高二物理电场强度试题答案及解析

高二物理电场强度试题答案及解析
1.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．
2.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．
3.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＝＝＝5.0×104N/C
4.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
，若不计电荷C所受的重力，则关于电荷C 的正电荷C，现给电荷C一个垂直于连线的初速度v
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．
5.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
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.
6. 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】A
【解析】从微粒的v-t图像中可看出物体做减速运动，所以粒子的运动方向与电场力方向相反，可排除CD，因为v-t图像的斜率可表示物体的加速度大小，所以从图中可看出粒子的加速度越来越大，故电场力越来越大，即从电场线疏的地方向电场线密的地方运动，所以A正确。

7.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＝2k，又由几何关系知
＝2，所以q
A q
B
＝18.
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 ＝＋g，T
AB
＝QE，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
＝＋g，
以A为对象，得T
AB ＝5ma
A
－5mg＝QE.
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/s2，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/s2，
代入数据可得m＝1kg.
(2)μ＝qE
2
/mg＝＝0.2.
10.如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是（）
A．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能减少
B．把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加
C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加
D．不论正电荷还是负电荷，从a移到b电势能逐渐降低
【答案】B
【解析】根据顺着电场线方向电势降低，判断ab两点电势的高低，根据电场力做功正负判断电
势能的大小．
解：A、正电荷受到电场力的方向与电场强度方向相同，所以把正电荷从a移到b，电场力做正功，电势能减小，故A错误；
B、负电荷受到电场力的方向与电场强度方向相反，把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加，故B正确，C错误；
D、由AB可知，D错误．
故选：B
【点评】本题考查对电场线物理意义的理解．电场线的方向反映电势的高低．由电场力做功正负，即可判断电势能的变化．
11.如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电量为e
的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U
加速后通过B点进入两板间距为d、电
压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能
从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：
（1）电子通过B点时的速度大小；
（2）右侧平行金属板的长度；
（3）电子穿出右侧平行金属板时的动能。

【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）由动能定理得.
（2）电子进入偏转电场做类平抛运动，设板长为L，，，，
联立以上得.
（2）全过程由动能定理：，得：，
速度方向与水平方向夹角φ满足
＋at知
12.由匀变速直线运动的公式v＝v
A．加速度越大，末速度一定越大
B．初速度越大，末速度一定越大
C．时间越长，末速度一定越大
D．以上说法都不正确
【答案】D
【解析】根据公式可知质点的末速度和加速度、初速度以及运动时间有关，其中一个大，末速度不一定大，故D正确．
13.一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其v﹣t图象如图所示，则
下列说法中正确的是（）
A. A点的电场强度一定大于B点的电场强度
B. 粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能
C. CD间各点电场强度和电势都为零
D. AB两点间的电势差大于CB两点间的电势差
【答案】AB
【解析】由运动的速度--时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A点时较大，有牛顿第二定
律得知在A点的电场力大，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，故A正确；由A到B
的过程中，速度越来越大，说明是电场力做正功，电势能转化为动能，由功能关系可知，此过程
中电势能减少，正电荷在A点是电势能大于在B时的电势能，所以A点的电势能高于B点的电
势能，故B正确．从C到D，粒子速度一直不变，故电场力做功为零，可知CD间各点电场强度
为零，但电势不一定为零，故C错误；A、C两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此从A到
B和从B到C电场力做功的绝对值相同，AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差，故D错
误．故选AB 。

【考点】电场力做功与电势能的关系
【名师】本题考察到了电场力做功的计算和电场力做功与电势能的关系，其关系为：电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值．这常是判断电荷电势能如何变化的依据．还考察了对于匀变速直线运动的图象分析电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似。

14. 如图所示，固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C 点与绝缘的水平地面平滑连接，半圆管的半径R=1．6m ，管内壁光滑，两端口C ，D 连线沿竖直方向，CD 右侧存在场强大小
E=1．5×103N/C 、方向水平向左的匀强电场；水平面AB 段表面光滑，长L 1=6．75m ，BC 段表面粗糙，长L 2=5．5m ．质量m=2．0kg 、电荷量q=0．01C 的带正电小球在水平恒力F=10．0N 的作用下从A 点由静止升始运动，经过一段时间后撤去拉力F ，小球进人半圆管后通过端口D 时对圆管内轨道有竖直向下的压力N D =15N ．小球与水平面BC 段之间的动摩擦因数u=0．2，取
g=10m/s 2．求：
（1）小球通过端口D 时的速度大小v D ；
（2）小球通过半圆管中点P 时与圆管的作用力大小N P ； （3）撤去拉力F 时小球的速度大小v 0． 【答案】（1）2m/s （2）0（3）9 m/s 【解析】（1）在端口D 由牛顿第二定律有 解得：
（2）设小球经过半圆管中点P 时的速度大小为v P ，从P 到D 的过程中由动能定理可得 qER-mgR=mv D 2-mv P 2 解得v P =2m/s
在P 点由牛顿第二定律有 解得N P =0
（3）设F 作用的距离为s ，从A 到D 由动能定理有 Fs-μmgL 2-2mgR=mv D 2 解得s="9" m
在F 作用的过程中由动能定理得Fs-μmg （s-L 1）=mv 02 解得v 0="9" m/s
【考点】牛顿第二定律；动能定理
【名师】本题考查了圆周运动与动能定理的综合，知道竖直平面内圆周运动向心力的来源，能选取合适的运动过程，应用动能定理求解，难度适中．
15. 真空中有一点电荷，在离该点电荷距离为r 0的一点A 处，引入一电荷量为q 的试探电荷，所受静电力为F ，则点电荷在A 点产生的电场强度的大小为_____． 【答案】
【解析】据电场的场强的定义式：
【点睛】明确点电荷的场强公式和场强定义式的区别，注意公式的选取．
16. P 是电场中的一点，现将一个带负电的试探电荷放在P 点，受到向右的电场力作用，则P 点( )
A ．电场强度方向向右，拿走试探电荷后电场不存在
B．电场强度方向向左，拿走试探电荷后电场不存在
C．电场强度方向向右，拿走试探电荷后电场还存在
D．电场强度方向向左，拿走试探电荷后电场还存在
【答案】D
【解析】由于负电荷受到的电场力的方向与电场强度的方向相反，可知该电场的场强方向向左；电场中某点的场强是由电场本身决定的，只要P点在电场中的位置确定，它的场强应是一个确定值，拿走试探电荷后电场还存在，故ABC错误，D正确．故选D.
点睛：电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，与试探电荷无关，在电场中同一点，电场强度是确定不变的．电场强度的方向与负电荷受力的方向相反．
17.某电场的电场线如图所示，则同一点电荷放在电场中的A点和B点所受电场力F
A 和F
B
的大
小关系是()
A．F
A <F
B
B．F
A >F
B
C．F
A =F
B
D．由于电荷的正、负未知，故无法判断F
A 和F
B
的大小
【答案】A
【解析】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，由图可知，B点的电场
线密，所以B点的电场强度大，电荷在B点受到的电场力大，所以F
A <F
B
，所以A正确．故选A．
点睛：该题考查电场线的特点与性质，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，知道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即可解决本题．
18.在真空中一匀强电场，电场中有一质量为0．01g，带电荷量为一1×10-8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动，取g="10" m／s2，则 ( )
A．场强方向水平向左
B．场强的方向竖直向上
C．场强的大小是5×104 N／C
D．场强的大小是1×104 N／C
【答案】D
【解析】由题，尘埃在匀强电场中沿水平方向向右做匀速直线运动，受到的电场力与重力平衡，电场力方向竖直向上，而尘埃带负电，所以电场强度方向竖直向下，根据平衡条件得：，
得，故选项D正确。

点睛：尘埃在匀强电场中沿水平方向向右做匀速直线运动，受到的电场力与重力平衡，根据平衡条件求出电场强度大小和方向。

19.电场中有一点P，下列说法中正确的有（）
A．若放在P点的电荷的电荷量减半，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点的场强方向为放在该点的电荷所受电场力的方向
【答案】C
【解析】电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；利用场强方向的规定判断场强方向与电场力的方向．
电场强度的大小和放入其中的试探电荷没有关系，只和电场本身的性质有关，故AB 错误；根据
可知同一电荷在P 点的电场强度越大，受到的电场力越大，C 正确；电场中某一点的电场强度方向和放在该点的正电荷受到的电场力方向相同，与放入该点的负电荷受到的电场力方向相反，D 错误．
20. 如图是有两个量程的电压表，当使用a 、b 两个端点时，量程为0-10V ，当使用a 、c 两个端点时，量程为0-100V 。

已知电流表的内阻Rg 为500，满偏电流Ig 为1mA ，求电阻R 1,R 2的值。

【答案】；
【解析】
解得：
解得： 【考点】电表的改装
【名师】此题是电表的改装问题；关键是根据欧姆定律来进行计算；注意电流表串联电阻后量程变大，为U=I g ×R 总。