内容正文:
课后提升练(三) 电场与电场强度
[对应学生用书P139]
1.(2022·海南三亚华侨学校高一期中)关于电场强度与电场线的说法,正确的是( )
A.电场线越密的地方,电场强度越小
B.电场线越密的地方,电场强度越大
C.沿电场线的方向,电场强度逐渐减小
D.沿电场线的方向,电场强度逐渐增大
B 解析:在电场中引入假想的电场线用以直观形象的描述电场的强弱和方向,用电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线越密,场强越大;电场线越疏,场强越小;用电场线切线方向来表示电场强度的方向,故选B。
2.(2021·上海高二学业考试)A为已知电场中的一固定点,在A点放一电荷量为q的电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则( )
A.若在A点换上电量为“-q”的电荷,A点的场强方向发生变化
B.若在A点换上电量为“2q”的电荷,A点的场强将变为2E
C.若在A点移去电荷“q”,A点的场强变为零
D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
D 解析:电场强度E=是通过比值定义法得出的,其大小及方向与试探电荷无关,故放入任何电荷时电场强度的方向、大小均不变,故选D。
3.(2021·广东高一学业考试)关于静电场的电场线,下列说法正确的是( )
A.电场线是闭合的
B.电场线是客观存在的
C.电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹
D.电场线上各点的切线方向与该点的电场强度方向一致
D 解析:电场线始于正电荷(无穷远),终于负电荷(无穷远),不是闭合曲线,A错误;电场是客观存在的,但电场线是为了形象描述电场而虚拟出来的,B错误;带电粒子的运动轨迹与电场线不一定重合,如带电粒子在匀强电场中的类平抛运动,C错误;电场线上各点的切线方向与该点的电场强度方向一致,D正确。
4.(2021·江苏高二学业考试)如图所示,一水平向右的电场线上,有A、B两点,则关于A、B两点说法正确的是( )
A.电场方向相同 B.电场方向相反
C.Ea一定大于Eb D.Ea一定小于Eb
A 解析:A、B两点的场强方向均水平向右,方向相同,A正确,B错误;一条电场线不能确定疏密,则无法比较两点的场强大小,C、D错误。
5.(2022·河北元氏第四中学高一期中)将电荷量为-2×10-6 C的小球放在电场中的M点,小球受到的电场力大小为8×10-4 N,方向水平向左,则M点的电场强度大小和方向为( )
A.8×102 N/C,方向水平向左
B.4×102 N/C,方向水平向左
C.1.6×102 N/C,方向水平向右
D.4×102 N/C,方向水平向右
D 解析:M点的电场强度大小E==4×102 N/C,电场强度方向与正电荷所受的电场力方向相同,与负电荷所受的电场力方向相反,因为小球带负电荷,所以电场强度方向水平向右,故选D。
6.(2021·北京人大附中高一期中)如图所示电场中某区域的电场线图,电场中三点A、B、C的电场强度分别为EA、EB、EC,关于EA、EB、EC大小的判断正确的是( )
A.EA>EB>EC B.EA=EB=EC
C.EA<EB<EC D.EB>EA>EC
A 解析:电场线的疏密表示场强的大小,因A点电场线最密集,C点最稀疏,可知A点场强最大,即EA>EB>EC,故选A。
7.(2022·广东实验中学高二期中)某电场的电场线如图所示,则某点电荷在A点和B点所受电场力的大小关系是( )
A.FA>FB,方向相同 B.FA>FB,方向相反
C.FA=FB,方向相同 D.FA<FB,方向相反
A 解析:电场线的疏密表示场强的大小,A处电场线较密,场强较大,根据F=qE,则有FA>FB,A点和B点在一条直线电场线上,所以点电荷在两点的电场力的方向相同,故选A。
8.(2022·吉林长春实验中学高一期末)若正电荷q在电场中由P向Q做加速运动且加速度越来越大,则可以判定它所在的电场一定是图中的( )
C 解析:正电荷q在电场中由P向Q做加速运动,电场力方向与速度相同,与电场强度方向也相同,可知电场强度方向由P→Q;根据牛顿第二定律得知,加速度与电场强度成正比,电荷的加速度增大,场强增大,电场线越来越密,故C正确,A、B、D错误。
9.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是( )
A.甲图中与点电荷等距的a、b两点
B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D.丁图中非匀强电场中的a、b两点
C 解析:甲图中与点电荷等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向不相反,故A错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的电场强度大小相等、方向相同,故B错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,电场强度大小相等,方向相反,故C正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b点的电场强度大于a点的电场强度,故D错误。
10.(多选)(2022·湖南长沙高一期末)如图所示,O是等量异种点电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D也关于O对称。则( )
A.B、C两点场强大小相等,方向相反
B.A、D两点场强大小和方向都相同
C.B、O、C三点比较,O点场强最大
D.E、O、F三点比较,O点场强最大
BD 解析:等量异种电荷的电场线分布如图所示,根据对称性看出,B、C两处电场线疏密程度相同,则B、C两点场强大小相同,这两点场强的方向均由B→C,方向相同,故A错误;根据对称性看出,A、D两处电场线疏密程度相同,则A、D两点场强大小相同,由图看出,A、D两点场强方向相同,故B正确;图中B、O、C三点比较,B、C两点电场线疏密程度比O点密集,则O点场强最弱,故C错误;由图看出,E、O、F三点中,E、F两点电场线疏密程度比O点稀疏,O点场强最强,故D正确。
11.(2022·辽宁建平实验中学高一期末)如图所示,将一质量m=0.2 g的带负电荷的小球A用绝缘线挂起来,用电荷量qB=4.0×10-8 C的小球B靠近A,当A球静止时悬线与竖直方向成45°角,此时两球位于同一水平面上,相距r=30 cm。重力加速度g取10 m/s2。静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,求:
(1)B球受到的库仑力大小。
(2)A球所带电荷量。
(3)此时B球在A球平衡处产生的电场强度的大小。
答案:(1)2×10-3 N (2)5×10-7 C (3)4×103 N/C
解析:(1)对A球进行受力分析,如图所示,设A球受到B球的库仑力为F,则有
F=mg tan 45°=2×10-3 N,
由牛顿第三定律知B球受到的库仑力的大小为
F′=F=2×10-3 N。
(2)由库仑定律
F=k,
解得qA=5×10-7 C。
(3)B球在A球平衡处产生的电场强度
E==4×103 N/C。
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