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1.3电场强度-选能力课时针对练习—人教版高中物理选修3-1

1.3电场强度选能力课时针对练习1.在电场中的某点放一个检验电荷,其电荷量为q ,受到的电场力为F ,则该点的电场强度为E =F q,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 .若检验电荷的电荷量变为4q ,则该点的场强变为4EC .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小不变,但方向相反D .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小、方向均不变2.下列各电场中,A 、B 两点电场强度相同的是( )3(多选)如图所示,半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷,总电荷量为Q ,若在圆环上切去一小段l (l 远小于R ),则圆心O 处的电场( )A .方向从O 指向AB B .方向从AB 指向OC .场强大小为klQ R2D .场强大小为klQ 2πR34.直角坐标系xOy 中,M 、N 两点位于x 轴上,G 、H 两点坐标如图.M 、N 两点各固定一负点电荷,一电量为Q 的正点电荷置于O 点时,G 点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k 表示.若将该正点电荷移到G 点,则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ 4a2,沿y 轴正向 B.3kQ 4a2,沿y 轴负向C.5kQ4a2,沿y轴正向D.5kQ4a2,沿y轴负向5 .A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场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图像如图所示。

则此电场的电场线分布可能是选项中的( )6.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,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7.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则( ).A.a一定带正电,b一定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增加C.a的加速度将减小,b的加速度将增加D.两个粒子的动能,一个增加一个减小8.[多选]如图甲所示,真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。

在A点放一个带正电的试探电荷,在B点放一个带负电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同,静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。

下列说法正确的是( )A .B 点的电场强度大小为0.25 N/CB .A 点的电场强度的方向沿x 轴正方向C .点电荷Q 是正电荷D .点电荷Q 的位置坐标为0.3 m9.如图所示,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,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 点处的电场强度为0,则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( )A .k 3q R2B .k 10q 9R2C .k Q +q R2D .k 3Q +q 9R210.如图所示,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.mg EB.3mg EC.2mg ED.mg 2E11.如图所示,A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点,∠B =30°.现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ,测得C 点场强的方向与AB平行(如图),则q A 、q B 带何种电荷,q A 、q B 的比值是多少?1.3电场强度选能力课时针对练习答案1.在电场中的某点放一个检验电荷,其电荷量为q ,受到的电场力为F ,则该点的电场强度为E =F q,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 .若检验电荷的电荷量变为4q ,则该点的场强变为4EC .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小不变,但方向相反D .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小、方向均不变 答案 D解析:电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定,与放入该点的检验电荷无关,与在该点是否放检验电荷无关,故选D 。

2.下列各电场中,A 、B 两点电场强度相同的是( )答案:C解析:A 图中A 、B 两点场强大小相等,方向不同;B 图中A 、B 两点场强的方向相同,但大小不等;C 图中是匀强电场,则A 、B 两点场强大小、方向相同;D 图中A 、B 两点场强大小、方向均不相同.3(多选)如图所示,半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷,总电荷量为Q ,若在圆环上切去一小段l (l 远小于R ),则圆心O 处的电场( )A .方向从O 指向AB B .方向从AB 指向OC .场强大小为klQ R2D .场强大小为klQ 2πR3答案:BD解析:AB 段的电荷量q =Q 2πR l ,则AB 段在O 点产生的电场强度E =k q R2=klQ 2πR3,方向从O 指向AB ,由于闭合圆环在圆心O 处的场强为零,所以剩余部分圆环在O 点产生的场强大小等于klQ 2πR3,方向从AB 指向O ,故选项B 、D 正确,A 、C 错误. 4.直角坐标系xOy 中,M 、N 两点位于x 轴上,G 、H 两点坐标如图.M 、N 两点各固定一负点电荷,一电量为Q 的正点电荷置于O 点时,G 点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k 表示.若将该正点电荷移到G 点,则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ 4a2,沿y 轴正向 B.3kQ 4a2,沿y 轴负向 C.5kQ 4a2,沿y 轴正向 D.5kQ 4a2,沿y 轴负向 答案:B解析:由于对称性,M 、N 两处的负电荷在G 、H 处产生的场强大小相等,等于在O 点的正点电荷产生的场强E 1=kQ a2,M 、N 两处的负电荷在H 处产生的场强方向沿y 轴负向;正点电荷放在G 处时,它在H 处产生的场强E 2=错误!,方向沿y 轴正向.所以,H 处的合场强E =E 1-E 2=3kQ 4a2,方向沿y 轴负向,B 正确.5 .A 、B 是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场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 图像如图所示。

则此电场的电场线分布可能是选项中的( )答案 A解析:从图像可以直接看出,粒子的速度随时间的增大逐渐减小;图线的斜率逐渐增大,说明粒子的加速度逐渐变大,电场强度逐渐变大,从A 到B 电场线逐渐变密。

综合分析知,负电荷是顺着电场线运动,由电场线疏处到密处,正确选项是A 。

6.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过,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,方向水平向右答案:B解析:等量异种电荷电场线分布如图甲所示,由图中电场线的分布可以看出,从A点到O点,电场线由疏到密;从O点到B点,电场线由密到疏,所以沿直线由A→O→B,电场强度应由小变大,再由大变小,方向为水平向右,如图乙所示.由于电子做匀速直线运动,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反,电子受到电场力方向水平向左,且沿直线由A→O→B运动的过程中,电场力由小变大,再由大变小,故另一个力的方向应水平向右,其大小应先变大后变小,所以选项B正确.7.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则( ).A.a一定带正电,b一定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增加C.a的加速度将减小,b的加速度将增加D.两个粒子的动能,一个增加一个减小答案 C解析设电场线为正点电荷的电场线,则由轨迹可判定a带正电,b带负电;若电场线为负点电荷的电场线,则a带负电,b带正电,A项错.由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功,动能增加,B、D两项错;但由电场线的疏密可判定,a受电场力逐渐减小,加速度减小,b正好相反,故C项正确.8.[多选]如图甲所示,真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7m。

在A点放一个带正电的试探电荷,在B点放一个带负电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同,静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。

下列说法正确的是( )A.B点的电场强度大小为0.25 N/CB.A点的电场强度的方向沿x轴正方向C.点电荷Q是正电荷D.点电荷Q的位置坐标为0.3 m答案BD解析:由两试探电荷受力情况可知,点电荷Q为负电荷,且放置于A、B两点之间某位置,故B正确,C错误;设Q与A点之间的距离为l,则点电荷在A点产生的场强为E A=kQl2=Faqa=4×10-41×10-9N/C=4×105N/C,同理,点电荷在B点产生的场强为E B=错误!=错误!=错误!N/C=0.25×105N/C,解得l=0.1 m,所以点电荷Q的位置坐标为x Q=x A+l=0.2 m+0.1 m=0.3 m,故A错误,D正确。

9.如图所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,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点处的电场强度为0,则d点处电场强度的大小为(k为静电力常量)( )A.k 3qR2B.k10q9R2C.kQ+qR2D.k3Q+q9R2答案:B解析:已知a处点电荷和带电圆盘均在b处产生电场,且b处电场强度为0,所以带电圆盘在b处产生的电场强度E1与q在b处产生的电场强度E ab等大、反向,即E1=E ab=kqR2,带电圆盘在d处产生的电场强度E2=E1,且方向与E1相反,q在d处产生的电场强度E ad =错误!,则d 处的电场强度E d =E 2+E ad =错误!+错误!=k 错误!,故选项B 正确.10.如图所示,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.mg EB.3mg EC.2mg ED.mg 2E答案:D解析: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,受力如图所示。

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