《电场　电场强度和电场线》同步练习3 (2)

电场电场 电场强度和电场线电场强度和电场线 同步练习同步练习 一 选择题一 选择题 1 如图 如图1所示是表示在一个电场中所示是表示在一个电场中a b c d四点分别引入试探电四点分别引入试探电 荷时 测得的试探电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图像 那么荷时 测得的试探电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图像 那么 下列叙述正确的是下列叙述正确的是 图图1 A 这个电场是匀强电场 这个电场是匀强电场 B a b c d四点的场强大小关系是四点的场强大小关系是Ed Ea Eb Ec C a b c d四点的场强大小关系是四点的场强大小关系是Ea Eb Ed Ec D 无法确定这四个点的场强大小关系 无法确定这四个点的场强大小关系 解析 解析 题图中给出了题图中给出了a b c d四个位置上电荷量和所受电场力大小的变化关系 由四个位置上电荷量和所受电场力大小的变化关系 由 电场强度的定义式电场强度的定义式E 可知 斜率的绝对值较大的对应场强较大 故可知 斜率的绝对值较大的对应场强较大 故B正确 正确 C D错 此错 此 F q 电场不是匀强电场 电场不是匀强电场 A错 错 答案 答案 B 2 关于电场强度和电场力 以下说法正确的是 关于电场强度和电场力 以下说法正确的是 A 电荷所受电场力很大 该点电场强度一定很大 电荷所受电场力很大 该点电场强度一定很大 B 以点电荷为圆心 以点电荷为圆心 r为半径的球面上各点的场强相同为半径的球面上各点的场强相同 C 如空间某点的场强为零 则检验电荷在该点受到的电场力不一定为零 如空间某点的场强为零 则检验电荷在该点受到的电场力不一定为零 D 在电场中某点放入检验电荷 在电场中某点放入检验电荷q 该点的场强为 该点的场强为E F q 取走 取走q后 该点场强仍然为后 该点场强仍然为E F q 解析 解析 由由F qE知 知 F由由q和和E共同决定 所以共同决定 所以F很大 可能是因为很大 可能是因为q很大引起的 则选很大引起的 则选 项项A错误 由错误 由E 知 以点电荷知 以点电荷Q为圆心 为圆心 r为半径的球面上 各点的场强大小相等 但为半径的球面上 各点的场强大小相等 但 kQ r2 方向则不同 方向则不同 B项错误 由项错误 由F qE知 当知 当E 0时 时 F 0 即 即q不受电场力作用 不受电场力作用 C选项错误选项错误 只要电场确定了 电场中某点的场强就是确定的 检验电荷 只要电场确定了 电场中某点的场强就是确定的 检验电荷q只是用来体现电场强弱的手只是用来体现电场强弱的手 段 它的有无不会改变电场的客观性质 则段 它的有无不会改变电场的客观性质 则D项正确 项正确 答案 答案 D 3 图 图2是电场中某点的电场强度是电场中某点的电场强度E与放在该点处的检验电荷与放在该点处的检验电荷q及所受电场力及所受电场力F之间的函之间的函 数关系图像 其中正确的是数关系图像 其中正确的是 图图2 解析 解析 电场中某点的电场强度电场中某点的电场强度E由电场本身决定 与由电场本身决定 与q无关 故无关 故A正确 由正确 由E F q得得F E q 在电场中某点 在电场中某点E是定值 得是定值 得F q的关系为过原点的直线 故的关系为过原点的直线 故D正确 正确 答案 答案 AD 4 用电场线形象生动地描绘电场 如图 用电场线形象生动地描绘电场 如图3为点电荷为点电荷a b所形所形 成电场的电场线分布图 以下几种说法正确的是成电场的电场线分布图 以下几种说法正确的是 A a b为异种电荷 为异种电荷 a带电量大于带电量大于b带电量带电量 B a b为异种电荷 为异种电荷 a带电量小于带电量小于b带电量带电量 图图3 C a b为同种电荷 为同种电荷 a带电量大于带电量大于b带电量带电量 D a b为同种电荷 为同种电荷 a带电量小于带电量小于b带电量带电量 解析 解析 因电场线由正电荷出发 终止于负电荷 由图中电场线分布可知 因电场线由正电荷出发 终止于负电荷 由图中电场线分布可知 a b一定为一定为 异种电荷 因异种电荷 因b电荷周围电场线密度大些 故电荷周围电场线密度大些 故a带电量小于带电量小于b带电量 带电量 B正确 正确 答案 答案 B 5 2011 新课标全国卷新课标全国卷 一带负电荷的质点 在电场力作用下沿曲线一带负电荷的质点 在电场力作用下沿曲线 abc 从从 a 运动到运动到 c 已知质点的速率是递减的 关于 已知质点的速率是递减的 关于 b 点电场强度点电场强度 E 的方向 图的方向 图4中可能正确的是中可能正确的是 虚线虚线 是曲线在是曲线在 b 点的切线点的切线 图图4 解析 解析 题中质点所带电荷是负电荷 电场方向应与负电荷受到的电场力方向相反 又题中质点所带电荷是负电荷 电场方向应与负电荷受到的电场力方向相反 又 因为质点的速度是递减的 因此力的方向应与速度方向夹角大于因为质点的速度是递减的 因此力的方向应与速度方向夹角大于90 故选项 故选项D正确 正确 答案 答案 D 6 如图 如图5所示是四种电场的电场线 一正电荷所示是四种电场的电场线 一正电荷q仅在静电力作用下由仅在静电力作用下由M点向点向N点做加速点做加速 运动 且加速度越来越大 则该电荷所在的电场是图运动 且加速度越来越大 则该电荷所在的电场是图5中的中的 图图5 解析 解析 因为因为a F 所以 所以a逐渐增大 逐渐增大 F也逐渐增大 又也逐渐增大 又q仅在静电力作用下运动 由仅在静电力作用下运动 由F qE可知可知E也要逐渐增大 而且电场线的疏密程度表示场强大小 所以由题可得也要逐渐增大 而且电场线的疏密程度表示场强大小 所以由题可得D图中图中EN E M 所以 所以D正确 正确 答案 答案 D 7 质量为 质量为m的带正电小球的带正电小球A悬挂在绝缘细线上 且处在场强为悬挂在绝缘细线上 且处在场强为E的匀强电场中 当小的匀强电场中 当小 球球A静止时 细线与竖直方向成静止时 细线与竖直方向成60 角 已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小 则小角 已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小 则小 球所带的电荷量应为球所带的电荷量应为 A B 3mg 2E 3mg E C D 2mg E 3mg 3E 解析 解析 电场力最小为电场力最小为mgsin60 则 则qE 所以 所以q 3mg 2 3mg 2 3mg 2E 答案 答案 A 8 如图 如图6所示 所示 M N和和P是以是以MN为直径的半圆弧上的三点 为直径的半圆弧上的三点 O点为点为 半圆弧的圆心 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 电荷量相等 符号相反的两个点电荷分别 置于置于M N两点 这时两点 这时O点电场强度的大小为点电场强度的大小为E1 若将 若将N点处的点电荷移点处的点电荷移 至至P点 则点 则O点的场强大小变为点的场强大小变为E2 E1与与E2之比为之比为 图图6 A 1 2 B 2 1 C 2 D 4 33 解析 解析 M N处的两点电荷符号相反 电荷量的数值为处的两点电荷符号相反 电荷量的数值为q 半圆弧半径为 半圆弧半径为r 两点电荷在 两点电荷在 O点形成的电场强度的方向相同 大小均为点形成的电场强度的方向相同 大小均为 因此 因此O点的电场强度大小为点的电场强度大小为E1 2 在 在N kq r2 kq r2 点的电荷移至点的电荷移至P点时 两点电荷在点时 两点电荷在O点形成的电场强度大小均为点形成的电场强度大小均为 二者方向夹角为 二者方向夹角为120 kq r2 因此因此O点的电场强度大小为点的电场强度大小为E2 所以 所以E1 E2 2 1 即选项 即选项B正确 正确 kq r2 答案 答案 B 二 非选择题二 非选择题 每小题每小题10分 共分 共20分分 9 如图 如图7所示 用所示 用30 cm的细线将质量为的细线将质量为4 10 3 kg的带电 的带电 小球小球P悬挂在悬挂在O点下 当空中有方向为水平向右 大小为点下 当空中有方向为水平向右 大小为1 104 N C的匀强电场时 小球偏转的匀强电场时 小球偏转37 后处在静止状态 后处在静止状态 g取取10 N kg 图图7 1 分析小球的带电性质 分析小球的带电性质 2 求小球的带电荷量 求小球的带电荷量 3 分析若把细线剪断 小球做什么性质的运动 分析若把细线剪断 小球做什么性质的运动 解析 解析 1 对小球受力分析如图所示 所受静电力对小球受力分析如图所示 所受静电力F与电场强度方向相同 所以小球带与电场强度方向相同 所以小球带 正电 正电 2 由平衡条件知由平衡条件知 Eq mgtan 37 q 3 10 6 C 3 由受力分析可知静电力恒定 重力恒定 故其合力亦恒定 由受力分析可知静电力恒定 重力恒定 故其合力亦恒定 F合 合 mg cos 37 mg 剪断细线后 小球将做初速度为零的匀 剪断细线后 小球将做初速度为零的匀 5 4 加速直线运动 加速度为加速直线运动 加速度为 a g 12 5 m s2 F合合 m 5 4 答案 答案 1 带正电带正电 2 3 10 6 C 3 见解析见解析 10 一个点电荷 一个点电荷Q位于坐标轴位于坐标轴Ox上某一点 已知坐标轴上上某一点 已知坐标轴上A B两点的坐标分别为两点的坐标分别为2 0 m和和5 0 m 放在 放在A B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同 电场力的轴的正方向相同 电场力的 大小跟试探电荷的电荷量关系图像如图大小跟试探电荷的电荷量关系图像如图8中直线中直线a b所示 放在所示 放在A点的试探电荷带正电 放点的试探电荷带正电 放 在在B点的试探电荷带负电 求 点的试探电荷带负电 求 图图8 1 B点的电场强度的大小和方向 点的电场强度的大小和方向 2 试判断电荷试判断电荷Q的电性 并说明理由 的电性 并说明理由 3 点电荷点电荷Q的位置坐标 的位置坐标 解析 解析 1 由由B点场强的定义式 结合所给图像 可知点场强的定义式 结合所给图像 可知A B两点场强大小即为两点场强大小即为a b线段线段 的斜率 可求得的斜率 可求得EA 40 V m EB 2 5 V m B点场强方向与试探电荷所受电场力方向相点场强方向与试探电荷所受电场力方向相 反即沿反即沿x轴负方向 轴负方向 2 因为因为A B两点的试探电荷电性相反 而受到的电场力却是同方向的 说明场源电荷两点的试探电荷电性相反 而受到的电场力却是同方向的 说明场源电荷 Q一定在一定在A B两点之间 而两点之间 而A点处正试探电荷受力方向沿点处正试探电荷受力