2019_2020学年高中物理第一章静电场3电场强度第1课时练习含解析新人教版选修3_1.docx

‎3　电场强度 课后篇巩固提升 基础巩固 ‎1.(多选)由电场强度的定义式E=Fq可知,在电场中的同一点(　　)‎ A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比 B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,Fq始终不变 C.电场中某点的电场强度为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零 D.一个不带电的小球在P点受到的静电力为零,则P点的电场强度一定为零 解析电场强度是由电场本身所决定的物理量,是客观存在的,与放不放试探电荷无关。电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用,F=Eq。若电场中某点的电场强度E=0,那么F=0,若小球不带电q=0,F 也一定等于零,选项B、C正确。‎ 答案BC ‎2.‎ ‎(多选)如图所示,在点电荷Q的电场中,以点电荷Q为圆心的圆周上有A、B、C三点,A、C两点在同一直径上。已知A点的电场方向水平向右。下列判断正确的是(　　)‎ A.B点的电场方向水平向右 B.C点的电场方向水平向左 C.B、C两点的电场强度大小相等 D.B、C两点的电场强度大小不相等 解析据题知A点的电场方向水平向右,则知点电荷Q带正电,电场线是发散状,故B点的电场方向向上,故A错误;根据点电荷电场的特点可知,C点的电场方向水平向左,故B正确;由公式E=kQr‎2‎分析得知,B、C两点的电场强度大小相等,故C正确,D错误。‎ 答案BC ‎3.一个检验电荷q在电场中某点受到的静电力为F,这点的电场强度为E,在图中能正确反映q、E、F三者关系的是(　　)‎ 5‎ 解析电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受静电力无关,选项A、B错误;检验电荷在该点受到的静电力F=Eq,F正比于q,选项C错误,选项D正确。‎ 答案D ‎4.(多选)如图甲所示,直线AB是某点电荷电场中的一条电场线。图乙是放在电场线上a、b两点的电荷所受电场力大小与电荷量间的函数图象。由此可以判定(　　)‎ A.场源可能是正电荷,位置在点A左侧 B.场源可能是正电荷,位置在点B右侧 C.场源可能是负电荷,位置在点A左侧 D.场源可能是负电荷,位置在点B右侧 解析由电场强度的定义式E=Fq得知:F-q图象的斜率表示电场强度大小,图线a的斜率大于b的斜率,说明a处的电场强度大于b处的电场强度,电场是由点电荷产生的,说明a距离场源较近,即场源位置在A侧,由于电场线的方向不能确定,故场源电荷可能是正电荷,也可能是负电荷。故A、C正确,B、D错误。‎ 答案AC ‎5.‎ 点电荷A和B,分别带正电和负电,电荷量分别为4Q和Q,在A、B连线上,如图所示,电场强度为零的地方在(　　)‎ A.B的左侧 B.A的右侧 C.A和B之间 D.A的右侧及B的左侧 解析在B的左侧,A产生的电场强度向左,B产生的电场强度向右,电场强度方向相反,但由于A的电荷量大于B的电荷量,且A较远,由点电荷电场强度公式可知,在同一点电场强度大小可能相等,所以合电场强度可能为零,故A正确。A的右侧,A产生的电场强度向右,B产生的电场强度向左,电场强度方向相反,而且由题A的电荷量大于B的电荷量,且A较近,由点电荷电场强度公式可知,在同一点A的电场强度一定大于B的电场强度,所以合电场强度不可能为零,故B错误。A和B之间两点产生的电场强度方向均向左,合电场强度不可能为零,故C错误。由上可知D错误。‎ 答案A ‎6.如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有A、B两点,A点的电场强度大小为EA,方向与AB连线成60°角,B点的电场强度大小为EB,方向与AB连线成30°角。关于A、B两点电场强度大小EA、EB的关系,以下结论正确的是(　　)‎ 5‎ ‎　 　　　　　　　　　　　　‎ A.EA=‎3‎‎3‎EB B.EA=‎1‎‎3‎EB C.EA=‎3‎EB D.EA=3EB 解析由题图可知,rB=‎3‎rA,再由E=kQr‎2‎可知,EAEB‎=‎rB‎2‎rA‎2‎=3,故D正确。‎ 答案D ‎7.‎ 如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点电场强度的方向与AB平行,则qA带　　　　电,qA∶qB=　　　　。 ‎ 解析如图所示,放在A点和B点的点电荷在C处产生的电场强度方向分别在AC和BC的连线上,因C点电场强度方向与BA方向平行,故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的电场强度方向只能如图所示:由C→A和由B→C,故qA带负电,qB带正电,且EB=2EA,即kqBBC‎2‎=2kqAAC‎2‎,又由几何关系知BC=2AC,所以qA∶qB=1∶8。‎ 答案负　1∶8‎ 能力提升 ‎1.‎ 如图所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b间、b和c间、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的电场强度为零,则d点处的电场强度大小为(静电力常量为k)(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.k‎3qR‎2‎ B.k‎10q‎9‎R‎2‎ C.kQ+qR‎2‎ D.k‎9Q+q‎9‎R‎2‎ 5‎ 解析由题意,b点处的电场强度为零说明点电荷和圆盘在b点产生的电场强度等大反向,即圆盘在距离为R的b点产生的电场强度大小为EQ=kqR‎2‎,故圆盘在距离为R的d点产生的电场强度大小也为EQ=kqR‎2‎,点电荷在d点产生的电场强度大小为Eq=kq‎(3R‎)‎‎2‎,方向与圆盘在d点产生的电场强度方向相同,d点的合电场强度为二者之和,即E合=kqR‎2‎‎+kq‎(3R‎)‎‎2‎=‎‎10kq‎9‎R‎2‎,B正确。‎ 答案B ‎2.‎ AB、CD为圆的两条相互垂直的直径,圆心为O,将带电荷量分别为+q、-q的两点电荷放在圆周上关于AB对称且相距等于圆的半径的位置,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个带适当电荷量的点电荷,则该点电荷(　　)‎ A.可放在C点,带电荷量为-q B.可放在D点,带电荷量为-q C.可放在A点,带电荷量为2q D.可放在D点,带电荷量为-2q 解析两个点电荷在O点产生的电场强度大小都为E=kqr‎2‎,利用几何知识可知两个电场强度的方向成120°角,根据平行四边形定则,合电场强度大小为E'=E=kqr‎2‎,方向水平向右,则需要放的点电荷在O点产生的电场强度大小应为kqr‎2‎,方向水平向左,所以该点电荷若在D点,带电荷量应为+q;若在C点,带电荷量应为-q,选项A正确,选项B、C、D错误。‎ 答案A ‎3.下列选项中的各‎1‎‎4‎圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各‎1‎‎4‎圆环间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大的是(　　)‎ 解析A.坐标原点O处电场强度是‎1‎‎4‎带电圆环产生的;B.坐标原点O处电场强度是第一象限‎1‎‎4‎带正电圆环和第二象限‎1‎‎4‎带负电圆环叠加产生,坐标原点O处电场强度大小大于‎1‎‎4‎带电圆环产生的电场;C.‎ 5‎ 第一象限‎1‎‎4‎带正电圆环和第三象限‎1‎‎4‎带正电圆环产生电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度是‎1‎‎4‎带电圆环产生的;D.第一象限‎1‎‎4‎带正电圆环和第三象限‎1‎‎4‎带正电圆环产生电场相互抵消,第二象限‎1‎‎4‎带负电圆环和第四象限‎1‎‎4‎带负电圆环产生电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度为零;由上分析知坐标原点O处电场强度最大的是B。‎ 答案B ‎4.如图所示,A为带正电且电荷量为Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处用绝缘细线悬挂一质量为m、带正电且电荷量为q的小球,小球受水平向右的静电力偏转θ角而静止,试求小球所在处的电场强度。(小球半径可忽略)‎ 解析分析小球受力可知,F电=mgtan θ 所以小球所在处的电场强度E=F电q‎=‎mgtanθq,‎ 小球带正电荷,因此电场强度方向水平向右。‎ 答案E=mgtanθq,方向水平向右 5‎