课时测评4 电场 电场强度-【金版新学案】2024-2025学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019）

课时测评4　电场　电场强度 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－11题，每题4分，共44分) 1.关于电场强度，下列说法正确的是(　　 ) A．电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力 B．电场中某点电场强度的方向就是该点所放电荷受到的电场力方向 C．电场强度的定义式为E＝，这个定义式只适用于点电荷的电场 D．由E＝k知，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处电场强度均相同 答案：A 解析：根据公式E＝可知电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力，故A正确；电场中某点电场强度的方向就是该点所放正电荷受到的电场力方向，故B错误；E＝是电场强度的定义式，适用于一切电场，故C错误；由公式E＝k可知，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处电场强度大小相等，但方向不同，故D错误。 2．在静电场中的某一固定点P处放置一个电荷量为q的试探电荷，其所受静电力为F，P点的电场强度为E。则关于P点的电场强度，下列说法中正确的是(　　 ) A．移去该试探电荷q，P点的电场强度变为零 B．移去该试探电荷q，P点的电场强度不改变 C．将试探电荷换为2q，P点的电场强度将变为2E D．将试探电荷换为－q，P点的电场强度E的方向发生改变 答案：B 解析：电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，移去试探电荷q，或将试探电荷换为2q和－q，P点的电场强度不变，B正确，A、C、D错误。 3．(2024·贵州遵义市高二上学期期末)真空中固定一带正电的点电荷M，距点电荷一定距离处，由静止释放一带正电的试探电荷N，运动过程中N的位移为x(释放处为初位置)，N到M的距离为l，N所受静电力为F，M在N的位置处产生的电场强度为E。下列图像正确的是(　　 ) 答案：A 解析：设点电荷M的电荷量为Q，试探电荷N的电荷量为q，根据库仑定律可知，静电力的大小与两电荷之间的距离有关，故试探电荷N所受静电力为F＝k，即F­图像是一条过原点的倾斜直线，故A正确，B错误；根据点电荷场强的定义可知，点电荷场强的大小与该位置与场源电荷的距离有关，故M在N的位置处产生的电场强度为E＝k，即E­图像是一条过原点的倾斜直线，故C、D错误。 4．a和b是点电荷产生的电场中的两点，如图所示，a点电场强度Ea与a、b连线夹角为60°，b点电场强度Eb与a、b连线夹角为30°，关于此电场，下列分析正确的是(　　) A．这是一个正点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝1∶ B．这是一个正点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝3∶1 C．这是一个负点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝∶1 D．这是一个负点电荷产生的电场，Ea∶Eb＝3∶1 答案：D 解析：设点电荷的电荷量为Q，将Ea、Eb延长相交，交点即为点电荷Q的位置，如图所示，由图可知电场方向指向场源电荷，所以这是一个负点电荷产生的电场，故A、B错误；设a、b两点到Q的距离分别为ra和rb，由几何知识得ra∶rb＝1∶，由E＝k可得Ea＝3Eb，即Ea∶Eb＝3∶1，故C错误，D正确。 5．(2024·广东部分名校高二上学期期末)如图所示，A、B是两个电荷量分别为Q、－2Q的点电荷，距离为L，其连线中点为O。静电力常量为k。O点处的电场强度大小为(　　 ) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．12k B．8k C．4k D．k 答案：A 解析：根据点电荷产生的电场公式及矢量的叠加可知E＝＋＝12k，故选A。 6．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三个点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点的点电荷移至P点，则O点电场强度的大小变为E2。则E1与E2之比为(　　) A．1∶2 B．2∶1 C．2∶ D．4∶ 答案：B 解析：两个点电荷分别在M点和N点时，每个点电荷在O点产生的电场强度大小相等、方向相同，所以EM＋EN＝E1，可得EM＝EN＝。将N点处的点电荷移至P点时，假设M点处的电荷为正电荷，则O点的电场强度如图所示，M点和P点处的点电荷在O点产生的电场强度的大小仍为，夹角为120°，所以O点的电场强度E2＝EM＝，即＝，故B正确。 7．如图所示，A、B是同一条电场线上的两点，这两点电场强度的关系是(　　 ) A．EA>EB，方向相同 B．EA>EB，方向不同 C．EA<EB，方向相同 D．EA<EB，方向不同 答案：B 解析：根据题图可知，A点电场线比B点电场线密集，根据电场线的疏密表示电场强度大小可知EA＞EB，电场线的切线方向表示电场强度的方向，则A、B电场强度的方向不同，故B正确，A、C、D错误。 8．(多选)如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示a、b两点的场强大小，则(　　 ) A．a、b两点场强方向相同 B．电场线从a指向b，所以Ea＞Eb C．电场线是直线，所以Ea＝Eb D．不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb大小关系不能确定 答案：AD 解析：由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，所以a、b两点场强方向相同，故A正确；电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，无法根据电场线的疏密比较电场强度的大小，则Ea和Eb的大小关系不能确定，故D正确，B、C错误。 9．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 答案：B 解析：F­q图像中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。 10．如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直，则(　　 ) A.A点的场强大小为 B．B点的场强大小为E－k C．D点的场强大小不可能为零 D．A、C两点的场强相同 答案：A 解析：正点电荷Q在A点的电场强度大小E′＝，而匀强电场在A点的电场强度大小为E，因方向相互垂直，根据矢量的合成法则，可得A点的场强大小为 ，故A正确；正点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此B点的场强大小为E＋，故B错误；点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反，当＝E时，D点的电场强度大小为零，故C错误；根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向可知，A、C两点的电场强度大小相等，但方向不同，故D错误。 11．(多选)(2024·广西北海市高二上学期期末)如图所示，纸面内a、b、c三点构成直角三角形，ab与ac互相垂直，ab＝4L，∠c＝53°。带电量分别为－9q、＋25q的点电荷分别固定放置在a、b两点，d点在a、b两点的连线上，且两个点电荷分别在d点产生的电场强度大小相等，静电力常量为k，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，下列说法正确的是(　　) A．d点的电场强度为0 B．b点的点电荷在c点产生的电场强度大小为 C．a、d两点的间距为 D．c点的电场强度大小为 答案：BC 解析：－9q、＋25q在d点产生的电场强度都由b指向a，则d点的电场强度由b指向a，不为0，A错误；由几何关系得ac＝3L，bc＝5L，b点的点电荷在c点产生的电场强度大小为Ebc＝＝，B正确；设a、d两点间的距离为x，则b、d两点间的距离为4L－x，a点的点电荷在d点产生的电场强度为Ead＝－，b点的点电荷在d点产生的电场强度为Ebd＝，由题意知＝，解得x＝，C正确；a点的点电荷在c点产生的电场强度为Eac＝＝，结合Ebc＝，可知Eac与Ebc大小相等，若Eac与Ebc的夹角为120°，则c点的电场强度为，由几何关系可知Eac与Ebc的夹角为127°，则c点的电场强度不等于，D错误。 12．(16分)如图所示，真空中存在电场强度大小为E，方向水平向右的匀强电场，A、B两点分别固定着等量异种点电荷＋Q和－Q。O是线段AB的中点，C是线段AB垂直平分线上的一点，且∠CAB＝60°。已知O点的合场强大小为3E，求： (1)正电荷在O点产生的电场强度； (2)负电荷在C点产生的电场强度； (3)C点的合电场强度。 答案：(1)E，方向水平向右　(2)，方向由C指向B　(3)E，方向水平向右 解析：(1)设正电荷在O点产生的电场强度大小为E′，其方向水平向右，则负电荷在O点产生的场强大小也为E′，方向水平向右，则3E＝2E′＋E 可得E′＝E。 (2)设AO距离为L，则E＝k 根据几何关系知BC＝2BO＝2L 所以，负电荷在C点产生的电场强度为EB＝k＝k＝E，方向由C指向B。 (3)正电荷在C点产生的场强大小EA＝EB＝E 对于C点，画出电场强度的图示如图所示 EA与EB大小相等，夹角为120°，所以，二者在C点产生的合场强为EAB＝E，故EC＝E＋EAB＝E，方向水平向右。 学科网（北京）股份有限公司 $$