人教版高中物理必修第三冊(cè)第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用9-3電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度練習(xí)含答案

第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用3電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度【基礎(chǔ)鞏固】1.P點(diǎn)為點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中的某點(diǎn).若將電荷量為q的試探電荷放在P點(diǎn),該試探電荷受到的靜電力是F.下列說(shuō)法正確的是()A.若將電荷量為2q的試探電荷放在P點(diǎn),P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為FB.若將電荷量為2q的試探電荷放在P點(diǎn),P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為FC.若將電荷量為2q的試探電荷放在P點(diǎn),P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2D.若將放在P點(diǎn)的試探電荷取走,則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0答案:A2.下列各圖,電場(chǎng)線描述正確的是()A.正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線B.負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線C.等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線D.等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線答案:C3.金屬球放入勻強(qiáng)電場(chǎng)后電場(chǎng)線的分布情況如圖所示.設(shè)該電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EA、EB,則A、B兩點(diǎn)()A.EA=EB,電場(chǎng)方向相同B.EA<EB,電場(chǎng)方向相同C.EA>EB,電場(chǎng)方向不同D.EA<EB,電場(chǎng)方向不同解析:電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)弱,由題圖可知,B點(diǎn)電場(chǎng)線密集,A點(diǎn)電場(chǎng)線稀疏,故EA<EB,又電場(chǎng)方向?yàn)殡妶?chǎng)線的切線方向,故A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)方向不同,故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.答案:D4.(多選)如圖所示,等量異種電荷連線的中垂線上有兩對(duì)稱點(diǎn)A、B,連線上有兩對(duì)稱點(diǎn)C、D,兩電荷分別位于對(duì)稱點(diǎn)C、D上,則()A.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等B.C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反C.沿中垂線從A到B,電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小D.沿連線從C到D,電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小答案:AC5.兩個(gè)異種電荷放在一條直線上,Q1帶負(fù)電,Q2帶正電,若Q1的電荷量大于Q2的電荷量,則兩個(gè)點(diǎn)電荷連線中垂線上的P點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度方向可能是圖中的()A.E1 B.E2C.E3 D.E4解析:在兩個(gè)等量異種電荷連線的中垂線上,電場(chǎng)強(qiáng)度方向總是與兩電荷的連線平行且指向負(fù)電荷一側(cè),本題中Q1的電荷量大于Q2的電荷量,因此Q1會(huì)產(chǎn)生額外向下的電場(chǎng)強(qiáng)度分量,即合電場(chǎng)強(qiáng)度指向負(fù)電荷一側(cè),斜向左下方,選項(xiàng)C正確.答案:C6.如圖所示,一個(gè)電子沿等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線由A→O→B勻速飛過(guò),電子的重力不計(jì),電子除受靜電力以外,受到的另一個(gè)力的大小和方向的變化情況為()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,方向水平向右解析:A→O→B,電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小,方向水平向右,所以電子受到的靜電力先變大后變小,方向水平向左.又電子處于受力平衡狀態(tài),故另一個(gè)力應(yīng)是先變大后變小,方向水平向右.故選項(xiàng)B正確.答案:B7.如圖甲所示,A、B是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一負(fù)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放,僅在靜電力的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示.下列說(shuō)法正確的是()甲乙A.該電場(chǎng)線的方向由A指向BB.電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度增大C.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大D.該電場(chǎng)一定是由正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的解析:由題意可知,負(fù)電荷由靜止釋放,僅在靜電力作用下運(yùn)動(dòng),由負(fù)電荷受力和電場(chǎng)線方向關(guān)系,可得該電場(chǎng)線的方向由B指向A,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由題圖乙知,速度切線的斜率減小,則電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度減小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電荷的加速度減小,即受力減小,所以電場(chǎng)強(qiáng)度減小,A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大,故選項(xiàng)C正確;由電場(chǎng)線的方向由B指向A,若電場(chǎng)由正點(diǎn)電荷產(chǎn)生,則該正點(diǎn)電荷位置為B點(diǎn)右側(cè),又因?yàn)锳點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大,所以該電場(chǎng)不可能是由正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:C【拓展提高】8.在如圖所示的電場(chǎng)中,一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放,只受靜電力作用沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),則它運(yùn)動(dòng)的v-t圖像可能是選項(xiàng)中的()ABCD答案:B9.如圖所示,A、B為兩個(gè)可視為點(diǎn)電荷的帶電小球,電荷量QA=2×10-8C,QB=-2×10-8C,相距d=3cm,在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(未畫(huà)出)作用下,A、B均保持靜止?fàn)顟B(tài),且懸線都沿豎直方向.靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向;(2)A、B連線中點(diǎn)C的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向.解析:(1)由題可知A球受力平衡,水平方向所受合力等于0,B對(duì)A的作用力水平向右,所以勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向左,且kQAQBd2=EQA(2)A、B連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度是兩個(gè)點(diǎn)電荷與勻強(qiáng)電場(chǎng)的合電場(chǎng)產(chǎn)生的,兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向都向右,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向向左,E'=2kQB1.4×106N/C,方向水平向右.答案:(1)2.0×105N/C,方向水平向左(2)1.4×106N/C,方向水平向右【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】10.(2022·山東卷)半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置,圓心位于O點(diǎn),環(huán)上均勻分布著電荷量為Q的正電荷.點(diǎn)A、B、C將圓環(huán)三等分,取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為ΔL的小圓弧上的電荷.將一點(diǎn)電荷q置于OC延長(zhǎng)線上距O點(diǎn)為2R的D點(diǎn),O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為0.圓環(huán)上剩余電荷分布不變,q為()A.正電荷,q=QΔLπRC.負(fù)電荷,q=2QΔLπR解析:因?yàn)殡姾稍诩?xì)圓環(huán)上均勻分布,所以弧長(zhǎng)為ΔL的小圓弧上所帶的電荷量為Q'=Q2πR·ΔL,當(dāng)ΔL足夠小時(shí),可以將取走的部分看作點(diǎn)電荷,細(xì)圓環(huán)帶正電,由圓環(huán)的對(duì)稱性可知,取走A、B處的電荷后,細(xì)圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的