高中物理教科版 (2019)必修 第三册静电场电场强度和电场线第1课时课后复习题

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第三册静电场电场强度和电场线第1课时课后复习题，共7页。
选择题1~10题,每小题8分,共80分。
基础对点练
题组一 静电场 电场强度
1.关于电场强度E,下列说法正确的是( )
由E=Fq知,若电场中某点不放检验电荷,则该点电场强度为0
由E=Fq知,若q减半,则电场强度变为原来的2倍
由E=kQr2知,以Q为球心、r为半径的球面上,各点电场强度均相同
由E=kQr2知,在Q不变时,r越大,电场强度越小
2.(2024·荔湾区校级期中)如图,一电荷量为q的正点电荷位于电场中A点,受到的电场力为F,则A点的电场强度大小E=Fq,方向与F相同。若把该点电荷换为电荷量为q2的负点电荷,则A点的电场强度( )
大小变为E2,方向与原来相反
大小变为2E,方向与原来相同
大小仍为E,方向与原来相同
大小仍为E,方向与原来相反
题组二 点电荷的电场 电场的叠加原理
3.如图,在一个点电荷Q附近的a、b两点放置检验电荷,则检验电荷的受力F与其电荷量q的关系图中正确的是( )
AB
CD
4.在真空中有一点电荷形成的电场,离该点电荷距离为r0的一点,引入一电荷量为q的检验电荷,所受静电力为F,则离该点电荷为r处的电场强度大小为( )
FqFr02qr2
Fr0qrFqr0r
5.绝缘水平面内某处隐藏一带电体(视为点电荷),如图所示,将电量为q的正检验电荷放在O点时,检验电荷所受电场力的大小为F、方向向右(沿x轴正方向),将检验电荷向右移动至到O点距离为d的A点时,检验电荷所受电场力的大小为4F、方向向右。电场力常量为k,不考虑其他电场的影响。带电体的电荷量为( )
Fd22kq4Fd2kq
2Fd2kqFd2kq
6.(2024·四川内江六中高二期中)如图所示,直角三角形ABC中∠A=37°,∠C=90°。两负点电荷固定在A、B两点,一检验电荷在C点受到的静电力方向与AB垂直,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,则A、B两点处的负点电荷在C点的电场强度大小之比为( )
3∶55∶3
4∶33∶4
综合提升练
7.如图所示,Q是真空中固定的点电荷,a、b、c是以Q所在位置为圆心、半径分别为r或2r球面上的三点,电荷量为-q的检验电荷在a点时受到的库仑力方向指向Q,则( )
Q带负电
b、c两点电场强度相同
a、b两点的电场强度大小之比为4∶1
将a处检验电荷所带电荷量变为+2q,该处电场强度变为原来的两倍
8.(2024·四川自贡高二期中)如图所示,真空中的△ABC为等边三角形,D点为AB边的中点。分别在A、B、C三点固定三个电荷量的绝对值均为Q1的点电荷,固定在A、B点的点电荷带正电,固定在C点的点电荷带负电。为使三角形的中心O点的电场强度为零,应在D点固定电荷量的绝对值为Q2的点电荷。则Q1∶Q2为( )
2∶11∶3
3∶13∶1
9.直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图所示。M、N两点各固定一负点电荷,一电荷量为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( )
3kQ4a2,沿y轴正向 3kQ4a2,沿y轴负向
5kQ4a2,沿y轴正向 5kQ4a2,沿y轴负向
10.在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电Q2,且Q1=2Q2,用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的电场强度的大小,则在x轴上( )
E1=E2的点只有一处,该点合电场强度为零
E1=E2的点共有两处,一处合电场强度为零,另一处合电场强度大小为2E2
E1=E2的点共有三处,其中两处合电场强度为零,另一处合电场强度大小为2E2
E1=E2的点共有三处,其中一处合电场强度为零,另两处合电场强度大小为2E2
11.(10分)如图,真空中有两个点电荷,Q1为4.0×10-8 C、Q2为-1.0×10-8 C,分别固定在x轴的坐标为0和6 cm的位置上。
(1)(4分)x轴上哪个位置的电场强度为0?
(2)(6分)x轴上哪些位置的电场强度的方向沿x轴的正方向?
培优加强练
12.(10分)如图甲所示,在O点放置一个带电荷量为+Q的点电荷,以O为原点,沿Ox方向建立坐标轴,A、B为坐标轴上两点,其中A点的坐标为0.90 m。测得放在A、B两点的检验电荷受到的电场力大小F与其电荷量q的关系如图乙中a、b所示。已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,求:
(1)(5分)A点的电场强度大小与点电荷的电荷量Q;
(2)(5分)B点的坐标值。
第3节 第1课时 电场强度 电场强度的叠加
1.D [电场中某点电场强度的大小与检验电荷无关，A、B错误；以Q为球心、r为半径的球面上，各点电场强度大小相等，但方向不同，C错误；点电荷形成的电场中，离点电荷越远，电场强度越小，D正确。]
2.C [A点的电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关，所以把该点电荷换为电荷量为eq \f(q,2)的负点电荷，A点的电场强度不变，大小仍为E，方向与原来相同，故C正确。]
3.D [根据场强定义式E＝eq \f(F,q)，可得F＝qE，则F－q图线是一条经过原点的倾斜直线，F－q图线的斜率表示场强。根据点电荷电场强度公式E＝keq \f(Q,r2)可知，因ra＜rb，所以Ea＞Eb，直线Oa的斜率较大，故A、B、C错误，D正确。]
4.B [根据点电荷电场强度公式E＝eq \f(kQ,r2)可得，真空中同一点电荷产生的电场强度大小与距离r的平方成反比，则eq \f(E,E0)＝eq \f(req \\al(2,0),r2)，又E0＝eq \f(F,q)，所以E＝eq \f(Freq \\al(2,0),qr2)，故B正确。]
5.B [由于检验电荷(带正电)在O、A两点所受电场力方向均向右，且检验电荷在A点所受电场力大于它在O点所受电场力，因此带电体带负电，且在A点的右侧，设带电体的电量为Q，与A点间的距离为s，根据库仑定律有F＝keq \f(Qq,（s＋d）2)，4F＝keq \f(Qq,s2)，解得Q＝eq \f(4Fd2,kq)，故B正确，A、C、D错误。]
6.D [设A、B两点处的负点电荷在C点的电场强度大小分别为EA、EB，由题意可知EA和EB的矢量和垂直于AB，则有EAcs 37°＝EBcs 53°，解得eq \f(EA,EB)＝eq \f(3,4)，故D正确。]
7.C [电荷量为－q的检验电荷在a点受到的静电力方向指向Q，电场强度方向背离Q，则Q带正电，故A错误；b、c两点电场强度大小相等，方向不同，故B错误；根据公式E＝keq \f(Q,r2)，可得a、b两点的电场强度大小之比为4∶1，故C正确；电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关，所以a处的检验电荷所带电荷量变为＋2q，该处电场强度不变，故D错误。]
8.A [设OD＝r，根据几何关系可知AO＝BO＝CO＝2r，则固定在A、B点的点电荷在O点的电场强度大小均为eq \f(kQ1,4r2)；由于固定在A、B点的点电荷在O点的电场强度方向的夹角为120°，则固定在A、B点的点电荷在O点的合电场强度的大小也为eq \f(kQ1,4r2)，固定在D点的点电荷在O点的电场强度大小为eq \f(kQ2,r2)，该电场方向与固定在A、B、C点的点电荷在O点的合电场强度的方向相反，则有eq \f(kQ1,4r2)×2＝eq \f(kQ2,r2)，解得Q1∶Q2＝2∶1，故A正确，B、C、D错误。]
9.B [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E1＝eq \f(kQ,a2)，正点电荷放在G处时，它在H处产生的场强E2＝eq \f(kQ,（2a）2)，所以，H处的合场强E＝E1－E2＝eq \f(3kQ,4a2)，方向沿y轴负方向，B正确。]
10.B [点电荷产生的电场强度的大小E＝keq \f(Q,r2)，则正点电荷产生的电场强度大小E1＝eq \f(kQ1,req \\al(2,1))，负点电荷产生的电场强度大小E2＝eq \f(kQ2,req \\al(2,2))＝keq \f(Q1,2req \\al(2,2))。要使E1＝E2，则有r1＝eq \r(2)r2，且该点位于过两个点电荷的直线上，而满足此关系的点有两处：一处是两点电荷的连线间，另一处是负点电荷外侧。由于两点电荷是异种电荷，所以在两者连线间一处，合电场强度大小为2E1或2E2，而在负点电荷外侧的一处，合电场强度为零，故B正确，A、C、D错误。]
11.(1)坐标为12 cm处
(2)坐标为0Q2，所以在Q1左侧的x轴上，Q1产生的电场的电场强度总是大于Q2产生的电场的电场强度，且方向总是指向x轴负半轴，在x＝0和x＝6 cm之间，电场强度总是指向x轴的正方向。因此，只有在Q2右侧的x轴上，才有可能出现电场强度为0的点。
(1)设该点距离原点的距离为x，
则keq \f(Q1,x2)－keq \f(|Q2|,（x－6）2)＝0，即4(x－6)2－x2＝0
解得x1＝4 cm(不合题意，舍去)和x2＝12 cm
所以，在x2＝12 cm处电场强度等于0。
(2)在x轴上0