内容正文:
电场 电场强度基础练习卷
一、单选题
1.下列表示匀强电场的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.该电场线从正点电荷出发呈辐射状,是正点电荷产生的电场,故A错误;
B.该电场线指向负点电荷呈汇聚状,是负点电荷产生的电场,故B错误;
C.该电场线由正电荷出发终止于负电荷,电场线分布不均匀,是等量异种点电荷产生的电场,故C错误;
D.电场线平行且等间距,符合匀强电场的电场线特点,是匀强电场,故D正确。
故选D。
2.关于电荷和电场,下列说法正确的是( )
A.点电荷是带电荷量很小的带电体
B.元电荷是指电子,电荷量等于电子的电荷量
C.电荷在电场中某点所受静电力的方向就是该点电场强度的方向
D.电荷周围一定存在电场
【答案】D
【详解】A.点电荷是理想化模型,强调带电体的尺寸可忽略,而非电荷量小(如宏观带电体在远距离时可视为点电荷,电荷量可能很大),故A错误。
B.元电荷是电荷量的最小单位(),电子是带有一个元电荷的粒子,但元电荷本身不是电子,故B错误。
C.电场强度方向定义为正电荷所受静电力的方向;负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反,故该说法不准确(未区分电荷正负),故C错误。
D.根据电场定义,任何电荷均在其周围产生电场,故D正确。
故选D。
3.一个检验电荷在电场中某点受到的静电力为,该点的电场强度为。关于该点场强与、的关系,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】AB.电场强度由电场本身决定,与、无关,故AB错误;
CD.根据电场强度的定义式可知,由于该点的电场强度为定值,故与成正比,即图像为过原点的倾斜直线,故C错误,D正确。
故选D。
4.将一电荷量为+q的检验电荷放在电场中的某点,受到的电场力为F。若将放在该点的+q换成-2q的检验电荷,则该点的电场强度( )
A.方向与放+q时相反
B.方向与放+q时相同
C.大小减小为原来的
D.大小增大为原来的2倍
【答案】B
【详解】电场强度是电场本身的属性,由电场的源电荷分布决定,与检验电荷无关。若将放在该点的+q换成-2q的检验电荷,电场强度在该点的大小和方向保持不变。
故选 B。
5.有关电场强度的理解,下述说法正确的是( )
A.由可知,电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力F成正比
B.由可知,在离点电荷很近的地方,r接近于零,电场强度为无穷大
C.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
D.电场中某点场强大小由试探电荷决定
【答案】C
【详解】A.电场强度是由电场本身决定的,与放入的电荷所受的电场力无关,A错误;
B.公式适用于点电荷,在离点电荷很近的地方,接近于零,则公式不再适用,B错误;
C.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,选项C正确;
D.电场中某点场强的大小由场源电荷和该点位置决定,与试探电荷无关,D错误。
故选C。
6.电场线是法拉第为连接抽象数学与物理现实搭建的奇妙桥梁,而物理学的魅力,正藏在对自然图景的深度想象与科学建模之中。如图所示,A、B、C、D是某电场中的四个点,其中电场强度最大的点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【答案】B
【详解】电场线的疏密表示电场强度的大小,所以B点的电场强度最大。
故选B。
7.如图所示,真空中有一静止的正点电荷Q,在其电场中的P点放一个电荷量为q的试探电荷,试探电荷受到电场力大小为F。下列说法正确的是( )
A.P点电场强度大小
B.若将试探电荷移走,P点电场强度为零
C.P点电场强度的方向沿虚线指向
D.改变试探电荷的电性,P点电场强度的方向改变
【答案】A
【详解】A.根据电场强度的定义式,知P点的电场强度大小为,A正确。
BD.电场强度由场源电荷Q决定,与试探电荷q无关,移走试探电荷后或者改变试探电荷的电性,P点的电场强度大小和方向均不变,故BD错误。
C.正点电荷的电场方向是背离正电荷的,所以P点电场强度方向沿虚线向右,C错误。
故选A。
8.真空中两点电荷、形成的电场的部分电场线如图所示,点为、连线的中点,电场线关于过点且垂直连线的虚线对称。下列说法正确的是( )
A.、带等量的正电荷
B.带等量的负电荷
C.带不等量的正电荷
D.带不等量的负电荷
【答案】A
【详解】电场线起始于正电荷(或无穷远),终止于负电荷(或无穷远)。本题图中电场线箭头向外,从、出发指向外侧,说明、都带正电。
题干说明电场分布关于过点的虚线对称,说明、的电荷量相等,即二者带等量正电荷,符合等量正点电荷的电场线分布特征。
故选A。
9.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下从A点由静止开始沿电场线运动到B点,其图像如图所示,则此电场的电场线分布可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】带负电的微粒在电场力的作用下由A点运动到B点,根据题中图像可知,微粒做加速度逐渐增大的加速运动,其所受电场力越来越大,电场强度越来越大,电场线分布越来越密,带负电的微粒所受电场力的方向与电场强度的方向相反。
故选D。
10.下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.A图中,A、B两点电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B.B图中,A、B两点电场强度的方向相同,但大小不等,故B错误;
C.C图中是匀强电场,则A、B两点电场强度大小、方向相同,故C正确;
D.D图中,A、B两点电场强度大小、方向均不相同,故D错误。
故选C。
二、多选题
11.将金属圆环接地后,把点电荷P放置在金属圆环附近,点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示,a、b、c、d均为电场中的点,下列说法正确的是( )
A.a点的电场强度大于b点的电场强度
B.c点的电场强度小于d点的电场强度
C.点电荷P带正电
D.若将一带正电的试探电荷从d点由静止释放,电荷将沿着电场线运动到c点
【答案】BC
【详解】AB.根据电场线的疏密程度可知a点的电场强度小于b点的电场强度,c点的电场强度小于d点的电场强度,故A错误,B正确;
C.电场线由点电荷P发出,所以P带正电,故C正确;
D.由于图中电场线不是直线,所以试探电荷运动过程中所受电场力方向会时刻变化,试探电荷将做曲线运动,其所受电场力将指向轨迹的凹侧,且沿电场线切线方向,所以试探电荷不可能沿着电场线运动到c点,故D错误。
故选BC。
12.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中关于a、b两点电场强度大小、方向的描述正确的是( )
A.甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
B.乙图中两等量异种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、方向相同
C.丙图中两等量同种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
D.丁图中非匀强电场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
【答案】BC
【详解】A.甲图是点电荷的电场,a、b与点电荷的距离相等,根据点电荷电场强度的公式可知,二者电场强度大小相等。但电场强度的方向是电场线的切线方向,所以a、b两点电场强度的方向并非相反,故A错误;
B.乙图是两等量异种点电荷的电场,其连线中垂线上的电场强度方向均垂直中垂线指向负电荷一侧,a、b与连线等距,因此电场强度大小相等、方向相同,故B正确;
C.丙图是两等量正电荷的电场,中垂线上电场强度的方向均沿中垂线向外,所以连线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;
D.丁图是非匀强电场,电场线的疏密表示电场强度的大小,b点电场线更密,故b点的电场强度大于点的电场强度。由于a、b两点电场线的切线方向并非相反,所以a、b两点电场强度的方向并非相反,故D错误。
故选BC。
13.下列说法中正确的是( )
A.由库仑定律可知,时,
B.由电场强度可知,电场强度与电荷量成反比
C.由点电荷场强公式可知,一定时,电荷量越大,场强越大
D.油滴所带的电荷量可能是
【答案】CD
【详解】A.库仑定律只适用于真空中、静止的、点电荷,当时,带电体不能看作点电荷,库仑定律不成立,故时,不正确,故A错误;
B. 是电场强度的定义式,电场强度是由电场本身决定的,与试探电荷的电量q以及所受的电场力F无关,故B错误;
C.是点电荷场强决定公式,故一定时,电荷量越大,场强越大,故C正确;
D.元电荷电量为,带电体所带电荷量只能是元电荷电量的整数倍
因为,所以油滴所带的电荷量可能是,D正确。
故选CD。
14.如图所示,P、Q是电荷量相等的两个点电荷,O为P、Q连线的中点,c、d是P、Q连线延长线上的两点,a、b是P、Q中垂线上的两点,a与b关于O点对称,c与d 关于O点对称。则( )
A.若P、Q为同种电荷,则a与b点电场强度相同,c与d点电场强度相同
B.若P、Q为同种电荷,则a与b点电场强度不同,c与d点电场强度不同
C.若P、Q为异种电荷,则a与b点电场强度相同,c与d点电场强度相同
D.若P、Q为异种电荷,则a与b点电场强度不同,c与d点电场强度不同
【答案】BC
【详解】AB.若P、Q为同种电荷,则由对称性可知,a与b点电场强度大小相同,方向相反,c与d点电场强度大小相同,方向相反,A错误,B正确;
CD.若P、Q为异种电荷,根据等量异种电荷的电场分布可知,a与b点电场强度大小方向都相同,c与d点电场强度大小方向都相同,C正确,D错误。
故选BC。
15.如图所示正方体ABCD-A1B1C1D1,在A1和C1处放置电荷量分别为+q、-q的点电荷。下列两点电场强度大小相等的是( )
A.、两点 B.、两点
C.、两点 D.、两点
【答案】AB
【详解】A.由等量异种电荷的电场分布可知,A、C两点场强大小相同,方向不同,A正确;
B.B、D两点在等量异种电荷连线的中垂面上,结合对称性可知,BD两点的场强大小和方向都相同,B正确;
C.A、B1两点场强大小和方向均不同,则场强不同,C错误;
D.C、D1两点场强大小和方向均不同,则场强不同,D错误。
故选AB。
三、解答题
16.如图所示,金属板所带电荷量为+Q,质量为m的金属小球所带电荷量为+q,当小球静止后,悬挂小球的绝缘轻质细线与竖直方向间的夹角为α,小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上,且距离为L。重力加速度为g,静电力常量为k。求:
(1)小球所受静电力的大小;
(2)金属板在小球处产生的电场强度;
(3)小球在O点处产生的电场强度。
【答案】(1)
(2),方向水平向右
(3),方向水平向左
【详解】(1)小球受到静电力F、绳子拉力T及自身重力mg而平衡,由平衡条件可知
(2)金属板在小球处产生的电场强度
方向水平向右
(3)小球在O点处产生的电场强度
方向水平向左
17.如图所示,纸面内a、b、c三点构成的三角形,ab与ac互相垂直,ac=L,∠c=60°。电荷量分别为-q、+4q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,e点在b、c两点连线上,且ae与be互相垂直,静电力常量为k,求∶
(1)e点电场强度的大小;
(2)c点电场强度的大小和方向;
(3)a、d两点的间距。
【答案】(1)
(2),与ca边的夹角为,斜向左下方
(3)
【详解】(1)由几何关系得
在e点产生的电场强度分别为
互相垂直,由矢量的合成,e点的电场强度
联立,解得
(2)由几何关系得
在c点产生的电场强度分别为
的夹角为,由矢量的合成,c点的电场强度
与ca边的夹角为,斜向左下方。
(3)设a、d两点间的距离为x,则b、d两点间的距离为,-q在d点产生的电场强度为
在d点产生的电场强度为
由可得
解得
18.如图所示,有一边长为的等边三角形abc,a、b两点分别固定着点电荷甲和乙。已知甲的电荷量,乙的电荷量,静电力常量。求:
(1)甲、乙两点电荷之间的库仑力大小;
(2)c点的电场强度大小和方向。
【答案】(1)
(2);方向平行于ab向右
【详解】(1)由库仑定律
解得
(2)点电荷甲在c点产生的电场强度
点电荷乙在c点产生的电场强度
合电场强度
方向平行于ab向右
19.真空中有两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上,∠ABC=30°,如图所示,已知A点电场强度的方向垂直AB向下,试分析q1、q2的带电性质以及q1、q2的电荷量大小间的关系。
【答案】带正电、带负电,
【详解】根据题意,A点的电场强度垂直向下,如图所示
由电场强度的叠加原理可知带正电、带负电;
根据点电荷场强公式有,
根据电场强度的叠加原理可知
解得
20.某匀强电场的电场线如图所示,A、B是电场中的两点,电荷量的正点电荷,放在A点时受到的电场力大小。问:
(1)该匀强电场的电场强度大小是多少?
(2)若把另一个电荷量的负点电荷,放在电场中的B点,则它受到电场力的大小多少?方向如何?
【答案】(1),方向向右
(2),方向向左
【详解】(1)根据电场强度公式
得,方向向右。
(2)根据电场强度公式
得,方向向左。
答案第10页,共12页
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电场 电场强度基础练习卷
一、单选题
1.下列表示匀强电场的是( )
A. B.
C. D.
2.关于电荷和电场,下列说法正确的是( )
A.点电荷是带电荷量很小的带电体
B.元电荷是指电子,电荷量等于电子的电荷量
C.电荷在电场中某点所受静电力的方向就是该点电场强度的方向
D.电荷周围一定存在电场
3.一个检验电荷在电场中某点受到的静电力为,该点的电场强度为。关于该点场强与、的关系,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
4.将一电荷量为+q的检验电荷放在电场中的某点,受到的电场力为F。若将放在该点的+q换成-2q的检验电荷,则该点的电场强度( )
A.方向与放+q时相反
B.方向与放+q时相同
C.大小减小为原来的
D.大小增大为原来的2倍
5.有关电场强度的理解,下述说法正确的是( )
A.由可知,电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力F成正比
B.由可知,在离点电荷很近的地方,r接近于零,电场强度为无穷大
C.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
D.电场中某点场强大小由试探电荷决定
6.电场线是法拉第为连接抽象数学与物理现实搭建的奇妙桥梁,而物理学的魅力,正藏在对自然图景的深度想象与科学建模之中。如图所示,A、B、C、D是某电场中的四个点,其中电场强度最大的点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
7.如图所示,真空中有一静止的正点电荷Q,在其电场中的P点放一个电荷量为q的试探电荷,试探电荷受到电场力大小为F。下列说法正确的是( )
A.P点电场强度大小
B.若将试探电荷移走,P点电场强度为零
C.P点电场强度的方向沿虚线指向
D.改变试探电荷的电性,P点电场强度的方向改变
8.真空中两点电荷、形成的电场的部分电场线如图所示,点为、连线的中点,电场线关于过点且垂直连线的虚线对称。下列说法正确的是( )
A.、带等量的正电荷
B.带等量的负电荷
C.带不等量的正电荷
D.带不等量的负电荷
9.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下从A点由静止开始沿电场线运动到B点,其图像如图所示,则此电场的电场线分布可能是( )
A. B.
C. D.
10.下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
11.将金属圆环接地后,把点电荷P放置在金属圆环附近,点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示,a、b、c、d均为电场中的点,下列说法正确的是( )
A.a点的电场强度大于b点的电场强度
B.c点的电场强度小于d点的电场强度
C.点电荷P带正电
D.若将一带正电的试探电荷从d点由静止释放,电荷将沿着电场线运动到c点
12.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中关于a、b两点电场强度大小、方向的描述正确的是( )
A.甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
B.乙图中两等量异种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、方向相同
C.丙图中两等量同种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
D.丁图中非匀强电场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相反
13.下列说法中正确的是( )
A.由库仑定律可知,时,
B.由电场强度可知,电场强度与电荷量成反比
C.由点电荷场强公式可知,一定时,电荷量越大,场强越大
D.油滴所带的电荷量可能是
14.如图所示,P、Q是电荷量相等的两个点电荷,O为P、Q连线的中点,c、d是P、Q连线延长线上的两点,a、b是P、Q中垂线上的两点,a与b关于O点对称,c与d 关于O点对称。则( )
A.若P、Q为同种电荷,则a与b点电场强度相同,c与d点电场强度相同
B.若P、Q为同种电荷,则a与b点电场强度不同,c与d点电场强度不同
C.若P、Q为异种电荷,则a与b点电场强度相同,c与d点电场强度相同
D.若P、Q为异种电荷,则a与b点电场强度不同,c与d点电场强度不同
15.如图所示正方体ABCD-A1B1C1D1,在A1和C1处放置电荷量分别为+q、-q的点电荷。下列两点电场强度大小相等的是( )
A.、两点 B.、两点
C.、两点 D.、两点
三、解答题
16.如图所示,金属板所带电荷量为+Q,质量为m的金属小球所带电荷量为+q,当小球静止后,悬挂小球的绝缘轻质细线与竖直方向间的夹角为α,小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上,且距离为L。重力加速度为g,静电力常量为k。求:
(1)小球所受静电力的大小;
(2)金属板在小球处产生的电场强度;
(3)小球在O点处产生的电场强度。
17.如图所示,纸面内a、b、c三点构成的三角形,ab与ac互相垂直,ac=L,∠c=60°。电荷量分别为-q、+4q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,e点在b、c两点连线上,且ae与be互相垂直,静电力常量为k,求∶
(1)e点电场强度的大小;
(2)c点电场强度的大小和方向;
(3)a、d两点的间距。
18.如图所示,有一边长为的等边三角形abc,a、b两点分别固定着点电荷甲和乙。已知甲的电荷量,乙的电荷量,静电力常量。求:
(1)甲、乙两点电荷之间的库仑力大小;
(2)c点的电场强度大小和方向。
19.真空中有两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上,∠ABC=30°,如图所示,已知A点电场强度的方向垂直AB向下,试分析q1、q2的带电性质以及q1、q2的电荷量大小间的关系。
20.某匀强电场的电场线如图所示,A、B是电场中的两点,电荷量的正点电荷,放在A点时受到的电场力大小。问:
(1)该匀强电场的电场强度大小是多少?
(2)若把另一个电荷量的负点电荷,放在电场中的B点,则它受到电场力的大小多少?方向如何?
答案第10页,共12页
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