9.3 电场 电场强度 练习题-2021-2022学年人教版（2019）高中物理必修第三册.docx

1、9.3电场 电场强度练习题一、选择题1.以下关于电场和电场线的说法中正确的是()A.同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大B.电场线能在空间相交C.越靠近正点电荷,电场线越密,电场强度越大,越靠近负点电荷,电场线越稀,电场强度越小D.电场线是人们假想的,用以表示电场的强弱和方向,和电场一样实际并不存在2.关于电场强度E的说法正确的是( )A.电场中某点的电场强度E的方向总是跟电荷在该点的受力方向相同B.电场中某点的电场强度E与试探电荷无关C.放在电场中某点的正电荷若改为负电荷,则该点的电场强度方向将与原来相反D.由E=Fq可知,E与静电力F成正比,与电荷量q成反比3.把一个电荷量为q的试探

2、电荷放在电场中的P点,测得P点的电场强度为E,电场强度的方向向东,已知q为正值,则( )A.若把电荷量为-q的点电荷放在P点,则P点的电场强度仍为E,电场强度的方向向东B.若把电荷量为+2q的点电荷放在P点,则P点的电场强度为2E,电场强度的方向向东C.若在P点不放电荷,则P点的电场强度等于零D.电场强度的大小与该试探电荷的电荷量成正比4. 如图所示,O,P,Q三点不在一条直线上,OPOQ,在O处有一正点电荷.若P,Q两点的电场强度分别为EP,EQ,则( )A.EPEQ,且方向相同C.EPEQ,且方向不同5.如图是表示在同一电场中a,b,c,d四点分别引入试探电荷时,测得的试探电荷的电荷量跟它

3、所受静电力的函数关系图像,那么下列叙述正确的是( )A.这个电场是匀强电场B.a,b,c,d四点的电场强度大小关系是EdEaEbEcC.a,b,c,d四点的电场强度大小关系是EaEcEbEdD.a,b,d三点的电场强度方向不相同6.在如图所示的电场中,一负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到B点,则它运动的v-t图像可能是下图中的( )7.如图所示,粗细均匀的直径为L的圆形线框上均匀地分布着正电荷,O是线框的圆心,现在线框上E处取下足够短的电荷量为q的一小段,将其沿OE连线向左移动 L2 的距离到F点处,若线框的其他部分的电荷量与电荷分布保持不变,则此时O点的电场强度大小

4、为( )A.kqL2B.3kqL2C.3kq2L2D.5kqL28.在点电荷Q产生的电场中有a,b两点,相距为d,已知a点的电场强度大小为E,方向与ab连线成30角,b点的电场强度方向与ab连线成120角,如图所示,则点电荷Q的电性和b点的电场强度大小为( )A.正电,E3 B.负电,E3C.正电,3E D.负电,3E9.如图所示,图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点A, B,C分别固定有三个点电荷-q,-q,+q,则该三角形中心O点处的电场强度为( )A.3kqa2,方向由C指向OB.3kqa2,方向由O指向CC.6kqa2,方向由C指向OD.6kqa2,方向由O指向C二、非选择题10在电

5、场中的P点放一个q=3.010-9 C的正电荷,它受到的静电力F为6.010-4 N,方向向右,则:(1)P点的电场强度大小和方向如何?(2)若在P点不放电荷,P点的电场强度又如何?(3)若在电场中的P点放一个电荷量为q=-3.010-9 C 的点电荷,P点电场强度怎样,静电力的大小和方向又怎样?11.如图所示,将点电荷A,B放在绝缘的光滑水平面上,A带正电,B带负电,电荷量都是q,它们之间的距离为d.为使两点电荷在静电力作用下都处于静止状态,必须在水平方向加一个匀强电场.求:两点电荷都处于静止状态时,A,B连线中点处的电场强度大小和方向.(已知静电力常量为k)12.一个带正电的微粒,从A点射

6、入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角=30,已知带电微粒的质量m=1.010-7 kg,电荷量q=1.010-10 C,A,B相距L=20 cm.(取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)(1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由;(2)求电场强度的大小和方向;(3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?参考答案1. A2. B3. A4. D5. C6. B解析:一负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到B点,由于静电力的作用,负电荷应该做加速运动,并且从电场线的分布可以看出,电场强度越来越大,所以运动的加速度应该

7、越来越大,在vt图像中,斜率表示加速度的大小,故B正确.7. B解析:根据对称性可知,线框上其他部分的电荷在O点产生的电场强度大小等于移动前的电荷量为q的一小段线框在O点产生的电场强度大小,为E1=kq(L2)2=4kqL2,方向向左,F点的电荷量为q的一小段线框在O点产生的电场强度大小为E2=kqL2,方向向右,由电场强度的叠加原理可知,O点的电场强度大小为E=E1-E2=3kqL2,故B正确,A,C,D错误.8. D解析:将电场强度E,Eb延长,交点即为点电荷所在位置,如图所示,由于电场强度方向指向点电荷Q,则知该点电荷带负电.根据几何知识得,a点到Q点的距离ra=2dcos 30=3d,

8、b点到Q点的距离rb=d,a,b两点到点电荷Q的距离之比rarb=31,由公式E=kQr2得,a,b两点电场强度大小的比值EEb=13,则Eb=3E,故A,B,C错误,D正确.9. C解析:O点是三角形的中心,到三个点电荷的距离为r=a2cos30=33a,根据点电荷的电场强度公式可知,三个点电荷在O点处产生的电场强度大小均为EO=kqr2,根据对称性和几何知识可知,两个-q在O处产生的合电场强度为E1=kqr2,方向垂直于AB偏向左上方,再与+q在O处产生的电场强度合成,得到O点的合电场强度为E=E1+EO=2kqr2=2kq(33a)2=6kqa2,方向由C指向O,故A,B,D错误,C正确

9、.10. 解：:(1)由题知,F=6.010-4 N,q=3.010-9 C,则P点的电场强度大小为E=Fq=6.010-43.010-9 N/C=2.0105 N/C,方向向右.(2)如果P点不放电荷,则P点的电场强度大小和方向不变,大小依然为2.0105 N/C,方向向右.(3)电场强度反映电场本身的性质,与放入电场中的电荷无关,则若在电场中的P点放一个电荷量为q=-3.010-9 C的点电荷,P点电场强度大小和方向不变,大小为2.0105 N/C,方向向右.静电力F=|q|E=6.010-4 N,方向向左.答案:(1)2.0105 N/C方向向右答案:(2)2.0105 N/C方向向右(

10、3)2.0105 N/C方向向右6.010-4 N方向向左11. 解:设两点电荷在A,B连线中点处产生的电场强度为E1,所加的匀强电场的电场强度为E0,A,B连线中点处的合电场强度为E.根据点电荷的电场强度公式可得A点电荷在A,B连线中点处产生的电场强度为EA=kq(12d)2=4kqd2,方向由A指向B,B点电荷在A,B连线中点处产生的电场强度为EB=kq(12d)2=4kqd2,方向由A指向B,根据电场强度叠加原理得E1=EA+EB=8kqd2,方向由A指向B.根据电荷受力平衡和库仑定律有qE0=kq2d2,得E0=kqd2,方向由B指向A,根据电场强度叠加原理E=E1-E0=7kqd2,

11、方向由A指向B.答案:7kqd2方向由A指向B12. 解(1)微粒只在重力和静电力作用下沿AB方向运动,故合力一定与速度在同一条直线上,可知静电力的方向水平向左,如图所示,微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度vA方向相反,故微粒做匀减速直线运动.(2)在垂直于AB方向上微粒所受合力为0,有qEsin -mgcos =0,所以电场强度E=mgcosqsin,代入数据解得E=1.7104 N/C,方向水平向左.(3)微粒由A点运动到B点的速度vB=0时,微粒进入电场时的速度最小,由动能定理得-mgLsin -qELcos =0-12mvA2,代入数据解得vA=2.8 m/s.答案:(1)微粒做匀减速直线运动,理由见解析(2)1.7104 N/C方向水平向左(3)2.8 m/s