物理3 电场 电场强度第一课时课时练习

3.电场　电场强度

第一课时　电场　电场强度

基础巩固

1.(多选)由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点(　　)

A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比

B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变

C.电场中某点的电场强度为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零

D.一个不带电的小球在P点受到的静电力为零,则P点的电场强度一定为零

2.(多选)如图所示,在点电荷Q的电场中,以点电荷Q为圆心的圆周上有A、B、C三点,A、C两点在同一直径上。已知A点的电场方向水平向右。下列判断正确的是(　　)

A.B点的电场方向水平向右

B.C点的电场方向水平向左

C.B、C两点的电场强度大小相等

D.B、C两点的电场强度大小不相等

3.(多选)如图甲所示,直线AB是某点电荷电场中过点电荷的一条直线。图乙是放在该直线上a、b两点的电荷所受静电力大小与电荷量间的函数图像。由此可以判定              (　　)

A.场源可能是正电荷,位置在点A左侧

B.场源可能是正电荷,位置在点B右侧

C.场源可能是负电荷,位置在点A左侧

D.场源可能是负电荷,位置在点B右侧

4.点电荷A和B,分别带正电和负电,电荷量分别为4Q和Q,在A、B连线上,如图所示,电场强度为零的地方在(　　)

A.B的左侧

B.A的右侧

C.A和B之间

D.A的右侧及B的左侧

5.如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有A、B两点,A点的电场强度大小为EA,方向与AB连线成60°角,B点的电场强度大小为EB,方向与AB连线成30°角。关于A、B两点电场强度大小EA、EB的关系,以下结论正确的是(　　)

A.EA=EB B.EA=EB

C.EA=EB D.EA=3EB

6.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qA、qB,测得C点电场强度的方向与AB平行,则qA带　　　　电,qA∶qB=　　　　。

能力提升

1.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间、b和c间、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点处的电场强度为零,则d点处的电场强度大小为(静电力常量为k)(　　)

A.k B.k C.k D.k

2.AB、CD为圆的两条相互垂直的直径,圆心为O,将带电荷量分别为+q、-q的两点电荷放在圆周上关于AB对称且相距等于圆的半径的位置,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个带适当电荷量的点电荷,则该点电荷(　　)

A.可放在C点,带电荷量为-q

B.可放在D点,带电荷量为-q

C.可放在A点,带电荷量为2q

D.可放在D点,带电荷量为-2q

3.下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大的是(　　)

4.如图所示,A为带正电且电荷量为Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处用绝缘细线悬挂一质量为m、带正电且电荷量为q的小球,小球受水平向右的静电力偏转θ角而静止,试求小球所在处的电场强度。(小球半径可忽略)

参考答案

基础巩固

1. 解析电场强度是由电场本身所决定的物理量,是客观存在的,与放不放试探电荷无关。电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用,F=Eq。若电场中某点的电场强度E=0,那么F=0,若小球不带电q=0,F 也一定等于零,选项B、C正确。

答案BC

2.解析据题知A点的电场方向水平向右,则知点电荷Q带正电,电场线是发散状,故B点的电场方向向上,故A错误;根据点电荷电场的特点可知,C点的电场方向水平向左,故B正确;由公式E=k分析得知,B、C两点的电场强度大小相等,故C正确,D错误。

答案BC

3. 解析由电场强度的定义式E=得知:F-q图像的斜率表示电场强度大小,图线a的斜率大于b的斜率,说明a处的电场强度大于b处的电场强度,电场是由点电荷产生的,说明a距离场源较近,即场源位置在A侧,由于静电力的方向不能确定,故场源电荷可能是正电荷,也可能是负电荷。故A、C正确,B、D错误。

答案AC

4. 解析在B的左侧,A产生的电场强度向左,B产生的电场强度向右,电场强度方向相反,但由于A的电荷量大于B的电荷量,且离A较远,由点电荷电场强度公式可知,在同一点电场强度大小可能相等,所以合电场强度可能为零,故A正确。A的右侧,A产生的电场强度向右,B产生的电场强度向左,电场强度方向相反,而且由于A的电荷量大于B的电荷量,且离A较近,由点电荷电场强度公式可知,在同一点A的电场强度一定大于B的电场强度,所以合电场强度不可能为零,故B错误。A和B之间两点产生的电场强度方向均向左,合电场强度不可能为零,故C错误。由上可知D错误。

答案A

5.解析由题图可知,rB=rA,再由E=可知,=3,故D正确。

答案D

6.解析如图所示,放在A点和B点的点电荷在C处产生的电场强度方向分别在AC和BC的连线上,因C点电场强度方向与BA方向平行,故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的电场强度方向只能如图所示:由C→A和由B→C,故qA带负电,qB带正电,且EB=2EA,即k=2k,又由几何关系知BC=2AC,所以qA∶qB=1∶8。

答案负　1∶8

能力提升

1.解析由题意,b点处的电场强度为零说明点电荷和圆盘在b点产生的电场强度等大反向,即圆盘在距离为R的b点产生的电场强度大小为EQ=,故圆盘在距离为R的d点产生的电场强度大小也为EQ=,点电荷在d点产生的电场强度大小为Eq=,方向与圆盘在d点产生的电场强度方向相同,d点的合电场强度为二者之和,即E合=,B正确。

答案B

2.解析两个点电荷在O点产生的电场强度大小都为E=k,利用几何知识可知两个电场强度的方向成120°角,根据平行四边形定则,合电场强度大小为E'=E=k,方向水平向右,则需要放的点电荷在O点产生的电场强度大小应为k,方向水平向左,所以该点电荷若在D点,带电荷量应为+q;若在C点,带电荷量应为-q,选项A正确,选项B、C、D错误。

答案A

3.解析A.坐标原点O处电场强度是带电圆环产生的;B.坐标原点O处电场强度是第一象限带正电圆环和第二象限带负电圆环叠加产生,坐标原点O处电场强度大小大于带电圆环产生的电场;C.第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度是第二象限带负电圆环产生的;D.第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消,第二象限带负电圆环和第四象限带负电圆环产生电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度为零。由上分析知坐标原点O处电场强度最大的是选项B。

答案B

4.解析分析小球受力可知,F电=mgtan θ

所以小球所在处的电场强度E=,

小球带正电荷,因此电场强度方向水平向右。

答案,方向水平向右