高中物理电场电场强度第一课时复习练习题

这是一份高中物理电场电场强度第一课时复习练习题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.关于电场强度的概念，下列说法正确的是（ ）
A. 由E=Fq可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比
B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关
C. 电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关
D. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零
2.在真空中，电荷量为q1的点电荷产生的电场中有一点P，当在P点放入电荷量为q2(q2>0)的试探电荷B时，它受到的电场力为F，则下列说法正确的是（ ）
A. P点的场强大小为E=Fq2，方向与F相同
B. 若A不放电，移去B，P点的场强大小为E=Fq1
C. 若将B的电荷量变为−q2，则B所受的电场力变为−2F
D. 若将A的电荷量变为−q1，P点的场强大小和方向均不变
3.下列关于点电荷的场强公式E=kQr2的几种不同理解正确的是（ ）
A. 以点电荷Q为中心、r为半径的球面上，各处的场强相同
B. 当r→0时，E→∞；当r→∞时，E→0
C. 在点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定是背离点电荷Q
D. 在点电荷Q产生的电场中，某点的场强大小与Q的大小成正比，与r2成反比
4.均匀带电的球壳在球外产生的电场可看作电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，整个球面上均匀分布着正电荷，总电荷量为q，半径为R。在通过球心O的轴线上有M、N两点，且OM=L，ON=2L。若M点的电场强度大小为E，则N点的电场强度大小为（ ）
A. E B. 0.25E C. 2E D. 0.5E
5.如图所示，、M、N是点电荷电场中的一条直线，a、b是直线上两点，已知直线上a点的电场强度最大，大小为E，b点的电场强度大小为E2，已知、a、b间的距离为L，静电力常量为k，则场源电荷的电荷量为（ ）
A. 2EL2k B. EL2k C. 2EL2k D. EL22k
6.在点电荷Q产生的电场中有、a、b两点，相距为d，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成60∘角，b点的场强方向与ab连线成30∘角，如图所示，则点电荷Q的电性和b点的场强大小为（ ）（原题图略）
A. 正电，3E B. 负电，3E C. 正电，E3 D. 负电，E3
7.如图所示，在某一点电荷产生的电场中，A、B两点的电场强度方向如图所示，则、A、B两点的电场强度大小之比为（ ）
A. 1:3 B. 3:1 C. 1:4 D. 4:1
8.如图所示，真空中有两个点电荷Q1=4.0×10−8C，Q2=−1.0×10−8C，分别固定在x=0和x=6cm的位置上。对于x轴上的电场强度，下列说法正确的是（ ）
A. x=4cm处的电场强度为零
B. x=12cm处的电场强度为零
C. 0R)，则P点的场强大小为（ ）
A. kQL(R2+L2)3 B. kQL(L2−R2)3 C. kQR2 D. kQL2
10.如图所示，把均匀带电的绝缘棒AB弯成如图所示的半圆状，测得圆心O处的电场强度大小为E。C是半圆AB上的二等分点，将BC沿CO对折，使AC与BC重叠，则重叠部分在O点产生的电场强度大小为（ ）
A. E2 B. 2E2 C. 2E D. 3E
二、多选题
11.（多选）如图甲所示，真空中有一带负电的点电荷Q，固定在x轴上的某处，在坐标轴上的、A、B两点分别放置正的试探电荷（电荷量可调），其受到的静电力F跟试探电荷的电荷量q的关系如图乙中、a、b所示。取沿x轴正方向为静电力F的正方向，下列说法正确的是（ ）
A. B点电场强度方向一定沿x轴负方向
B. 、A、B两点电场强度方向可能相同
C. A点的电场强度大小大于B点的电场强度大小
D. 点电荷Q可能在A点的左侧
12.（多选）如图所示，真空中A、B、C、D四点共线且距离相等。先在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，测得B点电场强度大小为E，若再将另一等量异种点电荷−Q放在D点，则（ ）
A. B点电场强度大小为54E
B. C点电场强度大小为34E
C. B点电场强度方向向右
D. C点电场强度方向向左
三、非选择题
13.如图所示，空间中A、B、C三点的连线恰好构成一直角三角形，且∠C=30∘，AB=L，在、B、C两点分别放置一点电荷，它们的电荷量分别是+Q和−Q，静电力常量为k。
（1）求斜边AC的中点D处的电场强度；
（2）为使D处的电场强度方向与AB平行，则应在A处再放一个什么样的电荷？
14.如图所示，匀强电场场强的方向与水平方向成θ角，有一带电荷量为q，质量为m的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，当静止时，细线恰被拉成水平方向，重力加速度为g。求：
（1）小球的电性及匀强电场场强E的大小；
（2）细线所受到的拉力大小。
15.如图所示，电荷量为+2q、质量为m的小物块处于一倾角为37∘的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。重力加速度为g，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。求：
（1）水平向右电场的电场强度大小；
（2）将电场强度减小为原来的13后物块的加速度大小；
（3）在（2）条件下物块由静止下滑距离L时的动能。
一、单选题
1.答案：C
解析：电场强度是电场本身的属性，与试探电荷无关：
A项，E=Fq是定义式，E不与F成正比、不与q成反比（F随q变化，比值E不变），错误；
B、C项，场强方向由电场本身决定（正电荷受力方向为场强方向），与试探电荷正负无关，B错误、C正确；
D项，电场客观存在，不放试探电荷时场强仍不为零，错误。
2.答案：A
解析：
A项，P点场强由场源电荷q1决定，定义式E=Fq2，q2>0时场强方向与F相同，正确；
B项，移去B后，P点场强不变，仍为E=Fq2（与q1无关），错误；
C项，q2变为−q2，电场力大小不变、方向反向，即F′=−F，错误；
D项，q1变为−q1，场强大小不变、方向反向，错误。
3.答案：D
解析：
A项，球面上各点场强大小相等、方向不同（方向沿半径），场强是矢量，故各处场强不同，错误；
B项，r→0时，带电体不能视为点电荷，公式E=kQr2不适用，E不会趋于无穷大，错误；
C项，场强方向：正点电荷电场中背离Q，负点电荷电场中指向Q，并非一定背离，错误；
D项，公式表明：点电荷电场中，场强大小与Q成正比、与r2成反比，正确。
4.答案：B
解析：均匀带电球壳在球外等效于电荷集中在球心，由E=kqr2：
M点：rL=L，E=kqL2；
N点：r2L=2L，EN=kq(2L)2=14kqL2=0.25E，正确。
5.答案：B
解析：电场强度最大的点a必为场源电荷所在处（点电荷电场中，越靠近场源场强越大）：
设场源电荷电荷量为Q，a到b距离为L，则b到场源距离为L；
由E=kQr2，a点（场源处，r→0，题目中“a点场强最大为E”实际隐含a为场源，b到a距离L，故E=kQL2 → Q=EL2k，正确。
6.答案：B
解析：
场强方向延长线交于场源电荷Q，若Q为负电，场强方向指向Q，符合“a点场强与ab成60∘、b点成30∘”的几何关系；
设Q到ab连线的垂直距离为d，则a到Q距离ra=dsin60∘，b到Q距离rb=dsin30∘，故ra=2rb；
由E=kQr2，EbE=ra2rb2=3 → Eb=3E，正确。
7.答案：A
解析：场强方向延长线交于场源电荷，设场源到A、B的距离分别为rA、rB：
几何关系：设场源到直线AB的垂直距离为d，则rA=dsin60∘，rB=dsin30∘，故rA=3rB；
由E=kQr2，EAEB=rB2rA2=13，即EA:EB=1:3，正确。
8.答案：B
解析：电场强度为零的点需满足两电荷场强大小相等、方向相反（仅可能在电荷量绝对值大的电荷外侧）：
Q1=+4×10−8 C（x=0），Q2=−1×10−8 C（x=6 cm），零场强点必在Q2右侧（x>6 cm）；
设x=x0处场强为零，kQ1x02=k|Q2|(x0−6)2 → 4x02=1(x0−6)2 → x0=12 cm，故A错误、B正确；
C项，0EB，正确；
D项，若Q在A左侧（负电荷），A、B场强方向应均向左（沿x轴负方向），与A点斜率为正矛盾，错误。
12.答案：AC
解析：设AB=BC=CD=d，原A点+Q在B点场强E=kQd2（方向向右）：
加入D点−Q后：
B点：EB=EA→B+ED→B=kQd2+kQ(2d)2=5kQ4d2=54E，方向向右（A的斥力、D的引力均向右），A、C正确；
C点：EC=EA→C+ED→C=kQ(2d)2+kQd2=5kQ4d2=54E，方向向右（A的斥力、D的引力均向右），B、D错误。
三、非选择题
13.解：
（1）几何关系：∠C=30∘，AB=L，则AC=2L，D为AC中点，故AD=DC=L，BD=L（直角三角形斜边中线等于斜边一半）；
场强叠加：B点+Q在D点场强EB=kQL2（方向沿BD背离B），C点−Q在D点场强EC=kQL2（方向沿DC指向C）；
实际B、C到D距离均为L，EB与EC夹角60∘，合场强ED=2×kQL2×cs30∘=3kQL2，方向垂直AB向下。
（2）要使ED与AB平行，需在A处放电荷QA，其在D点场强抵消ED的垂直分量，计算得QA=+3Q。
14.解：
（1）小球静止时受力：重力mg（向下）、电场力qE、细线拉力T（水平向左）；
电场方向与qE方向相反（若电场向右，q带负电时qE向左），平衡条件：qE=mg → E=mgq，小球带负电。
（2）水平方向T=qE，又qE=mg，故T=mg。
15.解：
（1）小物块静止，沿斜面方向平衡：qEcs37∘=mgsin37∘ → E=mgtan37∘2q=3mg8q。
（2）电场强度减小为E3，沿斜面方向合力mgsin37∘−qE3cs37∘=ma，代入E得a=g4。
（3）由动能定理，动能Ek=maL=m×g4×L=mgL4。