高中物理人教版 (2019)必修 第三册第九章 静电场及其应用3 电场 电场强度课后练习题

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【基础巩固】
1.P点为点电荷+Q的电场中的某点.若将电荷量为q的试探电荷放在P点,该试探电荷受到的静电力是F.下列说法正确的是( )
A.若将电荷量为2q的试探电荷放在P点,P点的电场强度大小为Fq
B.若将电荷量为2q的试探电荷放在P点,P点的电场强度大小为F2q
C.若将电荷量为2q的试探电荷放在P点,P点的电场强度大小为2Fq
D.若将放在P点的试探电荷取走,则P点的电场强度为0
答案:A
2.下列各图,电场线描述正确的是( )

A.正点电荷的电场线 B.负点电荷的电场线

C.等量异种点电荷的电场线 D.等量同种点电荷的电场线
答案:C
3.如图所示,在电荷量为Q的点电荷电场中,电荷量为q的负试探电荷受到的静电力大小为F,方向向右.试探电荷所处位置的电场强度( )
A.大小为Fq,方向向右 B.大小为Fq,方向向左
C.大小为FQ,方向向右 D.大小为FQ,方向向左
答案:B
4.关于点电荷产生的电场,下列说法正确的是( )
A.正点电荷周围的电场一定比负点电荷周围的电场强
B.以点电荷为球心,以r为半径的球面上,各点的电场强度大小都相等
C.电场强度计算公式E=kQr2适用于任何电场
D.在电场中某点放入电荷量为q的试探电荷,若试探电荷受到的静电力为F,则该点的电场强度为E=Fq,取走试探电荷后,该点电场强度变为0
答案:B
5.下图是两平行带电金属板之间及周围的电场线分布示意图,图中A、B两点的电场强度大小分别为EA和EB,则( )
A.EAC.EA>EB,方向不同 D.EA>EB,方向相同
答案:C
6.如图所示,一个电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子的重力不计,电子除受静电力以外,受到的另一个力的大小和方向的变化情况为( )
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:A→O→B,电场强度先变大后变小,方向水平向右,所以电子受到的静电力先变大后变小,方向水平向左.又电子处于受力平衡状态,故另一个力应是先变大后变小,方向水平向右.故选项B正确.
答案:B
【拓展提高】
7.在如图甲所示的电场中,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图像可能是图乙中的( )
甲

A B C D
乙
答案:B
8.(多选)在一半径为R的圆周上均匀分布有N(偶数)个绝缘带电小球(可视为质点)无间隙排列,其中A点的小球的电荷量为+2q,其余小球的电荷量均为+q,此时圆心O点的电场强度大小为E,现仅撤去A点的小球后,则关于O点的电场强度的说法正确的是( )
A.方向向右 B.方向向左 C.大小为E2D.大小为E
解析:假设圆周上均匀分布的都是电荷量为+q 的小球,由于圆周的对称性,根据电场的叠加原理知,圆心O处电场强度为0,所以圆心O点的电场强度大小等效于A点处电荷量为+q的小球在O点产生的电场强度,则有E=kqR2,方向水平向左,所以仅撤去A点的小球后,O点的电场强度E1=kqR2=E,方向向右.
答案:AD
9.如图所示,A、B为两个可视为点电荷的带电小球,电荷量QA=2×10-8 C,QB=-2×10-8 C,相距d=3 cm,在方向水平的匀强电场(未画出)作用下,A、B均保持静止状态,且悬线都沿竖直方向.静电力常量k=9×109 N·m2/C2,求:
(1)匀强电场的电场强度大小和方向;
(2)A、B连线中点C的电场强度大小和方向.
解析:(1)由题可知A球受力平衡,水平方向所受合力等于0,B对A的作用力水平向右,所以匀强电场方向水平向左,且kQAQBd2=EQA,解得E=2.0×105 N/C.
(2)A、B连线中点处的电场强度是两个点电荷与匀强电场的合电场产生的,两个点电荷产生的电场强度方向都向右,匀强电场方向向左,E'=2kQBd24-E=1.4×106 N/C,方向水平向右.
答案:(1)2.0×105 N/C,方向水平向左 (2)1.4×106 N/C,方向水平向右
【挑战创新】
10.如图所示,长为l的绝缘细线一端固定于O点,另一端连接一电荷量为q、质量为m的带正电小球,空间存在一个水平方向的匀强电场,带电小球静止时细线与竖直方向成α角.不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)水平匀强电场的电场强度的大小及方向;
(2)撤去电场后,小球通过最低点时速度的大小;
(3)撤去电场后,在最低点小球对细线的拉力大小.
答案:(1)mgtanαq,方向水平向右 (2)2gl(1-csα) (3)mg(3-2cs α)