内容正文:
课时训练3 电场强度
基础夯实
1.当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时,测得该点的电场强度大小为E,若在同一点放入电荷量为q'=2q的负试探电荷时,测得该点的电场强度( )[来源:学科网ZXXK]
A.大小为2E,方向与原电场强度相同
B.大小为2E,方向与原电场强度相反
C.大小为E,方向与原电场强度相同
D.大小为E,方向与原电场强度相反
答案:C
解析:电场中某点的电场强度由电场本身性质决定,与试探电荷无关.
2.如图所示,P、Q为两个点电荷,P带正电、Q带负电.它们所带电荷量相等,设电荷量为q.二者相距为L,O为P、Q连线的中心,那么在P、Q连线上的各点( ) (导学号51120124)
A.O点的电场强度最大,大小为
B.O点的电场强度最大,大小为
C.O点的电场强度最小,大小为
D.O点的电场强度最小,大小为0
答案:C
解析:根据等量异种电荷电场的电场线分布特点可知,在P、Q连线上O点所在区域电场线分布最疏,故O点电场强度最小.电场强度是矢量,点O处电场强度应是由两个等量异种电荷独立地在O处产生电场强度的矢量和.等量异种电荷在其中点处产生的电场强度具有对称性,两点电荷在O处产生的场强大小均为,方向均由O指向Q点.故在O点的合电场强度大小为,方向由O指向Q点.
3.如图所示,在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时,测得A处的电场强度大小为E,方向与BC边平行沿B指向C.拿走C处的点电荷后,A处电场强度的情况将是( )
A.大小仍为E,方向由A指向B
B.大小变为,方向不变
C.大小仍为E,方向沿BA向外
D.无法确定
答案:C
解析:根据矢量合成法则可推理知,在B、C两处同时存在场电荷时,合电场电场强度方向沿平行BC的方向,说明B、C两处电荷在A处独立产生的电场强度大小相等,方向均与合电场强度成60°,根据矢量三角形可求出B、C在A处的电场强度大小均为E.当撤去C处场电荷时,只剩下B处场电荷,此时A处电场强度大小为E,方向沿BA方向.
4.下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A.公式E=只适用于真空中点电荷产生的电场
B.由公式E=可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比
C.在公式F=k中,k是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的电场强度大小,而不是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处电场强度的大小
D.由公式E=可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),电场强度E可达到无穷大
答案:C
解析:公式E=,适用于任何电场,A错;电场强度由电场本身决定,B错;E=是点电荷产生的电场中某点电场强度的计算式,当r→0时,该公式不适用,C对,D错.
5.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
答案:C
解析:根据E=可得:,选项C正确.
6.法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,以下说法正确的是( ) (导学号51120125)
A.a、b为异种电荷,a所带电荷量大于b所带电荷量
B.a、b为异种电荷,a所带电荷量小于b所带电荷量
C.a、b为同种电荷,a所带电荷量大于b所带电荷量
D.a、b为同种电荷,a所带电荷量小于b所带电荷量
答案:A
解析:由题图看出,电场线由一个点电荷发出到另一个点电荷终止,由此可知,a、b必为异种电荷,C、D选项错.由题图可知,电荷b处电场线比电荷a处电场线稀疏,所以Qa<Qb,则B选项错,A选项正确.
7.(多选)关于点电荷Q产生电场的电场强度,以下说法正确的有( )[来源:学&科&网]
A.在以点电荷Q为圆心的同一圆弧上两点电场强度一定相同
B.在点电荷Q周围同一电场线上两点电场强度一定相同
C.凡是与电荷Q的距离相等的位置处电场强度大小一定相等
D.若同一电荷在某点的电场力大,则该点处的电场强度一定大
答案:CD
解析:电场强度是描述电场力的性质的物理量,它是矢量.在以点电荷为圆心的同一圆弧上各点电场强度大小相等但方向不同,故不能说电场强度相同.在同一电场线上有两点电场强度方向相同但其大小不同,故电场强度也不同.
8.如图所示,质量m=2.0×10-3 kg的带电小球用绝缘细线竖直地悬挂于电场中,当小球的电荷量为q1=1.0×10-4 C时,悬线中的张力为T1=1.5×10-2 N,g取10 N/kg,则小球所在处的电场强度为多大?当小球带的电荷量为q2=-1.0×10-4 C时,悬线中的张力T2为多大?
答案:50 N/C 2.5×10-2 N
解析:小球的重力G=mg=2.0×10-2 N
由题意知,悬线处于竖直方向上,悬线拉力T1=1.5×10-2 N<