物理選修人教新課標1.3電場強度練習

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

2、產(chǎn)生電場C只要有電荷存在，其周圍就存在電場DA電荷受到B電荷的作用，是B電荷的電場對A電荷的作用答案ACD5關于電場線的以下說法中，正確的是()A電場線上每一點的切線方向都跟電荷在該點的受力方向相同B沿電場線的方向，電場強度越來越小C電場線越密的地方同一試探電荷所受的電場力就越大D順著電場線移動電荷，電荷受電場力大小一定不變答案C解析電場線上每一點的切線方向都跟正電荷在該點的受力方向相同，A錯誤；沿電場線方向，其疏密變化情況未知，所以電場強度大小不能判定，電荷的受力情況也不能判定，所以B、D錯誤；故只有C正確【概念規(guī)律練】知識點一電場、電場強度1電場中有一點P，下列說法中正確的是()A若放在P

3、點的試探電荷的電荷量減半，則P點的場強減半B若P點無試探電荷，則P點的場強為零CP點的場強越大，則同一電荷在P點所受到的電場力越大DP點的場強方向為試探電荷在該點受到的電場力的方向答案C解析為了知道電場中某點的電場強度，可以把一個試探電荷放入該點，其受到的電場力F與自身的電荷量q的比值可反映該點場強的大小，但該點的場強由電場本身決定，與試探電荷的電荷量多少、電性無關，所以A、B錯由E得FEq，當q一定時，E越大，F(xiàn)越大，所以C正確電場中某點的場強方向規(guī)定為正電荷在該點受到的電場力方向，與負電荷受力的方向相反，D錯2一檢驗電荷q4×109 C，在電場中P點受到的電場力F6×1

4、07 N求：(1)P點的場強大?。?2)將檢驗電荷移走后，P點的場強大??；(3)放一電荷量為q1.2×106 C的電荷在P點，受到的電場力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)場強是描述電場的物理量，跟檢驗電荷無關，所以場強仍是1.5×102 N/C.(3)FqE1.2×106×1.5×102 N1.8×104 N.點評電場強度是反映電場強弱和方向的物理量，其大小決定于電場本身，與試探電荷無關電荷在

5、電場中所受電場力FqE，其大小與電場強弱和電荷的多少有關，并且正電荷受力方向與電場方向相同，負電荷受力方向與電場方向相反知識點二電場的疊加3如圖所示，A、B、C三點為一直角三角形的三個頂點，B30°，現(xiàn)在A、B兩點放置兩點電荷qA、qB，測得C點電場強度的方向與AB平行，則qA帶_電，qAqB_.答案負18解析 放在A點和B點的點電荷在C處產(chǎn)生的電場強度方向分別在AC和BC的連線上，因C點電場強度方向與BA方向平行，故放在A點的點電荷和放在B點的點電荷產(chǎn)生的電場強度方向只能如圖所示：由CA和由BC，故qA帶負電，qB帶正電，且EB2EA，即k2k，又由幾何關系知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)在兩點電荷連線的中垂線上，距A、B兩點都為r的O點的場強如何？答案 (1) ，方向由AB（2） ，方向由AB解析分別求Q和Q在某點的場強大小和方向，然后根據(jù)電場強度的疊加原理，求出合場強甲（1）如圖甲所示，A、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的場強方向相同，由AB.A、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度EAEB.所以O點的場強為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點的合場強EO= EA= EB= ，方向與A、B的中垂線垂直，即由AB.點評若空間存在多

7、個場源電荷，某點的場強等于每個電荷在該點所產(chǎn)生的場強的矢量和，電場的疊加遵循平行四邊形定則知識點三電場線及其特點5如圖所示是靜電場的一部分電場線分布，下列說法中正確的是()A這個電場可能是負點電荷的電場B點電荷q在A點處受到的靜電力比在B點處受到的靜電力大C點電荷q在A點處的瞬時加速度比在B點處的瞬時加速度小(不計重力)D負電荷在B點處受到的靜電力的方向沿B點切線方向答案B解析因為(孤立)負點電荷的電場線是自四周無窮遠處從不同方向指向負電荷的球對稱分布的，而圖中的電場線分布不具備這種特點，所以它不可能是負點電荷的電場，選項A錯誤因電場線越密處場強越大，故由圖知場強EA>EB.又因點電荷q

8、在電場中所受靜電力FqEE，故靜電力FA>FB，選項B正確由牛頓第二定律知，加速度aF/mF，而FA>FB，故aA>aB，選項C錯誤因“B點切線方向”即B點場強方向，而負電荷所受靜電力方向與場強方向相反，故選項D錯誤點評電場線的特點：電場線上某點切線的方向表示該點場強的方向，不表示電荷受力的方向，也不表示速度的方向；電場線的疏密反映電場強弱，在電場線密的地方，電場強電場線不是電荷運動的軌跡，只有當電場線是直線，而帶電粒子只受電場力，且初速度方向與電場線平行時，運動軌跡才能與電場線重合【方法技巧練】一、 由電場線和運動軌跡判斷運動情況的方法6某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子

9、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由于M點沒有電場線，粒子在M點不受電場力的作用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點的動能小于在N點的動能答案ACD解析根據(jù)電荷運動軌跡彎曲的情況，可以確定點電荷受電場力的方向沿電場線方向，故此點電荷帶正電，A選項正確由于電場線越密，電場強度越大，點電荷受到的電場力就越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大，故此點電荷在N點加速度大， C選項正確粒子從M點運動到N點，電場力做正功，根據(jù)動能定理得此點電荷在N點的動能大，故D選項正確點評分析帶電粒子在電場中運動的軌跡問題時要注意做

10、曲線運動的帶電粒子所受合外力的方向指向曲線凹側，而且速度方向沿軌跡的切線方向，再結合電場線、電場力的知識來分析二、電場內(nèi)力學問題的分析方法7豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場其電場強度為E，在該勻強電場中，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小球恰好平衡，如圖所示請問：(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時間？答案(1)(2) 解析(1)由于小球處于平衡狀態(tài)知小球帶正電，對小球受力分析如右圖所示FTsin qEFTcos mg由得tan ，故q(2)由第(1)問中的方程知FT，而剪斷絲線后小球所受電場力和重力的合力與未剪斷絲線時絲線對小球的拉

11、力大小相等，故剪斷絲線后小球所受重力、電場力的合力等于.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動，當碰到金屬板上時，它的位移為x，又由xat2，得t 方法總結帶電體在電場中的平衡問題和一般的平衡問題相同，根據(jù)帶電體在電場中的平衡情況列出平衡方程式，只不過在原有受力分析的基礎上增加了電場力的分析1關于電場線的特征，下列說法中正確的是()A如果某空間中的電場線是曲線，那么在同一條電場線上各處的場強不相同B如果某空間中的電場線是直線，那么在同一條電場線上各處的電場強度相同C如果空間中只存在一個孤立的點電荷，那么這個空間中的任意兩條電場線都不相交；如果空間中存在兩個以上的點電

12、荷，那么這個空間中有許多電場線相交D電場中任意兩條電場線都不相交答案AD解析電場線是形象描述電場的物理量，根據(jù)電場線的特點可判斷A、D正確點評電場線描述電場強度的大小和方向，在空間不閉合、不相交2由電場強度的定義式E可知，在電場中的同一點()A電場強度E跟F成正比，跟q成反比B無論檢驗電荷所帶的電荷量如何變化，始終不變C電荷在電場中某點所受的電場力大，則該點的電場強度強D一個不帶電的小球在P點受到的電場力為零，則P點的場強一定為零答案B3對于由點電荷Q產(chǎn)生的電場，下列說法中正確的是()A電場強度的定義式仍成立，即EF/Q，式中的Q就是產(chǎn)生電場的點電荷B在真空中電場強度的表達式為E，式中的Q就是

13、產(chǎn)生電場的點電荷C在真空中Ekq/r2，式中的q是試探電荷D以上說法都不對答案B解析E是電場強度的定義式，適用于任何電場，式中q為試探電荷而非場源電荷，故A錯而Ek為點電荷Q產(chǎn)生電場強度的決定式，式中Q為場源電荷，故B對，C錯誤點評電場強度的定義式適用于任何電場，點電荷電場強度的定義式只適用于點電荷，且決定于電場本身4如圖所示，是點電荷電場中的一條電場線，則()Aa點場強一定大于b點場強B形成這個電場的電荷一定帶正電C在b點由靜止釋放一個電子，將一定向a點運動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，平行的實線表示電場線，虛線表示一個離子穿越電場的運動軌跡，下列判斷正確的

14、是()A場強方向一定是向右B該離子一定是負離子C該離子一定是由a向b運動D場強方向、離子的運動方向以及是正離子還是負離子都不能確定，但是離子在a點的動能一定小于在b點的動能答案D解析因為不知離子是向哪個方向運動的，可以假設其由b向a運動，由離子的運動軌跡可以判定出，離子只能受到向左的電場力，所以由b向a一定是減速運動的(同理，也可假設離子由a向b運動，此時根據(jù)軌跡可判定出電場力同樣向左，離子加速運動)，所以該離子在a點的動能一定小于在b點的動能；由于電場線方向、離子的電性都是未知的，所以A、B、C均不正確6圖中a、b是兩個點電荷，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、上的一點下列哪種情況能使P點場強方向指向MN的右側()AQ1、Q2都是正電荷，且Q1<Q2BQ1是正電荷，Q2是負電荷，且Q1>|Q2|CQ1是負電荷，Q2是正電荷，且|Q1|<Q2DQ1、Q2都是負電荷，且|Q1|>|Q2|答案B解析Q1、Q2產(chǎn)生的電場在P點疊加，利用矢量的合成按各項給出情況畫出P點的合場強方向，可以判斷答案為B.7如圖所示，一個帶負電的油滴以初速v0從P點斜向上進入水平方向的勻強電場中，傾斜角45°，若油滴到達最高點時速度大小仍為v0，則油滴最高點的位置在()AP點的左上方BP點的右上方CP點的正上方D上述情況都可能答案A解析當油滴到達最

16、高時，重力做了負功，要使油滴的速度仍為v0，需電場力做正功，又油滴帶負電，因而C點應在P點左側8.如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由AOB勻速運動，電子重力不計，則電子除受電場力外，所受的另一個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 等量異種電荷電場線的分布如圖（a）所示.由圖中電場線的分布可以看出,從A到O,電場線由疏到密;從O到B,電場線從密到疏,所以從AOB,電場強度由小變大,再由大變小,而電場強度的方向沿電場線切線方向,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,故另一個力應與電子所受的電場力大小相等、方向相反.電子受的電場力與場強方向相反,即水平向左,且電子從AOB過程中,電場力由小變大,再由大變小,所以另一個力方向應水平向右,其大小應先變大后變小.所以選項B正確.點評掌握等量異種電荷的電場線分布是解題的關鍵9如圖所示，正電荷Q放在一勻強電場中，在以Q為圓心、半徑為r的圓周上有a、b、c三點，將檢驗電荷q放在a點，它受到的電場力正好為零，則勻強電場的大小和方向如何？b、c兩點的場強大小和方向如何？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°角解析點電荷Q周圍空間的電場是由兩個電場疊加而成的根據(jù)題意

18、可知，Q在a點的場強和勻強電場的電場強度大小相等方向相反，所以勻強電場的電場強度大小為E，方向向右在b點，兩個電場的電場強度合成可得Eb，方向向右在c點，兩個電場的電場強度合成可得Ec，方向指向右上方，與ab連線成45°角10場源電荷Q2×104 C，是正點電荷檢驗電荷q2×105 C，是負點電荷，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點的場強EB.(3)若將q換為q4×105 C的正點電荷，再求q受力及B點的場強(4)將檢驗電荷拿去后再求B點的場強答案(1)9 N，方向由B指向A(2)4.5×105 N/C，方