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课时跟踪检测(四)电场强度电场强度的叠加
A级——学考达标
1.(2023·安徽宿州检测)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.(2023·辽宁营口检测)(多选)有关电场强度,下列说法正确的是( )
A.由E=可知,电场强度E跟放入电场的试探电荷q所受的静电力成正比
B.E=是用比值法来定义电场强度的
C.由E=可知,在离点电荷很近,r接近于零时,电场强度无穷大
D.电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关
解析:选BD 电场强度与试探电荷无关,故A错误;电场中某位置的电场力与试探电荷的电荷量成正比,故用比值法定义电场强度,故B正确;该表达式为点电荷电场强度的决定式,r接近于零时,不能将带电体视为点电荷,表达式不成立,故C错误;电场强度由场源电荷决定,与是否存在试探电荷无关,故D正确。
3.关于静电力和电场强度,以下说法正确的是( )
A.一点电荷分别处于电场中的A、B两点,该电荷受到的静电力更大的地方,场强也更大
B.在负点电荷激发的电场中,越靠近点电荷的地方,场强越小
C.在电场强度的定义式E=中,q是指产生电场的电荷
D.一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受静电力相同
解析:选A 根据静电力公式F=qE,对于同一点电荷,在电场中受到的静电力更大的地方,场强也更大,A正确;场强的大小和场强的方向无关,越靠近负点电荷的地方,场强越大,B错误;电场强度定义式中的q指的不是产生电场的电荷,而是电场中受到静电力的电荷,C错误;一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受静电力大小相同、方向不同,D错误。
4.如图所示,A、B、C三点的连线构成一个等腰直角三角形,∠A是直角。在B点放置一个电荷量为+Q的点电荷,测得A点的电场强度大小为E。若保留B点的电荷,在C点放置一个电荷量为-Q的点电荷,则A点的电场强度大小等于( )
A.0 B.E
C.E D.2E
解析:选C 正点电荷Q在A点产生的电场强度为E,沿BA方向,负点电荷Q在A点产生的电场强度也为E,方向沿AC方向,根据电场强度的叠加原理,可知E合==E,故选C。
5.如图甲所示,x轴上有一固定的场源点电荷(未画出)及a、b两点,在a点放入带正电的试探电荷,规定静电力的正方向沿x轴正向,得到试探电荷受到的静电力F随其电荷量q变化的图像如图乙中的a图线所示,将该试探电荷放到b点可得图乙中的b图线。关于场源点电荷的说法正确的是( )
A.带正电,位于a、b两点之间
B.带负电,位于a、b两点之间
C.带正电,位于a点左边
D.带负电,位于b点右边
解析:选B 由题图乙可知,图线的斜率表示电场强度,试探电荷在a、b两点的电场强度方向相反,所以场源点电荷位于a、b两点之间。又因为试探电荷带正电且在a点处静电力沿x轴正向,所以场源点电荷带负电,故选B。
6.(2023·河南郑州检测)把一个试探电荷q放在某点电荷Q产生的电场中的a点,测得它所受的静电力为F;再把该试探电荷q放在电场中的b点,测得它所受的静电力为3F;在电场中另有一点c,c点处于a点和点电荷Q的中点。则a、b、c三点电场强度之比为( )
A.1∶3∶4 B.3∶1∶12
C.1∶3∶2 D.1∶9∶4
解析:选A 根据点电荷场强公式可知,a点的场强为Ea==,b点的场强为Eb=,c点的场强为Ec==,则a、b、c三点电场强度之比为1∶3∶4。故选A。
7.内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示,岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点,O点为正方形中心,A、B为两边中点,关于这四个离子形成的电场,下列说法正确的是( )
A.A点电场强度为零
B.O点电场强度不为零
C.A、B两点的电场强度相同
D.A点电场强度方向指向下方的氯离子
解析:选D 两等量正离子在O点的合场强为0,两等量负离子在O点的合场强为0,则四个离子在O点的合场强为0,B错误;把左侧正负离子看成等量异种电荷,右侧正负离子看成等量异种电荷,根据等量异种电荷电场分布特点可知,左侧正负离子在A点的合场强指向下方的氯离子,右侧正负离子在A点的合场强指向上方的钠离子,但左侧正负离子在A点的合场强大于右侧正负离子在A点的合场强,故A点电场强度方向指向下方的氯离子,同理可