第九章 3 电场 电场强度-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册作业与测评word（人教版2019）

3．电场　电场强度 典型考点一　电场、电场强度的理解与计算 1．关于电场及电场强度，下列叙述中正确的是(　　) A．电场只是一个理想模型，实际并不存在 B．只有电荷发生相互作用时才产生电场 C．在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度为E＝，取走q后，该点电场强度不为零 D．试探电荷所受静电力很大，该点电场强度一定很大 答案　C 解析　电场是客观存在的特殊物质，A错误；电荷周围存在电场，而不是在电荷发生相互作用时才产生电场，B错误；电场强度E是反映电场的力的性质的物理量，试探电荷是用来体现这一性质的“工具”，E＝中E的大小并不是由F、q来决定的，在电场中某一点放入一试探电荷q，若q越大，则F越大，而这一比值不变，C正确，D错误。 [名师点拨]　比值定义法在电场强度定义中的理解 (1)不同的试探电荷在电场中的同一点所受的静电力F是不同的(如图所示)，但该点的电场强度是确定不变的。 (2)电场强度的大小和方向只由电场本身的特性决定，与放入其中的试探电荷无关。不能认为E和F成正比，和试探电荷的电荷量q成反比。 (3)根据E＝测量电场强度时，相对于场源电荷，q的体积、电荷量必须足够小。若q的电荷量相对于场源电荷不是足够小，则q的存在会明显改变场源电荷的电场，从而使所测位置电场强度改变。 2.如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B点放置一个q1＝－2.0×10－8 C的试探电荷，测出其受到的静电力F1的大小为4.0×10－6 N，方向如图所示，则B点场强多大？如果换用一个q2＝4.0×10－7 C的试探电荷放在B点，其所受静电力多大？此时B点场强多大？ 答案　200 N/C　8.0×10－5 N　200 N/C 解析　由场强公式可得 EB＝＝ N/C＝200 N/C 因为q1是负电荷，所以场强方向与F1方向相反。 q2在B点所受静电力 F2＝q2EB＝4.0×10－7×200 N＝8.0×10－5 N 方向与场强方向相同，也就是与F1方向相反；此时B点场强大小仍为200 N/C，方向与F1相反。 典型考点二　点电荷的电场、电场强度的叠加 3．下列关于点电荷的电场强度公式E＝k的几种不同的理解，正确的是(　　) A．式中Q是指试探电荷的电荷量，r是指试探电荷与场源电荷的间距 B．当r→0时，E→∞；当r→∞时，E→0 C．点电荷Q产生的电场中，各点的电场强度方向一定是背向点电荷Q D．在点电荷Q的电场中，某点的电场强度大小与Q成正比，与r2成反比 答案　D 解析　式中Q是指场源电荷的电荷量，故A错误。当r→0时，点电荷的电场强度公式E＝k已经不适用，故B错误。点电荷Q产生的电场中，各点的电场强度方向与Q的电性有关，正点电荷产生的电场中，各点的电场强度方向是背向点电荷Q向外；负点电荷产生的电场中，各点的电场强度方向是指向点电荷Q向内，故C错误。在点电荷Q的电场中，根据电场强度公式E＝k，某点的电场强度大小与Q成正比，与r2成反比，故D正确。 [名师点拨]　E＝是由库仑定律及电场强度的定义式推导出的点电荷电场强度的决定式，遵循库仑定律成立的条件，即真空、静止、点电荷。而电场强度的定义式E＝在任何情况下都适用。 4.如图所示，A、B是以O点为圆心的一条直径的两个端点，将电荷量为＋Q的点电荷放置于O点时，B点的电场强度大小为E。若再将电荷量为－2Q的点电荷放置于A点，则B点处的电场强度(　　) A．大小为E，方向沿OB方向 B．大小为E，方向沿BO方向 C．大小为，方向沿BO方向 D．大小为，方向沿OB方向 答案　D 解析　设圆的半径为R，将电荷量为＋Q的点电荷放置于O点时，该点电荷在B点产生的电场强度大小为E，根据点电荷的电场强度公式有E＝，方向沿OB方向；若将电荷量为－2Q的点电荷放置于A点，该点电荷在B点产生的电场强度大小为E1＝＝，方向沿BO方向，则B点的电场强度为两点电荷在该点电场强度的矢量和，大小为EB＝E－E1＝，方向沿OB方向，故D正确。 5.如图所示，A、B、C为一直角三角形的三个顶点，∠B＝30°，现在A、B两点分别放置点电荷qA、qB，测得C点电场强度的方向与BA方向平行，则qA带________电，qA∶qB＝________。 答案　负　1∶8 解析　放在A点和B点的点电荷在C点产生的电场强度方向分别沿AC连线和BC连线，因C点电场强度方向与BA方向平行向左，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷在C点的电场强度方向只能如图所示，故qA带负电，qB带正电，且EB＝2EA，即＝，又由几何关系知＝2，所以qA∶qB＝1∶8。 典型考点三　电场线的特点及应用 6．下列关于电场线的几种说法中，正确的是(　　) A．沿电场线的方向，电场强度必定越来越小 B．在多个电荷产生的电场中，电场线是可以相交的 C．电场线是闭合