电场强度
(15分钟·50分)
一、选择题(本题共5小题,每小题8分,共40分。多选题已在题号后标出)
1.(2015·福州高二检测)关于电场强度的公式E=,下列说法正确的是( )
A.由公式可知,电场强度与试探电荷所带电量成反比
B.此公式只适用于真空中的点电荷产生的电场
C.此公式为电场强度的定义式,可以适用于各种电场
D.公式中q是产生电场的电荷的带电量,F是试探电荷所受到的力
【解析】选C。公式E=是电场强度的定义式,适用于任何电荷产生的电场,故B错,C对;电场中某点的电场强度只与电场自身因素有关,与试探电荷的带电量无关,A错;公式中q是试探电荷的带电量,F是试探电荷所受到的力,D错。
2.(多选)(2015·菏泽高二检测)四种电场中分别标有a、b两点,两点电场强度相同的是( )
A.甲图：与点电荷等距的a、b两点
B.乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D.丁图：匀强电场中的a、b两点
【解析】选B、D。A项甲图中两点电场线方向不同,故电场强度的方向不同,故A错误;B
项a、b两点电场线方向均为水平向左,且两点关于连线对称,电场强度相等,故B正确;C项a、b两点的场强方向不同,故C 错误;D项a、b两点都处在匀强电场中,电场强度相同,故D正确。
3.(2015·衡阳高二检测)如图是点电荷电场中的一条电场线,下面说法正确的是( )
A.A点场强一定大于B点场强
B.在B点由静止释放一个电子,将一定向A点运动
C.点电荷一定带正电
D.正电荷运动中通过A点时,其运动方向一定沿AB方向
【解析】选B。电场线的疏密表示电场强度的大小,由于只有一条电场线,不能判断电场线的疏密情况,所以不能判断场强的大小,A错误;由图可以知道电场的方向向右,所以当由静止释放一个电子时,电子的受力方向向左,所以电子将一定向A点运动,B正确;只有一条电场线不能判断电荷的情况,不能判断是不是正电荷产生的,C错误;正电荷运动中通过A点,此时受到的电场力的方向一定是沿AB方向的,但是电荷的运动的方向不一定沿着AB方向,电荷可能做曲线运动,D错误。
【补偿训练】(多选)(2015·怀化高二检测)一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力,则( )
A.粒子带正电荷
B.粒子加速度逐渐减小
C.粒子在A点的速度大于在B点的速度
D.粒子的初速度不为零
【解析】选B、C、D。由曲线运动物体受力方向指向曲线凹侧可知,粒子受力方向和电场线方向相反,粒子带负电荷,A错误。A点电场强度大于B点电场强度,粒子加速度逐渐减小,B正确。由粒子做曲线运动,而电场线是直线,则粒子初速度不为零,D 正确。粒子速度方向和电场力方向夹角大于90°,电场力对粒子做负功,由A到B粒子速度逐渐减小,C正确。
4.(多选)(2015·江苏高考)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左。不计空气阻力,则小球( )
A.做直线运动
B.做曲线运动
C.速率先减小后增大
D.速率先增大后减小
【解析】选B、C。由题意知,小球受重力、电场力作用,合外力的方向与初速度的方向夹角为钝角,故小球做曲线运动,所以A项错误,B项正确;在运动的过程中合外力先做负功后做正功,所以C项正确,D项错误。
5.如图所示,光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电小球,质量为m,带电荷量为q,为使小球静止在杆上,可加一匀强电场,所加电场的场强满足什么条件时,小球可在杆上保持静止( )
A.垂直于杆斜向上,场强大小为
B.竖直向上,场强大小为
C.垂直于杆斜向上,场强大小为
D.水平向右,场强大小为
【解析】选B。若所加电场的场强垂直于杆斜向上,对小球受力分析可知,其受到竖直向下的重力、垂直于杆斜向上的电场力和垂直于杆方向的支持力,在这三个力的作用下,小球沿杆方向上不可能平衡,选项A、C错误;若所加电场的场强竖直向上,对小球受力分析可知,当E=时,电场力与重力等大反向,小球可在杆上保持静止,选项B正确;若所加电场的场强水平向右,对小球受力分析可知,其共受到三个力的作用,假设小球此时能够静止,则根据平衡条件可得Eq=mgtanθ,所以E=,选项D错误.
【补偿训练】如图所示,A为带电量为Q的圆形金属薄板(图中A板为侧视图),B为质量为m、电荷量大小为q的带负电小球,用绝缘丝线悬挂于O点。小球由于电场力而静止在过金属板中心且垂直于金属板的直线上距板为r的位置,悬线与竖直方向的夹角为θ。关于小球所在位置处的电场强度,下列说法中正确的是( )
A.小球所在位置处电场强度大小为,方向水平向右
B.小球所在位置处电场强度大小为,方向水平向左
C.小球所在位置处电场强度大小为,方向水平向左
D.小球所在位置处电场强度大小为,方向水平向右
【解析】选C。小球受力如图所示,由平衡条件得小球所受电场力F=mgtanθ,所以小球所在处的
电场强度：E==,小球带负电荷,因此电场强度方向水平向左,C正确。
二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
6.(2014·福建高考)如图,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长
L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。求：
(1)两点电荷间的库仑力大小。(2)C点的电场强度的大小和方向。
【解题指南】解答本题时应明确以下两点：(1)电场的叠加遵循矢量合成法则。
(2)电场强度是矢量,有大小和方向。
【解析】(1)据库仑定律,A、B两点电荷间的库仑力大小为F=k①
代入数据得F=9.0×10-3N ②
(2)A、B两点电荷在C点产生的电场强度大小相等,均为E1=k③
A、B两点电荷形成电场在C点的合电场强度大小为E=2E1cos30°④
由③④式并代入数据得E=7.8×103N/C电场强度E的方向沿y轴正向答案：(1)9.0×10-3N(2)7.8×103N/C方向沿y轴正向
(25分钟·50分)
一、选择题(本题共4小题,每小题8分,共32分。多选题已在题号后标出)
1.检验电荷在电场中某点受到的电场力为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( )
【指南】(1)电场强度的大小与检验电荷受到的电场力、电荷量无关。(2)检验电荷所受电场力与电场强度和电荷量成正比。【解析】选D。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电场力无关,A、B错误;检验电荷在该点受到的电场力F=Eq,F正比于q,C错误,D正确。
2.(多选)A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速
度—时间图像如图所示。则这一电场不可能是下列图中的( )
【解析】选B、C、D。负电荷受力方向和电场线方向相反,由v -t图像可知,微粒做加速度不断增大的减速运动,故A可能,B、
C、D不可能。
3.(2015·漳州高二检测)如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处放一点电荷,将质量为m,带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点C由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力。
则放于圆心处的点电荷在C点产生的场强大小为( )
A. B. C. D.
【解析】选B。在B点由库仑力和重力的合力提供向心力,F-mg=m,qE=m+mg,小球从C到B电场力不做功,由动能定理mgR=mv2,两个式子联立可知E=。点电荷在C点产生的场强大小与B点相同,故B正确。
4.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图
所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点
与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R。已知M点的场强大小为E,则N点
的场强大小为( )
A.-E
B.
C.-E
D.+E
【解析】选A。完整球壳在M点产生电场的场强为k=,根据电场叠加原理,右半球壳在M点产生电场的场强为-E,根据对称性,左半球壳在N点产生电场的场强为-E,选项A正确。
二、计算题(本题共2小题,共18分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
5.(8分)在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C,直线MN通过O点,OM的距离r=30cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10C。如图所示,求：
(1)q在M点受到的作用力。(2)M点的场强。(3)若MN=30cm,则N点的场强多大?
【解析】(1)根据库仑定律,得：
F M=k=N=1.0×10-8N。Q、q间的库仑力是吸引力,方向沿MO指向Q。
(2)由电场强度定义式得：E M==N/C=100N/C,方向沿OM指向M。
(3)N点的场强E N==·=·E M=25N/C。
答案：(1)1.0×10-8N,方向沿MO指向Q(2)100N/C,方向沿OM指向M(3)25N/C
6.(10分)如图所示,一质量为m=1.0×10-2kg,带电量为q=1.0×10-6C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场范围足够大,静止时悬线向左与竖直方向成37°角。小球在运动过程中电量保持不变,重力加速度g取10m/s2。
(1)求电场强度E的大小。(2)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度大小v及方向。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【解析】(1)由平衡条件得小球所受电场力F=mgtanθ,所以电场强度：
E===N/C=7.5×104N/C。
(2)剪断细线后,小球的合力F合==1.25mg
根据牛顿第二定律,小球的加速度：a==1.25g=12.5 m/s2。
所以1s时小球的速度大小v=at=12.5m/s,速度方向沿原细线方向向下,即方向与竖直方向成37°角,斜向左下。
答案：(1)7.5×104N/C (2)12.5m/s 方向与竖直方向成37°角,斜向左下
【总结提升】解决力电综合问题的一般思路
(1)明确研究对象(多为一个带电体,也可取几个带电体组成的系统)。
(2)分析研究对象所受的全部外力,包括电场力。
(3)由平衡条件或牛顿第二定律列方程求解即可,对于涉及能量的问题,一般用动能定理或能量守恒定律列方程求解。
a b c 电场强度习题综合题 1、下列说法正确的是：（ ） A 、 根据E ＝F/q 可知，电场中某点的场强与电场力成正比 B 、 根据E ＝kQ/r 2 ，可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比 C 、 根据场强的叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强 D 、电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 2、一带电量为q 的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F ，该点场强大小为E ，则下面能正确反映这三者关系的是 （ ） 3．电场中有一点P ，下列哪种说法是正确的( ) A ．若放在P 点电荷的电荷量减半，则P 点的电场强度减半 B ．若P 点没有试探电荷，则P 点电场强度为零 C ．P 点电场强度越大，则同一电荷在P 点所受电场力越大 D ．P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向 4、在x 轴上有两个点电荷，一个带正电荷Q1，另一个带负电荷Q2，且Q1 ＝2Q2，用E1、E2分别表示这两个点电荷所产生的场强的大小，则在x 轴上，E1＝E2点共有 处，这几处的合场强分别为 。 5、如图所示，在x 轴坐标为＋1的点上固定一电量为4Q 的点电荷，在坐标原点0处固定一个电量为－Q 的点电荷．那么在x 轴上，电场强度方向为x 轴负方向的点所在区域是__________． 6．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 点场强的方向与AB 平行向左，则qA 带_____电，qA ∶qB ＝____. 7、如图所示为在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入试探电荷，测得试探电荷的电量跟它 所受电场力的函数关系图象，这个电场 （填“是”或“不是”）匀强电场，若不是， 则场强的大小关系为 。 8、如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速运动，电子重力不计，则 电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( ) A ．先变大后变小，方向水平向左 B ．先变大后变小，方向水平向右 C ．先变小后变大，方向水平向左 D ．先变小后变大，方向水平向右 9、如图所示，在a 、b 两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷，c 、d 两点将a 、b 两点的连线三等分，则：（ ） A 、c 、d 两点处的场强大小相等 B 、c 、d 两点处的场强大小不相等 C 、从c 点到d 点场强先变大后变小 D 、从c 点到d 点场强先变小后变大 10、两个固定的等量异种电荷，在他们连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点，如图所示，下列说法正确的是 ( ) A ．a 点电势比b 点电势高 B ．a 、b 两点场强方向相同，a 点场强比b 点大 C ．a 、b 、c 三点与无穷远电势相等 D ．一带电粒子(不计重力)，在a 点无初速释放，则它将在a 、b 线上运动 11、如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a 、b 、c 三点在一条直线上,平行于P 、Q 的连线,b 在P 、Q 连线的中垂线上,ab=bc,下列说法正确的（ ） A.?a>?b>?c B. ?a>?c>?b C.Ea>Eb>Ec D.Eb>Ea>Ec 12、如图所示，在等量异种电荷连线的中垂线上取A 、B 、C 、D 四点， B 、D 两点关于O 点对称，则关于各点场强的关系，下列说法中正确的 是：（ ） A 、E A >E B ，E B ＝E D B 、E A 高中物理电场补充练习题及答案 1、对下列物理公式的理解，说法正确的是：B A.由公式v a t ?= 可知，加速度a 由速度的变化量v ?和时间t 决定 B.由公式F a m =可知，加速度a 由物体所受合外力F 和物体的质量m 决定 C.由公式F E q =可知，电场强度E 由电荷受到的电场力F 和电荷的电量q 决定 D.由公式Q C U =可知，电容器的电容C 由电容器所带电量Q 和两板间的电势差U 决定 2、在如图所示的四种电场中，分别标记有a 、b 两点。其中a 、b 两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是：B A.甲图：与点电荷等距的a 、b 两点 B.乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点 C.丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a 、b 两点 D.丁图：匀强电场中的a 、b 两点 3、如图所示，在某一点电荷Q 产生的电场中，有a 、b 两点。其中a 点的场强大小为E a ，方向与ab 连线成120°角；b 点的场强大小为E b ， 方向与ab 连线成150°角。则关于a 、b 两点场强大小及电势高低说法 正确的是：AC A.E a =3E b B.3b a E E = C.b a ??> D.b a ??< 4、如图所示，有一带负电的粒子，自A 点沿电场线运动到B 点，在此过程中该带电粒子： B A.所受的电场力逐渐增大，电势能逐渐增大 B.所受的电场力逐渐增大，电势能逐渐减小 C.所受的电场力逐渐减小，电势能逐渐增大 D.所受的电场力逐渐减小，电势能逐渐减小 5、A 、B 是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在电场力作 用下，沿电场线从A 点运动到B 点，速度图象如右图所示，下列关 于A 、B 两点电场强度E 的大小和电势的高低的判断，正确的是：D A.E A ＞E B B.E A ＜E B C.φA ＜φB D.φA ＞φB 6、如图所示，a 、b 是两个电荷量都为Q 的正点电荷。O 是它们连线的中点，P 、P ′是它们连线中垂线上的两个点。从P 点由静止释放 ·a · b ·a ·b ·b ·a ·a ·b 甲 乙 丙 丁 计算电场强度的基本方法 电场强度是静电学中最基本最重要的概念之一，是历年高考考查的热点。高考中将静电学与力学、磁学等问题放在一起作为综合题考查在每年是必不可少的。这些题目中往往涉及有电场力、电势和电势能等参数，这些参数与静电场最基本的物理性质参数——电场强度是紧密相关的。因此，要解决好这些问题，我们首先必须熟练掌握计算电场强度的方法。 在这里，我们首先介绍一下计算电场强度的基本方法。结合所分析的静电场的特点，很多求解电场强度的问题都可以用它来解决。对于一些比较特殊的电场，我们将在下一节介绍一些特殊的方法，那些特殊的方法也是由这些基本方法衍生而来的，因此，我们需要掌握好这些基本方法。下面来看一看这些基本方法。 方法特点 电场强度的定义是检验电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷q 的比值，用E 表示。因此，我们可以利用这一定义去求电场中某点的电场强度。想办法求出电荷q 在某点所受的电场力，使用公式F q E =，即可求出电场强度。在这里需要注意两点：（1）这里q 代表 电量，如果带正电则值为正，此时E 的方向与F 相同；如果带负电则值为负，此时E 的方向与F 相反。（2）由于E 有方向，是矢量，因此我们可以使用矢量的运算法则（正交分解法、平行四边形法则、矢量三角形法则等）求几个不同的电场在某一点所产生的合场强。 根据这一定义，点电荷Q 在周围某点所产生的场强为22 Qq F r q k Q E k q r ===。根据这一定义以及匀强电场中电场力做功与电势能的关系有W F d qE d q U === ，因此匀强电场的场强为U d E =。 从定义引出来的方法是最基本的方法，下面我们来看一看具体该怎么用。 经典体验（1） 如图所示，带正电小球质量为m=1×10-2kg ，带电量为q=1.6×10-6 C 。置于光滑绝缘水平面上的A 点，当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小 球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线 运动，当运动到B 点时，测得速度v B =1.5m/s ， 此时小球的位移为s=0.15m ，求此匀强电场 的场强E 的取值范围（g=10m/s 2 ）。 体验思路： 要求E 的取值范围，我们已知电量q ，根据上面的定义，即是要求电场力的 电场知识 点总结 电荷库仑定律 一、库仑定律：22 12112==r Q Q K F F ①适用于真空中点电荷间相互作用的电力 ②K 为静电力常量229/10×9=C m N K ③计算过程中电荷量取绝对值 ④无论两电荷是否相等：2112 =F F ． 电场电场强度 二、电场强度：q F E =（单位：N/C ，V/m ） ①电场力qE F =； 点电荷产生的电场2r Q k E =（Q 为产生电场的电荷）； 对于匀强电场：d U E =； ②电场强度的方向：与正电荷在该点所受电场力方向相同 （试探电荷用正电荷）与负电荷在该点所受电场力方向相反 ③电场强度是电场本身的性质，与试探电荷无关 ④电场的叠加原理：按平行四边形定则 ⑤等量同种（异种）电荷连线的中垂线上的电场分布 三、电场线 1．电场线的作用： ①.电场线上各点的切线方向表示该点的场强方向 ②.对于匀强电场和单个电荷产生的电场，电场线的方向就是场强的方向 ③电场线的疏密程度表示场强的大小 2.电场线的特点：起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处），不相交，不闭合. 电势差电势 知识点： 1．电势差B A AB AB q W U ??-== 2．电场力做功：)(B A AB AB q qU W ??-== 3．电势：q W U AO AO A ==? 4.电势能：?εq = （1）对于正电荷，电势越高，电势能越大 （2）对于负电荷，电势越低，电势能越大 5.电场力做功与电势能变化的关系:ε?-=电 W （1）电场力做正功时，电势能减小 （2）电场力做负功时，电势能增加 静电平衡等势面 知识点： 1．等势面 （1）同一等势面上移动电荷的时候，电场力不做功. （2）等势面跟电场线（电场强度方向）垂直 （3）电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面 （4）等差等势面越密的地方，场强越大 2.处于静电平衡的导体的特点： （1）内部场强处处为零 （2）净电荷只分布在导体外表面 （3）电场线跟导体表面垂直 电场强度与电势差的关系 知识点： 1. 公式：d U E = 说明：（1）只适用于匀强电场 （2）d 为电场中两点沿电场线方向的距离 （3）电场线（电场强度）的方向是电势降低最快的方向 2．在匀强电场中：如果CD AB //且CD AB =则有CD AB U U = 3.由于电场线与等势面垂直，而在匀强电场中，电场线相互平行，所以等势面也相互平行 电场强度习题带答案 ，、选择题 1 ?下面关于电场的叙述正确的是[] A .两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的 B ?只有电荷发生相互作用时才产生电场 C ?只要有电荷存在，其周围就存在电场 D ? A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电 A电荷的作用 2 ?下列关于电场强度的叙述正确的是[] A?电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受的电场力 B?电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电力成正比 C?电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点受电场力的方向 D?电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关 3 ?电场强度的定义式为E = F/q [] A ?该定义式只适用于点电荷产生的电场 B ? F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的 电荷电量 C.场强的方向与F的方向相同 D.由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场大 小与该点场强的大小成正比 4. A为已知电场中的一固定点，在A点放一 为q的电荷，所受电场力为F, A点的场强为E, [] A.若在A点换上一q, A点场强方向发生变化 B .若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E C.若在A点移去电荷q, A点的场强变为零 D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、无 均无关 5.对公式E = kg的几种不同理解，错误的是[] r A .当r—0时，E—g B .发r—g时，E—0 C.某点的场强与点电荷Q的大小无关 D.在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上, 各处的电场强度都相同 6.关于电场线的说法，正确的是[] A ?电场线的方向，就是电荷受力的方向 B .正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C ?电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越 D ?静电场的电场线不可能是闭合的 7?如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一 条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则[] 2L 图！ A.A、B两处的场强方向相同 B.因为A、B在一条电场上，且电场线是直线, 所以E A = E B C ?电场线从A指向B，所以E A>E D ?不知A、B附近电场线的分布情况， 的大小不能确定 8真空中两个等量异种点电荷电量的值均为相距r，两点电荷连线中点处的场强为[] A ? 0 B ? 2kq/r2 C ? 4kq / r2 D ? 8kq / r2 《静电场》章末检测题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。将所有符合题意的选项选出，将其序号填入答卷页的表格中。全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得O 分。） 1．下列关于起电的说法错误的是（ ） A ．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分 B ．摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电 C ．摩擦和感应都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分 D ．一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷 2．两个完全相同的金属球A 和B 带电量之比为1：7 ，相距为r 。两者接触一下放回原来的位置，则后来两小球之间的静电力大小与原来之比可能是（ ） A ．16：7 B ．9：7 C ．4：7 D ．3：7 3．下列关于场强和电势的叙述正确的是（ ） A ．在匀强电场中，场强处处相同，电势也处处相等 B ．在正点电荷形成的电场中，离点电荷越远，电势越高，场强越小 C ．等量异种点电荷形成的电场中，两电荷连线中点的电势为零，场强不为零 D ．在任何电场中，场强越大的地方，电势也越高 4． 关于q W U AB AB 的理解，正确的是（ ） A ．电场中的A 、B 两点的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比 B ．在电场中A 、B 两点间沿不同路径移动相同电荷，路径长时W AB 较大 C ．U AB 与q 、W AB 无关，甚至与是否移动电荷都没有关系 D ．W AB 与q 、U AB 无关，与电荷移动的路径无关 5．如图所示，a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点，其中c 为线段ab 的中点。若 一个运动的正电荷仅在电场力的作用下先后经过a 、b 两点，a 、b 两点的电势分别为 a = -3 V 、 b = 7 V ，则（ ） A ．c 点电势为2 V B ．a 点的场强小于b 点的场强 C ．正电荷在a 点的动能小于在b 点的动能 D ．正电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能 6． 一平行板电容器接在电源上，当两极板间的距离增大时，如图所示，则（ ） A ．两极板间的电场强度将减小，极板上的电量也将减小； B ．两极板间的电场强度将减小，极板上的电量将增大； C ．两极板间的电场强度将增大，极板上的电量将减小； D ．两极板间的电场强度将增大，极板上的电量也将增大。 在匀强电场中：E=U/d 若知道一电荷受力大小可用：E=F/q点电荷形成的电场：E=kq/r^2 k为一常数q 为此电荷的电量r为到此电荷的距离可看出：随r的增大，点电荷形成的场强逐渐减小，（不与r成正比，只与r^2成正比） 从力的角度研究电场 电场强度是电场本身的一种特性， 与检验电荷存在与否无关， E是矢量。 要区别公式: E=F／q （定义式） E=kQ／r2 （点电荷电场） E=U/d (匀强电场） 1、判断电场强度大小的方法： (1）根据公式判断； (2）根据电场线判断； (3）根据等势面判断。 2、判断电场强度方向的几种方法： 方法一:根据规定，正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向； 方法二:电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向； 方法三:电势降低最快的方向就是场强的方向。 注意事项 (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分； (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直； (3)常见电场的电场线分布要求熟记； (4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关； (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面； (6)电容单位换算：1F=10^6μF=10^12pF； (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10^-19J； (8)其它相关内容：静电屏蔽/ 示波管、示波器及其应用/ 等势面/尖端放电等。 第 3 节电场强度 1．下列说法正确的是 A．电场强度反映了电场力的性质，因此电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的 电场力成正比 B．电场中某点的电场强度，由电场本身的性质决定，与试探电荷在该点所受的静电力及 带电荷量无关 C．规定电场中某点的电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力的方向相同 D．公式和对于任何静电场都是适用的 2．（2018·山东省济南第一中学学考）在电场中某点放入正点电荷q，它受到的电场力方向向右。当放入负点电荷q 时，它受到的电场力方向向左。下列说法正确的是 A．该点放入正电荷时，电场方向向右，放入负电荷时，电场方向向左 B．该点电场强度的方向向右 C．该点放人 2q的正点电荷时，电场强度变为原来的 2 倍 D．该点不放电荷时，电场强度为零 3．（2018·浙江省温州市十五校联合体）如图所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个 +Q的点电荷，测得 B 处的场强 E B=60 N/C，则下列说法正确的 A．C处的场强大小为E C=30 N/C B．C处的场强大小为E C=20 N/C C．若要使B=0，可在 C 处放一个–的点电荷 E Q D．把q=10–9 C 的点电荷放在C点，则其所受电场力的大小为1.5 ×10 –8 N 4．如图所示，是电场中某区域的电场线分布图，a、b 是电场中的两点。下列说法正确的是A．b点的场强较小 B．b点的场强较大 C．同一个检验点电荷放在 a 点所受的电场力比放在 b 点时所受电场力大 D．同一个检验点电荷放在 b 点所受的电场力比放在 a 点时所受电场力大 5．（2018·辽宁省庄河市高级中学）如图所示，空间有两个等量的正点电荷，两点在其连线的中垂线上，则下列说法一定正确的是 A．场强B．场强 C．电势D．电势 6．如图所示，真空中仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b 两点电场强度相同的是 7．（2018·天津市河西区高三三模）如图所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f 等量正、负点电荷分别放置在a、 d 两点时，在圆心O产生的电场强度大小 为 E。现仅将放于 a 点的正点电荷改放于其他等分点上，使O点的电场强度改变，则下 列判断正确的是 A．移至c点时，O点的电场强度大小仍为E，沿 Oe方向 电场单元测试 一.单项选择题（40分） 1.如图1所示,将带正电的球C 移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是 ( ) A.枕形导体中的正电荷向B 端移动,负电荷不移动 B.枕形导体中电子向A 端移动,正电荷不移动 C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动 D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动 2．真空中有两个相同的带电金属小球A 和B ，相距为r ，带电量分别为q 和8q ，它们之间作用力的大小为F ，有一个不带电的金属球C ，大小跟A 、B 相同， 用C 跟A 、B 两小球反复接触后移开，此时，A 、B 间的作用力大小为 （ ） A ．F/8 B ．3F/8 C ．7F/8 D ．9F/8 3．A 为已知电场中的一个固定点，在A 点放一电量为q 的检验电荷，所受电场力为F ，A 点的电场强度为E ，则 （ ） A.若在A 点换上 –q ，A 点的电场强度将发生变化 B.若在A 点换上电量为2q 的电荷，A 点的电场强度将变为2E C.若A 点移去电荷q ，A 点的电场强度变为零 D.A 点电场强度的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关 4.如图2所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A 、B 、C 三点，分别把+q 和-q 的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是 ( ) A ．放上－q 时，它们的电势能E PA ＞E P B ＞E P C B ．放上－q 时，它们的电势能E PA =E PB =E PC C ．放上+q 时，它们的电势能E PA ＞E PB ＞E PC D ．放上+q 时，它们的电势能 E PA ＜E PB ＜E PC 5.如图3所示，虚线a 、b 、c φa 、φ b 、φ c ，且φa >φb >φc ，一带正电的粒子射人 电场中，其运动轨迹如实线KLMN 所示．由图可知（ ） A ．粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功 B ．粒子从L 到M 的过程中，电场力做负功 C ．粒子从K 到L 的过程中，电势能减少 D ．粒子从L 到M 的过程中，动能减少 6．电场中有a 、b 两点，a 点电势为4V ，若把电量为移到b 的过程中，电场力做正功4×10-8J ，则 （ ） A ．a 、b 两点中，a 点电势较高。 B.b 点电势是2V C ．b 点电势是-2V D.b 点电势是6V 7.如图4所示，要使静电计的指针偏角变大， 可采用的方法是( ） A.使两极板靠近 图1 图2 电场强度电场线典型例题 【例1】把一个电量q=－10-6C的试验电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处图，受到的电场力大小分别是F A= 5×10-3N，F B=3×10-3N． （1）画出试验电荷在A、B两处的受力方向． （2）求出A、 B两处的电场强度． （3）如在A、B两处分别放上另一个电量为q'=10-5C的电荷，受到的电场力多大？ [分析] 试验电荷所受到的电场力就是库仑力，由电荷间相互作用规律确定受力方向，由电场强度定义算出电场强度大小，并根据正试验电荷的受力方向确定场强方向． [解答] （1）试验电荷在A、B两处的受力方向沿它们与点电荷连线向内，如图中F A、F B所示． （2）A 、B两处的场强大小分别为； 电场强度的方向决定于正试验电荷的受力方向，因此沿A、B两点与点电荷连线向外． （3）当在A、B两点放上电荷q'时，受到的电场力分别为 F A' =E A q' ＝5×103×10-5N＝5×10-2N； F B'＝E B q' ＝3×103×10-5N＝3×10-2N． 其方向与场强方向相同． [说明] 通过本题可进一步认识场强与电场力的不同．场强是由场本身决定的，与场中所放置的电荷无关．知道场强后，由F=Eq即可算出电荷受到的力． [ ] A．这个定义式只适用于点电荷产生的电场 B．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量 C．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量 是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小 何电场． 式中F是放置在场中试验电荷所受到的电场力，q是试验电荷的电量，不是产生电场的电荷的电量． 电荷间的相互作用是通过电场来实现的．两个点电荷q1、q2之间的相互作用可表示为 可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表示为 组题十三电场强度、电势能和电势训练 1、图中实线表示电场中的三个等势面，各等势面的电势值如图中所示。把一个负电荷沿A→B→C移动，电荷在这三点所受的电场力为F A、F B、 F C，电场力在AB段和BC段做的功为W AB和W BC，那么（） A．F A=F B=F C，W AB＝ＷBC B．F A 高二物理《静电场》单元测试题A卷 1．下列物理量中哪些与检验电荷无关（） A．电场强度E B．电势U C．电势能ε D．电场力F 2．如图所示，在直线MN上有一个点电荷，A、B是直线MN上的两点，两点的间距为L， 场强大小分别为E和2E.则（） A．该点电荷一定在A点的右侧 B．该点电荷一定在A点的左侧 C．A点场强方向一定沿直线向左 D．A点的电势一定低于B点的电势 3．平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6×103V电压，板间有一个带电液滴质量为×10-10 g，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g取10m/s2）（） A．3×106 B．30 C．10 D．3×104 4.如图所示，在沿x轴正方向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动，θ为OA与x轴正方向间的夹角，则O、A 两点问电势差为( ). (A)U OA =Er (B)U OA =Ersinθ (C)U OA =Ercosθ(D) θ rcos E U OA = 5．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10－6 C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减 少了10－5 J，已知A点的电势为－10 V，则以下判断正确 的是（） A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示； B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示； C．B点电势为零； D．B点电势为－20 V 6．如图所示，在某一真空空间，有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开，若正极板A以固定直线00/为中心沿竖直方向作微小振 幅的缓慢振动时，恰有一质量为m带负电荷的粒子 (不计重力)以速度v沿垂直于电场方向射入平行板 之间，则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负 极板B固定不动，带电粒子始终不与极板相碰) （） A．直线 B．正弦曲线 C．抛物线 D．向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线 7.如图所示，一长为L的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷，电量的绝对值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角α=60°，若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动)，则下列叙述中正确的是( ). (A)电场力不做功，两电荷电势能不变 (B)电场力做的总功为QEL/2，两电荷的电势能减少 (C)电场力做的总功为-QEL/2，两电荷的电势能增加 (D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关 8.如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和 ＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半 §10 怎样计算电场强度？ 静电场的电场强度计算，一般有三种方法： 1、 从点电荷场强公式出发进行叠加； 2、 用高斯定理求解； 3、 从电场强度和电势的微分关系求解。 这三种方法各有优点： 从点电荷的场强公式出发，通过叠加原理来计算，在原则上，是没有不可应用的。但是，叠加是矢量的叠加，因此计算往往十分麻烦。 用高斯定理求电场强度，方法简单，演算方便，它有较大的局限性，只适宜于某些电荷对称分布的场强的计算，或者场强不是对称的，但为几种能用高斯定理求解折场的合成。 用场电势的微分关系求场强也有普遍性，而且叠加是代数叠加。这一种方法也简便，不过还比不上高斯定理。 所以求场强时，一般首先考虑是琐能用高斯定理，其次考虑是否能用场强与电势的微分关系去求。下面分别加以讨论。 一、从点电荷的场强公式出发通过叠加原理进行计算 点电荷的场强公式： 301 (1)4i i i q E r r πε= ∑r r 当电荷连续分布时： ()() 303 0301(2) 4134144r E dl r r E ds r r E d r λπεσπερτπε===???r r r r r r 式中 λ－电荷的线密度； σ－电荷的面密度； ρ－电荷的体密度。 式（2）、（3）、（4）中，积分应普遍一切有电荷分布的地方。计算时，还必须注意这是矢量和。 1、 善于积分变量的统一问题 如果积分上包含有几个相关的变量，只有将它们用同一变量来表示，积分才能积得结果。 这在应用点电荷的场强公式求带电体的场强时，或者应用毕－沙－拉定律求B r 时，常常遇到。 因此，要积分必须先解决积分变量的统一问题。 积分上包含有几个变量，相互之间存在一定的关系。因此，任一变量都可选作自变量，而将其他变量用该变量来统一表示。必须指出，不但可以将积分号中包含的变量选作自变量，而且也可选择不包含在积分号中但与积分号中的变量都有关的量作为自变量，要根据具体情况而定。 现以图2－10－1所示均匀带电直线的场强计算为例来讨论积分变量的统一问题。 由图可知： 2 0cos 4x dl dE r λθπε= 2 0sin 4y dl dE r λθπε= 202 0cos (5) 4sin (6) 4x x y y dl E dE r dl E dE r λθπελθπε∴====?? ?? 上述三个变量中，共有三个相关变量：θ、l 、r 。为了把积分计算出来，必须把三个变量统一用某一个变量，可以θ、l 、r 中的任一个，或者用它的相关变量来表示。究竟选哪 一个好呢？ 如果选择θ为自变量，则应把l 、r 都化作θ的函数来表示。由图示几何关系可得： 2222cot l a dl acse d r a cse θθθθ =-== 于是得： ()()2 12 1 21002100cos sin sin 44sin cos cos 44x y E a a E a a θθθθλλ θθθπεπελλ θθθπεπε==-==-? ? x 图2－10－1 电场难题——经典题 2.如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内、管口B、C的连线是水平直径，现有一带正电小球（可视为质点）从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R，从小球进入管口开始，整个空间中突然加上一个匀强电场，电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等，结果小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹最后经过A点，设小球运动过程中带电量没有改变，重力加速度为g，求： （1）小球到达B点的速度大小；（2）小球受到的电场力的大小和方向； （3）小球经过管口C处时对圆管壁的压力。 3、如图所示，一固定在竖直平面内的光滑绝缘半圆形轨道ABC，其半径为R=0.4m. 轨道在C处与水平绝缘板相切.在绝缘板上距C点2m的D点静置一质量m=20g的 小物块（可看作质点），小物块带负电，电量为q=１Ｃ，今在空间加一水平向左 的匀强电场，场强方向与导轨共面，发现小物块恰能通过轨道最高点Ａ. 取g＝ 10m/s2，求： （1）匀强电场的电场强度E；（2）小物块的落点到Ｃ点的距离x. （自认为第二问答案有误，不应水平方向匀速运动，请勿看答案。） 向右水平拉直后从静止释放，细线碰到钉子后要使小球刚好饶钉子O′在竖直平面内作圆周运动，求OO′长度。 5、两块平行金属板A、B彼此平行放置，板间距离为d，两板分别带有等量异种电荷，且A 板带正电，两板中间有一带负电的油滴P，当两板水平放置时，油滴恰好平衡，若把两板 倾斜60°，把油滴从P静止释放，油滴可以打在金属板上，问： （1）油滴将打在哪块金属板上？（2）油滴打在金属板上的速率是多少？ 6、如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆 AC，其下端(C端)距地面高度h=0．8m。有一质量500g的带电小环套在直杆上，正以某 一速度，沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。(g取l0m/s2)求： (1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。 电场测试题 一、本题共11小题；每小题4分，共44分，在每题给出的四个选项中，有的小题只有一 个选顶正确，选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1．有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则（） A．B、C球均带负电 B．B球带负电，C球带正电 C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电 D．B、C球都不带电 2．图示中，A、B都是装在绝缘柄上的导体，A带正电后靠近B，发生静电感应。若取地 球电势为零，则（） A、导体B上任意一点电势都为零 B、导体B上任意一点电势都为正 C、导体B上任意一点电势都为负 D、导体B上右边电势为正，左边电势为负 3．如图所示，有一带电粒子进入电场沿曲线AB运动，虚线a， b，c，d为电场中的等势面，且U a>U b>U c>U d，粒子在A点初 速度V0的方向与等势面平行。不计粒子的重力,下面说法正确 的是（） ①粒子带正电②粒子在运动中电势能逐渐减少③粒子在运动中动能逐渐减少 ④粒子的运动轨迹为半边抛物线 A、①② B、①③ C、②③ D、②④ 4．图中，a，b，c是匀强电场中的三个点，各点电势 依次为10V、2V、6V；三点在同一平面上，下列各 图中电场强度的方向表示可能对的是（） 5、如图，在点电荷Q的电场中，已知a、b两点在 同一个等势面上，c、d两点在同一等势面上，无穷 远处电势为零，甲、乙两个带电粒子经过a点时动能 相同，甲粒子的运动轨迹为acb，乙粒子的运动轨迹 为adb，由此可以判断（） A、甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等 B、甲、乙两种粒子带异种电荷 C、甲粒子经过c点时的电势能大于乙粒子经过d点时的电势能 D、两粒子经过b点时具有相同的动能 6．如图所示，A、B两个带异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系 在一放在水平支持面上的木盒内的底部和顶部，木盒对地面的压力 为N，细线对B拉力为F。若将系B的细线断开，下列说法正确的是（） 电场力的性质之考点一（电场强度的理解及计算） 班级：：编写：熠 学习目标：1、理解电场强度的矢量性；2、掌握电场强度的计算方法。 自主学习：一、三个公式的比较 二、 (1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场的电场强度为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和． (2)计算法则：平行四边形定则． 题型一、点电荷产生的电场 正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷中心 1、如图所示，真空中有两个点电荷Q1 =+3.0×10-8C和Q2 =-3.0×10-8C，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m 。求：电场中A点的场强。 2、如图，A、B两点放有均带电量为+2×10-8C两个点电荷，相距60cm，试求： （1）AB 连线中点O 的场强； （2）AB 连线的垂直平分线上离开O 点距离为30cm 处的P 点的场强。 合作学习： 【拓展训练】：3、(2013·重点中学联考)如图所示，一个均匀的带电圆环， 带电荷量为＋Q ，半径为R ，放在绝缘水平桌面上．圆心为O 点，过O 点作一竖直线，在此线上取一点A ，使A 到O 点的距离为d 。求A 点处的电场强度。 方法归纳： 【变式训练】：4、在某平面上有一个半径为r 的绝缘带电圆环： (1)若在圆周上等间距地分布n (n ≥2)个相同的点电荷，则圆心处的合场强为多少？ (2)若有一半径同样为r ，单位长度带电荷量为q (q ＞0)的均匀带电圆环上有一个很小的缺口Δl (且Δl r )，如图所示，则圆心处的场强又为多少？ 方法归纳：补偿法。 解题关键：把带有缺口的带电圆环―――→转化为 点电荷 解析： (1)当n 分别取2、3、4时圆心处的场强均为零，结合点电荷电场的对称性可知，n 个相同的点电荷在圆心处的合场强为零． (2)可以把均匀带电圆环视为由很多点电荷组成，若将缺口补上，再根据电荷分布的对称性可得，圆心O 处的合场强为零，由于有缺口的存在，圆心O 处的电场即为缺口相对圆心O 的对称点产生的电场，其电场强度为该处电荷(可视为点电荷)在O 点的电场强度(包括 大小和方向)．其电场强度的大小为E ＝k q Δl r 2，方向由圆心O 指向缺口． 答案： (1)合场强为零 (2) k q Δl r 2，方向由圆心O 指向缺口 分析电场叠加问题的一般步骤 电场强度是矢量，叠加时应遵从平行四边形定则，分析电场的叠加问题的一般步骤是： (1)确定分析计算的空间位置； (2)分析该处有几个分电场，先计算出各个分电场在该点的电场强度的大小和方向； (3)依次利用平行四边形定则求出矢量和． 题型二特殊带电体产生的电场 库仑定律、电场强度 － 选择题 如图，真空中，点电荷q 在场点P 处的电场强度可表示为2 014r q E e r πε= ， 其中r 是q 与P 之间的距离，r e 是单位矢量。r e 的方向是 ()A 总是由P 指向q ； ()B 总是由q 指向P ； ()C q 是正电荷时，由q 指向P ； ()D q 是负电荷时，由q 指向 P 。 〔 〕 答案：()B 根据场强定义式0 q F E =，下列说法中正确的是： ()A 电场中某点处的电场强度就是该处单位正电荷所受的力； ()B 从定义式中明显看出，场强反比于单位正电荷； ()C 做定义式时0q 必须是正电荷； ()D E 的方向可能与F 的方向相反。 〔 〕 答案：()A 一均匀带电球面，电荷面密度为σ，球面内电场强度处处为零，球面上面元d S 的一个带电量为σd S 的电荷元，在球面内各点产生的电场强度 ()A 处处为零 ()B 不一定都为零 ()C 处处不为零 ()D 无法判定 〔 〕 答案：()C 空间某处附近的正电荷越多，那么有： ()A 位于该处的点电荷所受的力越大；()B 该处的电场强度越大； ()C 该处的电场强度不可能为零； ()D 以上说法都不正确； 〔 〕 答案：()D 库仑定律的适用范围是 ()A 真空中两个带电球体间的相互作用； ()B 真空中任意带电体间的相互作用； ()C 真空中两个正点电荷间的相互作用； ()D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离。 〔 〕 答案：()D 在等量同种点电荷连线的中垂线上有A 、B 两点,如图所示，下列结论正确的是 ()A A B E E <，方向相同； ()B A E 不可能等于B E ,但方向相同； ()C A E 和B E 大小可能相等，方向相同； ()D A E 和B E 大小可能相等，方向不相同。 〔 〕 答案：()C 电荷之比为1:3:5的三个带同号电荷的小球A 、B 、C ，保持在一条直线上，相互间距离比小球直径 q P 高中物理--静电场测试题（含答案） 一、选择题（本题共10小题，每小题4分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1．下列物理量中哪些与检验电荷无关？ （ ） A ．电场强度E B ．电势U C ．电势能ε D ．电场力F 2．真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近，保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动，则q 2在运动过程中受到的库仑力（ ） A ．不断减小 B ．不断增加 C ．始终保持不变 D ．先增大后减小 3．如图所示，在直线MN 上有一个点电荷，A 、B 是直线MN 上的两点，两点的间距为L ， 场强大小分别为E 和2E.则（ ） A ．该点电荷一定在A 点的右侧 B ．该点电荷一定在A 点的左侧 C ．A 点场强方向一定沿直线向左 D ．A 点的电势一定低于B 点的电势 4．在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为（ ） A ．,A A W W U q ε=-= B ．,A A W W U q ε==- C ．,A A W W U q ε== D ．,A A W U W q ε=-=- 5．平行金属板水平放置，板间距为0.6cm ，两板接上6×103V 电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10 g ，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g 取10m/s 2）（ ） A ．3×106 B ．30 C ．10 D ．3×104 6．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点，如图所示，下列说法正确的是 电场强度的几种求法 一．公式法 1．q F E =是电场强度的定义式：适用于任何电场，电场中某点的场强是确定值，其大小和方向与试探电荷无关，试探电荷q 充当“测量工具”的作用。 2．2 r k Q E =是真空中点电荷电场强度的决定式，E 由场源电荷Q 和某点到场源电荷的距离r 决定。 3．d U E =是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中的d 为两点间的距离在场强方向的投影。 二．对称叠加法 当空间的电场由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和，其合成遵守矢量合成的平行四边形定则。 例：如图，带电量为+q 的点电荷与均匀带电。 例：如图，带电量为+q 的点电荷与均匀带 电薄板相距为2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，如图中a 点处的场强为零，求图中b 点处的场强多大 例：一均匀带负电的半球壳，球心为O 点，AB 为其对称轴，平面L 垂直AB 把半球壳一分为二，L 与AB 相交于M 点，对称轴AB 上的N 点和M 点关于O 点对称。已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零，点电荷q 在距离其为r 处的电势为r q k =?。假设左侧部分在M 点的电场强度为 E 1，电势为1?；右侧部分在M 点的电场强 度为E 2，电势为2?；整个半球壳在M 点的电场强度为E 3，在N 点的电场强度为E 4，下列说法中正确的是（ ） A ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＞E 2，1?＞2 ? B ．若左右两部分的表面积相等，有E 1＜E 2，1?＜2 ? C ．只有左右两部分的表面积相等，才有E 1＞E 2，E 3=E 4 D ．不论左右两部分的表面积是否相等，总有 E 1＞E 2，E 3=E 4 答案：D 例：ab 是长为L 的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab 所在直线上的两点，位置如图所示．ab 上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E 1，在P2处的场强大小为E2。则以下说法正确的是( ) A ．两处的电场方向相同， E1＞E2 B ．两处的电场方向相反， E1＞E2 C ．两处的电场方向相同，E1＜E2 D ．两处的电场方向相反，E1＜E2 A B M O N L高中电场练习题及答案
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