人教版 高二物理选修3-1： 1.3 电场强度 同步练习(带解析)
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电场强度同步练习一、单选题1.如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是()A. 负点电荷电场B. 等量同种电荷电场AO=BOC. 等量异种电荷电场AO=BOD.2.关于电场，下列说法正确的是()A. 由E=Fq知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍B. 由E=k Qr2知，E与Q成正比，而与r2成反比C. 由E=k Qr2知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同D. 电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向3.如图所示，有一带电量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，+q到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是()A.k q9d2+k qd2B. k q9d2−k qd2C. 0D. k qd24.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5.如图所示，一电荷量为+Q的均匀带电细棒，在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点，且ab=bc=cd=L，在a点处有一电荷量为+Q2的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()A. k5Q9L2B. k3QL2C. k3Q2L2D. k9Q2L26.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. kq4R2B. kq2R2−E C. kq4R2−E D. kq2R2+E7.如图所示，边长为L的正六边形的5条边AB、CD、DE、EF、FA上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。
每根细棒均匀分布着等量正电荷。
现将电荷量为+Q的点电荷置于BC边中点，此时正六边形几何中心O点的电场强度为零。
若移走+Q及AF边上的细棒，则O点电场强度的大小为(k为静电力常量，不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响)()A. kQL2B. 4kQ3L2C. 2√3kQ3L2D. 4√3kQ3L28.如图所示，一粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂面重合，A，O，B为该面上同一条竖直线上的三点，且O为点电荷连线的中点。
现有带电荷量为q、质量为m的小物块(可视为质点)，在A点以初速度v0释放沿AOB向下滑动，则()A. 小物块带正电B. 从A到B，小物块的电势能先减小后增大C. 从A到B，小物块所受电场力先增大后减小D. 从A到B，小物块的加速度不变9.如图所示是真空中两个带等量异种电荷的点电荷A、B周围的电场分布情况(电场线方向未标出).图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线上的两点，OM=ON.下列说法中正确的是()A. O、M、N三点的场强的大小关系是E M=E N>E OB. O、M、N三点在同一个等势面上C. 检验电荷在O、M、N三点受到的电场力方向不相同D. 将一自由电荷从M点静止释放，它将沿MON做直线运动10.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A，B，C，D为电场中的四个点，则()A. B，D两点的电势相等B. B点的电场强度比D点的大C. 负电荷在C点的电势能高于在A点的电势能D. 正电荷由D点静止释放，只受电场力作用不能沿电场线运动到B点11.某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A. 粒子必定带正电荷B. 该静电场一定是孤立正电荷所产生的C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D. 粒子在M点的速度大于它在N点的速度12.如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带电荷量均为+q。
整个系统置于方向平行水平面的匀强电场中。
已知静电力常量为k。
若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为()A. √3kq3l2B. √3kql2C. 3kql2D. 2√3kql2二、多选题13.如图所示，在真空中有两个带等量负电的点电荷，分别置于P、Q两点，O点是他们连线的中点，A、B、C为P、Q 连线的中垂线上的三点，且OA=OC，下列说法正确的是()A. A点的电场场强一定大于B点的电场强度B. C点的电势低于B点的电势C. 同一点电荷在A、C两点受电场力大小相同D. 同一负电荷在B点的电势能小于其在C点的电势能14.某电场中的电场线分布如图所示，一带电粒子(不计重力)沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。
下列说法正确的是()A. M、N点的电场强度E M<E NB. 粒子在M、N点的加速度a M>a NC. 粒子在M、N点的速度υM>υND. 粒子带正电15.如图所示，为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中b虚线为一圆弧，AB的长度等于BC的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力，则以下说法正确的是A. a一定是正粒子的运动轨迹，b和c一定是负粒子的运动轨迹B. 由于AB的长度等于BC的长度，故U AB=U BCC. a虚线对应的粒子的加速度越来越小，c虚线对应的粒子的加速度越来越大，b虚线对应的粒子的加速度大小不变D. b虚线对应的粒子的质量大于c虚线对应的粒子的质量16.(多选)位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如图所示，ab，cd分别是正方形两组对边的中垂线，O为中垂线的点，P，Q分别为ab，cd上的两点OP>OQ，下列说法中正确的是()A. P、Q两点的电势关系为φP=φQB. P、Q两点电场强度的大小关系为E Q<E PC. 若在O点轻放一正点电荷，该正点电荷可能沿ab方向运动D. 带负电的试探电荷在Q点时的电势能比在M点时的电势能小三、简答题17.如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，AB⊥BC且AB=10cm，BC=30cm，将一带电量为1×10−8C的负电荷由A移到B，电场力做功为2×10−8J，若将一带电量为1×10−8C的正电荷由C移到A，要克服电场力做功为4×10−8J，试画出电场线，并求出电场强度的大小．18.真空中有一带电荷量为Q=2×10−4C的场源电荷A，另一带电荷量为q=−2×10−5C的检验电荷B固定在与A相距r=2m处，如图所示，已知静电力常量k=9.0×109N⋅m2/C2，求：(1)B所受的静电力；(2)B所在位置的场强E B；(3)将B撤去后，原来B所在位置的场强如何变化。
19.如图所示，长l=1m的轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°，已知小球所带电荷量q=1.0×10−6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球的质量m；(2)在绳子伸直状态下将小球拉到绳与竖直方向的夹角为60°的位置由静止释放，小球回到原来静止位置时的动能。
20.如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+4.0×10−8C和Q2=−1×10−8C，分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上。
(1)x坐标轴上那个位置的电场强度为零？(2)x坐标轴上那些地方的电场强度方向是沿x轴的正方向的？答案和解析1.【答案】C【解析】解：A、A、B两点电场强度大小相同，方向不同，故A错误。
B、A、B两点的电场强度大小相同，方向不同，故B错误。
C、A、B两点的电场强度大小和方向均相同，故C正确。
D、A、B两点的电场强度大小和方向均不同，故D错误。
2.【答案】B【解析】解：A、E=Fq是电场强度的定义式，由此式得知，E与q、F无关，若q减半，则该处电场强度不变。
故A错误。
B、由E=k Qr2知，Q是场源电荷，则E与Q成正比，与r2成反比。
故B正确。
C、由E=k Qr2知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强大小相等，但方向不同，所以球面上各处场强不同。
故C错误。
D、电场中某点场强方向就是该点所放正电荷受到的静电力的方向，与该点所放负电荷受到的静电力的方向相反。
故D错误。
3.【答案】A【解析】解：+q在a处产生的场强大小为E=k qd2，方向水平向左。
据题，a点处的电场强度为零，+q与带电薄板在a点产生的场强大小相等，方向相反，则带电薄板在a点产生的场强大小为E=k qd2，方向水平向右。
根据对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为E=k qd2，方向水平向左。
+q在b处产生的场强大小为E=k q(3d)2，方向水平向左，则b点处的电场强度大小是E b=k q9d2+k qd2。
4.【答案】B【解答】根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小。
则电子所受电场力的大小先变大后变小，方向水平向左，则外力的大小先变大后变小，方向水平向右。
故B正确，ACD错误。
故选B。
5.【答案】A 【解答】a点处的电荷量为+Q2的点电荷在b处产生的电场强度为E=kQ2L2，方向向右，b点处的场强为零，根据电场的叠加原理可知细棒与a点处的点电荷在b处产生的电场强度大小相等，方向相反，则知细棒在b处产生的电场强度大小为E′=kQ2L2，方向向左．根据对称性可知细棒在d处产生的电场强度大小为kQ2L2，方向向右；而电荷量为+Q2的点电荷在d处产生的电场强度为E″=kQ2(3L)2=kQ18L2，方向向右，所以d点处场强的大小为E d=5kQ9L2，方向向右，故A正确，BCD错误。
故选A。
6.【答案】B【解答】解：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．如图补齐球面，且均匀电量为2q，即相当于将带电量为2q的球面放在O处，则在M、N点所产生的电场大小为E1=k⋅2q(2R)2=kq2R2，如图所示，左半球面在M点产生的场强大小为E，由对称性可知补上的右半球面在N 点的场强大小也应为E，方向向右，左半球面在N点产生的场强大小为：E′=kq2R2−E，故B正确。
故选B。
7.【答案】B【解答】解：根据对称性可知，AF边与CD边上的细棒在O点产生的电场强度的矢量和为零，AB边与ED边上的细棒在O点产生的电场强度的矢量和为零；BC边中点的电荷在O点产生的电场强度的大小为，由题意分析可知EF边上的细棒与BC边中点的点电荷在O点产生的电场强度的矢量和为零，则EF边上的细棒在O点产生的电场强度大小为4kQ3L2，故每根细棒在O点产生的电场强度的大小都为4kQ3L，移走点电荷及AF边上的细棒，O点的电场强度为EF边与CD边上的细棒在O点产生的电场强度的矢量和，如图所示：结合几何关系可得此时O点的电场强度大小为，故B正确，ACD错误。
