物理選修人教新課標(biāo)1.3電場(chǎng)強(qiáng)度練習(xí)

1、第3節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度1放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力與它的電荷量的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，它是用來(lái)描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，其大小與試探電荷及其受力無(wú)關(guān)，決定于電場(chǎng)本身，其方向與正電荷在該點(diǎn)所受靜電力方向相同2真空中點(diǎn)電荷周圍形成的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式為：Ek，其中k是靜電力常量，Q是場(chǎng)源電荷的電荷量在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中不存在E相同的兩個(gè)點(diǎn)r相等時(shí)，E的大小相等，但方向不同；兩點(diǎn)在以Q為中心的同一半徑上時(shí)，E的方向相同，但大小不同3勻強(qiáng)電場(chǎng)是場(chǎng)強(qiáng)大小、方向處處相同的電場(chǎng)，其電場(chǎng)線是間隔相等的平行線4下列關(guān)于電場(chǎng)的敘述正確的是()A兩個(gè)未接觸的電荷發(fā)生了相互作用，一定是電場(chǎng)引起的B只有電荷發(fā)生相互作用時(shí)才

2、產(chǎn)生電場(chǎng)C只要有電荷存在，其周圍就存在電場(chǎng)DA電荷受到B電荷的作用，是B電荷的電場(chǎng)對(duì)A電荷的作用答案ACD5關(guān)于電場(chǎng)線的以下說(shuō)法中，正確的是()A電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都跟電荷在該點(diǎn)的受力方向相同B沿電場(chǎng)線的方向，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小C電場(chǎng)線越密的地方同一試探電荷所受的電場(chǎng)力就越大D順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電荷受電場(chǎng)力大小一定不變答案C解析電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都跟正電荷在該點(diǎn)的受力方向相同，A錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)線方向，其疏密變化情況未知，所以電場(chǎng)強(qiáng)度大小不能判定，電荷的受力情況也不能判定，所以B、D錯(cuò)誤；故只有C正確【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度1電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，下列說(shuō)法中正確的是()A若放在P

3、點(diǎn)的試探電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半B若P點(diǎn)無(wú)試探電荷，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零CP點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力越大DP點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向答案C解析為了知道電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，可以把一個(gè)試探電荷放入該點(diǎn)，其受到的電場(chǎng)力F與自身的電荷量q的比值可反映該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小，但該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷的電荷量多少、電性無(wú)關(guān)，所以A、B錯(cuò)由E得FEq，當(dāng)q一定時(shí)，E越大，F(xiàn)越大，所以C正確電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向，與負(fù)電荷受力的方向相反，D錯(cuò)2一檢驗(yàn)電荷q4×109 C，在電場(chǎng)中P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F6×1

4、07 N求：(1)P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大??；(2)將檢驗(yàn)電荷移走后，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大?。?3)放一電荷量為q1.2×106 C的電荷在P點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力F是多大？答案(1)1.5×102 N/C(2)1.5×102 N/C(3)1.8×104 N解析(1)E1.5×102 N/C.(2)場(chǎng)強(qiáng)是描述電場(chǎng)的物理量，跟檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，所以場(chǎng)強(qiáng)仍是1.5×102 N/C.(3)FqE1.2×106×1.5×102 N1.8×104 N.點(diǎn)評(píng)電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，其大小決定于電場(chǎng)本身，與試探電荷無(wú)關(guān)電荷在

5、電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力FqE，其大小與電場(chǎng)強(qiáng)弱和電荷的多少有關(guān)，并且正電荷受力方向與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷受力方向與電場(chǎng)方向相反知識(shí)點(diǎn)二電場(chǎng)的疊加3如圖所示，A、B、C三點(diǎn)為一直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，B30°，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷qA、qB，測(cè)得C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與AB平行，則qA帶_電，qAqB_.答案負(fù)18解析 放在A點(diǎn)和B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向分別在AC和BC的連線上，因C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向與BA方向平行，故放在A點(diǎn)的點(diǎn)電荷和放在B點(diǎn)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向只能如圖所示：由CA和由BC，故qA帶負(fù)電，qB帶正電，且EB2EA，即k2k，又由幾何關(guān)系知B2A，所以qAqB1

6、8.4如圖所示，真空中，帶電荷量分別為Q和Q的點(diǎn)電荷A、B相距r，則：(1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的場(chǎng)強(qiáng)多大？(2)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，距A、B兩點(diǎn)都為r的O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)如何？答案 (1) ，方向由AB（2） ，方向由AB解析分別求Q和Q在某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向，然后根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理，求出合場(chǎng)強(qiáng)甲（1）如圖甲所示，A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，由AB.A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EAEB.所以O(shè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為EO2EA.（2）如圖乙所示，EA= EB= ，由矢量圖所示形成的等邊三角形可知，O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)EO= EA= EB= ，方向與A、B的中垂線垂直，即由AB.點(diǎn)評(píng)若空間存在多

7、個(gè)場(chǎng)源電荷，某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于每個(gè)電荷在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，電場(chǎng)的疊加遵循平行四邊形定則知識(shí)點(diǎn)三電場(chǎng)線及其特點(diǎn)5如圖所示是靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線分布，下列說(shuō)法中正確的是()A這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)B點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處受到的靜電力比在B點(diǎn)處受到的靜電力大C點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度比在B點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度小(不計(jì)重力)D負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的靜電力的方向沿B點(diǎn)切線方向答案B解析因?yàn)?孤立)負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是自四周無(wú)窮遠(yuǎn)處從不同方向指向負(fù)電荷的球?qū)ΨQ分布的，而圖中的電場(chǎng)線分布不具備這種特點(diǎn)，所以它不可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤因電場(chǎng)線越密處場(chǎng)強(qiáng)越大，故由圖知場(chǎng)強(qiáng)EA>EB.又因點(diǎn)電荷q

8、在電場(chǎng)中所受靜電力FqEE，故靜電力FA>FB，選項(xiàng)B正確由牛頓第二定律知，加速度aF/mF，而FA>FB，故aA>aB，選項(xiàng)C錯(cuò)誤因“B點(diǎn)切線方向”即B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向，而負(fù)電荷所受靜電力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤點(diǎn)評(píng)電場(chǎng)線的特點(diǎn)：電場(chǎng)線上某點(diǎn)切線的方向表示該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向，不表示電荷受力的方向，也不表示速度的方向；電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)弱，在電場(chǎng)線密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)線不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡，只有當(dāng)電場(chǎng)線是直線，而帶電粒子只受電場(chǎng)力，且初速度方向與電場(chǎng)線平行時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡才能與電場(chǎng)線重合【方法技巧練】一、 由電場(chǎng)線和運(yùn)動(dòng)軌跡判斷運(yùn)動(dòng)情況的方法6某靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線如圖所示，帶電粒子

9、在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，由M運(yùn)動(dòng)到N，以下說(shuō)法正確的是()A粒子必定帶正電荷B由于M點(diǎn)沒有電場(chǎng)線，粒子在M點(diǎn)不受電場(chǎng)力的作用C粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度D粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能小于在N點(diǎn)的動(dòng)能答案ACD解析根據(jù)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的情況，可以確定點(diǎn)電荷受電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線方向，故此點(diǎn)電荷帶正電，A選項(xiàng)正確由于電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力就越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大，故此點(diǎn)電荷在N點(diǎn)加速度大， C選項(xiàng)正確粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理得此點(diǎn)電荷在N點(diǎn)的動(dòng)能大，故D選項(xiàng)正確點(diǎn)評(píng)分析帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡問(wèn)題時(shí)要注意做

10、曲線運(yùn)動(dòng)的帶電粒子所受合外力的方向指向曲線凹側(cè)，而且速度方向沿軌跡的切線方向，再結(jié)合電場(chǎng)線、電場(chǎng)力的知識(shí)來(lái)分析二、電場(chǎng)內(nèi)力學(xué)問(wèn)題的分析方法7豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)其電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成角時(shí)小球恰好平衡，如圖所示請(qǐng)問(wèn)：(1)小球帶電荷量是多少？(2)若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長(zhǎng)時(shí)間？答案(1)(2) 解析(1)由于小球處于平衡狀態(tài)知小球帶正電，對(duì)小球受力分析如右圖所示FTsin qEFTcos mg由得tan ，故q(2)由第(1)問(wèn)中的方程知FT，而剪斷絲線后小球所受電場(chǎng)力和重力的合力與未剪斷絲線時(shí)絲線對(duì)小球的拉

11、力大小相等，故剪斷絲線后小球所受重力、電場(chǎng)力的合力等于.小球的加速度a，小球由靜止開始沿著絲線拉力的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)碰到金屬板上時(shí)，它的位移為x，又由xat2，得t 方法總結(jié)帶電體在電場(chǎng)中的平衡問(wèn)題和一般的平衡問(wèn)題相同，根據(jù)帶電體在電場(chǎng)中的平衡情況列出平衡方程式，只不過(guò)在原有受力分析的基礎(chǔ)上增加了電場(chǎng)力的分析1關(guān)于電場(chǎng)線的特征，下列說(shuō)法中正確的是()A如果某空間中的電場(chǎng)線是曲線，那么在同一條電場(chǎng)線上各處的場(chǎng)強(qiáng)不相同B如果某空間中的電場(chǎng)線是直線，那么在同一條電場(chǎng)線上各處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C如果空間中只存在一個(gè)孤立的點(diǎn)電荷，那么這個(gè)空間中的任意兩條電場(chǎng)線都不相交；如果空間中存在兩個(gè)以上的點(diǎn)電

12、荷，那么這個(gè)空間中有許多電場(chǎng)線相交D電場(chǎng)中任意兩條電場(chǎng)線都不相交答案AD解析電場(chǎng)線是形象描述電場(chǎng)的物理量，根據(jù)電場(chǎng)線的特點(diǎn)可判斷A、D正確點(diǎn)評(píng)電場(chǎng)線描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，在空間不閉合、不相交2由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E可知，在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)()A電場(chǎng)強(qiáng)度E跟F成正比，跟q成反比B無(wú)論檢驗(yàn)電荷所帶的電荷量如何變化，始終不變C電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)D一個(gè)不帶電的小球在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零答案B3對(duì)于由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)，下列說(shuō)法中正確的是()A電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式仍成立，即EF/Q，式中的Q就是產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷B在真空中電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式為E，式中的Q就是

13、產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷C在真空中Ekq/r2，式中的q是試探電荷D以上說(shuō)法都不對(duì)答案B解析E是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用于任何電場(chǎng)，式中q為試探電荷而非場(chǎng)源電荷，故A錯(cuò)而Ek為點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式，式中Q為場(chǎng)源電荷，故B對(duì)，C錯(cuò)誤點(diǎn)評(píng)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式適用于任何電場(chǎng)，點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式只適用于點(diǎn)電荷，且決定于電場(chǎng)本身4如圖所示，是點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，則()Aa點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B形成這個(gè)電場(chǎng)的電荷一定帶正電C在b點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，將一定向a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)D正電荷在a處受到的靜電力大于其在b處的靜電力答案C5如圖所示，平行的實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示一個(gè)離子穿越電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列判斷正確的

14、是()A場(chǎng)強(qiáng)方向一定是向右B該離子一定是負(fù)離子C該離子一定是由a向b運(yùn)動(dòng)D場(chǎng)強(qiáng)方向、離子的運(yùn)動(dòng)方向以及是正離子還是負(fù)離子都不能確定，但是離子在a點(diǎn)的動(dòng)能一定小于在b點(diǎn)的動(dòng)能答案D解析因?yàn)椴恢x子是向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的，可以假設(shè)其由b向a運(yùn)動(dòng)，由離子的運(yùn)動(dòng)軌跡可以判定出，離子只能受到向左的電場(chǎng)力，所以由b向a一定是減速運(yùn)動(dòng)的(同理，也可假設(shè)離子由a向b運(yùn)動(dòng)，此時(shí)根據(jù)軌跡可判定出電場(chǎng)力同樣向左，離子加速運(yùn)動(dòng))，所以該離子在a點(diǎn)的動(dòng)能一定小于在b點(diǎn)的動(dòng)能；由于電場(chǎng)線方向、離子的電性都是未知的，所以A、B、C均不正確6圖中a、b是兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們的電荷量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線

15、上的一點(diǎn)下列哪種情況能使P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向MN的右側(cè)()AQ1、Q2都是正電荷，且Q1<Q2BQ1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，且Q1>|Q2|CQ1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且|Q1|<Q2DQ1、Q2都是負(fù)電荷，且|Q1|>|Q2|答案B解析Q1、Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在P點(diǎn)疊加，利用矢量的合成按各項(xiàng)給出情況畫出P點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向，可以判斷答案為B.7如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的油滴以初速v0從P點(diǎn)斜向上進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，傾斜角45°，若油滴到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度大小仍為v0，則油滴最高點(diǎn)的位置在()AP點(diǎn)的左上方BP點(diǎn)的右上方CP點(diǎn)的正上方D上述情況都可能答案A解析當(dāng)油滴到達(dá)最

16、高時(shí)，重力做了負(fù)功，要使油滴的速度仍為v0，需電場(chǎng)力做正功，又油滴帶負(fù)電，因而C點(diǎn)應(yīng)在P點(diǎn)左側(cè)8.如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由AOB勻速運(yùn)動(dòng)，電子重力不計(jì)，則電子除受電場(chǎng)力外，所受的另一個(gè)力的大小和方向變化情況是()A先變大后變小，方向水平向左B先變大后變小，方向水平向右C先變小后變大，方向水平向左D先變小后變大，方向水平向右答案B 解析 等量異種電荷電場(chǎng)線的分布如圖（a）所示.由圖中電場(chǎng)線的分布可以看出,從A到O,電場(chǎng)線由疏到密;從O到B,電場(chǎng)線從密到疏,所以從AOB,電場(chǎng)強(qiáng)度由小變大,再由大變小,而電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿電場(chǎng)線切線方向,為水平向右,如圖（b）所示.因電子處于平衡狀態(tài),

17、其所受合外力必為零,故另一個(gè)力應(yīng)與電子所受的電場(chǎng)力大小相等、方向相反.電子受的電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,即水平向左,且電子從AOB過(guò)程中,電場(chǎng)力由小變大,再由大變小,所以另一個(gè)力方向應(yīng)水平向右,其大小應(yīng)先變大后變小.所以選項(xiàng)B正確.點(diǎn)評(píng)掌握等量異種電荷的電場(chǎng)線分布是解題的關(guān)鍵9如圖所示，正電荷Q放在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在以Q為圓心、半徑為r的圓周上有a、b、c三點(diǎn)，將檢驗(yàn)電荷q放在a點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力正好為零，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向如何？b、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向如何？答案，方向向右Eb，方向向右Ec，方向指向右上方，與ab連線成45°角解析點(diǎn)電荷Q周圍空間的電場(chǎng)是由兩個(gè)電場(chǎng)疊加而成的根據(jù)題意

18、可知，Q在a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等方向相反，所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向向右在b點(diǎn)，兩個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度合成可得Eb，方向向右在c點(diǎn)，兩個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度合成可得Ec，方向指向右上方，與ab連線成45°角10場(chǎng)源電荷Q2×104 C，是正點(diǎn)電荷檢驗(yàn)電荷q2×105 C，是負(fù)點(diǎn)電荷，它們相距r2 m，且都在真空中，如圖所示求：(1)q受的靜電力(2)q所在的B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)EB.(3)若將q換為q4×105 C的正點(diǎn)電荷，再求q受力及B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)(4)將檢驗(yàn)電荷拿去后再求B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)答案(1)9 N，方向由B指向A(2)4.5×105 N/C，方