高中物理人教必修三9.3 電場 電場強度（綜合練習題）（解析版）

1、淘寶：知行書屋知行合一第九章 靜電場及其應(yīng)用9.3 電場 電場強度 綜合練習題一、單選題：1.在如圖所示的四種電場中，A、B 兩點電場強度相同的是()答案C解析電場強度是一個矢量，既有大小也有方向，從題圖可以看出A、D選項中電場強度的方向不一致，故A、D錯誤；B圖中，在點電荷的電場中有Eeq f(kQ,r2)，所以A點的電場強度大于B點的電場強度，故B錯誤；在勻強電場中，電場強度處處相等，故C正確2.下列說法中不正確的是()A只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場B電場是一種物質(zhì)，與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的，電場最基本的性質(zhì)是對處在它

2、里面的電荷有力的作用D電場和電場線一樣，是人為設(shè)想出來的，其實并不存在【答案】D【解析】凡是有電荷的地方，周圍就存在著電場，電荷的相互作用不可能超越距離，是通過電場傳遞的，電場對處在其中的電荷有力的作用，A、C正確；電場是一種客觀存在，是物質(zhì)存在的一種形式，不是人為假想出來的，而電場線是為了描述電場人為假想出來的，其實并不存在，B正確，D錯誤3.如圖為真空中兩點電荷A、B形成的電場中的一簇電場線,已知該電場線關(guān)于虛線對稱,O點為A、B電荷連線的中點,a、b為其連線的中垂線上對稱的兩點,則下列說法正確的是()A.A、B可能為帶等量異號的正、負電荷B.A、B可能為帶不等量的正電荷C.a、b兩點處無

3、電場線,故其電場強度可能為零D.同一試探電荷在a、b兩點處所受電場力大小相等,方向一定相反答案D解析根據(jù)電場線的方向及對稱性,可知該電場為等量同種電荷形成的,故A、B均錯誤;a、b兩點雖沒有畫電場線,但兩點的電場強度都不為零,C錯誤;根據(jù)等量同種電場的特點可知,同一電荷在a、b兩點所受電場力等大反向,D正確。4.真空中，帶電荷量分別為Q14.0108 C和Q21.0108 C的兩個點電荷，分別固定在x坐標軸x0、x6 cm的位置上，如圖5所示則x軸上電場強度為零的位置是()圖5Ax6 cm Bx4 cmCx8 cm Dx12 cm答案D解析某點的電場強度是正電荷Q1和負電荷Q2在該處產(chǎn)生電場的

4、矢量和，根據(jù)點電荷的場強公式Ekeq f(Q,r2)，要使電場強度為零，那么正電荷Q1和負電荷Q2在該處產(chǎn)生的場強大小相等，方向相反因為Q1的電荷量大于Q2，所以該點不會在Q1的左邊；因為它們電荷電性相反，在連線上的電場方向都是一樣的，連線上的合場強不為零，所以也不會在Q1、Q2之間的連線上；只能在Q2右邊，設(shè)該位置據(jù)Q2的距離是L，則有：keq f(Q1,blc(rc)(avs4alco1(6 cmL)2)keq f(Q2,L2)，解得L6 cm，則在x坐標軸上x12 cm處的電場強度為零，故A、B、C錯誤，D正確5.實線為三條未知方向的電場線，從電場中的M點以相同的速度飛出a、b兩個帶電粒

5、子，a、b的運動軌跡如圖134中的虛線所示(a、b只受電場力作用)，則()Aa一定帶正電，b一定帶負電B電場力對a做正功，對b做負功Ca的速度將減小，b的速度將增大Da的加速度將減小，b的加速度將增大【答案】D【解析】由于電場線方向未知，故無法確定a、b的電性，A錯；根據(jù)a、b的運動軌跡，a受向左的電場力，b受向右的電場力，所以電場力對a、b均做正功，兩帶電粒子動能均增大，則速度均增大，B、C均錯；a向電場線稀疏處運動，電場強度減小，電場力減小，故加速度減小，b向電場線密集處運動，故加速度增大，D正確6兩帶電荷量分別為q和q的點電荷放在x軸上，相距為L，能正確反映兩電荷連線上場強大小E與x關(guān)系

6、的是圖()【答案】A【解析】設(shè)q、q間某點到q的距離為x，則到q的距離為Lx，則該點的合場強Eeq f(kq,x2)eq f(kq,Lx2)kqeq f(2x22LxL2,x2Lx2)kqeq f(2xf(L,2)2f(L2,2),x2Lx2)，由上式看出當xeq f(L,2)時，合場強有最小值Emineq f(8kq,L2)0，所以A項正確7.如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球用細線系住，線的一段固在O點，若在空間加上勻強電場，平衡時線與豎直方向成60o角，則電場強度的最小值為A BC D答案：B【解析】以小球為研究對象，對小球進行受力分析，故小球受到重力mg、繩的拉力F1、電場力F2

7、三個力作用，根據(jù)平衡條件可知，拉力F1與電場力F2的合力必與重力mg等大反向。因為拉力F1的方向確定，F(xiàn)1與F2的合力等于mg確定；由矢量圖可知，當電場力F2垂直懸線時電場力F2=qE最小，故場強E也最小。由圖可知此時電場力qE=mgsin60；所以，所以正確的選項是B。8.如圖所示，水平固定的圓環(huán)帶正電荷，且電荷均勻分布，圓環(huán)圓心為O，MN為過O點的豎直線，且OM=ON，四邊形abcd是以O(shè)為中心、MN為對稱軸的正方形，其邊長小于圓環(huán)的直徑。則下列說法正確的是Aa、d兩點處的電場強度相同B將一試探電荷由d點沿dc邊移動到c點的過程中電場力始終不做功C若將一重力不計的負試探電荷從M點由靜止釋放

8、，則試探電荷運動到N點時速度恰好為0D若將一重力不計的負試探電荷從M點由靜止釋放后能運動到N點，則過O點時試探電荷的加速度最大 答案：C解析：根據(jù)對稱性可知，a、d兩點的電場強度大小相等，方向不同，故A錯誤；將一試探電荷由d點沿dc移動到c點的過程中，只有過cd的中點時電場力與速度垂直，其他位置均不垂直，電場力并非始終不做功，B錯誤；O點電場強度為零，若一重力不計的負試探電荷從M點由靜止釋放后能運動到N點，則試探電荷先做加速運動，在O點時加速度為零，后做減速運動，由運動的對稱性可知，到達N點時速度減為0，C正確，D錯誤。9.如圖所示，有一帶電荷量為q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d，此點電

9、荷到帶電薄板的垂線通過板的圓心若圖中a點處的電場強度為零，則圖中b點處的電場強度大小是()Akeq f(q,9d2)keq f(q,d2) Bkeq f(q,9d2)keq f(q,d2)C0 Dkeq f(q,d2)【答案】A【解析】點電荷在a點產(chǎn)生的場強大小Ekeq f(q,d2)，方向向左，由題意，帶電薄板在a點產(chǎn)生的場強大小Ekeq f(q,d2)，方向向右根據(jù)對稱性，帶電薄板在b點產(chǎn)生的場強大小Ekeq f(q,d2)，方向向左，點電荷在b點產(chǎn)生的場強大小Ekeq f(q,9d2)，方向向左，根據(jù)場強的疊加原理，可知A正確多選題10.在電場中的某點A放一試探電荷q，它所受到的電場力大

10、小為F，方向水平向右，則A點的場強大小EAeq f(F,q)，方向水平向右下列說法中正確的是()A在A點放一個負試探電荷，A點的場強方向變?yōu)樗较蜃驜在A點放一個負試探電荷，它所受的電場力方向水平向左 C在A點放置一個電荷量為2q的試探電荷，則A點的場強變?yōu)?EAD在A點放置一個電荷量為2q的試探電荷，則它所受的電場力變?yōu)?F【答案】BD【解析】Eeq f(F,q)是電場強度的定義式，某點場強大小和方向與場源電荷有關(guān)，而與放入的試探電荷沒有任何關(guān)系，故A、C錯，B正確又A點場強EA一定，放入試探電荷所受電場力大小為FqEA，當放入電荷量為2q的試探電荷時，試探電荷所受電場力應(yīng)為2F，故D正確1

11、1(多選)把質(zhì)量為m的正點電荷q在電場中由靜止釋放，在它運動的過程中如果不計重力，下述說法正確的是()A點電荷的運動軌跡必與電場線重合B點電荷的速度方向，必與所在點的電場線的切線方向一致C點電荷的加速度方向，必與所在點的電場線的切線方向一致D點電荷的受力方向，必與所在點的電場線的切線方向一致【答案】CD【解析】把正點電荷q由靜止釋放，如果電場線為直線，點電荷將沿電場線方向運動，如果電場線為曲線，點電荷一定不沿電場線方向運動，(因為如果沿電場線運動，其速度方向與受力方向重合，不符合曲線運動的條件)，A不正確；由于點電荷做曲線運動時，其速度方向與電場力方向不再一致(初始時刻除外)，B不正確；而正點

12、電荷的加速度方向，也即點電荷所受電場力方向必與該點場強方向一致，即與所在點的電場線的切線方向一致，所以C，D正確故正確答案為C、D.12.某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由M運動到N.以下說法正確的是()A粒子必定帶正電荷B粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度C粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度D粒子在M點的動能小于它在N點的動能【答案】ACD【解析】根據(jù)粒子運動軌跡彎曲的情況，可以確定粒子所受電場力的方向沿該點電場線的切線方向，故此粒子帶正電，A選項正確由于電場線越密，場強越大，粒子所受電場力就越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越

13、大，故此粒子在N點加速度大，C選項正確，B選項錯誤粒子從M點到N點，電場力做正功，根據(jù)動能定理知此粒子在N點動能大，故D選項正確13.用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點場強的強弱如圖1310甲是等量異種點電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點，O是電荷連線的中點，E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點，B、C和A、D也相對O對稱則()甲乙AB、C兩點場強大小和方向都相同BA、D兩點場強大小相等，方向相反CE、O、F三點比較，O點場強最強DB、O、C三點比較，O點場強最弱【答案】ACD【解析】由等量異種點電荷的電場線分布可知選項A、C、D正確，B錯誤14. 如圖所示，A、B、C三個小球(可

14、視為質(zhì)點)的質(zhì)量分別為m、2m、3m，B小球帶負電，電荷量為q，A、C兩小球不帶電(不考慮小球間的靜電感應(yīng))，不可伸長的絕緣細線將三個小球連接起來懸掛在O點，三個小球均處于豎直向上的勻強電場中，電場強度大小為E，重力加速度為g.以下說法正確的是()A靜止時，A、B兩小球間細線的拉力為5mgqEB靜止時，A、B兩小球間細線的拉力為5mgqEC剪斷O點與A小球間細線的瞬間，A、B兩小球間細線的拉力為eq f(1,3)qED剪斷O點與A小球間細線的瞬間，A、B兩小球間細線的拉力為eq f(1,6)qE答案：AC解析 靜止時，對B、C整體進行受力分析，有T2mg3mgEq5mgEq，故A正確，B錯誤；

15、B球帶負電，剪斷OA間的細線瞬間，C球?qū)、B整體的拉力為0，對A、B整體進行受力分析，由牛頓第二定律有3mgqE3ma，此時A、B整體的加速度為ageq f(qE,3m)，以A球為研究對象，有Tmgma，可得A、B球間細線的拉力為Teq f(1,3)qE，故C正確，D錯誤非選擇題15.如圖所示，真空中，帶電荷量均為Q的點電荷A、B相距r，則(1)兩點電荷連線的中點O的場強多大？(2)在中垂線上，距A、B兩點都為r的O點場強如何？【答案】(1)0(2)eq f(r(3)kQ,r2)，豎直向上或豎直向下【解析】(1)兩點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度EAEBeq f(kQ,r/22)eq f(4kQ,

16、r2)，因等大反向，所以合場強為0.(2)E1E2keq f(Q,r2)，由矢量合成得E2keq f(Q,r2) cos 30eq f(r(3)kQ,r2)方向：如圖所示16如圖所示，勻強電場方向沿與水平方向成30角斜向右上方，電場強度為E，質(zhì)量為m的帶負電的小球以初速度v0開始運動，初速度方向與電場方向一致(重力加速度為g)(1)若小球帶的電荷量為qeq f(mg,E)，為使小球能做勻速直線運動，求應(yīng)對小球施加的恒力F1的大小和方向；(2)若小球帶的電荷量為qeq f(2mg,E)，為使小球能做直線運動，求應(yīng)對小球施加的最小恒力F2的大小和方向答案：(1)eq r(3)mg方向與水平方向的夾角為60斜向右上方(2)eq f(r(3),2)mg方向與水平方向的夾角為60斜向左上方解析：(1)如圖甲所示，欲使小球做勻速直線運動，應(yīng)使其所受的合力為零，有F1cos qEcos 30F1sin mgqEsin 30聯(lián)立解得60，F(xiàn)1eq r(3)mg即恒力F1與水平方向的夾角為60斜向右上方(2)為使小球能做直線運動，則小球受的合力應(yīng)和運動方向在一條直線上，故要求力F2和mg的合力與靜電力在一條直線上如圖乙所示，當F2取最小值時，有F2mgsin 60eq f(r(3),2)mgF2的方向與水平方向的夾角