2019-2020学年高中物理 第一章 静电场 第3节 电场强度练习 新人教版选修3-1

第3节电场强度基础达标练1下列关于电场线的说法正确的是()a电场中任何两条电场线都可以相交b沿电场线的方向，电场强度逐渐减小c电场线越密的地方电场强度越大d电场线是带电粒子在电场中运动的轨迹解析：选c电场线是为了形象的描述电场的强弱和方向而假想的曲线，是不相交的，a选项错误；电场线的疏密程度表示场强的强弱，沿电场线的方向场强大小可能增大，也可能不变，b选项错误；电场线越密的地方场强越大，c选项正确；电场线不是带电粒子在电场中运动的轨迹，d选项错误2关于电场强度的公式e，下列说法正确的是()a由公式可知，电场强度与试探电荷所带电量成反比b此公式只适用于真空中的点电荷产生的电场c此公式为电场强度的定义式，可以适用于各种电场d公式中q是产生电场的电荷的带电量，f是试探电荷所受到的力解析：选c公式e是电场强度的定义式，适用于任何电荷产生的电场，故b错，c对；电场中某点的电场强度只与电场自身因素有关，与试探电荷的带电量无关，a错；公式中q是试探电荷的带电量，f是试探电荷所受到的力，d错3用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，a、b是电场中的两点，则()aeaeb，方向不同beaeb，方向不同 deaeb，方向相同解析：选c根据电场线的疏密表示电场强度的大小，知a处电场线比b处密，因此eaeb.电场强度的方向为电场线上该点的切线方向，可知，a、b两点的场强方向不同，故a、b、d错误，c正确4一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度e的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()解析：选d根据曲线运动的规律可知，受力指向轨迹的内侧，由于质点带负电，速率是递减的，故电场方向可能沿竖直方向向上，d选项正确5如图是表示在同一点电荷电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是()a这个电场是匀强电场ba、b、c、d四点的场强大小关系是eaebecedca、b、c、d四点的场强方向相同da、b、c、d四点一定在同一直线上解析：选d由fq图象的斜率大小等于场强的大小得知，四点的场强大小关系是eaecebed.所以此电场是非匀强电场，故a、b错误；由fq图象的斜率正负反映场强的方向得知，a、b、d三条直线的斜率均为正值，说明三点的场强方向均为正方向，方向相同，而c图线的斜率是负值，说明c点的场强方向为负方向，故c错误；因力分别沿正方向和反方向，则说明四点一定在同一直线上，故d正确，故选d.6在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104 n/c，已知一半径为1 mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10 m/s2，水的密度为103 kg/m3.这雨滴携带的电荷量的最小值约为()a2109 c b4109 cc6109 c d8109 c解析：选b带电雨滴受到重力和电场力作用，处于平衡状态，mgqe，其中mr3，联立解得q4109 c，b选项正确7如图，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、b和c、c和d间的距离均为r，在a点处有一电荷量为q(q0)的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()ak bkck dk解析：选b由b点的合场强为零可得圆盘在b点的场强与点电荷q在b点的场强大小相等、方向相反，所以圆盘在b点的场强大小为ebk，再根据圆盘场强的对称性和场强叠加即可得出d点的场强为edebkk，故选项b正确8在一个点电荷q形成的电场中，建立如图甲所示的ox坐标轴，坐标轴上a、b两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m放在a、b两点的试探电荷所受电场力大小跟其电量的关系图象分别如图乙中直线a、b所示如果放在a点的试探电荷带正电、放在b点的试探电荷带负电，则它们受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同求：(1)b点的电场强度的大小和方向；(2)试判断点电荷q的电性，并说明理由；(3)点电荷q的位置坐标解析：(1)据图乙和场强的定义式可知：eb40 v/m据场强方向的规定可知沿x轴负向(2)由于放在a点的试探电荷带正电、放在b点的试探电荷带负电，而它们受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，所以q应在ab之间，且带负电(3)根据图乙和场强的定义式可知：ea2.5 v/m设q的位置坐标为x，根据点电荷的场强公式得：ea，eb联立以上代入数据解得x4.4 m处答案：(1)40 v/m沿x轴的负方向(2)负电理由见解析(3)4.4 m能力提升练1(多选)ab和cd为圆上两条相互垂直的直径，圆心为o.将电量分别为q和q的两点电荷放在圆周上，其位置关于ab对称且距离等于圆的半径，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适当的点电荷q，则该点电荷()a应放在a点，q2q b应放在b点，q2qc应放在c点，qq d应放在d点，qq解析：选cd先将q、q在o点产生的场强合成，因为q、q与o点构成等边三角形，可求出合场强eo方向水平向右，大小eoe1e2，如图所示欲使圆心o处的电场强度为零，所放置的点电荷q在o点产生的场强方向必须水平向左，且大小也为eo.若在a点和b点放置点电荷q，则它产生的场强只能沿竖直方向，达不到目的，选项a、b错；若在c点放置点电荷q，则必为负电荷，且qq，选项c对；若在d点放置点电荷q，则必为正电荷，且qq，选项d对2(多选)a、b是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从a点沿电场线运动到b点，其速度时间图象如图所示则这一电场不可能是下列图中的()解析：选bcd负电荷受力方向和电场线方向相反，由v t图象可知，微粒做加速度不断增大的减速运动，故a可能，b、c、d不可能3如图所示，电荷量为q1、q2的两个正点电荷分别置于a点和b点，两点相距l，在以l为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个电荷量q的带正电小球(视为点电荷，重力不计)，小球恰好静止在p点，此时pa与ab的夹角37.已知cos 370.8，sin 370.6.则q1与q2的大小关系为()aq1q2 bq1q2cq1q2dq1q2解析：选b分析小球的受力情况，如图所示：根据库仑定律可知，f1k、f2k，根据平衡条件得，f1sin f2cos ，联立解得q1q2，b选项正确4如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒组成等边三角形abc，p为三角形的中心，当ab、ac棒所带电荷量均为q，bc棒带电荷量为2q时，p点场强大小为e，现将bc棒取走，ab、ac棒的电荷分布不变，则取走bc棒后，p点的场强大小为()a.b.c. de解析：选b根据电场叠加原理分析，ab棒和ac棒在p点的场强大小相等，夹角为120，两者的合场强与分场强相等，bc棒在p点的场强等于ab棒的二倍，故取走bc棒后，p点的场强大小为，b选项正确5用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0102 kg，所带电荷量为2.0108 c现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成30角(如图所示)求这个匀强电场的电场强度(g取10 n/kg)解析：小球在三个共点力的作用下处于平衡状态，受力分析如图所示小球在重力mg、电场力f及绳的拉力t作用下处于平衡状态，则有fmgtan 30，而fqe，所以，电场强度e n/c2.89106 n/c.答案：2.89106 n/c6电荷量为q1104 c的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度e的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示若重力加速度g取10 m/s2，求：(1)物块的质量m；(2)物