高中物理选修3-1(人教版)练习：第一章 第3节 电场强度 含答案

第三节电场强度一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1．电场中A、B、三点的电场强度分别为：E A=－5、E=4、E= －1，则这三点的电场由强到弱B的顺序是（）A AB B BA AB D AB2．由电场强度的定义式E= F/q可知（）A E和F成正比，F越大E越大B E和q成反比，q越大E越小E的方向与F的方向相同D E的大小可由F/q确定3．A为已知电场中的一个固定点，在A点放一电荷量为q的电荷，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B若在A点换上电荷量为2q的电荷，A点的电场强度将变为2E若A点移去电荷q，A点的电场强度变为零DA点电场强度的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关4．由电场强度的定义式E= F/q可知（）A这个定义式只适于点电荷电场B式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是电荷所带的电荷量式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是产生电场的电荷的电荷量D库仑定律F =中，是点电荷Q2产生的电场在Q1所在处的场强大小5．如图1所示是电场中某一条电场线，下列说法 中正确的是（ ） AA 、B 两点电场方向相同BA 、B 两点电场大小关系是 E A＞E B 电场线是直线，则 E A ＝E BD 不知附近的电场线分布，E A 、E B 的大小不确定 6下列情况中,A 、B 两点的电场强度矢量相等的是 （ ）A 与孤立正点电荷距离相等的A 、B 两点 B 与孤立负点电荷距离相等的A 、B 两点两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点 D 两个等量同种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点 7．把质量为的点电荷q 在电场中释放,在它运动过 程中，如果不计重力,下列说法中正确的是（ ） A 点电荷运动轨迹必和电场线重合B 若电场线是直线，则点电荷运动轨迹必和电场线重合 点电荷的速度方向必定和它所在的电场线的切线方向一致D 点电荷的加速度方向必定和它所在的电场线的切线方向在一直线上 8在电场中某点放一检验电荷，其电荷量为q ,检验电 荷受到的电场力为F ，则该点电场强度为E=F/q ,那么 下列说法正确的是（A 若移去检验电荷q ,B 若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷，该点的场强就变为E/2若在该点放一个电荷量为－2q 的检验电荷，则该点场强大小仍为E ，但电场强度D 若在该点放一个电荷量为的检验电荷，则该点的场强大小仍为E ，电场强9对于由点电荷Q 产生的电场，下列说法正确的是 （ ）图1A 电场强度的表达式仍成立，即E =F /Q ，式中的Q 就是产生电场的点电荷所带电荷量B 在真空中，点电荷产生电场强度的表达式为,式中Q 就是产生电场的点电荷所带电荷量 在真空中E =，式中QD10当在电场中某点放入正点电荷时, 正点电荷受的 电场力向右；当放入负点电荷时它受到的电场力向 左，下列说法正确的是（A当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，B该点D二、填空题（本题共2小题，每小题8分，共16分。

人教版物理选修3-1第一章：静电现象的应用一、多选题1. 下列关于静电平衡状态的描述中正确的是（）A.静电平衡时，导体内的自由电子不再运动B.静电平衡时导体内部场强为零C.静电平衡时导体电势为零D.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体2. 如图所示，金属壳放在光滑的绝缘水平垫上，能起到屏蔽外电场或内电场作用的是（）A. B. C. D.3. 如图所示是静电除尘的原理示意图．A为金属管，B为金属丝，在A、B之间加上高电压，使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到A极上，排出的烟就比较清洁了．有关静电除尘的装置，下列说法正确的是（）A.金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极B.金属管A应接高压电源的负极，金属丝B接正极C.C为烟气的进气口，D为排气口D.D为烟气的进气口，C为排气口4. 如图所示，在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，如把一个带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B，则（）A.B的内表面带正电荷，φB=φC=0B.B的右侧外表面带正电荷C.验电器的金属箔片将张开，φB<φCD.φB=φC，B的左右两侧电势相等二、选择题下列哪一个措施是为了防止静电产生的危害（）A.在高大的建筑物顶端装上避雷针B.在高大的烟囱中安装静电除尘器C.静电复印D.静电喷漆把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近，对于球和金属板之间形成电场的电场线，在图中描绘正确的是（）A. B.C. D.如图所示，较厚的空腔导体中有一个正电荷，图中a、b、c、d各点的电场强度大小顺序为（）A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.a>c=d>bD.a<b<c=d为防止麻醉剂乙醚爆炸，医疗手术室地砖要使用导电材料，医生和护士的鞋子和外套也要用导电材料，一切设备包括病人身体要良好接触，并保持良好接地．这是为了（）A.除菌消毒 B.消除静电 C.利用静电 D.防止漏电某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（）A.甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织B.乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用C.丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用D.丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用如图所示，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.枕形导体中负电荷向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端移动静电喷涂时，喷枪喷出的涂料微粒带电，在带正电被喷工件的静电作用下，向被喷工件运动，最后吸附在其表面．在涂料微粒向工件靠近的过程中（）A.涂料微粒带正电B.离工件越近所受库仑力越小C.电场力对涂料微粒做负功D.涂料微粒的电势能减小一个匀强电场的电场线分布如图甲所示，把一个空心导体引入到该匀强电场后的电场线分布如图乙所示．在电场中有A、B、C、D四个点，下面说法正确的是（）A.φA=φBB.φB=φCC.E A=E BD.E B=E C一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是图中的（）A. B.C. D.如图所示，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则下面关于验电器箔片的说法正确的是（）A.箔片张开B.箔片不张开C.带电金属球电量足够大时才会张开D.箔片张开的原因是金属网罩感应带电产生的电场图中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r．该点电荷的电场在球心处产生的感应电场的场强大小等于（）A.k Qr2−k QR2B.k Qr2+k QR2C.0D.k Qr2如图所示，把一个带正电的小球放置在原来不带电的枕形导体附近，由于静电感应，枕形导体的a、b端分别出现感应电荷，则（）A.枕形导体a端电势高于b端电势B.仅闭合S1，有电子从大地流向枕形导体C.仅闭合S1，有电子从枕形导体流向大地D.仅闭合S2，有正电荷从枕形导体流向大地三、解答题如图所示，A为带正电的金属板．小球的质量为m、电荷量为q，用绝缘细线悬挂于O 点，受水平向右的电场力偏转θ角后静止．试求小球所在处的电场强度．电业工人创造了具有世界先进水平的超高压带电作业法．利用“绝缘梯”使输电线间的电势差逐渐变小，直到最后使人体的电势与输电线电势相等．试问：（1）人与输电线电势相等时，为什么没有危险？（2）超高压输电线周围存在强电场，人靠近输电线时，人体会有什么现象发生？（3）工人带电作业时穿着由金属丝和棉纱织成的均压服，有什么作用？如图所示，带电荷量分别为+Q和−Q的两个点电荷a与b相距L，在a与b间放置一个原来不带电的导体P．当导体P处于静电平衡状态时，感应电荷在a、b连线的中点c处（c 在导体P内）产生的电场强度是多少？长为l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示．当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小和方向分别是怎样的？如图所示，一厚度不计的金属圆桶带电荷总量为Q=+4×10−6C．（1）此时，金属桶内、外表面带电荷量分别为多少？（2）如果用丝线在桶内悬挂一带电荷量q=−2×10−6C的带电小球，使桶内金属小球与内表面接触一下，桶内、外表面带电荷量分别为多少？参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第一章：静电现象的应用一、多选题1.【答案】B,D【考点】静电平衡【解析】此题暂无解析【解答】解：A．处于静电平衡状态下的导体内部的自由电子仍在做无规则运动，但定向运动停止，A错误；B．静电平衡时，导体内部的任一点的原外电场与感应电荷产生的感应电场相互抵消，合场强为零，B正确；CD．处于静电平衡状态下的导体是等势体，但电势不一定为零，C错误，D正确．故选BD．2.【答案】A,B,D【考点】静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解：A．由于金属壳发生静电感应，内部场强为零，金属壳起到屏蔽外电场的作用，A正确；B．金属壳同大地连为一体，同A一样，外壳起到屏蔽外电场的作用，B正确；C．电荷会引起金属壳内外表面带电，外表面电荷会在壳外空间中产生电场，即金属壳不起屏蔽作用，C错误；D．将金属壳接地后，外表面不带电，壳外不产生电场，金属壳起屏蔽内电场的作用，D正确．故选ABD．3.【答案】A,C【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解：AB．电子向A极运动，根据负电荷由低电势点向高电势点运动知，A正确，B错误；CD．烟气由低空向高空升起，所以C为进气口，D为排气口，C正确，D错误．故选AC．4.【答案】B,D【考点】电势静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解：ABC．由于静电感应B的左侧外表面带负电荷，右侧外表面带正电荷，内部场强为零，故B正确，A、C错误；D．金属网罩处于静电平衡状态，是等势体，故其左右两侧电势相等，故D正确．故选BD．二、选择题【答案】A【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解：A．当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，容易导致雷击事故，在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，属于静电防止，A符合题意；B．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，B不符合题意；C．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，C不符合题意；D．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用，D不符合题意．故选A．【答案】B【考点】电场线【解析】此题暂无解析【解答】解：AD．静电平衡状态下，整个金属板是个等势体，所以金属板附近电场线与金属板表面垂直，故AD错误；BC．金属板接地，金属板只带有正电荷，且分布在金属板的左表面，所以金属板右表面没有电场存在，故B正确，C错误．故选B．【答案】B静电平衡静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解：当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷．由于a处电场线较密，c处电场线较疏，d处电场线更疏，b处场强为零，则E a>E c>E d>E b．B正确．故选B．【答案】B【考点】生活中的静电现象【解析】本题考查是关于静电的防止与应用，从实例的原理出发就可以判断出答案．【解答】解：由题意可知，良好接地，目的是为了消除静电，这些要求与消毒无关．静电会产生火花、热量，麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，就像油罐车一样，在运输或贮存过程中，会产生静电，汽油属于易挥发性物品，所以它的屁股后面要安装接地线（软编织地线），以防爆炸，故B正确，ACD错误．故选：B．【答案】C【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解：因为静电平衡的原理，处于作业服之内的空间合场强为零，人处于内部空间起到了保护作用，电势并不一定为零，根据静电平衡的特点，整个作业服是一个等势体，所以C对．故选C．【答案】B【考点】静电感应【解析】带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，发生了静电感应现象，金属导电的实质是自由电子的移动，正电荷不移动；电荷间的相互作用，同号电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．【解答】解：金属导电的实质是自由电子的移动，即负电荷在外电场的作用下枕形金属导体自由电子向A移动，正电荷不移动，故B正确，ACD错误．故选：B．【答案】D生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解：A．由题图知，工件带正电，则在涂料微粒向工件靠近的过程中，涂料微粒带负电，故A错误；B．离工件越近，根据库仑定律得知，涂料微粒所受库仑力越大，故B错误；CD．涂料微粒所受的电场力方向向左，其位移方向大体向左，则电场力对涂料微粒做正功，其电势能减小，故C错误，D正确．故选D．【答案】B【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：AB．由于空心导体为等势体，所以φB=φC，选项A错误，B正确；CD．由于A、B、C三处的电场线的疏密程度不同，所以电场强度也不相同，选项C、D 错误．故选B．【答案】B【考点】静电屏蔽电场线【解析】此题暂无解析【解答】解：根据静电感应，空心球的内侧感应出负电荷，外表面带正电荷，球壳内部场强处处为零，电场线中断，根据电场线的特点可知，B正确，A、C、D错误．故选B．【答案】B【考点】静电屏蔽静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解：静电屏蔽是为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，故用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器时，箔片不张开，故B正确，ACD错误．故选B．【答案】D【考点】特殊带电体电场强度的计算【解析】此题暂无解析【解答】解：由内部合场强为零可知，感应电荷产生的场强与Q在该点产生的场强等大反向，故E=kQr2．故D正确．故选D．【答案】B【考点】静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解：如图枕形导体在带正电的小球附近时，枕形导体上的自由电子会向左边运动，左端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电；而当闭合任何开关时，导体就会与大地连接，会使大地的电子流入枕形导体．当处于静电平衡时，枕形导体是个等势体，即导体a端电势等于b端电势，故B正确，A、C、D错误．故选B．三、解答题【答案】小球所在处的电场强度为mg tanθq，水平向右．【考点】带电物体在电场中的平衡问题【解析】此题暂无解析【解答】解：对小球受力分析如图所示，由平衡条件得：F=mg tanθ，小球所在处的电场强度：E=Fq =mg tanθq，小球带正电荷，电场强度方向与其受到的电场力方向一致，方向水平向右．【答案】（1）人与输电线电势相等时，任意两点间的电势差均为0，则电荷不会发生定向移动，因此不会对人产生危险．（2）人体靠近高压输电线周围的强电场时，由于静电感应，人体内的自由电荷重新分布，瞬时负电荷向电场的反方向运动，形成瞬时电流．（3）由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用，从而使人体处于静电平衡状态．【考点】生活中的静电现象静电屏蔽静电感应【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）人与输电线电势相等时，任意两点间的电势差均为0，则电荷不会发生定向移动，因此不会对人产生危险．（2）人体靠近高压输电线周围的强电场时，由于静电感应，人体内的自由电荷重新分布，瞬时负电荷向电场的反方向运动，形成瞬时电流．（3）由金属丝和绵纱织成的均压服可以起到静电屏蔽的作用，从而使人体处于静电平衡状态．【答案】产生的电场强度为8kQL2，沿ba连线向左．【考点】电场的叠加点电荷的场强【解析】此题暂无解析【解答】解：由点电荷的电场强度公式E=kQr2，得：+Q和−Q的两个点电荷在c点产生的电场强度E+=kQr2=kQ(L2)2=4kQL2，同理E−=4kQL2，再由矢量合成得：E=E++E−=8kQL2，方向水平向右，感应电荷产生的电场等大反向，故电场强度为8kQL2，方向水平向左．【答案】产生的场强为kq(R+l2)2，方向为向左．【考点】点电荷的场强生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解：导体棒在点电荷+q的电场中发生静电感应，左端出现负电荷，右端出现正电荷，棒中任何一点都有两个电场，即外电场——+q在该点形成的电场E0，附加电场——棒上感应电荷在该点形成的电场E′，当达到静电平衡时E′=E0，题中所求的即为E′．棒的中点距离+q为r=R+l2，于是E′=E0=kq(R+l2)2，E′和E0方向相反，方向向左．【答案】（1）内外表面带电荷量分别为0和+4×10−6C．（2）桶内、外表面带电荷量分别为0和+2×10−4C．【考点】生活中的静电现象【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面，所以q内=0，q外=+4×10−6C．（2）一个带负电的带电体接触内表面后，物体可以看成一个整体，正、负电荷发生中和现象，电荷仍然分布在外表面，所以q内=0，q外=+4×10−6C+(−2×10−6C）=+2×10−6C．。

电场强度练习一、选择题：1、下列关于点电荷的说法正确的是( )A 、只有体积很小的带电体才能看成点电荷B 、体积很大的带电体一定不能看成点电荷C 、由公式122q q F kr=可以知,r→0时,F→∞ D 、当两个带电体的大小远小于它们间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷2、下列说法中正确的是（ ）A 、在一个以点电荷Ｑ为中心，ｒ为半径的球面上，各处的电场强度都相同B 、2QE=kr对任何静电场都适用 C 、检验电荷+q 在电场中的受力方向一定和电场线的切线方向在一条直线上 D 、当初速度为零时，检验电荷在电场中的运动轨迹一定与电场线重合3、如图所示的直线为某一电场中的一根电场线，在这根电场线上有A 、B 两点，用A B E E 、分别来表示A 、B 两点的电场强度，则( ) A 、A 、B 两点的电场强度方向相同B 、因为电场线的方向从A 指向B ，所以A B E E >C 、由于A 、B 在一直线上一定有A B E E =D 、因为仅有一根电场线，所以A BE E 、的大小的关系无法确定4、如图（a ）中的AB 是一点电荷的电场线，图（b ） 是放在电场线上a 、b 处试探电荷与所受到的电场力间的函数图线，下列说法正确的是（ ） A 、场源电荷带正电，位于A 侧 B 、场源电荷带正电，位于B 侧 C 、场源电荷带负电，位于A 侧 D 、场源电荷带负电，位于B 侧5、在X轴上有两个点电荷，一个带正电Q1一个带负电-Q2，且Q1=2Q2，用E1和E2分别表示两个电荷所产生的电场强度大小，则在X轴上：（）A、E1=E2之点只有一处，该处合场强为0B、E1=E2之点共有两处，一处合场强为0，另一处合场强为2E2C、E1=E2之点共有三处，两处合场强为0，另一处合场强为2E2D、E1=E2之点共有三处，一处合场强为0，另两处合场强为2E26、两个带等量正电荷的点电荷，O为两电荷连线的中点，a点在中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法中正确的是（）A、电子从a向O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B、电子从a向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C、电子运动到O点时，加速度为零，速度最大D、电子通过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零7、在光滑的绝缘水平面上用一绝缘弹簧把两个带电小球连接起来，当两球带同种电荷时，弹簧伸长量为L，如果让两球的带电量均减半，则弹簧的伸长量为（）A、等于L/2B、大于L/2C、等于L/4D、大于L/48、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。

第3节电场强度1.英国物理学家法拉第提出电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有力的作用。

2．电场强度是矢量，定义式为E＝Fq。

电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向。

3．电场线是为了形象描述电场而引入的假想线，是由法拉第首先提出的。

其疏密程度表示电场的强弱，其每点的切线方向表示该点的电场强度方向。

4．匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，其电场线是间隔相等的平行直线。

一、电场电场强度1．电场在电荷的周围存在着由它产生的电场，它能够传递电荷间的相互作用，其中静止电荷产生的电场叫静电场。

(1)电场和磁场统称为电磁场，电磁场是一种客观存在的特殊物质，也有能量、动量。

(2)电荷之间的库仑力是通过电场发生的。

(3)电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。

2．试探电荷与场源电荷(1)试探电荷：如图所示，带电小球q是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷。

(2)场源电荷：被检验的电场是电荷Q所激发的，电荷Q称为场源电荷，或源电荷。

3．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。

(2)定义式：E＝Fq。

(3)单位：牛/库(N/C)，伏/米(V/m)。

1 N/C＝1 V/m。

(4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。

(5)物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小无关。

二、点电荷的电场电场强度的叠加1．点电荷的电场如图所示，场源电荷Q与试探电荷q相距为r，则它们的库仑力F＝k Qqr2＝qkQr2，所以电荷q处的电场强度E＝Fq＝kQr2。

(1)公式：E＝kQr2。

(2)方向：若Q为正电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线背离Q；若Q为负电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线指向Q。

2．电场强度的叠加(1)电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。

第一章第一节1．答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。

接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。

2．答：由于A、B都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A带上的是负电荷，这是电子由B移动到A的结果。

其中，A得到的电子数为，与B失去的电子数相等。

3．答：图1－4是此问题的示意图。

导体B中的一部分自由受A的正电荷吸引积聚在B的左端，右端会因失去电子而带正电。

A对B左端的吸引力大于对右端的排斥力，A、B之间产生吸引力。

4．答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违背能量守恒定律。

因为，在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功。

这是把机械转化为电能的过程。

第二节1．答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。

所以，先把A球与B球接触，此时，B球带电；再把B球与C球接触，则B、C球分别带电；最后，B球再次与A球接触，B球带电。

2．答：（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度！）3．答：设A、B两球的电荷量分别为、，距离为，则。

当用C接触A时，A的电荷量变为，C的电荷量也是；C再与接触后，B的电荷量变为；此时，A、B间的静电力变为：。

在此情况下，若再使A、B间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为。

4．答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图1－6所示。

共受三个力的作用，，由于，相互间距离分别为、、，所以，。

根据平行四边形定则，合力沿对角线的连线向外，且大小是。

由于对称性，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线的连线向外。

5．答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡，它的受力示意图见图1－7。

静电斥力，又，，所以，第三节1．答：A、B两处电场强度之比为。

A、C两处电场强度之比为。

2．答：电子所在处的电场强度为，方向沿着半径指向外。

电子受到的电场力为，方向沿着半径指向质子。

人教版物理选修3-1第一章：电场强度一、选择题1. 在电场中的某点放一个检验电荷，其电量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度E=Fq，下列说法正确的是（）A.若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B.若检验电荷的电量变为4q，则该点的电场强度变为4EC.若放置到该点的检验电荷变为−2q，则场中该点的电场强度大小不变，但方向相反D.若放置到该点的检验电荷变为−2q，则场中该点的电场强度大小方向均不变2. 关于电场线的说法，下列正确的是（）A.电场线的方向，就是电荷受力的方向B.在匀强电场中，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大D.静电场的电场线是闭合的3. 某电场的电场线分布如图所示，在a、b两点电场的大小关系是（）A.E a<E bB.E a=E bC.E a>E bD.无法确定4. 在电场中某点用+q测得场强E，当撤去+q而放入−q2时，则该点的场强（）A.大小为E2，方向和E相同 B.大小为E2，方向和E相反C.大小为E，方向和E相同D.大小为E，方向和E相反5. 如图所示，一带电量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为E0，当把一电量也是q的点电荷放在P点时，测得点电荷受到的静电力为f；当把一电量为aq的点电荷放在P点时，测得作用于这点电荷的静电力为F，则在国际单位制中（）A.f的数值等于qE0B.F的数值等于afC.a比1小得越多，F的数值越接近afD.a比1小得越多，F的数值越接近aqE06. 如图，在匀强电场中，悬线一端固定于地面，另一端拉住一个带电小球，使之处于静止状态．忽略空气阻力，当悬线断裂后，小球将做（）A.曲线运动B.匀速直线运动C.匀加速直线运动D.变加速直线运动7. 如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（）A.点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B.点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C.点电荷运动在O点时加速度为零，速度达到最大值D.点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零8. 如图，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30∘角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为（）A.mgE B.3mgEC.2mgED.mg2E9. 如图是电场中某点的电场强度E与放在该点处的检验电荷q及所受电场力F之间的函数关系图像，其中正确的是（）A. B. C. D.10. 如图，一均匀带电+Q细棍，在过中点c垂直于细棍的直线上有a、b、d三点，a和b、b和c、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点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（）A.k Q+qR2B.k9Q+q9R2C.k10q9R2D.k3QR211. 某静电场中的电场线如图所示，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，以下说法错误的是（）A.粒子必定带正电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度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点的动能小于它在N点的动能12. 如图甲所示，MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电．在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难．几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异号点电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（k为静电力常量），其中正确的是（）A.8kq9d2B.kqd2C.3kq4d2D.10kq9d2二、多选题下列说法正确的是（）A.根据E=Fq，可知电场中某点的场强与电场力成正比B.根据E=kQr2，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.在电场中两条电场线不能相交如图四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，场强都相同的是（）A. B.C. D.如图所示，Q1和Q2是两个电荷量大小相等的点电荷，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足，下列说法正确的是（）A.若两电荷是异种电荷，则OM的中点与ON的中点电场强度一定相等B.若两电荷是异种电荷，则O点的电场强度大小，与MN上各点相比是最小的，而与HG 上各点相比是最大的C.若两电荷是同种电荷，则OM中点与ON中点处的电场强度一定相同D.若两电荷是同种电荷，则O点的电场强度大小，与MN上各点相比是最小的，与HG上各点相比是最大的如图中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分别表示A、B两处的场强大小，则（）A.A、B两点的场强方向相同B.电场线从A指向B，所以E A>E BC.A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A=E BD.不知A、B附近的电场线分布状况，E A、E B的大小不能确定三、解答题在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0和5.0，放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图像如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电，求B点的电场强度的大小和方向．如图所示，用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触一个用绝缘细线竖直地悬挂于电场中、质量为2.0×10−3kg的小球，当小球的带电量为q1=1.0×10−4C时，悬线中的张力为T1= 1.5×10−2N．求：（1）小球所在处的场强．（2）当小球的带电量为q2=−1.0×10−4C时，悬线中的张力T2为多大．如图所示，在边长为L的正三角形的三个顶点A、B、C上各固定一个点电荷，它们的带电量分别为+q、+q和−q，求其几何中心O处的场强．竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带正电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，小球到右板的距离为L，如图所示，请问：（1）小球带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？如图所示，一固定直杆AB长为L=2m，与竖直方向的夹角为θ=53∘，一质量为m= 4kg，电荷量为q=+3×10−5C的小球套在直杆上，球与杆间的动摩擦因数为μ=6．直杆所在处空间有水平向右的匀强电场，场强为E=106N/C，求：7（1）小球静止起从杆的最高点A滑到最低点B时的速度大小v1．（2）若杆与竖直方向的夹角为某一值时，小球滑到杆的B端时具有最大速度，则此时杆与竖直方向的夹角α和最大速度v m大小各为多少？参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第一章：电场强度一、选择题1.【答案】D【考点】电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：A项，该点的电场强度E=Fq ，若移去检验电荷，该点的电场强度仍为E=Fq，故A错误；B项，若检验电荷的电量变为4q，检验电荷所受的电场力为4F，该点的电场强度仍为E=Fq，故B错误；CD项，若放置到该点的检验电荷变为−2q，则检验电荷所受的电场力为−2F，该点的电场强度仍为E=Fq，故C错误，D正确．故选D．2.【答案】C【考点】电场线【解析】此题暂无解析【解答】解：A．电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，故A错误；B．正电荷如果沿电场线运动必须满足的条件：①电场线是直线②合外力沿电场线方向③电荷初速度为零或初速度方向沿电场线方向，所以正电荷只在电场力的作用下不一定沿电场线运动，故B错误；C．电场线的疏密表示电场的强弱，电场线越密，场强越大，同一电荷所受电场力越大，故C正确；D．电场线从正电荷出发到负电荷或无穷远终止，是不闭合的，故D错误．故选C．3.【答案】C【考点】电场线电场强度此题暂无解析【解答】解：电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，所以E a>E b，故C正确．故选C．4.【答案】C【考点】电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：把试探电荷q放在场源电荷Q产生的电场中，电荷q在不同点受到的电场力一般是不同的，这表示各点的电场强度不同；但将不同电荷量的试探电荷q分别放入Q附近的不变．因为电场中某点的场强E 同一点时，虽受力不同，但电场力F与电荷量q的比值Fq是由电场本身决定的，与放入电场中的电荷大小、正负等因素无关，故C正确．故选C．5.【答案】D【考点】库仑定律【解析】此题暂无解析【解答】解：AB项，本题中的场源电荷为金属球，而不是点电荷，在P点没有放入电荷前，电量均匀分布在球体的外壳，金属球可以等效为电量集中于球心的点电荷，但是，在P点放入电荷后，由于同种电荷排斥，使得金属球上的电荷分布不再均匀，带电的等效中可得此时P点的电场发生变化，因此A、B错心偏离球心，根据点电荷场强公式E=k Qr2误；D项，当把电荷量为aq的点电荷放在P点时，电荷量越小，即a比1小得越多，球在P点的场强变化越小，当a≪1时，点电荷可看作电量足够小的试探电荷，故F的数值越接近于aqE0，D正确．故选D．6.【答案】C【考点】带电物体在电场中的平衡问题【解析】此题暂无解析解：绳未断时，带电小球处于静止状态，合力为零．忽略空气阻力，当悬线断裂后，小球受电场力和重力作用，因电场力和重力为恒力，小球所受合力沿悬线方向，合力大小恒定，且小球的初速度为零，故小球做匀加速直线运动，所以C正确．故选C．7.【答案】C【考点】电场的叠加电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：AB项，由等量同种电荷周围的电场线的分布可知，O点场强为零，从O点沿着中垂线向无穷远处延伸，场强先增大后减小，所以点电荷在从P到O的过程中，加速度可能先增大后减小，选项A、B错；C项，负电荷所受M、N点电荷库仑力的合力方向竖直向下，到O点前一直加速，选项C 对；D项，同理点电荷越过O点后，速度越来越小，但加速度先增大后减小，选项D错．故选C．8.【答案】D【考点】带电物体在电场中的平衡问题【解析】此题暂无解析【解答】解：由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知，E的方向与细线垂直，受力如，故D正确．图．由平衡条件可得mgsin30∘=qE，q=mg2E故选D．9.【答案】A【考点】电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：AB．根据电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，在电场中某点的电场强度E是一定的，可知，E−q是平行于q轴的直线，故A正确，B错误；C．由F=qE知，E一定，则F与q成正比，故C错误；D．依据电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，故D错误．故选A．10.【答案】C【考点】电场的叠加点电荷的场强【解析】此题暂无解析【解答】解：电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为E=k qR2，方向向右，在b点处的场强为零，根据电场的叠加原理可知细棍与q在b处产生电场强度大小相等，方向相反，则知细棍在b处产生的电场强度大小为k qR2，方向向左，根据对称性可知细棍在d处产生的电场强度大小为k qR2，方向向右，而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为E′=k q (3R)2，方向向右，所以d点处场强的大小为E d=E+E′=10kq9R2，方向向右，故C正确．故选C．11.【答案】B【考点】电场中轨迹类问题的分析【解析】此题暂无解析【解答】解：A项，根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子受电场力的方向沿电场线方向，故此粒子带正电，A选项正确；C项，由于电场线越密，场强越大，粒子受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点加速度大，C选项正确；D项，粒子从M点到N点，电场力做正功，根据动能定理得此粒子在N点动能大，故D选项正确．本题选错误的，故选B．12.【答案】A【考点】点电荷的场强此题暂无解析【解答】解：根据P点的电场线方向可以得P点的电场强度方向是垂直于金属板向右，两个异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，乙图上+q右侧d处的场强大小为E=k qd2−k q(3d)2=8kq9d2，据题意可知，P点的电场强度大小与乙图上+q右侧d处的场强大小相等，即为8kq9d2．故A正确．故选A．二、多选题【答案】B,D【考点】电场线电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：A．E=Fq是电场强度的定义式，而对于电场中的某一确定的点，放在该处的试探电荷的电荷量不同，电荷受到的电场力也不同，但电场力和电荷量的比值却是不变的，即电场强度与电场力及试探电荷的电荷量无关，而由场源电荷及研究点在场中的位置决定，A错误；B．对于点电荷形成的电场，确定点的场强与形成电场的场源电荷的电量成正比，B正确；C．电场强度是矢量，合场强由平行四边形法则确定，作为合场强的平行四边形的对角线不一定比作为分场强的平行四边形的邻边长，C错误；D．如果电场线相交，交点处有两条切线，也就有两个方向，显然是不可以相交的，D正确．故选BD．【答案】B,C【考点】电场的叠加电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：A项，a点的场强方向向左，b点的场强方向向右，则场强不同，故A错误；B项，a、b在等量异种电荷连线的中垂线上，根据电场线分布的对称性可知，这两点场强相同，故B正确；C项，a、b两点在等量异种电荷的连线上，根据对称性和场强叠加可知，a、b两点场强相同，故C正确；D项，根据电场线的对称性可知：a的场强方向向上，b点的场强方向向下，场强不同，故D错误．【答案】A,B【考点】电场的叠加点电荷的场强【解析】此题暂无解析【解答】解：A项，若两电荷是异种电荷，电场线从正电荷指向负电荷，OM的中点与ON的中点电场强度方向相同，根据点电荷的电场强度叠加原理可知电场强度的大小也相同，故A 正确；B项，若两电荷是异种电荷，在两电荷的连线上，O点电场线最疏，电场强度与MN上各点相比是最小的，在HG线上，O点的电场线最密，与HG上各点相比电场强度是最大的，故B正确；C项，若两电荷是同种电荷，根据电场线分布的对称性可知，OM中点与ON中点处的电场强度大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故C错误；D项，若两电荷是同种电荷，O点的电场强度大小是0，与电场中其他各点相比都是最小的，故D错误．故选AB．【答案】A,D【考点】电场线电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：根据电场线的物理意义，线上各点的切线方向表示该点的场强方向．因题中的电场线是直线，所以A、B两点的场强方向相同，都沿着电场线向右，因为电场线的疏密程度反映了场强的大小，但由于题中仅画出一条电场线，不知道A、B附近电场线的分布状况，所以无法确定E A和E B的大小关系．AD正确．故选AD．三、解答题【答案】B点的电场强度为2.5N/C，沿x轴负方向．【考点】电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：由题图可知，B点的电场强度E B=Fq =14×0.1N/C=2.5N/C，因B带负电，受力向右，所以E B的方向指向x轴的负方向，同理A点的电场强度E A= 40N/C，方向指向x轴的正方向．（1）小球所在处的场强为50N/C．（2）T2的张力为2.5×10−2N．【考点】带电物体在电场中的平衡问题【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）小球的重力G=mg=2.0×10−2N，与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，小球也带正电，由题意：绳子拉力T1=1.5×10−2N<G，故电场力F方向向上，且有F+T1=G，得F=G−T1=5×10−3N，小球处的场强E=Fq1=5×10−31.0×10−4N/C=50N/C，场强的方向竖直向上．（2）当q2=−1.0×10−4C，电场力F′=F=5×10−3N，方向向下，此时绳的张力为T2=G+F′=2.5×10−2N．【答案】几何中心O处的场强为6kqL2，方向为O→C．【考点】电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：O点是三角形的中心，到三个点电荷的距离为r=23×L sin60∘=√33L，三个电荷在O处产生的场强大小均为E0=k qr2=3k qL2，根据对称性和几何知识得知：两个+q在O处产生的合场强为E1=E0=3k qL2，方向由O→C，再与−q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为E=E1+E0=6k qL2，方向由O→C．【答案】（1）电荷量为q=mg tanθE．（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需要的时间为√2Lg tanθ．【考点】带电粒子在重力场和电场中的运动带电物体在电场中的平衡问题【解析】（1）先分析小球的受力情况，重力竖直向下，电场力水平向右，绳子拉力沿绳子向上，处于三力平衡状态，根据平衡条件判断电性，求解电荷量；（2）如将细线剪断，绳子的拉力撤去，其余二力的合力一定沿绳子的反方向，大小等于原先绳子的力，所以小球将做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律解出物体的运动时间．【解答】解：（1）小球所带电荷为正，所以小球受到水平向右的电场力、竖直向下的重力和丝线拉力三力平衡：Eq=mg tanθ，得：q=mg tanθE．（2）小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为：a x=qEm=g tanθ，由运动学公式得：12a x t2=L，则t=√2Lg tanθ．【答案】（1）小球滑到低端时的速度大小为6m/s；（2）此时杆与竖直方向的夹角为37◦，最大速度v m大小为5√2m/s．【考点】动能定理的应用带电粒子在重力场和电场中的运动【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）小球受力如图所示，电场力为：F=qE=3×10−5×106N=30N，弹力为：N=mg sinθ−F cosθ=(40×0.8−30×0.6)N=14N，摩擦力大小为：f=μN=67×14N=12N，小球从最高点运动到最低点过程中，由动能定理得：(F sinθ+mg cosθ−f)L=12mv12−0，代入数据可解得：v1=6m/s．（2）为使小球到达B点时的速度最大，当重力与电场力做的功最多而克服摩擦力做的功最小时小球的速度最大，则杆应沿重力与电场力的合力方向，设此时杆与竖直方向的夹角为α，有：tanα=qEmg =304×10=34，则杆与竖直方向夹角：α=37∘，此时摩擦力为0，mv m2−0，由动能定理得：(F sinα+mg cosα)L=12代入数据解得：v m=5√2m/s．。

电场强度课后作业限时：45分钟总分：100分一、选择题(8×5′，共40分)1．在电场中的某点A放一试探电荷＋q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小E A＝Fq，方向水平向右．下列说法中正确的是( )A．在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2E A D．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F解析：E＝Fq是电场强度的定义式，某点场强大小和方向与场源电荷有关，而与放入的试探电荷没有任何关系，故A、C错，B正确；又A点场强E A一定，放入试探电荷所受电场力大小为F＝qE A，当放入电荷量为2q的试探电荷时，试探电荷所受电场力应为2F，故D正确．答案：BD2．如图7所示的直线CE上，在A点处有一点电荷带有电荷量＋4q，在B 点处有一点电荷带有电荷量－q，则直线CE上电场强度为零的位置是( )图7A ．C 点B ．D 点C ．B 点D ．E 点解析：A 处点电荷形成的场强方向离A 而去，B 处点电荷形成的电场向B 而来，A 、B 两处点电荷的电场只有在A 的左侧和B 的右侧才能方向相反．再根据A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量，欲使两电荷在线上某点产生的合场强为零，该点须离A 较远而离B 较近，故合场强为零的点，只能在B 的右侧，设该点离B 点距离为x ，则有k ·4q 2r ＋x 2＝kq x 2即(2r ＋x )2＝4x 2，故x ＝2r ，即合场强为零的点是E 点．答案：D3．在正电荷Q 形成的电场中的P 点放一点电荷，其电荷量为＋q ，P 点距Q 点为r ，＋q 受电场力为F ，则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kqr 2 D.kQr 2解析：电场强度的定义式E ＝F q中，q 为检验电荷的电荷量，由此可判定B 正确，再将库仑定律F ＝k Qqr 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式，即可得知D选项正确．故本题的正确选项为B 、D.答案：BD4．如下图所示，正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的( )解析：由P向Q做加速运动，故该正电荷所受电场力应向右；加速度越来越大，说明所受电场力越来越大，即从P向Q电场线应越来越密，综合分析可知电场应是图D所示．答案：D图85．如图8所示，AB是某电场中的一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点运动．对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )A．电荷向B做匀加速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析：从静止起运动的负电荷向B运动，说明它受的电场力指向B.负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知此电场线的指向应从B→A，这就有三种可能性：一是这一电场是个匀强电场，试探电荷受恒定的电场力，向B做匀加速运动；二是B处有正点电荷场源，则越靠近B处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；三是A处有负点电荷场源，则越远离A时场强越小，负检验电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小．答案：D6．(2011·全国卷)一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )图9解析：物体做曲线运动时，速度方向是曲线上某点的切线方向，而带负电粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反；又由曲线运动时轨迹应该夹在合外力和速度之间并且弯向合外力一侧，而又要求此过程速率逐渐减小，则电场力应该做负功，所以力与速度的夹角应该是钝角，综合可得D正确．答案：D图107．(2010年海南卷)如图10，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P 点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为( )A．1∶2 B．2∶1C．2∶ 3 D．4∶ 3图11解析：设每一个点电荷单独在O点产生的场强为E0；则两点电荷分别在M、N点产生的场强矢量和为2E0；若将N点处的点电荷移至P点，假始N为负电荷，M为正电荷，产生的场强如右图所示，则合场强为E0.本题正确选项B.答案：B8．如下图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为q和－q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有水平向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时的位置可能是( )图12图13解析：先分析乙球受力，如图13(a)所示，乙球受到重力mg、电场力qE、库仑力F及线拉力T2，T2和F方向相同．由于乙球受力平衡，二球连线必须向右方倾斜θ角，且(T2＋F)sinθ＝qE①再分析甲球受力(也可以研究甲、乙系统)：甲受到重力mg、下连线拉力T2、电场力qE、库仑力F及上连线拉力T1，如图13(b)所示，由①式可知，qE、mg、F 和T 2四个力的合力竖直向下，所以T 1一定竖直向上．选A.答案：A二、非选择题(9、10题各10分，11、12题各20分，共60分)图149．如图14所示，质量为m 、电荷量为q 的质点，在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点，其速度方向改变的角度为θ(弧度)，AB 弧长为s ，则AB 弧中点的场强大小E ＝________.解析：由题意可知带电粒子在做匀速圆周运动，其向心力的来源就是静电力，由题图可知R ＝s θ，F ＝m v 2R ＝mv 2θ/s ，所以E ＝F q ＝mv 2θqs. 答案：mv 2θqs图1510．如图15，带电荷量为＋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．若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________，方向________．(静电力常量为k )．解析：点电荷＋q 在a 处产生的场强为kqd 2，方向水平向左，故带电薄板在a处的场强为kqd 2，方向水平向右，由对称性知，带电薄板在b 处的场强为kqd 2，方向水平向左．答案：kqd 2 水平向左(或垂直于薄板向左)图1611．一个质量m ＝30 g ，带电荷量为q ＝－1.7×10－8C 的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平，当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°夹角．如图16所示，求该电场的场强大小，并说明场强方向．图17解析：如图17所示经受力分析可判断出小球所受电场力方向水平向左． 因此场强方向向右，Eq ＝mg tan30°，E ＝1.0×107 N/C.答案：1.0×107 N/C 方向水平向右12．如图18所示，带正电小球质量为m ＝1×10－2kg ，带电荷量为q ＝1×10－6C ，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，测得其速度v B ＝1.5 m/s ，此时小球的位移为s ＝0.15 m ．求此匀强电场场强E 的取值范围．(g 取10 m/s 2)．图18某同学求解如下：设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理qEs cos θ＝12mv 2B －0得E ＝mv 2B2qs cos θ＝7.5×104cos θV/m ，由题可知θ>0，所以当E >7.5×104 V/m 时，小球始终沿水平面做匀加速直线运动．经检查，计算无误，该同学所得结论是否有不完善之处？若有请予以补充． 解析：该同学所得结论有不完善之处．为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qE sin θ≤mg ①所以tan θ≤mgmv 2B 2s ＝2sg v 2B ＝2×0.15×102.25＝43② E ≤mgq sin θ＝1×10－2×101×10－6×45V/m ＝1.25×105 V/m即7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.答案：有不完善之处 E 的取值范围应为7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.。