电场原理及应用测试题集及答案

电场原理及应用测试题集及答案一、单选题（每题2分，共10题）1.电场强度的定义是（）。A.电场力与电荷量的比值B.电场力与试探电荷的比值C.电势差与距离的比值D.电荷量与电场力的比值2.在点电荷Q的电场中，距离Q为r的某点，电场强度大小为E。若将电荷量减半，该点的电场强度大小变为（）。A.E/2B.EC.2ED.E²3.两个等量异种点电荷连线中点处的电场强度方向（）。A.指向正电荷B.指向负电荷C.零D.无法确定4.电势差是描述电场性质的物理量，其定义是（）。A.电荷在电场中移动时做的功B.电荷所具有的能量C.电场力与电荷量的比值D.电场力做功与电荷量的比值5.在匀强电场中，一个电荷从A点移动到B点，电势能增加，则电场力做功情况是（）。A.正功B.负功C.零功D.无法确定二、多选题（每题3分，共5题）6.关于电场线，下列说法正确的有（）。A.电场线是描述电场方向和强弱的曲线B.电场线起于正电荷，终于负电荷C.电场线可以相交D.电场线密集处电场强度大7.在静电场中，以下说法正确的有（）。A.电势越高的点，电荷在该点的电势能越大B.电势为零的点是任意选取的C.沿电场线方向电势一定降低D.电势差与零势面的选取无关8.匀强电场中，一个带电粒子做匀速直线运动，则（）。A.粒子所受合外力为零B.粒子的电势能不变C.粒子的电势差为零D.粒子的电荷量不变9.电容器的电容大小取决于（）。A.极板间的电压B.极板面积C.极板间的距离D.极板间的介质10.电容器在电路中的作用有（）。A.储存电荷B.等效为短路C.隔直通交D.增强电路的阻抗三、判断题（每题1分，共10题）11.电场强度是矢量，电势是标量。（）12.在点电荷Q的电场中，距离Q越近，电场强度越大。（）13.电势差是绝对量，与零势面的选取无关。（）14.匀强电场中，电势差与距离成正比。（）15.电容器充电时，极板上的电荷量不断增加。（）16.电场线是闭合曲线。（）17.在静电场中，电势能越大的点，电场强度越大。（）18.带电粒子在电场中运动时，电势能可以转化为动能。（）19.电容器的电容单位是法拉（F）。（）20.真空中点电荷Q1和Q2，若Q1=Q2，则它们在空间某点的电场强度大小相等。（）四、填空题（每题2分，共5题）21.电场中某点的电场强度方向规定为_________的方向。22.电势差的单位是_________，符号为_________。23.一个带电量为+2μC的电荷在电场中某点受到的电场力为4N，则该点的电场强度大小为_________V/m。24.电容器的电容公式为_________，其中C表示_________，Q表示_________，U表示_________。25.在匀强电场中，一个电荷从A点移动到B点，电场力做功为W，电荷量减小为原来的一半，则电场力做功变为_________。五、计算题（每题10分，共3题）26.两个点电荷Q1=+4μC和Q2=-6μC，分别位于x轴上的x=0和x=3m处。求x=2m处的电场强度大小和方向。27.一个平行板电容器，极板面积为S=100cm²，极板间距离d=0.5cm，极板间充满相对介电常数为εr=4的介质。求该电容器的电容。28.一个带电量为+3μC的电荷在电场中从A点移动到B点，电势能减少了6×10⁻⁵J。若A点的电势φA=50V，求B点的电势φB及电势差UAB。答案及解析一、单选题1.A解析：电场强度的定义式为E=F/q，其中F为电场力，q为试探电荷量。2.B解析：点电荷的电场强度公式为E=kQ/r²，电场强度与电荷量成正比，减半后E也减半。3.B解析：等量异种点电荷连线中点处，两个电荷产生的电场强度大小相等、方向相反，但沿连线方向抵消，垂直方向叠加，指向负电荷。4.D解析：电势差的定义式为U=W/q，即电场力做功与电荷量的比值。5.B解析：电势能增加意味着电场力做负功。二、多选题6.A、B、D解析：电场线描述电场方向和强弱，起于正电荷，终于负电荷，疏密表示强度，不能相交。7.A、B、C解析：电势越高，电势能越大；电势为零是任意选取的；沿电场线方向电势降低；电势差与零势面无关。8.A、B、D解析：匀速直线运动说明合外力为零，电势能不变，电荷量不变。9.B、C、D解析：电容公式为C=εrS/4πkd，与极板面积、距离和介质有关，与电压无关。10.A、C、D解析：电容器储存电荷，隔直通交，增强阻抗。三、判断题11.正确12.正确13.正确14.正确15.正确16.错误17.错误18.正确19.正确20.正确四、填空题21.正电荷受力22.伏特（V），U23.2×10⁶24.C=Q/U，电容，电荷量，电压25.W/2五、计算题26.解：Q1在x=2m处产生的电场强度为：E1=kQ1/r²=(9×10⁹×4×10⁻⁶)/(2²)=9×10³N/C，方向向右。Q2在x=2m处产生的电场强度为：E2=kQ2/r²=(9×10⁹×6×10⁻⁶)/(1²)=5.4×10⁴N/C，方向向左。合电场强度为：E=E2-E1=5.4×10⁴-9×10³=4.5×10⁴N/C，方向向左。27.解：C=εrS/4πkd=4×8.85×10⁻¹²×100×10⁻⁴/(4×3.14×0.5×10⁻²)=2.8×10⁻⁹F=2.8nF。28