内容正文:
3.电场 电场强度
[对应素能提升训练第5页]
1.在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电荷量为+3q的试探电荷,此时测得该点的电场强度( )
A.大小为3E,方向和E相反
B.大小为E,方向和E相同
C.大小为3E,方向和E相同
D.大小为E,方向和E相反
解析 电场强度是描述电场的强弱和方向的物理量,大小等于试探电荷所受的电场力F与试探电荷所带的电荷量q的比值,由电场本身决定,故与试探电荷的有无、电性、电荷量的大小无关;故在该点放入电荷量为-q的试探电荷时电场强度为E,改放电荷量为+3q的试探电荷时电场强度大小仍为E,方向和E相同,故B正确,A、C、D错误。
答案 B
2.(多选)以下关于电场和电场线的说法正确的是( )
A.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹
B.在电场中,凡是有电场线通过的点,场强不为零,不画电场线的区域内的点,场强为零
C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大
D.电场线是人们假想的,用以形象表示电场强度的大小和方向,客观上并不存在
解析 电场线是为了方便描述电场强度的大小及方向而引进的假想线,它一般不与电荷的运动轨迹重合,没画电场线的区域也有电场,场强不为零,A、B错误,D正确,在同一电场中、电场线密集的地方电场强度大,电荷受的电场力也较大,C正确。
答案 CD
3.一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F,这一点的电场强度为E,在下图中能正确反映E、F、q三者关系的是( )
解析 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的试探电荷及其所受电场力无关,A、B错误;试探电荷在该点受到的电场力F=Eq,F正比于q,C错误,D正确。
答案 D
4.如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成30°角,a、b两点跟O点的距离分别为ra、rb,则关于a、b两点场强大小Ea、Eb的关系,以下结论正确的是( )
A.Ea=Eb B.Ea=Eb
C.Ea=Eb D.Ea=3Eb
解析 由题图可知,rb=ra,再由E=可知,==3,D正确。
答案 D
5.如图所示,a、b是电场中的两个点,Ea、Eb分别表示a、b两点的电场强度,可以确定( )
A.Ea=Eb
B.Ea<Eb
C.a、b两点电场强度的方向相同
D.a、b两点电场强度的方向相反
解析 电场线的疏密反映电场强度的大小,由图可知,a点电场线较b点密集,可知Ea>Eb,A、B错误;电场线的切线方向是电场强度的方向,则a、b两点电场强度的方向相同,C正确,D错误。
答案 C
6.如图所示,正电荷Q放在一匀强电场中,在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c三点,将检验电荷q放在a点,它受到的电场力正好为零,则匀强电场的电场强度大小和方向如何?b、c两点的电场强度大小和方向如何?
解析 点电荷Q周围空间的电场是由两个电场叠加而成的。
根据题意可知,Q在a点的电场强度和匀强电场的电场强度大小相等,方向相反,
所以匀强电场的电场强度大小为E=,方向向右。
在b点,两个电场的电场强度方向相同,
合成可得Eb=,方向向右。
在c点,两个电场的电场强度相互垂直,
合成可得Ec=,方向指向右上方,与ab连线成45°角。
答案 ,方向向右 ,方向向右 ,方向指向右上方,与ab连线成45°角
7.(多选)下列说法正确的是( )
A.公式E=是电场强度的比值定义式,适用于一切电场
B.电场强度定义式E=为我们提供了一种计算静电力的方法,即F=Eq
C.根据E=k,点电荷电场强度与场源电荷Q成正比,与距离r的平方成反比
D.等量异种电荷的连线上,中点的电场强度为零
解析 电场强度的定义式E=,适用于一切电场,所以A正确。电场强度定义式E=,变形为F=Eq,即可求解静电力,所以B正确。从公式E=可以知道,点电荷电场强度与场源电荷Q成正比,与距离r的平方成反比,所以C正确。等量异种电荷的连线上,中点的电场强度不为零,只有等量同种电荷中点的电场强度才为零,故D错误。
答案 ABC
8.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点,其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是( )
A.甲图中与点电荷等距的a、b两点
B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D.丁图中非匀强电场中的a、b两点
解析 甲图中与点电荷等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向不相反,故A错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的电场强度大小相等、方向相同,故B错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,电