2022-2022学年高中物理第1章静电场第3节电场强度练习含解析新人教版选修3-1.doc

第3节电场强度一、选择题1关于电场，以下表达中正确的选项是()A对点电荷激发的电场，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在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度为E，取走q后，该点电场强度不为零D试探电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大解析：选C电场强度是矢量，不仅有大小，而且有方向，以点电荷Q为球心、半径为r的球面上，电场强度的大小Ek相同，但方向不同，A错误；由Ek可得：点电荷周围的电场强度E只由点电荷的电量Q与离点电荷Q的距离r决定，与点电荷的正、负无关，B错误；电场强度E是反映电场力的性质的物理量，试探电荷是用来表达这一性质的“工具，C正确；E，式中E的大小并不是由F、q来决定的在电场中某一点放入一试探电荷q，那么q越大，F越大，而这一比值不变，D错误2(2022天门市三校联考)如下图，图甲中AB是一条电场线，图乙那么是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力大小的函数图象，由此可判定()A电场方向一定由A指向BB假设场源为正电荷，位置在A侧C假设场源为负电荷，位置在B侧D假设场源为正电荷，位置在B侧解析：选B分析题意可知，试探电荷的电性未知，电场线的方向不能确定，A选项错误；由电场强度的定义式E得知，Fq图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，即a距离场源较近，即场源电荷位置在A侧，B选项正确，C、D选项错误3(2022长春外国语学校高二期中)A、B在某个点电荷电场中的一根电场线上，在线上A点处放入一个静止的自由负电荷，它将沿电场线由静止向B点运动，以下判断正确的选项是()A电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小B电场线由B指向A，该电荷做加速运动，其加速度大小的变化由题设条件不能确定C电场线由A指向B，该电荷做匀加速运动D电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越大解析：选B在电场线上A点处放入静止的自由负电荷，它将沿电场线由静止向B点运动，说明负电荷受到的电场力由A到B，那么电场线方向由B指向A，负电荷在电场力作用下，做加速运动，电场线的疏密程度表示场强的强弱，一条电场线不能确定何处场强强，即负电荷的加速度大小的变化情况无法确定，B选项正确4(多项选择)如图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，以下说法正确的选项是()AA点的电场强度最小BB点的电场强度最小C把一个正点电荷依次放在这三点时，其中放在B点时它受到的静电力最大D把一个负点电荷放在A点时，它所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致解析：选AC电场线密地方电场强度大，电场线稀疏的地方电场强度小，A正确，B错误；由FqE知，C正确；电场强度的方向与负电荷受力方向相反，D错误5A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒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vt图象如下图那么此电场的电场线分布可能是()解析：选A从题图可以直接看出，粒子的速度随时间的增大逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密综合分析知，微粒是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A6.如下图，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，MOP60.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E1；假设将N点处的点电荷移至P点，那么O点的电场强度大小变为E2.E1与E2之比为()A12B21C2D4解析：选B依题意，当两个等量异号点电荷分别在M、N两点时，两个点电荷在O点产生的电场强度之和E1EMEN，且EMEN，故有EMEN；当N点处的点电荷移至P点时，O点电场强度如下图，合电场强度大小为E2，那么，B正确7.图中实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点假设带电粒子在运动中只受电场力作用，根据题意不能做出判断的是()A带电粒子所带电荷的符号B带粒子在a、b两点的受力方向C带电粒子在a、b两点的速度何处较大D带电粒子在a、b两点的加速度何处较大解析：选A根据曲线运动的规律可知，受力指向轨迹的内侧，由此可以确定带电粒子在a、b两点的受力方向，B选项可以判断；从a到b的过程中，电场力做负功，速度减小，C选项可以判断；电场线的疏密程度表示电场强度的强弱，a点的加速度大，D选项可以判断；带电粒子所带电荷的符号未知，A选项不可以判断8.图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷q、q、q，那么该三角形中心O点处的场强为()A，方向由C指向OB，方向由O指向CC，方向由C指向OD，方向由O指向C解析：选B每个点电荷在O点处的场强大小都是E，画出矢量叠加的示意图，如下图，由图可得O点处的合场强为E02E，方向由O指向C，B项正确9(多项选择)用电场线能很直观、很方便地比拟电场中各点场强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对称那么()AB、C两点场强大小相等，方向相同BA、D两点场强大小相等，方向相反CE、O、F三点比拟，O点场强最强DB、O、C三点比拟，O点场强最强解析：选AC根据等量异种点电荷电场的分布情况可知，B、C两点对称分布，场强大小相等，方向相同，A选项正确；根据对称性可知，A、D两处电场线疏密程度相同，A、D两点场强大小相同，方向相同，B选项错误；E、O、F三点中O点场强最强，C选项正确；B、O、C三点比拟，O点场强最小，D选项错误10.如下图，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形ABC，P为三角形的中心，当AB、AC棒所带电荷量均为q，BC棒带电荷量为2q时，P点场强大小为E，现将BC棒取走，AB、AC棒的电荷分布不变，那么取走BC棒后，P点的场强大小为()ABCDE解析：选B根据电场叠加原理分析，AB棒和AC棒在P点的场强大小相等，夹角为120，两者的合场强与分场强相等，BC棒在P点的场强等于AB棒的二倍，故取走BC棒后，P点的场强大小为，B选项正确二、非选择题11.如下图，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q12.0108 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0106 N，方向如下图，那么B处场强多大？如果换用一个q24.0107 C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？解析：由场强公式可得EB N/C200 N/C，因为是负电荷，所以场强方向与F1方向相反q2在B点所受静电力F2q2EB4.0107200 N8.0105 N，方向与场强方向相同，也就是与F1反向此时B处场强仍为200 N/C不变，方向与F1相反答案：200 N/C8.0105 N200 N/C12.如下图，光滑斜面倾角为37，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如下图的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变为原来的，求：(1)原来的电场强度大小；(2)物块运动的加速度；(3)沿斜面下滑距离为l0.5 m时物块的速度大小(sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2)解析：(1)对小物块受力分析如下图，物块静止于斜面上，那么mgsin 37qEcos 37，E.(2)当场强变为原来的时，小物块所受的合外力F合mgsin 37qEcos 37mgsin 370.3mg又F合ma，所以a3 m/s2，方向沿斜面向下(3)由动能定理得F合lmv20即mgsin 37lmv2，得v m/s.答案：(1)(2)3 m/s2，方向沿斜面向下(3) m/s 13电荷量为q1104C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的关系如下图假设重力加速度g取10 m/s2，求：(1)物块的质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数.解析：(1)由图可知，前2 s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1mgma，2 s后物体做匀速直线运动，由力的平衡条件有qE2mg，联立解得q(E1E2)ma.由图可得E13104 N/C，E22104 N/C，a1 m/s2，代入数据可得m1 kg.(2)0.2.答案：(1)1 kg(2)0.2