高中物理人教必修三9.3 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度（綜合練習(xí)題）（解析版）

1、淘寶：知行書(shū)屋知行合一第九章 靜電場(chǎng)及其應(yīng)用9.3 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度 綜合練習(xí)題一、單選題：1.在如圖所示的四種電場(chǎng)中，A、B 兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是()答案C解析電場(chǎng)強(qiáng)度是一個(gè)矢量，既有大小也有方向，從題圖可以看出A、D選項(xiàng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不一致，故A、D錯(cuò)誤；B圖中，在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中有Eeq f(kQ,r2)，所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等，故C正確2.下列說(shuō)法中不正確的是()A只要有電荷存在，電荷周?chē)鸵欢ù嬖谥妶?chǎng)B電場(chǎng)是一種物質(zhì)，與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺(jué)而客觀存在的東西C電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生的，電場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它

2、里面的電荷有力的作用D電場(chǎng)和電場(chǎng)線一樣，是人為設(shè)想出來(lái)的，其實(shí)并不存在【答案】D【解析】凡是有電荷的地方，周?chē)痛嬖谥妶?chǎng)，電荷的相互作用不可能超越距離，是通過(guò)電場(chǎng)傳遞的，電場(chǎng)對(duì)處在其中的電荷有力的作用，A、C正確；電場(chǎng)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(lái)的，而電場(chǎng)線是為了描述電場(chǎng)人為假想出來(lái)的，其實(shí)并不存在，B正確，D錯(cuò)誤3.如圖為真空中兩點(diǎn)電荷A、B形成的電場(chǎng)中的一簇電場(chǎng)線,已知該電場(chǎng)線關(guān)于虛線對(duì)稱(chēng),O點(diǎn)為A、B電荷連線的中點(diǎn),a、b為其連線的中垂線上對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是()A.A、B可能為帶等量異號(hào)的正、負(fù)電荷B.A、B可能為帶不等量的正電荷C.a、b兩點(diǎn)處無(wú)

3、電場(chǎng)線,故其電場(chǎng)強(qiáng)度可能為零D.同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受電場(chǎng)力大小相等,方向一定相反答案D解析根據(jù)電場(chǎng)線的方向及對(duì)稱(chēng)性,可知該電場(chǎng)為等量同種電荷形成的,故A、B均錯(cuò)誤;a、b兩點(diǎn)雖沒(méi)有畫(huà)電場(chǎng)線,但兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度都不為零,C錯(cuò)誤;根據(jù)等量同種電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,同一電荷在a、b兩點(diǎn)所受電場(chǎng)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(gè)點(diǎn)電荷，分別固定在x坐標(biāo)軸x0、x6 cm的位置上，如圖5所示則x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置是()圖5Ax6 cm Bx4 cmCx8 cm Dx12 cm答案D解析某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是正電荷Q1和負(fù)電荷Q2在該處產(chǎn)生電場(chǎng)的

4、矢量和，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式Ekeq f(Q,r2)，要使電場(chǎng)強(qiáng)度為零，那么正電荷Q1和負(fù)電荷Q2在該處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反因?yàn)镼1的電荷量大于Q2，所以該點(diǎn)不會(huì)在Q1的左邊；因?yàn)樗鼈冸姾呻娦韵喾?，在連線上的電場(chǎng)方向都是一樣的，連線上的合場(chǎng)強(qiáng)不為零，所以也不會(huì)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(biāo)軸上x(chóng)12 cm處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確5.實(shí)線為三條未知方向的電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中的M點(diǎn)以相同的速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒

5、子，a、b的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖134中的虛線所示(a、b只受電場(chǎng)力作用)，則()Aa一定帶正電，b一定帶負(fù)電B電場(chǎng)力對(duì)a做正功，對(duì)b做負(fù)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(chǎng)線方向未知，故無(wú)法確定a、b的電性，A錯(cuò)；根據(jù)a、b的運(yùn)動(dòng)軌跡，a受向左的電場(chǎng)力，b受向右的電場(chǎng)力，所以電場(chǎng)力對(duì)a、b均做正功，兩帶電粒子動(dòng)能均增大，則速度均增大，B、C均錯(cuò)；a向電場(chǎng)線稀疏處運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電場(chǎng)力減小，故加速度減小，b向電場(chǎng)線密集處運(yùn)動(dòng)，故加速度增大，D正確6兩帶電荷量分別為q和q的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為L(zhǎng)，能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與x關(guān)系

6、的是圖()【答案】A【解析】設(shè)q、q間某點(diǎn)到q的距離為x，則到q的距離為L(zhǎng)x，則該點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)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(dāng)xeq f(L,2)時(shí)，合場(chǎng)強(qiáng)有最小值Emineq f(8kq,L2)0，所以A項(xiàng)正確7.如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球用細(xì)線系住，線的一段固在O點(diǎn)，若在空間加上勻強(qiáng)電場(chǎng)，平衡時(shí)線與豎直方向成60o角，則電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為A BC D答案：B【解析】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，故小球受到重力mg、繩的拉力F1、電場(chǎng)力F2

7、三個(gè)力作用，根據(jù)平衡條件可知，拉力F1與電場(chǎng)力F2的合力必與重力mg等大反向。因?yàn)槔1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(dāng)電場(chǎng)力F2垂直懸線時(shí)電場(chǎng)力F2=qE最小，故場(chǎng)強(qiáng)E也最小。由圖可知此時(shí)電場(chǎng)力qE=mgsin60；所以，所以正確的選項(xiàng)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(guò)O點(diǎn)的豎直線，且OM=ON，四邊形abcd是以O(shè)為中心、MN為對(duì)稱(chēng)軸的正方形，其邊長(zhǎng)小于圓環(huán)的直徑。則下列說(shuō)法正確的是Aa、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B將一試探電荷由d點(diǎn)沿dc邊移動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力始終不做功C若將一重力不計(jì)的負(fù)試探電荷從M點(diǎn)由靜止釋放

8、，則試探電荷運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)速度恰好為0D若將一重力不計(jì)的負(fù)試探電荷從M點(diǎn)由靜止釋放后能運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，則過(guò)O點(diǎn)時(shí)試探電荷的加速度最大 答案：C解析：根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，a、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤；將一試探電荷由d點(diǎn)沿dc移動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中，只有過(guò)cd的中點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力與速度垂直，其他位置均不垂直，電場(chǎng)力并非始終不做功，B錯(cuò)誤；O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，若一重力不計(jì)的負(fù)試探電荷從M點(diǎn)由靜止釋放后能運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，則試探電荷先做加速運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)時(shí)加速度為零，后做減速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度減為0，C正確，D錯(cuò)誤。9.如圖所示，有一帶電荷量為q的點(diǎn)電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d，此點(diǎn)電

9、荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的圓心若圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則圖中b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小Ekeq f(q,d2)，方向向左，由題意，帶電薄板在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小Ekeq f(q,d2)，方向向右根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，帶電薄板在b點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小Ekeq f(q,d2)，方向向左，點(diǎn)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小Ekeq f(q,9d2)，方向向左，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，可知A正確多選題10.在電場(chǎng)中的某點(diǎn)A放一試探電荷q，它所受到的電場(chǎng)力大

10、小為F，方向水平向右，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小EAeq f(F,q)，方向水平向右下列說(shuō)法中正確的是()A在A點(diǎn)放一個(gè)負(fù)試探電荷，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向變?yōu)樗较蜃驜在A點(diǎn)放一個(gè)負(fù)試探電荷，它所受的電場(chǎng)力方向水平向左 C在A點(diǎn)放置一個(gè)電荷量為2q的試探電荷，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)?EAD在A點(diǎn)放置一個(gè)電荷量為2q的試探電荷，則它所受的電場(chǎng)力變?yōu)?F【答案】BD【解析】Eeq f(F,q)是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向與場(chǎng)源電荷有關(guān)，而與放入的試探電荷沒(méi)有任何關(guān)系，故A、C錯(cuò)，B正確又A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)EA一定，放入試探電荷所受電場(chǎng)力大小為FqEA，當(dāng)放入電荷量為2q的試探電荷時(shí)，試探電荷所受電場(chǎng)力應(yīng)為2F，故D正確1

11、1(多選)把質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷q在電場(chǎng)中由靜止釋放，在它運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中如果不計(jì)重力，下述說(shuō)法正確的是()A點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡必與電場(chǎng)線重合B點(diǎn)電荷的速度方向，必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致C點(diǎn)電荷的加速度方向，必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致D點(diǎn)電荷的受力方向，必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致【答案】CD【解析】把正點(diǎn)電荷q由靜止釋放，如果電場(chǎng)線為直線，點(diǎn)電荷將沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，如果電場(chǎng)線為曲線，點(diǎn)電荷一定不沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，(因?yàn)槿绻仉妶?chǎng)線運(yùn)動(dòng)，其速度方向與受力方向重合，不符合曲線運(yùn)動(dòng)的條件)，A不正確；由于點(diǎn)電荷做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度方向與電場(chǎng)力方向不再一致(初始時(shí)刻除外)，B不正確；而正點(diǎn)

12、電荷的加速度方向，也即點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力方向必與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一致，即與所在點(diǎn)的電場(chǎng)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(chǎng)中的電場(chǎng)線如圖所示，帶電粒子在電場(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粒子在M點(diǎn)的加速度大于它在N點(diǎn)的加速度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)能小于它在N點(diǎn)的動(dòng)能【答案】ACD【解析】根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的情況，可以確定粒子所受電場(chǎng)力的方向沿該點(diǎn)電場(chǎng)線的切線方向，故此粒子帶正電，A選項(xiàng)正確由于電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大，粒子所受電場(chǎng)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(diǎn)加速度大，C選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理知此粒子在N點(diǎn)動(dòng)能大，故D選項(xiàng)正確13.用電場(chǎng)線能很直觀、很方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱如圖1310甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線，圖乙是場(chǎng)中的一些點(diǎn)，O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上相對(duì)O對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對(duì)O對(duì)稱(chēng)則()甲乙AB、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同BA、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反CE、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)DB、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最弱【答案】ACD【解析】由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布可知選項(xiàng)A、C、D正確，B錯(cuò)誤14. 如圖所示，A、B、C三個(gè)小球(可

14、視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量分別為m、2m、3m，B小球帶負(fù)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(zhǎng)的絕緣細(xì)線將三個(gè)小球連接起來(lái)懸掛在O點(diǎn)，三個(gè)小球均處于豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，重力加速度為g.以下說(shuō)法正確的是()A靜止時(shí)，A、B兩小球間細(xì)線的拉力為5mgqEB靜止時(shí)，A、B兩小球間細(xì)線的拉力為5mgqEC剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線的瞬間，A、B兩小球間細(xì)線的拉力為eq f(1,3)qED剪斷O點(diǎn)與A小球間細(xì)線的瞬間，A、B兩小球間細(xì)線的拉力為eq f(1,6)qE答案：AC解析 靜止時(shí)，對(duì)B、C整體進(jìn)行受力分析，有T2mg3mgEq5mgEq，故A正確，B錯(cuò)誤；

15、B球帶負(fù)電，剪斷OA間的細(xì)線瞬間，C球?qū)、B整體的拉力為0，對(duì)A、B整體進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律有3mgqE3ma，此時(shí)A、B整體的加速度為ageq f(qE,3m)，以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，有Tmgma，可得A、B球間細(xì)線的拉力為T(mén)eq f(1,3)qE，故C正確，D錯(cuò)誤非選擇題15.如圖所示，真空中，帶電荷量均為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)在中垂線上，距A、B兩點(diǎn)都為r的O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EAEBeq f(kQ,r/22)eq f(4kQ,

16、r2)，因等大反向，所以合場(chǎng)強(qiáng)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(qiáng)電場(chǎng)方向沿與水平方向成30角斜向右上方，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小球以初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速度方向與電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，求應(yīng)對(duì)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(yùn)動(dòng)，求應(yīng)對(duì)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，則小球受的合力應(yīng)和運(yùn)動(dòng)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(dāng)F2取最小值時(shí)，有F2mgsin 60eq f(r(3),2)mgF2的方向與水平方向的夾角