高二物理（人教版）选修31章节综合测试卷电场强度电场线电场力

20182019学年高二物理（人教版）选修31章节综合测试卷电场强度电场线电场力一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中.1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.下列说法中正确的是A.点电荷就是体积很小的带电体B.元电荷就是电量最小的电荷C.电场线是为了形象地描述电场而假想的线，实际上是不存在的D.由可知，当r→0时，F→∞【答案】C【解析】【详解】A．带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量无具体关系．故A错误；B．元电荷是带电量的最小值，不是最小电量的点电荷，故B错误；C．电场线是为了形象地描述电场而假想线，实际上是不存在的，选项C正确；D．当r→0时，带电体就不能看成点电荷了，公式就不能用了，故D错误；故选C．2.在如图所示的各电场中，a、b两点的电场强度相同的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．A图和B图中的ab两点的电场的方向不同，场强大小相等，所以两点的电场强度不相同。故AB错误；C．C图中的ab两点，b点的电场线比较密，所以b点的场强大。故C错误；D．D图中的两点所在的电场为匀强电场，两点的电场强度大小相等，方向相同，场强相同，故D正确；故选D。【点睛】3.在一个圆的直径上有一对等量异种电荷，它们

在圆心O处产生的电场强度是大小是E1；如果把负电荷从b处移到c，已知oc与oa的夹角为60°，此时O点的电场强度大小变为E2，则E1与E2之比为（）A.1：2 B.2：1 C. D.【答案】B【解析】【分析】本题考查电场的叠加，要注意电场强度为矢量，在求合场强时应先分别求得各电荷在O点的场强再由矢量的合成方法平行四边形即可求得总的场强．【详解】依题意得，每个点电荷在O点产生的场强大小为，当b点处的点电荷移至c点时，O点场强如图所示：由几何关系可知，合场强大小为，所以，故B正确，ABC错误．故本题选B．【点睛】由电场的叠加原理可得到两个点电荷单独在O点形成的场强大小；移动之后两电荷距O点的距离不变，故电场强度大小不变，则由矢量合成的方向可得出移动之后的合电场；即可求得比值4.下列说法中正确的是（）A.电场线一定是闭合的曲线B.电场线是正电荷在电场中的运动轨迹C.电场中某点的场强方向，就是电荷在该点所受电场力的方向D.电场线的疏密表示场强的强弱【答案】D【解析】【详解】电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远，不是闭合的曲线，选项A错误；电场线不是正电荷在电场中的运动轨迹，只有在满足：电场线是直线、粒子只受电场力作用且初速度为零或者速度与电场线共线时，粒子的轨迹才与电场线重合，选项B错误；电场中某点的场强方向，是正电荷在该点所受电场力的方向，选项C错误；电场线的疏密表示场强的强弱，选项D正确；故选D。5.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力则：（）A粒子带正电B.粒子的加速度逐渐增大C.A点的场强大于B点的场强D.粒子的速度不断增大【答案】C【解析】【详解】A．由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，故A错误；BC．电场中A点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，故B错误，C正确；D．由于带电粒子是从A到B，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，故电场力做负功，带电粒子的电势能增大，带电粒子的动能减小，速度减小，故D错误．6.关于电场强度定义式E=，下列说法正确的是（）A.该式适用于所有电场B.该式仅适用于匀强电场C.该式仅适用于点电荷形成的电场D.电场强度E的方向与F的方向相同【答案】A【解析】【详解】公式是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何静电场．E方向与正电荷受到电场力F的方向相同，与负电荷受到的电场力方向相反，A正确，BCD错误。故选A。7.如图所示，在真空中相距为L的a、b两点分别水平放置电荷量大小均为Q的正、负电荷，那么在离a、b两点距离都等于L的点的电场强度的方向和该点的场强大小为（）A.水平向右、kQ/L2 B.水平向左、2kQ/L2C.竖直向上、kQ/L2 D.竖直向下、kQ/4L2【答案】A【解析】【详解】在距离两个等量异种点电荷距离都等于L的点产生的电场强度大小相等，方向如图．

大小为E1＝E2＝k，则合场强为：E＝k，方向水平向右，故选A.8.下列关于电场强度两个表达式E＝F/q和E＝kQ/r2的叙述,正确的是（）A.E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量B.E＝kQ/r2是点电荷场强的决定式，Q是放入电场中的检验电荷的电荷量C.E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场D.从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝，式是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而是点电荷q1产生的电场在q2处的场强的大小【答案】CD【解析】【详解】E＝F/q是电场强度定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是试探电荷的电荷量，它适用于任何电场，选项A错误，C正确；E＝kQ/r2是点电荷场强的决定式，Q是形成电场的电荷的电荷量，选项B错误；从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝，式是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而是点电荷q1产生的电场在q2处的场强的大小，选项D正确；故选CD.9.图中的实线为点电荷的电场线，M、N两点在以点电荷为圆心的同一圆上，下列说法正确的是A.M处的电场强度比N处的大 B.M处的电场强度比N处的小C.M、N处的电场强度大小相等 D.M、N处的电场强度方向不同【答案】CD【解析】【详解】依据点电荷周围电场分布特点可知：以点电荷为圆心的同一圆上各点的电场强度大小相等，在如图所示的电场中，电场方向沿电场线指向圆心，因此方向不同，故AB错误，CD正确。故选CD。10.在真空中有一点电荷Q形成的电场中，离该点电荷距离为r的一点，引入一电量为q的检验电荷，所受电场力为F，则离该点电荷为r处的场强大小为A. B. C. D.【答案】AB【解析】【详解】根据电场强度定义得r处的场强大小为：E=，根据点电荷的场强公式得：E=，Q为场源电荷的电量，所以该点电荷为r处的场强的大小为：E=，或者E=，故选AB．点睛：点电荷周围的电场与试探电荷无关，只是用试探电荷所受的电场力与其所带电量的比值来量度；推导场强公式时，要注意区分哪个是检验电荷、哪个是试探电荷．11.下列几种电荷形成的电场中，电场线分布的大致图形正确的是A. B.C. D.【答案】BC【解析】【详解】正点电荷的电场线方向向外，负点电荷的电场线的方向向里．故A错误，B正确；等量异种点电荷的电场线从正电荷发出，到负电荷处为止，故C正确，D错误；故选BC．12.如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等距．先在a点固定一带正电的点电荷Q，测得b点场强大小为E．若再将另一点电荷q放在d点时，c点场强大小为．则d点放入电荷q后，b点的场强大小可能是（）A.B.C.D.【答案】AC【解析】【详解】在a点固定一带正电的点电荷Q，测得b点场强大小为：E=，解得：，Q在c点产生的场强为：EQ=，向右；q在b、c产生的场强分别为：、；

讨论：

a、如果q为正电荷，则c点场强为：，解得：q=Q；则b点场强为：；

b、如果q为负电荷，则c点场强为：，解得：q=Q，则b点场强为：故AC正确，BD错误；故选AC．【点睛】本题考查点电荷电场强度的叠加，关键是掌握点电荷的场强公式，并且分两种情况进行讨论，结合矢量叠加法则进行分析．二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13.用一根长为l的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为m，所带电荷量大小为q．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向成37°角（已知重力加速度为g，sin37°=0.6,cos37°=0.8，轻绳质量不计）．(1)小球带何种电荷；(2)求匀强电场的强度E的大小；【答案】（1）正（2）【解析】【详解】（1）小球平衡时受到绳子的拉力、重力和电场力，电场力与场强方向一致，可知小球带正电；（2）由平衡条件得：mgtan37°=qE解得：14.有一水平向右的匀强电场，场强E＝9.0×103N/C，在竖直平面内半径为0.1m的圆周上取如图所示最高点C，另在圆心O处放置电荷量为Q＝1.0×10－8C的带正电的点电荷．试求C处的场强．【答案】9×103N/C，方向与匀强电场方向成45°角斜向上【解析】【详解】点电荷在最高点C产生的场强大小为E1＝k，方向竖直向上．C处场强由水平向右的场强E和点电荷在C处产生的场强E1合成，根据矢量合成法则可得：EC＝＝9×103N/C设该场强与水平方向之间的夹角为θ，则有tanθ＝1，θ＝45°即该场强方向与匀强电场方向成45°角斜向上．点睛：由点电荷场强公式求出点电荷在C点的场强大小和方向，C处场强由水平向右的场强和点电荷在C处产生的场强合成，根据矢量合成法则可得场强的大小和方向．注意求矢量一定要求出方向．15.在如图所示的匀强电场中，一条绝缘细线的上端固定，下端栓一个大小可以忽略、质量为m的带电量为q的小球，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ=30°．（1）小球带电种类？（2）小球所受电场力大小（3）电场强度E大小．【答案】（1）小球带正电荷．（2）小球所受电场力大小为mg．（3）匀强电场的场强为．【解析】【详解】（1）细线向右偏转，说明小球所受的电场力方向右，场强也向右，说明小球带正电．（2）小球受力如图所示，根据平衡条件可知：电场力qE与重力mg的合力与细线的拉力T等值、方向反向，则力的合成图得知：电场力F=qE=mgtanθ=mgtan30°则得：F=mg（3）场强E====16.如图所示，、、三点为一直角三角形的三个顶点