高二物理人教版選修3－1專(zhuān)題練習(xí)　1.3　電場(chǎng)強(qiáng)度

1、.2019年高二物理專(zhuān)題練習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度題號(hào)一二三四總分得分一、單項(xiàng)選擇題本大題共6小題，共24.0分1. 物理學(xué)中用到大量的科學(xué)方法，建立以下概念時(shí)均用到“等效替代方法的是A. “合力與分力、“質(zhì)點(diǎn)、“電場(chǎng)強(qiáng)度B. “質(zhì)點(diǎn)、“平均速度、“點(diǎn)電荷C. “點(diǎn)電荷、“總電阻、“電場(chǎng)強(qiáng)度D. “合力與分力、“平均速度、“總電阻2. 如下圖，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=4.0×108C，Q2=4.0×108C，分別固定在x坐標(biāo)軸的x=0cm和x=6cm的位置上.那么電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)的坐標(biāo)() A. x=3cmB. x=3cmC. x=4cmD. x=12cm3. 如下圖，一質(zhì)量為m，帶電量

2、為q的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛在程度向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜止時(shí)懸線與豎直方向成=37°角。重力加速度為g，cos37°=0.8，sin37°=0.61小球帶何種電荷為_(kāi)。2那么電場(chǎng)強(qiáng)度E=_。3在圖示位置，假設(shè)將細(xì)線突然剪斷，小球做_性質(zhì)的運(yùn)動(dòng),加速度a的大小為_(kāi)。那么以下選項(xiàng)中正確的選項(xiàng)是    A. 負(fù)；5mg4q；勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1gB. 負(fù)；5mg4q；勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1.25g C. 負(fù)；3mg4q；勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1.25gD. 正；3mg4q；勻減速直線運(yùn)動(dòng)，1.25gE. 正；3mg4q；勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1.25gF. 負(fù)；3

3、mg4q；勻減速直線運(yùn)動(dòng)，1.25gG. 負(fù)；mg4q；勻減速直線運(yùn)動(dòng)，1.25g H. 負(fù)；3mg4q；勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1gI. 正；mg4q；勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1.25gJ. 負(fù)；mg4q；勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1.25g4. 一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，以下圖示中可能正確的選項(xiàng)是虛線是曲線在b點(diǎn)的切線 A. B. C. D. 5. 以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是      A. 電場(chǎng)線為直線的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B. 在電荷+ Q所產(chǎn)生的電場(chǎng)中，以+ Q為球心，半徑為r的球面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E= k

4、都相等，故在這一球面上的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)C. 當(dāng)一個(gè)點(diǎn)電荷q在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所受電場(chǎng)力的大小和方向都不變D. 正點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力作用時(shí)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)6. 一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，質(zhì)點(diǎn)的速率是遞增的關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，以下圖示中可能正確的選項(xiàng)是虛線是曲線在b點(diǎn)的切線A. B. C. D. 二、多項(xiàng)選擇題本大題共2小題，共8.0分7. 如圖，A、B為兩等量異號(hào)點(diǎn)電荷，dbe為中垂線，ab=bc，那么     A. a點(diǎn)與c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一樣B. a點(diǎn)與c點(diǎn)的電勢(shì)一樣C. a、b間電勢(shì)差與b、c間電勢(shì)差

5、一樣D. 在d點(diǎn)釋放一電荷，它將在中垂線上d、e之間來(lái)回振動(dòng)運(yùn)動(dòng)8. 如下圖，光滑絕緣的程度桌面上，固定著一個(gè)帶電量為+Q的小球P帶電量分別為-q和+2q的小球M和N，由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上P與M相距L，P、M和N視為點(diǎn)電荷，且三者在同一直線上，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A. 其它條件不變，將P釋放，P也能靜止B. M與N的間隔 為L(zhǎng)C. P在M、N處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EM=END. 其它條件不變，小球P的電量增加為+2Q，M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零三、填空題本大題共1小題，共4.0分9. 如下圖，A、B、C三個(gè)小球可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量分別為m、m、2m，B小球帶負(fù)電，電荷量為q ,A、C兩

6、小球不帶電不考慮小球間的電荷感應(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)，全空間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，初態(tài)系統(tǒng)靜止，細(xì)線均伸直，那么A、B兩小球間細(xì)線的拉力為_(kāi)，剪斷OA間細(xì)線瞬間，B、C兩小球間細(xì)線的拉力為_(kāi) 重力加速度為g 四、計(jì)算題本大題共3小題，共30.0分10. 如下圖，在點(diǎn)電荷+Q電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線上取a、b兩點(diǎn)，Oa=14Ob.當(dāng)在a點(diǎn)放一電量為q=1.5×108C的帶電的檢驗(yàn)電荷時(shí)，受到的電場(chǎng)力為F=3×106N. (1)求a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向.把檢驗(yàn)電荷從a點(diǎn)移去后，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)怎樣變化？(2)如在b點(diǎn)放一個(gè)電子，e=1.6

7、0×1019C，那么電子受到的電場(chǎng)力多大？方向怎樣？11. 如下圖，在方向程度的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)不可伸長(zhǎng)的不導(dǎo)電細(xì)線的一端連著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，把小球拉起直至細(xì)線與場(chǎng)強(qiáng)平行，然后無(wú)初速釋放，小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè)，線與垂直方向的最大夾角為求小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力 12. 如下圖，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線吊著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電量為q的小球，靜止在程度向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絲線與豎直方向成37°角，重力加速度為g，那么這個(gè)小球帶何種電荷？并求這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小sin37°=0.6 cos37°=0.8 答案和解析1.【答案】D【解析

8、】解：A、“合力與分力采用等效替代的方法，“質(zhì)點(diǎn)采用理想化模型的方法，“電場(chǎng)強(qiáng)度采用比值定義法故A錯(cuò)誤 B、“質(zhì)點(diǎn)、“點(diǎn)電荷采用理想化模型的方法，“平均速度采用比值定義法故B錯(cuò)誤 C、“點(diǎn)電荷采用理想化模型的方法，“總電阻采用等效替代的方法，“電場(chǎng)強(qiáng)度采用比值定義法故C錯(cuò)誤 D、“合力與分力、“平均速度、“總電阻采用的都是等效替代的方法故D正確 故選D2.【答案】B【解析】解：x=6cm=0.06m設(shè)坐標(biāo)為x處場(chǎng)強(qiáng)為0，那么根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知：兩個(gè)點(diǎn)電荷在x處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反，即有：k=k 化簡(jiǎn)得：6-x2-x2=0解得：x=0.03m=3cm，故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選：B。某點(diǎn)

9、的電場(chǎng)強(qiáng)度是正電荷Q1和正電荷Q2在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)的疊加，是合場(chǎng)強(qiáng)運(yùn)用合成法進(jìn)行分析空間中某一點(diǎn)的電場(chǎng)，是空間所有電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的疊加，場(chǎng)強(qiáng)是矢量，其合成遵守平行四邊形定那么，注意點(diǎn)電荷的正負(fù)是解題的關(guān)鍵3.【答案】C【解析】【分析】根據(jù)小球受力與所處于的位置可確定電場(chǎng)力的方向，再根據(jù)小球受力平衡條件，利用力的合成與分解可求出電場(chǎng)力的大小，從而算出電場(chǎng)強(qiáng)度假設(shè)將細(xì)線突然剪斷，由運(yùn)動(dòng)與力可以斷定小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用牛頓第二定律可求出加速度大小對(duì)小球進(jìn)行受力分析與運(yùn)動(dòng)分析，再運(yùn)用三力平衡條件來(lái)進(jìn)行力的處理，由牛頓第二定律從而求出結(jié)果【解答】1由圖可知，小球受到的電場(chǎng)力方向向左，電場(chǎng)方向向右，

10、所以小球帶負(fù)電；2小球受三個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，有，可得；3從圖示位置將線剪斷后，小球只受重力和電場(chǎng)力作用，所以小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)，小球受到的合力為，根據(jù)牛頓第二定律得，解得。故選C。4.【答案】D【解析】【分析】根據(jù)圖像分析電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，可知其電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè)，又因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)做減速，可知F和V夾角大于90°，由于質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電，所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，進(jìn)行分析判斷?！窘獯稹緼.電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與速度方向不在同一直線上，應(yīng)指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，不可能沿軌跡的切線方向，那么場(chǎng)強(qiáng)也不可能沿軌跡的切線方向，故A錯(cuò)誤；B.負(fù)電荷所受的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，圖中電場(chǎng)力方向與速度

11、方向的夾角為銳角，電場(chǎng)力做正功，電荷的速率增大，與題不符，故B錯(cuò)誤；C.圖中場(chǎng)強(qiáng)方向指向軌跡的內(nèi)側(cè)，那么電場(chǎng)力指向軌跡的外側(cè)，電荷的軌跡應(yīng)向上彎曲，不可能沿如圖的軌跡運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D.圖中場(chǎng)強(qiáng)方向指向軌跡的外側(cè)，那么電場(chǎng)力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，而且電場(chǎng)力方向與電荷的速度方向成鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的速率減小，符合題意，故D正確。故選D。本題考查電場(chǎng)中的軌跡問(wèn)題，關(guān)鍵是知道電荷所受的力指向軌跡的內(nèi)側(cè)和速度方向是沿軌跡的切線方向。5.【答案】C【解析】略 6.【答案】B【解析】解： A、電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與速度方向不在同一直線上，應(yīng)指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，不可能沿軌跡的切線方向，那么場(chǎng)強(qiáng)也不可能沿軌

12、跡的切線方向故A錯(cuò)誤 B、負(fù)電荷所受的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，圖中電場(chǎng)力方向與速度方向的夾角為銳角，電場(chǎng)力做正功，電荷的速率增大，與題相符故B正確 C、圖中場(chǎng)強(qiáng)方向指向軌跡的內(nèi)側(cè)，那么電場(chǎng)力指向軌跡的外側(cè)，電荷的軌跡應(yīng)向上彎曲，不可能沿如圖的軌跡運(yùn)動(dòng)故C錯(cuò)誤 D、圖中場(chǎng)強(qiáng)方向指向軌跡的外側(cè)，那么電場(chǎng)力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，而且電場(chǎng)力方向與電荷的速度方向成鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的速率減小，不符合題意故D錯(cuò)誤 故選B7.【答案】AC【解析】【分析】等量異號(hào)點(diǎn)電荷連線的中垂線是一條等勢(shì)線，電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布都有對(duì)稱(chēng)性根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，電場(chǎng)線的方向表示電場(chǎng)強(qiáng)度的方向；沿著電場(chǎng)線的方向

13、電勢(shì)降低，進(jìn)行分析。對(duì)于等量異種電荷和等量同種電荷連線和垂直平分線的電場(chǎng)線、等勢(shì)面的特點(diǎn)要掌握，能抓住電場(chǎng)線和等勢(shì)面的對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行記憶?！窘獯稹?jī)蓚€(gè)等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢(shì)線電場(chǎng)強(qiáng)度方向與等勢(shì)面方向垂直，而且指向電勢(shì)低的方向。如圖所示：菁優(yōu)網(wǎng)A.點(diǎn)a、點(diǎn)c關(guān)于兩電荷連線的中垂線對(duì)稱(chēng)，故電場(chǎng)線疏密程度一樣，那么電場(chǎng)強(qiáng)度大小一樣，由圖知兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向也一樣，故兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一樣，故A正確；B.由a到c沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，即c的電勢(shì)小于a的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；C.由于AB產(chǎn)生的電場(chǎng)關(guān)于AB連線的中垂線左右對(duì)稱(chēng)，又ab=bc，根據(jù)U=Ed可定性分析得出a、b間電勢(shì)差與b、c間電勢(shì)差相等，

14、故C正確；D.帶電粒子在d點(diǎn)受到的電場(chǎng)力向右，在d點(diǎn)無(wú)初速釋放后，不在中垂線上d、e之間來(lái)回運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選AC。8.【答案】AD【解析】【分析】根據(jù)M、N受力分析，結(jié)合平衡條件和庫(kù)侖定律，假設(shè)桿無(wú)作用力，即可分析間隔 ；由點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的分布，根據(jù)沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，即可分析電勢(shì)的關(guān)系；根據(jù)整體受力分析，結(jié)合平衡條件分析三點(diǎn)是否在同一直線上和系統(tǒng)所受的合外力?？疾檠芯繉?duì)象的選取，進(jìn)行受力分析，理解庫(kù)侖定律和平衡條件的應(yīng)用，注意電勢(shì)上下的判斷?！窘獯稹坑捎贛N處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么P對(duì)MN合力為0，MN對(duì)P合力為0，故A正確；，即，那么有，那么MN間間隔 約為0.4L，故B錯(cuò)誤；根據(jù)公式

15、，P在M處與N處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)之比為，故C錯(cuò)誤；MN整體對(duì)P的合力為零，說(shuō)明MN整體在P電荷所在位置處的場(chǎng)強(qiáng)為零，小球P的電量增加為+2Q，仍然不受力，根據(jù)牛頓第三定律得M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零，故D正確。故選AD。9.【答案】3mg+qE   0【解析】【分析】靜止時(shí)，對(duì)B球進(jìn)行受力分析，B受到AB間細(xì)線的拉力，BC間細(xì)線的拉力，重力和電場(chǎng)力，受力平衡，即可求得A、B球間細(xì)線的拉力；假設(shè)B球也不帶電，那么剪斷OA線瞬間，A、B、C三個(gè)小球一起以加速度g自由下落，互相相對(duì)靜止，AB、BC間拉力為0假設(shè)B球帶電，那么相當(dāng)于在上述狀態(tài)下給B球瞬間施加一個(gè)豎直下下的電場(chǎng)力

16、qE，把AB看成一個(gè)整體即可求解。本題主要是剪斷OA線瞬間，對(duì)A、B、C三個(gè)球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)確實(shí)定及受力分析，知道繩子一旦剪斷之后，繩子的拉力立即為零，難度適中?！窘獯稹快o止時(shí)，對(duì)C球進(jìn)行受力分析，有：TBC=mg，對(duì)B球進(jìn)行受力分析，有：TAB=mg+Eq+TBC，由以上各式解得TAB=mg+Eq，剪斷OA間細(xì)線瞬間，B球帶負(fù)電，相當(dāng)于在自由落體狀態(tài)下給B球瞬間施加一個(gè)豎直向下的電場(chǎng)力qE，經(jīng)過(guò)AB繩傳遞，qE對(duì)A、B球整體產(chǎn)生一個(gè)豎直向下的加速度，此時(shí)A、B球的加速度為，顯然大于g，C球以加速度g保持自由下落，以A球?yàn)檠芯繉?duì)象可得A、B球間細(xì)線的拉力為0。故填：3mg+qE 

17、60;010.【答案】解：1設(shè)a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為Ea根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，那么有：Ea=Fq=3×1061.5×108=200N/C，方向向右；把檢驗(yàn)電荷從a點(diǎn)移去后，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變；2設(shè)b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為Eb根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的公式，那么有：Ea=kQra2，Eb=kQrb2得Eb：Ea=roa2：rob2=1：16可得Eb=116Ea=116×200N/C=12.5N/C電子在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F=eEb=1.6×10-19×12.5=2.0×10-18N，方向向左；答：1a處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小200N/C，方向向右把檢驗(yàn)電荷

18、從a點(diǎn)移去后，a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變化；2如在b處放一個(gè)電子，它受到的電場(chǎng)力2.0×10-18N；方向向左【解析】1根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，即可求解電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，再由正電荷的電場(chǎng)力方向即為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，即可求解，當(dāng)檢驗(yàn)電荷移走時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度仍不變；2根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的公式，即可求解電子受到的電場(chǎng)力的大小與方向考查電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式的理解，掌握點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的公式的應(yīng)用，注意電場(chǎng)強(qiáng)度的存在與有關(guān)檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)11.【答案】解：設(shè)細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng)，球的電荷量為q，場(chǎng)強(qiáng)為E。假設(shè)電荷量q為正，那么場(chǎng)強(qiáng)方向在題圖中向右，反之向左。即帶電小球受到的電場(chǎng)力F=qE，方向程度向右，從釋放點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理得：    mgLcos-qEL1+sin=0           假設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理得    mgLq