关于电场，下列说法正确的是( )A. 只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B. 电场不是客观存在的，是人们虚构的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放在其中的电荷有力的作用D. 电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中9. 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轴上的三点．放在A、B两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示，则( )A. A点的电场强度大小为2×103 N/CB. B点的电场强度大小为2×103 N/CC. 点电荷Q在A、B之间D. 点电荷Q在O、B之间10. 下列关于电场强度的两个表达式E＝和E＝k的叙述，正确的是( )A. E＝是电场强度的定义式，E的大小与F、q没有必然联系B. E＝是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量，它适用于任何电场C. E＝k是点电荷场强的计算公式，Q是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场D. 从点电荷场强计算式分析库仑定律表达式F＝k，式中k是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而k是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小1. 【答案】D【解析】电场强度由电场本身的性质决定，与检验电荷无关，若移去检验电荷或改变检验电荷的电荷量，该点的电场强度大小与方向均不变，故D正确．2. 【答案】B【解析】电场强度是表示电场的强弱和方向的物理量，只跟场源电荷有关，跟放入其中的试探电荷无关，E＝是电场强度的定义式，不是决定式，选项A、C错误，B正确；不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的电场强度不一定为零，选项D错误．3. 【答案】C【解析】该点的电场强度大小E＝＝2×102 N/C，方向与负电荷受力方向相反，水平向西．故选C.4. 【答案】D【解析】以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强大小相等、方向不同，场强是矢量，所以场强不同，故A错误．当r→0时，点电荷的场强公式E＝k已经不适用，当r→∞时，E→0，故B错误．在点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向与点电荷Q的性质有关，正点电荷产生的电场中，各点的场强方向是背向点电荷Q，负点电荷产生的电场中，各点的场强方向是指向点电荷Q，故C错误．在点电荷Q产生的电场中，场强为E＝k，某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比，故D正确．5. 【答案】C【解析】由点电荷产生电场的电场强度公式E＝k可知，电场强度大小与该点到场源电荷的距离的二次方成反比，则E A∶E B＝r∶r＝9∶1，故选项C正确．6. 【答案】C【解析】电量为－q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q，电场强度方向背离Q，则Q带正电，A错误；根据公式E＝k知，b、c两点电场强度大小相同，方向不同，B错误；根据公式E＝k，a、b两点与Q距离之比为1∶2，所以a、b两点的电场强度大小之比为4∶1，C正确；场强由电场本身决定，与检验电荷无关，所以a处的试探电荷电量变为2q，该处场强不变，D错误．7. 【答案】D【解析】由题图可知，r b＝r a，再由E＝可知，＝＝3，D正确．8. 【答案】AC【解析】电荷周围存在着电场，电场对放在其中的电荷有力的作用，电荷之间的相互作用是通过电场发生的，A、C正确；电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖于我们的感觉而客观存在，在真空中、导体中都能存在，B、D错误．9. 【答案】AC【解析】在F－q图像中，斜率大小表示电场强度大小．A点，E＝＝N/C＝2×103 N/C，A 正确；B点，E′＝＝N/C＝5×102 N/C，B错误；由于A点和B点场强方向相反，故Q在A、B之间．C正确，D错误．10. 【答案】ACD【解析】公式E＝是电场强度的定义式，是比值定义法，即E的大小与F、q没有必然联系，选项A 正确；公式E＝是电场强度的定义式，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荷量，它适用于任何电场，选项B错误；公式E＝k是点电荷场强的计算公式，Q是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场，选项C正确；从点电荷场强计算式分析库仑定律表达式F＝k，式中k是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而k是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小，选项D正确．。
高中物理电场练习题(含详解答案)
1、运动电荷进入磁场后(无其他外力作用)可能做()A.匀速圆周运动B.匀速直线运动C.匀加速直线运动D.平抛运动2、如图所示,正方形容器处于匀强磁场中,一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,容器处于真空中,则下列结论中正确的是()A.从两孔射出的电子速率之比v c∶v d=2∶1B.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比t c∶t d=1∶2C.从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比a c∶a d=∶1D.从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc∶ωd=2∶13、如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的电性分别是()A.,正电荷B.,正电荷C.,负电荷D.,负电荷4、一磁场宽度为L,磁感应强度为B,如图所示,一粒子质量为m,带电荷量为-q,不计重力,以某一速度(方向如图)射入磁场。
若不使其从右边界飞出,则粒子的速度应为多大?5、已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动。
重力加速度为g,求:(1)液滴在空间受到几个力作用;(2)液滴的带电荷量及电性;(3)液滴做匀速圆周运动的半径。
6、如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3 T;磁场右边是宽度L=0.2 m、场强E=40 V/m、方向向左的匀强电场。
一带电粒子的电荷量q=-3.2×10-19 C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO'垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出。
高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷复习练习(Word版 含答案)
高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷复习练习(Word 版 含答案)一、必修第3册 静电场及其应用解答题易错题培优（难）1．如图所示，把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为E ，有一质量为m 、带电荷量为＋q 的物体，以初速度v 0从A 端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因数．【答案】cos sin cos sin qE mg mg qE θθθθ-+【解析】 【分析】 【详解】物体做匀速直线运动，由平衡条件得：在垂直于斜面方向上：N=mgcosθ+qEsinθ…① 在平行与斜面方向上：f+mgsinθ=qEcosθ…② 滑动摩擦力：f=μN…③ 由①②③可得：f qEcos mgsin N mgcos qEsin θθμθθ-=+＝ ． 【点睛】本题考查了学生受力分析及力的合成以及摩擦定律的相关知识，正确的受力分析是正确解题的关键，学会用正交分解法处理多力合成问题．2．我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场，如用“引力场强度”、“引力势”的概念描述引力场。
已知地球质量为M ，半径为R ，万有引力常量为G ，将地球视为均质球体，且忽略自转。
(1)类比电场强度的定义方法，写出地球引力场的“引力场强度E ”的定义式，并结合万有引力定律，推导距离地心为r （r >R ）处的引力场强度的表达式2=GM E r 引； (2)设地面处和距离地面高为h 处的引力场强度分别为E 引和'E 引，如果它们满足'0.02E E E -≤引引引，则该空间就可以近似为匀强场，也就是我们常说的重力场。
请估算地球重力场可视为匀强场的高度h （取地球半径R =6400km ）；(3)某同学查阅资料知道:地球引力场的“引力势”的表达式为=-G Mrϕ引（以无穷远处引力势为0）。
请你设定物理情景，简要叙述推导该表达式的主要步骤。
【答案】(1)引力场强度定义式FE m=引，推导见解析；(2)h =64976m ；(3)推导见解析. 【解析】 【分析】 【详解】(1)引力场强度定义式F E m=引 2MmF Gr = 联立得2M E Gr =引 (2)根据题意2M E GR =引 '2M E G r=引 '0.02E E E -=引引引h r R R =-=解得h =64976m(3)定义式引力势=p E mϕ引，式中p E 为某位置的引力势能把某物体从无穷远移动到某点引力做的功=0-=-p p W E E 引即=-p E W 引则当质量为m 的物体自无穷远处移动到距离地球r 处时，引力做功为W 引 通过计算得0MmW Gr =引＞ 所以=-p MmE Gr=-M Grϕ引3．一带正电的 A 点电荷在电场中某点的电场强度为 4．0×104N/C ，电荷量为+5．0×10-8 C 的 B 点电荷放在该点,求： （1）点电荷在该点受到的电场力？（2）若在该点放上一个电荷量为-2．0×10-8 C 的 C 点电荷，则该点的电场强度？ 【答案】（1）3210N -⨯，方向由A 指向B （2）4410/N C ⨯，方向由A 指向B 【解析】 【分析】 【详解】 （1）方向：由A 指向B（2）若在该点放上一个电荷量为-2．0×10-8 C 的 C 点电荷，则该点的场强不变，仍为方向：由A 指向B4．如图所示，单层光滑绝缘圆形轨道竖直放置，半径r=lm ，其圆心处有一电荷量Q =+l×l0-4C 的点电荷，轨道左侧是一个钢制“隧道”，一直延伸至圆形轨道最低点B ；在“隧道”底部辅设绝缘层。
高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷试卷(word版含答案)
高中物理必修3物理全册全单元精选试卷试卷（word版含答案）一、必修第3册静电场及其应用解答题易错题培优（难）1．如右图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，一个质量为m、带负电的小球从斜直轨道上的A点由静止滑下，小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来．若轨道是光滑绝缘的，小球的重力是它所受的电场力2倍，试求：⑴A点在斜轨道上的高度h；⑵小球运动到最低点C时，圆轨道对小球的支持力．【答案】(1)52R (2) 3mg【解析】试题分析：由题意得：mg=2Eq设小球到B点的最小速度为V B，则由牛顿第二定律可得：mg-Eq=m2BvR；对AB过程由动能定理可得：mg（h-2R）-Eq（h-2R）=12mV B2；联立解得：h=52 R；（2）对AC过程由动能定理可得：mgh-Eqh=12mv c2；由牛顿第二定律可得：F+Eq-mg=m2 C v R联立解得：F=3mg；由牛顿第三定律可得小球对轨道最低点的压力为3mg．考点：牛顿定律及动能定理．2．如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为14圆弧一个质量为m，电荷量为+q 的带电小球，从A 点正上方高为H 处由静止释放，并从A 点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失．（1）小球在A 点进入电场时的速度；（2）小球在C 点离开电场前后瞬间对轨道的压力分别为多少； （3）小球从B 点离开圆弧轨道后上升到最高点离B 点的距离． 【答案】（12gH （2）233mgH mg qE R ++、232mgHmg qE R++； （3）qERH mg+． 【解析】 【详解】（1）对从释放到A 点过程，根据动能定理，有：2102A mgH mv =- 解得：2A v gH =（2）对从释放到最低点过程，根据动能定理，有：21()02mg H R qER mv +=-+ ……① 小球在C 点离开电场前瞬间，根据牛顿第二定律，有：21N mg q v E Rm --= ……..②小球在C 点离开电场后瞬间，根据牛顿第二定律，有：22v N mg m R-=……. ③联立①②③解得：1233mgHN mg qE R =++ 2232mgHN mg qE R=++根据牛顿第三定律，小球在C 点离开电场前后瞬间对轨道的压力分别为1233mgHN mg qE R'=++2232mgHN mg qE R'=++（3）从释放小球到右侧最高点过程，根据动能定理，有：()00mg H h qER -+=-解得：qERh H mg=+ 答：（1）小球在A 点进入电场时的速度为2gH ；（2）小球在C 点离开电场前后瞬间对轨道的压力分别为233mgHmg qE R++、232mgHmg qE R++； （3）小球从B 点离开圆弧轨道后上升到最高点离B 点的距离为qERH mg+．3．如图所示，质量为m 的小球A 穿在绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A 带正电，电量为q 。
高中物理 电场电场强度练习题
高中物理电场电场强度练习题1．(双选)下面的说法中正确的是()．A．电荷的周围存在电场B．电荷周围的空间被我们称为电场，它表示一个区域C．电荷甲对电荷乙的库仑力是电荷甲的电场对电荷乙的作用力D．库仑力与万有引力都是不相互接触的物体之间的作用力，这种相互作用不经其他物质便可直接进行解析电荷周围存在的一种物质，叫电场，并非指电荷周围的空间，故选项A 对，B错；电荷间的作用力是通过它们之间的电场发生作用的，C对；库仑力与万有引力都是通过场这种物质对其他物体产生力的作用，故选项D错．答案AC2．电场中有一点P，下列说法正确的是()．A．若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的静电力越大D．P点的场强方向为正试探电荷在该点所受静电力的方向解析电场强度是源电荷(产生电场的电荷)电场的属性，与放入电场中的电荷无关，A、B错误；电场强度的定义式提供了通过试探电荷确定场强大小和方向的途径．如果已知E，则由E＝Fq的变式F＝qE，可以确定静电力的大小和方向．故C、D正确．答案CD3．(单选)关于电场强度，下列说法正确的是()．A．以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的场强相同B．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C．若放入正电荷时，电场中某点的场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右D．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大解析以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强大小相等，方向不同，A错；由E＝k Qr2知，点电荷周围的场强大小仅与Q及r有关，与电荷的正、负无关，B错；电场中某点场强的方向为恒定的，不会随着放入的试探电荷的电性变化而变化，C对；由E＝Fq知，电场力F很大，场强不一定大，D错．答案C4．(双选)如图1-3-7所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m、电荷量为q，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，下列说法正确的是()．图1-3-7A．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切值为Eq mgB．若剪断悬线，则小球做曲线运动C．若剪断悬线，则小球做匀速运动D．若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动解析对小球受力分析如图可知tanα＝Eqmg，A对；剪断后，小球受Eq和mg的合力为定值，所以小球做匀加速直线运动，D对．答案AD5．下列各图是电场中某点的电场强度E与放在该点处检验电荷q及检验电荷所受静电力F与电荷q之间的函数关系图象，其中正确的是()．解析电场中某点的场强E只取决于电场本身，比值法E＝Fq定义E，而大小与F、q无关，故A、D对，B、C错．答案AD知识点二电场线[来源:学科网]6．(单选)如图1-3-8所示，M、N为一正点电荷Q产生的电场中的两点，则M、N两点的场强E M与E N的大小()．图1-3-8A．E M<E NB．E M＝E NC．E M>E ND．不能判断M、N这两点的电场强度谁大解析电场线的疏密表示场强的大小，故E M>E N.答案C7．(双选)如图所示电场可能存在并且属于匀强电场的是()．解析匀强电场中电场线是等间距的平行直线，A选项尽管平行但不等间距，并且这样的电场不存在，所以A项错；C选项尽管等间距，但不是平行的直线，所以C也是错的，只有B、D符合题设条件．答案BD8．(单选)如图1-3-9所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()．图1-3-9A．该电场是匀强电场B．a点的电场强度比b点的大C．b点的电场强度比a点的大D．正电荷在a、b两点受力方向相同解析由图可以看出a处的电场线比b处密，故A、C选项错，B选项正确；a 点的切线方向与b点不同，故D错．答案B9．(单选)如图1-3-10所示为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是[来源:学*科*网]()．图1-3-10A．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点时受到的电场力比在B点时受到的电场力大D．负电荷在B点时受到的电场力的方向沿B点切线BP方向[来源:学科网]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，而题图中的电场线是曲线，故选项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，故选项B错误；因为电场线越密的地方电场强度越大，结合题图可得E A>E B，又由F＝qE得F A>F B，故选项C正确；因为B点的电场强度方向是题图中的BP方向并不是BQ方向，而负电荷在B点受到的电场力的方向沿BQ方向(与电场强度方向相反)，故选项D错误．答案C10．若正电荷q在电场中由P向Q做加速运动且加速度越来越大，则可以判定它所在的电场一定是下图中的()．解析正电荷受力方向与场强方向相同，故四种情况下正电荷q都做加速运动，但只有C表示电场强度逐渐变大，则静电力增大，加速度越来越大．答案C11．(多选)如图1-3-11所示实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点．若带电粒子在运动中只受静电力作用，则()．图1-3-11A．带电粒子带负电荷B．带电粒子带正电荷C．带电粒子所受静电力方向与电场线方向相反D．带电粒子做匀变速运动解析由图可以看出，带电粒子通过该电场区域时，不论是由a向b运动还是由b向a运动，运动轨迹都向左弯曲，表明带电粒子所受静电力方向与电场方向相反，带电粒子应带负电．因带电粒子在匀强电场中所受的静电力是恒力，故运动的加速度大小和方向不变，做匀变速曲线运动．答案ACD12．(双选)两个固定的等量异种电荷，在它们的连线的垂直平分线上有a、b、c 三点，且c为连线的中点，如图1-3-12所示，下列说法正确的是()．图1-3-12A．a、b、c三点场强方向相同B．a、b、c三点场强大小相等C．b点场强比a点大D．一带正电粒子(不计重力)，在a点无初速释放，则它将在ab线上运动解析在等量异种电荷连线的中垂线上，与连线的交点对应场强最大，沿中垂线向外逐渐减小，所以B错，C对；但方向都与连线平行且水平向右，所以A正确；带电粒子不计重力，只受电场力，方向应水平向右，所以不可能在ab线上运动，则D项错．答案AC13．如图1-3-13所示，初速度为v的带电粒子，从A点射入电场，沿虚线运动到B点．问：图1-3-13(1)粒子带什么电性？[来源:学科网](2)在运动过程中粒子加速度如何变化？(3)A、B两点的加速度方向？解析(1)由动力学知识知粒子受合力方向指向凹的一侧，由粒子运动轨迹可知粒子带正电；(2)由电场线的疏密情况可知粒子由A运动到B的过程中场强逐渐变大，故粒子受静电力F变大，则粒子加速度增大；(3)A、B两点的加速度方向即为该点处电场线的切线方向．答案(1)正电(2)加速度逐渐增大(3)在A、B两点电场线的切线方向上14．如图1-3-14所示，质量m＝2.0×10－3k g的带电小球用绝缘轻细线竖直地悬于电场中，当小球带电荷量q1＝1.0×10－4 C时，悬线中的张力F T1＝1.5×10－2 N，则小球所在处的场强多大？方向如何？当小球带电荷量q2＝－1.0×10－4C时，悬线中的张力F T2多大？(取g＝10 m/s2)图1-3-14解析 由F T1＜mg 可知静电力竖直向上． F 电＝mg －F T1＝5×10－3 NE ＝F 电q 1＝5×10－31×10－4 N/C ＝50 N/C ，方向竖直向上 当q 2＝－1.0×10－4 C 时，静电力向下． 故F T2＝mg ＋q 2E ＝(2.0×10－3×10＋1×10－4×50)N ＝2.5×10－2 N. 答案 50 N/C 方向竖直向上 2.5×10－2 N。
9.3.1 电场强度(练习题)-2020-2021学年新教材高中物理必修三精品备课(解析版)
第九章静电场及其应用9.3电场电场强度（一）第1课时电场强度一、单选题：1.有关电场强度的理解，下述说法正确的是()A．由E＝Fq可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比B．在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E＝Fq，取走q后，该点场强不变C．由E＝k qr2可知，在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度无穷大D．以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同答案B解析电场强度由电场本身决定，与试探电荷的电荷量以及所受的电场力无关，由E＝Fq可知，电场强度E等于电荷q所受的电场力F与电荷量q的比值，选项A错误；在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E＝Fq，取走q后，该点场强不变，选项B正确；在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度的公式E＝k qr2不再适用，选项C错误；以点电荷Q为中心的球面上各点场强大小相等，方向不同，D错误．2.如图所示的是在一个电场中A、B、C、D四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷的电荷量跟它所受静电力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是()A．A、B、C、D四点电场强度大小相等B．A、B、C、D四点的电场强度大小关系是E D>E A>E B>E CC ．A 、B 、C 、D 四点的电场强度大小关系是E A >E B >E D >E CD ．无法确定这四个点的电场强度大小关系【答案】B 【解析】题图中给出了A 、B 、C 、D 四个位置上电荷量和它所受静电力大小的变化关系，由电场强度的定义式E ＝F q可知，F －q 图象的斜率代表电场强度．斜率大的电场强度大，斜率小的电场强度小．故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．3.关于电场中某点的场强大小和方向的描述，下列说法正确的是()A ．由E ＝F q知，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍B ．由E ＝k Q r2知，E 与Q 成正比，与r 2成反比C ．由E ＝k Q r2知，在以Q 为球心，r 为半径的球面上，各处场强均相同D ．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力方向【答案】B 【解析】E ＝F q为场强的定义式，而电场中某点的场强只由电场本身决定，与是否引入试探电荷q 及q 的大小、正负无关，选项A 错误；E ＝k Q r 2是点电荷Q 产生的电场中各点场强的决定式，故E ∝Q r2，选项B 正确；因场强为矢量，E 相同意味着大小、方向都相同，而在球面上各处场强方向不同，选项C 错误；因所放电荷电性不知道，若为正电荷，则E 与＋q 受力方向相同，否则相反，故选项D 错误．4.如图所示,真空中O 点有一点电荷,在它产生的电场中有A 、B 两点,A 点的电场强度大小为E A ,方向与AB 连线成60°角,B 点的电场强度大小为E B ,方向与AB 连线成30°角。
高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷练习(Word版 含答案)
高中物理必修3物理全册全单元精选试卷练习（Word版含答案）一、必修第3册静电场及其应用解答题易错题培优（难）1．如图所示,在绝缘的水平面上,相隔2L的,A、B两点固定有两个电量均为Q的正点电荷,C、O、D是AB连线上的三个点,O为连线的中点,CO=OD=L/2｡一质量为m、电量为q的带电物块以初速度v0从c点出发沿AB连线向B运动,运动过程中物块受到大小恒定的阻力作用｡当物块运动到O点时,物块的动能为初动能的n倍,到达D点刚好速度为零,然后返回做往复运动,直至最后静止在O点｡已知静电力恒量为k,求:(1)AB两处的点电荷在c点产生的电场强度的大小;(2)物块在运动中受到的阻力的大小;(3)带电物块在电场中运动的总路程｡【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】【详解】（1）设两个正点电荷在电场中C点的场强分别为E1和E2，在C点的合场强为E C；则12()2kQEL＝；223()2kQEL＝则E C=E1-E2解得：E C＝2329kQL．（2）带电物块从C点运动到D点的过程中，先加速后减速．AB连线上对称点φC=φD，电场力对带电物块做功为零．设物块受到的阻力为f，由动能定理有：−fL＝0−12mv02解得：212f mvL＝（3）设带电物块从C到O点电场力做功为W电，根据动能定理得：220011222LW f n mv mv电＝-⋅⋅-解得：()201214W n mv-电＝设带电物块在电场中运动的总路程为S ，由动能定理有：W 电−fs ＝0−12mv 02 解得：s=（n+0.5）L 【点睛】本题考查了动能定理的应用，分析清楚电荷的运动过程，应用动能定理、点电荷的场强公式与场的叠加原理即可正确解题．2．一带正电的 A 点电荷在电场中某点的电场强度为 4．0×104N/C ，电荷量为+5．0×10-8 C 的 B 点电荷放在该点,求： （1）点电荷在该点受到的电场力？（2）若在该点放上一个电荷量为-2．0×10-8 C 的 C 点电荷，则该点的电场强度？ 【答案】（1）3210N -⨯，方向由A 指向B （2）4410/N C ⨯，方向由A 指向B 【解析】 【分析】 【详解】 （1）方向：由A 指向B（2）若在该点放上一个电荷量为-2．0×10-8 C 的 C 点电荷，则该点的场强不变，仍为方向：由A 指向B3．如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一“L ”形的光滑绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中，管的水平部分长L 1=0.2m ，管的水平部分离水平地面的距离为h =5.0m ，竖直部分长为L 2=0.1m ．一带正电的小球从管口A 由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分（长度极短可不计）时没有能量损失，小球受到的电场力大小为重力的一半．（g =10m/s 2）求：（1）小球运动到管口B 时的速度v B 大小； （2）小球着地点与管口B 的水平距离s ． 【答案】（1）2.0m/s ；（2）4.5m ． 【解析】 【分析】 【详解】（1）在小球从A 运动到B 的过程中，对小球由动能定理得：12mv B 2－0=mgL 2+F 电L 1 ① 由于小球在电场中受到的静电力大小为重力的一半，即F电=12mg②代入数据得：v B=2.0m/s；③小球运动到管口B时的速度大小为2.0m/s；（2）小球离开B点后，设水平方向的加速度为a，位移为s，在空中运动的时间为t，水平方向有：a=g/2 ④s=v0t+12at2⑤竖直方向有：h=12gt2⑥由③～⑥式，并代入数据可得：s=4.5m4．如图所示，边长为a的等边三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－q，已知静电力常量K．（1）求C点电荷受到的电场力的大小和方向（2）求三角形中心O点处的场强的大小和方向【答案】（1223qka方向由C指向O- （2）26qka场强方向O向C【解析】（1）根据库仑定律，A对C的引力2 12q F ka =根据库仑定律，B对C的引力：2 22q F ka=根据平行四边形定则可以得到：2122cos303qF F ka==，合力方向由C指向O（2）设OA距离为r,由几何关系知3r=则A 在O 点产生场强大小为1223q q E k k r a ==，方向由A 指向O B 在O 点产生场强大小为2223q q E k k r a ==，方向由B 指向O C 在O 点产生场强大小为3223q q E kk r a ==，方向由O 指向C 所以根据平行四边形定则可以得到：2226q qE kk r a ==，合场强方向O 向C ． 点睛：本题考查库仑定律以及电场的叠加问题，关键要掌握库仑定律公式、点电荷场强公式和平行四边形定则，结合数学知识求解．5．如图所示，长=1m L 的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向夹角θ=37°。
高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷练习(Word版 含答案)
高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷练习（Word 版 含答案）一、必修第3册 静电场及其应用解答题易错题培优（难）1．(1)科学家发现，除了类似太阳系的恒星-行星系统，还存在许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙有了较深刻的认识．双星系统是由两个星体构成，其中每个星体的线度（直径）都远小于两星体间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当做孤立系统处理．已知某双星系统中每个星体的质量都是M 0，两者相距L ，它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周运动，引力常量为G ． 求： ①该双星系统中星体的加速度大小a ； ②该双星系统的运动周期T ．(2)微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性．对于氢原子模型，因为原子核的质量远大于电子质量，可以忽略原子核的运动，形成类似天文学中的恒星-行星系统，记为模型Ⅰ．另一种模型认为氢原子的核外电子并非绕核旋转，而是类似天文学中的双星系统，核外电子和原子核依靠库仑力作用使它们同时绕彼此连线上某一点做匀速圆周运动，记为模型Ⅱ．已知核外电子的质量为m ，氢原子核的质量为M ，二者相距为r ，静电力常量为k ，电子和氢原子核的电荷量大小均为e ．①模型Ⅰ、Ⅱ中系统的总动能分别用E k Ⅰ、 E k Ⅱ表示，请推理分析，比较E k Ⅰ、 E k Ⅱ的大小关系；②模型Ⅰ、Ⅱ中核外电子做匀速圆周运动的周期分别用T Ⅰ、T Ⅱ表示，通常情况下氢原子的研究采用模型Ⅰ的方案，请从周期的角度分析这样简化处理的合理性．【答案】(1) ①02GM a L = ②2T = (2) ①2k k II =2ke E E r =Ⅰ ②T T ⅠⅡ为M >>m ，可得T Ⅰ≈T Ⅱ，所以采用模型Ⅰ更简单方便． 【解析】 【详解】(1)①根据万有引力定律和牛顿第二定律有：2002GM M a L=解得02GM a L =②由运动学公式可知，224π2La T =⋅解得2T =(2)①模型Ⅰ中，设电子绕原子核的速度为v ，对于电子绕核的运动，根据库仑定律和牛顿第二定律有222ke mv r r=解得：22k 122ke E mv r==Ⅰ模型Ⅱ中，设电子和原子核的速度分别为v 1、v 2，电子的运动半径为r 1，原子核的运动半径为r2．根据库仑定律和牛顿第二定律对电子有：2 21 21mv ker r=，解得22k11121=22keE mv rr=对于原子核有：22222=Mvker r，解得22k22221=22keE Mv rr=系统的总动能：E kⅡ=E k1+ E k2=()2212222ke ker rr r+=即在这两种模型中，系统的总动能相等．②模型Ⅰ中，根据库仑定律和牛顿第二定律有22224πkem rr T=Ⅰ，解得23224πmrTke=Ⅰ模型Ⅱ中，电子和原子核的周期相同，均为TⅡ根据库仑定律和牛顿第二定律对电子有221224πkem rr T=⋅Ⅱ，解得221224πke Trr m=Ⅱ对原子核有222224πkeM rr T=⋅Ⅱ，解得222224πke Trr M=Ⅱ因r1+r2=r，可解得：()23224πmMrTke M m=+Ⅱ所以有T M mT M+=ⅠⅡ因为M>>m，可得TⅠ≈TⅡ，所以采用模型Ⅰ更简单方便．2．竖直放置的平行金属板A、B带等量异种电荷(如图)，两板之间形成的电场是匀强电场．板间用绝缘细线悬挂着的小球质量m=4．0×10－5kg，带电荷量q=3．0×10－7C，平衡时细线与竖直方向之间的夹角α=37°．求：(1)A、B之间匀强电场的场强多大?(2)若剪断细线，计算小球运动的加速度，小球在A、B板间将如何运动?【答案】(1)E=1×103N/C (2) 12.5m/s2【解析】【详解】（1）小球受到重力mg、电场力F和绳的拉力T的作用，由共点力平衡条件有：F=qE=mg tanα解得：537tan 410100.75 1.010N/C 310mg E q α--⨯⨯⨯===⨯⨯ 匀强电场的电场强度的方向与电场力的方向相同，即水平向右；（2）剪断细线后，小球做偏离竖直方向，夹角为37°匀加速直线运动，设其加速度为a 由牛顿第二定律有：cos mgma θ= 解得：212.5m/s cos ga θ== 【点睛】本题是带电体在电场中平衡问题，分析受力情况是解题的关键，并能根据受力情况判断此后小球的运动情况．3．一个质量m =30g ，带电量为-1．7×10-8C 的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强的电场中，电场线水平．当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30o ，求该电场的电场强的大小和方向？【答案】7110/E N C =⨯，水平向右 【解析】 【分析】 【详解】小球在电场中受重力、电场力、拉力三个力，合力为零，则知电场力的方向水平向左，而小球带负电，电场强度的方向与负电荷所受电场力方向相反，所以匀强电场场强方向水平向右．由图，根据平衡条件得tan30qE mg =︒得tan 30mg E q︒=代入解得7110/E N C =⨯4．如图所示，两异种点电荷的电荷量均为Q ，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点O 且与连线垂直，平面上A 、O 、B 三点位于同一竖直线上，AO BO L ==，点电荷到O 点的距离也为L 。
高中物理电场试题及答案
高中物理电场试题及答案一、选择题1. 电场强度的定义式是：A. E = F/qB. E = q/FC. E = F * qD. E = q / F^2答案：A2. 电场线的特点是什么？A. 电场线是真实存在的B. 电场线是闭合的C. 电场线不相交D. 所有选项都正确答案：C3. 电场中某点的场强大小为E，将试探电荷从该点移动到无穷远处，电场力做的功为W。
若试探电荷的电荷量为q，那么该点的电势能为：A. -qEB. qEC. -WD. W答案：D二、填空题4. 电场强度是描述电场强弱和方向的_______，其单位是_______。
答案：物理量；N/C5. 点电荷Q产生的电场强度E与点电荷的电荷量Q成正比，与点到点电荷的距离r的平方成_______。
答案：反比三、简答题6. 请简述电场对电荷的作用力与电场强度的关系。
答案：电场对电荷的作用力F等于电场强度E与电荷量q的乘积，即F = qE。
电场强度E是电场本身的属性，与放入其中的电荷无关。
四、计算题7. 一个点电荷Q = 2 × 10^-6 C，求在距离它1 m处的电场强度。
答案：根据点电荷的电场强度公式 E = kQ/r^2，其中k是库仑常数，k = 8.99 × 10^9 N·m^2/C^2。
代入数值计算得E = (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2) × (2 × 10^-6 C) / (1 m)^2 = 17.98 N/C。
8. 若在上述电场中放入一个电荷量为-1 × 10^-8 C的负电荷，求该负电荷所受的电场力大小。
答案：根据F = qE，代入q = -1 × 10^-8 C和E = 17.98 N/C，计算得 F = -1 × 10^-8 C × 17.98 N/C = -1.798 × 10^-6 N。
结束语：通过本试题的练习，同学们应该能够加深对电场强度、电场线、电势能以及电场力等概念的理解，并能够运用相关公式进行计算。
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我去人也就有人！为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙小滑块在水平轨道上通过的总路程．，可知A 项正确．y l 2、B 分别用长l 的绝缘细线悬挂在同一的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角α＝30°，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为α＝30°，求：的小球以水平初速度v 0进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示．今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y 与水平方向的位移x 之间的关系如匀强电场场强的大小；高度的过程中，电场力做的功；v 022建议收藏下载本文，以便随时学习！我去人也就有人！为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙A．U变小，E不变B建议收藏下载本文，以便随时学习！E＝2E1cos 30°④由③④式并代入数据得E＝7.8×103 N/C⑤场强E的方向沿y轴正方向．22．[2014·安徽卷] (14分)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔．质量为m，电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)．求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间．22．[答案] (1) (2)CError! (3)Error!Error![解析] (1)由v2＝2gh得v＝(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有mg－qE＝ma0－v2＝2ad得E＝Error!U＝EdQ＝CU得Q＝C Error!(3)由h＝Error!gt Error!、0＝v＋at2、t＝t1＋t2可得t＝Error!Error!。
高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷练习(Word版 含答案)
（2）若粒子初动能不变，从A点射出，恰经过D点，那么电场力做了多少功。
【答案】（1） 方向与竖直方向夹角 （2）
【解析】
【详解】
(1)由题意可知 ，如图所示过D做BC垂线交BC于Q，连接AC，取AC终点P，连接BP，则可得AP=BP=PC，过A做AN垂直于BP，则AN方向即为电场方向；因为角BCD等于30度，AB=AD=L，故QC= ，在三角形ABC中有：
4．如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（不计空气阻力，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求：
（1）极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；
（2）小球从开始下落运动到下极板的时间.
(1)A球刚释放时的加速度是多大？
(2)当A球的动能最大时，求此时A球与B点的距离。
【答案】(1) ；(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由牛顿第二定律可知
mgsinα－F＝ma
根据库仑定律
，
得
。
(2)当A球受到合力为零、加速度为零时，动能最大。设此时A球与B球间的距离为x，则
解得
【点睛】
本题关键对小球A受力分析，然后根据牛顿第二定律求解加速度，根据力与速度关系分析小球A的运动情况；知道合力为零时动能最大。
（1）A、B间的库仑力的大小
（2）连接A、B的轻线的拉力大小．
【答案】（1）F=0.1N（2）
【解析】
试题分析：（1）以B球为研究对象，B球受到重力mg，电场力Eq，静电力F，AB间绳子的拉力 和OB绳子的拉力 ，共5个力的作用，处于平衡状态，
高中物理带电粒子在电场中的运动及其解题技巧及练习题(含答案)及解析
高中物理带电粒子在电场中的运动及其解题技巧及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1．如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP ，由半径r ＝0.5m 的圆弧轨道CDP 和与之相切于C 点的水平轨道ABC 组成，圆弧轨道的直径DP 与竖直半径OC 间的夹角θ＝37°，A 、B 两点间的距离d ＝0.2m 。
质量m 1＝0.05kg 的不带电绝缘滑块静止在A 点，质量m 2＝0.1kg 、电荷量q ＝1×10﹣5C 的带正电小球静止在B 点，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。
现用大小F ＝4.5N 、方向水平向右的恒力推滑块，滑块到达B 点前瞬间撤去该恒力，滑块与小球发生弹性正碰，碰后小球沿轨道运动，到达P 点时恰好和轨道无挤压且所受合力指向圆心。
小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。
取g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小v 以及匀强电场的电场强度大小E ； (2)求小球到达P 点时的速度大小v P 和B 、C 两点间的距离x ；(3)若小球从P 点飞出后落到水平轨道上的Q 点（图中未画出）后不再反弹，求Q 、C 两点间的距离L 。
【答案】（1）撤去该恒力瞬间滑块的速度大小是6m/s ，匀强电场的电场强度大小是7.5×104N/C ；（2）小球到达P 点时的速度大小是2.5m/s ，B 、C 两点间的距离是0.85m 。
（3）Q 、C 两点间的距离为0.5625m 。
【解析】 【详解】（1）对滑块从A 点运动到B 点的过程，根据动能定理有：Fd ＝12m 1v 2， 代入数据解得：v ＝6m/s小球到达P 点时，受力如图所示，由平衡条件得：qE ＝m 2g tanθ， 解得：E ＝7.5×104N/C 。
（2）小球所受重力与电场力的合力大小为：G 等＝2cos m g①小球到达P点时，由牛顿第二定律有：G等＝m22Pvr②联立①②，代入数据得：v P＝2.5m/s滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为v1、v2，以向右方向为正方向，由动量守恒定律得：m1v＝m1v1+m2v2 ③由能量守恒得：22211122111222m v m v m v=+④联立③④，代入数据得：v1＝﹣2m/s（“﹣”表示v1的方向水平向左），v2＝4m/s小球碰后运动到P点的过程，由动能定理有：qE（x﹣r sinθ）﹣m2g（r+r cosθ）＝222221122Pm v m v-⑤代入数据得：x＝0.85m。
高中物理电场试题及答案
高中物理电场试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 一个点电荷在电场中受到的电场力大小为F，若将该电荷的电量增加为原来的2倍，而电场强度不变，则该点电荷受到的电场力大小变为：A. FB. 2FC. 4FD. 8F2. 电场强度的方向是：A. 正电荷所受电场力的方向B. 负电荷所受电场力的方向C. 正电荷所受电场力的反方向D. 负电荷所受电场力的反方向3. 电场线是：A. 真实存在的线B. 人为引入的虚拟线C. 表示电场强度大小的线D. 表示电场强度方向的线4. 电场中某点的电势为零，该点的电场强度一定为：A. 零B. 非零C. 无法确定D. 无穷大5. 两个相同的金属球，一个带正电，一个带负电，将它们接触后分开，它们所带的电荷量将：A. 相等B. 相等但符号相反C. 相等且符号相同D. 无法确定6. 电容器的电容与电容器两极板之间的距离成：A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定7. 电容器充电后，其两极板间的电压：A. 保持不变B. 逐渐减小C. 逐渐增大D. 先增大后减小8. 电容器的充电和放电过程是：A. 电荷的移动过程B. 电荷的积累过程C. 电荷的减少过程D. 电荷的转移过程9. 电场中某点的电势能与该点的电势的关系是：A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定10. 电场力做功与电势能变化的关系是：A. 电场力做正功，电势能减小B. 电场力做负功，电势能减小C. 电场力做正功，电势能增加D. 电场力做负功，电势能增加二、填空题（每题3分，共30分）1. 电场强度的单位是______。
2. 电场强度的方向与______的方向相同。
3. 电场线的疏密表示电场的______。
4. 电场中某点的电势能与该点的电势成______比。
5. 电容器的电容表示电容器容纳电荷的______。
6. 电容器充电时，电容器两极板间的电压与______成正比。
7. 电容器放电时，电容器两极板间的电压与______成反比。
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一、选择题（每小题6分，共48分）
1.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/2
C.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
2.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 =2
r kQ ，式中Q 是试探电荷 D.上述说法都不对
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
4．某电场的电场线分布如图所示，则某电荷在a 点和b 点所受电场力的大小关系是（ ）
A ． ．
B ． ．
C ． ．
D ．由于未说明电荷的正负，因而无法比较其大小．
5.如图所示，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. ( )
6．如图所示是电
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 B
C.电场线是直线，则 E A ＝E B
D.不知附近的电场线分布， E A 、E B 的大小不确定
7.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
8．如图所示，真空中点电荷Q 固定，虚线是带电量为q 的微粒的运动轨迹，微粒的重力不计，a 、b 是轨迹上的两个点，b 离Q 较近，下列判断正确的是（ ）
A ．Q 与q 的带电一定是一正一负
A B
B．不管Q带什么性质的电荷，a点的场强一定比b点的小
C．微粒通过a、b两点时，加速度方向都是指向Q
D．微粒通过a时的速率比通过b时的速率大
二、填空题（每空4分，共20分）
9．如图所示，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在O点，放在匀
强电场中，在图示位置处于平衡状态．匀强电场场强的大小为E，
方向水平向右，那么小球的带电性质是_______，其带电量
________，此时，将细线剪断，小球在电场中的运动轨迹是
_________，小球的加速度为________．
10.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（如图所示），那么B点的场强为______
三、计算题
11（14分）．如图所示，A为带正电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.
12（18分）.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.求E的大小满足什么条件才能实现上
述平衡状态.
圆梦教育高中物理练习题
3 电场强度答案
一、选择题（每小题6分，共48分）
1.D
2.B 3 B 4．A 5.BD 6.AD 7.C 8．ABC
二、填空题（每空4分，共20分）
9．带正电，
，直线， ． 10.56.25N/C
三、计算题
11(14分).q
mg θtan 水平向右 解：由题可知小球受向右的电场力F 、重力mg 、绳子拉力T ，合力为0，设小球所在处的电场强度是E ，
有 tan θ＝F / (mg)
tan θ＝q E / (mg)
所求的电场强度是E =q
mg θtan 12（18分）. q mg l
q E 332+≥ 解：因为三条绳长均为l ，再平衡是构成等边三角
形。
若想达到平衡则 ，必须考虑电场力，重力，拉力
和库伦力的共同作用，
E q=
F 库+Ttan ︒30
可得E q=（kq 2）/（l 2）+3mg/3
所以，E =（kq 2）/（l 2）+（3mg ）/（3q ）
这是表示刚好绳子拉紧但无拉力时的情形，当E 增大
时，更能达到此状态 所以q mg l
q k E 332+≥。