2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 靜電場 第3節(jié) 電場強(qiáng)度練習(xí) 新人教版選修3-1

1、2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 靜電場 第3節(jié) 電場強(qiáng)度練習(xí) 新人教版選修3-1第3節(jié)電場強(qiáng)度基礎(chǔ)鞏固1.由電場強(qiáng)度的定義式e=可知,在電場中的同一點(diǎn)(b)a.電場強(qiáng)度e跟f成正比,跟q成反比b.無論放入的試探電荷所帶的電荷量如何變化,始終不變c.電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零,放入該點(diǎn)的電荷受到的靜電力不一定為零d.試探電荷在該點(diǎn)受到的靜電力的方向就是該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向解析:電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度,與形成電場的場源電荷和空間位置有關(guān),與有無試探電荷無關(guān),其方向是正電荷在該點(diǎn)的受力方向,選項(xiàng)b正確.2.如圖所示的是在一個(gè)電場中a,b,c,d四點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí),測得的試探電荷的電荷量跟它所受靜

2、電力的函數(shù)關(guān)系圖像,那么下列敘述正確的是(b)a.a,b,c,d四點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等b.a,b,c,d四點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小關(guān)系是ed>ea>eb>ecc.a,b,c,d四點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小關(guān)系是ea>eb>ed>ecd.無法確定這四個(gè)點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小關(guān)系解析:題圖中給出了a,b,c,d四個(gè)位置上電荷量和它所受靜電力大小的變化關(guān)系,由電場強(qiáng)度的定義式e=可知,f-q圖像的斜率的大小代表電場強(qiáng)度的大小.斜率大的電場強(qiáng)度大,斜率小的電場強(qiáng)度小.故選項(xiàng)b正確,a,c,d錯(cuò)誤.3.(2018天津?yàn)I海新區(qū)大港第八中學(xué)高二月考)(多選)真空中距點(diǎn)電荷(電荷量為q)為r的a點(diǎn)

3、處,放一個(gè)帶電荷量為q(qq)的點(diǎn)電荷,q受到的靜電力大小為f,則a點(diǎn)的電場強(qiáng)度為(bd)a.b.c.kd.k解析:由電場強(qiáng)度的定義可知a點(diǎn)電場強(qiáng)度為e=,又由庫侖定律知f=,代入后得e=k,故選項(xiàng)b,d正確,a,c錯(cuò)誤.4.如圖所示是點(diǎn)電荷q周圍的電場線,圖中a到q的距離小于b到q的距離.以下判斷正確的是(a)a.q是正電荷,a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度b.q是正電荷,a點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度c.q是負(fù)電荷,a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度d.q是負(fù)電荷,a點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度解析:正點(diǎn)電荷的電場是向外輻射的,電場線密的地方電場強(qiáng)度大,所以選項(xiàng)a正確.5.(2018山西

4、懷仁縣第八中學(xué)高二月考)兩個(gè)等量點(diǎn)電荷p,q在真空中產(chǎn)生的電場線(方向未畫出)如圖所示,一電子在a,b兩點(diǎn)所受的靜電力分別為fa和fb,則它們的大小關(guān)系為(b)a.fa=fbb.fa>fbc.fa<fbd.無法確定解析:從電場線的疏密判斷,a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大,故ea>eb.根據(jù)靜電力f=qe知,fa>fb,選項(xiàng)b正確,a,c,d錯(cuò)誤.6.在一個(gè)等邊三角形abc頂點(diǎn)b和c處各放一個(gè)電荷量相同的點(diǎn)電荷時(shí),測得a處的電場強(qiáng)度大小為e,方向與bc邊平行沿b指向c,如圖所示.拿走c處的點(diǎn)電荷后,a處電場強(qiáng)度情況將是(b)a.大小仍為e,方向由a指向bb.大小仍為e,

5、方向由b指向ac.大小變?yōu)?方向不變d.0解析:由題意可知,兩個(gè)頂點(diǎn)b,c處各放一個(gè)點(diǎn)電荷,測得a處的電場強(qiáng)度大小為e,方向與bc邊平行沿b指向c,根據(jù)平行四邊形定則作出b處點(diǎn)電荷在a處的電場強(qiáng)度eb和c處點(diǎn)電荷在a處的電場強(qiáng)度ec的合電場強(qiáng)度e,由于三角形abc是等邊三角形,所以eb和ec的夾角為120,由幾何知識可知eb=ec=e,b處點(diǎn)電荷在a處的電場強(qiáng)度eb的方向由b指向a,當(dāng)拿走c處的點(diǎn)電荷后,則a處電場強(qiáng)度的大小仍為e,方向由b指向a,故選項(xiàng)b正確,a,c,d錯(cuò)誤.7.(2018青海平安區(qū)第一高級中學(xué)高二月考)(多選)如圖(甲)所示,ab是一個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場中的一條電場線,圖(乙

6、)則是放在電場線上a,b處的檢驗(yàn)電荷的電荷量與所受靜電力大小間的函數(shù)圖像(f-q圖像),指定電場方向由a指向b為正方向,由此可以判定(cd)a.場源電荷可能是正電荷,位置在a側(cè)b.場源電荷可能是負(fù)電荷,位置在a側(cè)c.場源電荷可能是正電荷,位置在b側(cè)d.場源電荷可能是負(fù)電荷,位置在b側(cè)解析:由f=qe和題圖(乙)可知,q相同時(shí)b點(diǎn)的靜電力較大,故場源電荷位置在b側(cè),由于檢驗(yàn)電荷電性不確定,故選項(xiàng)c,d正確.8.(2018安徽合肥百花中學(xué)高二測試)直角坐標(biāo)系xoy中,m,n兩點(diǎn)位于x軸上,g,h兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖所示.m,n兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷,一電荷量為q的正點(diǎn)電荷置于o點(diǎn)時(shí),g點(diǎn)處的電場強(qiáng)度恰好為零

7、.靜電力常量用k表示.若將該正點(diǎn)電荷移到g點(diǎn),則h點(diǎn)處電場強(qiáng)度的大小和方向分別為(b)a.,沿y軸正向b.,沿y軸負(fù)向c.,沿y軸正向d.,沿y軸負(fù)向解析:處于o點(diǎn)的正點(diǎn)電荷在g點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度e1=k,方向沿y軸負(fù)向;又因?yàn)間點(diǎn)處電場強(qiáng)度為零,所以m,n處兩負(fù)點(diǎn)電荷在g點(diǎn)共同產(chǎn)生的電場強(qiáng)度e2=e1=k,方向沿y軸正向;根據(jù)對稱性,m,n處兩負(fù)點(diǎn)電荷在h點(diǎn)共同產(chǎn)生的電場強(qiáng)度e3=e2=k,方向沿y軸負(fù)向;將該正點(diǎn)電荷移到g處,該正點(diǎn)電荷在h點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度e4=k,方向沿y軸正向,所以h點(diǎn)的電場強(qiáng)度e=e3-e4=,方向沿y軸負(fù)向,故選項(xiàng)b正確.能力提升9.(2018浙江杭州高二期中)如圖

8、所示,真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1=+4.010-8c和q2=-1.010-8c,分別固定在x坐標(biāo)軸的x=0和x=6cm的位置上.關(guān)于x坐標(biāo)軸上的點(diǎn)的電場強(qiáng)度的說法正確的是(a)a.x>12cm的區(qū)域電場沿x軸正方向b.在x坐標(biāo)軸上電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)有兩處c.x坐標(biāo)軸上所有點(diǎn)的電場強(qiáng)度都沿x軸正向d.x坐標(biāo)軸上x>6cm所有點(diǎn)的電場強(qiáng)度都沿x軸正方向解析:某點(diǎn)的電場強(qiáng)度是正電荷q1和負(fù)電荷q2在該處產(chǎn)生的電場的疊加,根據(jù)點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式e=,要使電場強(qiáng)度為零,那么正電荷q1和負(fù)電荷q2在該處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等方向相反,不會在q1的左邊,因?yàn)閝1的電荷量大于q2,不會在q1,q2之間

9、,因?yàn)樗鼈冸姾呻娦韵喾?在中間的電場方向都是一樣的,所以只能在q2右邊,設(shè)該位置距q2的距離是l,所以=,解得l=6cm,所以x坐標(biāo)軸上x=12cm處的電場強(qiáng)度為零,則在x>12cm的區(qū)域q1的電場強(qiáng)度大于q2的電場強(qiáng)度,故在x>12cm的區(qū)域電場沿x軸正方向,選項(xiàng)a正確,b錯(cuò)誤;在q1,q2之間,正電荷q1和負(fù)電荷q2在該處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向,所以實(shí)際電場強(qiáng)度也是沿x軸正方向,根據(jù)點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式得x坐標(biāo)軸大于12cm區(qū)域電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向區(qū)域,所以x坐標(biāo)軸上電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向區(qū)域是(0,6cm)和(12cm,),選項(xiàng)c,d錯(cuò)誤.10.(2018江蘇徐

10、州高二檢測)均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場.如圖所示,在半球面ab上均勻分布著正電荷,總電荷量為q,球面半徑為r,cd為通過半球頂點(diǎn)與球心o的軸線,在軸線上有m,n兩點(diǎn),om=on=2r.已知m點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為e,則n點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為(c)a.-eb.c.-ed.+e解析:若將帶電荷量為2q的球殼的球心放在o處,均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場.則在m,n兩點(diǎn)所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為e=,由題知當(dāng)半球面如題圖所示產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為e,則n點(diǎn)的電場強(qiáng)度為e=-e,故選項(xiàng)c正確.11.(2018廣東佛山一中高二月考)如圖所示,a為帶

11、正電q的金屬板,沿金屬板的垂直平分線,在距板r處放一質(zhì)量為m,電荷量為q的小球,小球受水平向右的靜電力偏轉(zhuǎn)角靜止.小球用絕緣絲線懸掛于o點(diǎn),試求小球所在處的電場強(qiáng)度.解析:小球的受力如圖所示.由平衡條件得f=mgtan小球所在處的電場強(qiáng)度e=.小球帶正電荷,電場強(qiáng)度方向與其受到的靜電力方向一致,方向水平向右.答案:方向水平向右(教師備用)1.(2018甘肅靖遠(yuǎn)一中高二期中)a,b是一條電場線上的兩個(gè)點(diǎn),一帶負(fù)電的微粒僅在靜電力作用下以一定的初速度從a點(diǎn)沿電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),其v-t圖像如圖所示.則此電場的電場線分布可能是(a)解析:從題圖可以直接看出,微粒的速度隨時(shí)間逐漸減小;圖線的斜率逐漸增大

12、,說明微粒的加速度逐漸變大,電場強(qiáng)度逐漸變大,從a到b電場線逐漸變密.綜合分析知,微粒是順著電場線運(yùn)動(dòng),由電場線疏處到達(dá)密處,故選項(xiàng)a正確.2.(2018四川遂寧檢測)在電場強(qiáng)度為e=k的勻強(qiáng)電場中,取o點(diǎn)為圓心,r為半徑作一圓周,在o點(diǎn)固定一帶電荷量為+q的正點(diǎn)電荷,ac,bd為相互垂直的兩條直徑,其中bd與電場線平行,不計(jì)試探電荷的重力,如圖所示.則(b)a.把一正試探電荷+q放在a點(diǎn),試探電荷恰好處于平衡b.把一負(fù)試探電荷-q放在b點(diǎn),試探電荷恰好處于平衡c.把一負(fù)試探電荷-q放在c點(diǎn),試探電荷恰好處于平衡d.把一正試探電荷+q放在d點(diǎn),試探電荷恰好處于平衡解析:點(diǎn)電荷+q在a點(diǎn)產(chǎn)生的電

13、場方向?yàn)樗较蛴?大小為ea=k,與電場e疊加后合電場強(qiáng)度指向右斜上方,故正試探電荷受力不平衡,選項(xiàng)a錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷+q在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向豎直向下,大小為eb=k,與電場e疊加后合電場強(qiáng)度為零,試探電荷正好受力平衡,選項(xiàng)b正確;在c點(diǎn)時(shí)電場強(qiáng)度方向?yàn)樾毕蜃笙路?電場不為零,試探電荷不能平衡,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;在d點(diǎn)的合電場強(qiáng)度方向豎直向上,電場不為零,試探電荷不能平衡,選項(xiàng)d錯(cuò)誤.3.場源電荷q=210-4c,是正點(diǎn)電荷.檢驗(yàn)電荷q=-210-5c,是負(fù)點(diǎn)電荷,它們相距r=2m,且都在真空中,如圖所示.靜電力常量k=9109nm2/c2,求:(1)q受的靜電力;(2)q所在的b點(diǎn)的電場強(qiáng)度eb;(3)若將q換為q=410-5c的正點(diǎn)電荷,再求q受力及b點(diǎn)的電場強(qiáng)度;(4)將檢驗(yàn)電荷拿去后再求b點(diǎn)的電場強(qiáng)度.解析:(1)由庫侖定律得f=k=9109n=9n方向在a與b的連線上,且指向a.(2)由電場強(qiáng)度的定