2018学年教科版高二物理选修3-1第一章《静电场》电场强度（基础篇）

电场强度一、选择题：1、把质量为M的正点电荷放在电场中无初速释放，不计重力，则以下说法正确的是（）A．点电荷的运动轨迹一定和电场线重合B．点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致C．点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合D．点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动2、关于电场，下列说法中正确的是（）C．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各处的场强均相同D．电场中某点场强的方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向3、在如图所示的四种典型电场的情况中，指出其中哪种电场中a、b两点的电场强度相同（）A．平行板电容器带电时，极板间除边缘附近外的任意两点a、bB．两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点O等距的任意两点a、bC．离点电荷等距的任意两点a、bD．两个等量同号点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O等距的任意两点a、b5、把质量为m的点电荷q在电场中释放，在它运动过程中，如果不计重力，只考虑电场力。下列说法中正确的是（）A．点电荷运动轨迹必和电场线重合B．若电场线是直线，则点电荷运动轨迹必和电场线重合C．点电荷的速度方向必定和点所在的电场线的切线方向一致D．点电荷的加速度方向必定和点所在的电场线的切线方向在一直线上6、图中AB是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负检验电荷时，它沿直线向B点处运动，对此现象下列判断正确的是（）（不计电荷重力）A．电荷向B作匀加速运动B．电荷向B作加速度越来越小的运动C．电荷向B作加速度越来越大的运动D．电荷向B作加速运动，加速度的变化情况不能确定7、在匀强电场中，有一质量为m、带电荷量为q的带电小球静止在O点，然后从O点自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，那么关于匀强电场的场强大小，下列说法中正确的是（）8、如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下偏离B球x的地方静止平衡，此时A球受到绳的拉力为FT；现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距B球为x/2处平衡，则A球受到绳的拉力为（）A．FT B．2FTC．4FT D．8FT9、如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，相互绝缘且质量均为2kg，A带正电，电荷量为0.1C，B不带电．开始处于静止状态，若突然加沿竖直方向的匀强电场，此瞬间A对B的压力大小变为15N．g=10m/s2，则（）A．电场强度为50N/CB．电场强度为100N/CC．电场强度为150N/CD．电场强度为200N/C10、如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β>α.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（）A．a球的质量比b球的大B．a、b两球同时落地C．a球的电荷量比b球的大D．a、b两球飞行的水平距离相等二、解答题：1、有两个带电小球，电量分别为＋Q和＋9Q，在真空中相距0.4m．如果引进第三个带电小球，正好使三个小球都处于平衡状态，第三个小球带的是哪种电荷?应放在什么地方?电量是Q的几倍?2、匀强电场中一个质量m的小球，带的电量为q，在竖直的平面受到重力和电场力而平衡，求：（1）匀强电场的电场强度?（2）如果电场强度突然加倍，小球的加速度为多大?3、在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电量分别为+2q和－q，两小球用长为l的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，如图所示，重力加速度为g，求细线对悬点O的作用力.【答案与解析】一、选择题：1、C解析：本题考查了电场线、电场强度的方向及电场力的方向三者之间的关系及物体做曲线运动的条件.仅当电场线为直线、电荷的初速度为零或者初速度方向和场强方向在一直线上，且只受电场力时，电荷的运动轨迹才和电场线重合，A错.如果电场线为曲线，点电荷的速度方向不一定与所在处的电场线方向一致，B错.由牛顿第二定律知加速度方向与合外力方向一致，而该点电荷在电场中受电场力方向与电场线的切线方向重合，C对.点电荷受电场力作用，由于电场不一定是匀强电场，其合力不一定为恒力，故不一定做抛物线运动，D错.2、B因场强是矢量，两个矢量相同，必须是大小和方向均相同.C选项中，半径为r的球面上各点的场强大小相同而方向不同，C选项错.因电场中某点场强方向规定为正电荷在该点的受力方向.若为负电荷，则受力方向与场强方向相反，D选项错.3、AB解析：解析：电场强度是矢量，不仅有大小还有方向。电场强度的方向沿着电场线的切线方向。所以CD错。4、BCD5、D解析：点电荷运动的轨迹不一定与电场线重合。只有当电场线是直线，而且点电荷没有初速度或初速度与电场线共线时，运动轨迹才与电场线重合，A错。若电场线是直线，则点电荷不一定与电场线重合，还与电场线的初速度方向有关。B错。点电荷的速度方向始终沿着轨迹的切线方向，由于轨迹不一定与电场线重合，所以其速度方向不一定与所在的电场线的切线相同。C错。6、D解析：从静止释放的负电荷向B运动，说明它受电场力指向B，负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知此电场线的指向应从B→A.这就有两个可能性：一是B处有正点电荷为场源，则越靠近B处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；二是A处有负点电荷为场源，则越远离A时场强越小，负检验电荷受到的电场力越来越小，加速度应越来越小，故本题应选D为答案.7、C8、D解析：对A球受力分析如右图所示，F斥和FT的合力F与mg等大反向，由几何知识知，F、FT、F斥组成的力的矢量三角形与几何△OAB相似，所以：当A、B间距变为X/2时：解以上两式得FT′＝8FT，故选D.9、B解析：物体B开始时平衡，A对其的压力等于A的重力，为20N，加上电场后瞬间A对B的压力大小变为15N，而弹簧的弹力和重力不变，故合力为5N，向上，根据牛顿第二定律，有：再对物体A受力分析，设电场力为F（向上），根据牛顿第二定律，有：故电场力向上，为10N，故场强为：10、AB二、解答题：解析：小球应带负电，放在两个带正电小球连线之间，且靠近+Q一侧.设距+Q的距离为x，第三个小球带电量为q，由平衡关系可得：解析：（1）小球在竖直的平面受到重力和电场力而平衡，所以有mg=qE（2）当电场强度突然加倍，小球受到的合力F=2qEmg=mg=ma所以小球的加速度a=g，方向竖直向上3、T=2mg+Eq解析：用整体法.选两个小球为一系统，则两小球间的库仑力及中间绳对两小球的拉力均为内力，系