2020-2021学年物理人教版选修3-11.3电场强度同步练习含答案解析
人教版 高二物理选修3-1： 1.3 电场强度 同步练习(带解析)
电场强度同步练习一、单选题1.如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是()A. 负点电荷电场B. 等量同种电荷电场AO=BOC. 等量异种电荷电场AO=BOD.2.关于电场，下列说法正确的是()A. 由E=Fq知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍B. 由E=k Qr2知，E与Q成正比，而与r2成反比C. 由E=k Qr2知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同D. 电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向3.如图所示，有一带电量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，+q到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是()A.k q9d2+k qd2B. k q9d2−k qd2C. 0D. k qd24.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速运动，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5.如图所示，一电荷量为+Q的均匀带电细棒，在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点，且ab=bc=cd=L，在a点处有一电荷量为+Q2的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()A. k5Q9L2B. k3QL2C. k3Q2L2D. k9Q2L26.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。
如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R，已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为()A. kq4R2B. kq2R2−E C. kq4R2−E D. kq2R2+E7.如图所示，边长为L的正六边形的5条边AB、CD、DE、EF、FA上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。
人教版必修第三册2020_2021学年高中物理课时分层作业3电场电场强度含解析
课时分层作业(三) 电场 电场强度(时间：40分钟 分值：100分)[合格基础练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分) 1．关于电场强度，下列说法正确的是( )A ．在以点电荷为球心、r 为半径的球面上，各点的电场强度都相同B ．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C ．若放入正电荷时，电场中某点的电场强度方向向右，则放入负电荷时，该点的电场强度方向仍向右D ．电荷所受到的静电力很大，说明该点的电场强度很大C [电场强度是矢量，在以点电荷为球心、r 为半径的球面上，各点的电场强度的大小是相同的，但是方向不同，所以不能说电场强度相同，选项A 错误；判定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷，根据E ＝F q来比较，与产生电场的场源电荷的正负没有关系，选项B 错误；电场强度的方向与试探电荷无关，选项C 正确；虽然电场强度的大小可以用E ＝F q来计算，但E ＝F q并不是电场强度的决定式，电场中某点的电场强度大小是一个定值，与所放入的试探电荷及电荷的受力情况无关，选项D 错误。
]2．用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向。
如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，A 、B 是电场中的两点，则( )A ．E A ＜EB ，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C [根据电场线的疏密表示电场强度的大小，知E A ＞E B 。
电场强度的方向为电场线上该点的切线方向，可知，A 、B 两点的场强方向不同，故选项C 正确，A 、B 、D 均错误。
]3.(多选)如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点。
若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出该带电粒子( )A ．电性与场源电荷的电性相同B ．在a 、b 两点所受电场力大小F a >F bC ．在a 、b 两点的速度大小v a >v bD ．在a 、b 两点的动能E k a <E k bBC [根据带电粒子的运动轨迹可知，带电粒子所受电场力的方向跟电场线共线，指向运动轨迹曲线弯曲的内侧，由此可知，带电粒子与场源电荷电性相反，选项A 错误；a 点电场线比b 点密，所以a 点场强较大，带电粒子在a 点所受电场力较大，选项B 正确；假设带电粒子由a 点运动到b 点，所受电场力方向与速度方向之间的夹角大于90°，电场力做负功，带电粒子的动能减少，速度减小，即E k a >E k b ，v a >v b ，同理可分析带电粒子由b 点运动到a 点时也有E k a >E kb ，v a >v b ，故选项C 正确，D 错误。
2020-2021学年高中物理人教版选修3-1学案：1.3 电场强度 Word版含解析
姓名，年级：时间：3 电场强度1．电场（1)概念:电荷的周围存在着一种特殊的物质，这种物质看不见、摸不着，我们把这种物质叫做电场．静止的电荷在周围空间产生的是静电场,它的分布不随时间而改变．(2)力的性质：电场对放入其中的电荷有力的作用，电荷之间的相互作用就是通过电场来实现的．既然电场用眼睛看不到，也无法用手触摸到,那么怎么能够证明某一空间中存在电场呢？提示:可根据电场的基本性质:对放入其中的电荷有静电力的作用，在该空间放入一带电体通过测量其是否受到静电力检验．2．电场强度（1)两个电荷的概念①场源电荷:激发电场的电荷称为场源电荷．任何电荷均能激发电场． ②试探电荷:用来检验电场是否存在或研究电场的强弱分布情况及方向的电荷称为试探电荷，试探电荷的特点是所带的电荷量和尺寸必须很小,放入被研究的电场时，应该对原电场不产生明显的影响．(2）电场强度①定义:放入电场中某点的试探电荷所受的静电力F 跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度．②定义式：E ＝F q. ③单位:国际单位制中的单位：牛/库，符号为：N/C.④矢量：电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同．⑤物理意义：描述电场强弱和方向的物理量，从力的角度揭示了电场的性质．本节我们用来定义电场强度的方法叫比值定义法，想一想：我们还学过哪些用比值定义的物理量？它们有什么共同点？提示：在物理学中,常常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质．例如，用质量m 与体积V 的比值定义密度ρ，用位移x与时间t的比值定义速度v，等等．这样定义一个新的物理量的同时，也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系．在日常生活中也常遇到类似的情况,购买物品时的“单价"就是一例．此外，“人均国民生产总值”等，实际上也是用比值定义的．3．点电荷的电场电场强度的叠加（1)点电荷的电场①存在于点电荷周围．②公式:E＝错误!.③方向：当Q为正电荷时，在电场中的P点，电场强度E 的方向由Q指向P；Q是负电荷时，电场强度E的方向由P指向Q。
2020-2021学年高中物理选修3-1：1.3电场强度(含答案解析)
2020-2021学年高中物理选修3-1：1.3电场强度1．关于电场线的以下说法中，正确的是()A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B．沿电场线的方向，电场强度越来越小C．电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大D．顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变2．(多选)关于电场线的特征，下列说法中正确的是()A．如果某空间中的电场线是曲线，那么在同一条电场线上各处的场强不相同B．如果某空间中的电场线是直线，那么在同一条电场线上各处的电场强度相同C．如果空间中只存在一个孤立的点电荷，那么这个空间中的任意两条电场线都不相交；如果空间中存在两个以上的点电荷，那么这个空间中有许多电场线相交D．电场中任意两条电场线都不相交3．在电场中某点引入电量为q的正电荷，这个电荷受到的电场力为F，则()A．在这点引入电量为2q的正电荷时，该点的电场强度将等于F2qB．在这点引入电量为3q的正电荷时，该点的电场强度将等于F3qC．在这点引入电量为2e的正离子时，则离子所受的电场力大小为2eFq D．若将一个电子引入该点，则由于电子带负电，所以该点的电场强度的方向将和在这一点引入正电荷时相反4．(多选)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5．图中a、b是两个点电荷，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．下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的右侧() A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2B．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|<Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|6．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()第1 页共12 页。
2020-2021学年人教版物理选修3-1学案：1.3 电 场 强 度(含解析)
3电场强度素养目标定位)※知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质※※理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算。
知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的※知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算※※能识别常见电场的电场线特征，理解匀强电场的定义及电场线分布特征,素养思维脉络)知识点1电场1．概念电荷周围存在的一种特殊物质。
带电体间的相互作用是通过周围的__电场__发生的。
2．静电场是__静止__的电荷产生的电场。
3．基本性质对放入其中的电荷有__力__的作用。
知识点2电场强度1．试探电荷(检验电荷)用来检测电场__是否存在__及其强弱分布情况的电荷，是研究电场的工具。
2．场源电荷激发或产生我们正在研究的电场的电荷，是电场的来源。
3．电场强度(1)定义：放入电场中某一点的电荷受到的__电场力__跟它的__电荷量__的比值叫做该点的电场强度。
(2)公式：E ＝Fq。
(3)单位：__牛/库__，符号___N/C__。
(4)方向：规定为__正电荷__在该点受的电场力的方向。
(5)物理意义：电场强度是反映__电场本身的力的性质__的物理量，其大小表示电场的强弱。
知识点3 点电荷的场强1．公式E ＝__k Qr 2__，Q 为真空中点电荷的带电量，r 为该点到点电荷Q 的距离。
2．方向若Q 为__正电荷__，场强方向沿Q 和该点的连线指向该点；若Q 为__负电荷__，场强方向沿Q 和该点的连线指向Q 。
3．适用条件 __真空中点电荷__。
知识点4 电场强度的叠加1．场强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__矢量和__。
这种关系叫做电场强度的叠加。
2．运算法则电场强度是矢量，场强的叠加本质是矢量叠加，所以应该用__平行四边形__定则。
3．应用范围电场的叠加原理对__任何电场__都适用，注意只有同时共同形成电场时才能叠加。
人教版 高二物理 选修3-1 1.3《电场强度》 同步练习习题(含解析)
人教版高二物理选修3-1 1.3《电场强度》同步练习习题（含解析）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 L2. 答案：E ≥mg 3q ＋kq L 212.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 sinθ＝qE①F cosθ＝mg②由①②得tanθ＝qEmg，故q＝mg tanθE.(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mgcosθ.小球的加速度a＝F合m＝gcosθ，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＝bsinθ，又由s＝12at2，t＝2sa＝2b cosθg sinθ＝2bg cotθ. 答案：(1)mg tanθE(2)2bg cotθ。
人教版高中物理选修3-11.3电场强度每课一练2.docx
高中物理学习材料桑水制作1.3 电场强度每课一练2（人教版选修3-1）1. 如图9所示，在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，A、B为一竖直线上的两点，相距为L，外力F将质量为m、带电荷量为q的粒子从A点匀速移到B点，重力不能忽略，则下列说法中正确的是( )图9A．外力的方向水平B．外力的方向竖直向上C．外力的大小等于qE＋mgD．外力的大小等于(qE)2＋(mg)2答案D解析由受力平衡知F＝(qE)2＋(mg)2，方向应与重力和电场力的合力方向相反.2. 如图10所示，带正电的金属圆环竖直放置，其中心处有一电子，若电子某一时刻以初速度v0从圆环中心处水平向右运动，则此后电子将( )图10A．做匀速直线运动B．做匀减速直线运动C．以圆心为平衡位置振动D．以上说法均不对答案C解析电子某一时刻以初速度v0从圆环中心处水平向右运动，由于受到正电荷的作用力，所以减速运动到速度为零，然后在电场力作用下反向加速，到圆心处由对称性可知速度仍为v 0，然后减速，再反向加速，以圆心为平衡位置振动．3. 如图11所示，把一带正电的小球a 放在光滑绝缘斜面上，欲使球a 能静止在斜面上，需在M 、N 间放一带电小球b ，则b 应( )图11A ．带负电，放在A 点B ．带正电，放在B 点C ．带负电，放在C 点D ．带正电，放在C 点答案 C解析 对球a 进行受力分析知，小球受重力、弹力和库仑力，由三力平衡知，库仑力必偏向虚线右边．4. 如图12所示，一质量为m 、带电荷量为q 的物体处于场强按E ＝E 0－kt(E 0、k 均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t ＝0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是( )图12A ．物体开始运动后加速度先增大，后保持不变B ．物体开始运动后加速度不断增大C ．经过时间t ＝E 0k，物体在竖直墙壁上的速度达最大值 D ．经过时间t ＝μqE 0－mg μkq，物体运动速度达最大值 答案 BC解析 物体开始运动后，电场力不断减小，则弹力、摩擦力不断减小，所以加速度不断增大，选项B 正确；经过时间t ＝E 0k 后，物体将脱离竖直墙面，所以经过时间t ＝E 0k，物体在竖直墙壁上的速度达最大值，选项C 正确．5. 如图13所示，A 、B 是某点电荷电场中的一条电场线．在电场线上P 处自由释放一个负检验电荷时，它沿直线向B 点运动．对此现象，下列判断正确的是(不计电荷重力)( )图13 A ．电荷向B 做匀速运动B ．电荷向B 做加速度越来越小的运动C ．电荷向B 做加速度越来越大的运动D ．电荷向B 做加速运动，加速度的变化情况不能确定答案 D解析 由于负电荷从P 点静止释放，它沿直线运动到B 点，说明负电荷受力方向自P 指向B ，则场强方向自A 指向B ，由于正电荷、负电荷、异种电荷以及平行且带异种电荷的金属板等都能产生一段直线电场线，所以只能确定负电荷的受力方向向左(自P 指向A)，不能确定受力变化情况，也就不能确定加速度变化情况，故选项D 正确．6．A 、B 两带电小球，A 固定不动，B 的质量为m.在库仑力作用下，B 由静止开始运动．已知初始时，A 、B 间的距离为d ，B 的加速度为a ，经过一段时间后，B 的加速度变为a 4，此时A 、B 间的距离应为______．答案 2d解析 B 球在库仑力作用下做变加速直线运动．当加速度为a 时，由牛顿第二定律得：a ＝F m ＝kq A q B md 2，其中q A 、q B 为两球所带电荷量；当B 的加速度为a 4时，设此时A 、B 两球的距离为x ，同理有：a 4＝kq A q B mx2，解得：x ＝2d. 7. 如图14所示，带电小球A 和B 放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上，质量为m 1＝m 2＝1 g ，所带电荷量q 1＝q 2＝10－7C ，A 带正电，B 带负电．沿斜面向上的恒力F 作用于A球，可使A 、B 一起运动，且保持间距d ＝0.1 m 不变，求F.(g 取10 m /s 2)图14答案 1.8×10－2 N解析 两球相互吸引的库仑力：F 库＝kq 1q 2r2＝9×10－3N ，A 球和B 球的加速度相同，隔离B 球，由牛顿第二定律有：F 库－m 2g sin 30°＝m 2a ①，把A 球和B 球看成整体，A 、B 间的库仑力为系统内力，由牛顿第二定律有F －(m 1＋m 2)g sin 30°＝(m 1＋m 2)a ②，代入数据，由①式得a ＝4 m /s 2，由②式得F ＝1.8×10－2N .8. 如图15所示，A 、B 是两个点电荷，电荷量均为q ，A 固定在绝缘支架上，处于A 的正上方的B 放在一块绝缘板上．现在手持绝缘板使B 从静止开始以加速度a 竖直向下做匀加速运动(a ＜g)，B 的质量为m.. 求B 运动到离A 多远的地方恰对绝缘板无压力．图15答案 qk mg －ma解析 整体向下加速过程中，F 斥不断增大，当B 与板的相互作用力刚好为零时，B 和绝缘板具有相同的速度和加速度．设B 、A 间距为x 时，B 与绝缘板作用力刚好为零即mg －k q 2x2＝ma x 2＝kq 2mg －ma 得x ＝q k mg －ma.。
2020-2021人教版选修3-1 1.3 电场强度 课时小测(含解析)
1.3 电场强度1．(多选)在电场中的某点A放一试探电荷＋q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小E A＝Fq，方向水平向右．下列说法中正确的是()A．在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2E A D．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F【解析】E＝Fq是电场强度的定义式，某点场强大小和方向与场电荷有关，而与放入的试探电荷没有任何关系，故A、C错，B正确．又A点场强E A一定，放入试探电荷所受电场力大小为F＝qE A，当放入电荷量为2q的试探电荷时，试探电荷所受电场力应为2F，故D正确．【答案】BD2．(多选)把质量为m的正点电荷q在电场中由静止释放，在它运动的过程中如果不计重力，下述说法正确的是()A．点电荷的运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向，必与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【解析】把正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，点电荷将沿电场线方向运动，如果电场线为曲线，点电荷一定不沿电场线方向运动，(因为如果沿电场线运动，其速度方向与受力方向重合，不符合曲线运动的条件)，A不正确；由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外)，B不正确；而正点电荷的加速度方向，也即点电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致，即与所在点的电场线的切线方向一致，所以C，D正确．故正确答案为C、D.【答案】CD3．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静止开始从A点沿电场线运动到B点，加速度变小．则这一电场可能是图中的()【解析】由题可知加速度减小，所以带电粒子所受的电场力逐渐减小，即电场线越越稀疏，所以AD错误；且带电粒子仅在电场力作用下，据场强方向的规定可知，负电荷的运动轨迹与电场线的方向相反，故ABD错误，C正确．【答案】 C4．(多选)如图中带箭头的实线表示某个电场的电场线，实线间距相等且相互平行，一个带电离子从P处飞入这个电场，以下说法中正确的是() A．离子受的电场力方向一定向右B．离子受的电场力大小、方向都不变C．离子肯定向右偏转D．离子一定做匀变速运动【解析】由于不知电荷正负，所以不确定受力方向，A错，匀强电场中F＝Eq不变，合力不变，B、D正确，受力方向不确定，不能确定偏转方向，C错．【答案】BD5．(多选)如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用E a、E b分别表示a、b两点的场强大小，则() A．a、b两点场强方向相同B．电场线从a指向b，所以E a＞E bC．电场线是直线，所以E a＝E bD．不知a、b附近的电场线分布，E a、E b大小不能确定【解析】由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确．电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有E a＞E b；若此电场线为负点电荷电场中的，则有E a＜E b；若此电场线是匀强电场中的，则有E a＝E b；若此电场线是等量异种点电荷电场中的那一条直的电场线，则E a和E b的关系不能确定．故正确选项为A、D.【答案】AD6．如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将做( )A ．自由落体运动B ．曲线运动C ．沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D ．变加速直线运动【解析】烧断前，小球受三个力而平衡，线的拉力与重力和电场力的合力等大反向，烧断线后，拉力消失，而另外两个力不变，合力与拉力方向相反，则小球将沿着悬线的延长线做初速度为零的匀加速直线运动．故C 正确．【答案】C7．(多选)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 /QB ．F /qC ．k q r 2D ．k Q r 2【解析】 由电场强度的定义可知A 点场强为E ＝F /q ，又由库仑定律知F ＝kQq r 2，代入后得E ＝k Q r 2，B 、D 对，A 、C 错．【答案】 BD8.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 点放一静止的点电荷q (负电荷)，不计重力，下列说法中正确的是( )A ．点电荷在从P 到O 的过程中，加速度越越大，速度也越越大B ．点电荷在从P 到O 的过程中，加速度越越小，速度越越大C ．点电荷运动在O 点时加速度为零，速度达最大值D ．点电荷越过O 点后，速度越越小，加速度越越大，直到粒子速度为零【解析】 由等量同种电荷周围的电场线的分布可知，O 点场强为零，从O 点沿着中垂线向无穷远处延伸，场强先增大后减小，所以点电荷在从P 到O 的过程中，加速度可能先增大后减小，选项A 、B 错；但负电荷所受M 、N 点点电荷库仑力的合力方向竖直向下，到O 点一直加速，选项C 对；同理点电荷越过O 点后，速度越越小，但加速度先增大后减小，选项D 错．【答案】 C9．如图所示，有一带电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d ，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a 点处的电场强度为零，则图中b 点处的电场强度大小是( )A ．k q 9d 2＋k q d 2B ．k q 9d 2－k q d 2C ．0D ．k q d 2【解析】 点电荷在a 点产生的场强大小E ＝k q d 2，方向向左，由题意，带电薄板在a 点产生的场强大小E ＝k q d 2，方向向右．根据对称性，带电薄板在b点产生的场强大小E ＝k q d 2，方向向左，点电荷在b 点产生的场强大小E ＝k q 9d 2，方向向左，根据场强的叠加原理，可知A 正确．【答案】 A10．两带电荷量分别为q 和－q 的点电荷放在x 轴上，相距为L ，能正确反映两电荷连线上场强大小E 与x 关系的是图( )【解析】 设q 、－q 间某点到q 的距离为x ，则到－q 的距离为L －x ，则该点的合场强E ＝kq x 2＋kq (L －x )2＝kq ·2x 2－2Lx ＋L 2x 2(L －x )2＝kq ·2(x －L 2)2＋L 22x 2(L －x )2，由上式看出当x ＝L 2时，合场强有最小值E min＝8kq L 2＞0，所以A 项正确．【答案】 A11．光滑绝缘水平面上的带电小球A 、B 的质量分别为m 1＝2 g ，m 2＝1 g ，它们的电荷量相等，q 1＝q 2＝10－7 C ，A 球带正电，B 球带负电．现在水平恒力F 1向右作用于A 球，这时，A 、B 一起向右运动，且保持距离d ＝0.1 m 不变，如图所示．试问：F 1多大？它们如何运动？【解析】 A 、B 运动时距离保持不变，说明二者速度、加速度均相等．对于B，水平方向只受A的静电力F2，则a B＝F2m2＝k q1q2d2m2＝9×109×10－7×10－70.12×1×10－3m/s2＝9 m/s2.且a A＝a B＝9 m/s2，由于加速度恒定，故小球向右做匀加速直线运动．选A、B整体为研究对象，静电力为系统内力，则F1＝(m1＋m2)a＝3×10－3×9 N＝2.7×10－2 N.【答案】 2.7×10－2 N做匀加速直线运动12．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v0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．【解析】物体受力情况如下图所示，将各力沿斜面和垂直斜面两个方向进行正交分解，则沿斜面方向上：F f＋mg sin θ＝qE cos θ①垂直斜面方向上：mg cos θ＋qE sin θ＝F N②其中F f＝μF N③由①②③得：μ＝qE cos θ－mg sin θmg cos θ＋qE sin θ【答案】μ＝qE cos θ－mg sin θmg cos θ＋qE sin θ。
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【最新】物理人教版选修3-11.3电场强度同步练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列关于电场线的说法，正确的是( )A ．电场线是电荷运动的轨迹B ．电场线是实际存在的曲线C ．电场线是闭合的曲线D ．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大2．如图所示，电场中A 、B 两点的场强大小分别为E A 、E B .以下关于E A 、E B 的大小关系判断正确的是( )A ．E A <E BB ．E A >E BC ．E A =E BD ．无法确定3．如图所示，点电荷2Q +、Q -分别置于M 、N 两点，O 点为MN 连线的中点，点a 、b 在MN 连线上，点c 、d 在MN 中垂线上，它们均关于O 点对称.下列说法正确的是( )A ．c 、d 两点的电场强度相同B ．a 、b 两点的电势相同C ．将电子沿直线从c 移到d ，电场力对电子先做负功再做正功D ．将电子沿直线从a 移到b ，电子的电势能一直增大4．带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a 点以初速度0v 进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，实线是电场线，关于粒子，下列说法正确的是()A．在a点的加速度大于在b点的加速度B．在a点的电势能小于在b点的电势能C．在a点的速度小于在B点的速度D．电场中a点的电势一定比b点的电势高5．如图所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MA=AB=BN，下列说法正确的是（）A．A，B两点电势相等B．A，B两点场强相同C．将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能6．用电场线能很直观很方便地比较电场中各点的电场强弱．如图，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：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，则下列认识不正确的是A．A、D两点电场强度大小相等，方向相反B．B、C两点电场强度大小和方向都相同C．E、F两点电场强度大小和方向都相同D．从E到F过程中电场强度先增大后减小7．金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A、B、C、D为电场中的四个点，则()A ．B 、D 两点的电势相等B ．B 点的电场强度比D 点的大C ．负电荷在C 点的电势能低于在A 点的电势能D ．正电荷由D 点静止释放，只受电场力作用沿电场线运动到B 点8．如图所示是电场中某区域的电场线分布图，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 ．负点电荷在A 点受力向右D ．正点电荷受力沿电场线方向减小9．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A 点飞向B 点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是( )A ．粒子带正电B ．粒子在A 点加速度大C ．粒子在B 点动能大D ．A 、B 两点相比，粒子在B 点电势能较高二、多选题10．直线AB 是某电场中的一条电场线。
若有一电子以某一初速度，仅在电场力的作用下，沿AB 由A 运动到B ，其速度图象如图所示，下列关于A 、B 两点的电场强度A E 、B E 和电势A B ϕϕ、的判断正确的是（ ）A ．AB E E > B ．A B E E <C ．A B ϕϕ>D ．A B ϕϕ< 11．如图，一带正电的点电荷固定于O 点，两虚线圆均以O 为圆心，两实线分别为带电粒子M 和N 先后在电场中运动的轨迹，a 、b 、c 、d 、e 为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是( )A ．M 带负电荷，N 带正电荷B ．M 在b 点的动能小于它在a 点的动能C ．N 在d 点的电势能等于它在e 点的电势能D ．N 在从c 点运动到d 点的过程中克服电场力做功12．静电场在x 轴上的场强E 随x 的变化关系如图所示，x 轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x 轴运动，则点电荷( )A ．在2x 和4x 处电势能相等B ．由1x 运动到3x 的过程中电势能增大C ．由1x 运动到4x 的过程中电场力先增大后减小D ．由1x 运动到4x 的过程中电场力先减小后增大三、解答题13．如下图所示，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，电荷量都是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．求：两电荷都处于静止状态时，A、B连线的中点处场强大小和方向．(已知静电力常数为k)14．地面上方存在水平向右的匀强电场，一质量为m带电量为q的小球用绝缘丝线悬挂在电场中，当小球静止时丝线与竖直方向的夹角为 ，此时小球到地面的高度为h,求：（1）匀强电场的场强？（2）若丝线突然断掉，小球经过多长时间落地？15．真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0，在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变．持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点．重力加速度大小为g．（1）油滴运动到B点时的速度；（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍．参考答案1．D【解析】电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线，不是电荷运动的轨迹．故A 错误；电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线，实际上是不存在的．故B 错误；电场线从正电荷出发，到负电荷终止，不是闭合曲线．故C 错误；电场线的疏密代表电场的强弱，故电场线越密的地方场强越强，同一电荷所受电场力越大．故D 正确．故选D ．点睛；解答此题要知道：电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线；电场线的方向是正电荷所受电场力的方向，而正负电荷所受的电场力的方向相反；电场线的切线方向即为场强的方向，故任意两条电场线都不会相交；电场线的疏密代表电场的强弱，故电场线越密的地方场强越强．2．A【解析】【详解】由图可知，B 点的电场线密，所以B 点的电场强度比A 大，即E A <E B .故A 正确，BCD 错误．故选：A ．3．D【分析】根据电场线分布，比较c 、d 两点的电场强度大小和方向关系．根据沿电场线方向电势逐渐降低，来比较a 点和b 点的电势，由沿直线从a 到b 电势的变化，分析电子从a 移到b 过程中电势能如何变化．将电子沿直线从c 点移到d 点，通过电子所受的电场力与速度的方向夹角判断电场力做正功还是负功．【详解】A ：根据电场线分布的对称性可知，c 、d 两点的电场强度大小相等，方向不同，则c 、d 两点的电场强度不同．故A 项错误．BD ：MN 间的电场线方向由M→N ，沿电场线方向电势逐渐降低，则a 点的电势高于b 点的电势；电子沿直线从a 移到b 电势降低，电子带负电，据P E q ϕ=，则电子的电势能一直增大．故B 项错误，D 项正确．C ：对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在Oc 段场强方向斜向右上，在Od 段场强方向斜向右下；电子所受的电场力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上；电子沿直线从c移到d，电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功．故C项错误．【点睛】解决本题的关键是进行电场的叠加，通过电场力与速度的方向关系判断电场力做正功还是负功．4．C【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，可知E A＜E B，所以a、b两点比较，粒子的加速度在b点时较大，故A错误；由粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧，根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，整个过程电场力做正功，电势能减小，即在a点的电势能大于在b点的电势能，故B错误；整个过程电场力做正功，根据动能定理得经b点时的动能大于经a点时的动能，所以无论粒子带何种电，经b点时的速度总比经a点时的速度大，故C正确；由于不知道粒子的电性，也不能确定电场线的方向，所以无法确定a点的电势和b 点的电势大小关系，故D错误；故选C．5．B【分析】沿着电场线电势逐渐降低，电场强度可以用电场线形象描述；电场力做正功，电势能减小．【详解】A项：MN间电场线从M到N，沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高与B点电势，故A错误；B项：电场中A、B两点的电场线疏密程度相同，方向相同，故A、B两点的电场强度相同，故B正确；C项：将一正电荷从A点移到B点，电场力向右，做正功，电势能减小，故C错误；D项：将一个负电荷从A移到B，电场力向左，做负功，故电势能增加，故D错误．故选B．【点睛】本题关键明确等量异号电荷的电场线分别情况，然后根据沿着电场线电势逐渐降低，以及电场力做功等于电势能的减小量进行判断．6．A【详解】根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同．由图看出，A、D两点场强方向相同，故A说法错误；根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同．这两点场强的方向均由B→C，方向相同，故B说法正确；由图看出，E、F两点中，电场线疏密程度相同，两点场强方向相同，故C说法正确；由图看出，电场线先变密，再变疏，所以场强先增大后减小，故D说法正确．所以选A．7．C【解析】沿着电场线电势逐渐降低，由图看出，D点电势比B点电势高，故A错误；电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可知，B点的电场强度比D点的小．故B错误；沿着电场线电势逐渐降低，由图看出，C点电势比A点电势高，所以负电荷在C点的电势能低于在A点的电势能．故C正确；正电荷由D点静止释放，受电场力方向沿曲线的切线方向，所以运动的轨迹不会沿电场线的方向．故D错误．故选C.点睛：该题要掌握电场线的物理意义：电场线的疏密表示场强的大小，顺着电场线电势逐渐降低．8．B【详解】AB．由图看出，电场线的方向向右，所以A点的电场强度方向向右．故A错误，B正确；C．A点的电场强度方向向右，负电荷受到的电场力的方向与场强的方向相反，是向左，故C错误；D．由电场线的分布可知，此电场为匀强电场，则正点电荷受力沿电场线方向不变，选项D 错误。
故选B。
9．D【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧．【详解】根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧，所以电场力逆着电场线方向，即粒子受力方向与电场方向相反，所以粒子带负电．故A 错误；由于B 点的电场线密，所以B 点的电场力大，则A 点的加速度较小．故B 错误；粒子从A 到B ，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，导致动能减少，即粒子在A 点动能大，B 点的电势能大，故C 错误D 正确【点睛】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧．10．AC【详解】AB ．由图可知，电子在A 点加速度较大，则可知A 点所受电场力较大，由F=Eq 可知，A 点的场强要大于B 点场强，即A B E E >，故A 正确、B 错误；CD ．电子从A 到B 的过程中，速度减小，动能减小，则可知电场力做负功，故电势能增加，故A 点的电势能小于B 点的电势能，电子带负电，由p E q ϕ=可知，A 点的电势要大于B 点电势，φA ＞φB ，故C 正确，D 错误；故选AC 。