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课时跟踪检测(五) 点电荷的电场 匀强电场
A级——学考达标
1.对于由点电荷产生的电场,下列说法中正确的是( )
A.电场强度的定义式仍成立,即E=,式中的q就是产生电场的点电荷
B.在真空中电场强度的表达式为E=,式中的Q就是产生电场的点电荷
C.在真空中电场强度的表达式为E=,式中的Q是试探电荷
D.以上说法都不对
解析:选B E=是电场强度的定义式,适用于任何电场,式中q为试探电荷而非场源电荷,故A错误;而E=k为点电荷Q产生的电场强度的决定式,式中Q为场源电荷,故B正确,C、D错误。
2.真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为( )
A.3∶1 B.1∶3
C.9∶1 D.1∶9
解析:选C 由点电荷电场的场强公式有:E=k∝,故有=2=2=9∶1,C项正确,A、B、D项错误。
3.如图所示,真空中A、B两点到点电荷+Q的距离相等,则这两点的电场强度的关系是( )
A.大小相等,方向相同
B.大小相等,方向不同
C.大小不等,方向相同
D.大小不等,方向不同
解析:选B 由点电荷电场的电场强度公式E=k可知,由于A、B两点到场源电荷的距离相等,所以A、B两点的电场强度大小相等,A点的电场强度方向为沿A点与场源电荷的连线背离场源电荷,B点的电场强度方向为沿B点与场源电荷的连线背离场源电荷,所以A、B两点的电场强度方向不同,故B正确。
4.如图所示,两个点电荷分别固定在A、B两处,A处点电荷带正电、电荷量为+Q1(Q1>0),B处点电荷带负电、电荷量为-3Q1,A、B两点连线上C点到A、B两点的距离关系为BC=3AC,则下列说法正确的是( )
A.在直线AB上A点左侧的某处有一点电场强度为零
B.在直线AB上B点右侧的某处有一点电场强度为零
C.C点的电场强度为零
D.A、B两点连线的中点为连线上电场强度最大的点
解析:选A 因B带负电,A带正电,且B的电荷量大于A的电荷量,则根据场强叠加原理可知,场强为零的点必在A点左侧,选项A正确,B错误;因为A、B两电荷在C点的场强方向均向右,可知C点的电场强度不为零,选项C错误;根据点电荷的电场分布规律可知,越靠近两点电荷的位置场强越大,可知A、B两点连线的中点不是连线上电场强度最大的点,选项D错误。
5.如图所示,正方形ABCD的边长为L,对角线的交点为O。在A、C两点固定两个电荷量均为Q的正点电荷,在B点固定另外一个点电荷,已知D点的合电场强度为0,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A.B点固定的点电荷可能是正点电荷
B.B点固定的点电荷的电荷量为-Q
C.O点的电场强度大小为
D.O点的电场强度大小为
解析:选D A、C两点电荷在D点的合场强方向从B指向D,D点的合电场强度为0,则B点固定的点电荷是负点电荷,故A错误;A、C两点电荷在D点的场强大小分别为EA=,EC=,A、C两点电荷在D点的合场强大小为EAC=,B点固定的点电荷在D点的场强与A、C两点电荷在D点的合场强大小相等,方向相反,有EB==,则B点固定的点电荷的电荷量为QB=-2Q,故B错误;A、C两点电荷在O点的场强相互抵消,故O点的场强大小等于B点的负点电荷在O点产生的场强,即EO==,故C错误,D正确。
6.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中,已知静电力常量为k,若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( )
A. B.
C. D.
解析:选B 以c球为研究对象,除受另外a、b两个小球的库仑力外还受匀强电场的静电力,如图所示,c球处于平衡状态,据共点力平衡条件可知F静=2kcos 30°,F静=Eqc,得E=,故选B。
7.(多选)如图所示,足够大的绝缘粗糙薄板水平固定放置,薄板上、下两侧的A、B两点固定有两个点电荷,其中A处点电荷的电荷量为+Q,B处点电荷的电荷量为-Q,A、B两点连线与薄板垂直,且垂足O为A、B连线的中点。将一轻质细绳一端固定在O点,另一端连接一带电小球,小球恰能在薄板平面上以速度v0绕O点做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.小球带正电
B.薄板对小球的弹力竖直向上
C.小球运动过程中,小球所在位置的电场强度相同
D.小球运动过程中所受电场力始终不变
解析:选CD 依题意,小球恰能做匀速圆周运动,所以小球必定不受滑动摩擦力作用,则小球必定不受薄板的弹力作用,故B错误;根据等量异种点电荷的电场分布特点可知,薄板处的电场强度方向竖直向下,小球竖直方向受力平衡,所以电场力必定竖直向上,大小等于小球的重力,则小球带负电,故A错误;小球运动过程中所受电场力始终不变