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课时跟踪检测(四)电场与电场强度
A级——学考达标
1.(2023·福州仓山区检测)我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱,因为对于电荷量不同的试探电荷,即使是在电场的同一点,所受的静电力也不同。那么我们是用什么方法来定义电场强度的( )
A.假设法 B.类比法
C.控制变量法 D.比值定义法
解析:选D 研究发现,不同的电荷在电场中同一点所受静电力不同,而静电力大小与试探电荷电荷量的比值保持不变,用此比值来定义电场强度大小,以正电荷在该点受力方向为该点电场强度方向,用的是比值定义法。故选D。
2.关于电场力和电场强度,下列说法正确的是( )
A.一点电荷分别处于电场中的不同位置处两点,点电荷受到的电场力大,则该处场强小
B.在电场中某点如果没有试探电荷,则电场力为零,但电场强度不一定为零
C.电场中某点场强为零,但试探电荷在该点受到的电场力不为零
D.一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力相同
解析:选B 一点电荷分别处于电场中的不同位置处两点,根据场强的定义式E=,可知电荷受到的电场力大,则场强大,故A错误;在电场中某点没有试探电荷时,电场力为零,但电场强度不一定为零,电场强度与试探电荷无关,由电场本身决定,故B正确;电场中某点场强为零,由电场力公式F=qE,可知试探电荷在该点受到的电场力也一定为零,故C错误;一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力大小相等,但方向不同,所以电场力不同,故D错误。
3.a、b两个点电荷在电场中受到的电场力Fa、Fb的方向如图所示,由图可以判断( )
A.a、b都带正电
B.a、b都带负电
C.a带正电、b带负电
D.a带负电、b带正电
解析:选D 正电荷所受的电场力与场强的方向相同,负电荷所受的电场力与场强方向相反,而场强方向沿电场线的切线方向,可知a带负电,b带正电。
4.在带电荷量为+Q的金属球的电场中,为测量球附近某点的电场强度E,现在该点放置一带电荷量为+的点电荷,点电荷受力为F,则该点的电场强度( )
A.E= B.E>
C.E< D.=
解析:选B 试探电荷会引起金属球上电荷的重新分布。同种电荷相互排斥,使得金属球上的电荷远离放置的点电荷,导致此时的电场强度降低。此时的场强为E′==,故原来该点的电场强度应大于该值。B正确。
5.(2023·漳州三校联考)点电荷甲、乙分别固定在A、B两点,当把试探电荷引入A、B连线之间的某处C时,该试探电荷所受的电场力为零,由此可知甲、乙两点电荷( )
A.一定都是正电荷
B.一定是异种电荷
C.一定都是负电荷
D.在C处的合场强必然为零
解析:选D 两个电荷如果是同种电荷,则两电荷之间某点场强为零,如果是非等量的异种电荷,会在带电量小的电荷的外侧的某点场强为零,因此甲乙两点电荷可以都是正电荷也可以都是负电荷,不可以是异种电荷,A、B、C错误;由电场强度的定义式E=可知,电场力为零,即此处合场强为零,D正确。
6.(2023·福建古田调研)如图,电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点,受到的静电力为F。若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷,则A点的电场强度E为( )
A.,方向与F相反 B.,方向与F相反
C.,方向与F相同 D.,方向与F相同
解析:选C 由题可知电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点,受到的静电力为F,则该点的电场强度大小为E=,方向与正电荷受力方向相同,即与F的方向相同;而电场强度本身是反映电场性质的物理量,只由电场本身决定,与试探电荷无关,所以不会因为试探电荷的改变而改变。故选C。
7.下面四幅图均表示两个点电荷在真空中的空间分布情况。甲、乙两图中的电荷是等量异种点电荷;丙、丁两图中的电荷是等量同种点电荷;O点均表示两个点电荷连线的中点;a和b两点关于O点对称。那么a、b两点的电场强度相同的是( )
A.甲、乙 B.丙、丁
C.甲、丙 D.乙、丁
解析:选A 根据等量点电荷的电场线分布图可知,甲、乙两图中,a和b两点场强大小相同,且方向相同;丙、丁两图中,a和b两点场强大小相同,方向相反,故A正确,B、C、D错误。
8.(多选)一电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的vt图像如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列图中的( )
解析:选CD 根据vt图像可知电荷的加速度逐渐增大,即电荷所受电场力逐渐增大,又根据电场线越密集电场强度越大可知,从A到B电场线逐渐密集,由于题干没说明是带正电还是负电,故电荷所受电场力方向与电场强度方向可能相同、可能相反,综上所述可知,A、B错误,C、D正确。
9.把一个电荷量为q=-10-6 C的试探电荷,依次放在正点电荷Q周围的A、B两处,如图所