【物理】2020届一轮复习人教版电场强度课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版电场强度课时作业

2020 届一轮复习人教版 电场强度 课时作业 一、选择题 考点一 电场和电场强度 1．(多选)下列说法中正确的是( ) A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场 B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用 D．场强的定义式 E＝F q 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荷量 答案 ABC 2．(2018·聊城市期末)某点电荷电荷量为 Q，在其电场中的 P 点放一电荷量为 q 的试探电荷，受到的静电 力为 F，则( ) A．P 点的电场强度 E＝F Q B．P 点的电场强度 E＝F q C．撤去试探电荷，P 点的电场强度变为零 D．把 q 变为 2q，则 P 点的电场强度变为原来的 2 倍 答案 B 3．一个试探电荷在电场中某点受到的静电力为 F，这一点的电场强度为 E，在下图中能正确反映 q、E、F 三者关系的是( ) 答案 D 解析 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的试探电荷及其所受静电力无关，A、B 错误；试探电荷在该点受到的静电力 F＝Eq，F 正比于 q，C 错误，D 正确． 考点二 电场线 4．(2018·无锡市江阴四校高三期中)在如图所示的各电场中，A、B 两点场强相同的是( ) 答案 C 解析 A 选项中，A、B 两点电场强度大小相等但方向不同；B 选项中，A、B 两点电场强度方向相同但大小 不等；C 选项为匀强电场，电场强度处处相同；D 选项中，B 处电场线密集，故 B 处电场强度大，且 A、B 两点电场强度方向不同． 5.如图 1 所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是( ) 图 1 A．这个电场可能是负点电荷的电场 B．点电荷 q 在 A 点处受到的静电力比在 B 点处受到的静电力大 C．负电荷在 B 点处受到的静电力的方向沿电场线的切线方向 D．点电荷 q 在 A 点处的瞬时加速度比在 B 点处的瞬时加速度小(不计重力) 答案 B 解析 负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线，故 A 错；电场线越密的地方场 强越大，由题图知 EA＞EB，又因 F＝qE，得 FA＞FB，故 B 正确；由 a＝F m 知，a∝F，所以 aA＞aB，故 D 错；负 电荷在 B 点受到的静电力的方向与 B 点电场强度的方向相反，故 C 错． 6．(多选)某电场的电场线分布如图 2 所示，则( ) 图 2 A．电荷 P 带正电 B．电荷 P 带负电 C．a 点的电场强度大于 b 点的电场强度 D．正试探电荷在 c 点受到的静电力大于在 d 点受到的静电力 答案 AD 解析 电场线从正电荷出发，故 A 正确，B 错误；从电场线的分布情况可知，b 点的电场线比 a 点的密， 所以 b 点的电场强度大于 a 点的电场强度，故 C 错误；c 点的电场强度大于 d 点的电场强度，所以正试探 电荷在 c 点受到的静电力大于在 d 点受到的静电力，故 D 正确． 7.A、B 是一条电场线上的两个点，一负点电荷仅在静电力作用下以一定的初速度从 A 点沿电场线运动到 B 点，其 v－t 图象如图 3 所示．则此电场的电场线分布可能是( ) 图 3 答案 A 解析 负点电荷在静电力的作用下由 A 运动到 B，由 v－t 图象知：负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动．由 F＝ma 得静电力越来越大，即 A→B 电场强度越来越大，电场线分布越来越密．又由于负电荷所受静电力方向 与速度方向相反，故场强方向为由 A 到 B，故 A 选项正确． 考点三 点电荷的电场 电场强度的叠加 8．(2018·安徽师大附中期末)如图 4 所示是某个点电荷电场中的一根电场线，在电场线上的 O 点由静止 释放一个自由的负电荷(仅受电场力作用)，它将沿电场线向 B 点运动．下列判断中正确的是( ) 图 4 A．电场线由 B 指向 A，该电荷做加速运动，加速度越来越小 B．电场线由 B 指向 A，该电荷做加速运动，其加速度大小的变化不能确定 C．电场线由 A 指向 B，该电荷做匀速运动 D．电场线由 B 指向 A，该电荷做加速运动，加速度越来越大 答案 B 解析 负电荷由静止开始从 O 运动到 B，其所受电场力方向从 O 到 B，场强方向与负电荷所受电场力方向 相反，故场强方向由 B 指向 A.负电荷从静止开始，必定做加速运动，由于电场线的分布情况未知，场强如 何变化无法确定，电场力和加速度如何变化也无法确定，故 B 正确，A、C、D 错误． 9．如图 5 所示，a、b、c、d 四个点在一条直线上，a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处固定 有一电荷量为 Q 的正点电荷，在 d 点处固定有另一个电荷量未知的点电荷，除此之外无其他电荷，已知 b 点处的场强为零，则 c 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( ) 图 5 A．0 B．k15Q 4R2 C．k Q 4R2 D．kQ R2 答案 B 解析 据题可知，b 点处的场强为零，说明 a 处和 d 处的两个点电荷在 b 处产生的场强大小相等、方向相 反，则有： kQ R2＝k Q′ 2R2，得 Q′＝4Q，电性与 Q 相同． 则 Q 在 c 点产生的场强大小 E1＝k Q 2R2＝k Q 4R2，方向向右；Q′在 c 点产生的场强大小 E2＝kQ′ R2 ＝k4Q R2 ，方向 向左； 故 c 点处场强的大小为 E＝E2－E1＝k15Q 4R2 . 10.如图 6 所示，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 点的电场强度大小变为 E2.那么，E1 与 E2 之比为( ) 图 6 A．1∶2 B．2∶1 C．2∶ 3 D．4∶ 3 答案 B 11.AB 和 CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为 O.将电荷量分别为＋q 和－q 的两点电荷放在圆周上，其 位置关于 AB 对称且距离等于圆的半径，如图 7 所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个 适当的点电荷 Q，则该点电荷 Q( ) 图 7 A．应放在 A 点，Q＝2q B．应放在 B 点，Q＝－2q C．应放在 C 点，Q＝－q D．应放在 D 点，Q＝－q 答案 C 解析 根据平行四边形定则，求出＋q 和－q 在 O 点产生的合场强，大小等于其中一个点电荷在 O 点产生 的场强的大小，方向水平向右，要使圆心处的电场强度为零，应在 C 点放一个电荷量 Q＝－q 的点电荷或 在 D 点放一个电荷量 Q＝＋q 的点电荷，C 选项正确． 12．(2018·齐齐哈尔市期末)如图 8 所示，电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为 2d，点电荷 到带电薄板的垂线通过板的几何中心，垂线上的 a、b 两点关于薄板对称，到薄板的距离都是 d.若图中 a 点的电场强度为零，则 b 点的电场强度大小和方向分别为(静电力常量为 k)( ) 图 8 A.kq d2 ，垂直薄板向左 B.8kq 9d2 ，垂直薄板向右 C.kq 9d2，垂直薄板向左 D.10kq 9d2 ，垂直薄板向左 答案 D 解析 由于 a 点处的合场强为零，所以带电薄板在 a 处产生的场强与点电荷＋q 在 a 处产生的场强大小相 等均为kq d2 ，方向相反，可知带电薄板应带正电；由带电薄板产生场强的对称性可知，薄板在 b 点产生的场 强方向向左，大小等于kq d2 ，故 b 点的电场强度大小为 E＝kq d2＋k q 3d2＝10kq 9d2 ，方向向左，故选 D. 二、非选择题 13．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 m 和 5 m．已知放在 A、B 两点的检验电荷受到的电场力方向都跟 x 轴的正方向相同，电场力的大小跟检验电 荷所带电荷量大小的关系图象分别如图 9 中直线 a、b 所示，放在 A 点的检验电荷带正电，放在 B 点的检 验电荷带负电．求： 图 9 (1)B 点的电场强度的大小和方向． (2)试判断点电荷 Q 的电性，并确定点电荷 Q 的位置坐标． 答案 (1)2.5 N/C 方向沿 x 轴负方向 (2)带负电 位置坐标 x＝2.6 m 解析 (1)由题图可得 B 点电场强度的大小 EB＝F q ＝ 1 0.4 N/C＝2.5 N/C. 因放在 B 点的检验电荷带负电，而所受电场力指向 x 轴的正方向，故 B 点场强的方向沿 x 轴负方向． (2)因 A 点的正电荷受力和 B 点的负电荷受力均指向 x 轴的正方向，故点电荷 Q 位于 A、B 两点之间，带负 电． 设点电荷 Q 的坐标为 x， 则 EA＝k Q x－22，EB＝k Q 5－x2. 由题图可得 EA＝40 N/C， 则EA EB ＝5－x2 x－22＝ 40 2.5 解得 x＝2.6 m，或 x＝1 m(不符合题意舍去)． 14．如图 10 所示，在场强为 E 的匀强电场中，取 O 点为圆心，r 为半径作一圆周，在 O 点固定一电荷量为 ＋Q 的点电荷，a、b、c、d 为相互垂直且过圆心的两条直线和圆周的交点．当把一试探电荷＋q 放在 d 点 恰好平衡时： 图 10 (1)匀强电场场强 E 的大小、方向如何？ (2)试探电荷＋q 放在点 c 时，受力 Fc 的大小、方向如何？ (3)试探电荷＋q 放在点 b 时，受力 Fb 的大小、方向如何？ 答案 (1)kQ r2 方向沿 db 方向 (2) 2kQq r2 方向与 ac 方向成 45°角斜向下 (3)2kQq r2 方向沿 db 方向 解析 (1)对试探电荷进行受力分析如图所示，由题意可知： F1＝kQq r2 ，F2＝qE 由于 F1＝F2，所以 qE＝kQq r2 ，E＝kQ r2， 正电荷所受静电力方向与场强方向相同，故匀强电场方向沿 db 方向． (2)试探电荷放在 c 点： Ec＝ E1 2＋E2＝ 2E＝ 2kQ r2 所以 Fc＝qEc＝ 2kQq r2 ，方向与 ac 方向成 45°角斜向下． (3)试探电荷放在 b 点：Eb＝E2＋E＝2E＝2kQ r2 所以 Fb＝qEb＝2kQq r2 ，方向沿 db 方向．