【高中物理】2018-2019学年高中物理第一章静电场3电场强度练习新人教版选修3-.doc

第3节电场__电场强度和电场线1．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．电场强度是用来描述电场的力的性质的物理量，其定义式为E＝F q。

3．电场强度是矢量，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。

4．电场线是为了形象描述电场而引入的假想的线，是由英国物理学家法拉第首先提出的。

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的方向。

5．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1．电场的概念与基本性质2．电场力电场对电荷的作用力。

3．静电场静止电荷周围产生的电场。

二、电场强度1．检验电荷和场源电荷 (1)检验电荷(2)场源电荷如果电场是由某个带电体激发产生的，那么该带电体所带的电荷称为场源电荷或源电荷。

2．电场强度(1)定义：放入电场中某处的检验电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值。

(2)公式：E ＝Fq 。

(3)单位：牛每库，符号N/C 。

(4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。

负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向相反。

3．真空中点电荷的场强 (1)大小：E ＝k Qr 2。

(2)方向①正点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线背离正电荷，如图1-3-1甲所示。

图1-3-1②负点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线指向负电荷，如图乙所示。

三、电场线 1．概念电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。

2．特点(1)曲线上切线方向表示该点的场强方向。

(2)起始于正电荷(或无穷远)终止于负电荷(或无穷远)，电场线不闭合。

(3)任意两条电场线不相交。

(4)电场线的疏密表示场强的强弱。

(5)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，实际并不存在。

3．几种常见典型电场的电场线1．自主思考——判一判(1)在电场中的电荷，不论是静止的还是运动的，都受到电场力的作用。

第一章：静电场经典题目检测(90分钟共100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a，带电小球b固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是( )2．如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则( )A．a一定带正电，b一定带负电B．电场力对a做正功，对b做负功~C．a的速度将减小，b的速度将增大D．a的加速度将减小，b的加速度将增大3．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．mgEB．3mgEC．2mgED．mg2E4．一带电粒子从某点电荷电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是( )A．该电场是某正点电荷电场B．粒子的速度逐渐增大;C．粒子的加速度逐渐增大D．粒子的电势能逐渐增大5．位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )A．a点和b点的电场强度相同B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能不变6．在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则( )（A．小球带负电B．电场力跟重力平衡C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D．小球在运动过程中机械能守恒7．如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是( )A．AD两点间电势差U AD与AA′两点间电势差U AA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电场力做正功—C．带负电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电势能减小D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A―→C′与沿路径A―→B―→B′―→C′电场力做功相同8. 一个电子以速度8×106m/s从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和电子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行。

人教版(2019)必修第三册《第1单元静电场及其应用》测试卷(A卷)一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）φ，1.如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为φ和15a、b的电势差等于b、c的电势差.一带电粒子只在电场力作用下从等势面a上某处以初速度v开始运动，经过等势面c时的速率为2v，则()A. 此过程粒子一定做直线运动B. 此过程粒子一定做曲线运动C. 经过等势面b时速率为√5v2D. 经过等势面b时速率为√3v22.质量均为m的带电小球a、b、c，小球a用绝缘丝线悬挂天花板下，a、b间由轻质绝缘弹簧相连，b、c用绝缘轻杆连接后直立在小球a的正下方的水平支撑面上，如图所示，此时小球c对支持面的压力、弹簧弹力均恰好为零，已知小球a带正电，重力加速度为g。

下列说法正确的是()A. b、c总电荷量一定为负B. 丝线拉力为mgC. 若将b、c两球位置互换，稳定后丝线拉力可能不变D. 若增加b、c中的负电荷，稳定后丝线拉力一定增大3.如图所示，有一正电荷电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度图象正确的是()A.B.C.D.4.如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为m的物块A、B(物块B与弹簧拴接)，初始时物块均处于静止状态。

现对物块mg，g为重力加速度。

当物块A、B恰好分离时，A施加一个竖直向上的恒力F=32物体A上升的高度为()A. 3mg4kB. mg2kC. mg3kD. mg4k5.下列关于点电荷的场强公式E=k Q的几种不同的理解，正确的是()r2A. 以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的场强相同B. 当r→0时，E→∞；当r→∞时，E→0C. 点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷QD. 在点电荷Q的电场中，某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比6.如图示是点电荷Q周围的电场线．将两个相同的试探电荷分别放在其中一根电场线上的A、B两点，不考虑试探电荷间的相互作用，下列说法正确的是()A. 电荷Q的电场为匀强电场B. 电荷Q带负电C. 试探电荷在A、B两点受力大小相等D. 试探电荷在A点受力大于在B点受力7.两个完全相同的正四棱锥叠放在一起，构成如图所示的形状，其中b点固定点电荷+Q、d点固定点电荷−Q，o点为正方形abcd的中心，且ao=eo=fo，则下列说法正确的是()A. c点的电势比e点的电势低B. a、c两点的电场强度不同C. 负电荷沿棱由e→c→f的过程中，电场力一直做正功D. 如果将点电荷十Q放置到e点，其他条件不变，则o点的电势不变8.关于静电场，以下叙述中正确的是()A. 点电荷是理想化物理模型，通常体积小的带电体都可以看成是点电荷B. 电场中某点的电场强度方向即为试探电荷在该点的受力方向C. 电场强度是矢量，运算时遵循平行四边形定则D. 沿电场线方向，电场强度一定越来越小二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是()A. 电场强度的定义式E=Fq适用于任何静电场B. 电场中某点电场强度的方向与在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向相同C. 由磁感应强度公式B=FIL，若长为L，通电电流为I的直导线在磁场中受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度B也一定为零D. 由磁感应强度公式B=FIL，磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同10.11.运动员用双手握住竖直的滑杆匀速上攀和匀速下滑时，运动员所受到的摩擦力分别是f1和f2，那么A. f1=f2 B. f1>f2C. f1向上，f2向上 D. f1向上，f2向下11.以v0的速度水平抛出一物体，不计空气阻力，当它的竖直位移大小和水平位移大小相等时，下列说法正确的是()A. 瞬时速度大小为√2v0B. 瞬时速度大小为√5v0C. 运动时间为2v0g D. 运动时间为v0g12.如图所示，在光滑水平面上，轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上．一物块在水平恒力F作用下做直线运动，接触弹簧后，压缩弹簧，直至速度为零．整个过程中，物体一直受到力F作用，弹簧一直在弹性限度内．在物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是()A. 物块接触弹簧后立即做减速运动B. 物块接触弹簧后先加速后减速C. 当弹簧对物块的弹力大小等于恒力F的大小时，物块的速度达到最大D. 当弹簧被压缩到最短时，物块的加速度等于零三、简答题（本大题共2小题，共21.0分）13.如图所示，OAB为竖直放置的轻质等腰三角形支架，θ=30°，AB长为2L，C为AB的中点，A端m带正电的物块P固搁在支撑物上，OA水平，支架可绕过O点的水平轴自由转动，质量为M=1116定在支架上的A点。

第一章《静电场》测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示，一个带正电的粒子先后分别沿1、2、3、4条不同路径到达同一带负电的导体上(导体与地绝缘)，电场力对该带电粒子做功分别为W 1、W 2、W 3和W 4，则它们间的关系正确的是( )A ．W 1＞W 2＞W 3＞W 4B ．W 1＞W 2＝W 3＞W 4C ．W 1＜W 2＝W 3＜W 4D ．W 1＝W 2＝W 3＝W 42.示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形．它的工作原理等效成下列情况：(如图甲所示)真空室中电极K 发出电子(初速度不计)，经过电压为U 1的加速电场后，经小孔S 沿水平金属板A 、B 间的中心线射入板中．在两极板右侧且与极板右端相距D 处有一个与两板中心线垂直的范围很大的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交，电子通过极板打到荧光屏上将出现亮点，若在A 、B 两板间加上如图乙所示的变化电压，则荧光屏上的亮点运动规律是( )A ． 沿y 轴方向做匀速运动B ． 沿x 轴方向做匀速运动C ． 沿y 轴方向做匀加速运动D ． 沿x 轴方向做匀加速运动3.a 、b 、c 、d 分别是一个菱形的四个顶点，∠abc ＝120°.现将三个等量的正点电荷＋Q 分别固定在a 、b 、c 三个顶点上，则下列判断正确的是( )A ．d 点电场强度的方向由d 指向OB ．O 点处的电场强度是d 点处的电场强度的2倍C ．bd 连线为一等势线D ． 引入一个电量为＋q 的点电荷，依次置于O 点和d 点，则在d 点所具有的电势能大于在O 点所具有的电势能4.下面关于点电荷的说法正确的是( ) A ． 点电荷可以是带电荷量很大的带电体 B ． 带电体体积很大时不能看成点电荷C ． 点电荷的带电荷量可能是2.56×10－20CD ． 球形带电体都可以看做点电荷5.如图所示是某电场中的三条电场线，C 点是A 、B 连线的中点．已知A 点的电势是φA ＝30 V ，B点的电势φB ＝－20 V ，则下列说法正确的是( )A ．C 点的电势φC ＝5 V C ．C 点的电势φC ＜5 VB ．C 点的电势φC ＞5 VD ． 负电荷在A 点的电势能大于在B 点的电势能 6.在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E ，电容器的电容为C .当闪光灯两端电压达到击穿电压U 时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定( )A ． 电源的电动势E 一定小于击穿电压UB ． 电容器所带的最大电荷量一定为CEC ． 闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D ． 在一个闪光周期内，通过电阻R 的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 7.电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是( )A ．A 点的电场强度比C 点的小B ． 负电荷在A 点的电势能比在C 点的电势能大 C ． 电荷沿等势面AB 移动的过程中，电场力始终不做功D ． 正电荷由A 移动到C ，电场力做负功8.ab 是长为l 的均匀带电细杆，P 1、P 2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P 1处的场强大小为E 1，在P 2处的场强大小为E 2，则以下说法正确的是( )A ． 两处的电场方向相同，E 1＞E 2B ． 两处的电场方向相反，E 1＞E 2C ． 两处的电场方向相同，E 1＜E 2D ． 两处的电场方向相反，E 1＜E 29.两个分别带有电荷量为－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定，距离变为，则两球间库仑力的大小为( ) A ．FB ．FC ．FD ． 12F10.如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A 球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．则 ( )A ．B 球和C 球都带正电荷 B ．B 球带负电荷，C 球带正电荷C ．B 球和C 球所带电量不一定相等D ．B 球和C 球所带电量一定相等11.如图所示，圆虚线a 、b 、c 代表某固定点电荷电场中的三个等势面，相邻两等势面间的距离相等，直线是电场中的几条没标明方向的电场线，曲线是一带正电粒子只在电场力作用下运动轨迹的一部分，M 、N 是轨迹上的两点．粒子过M 、N 两点的加速度大小分别是aM 、aN ，电势能分别是E pM 、E pN ，a 、b 、c 的电势分别是φa 、φb 、φc ，ab 间、bc 间的电势差分别是Uab 、Ubc ，则下列判断中正确的是( )A ．aM ＞aN ，E pM ＞E pNB ．φa ＜φb ＜φc ，E pM ＜E pNC ．aM ＞aN ，Uab ＝UbcD ．Uab ＝Ubc ，E pM ＜E pN12.将一电荷量为＋Q 的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等，a 、b 为电场中的两点，则( )A ．a 点的电势比b 点的低B ．a 点的电场强度比b 点的小C ． 带负电的电荷q 在a 点的电势能比在b 点的小D ． 带正电的电荷q 从a 点移到b 点的过程中，电场力做负功 13.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作点电荷 B ． 体积很大的带电体不能看作点电荷 C ． 当带电体电荷量很小时，可看作点电荷D ． 当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷14.下列关于电容的说法中正确的是( )A ． 由C ＝可知，电容器的电容由它的带电量、两板间电压决定B ． 电容器带电量越多，说明它容纳电荷的本领越大C ． 由Q ＝CU 可知，当U 增大时，Q 可以无限增大D ． 两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但它们之间有电容15.一金属球，原来不带电．现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN ，如图所示．金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a 、b 、c 三点的场强大小分别为Ea 、Eb 、Ec ，三者相比( )A ．Ea 最大B ．Eb 最大C ．Ec 最大D ．Ea ＝Eb ＝Ec二、计算题(共3小题)16.制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d 的两平行极板，如图甲所示．加在极板A 、B 间的电压UAB做周期性变化，其正向电压为U 0，反向电压为－kU 0(k ＞1)，电压变化的周期为2τ，如图乙所示．在t ＝0时，极板B 附近的一个电子，质量为m 、电荷量为e ，受电场作用由静止开始运动．若整个运动过程中，电子未碰到极板A ，且不考虑重力作用．若k ＝，电子在0～2τ时间内不能到达极板A ，求d 应满足的条件．17.如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场．现有一个质量m＝2.0×10－3kg、电荷量q＝2.0×10－6C的带正电的物体(可视为质点)，从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移随时间的变化规律为x＝6.0t－10t2，式中x的单位为m，t的单位为s.不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求：(1)匀强电场的场强大小和方向．(2)带电物体在0～0.5 s内电势能的变化量．18.库仑定律告诉我们：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．现假设在真空中有两个带正电的点电荷，电荷量均为Q=l C，它们之间的距离r=1 m．静电力常量k=9.0×109N•m2/C2．（1）问这两个点电荷之间的静电力是引力还是斥力？（2）求这两个点电荷之间的静电力大小F．三、填空题(共3小题)19.图中金属球A的半径为R，电荷量为Q，点电荷B的电荷量为q.B与A球的球心间的距离为r，当B不存在而只有A存在且达到静电平衡时，电荷Q在球心O处的电场强度等于________，这是因为________，当点电荷B也同时存在并达到静电平衡时，球心O处的电场强度等于________，金属球上的电荷在球心O处产生的电场强度大小等于________，这是因为________．20.如图所示，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上．若先将C 移走，再把A、B分开，则A电，B电．若先将A、B分开，再移走C，则A电，B 电．21.如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV、－3.4 eV、－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，则：(1)φa＝________，φb＝________，φc＝________.(2)Uab＝________，Ubc＝________.答案1.【答案】D2.【答案】A3.【答案】B4.【答案】A5.【答案】C6.【答案】D7.【答案】C8.【答案】D9.【答案】C10.【答案】D11.【答案】B12.【答案】C13.【答案】D14.【答案】D15.【答案】C16.【答案】d＞3τ17.【答案】(1)2.0×104N/C方向水平向左(2)2.0×10－2J18.【答案】（1）斥力（2）9×109N19.【答案】0处于静电平衡状态的导体内部电场强度处处为零0k导体要处于静电平衡状态，其内部电场强度必处处为零20.【答案】不带；不带；带负；带正21.【答案】(1)13.6 V 3.4 V 1.51 V(2)10.2 V 1.89 V。

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/CB．C处的场强大小为E C=20 N/CC．若要使E B=0，可在C处放一个–Q的点电荷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 N4．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。