1.3-电场强度练习题

1.3电场强度练习题一、选择题1.当电场中某点放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时它受到的电场力向左，下列关于电场强度与电场力的关系的说法中，正确的是()A．放入正电荷时，该点的场强方向向右；放入负电荷时，该点的场强方向向左B．只有在该点放入检验电荷时，该点才有场强C．该点场强方向一定向右D．电场强度方向与电场力方向一致解析：选C.电场强度的方向是由电场本身决定的，与放入该点的正电荷所受静电力的方向相同，与放入该点的负电荷所受静电力的方向相反，所以只有C项正确．2.一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是()图1－3－13解析：选D.电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关，A、B错误；检验电荷在该点受到的电场力F＝Eq，F正比于q，C错误，D正确．3.真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为()①F/Q②F/q③kqr2④kQr2A．①③B．①④C．②③D．②④答案：D4.下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是()图1－3－14解析：选C.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．图1－3－155.(2012·北京西城区高二检测)如图1－3－15所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是()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．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)D．负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向解析：选B.因为(孤立)负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的球对称分布，而图中的电场线分布不具备这种特点，所以它不可能是负点电荷的电场，选项A错误．因电场线越密处场强越大，故由图知场强EAEB.又因点电荷q在电场中所受静电力F＝qE∝E，故静电力FAFB，选项B正确．由牛顿第二定律知，加速度a＝F/m∝F，而FAFB，故aAaB.选项C错误．因“B点切线方向”即B点场强方向，而负电荷所受静电力的方向与场强方向相反，故选项D错误．6.图1－3－16一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图1－3－16中虚线所示．不计粒子所受重力，则下列判断错误的是()A．粒子带正电B．粒子加速度逐渐减小C．A点的速度大于B点的速度D．粒子的初速度不为零解析：选A.由运动轨迹可知电场力方向向左，粒子带负电，故A错；A→B电场强度变小，电场力变小，加速度变小，B对；粒子运动过程中，电场力与运动方向的夹角大于90°，所以速率减小，故C对；若粒子的初速度为0，将沿电场线向左下侧运动，故D对．7.图1－3－17(2010·高考海南卷)如图1－3－17，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∶2B．2∶1C．2∶3D．4∶3解析：选C依题意，因为M、N两点都在圆周上，距离O点的距离相等，合场强为E1，则每个点电荷在O点产生的场强均为E12，则当N点处的点电荷移至P点时，O点场强如图所示，构成内角为60°的等边三角形，合场强大小为E2＝E12，则E1E2＝21，B正确．图1－3－188.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图1－3－18为点电荷a、b所形成电场的电场线分布，以下几种说法正确的是()A．a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量B．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量C．a、b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量D．a、b为异种电荷，a的电荷量等于b的电荷量解析：选B.由题中图形可知一系列电场线在a、b之间，则一定为异种电荷，由电场线左右不对称可知，两电荷是不等量的，又根据电场线的疏密可知b所带电荷量大，则答案为B.9.(2012·华南师大附中高二检测)图1－3－19如图1－3－19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，方向水平向右解析：选B.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，所以沿点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，且沿点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．二、非选择题10.如图1－3－20所示，在点电荷＋Q电场中的一条电场线上取a、b两点，Oa＝14Ob，当在a处放一电量q＝1.5×10－8C带正电的检验电荷时，受到的电场力为F＝3×10－6N.图1－3－20(1)求a处的电场强度的大小、方向，若将检验电荷从a点移走，a点的电场强度如何？(2)如在b处放一个电子，它受到的电场力多大？方向怎样？(e＝1.6×10－19C)解析：(1)Ea＝Fq＝3×10－61.5×10－8N/C＝2×102N/C方向a→b移走电荷q，a点场强不变．(2)由E＝kQr2得：E∝1r2所以Eb＝142Ea＝116×2×102N/C＝18×102N/C由E＝Fq得：Fb＝qEb＝1.6×10－19×18×102N＝2×10－18N方向b→a.答案：见解析11.图1－3－21如图1－3－21所示，A、B两小球用绝缘细线悬挂在支架上，A球带2×10－3C的正电荷，B球带等量的负电荷，两悬点相距3cm，在外加水平匀强电场作用下，两球都在各自悬点正下方处于平衡状态，求该场强大小．(两球可视为点电荷)解析：水平方向，小球受匀强电场的电场力和两小球间的库仑力作用，所以两个力的合力为零．小球A、B的受力情况相似，只分析A的受力即可，要使悬线处于竖直状态，必须有qE＝kq2L2，即该匀强电场的场强的大小是：E＝kqL2＝9×109×2×10－3（3×10－2）2N/C＝2×1010N/C.答案：2×1010N/C12.图1－3－22(2012·淮南一中高二月考)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为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点．当把一检验电荷＋q放在d点恰好平衡时(如图1－3－22所示)．(1)匀强电场场强E的大小，方向如何？(2)检验电荷＋q放在点c时，受力Fc的大小、方向如何？(3)检验电荷＋q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何？解析：(1)由题意可知：F1＝kQqr2，F2＝qE由于F1＝F2，所以qE＝kQqr2，E＝kQr2匀强电场方向沿db方向．(2)检验电荷放在c点：Ec＝E21＋E2＝2E＝2kQr2所以Fc＝qEc＝2kQqr2方向与ac方向成45°角斜向下(如图所示)．(3)检验电荷放在b点：Eb＝E2＋E＝2E＝2kQr2，所以Fb＝qEb＝2kQqr2，方向沿db方向．答案：(1)kQr2，方向沿db方向(2)2kQqr2，方向与ac方向成45°角斜向下(3)2kQqr2，方向沿db方向