人教版高中物理选修3-1第一章第三节电场强度同步习题(附详解答案).docx.pdf

鼎尚 高中物理学习材料 （鼎尚 *整理制作） 第一章第三节电场强度同步习题（附详解答案） 1.真空中距点电荷(电量为 Q)为 r 的 A 点处，放一个带电量为q(q? Q)的点电荷， q 受到 的电场力大小为F，则 A 点的场强为 () AF/QBF/q Ck q r 2D kQ r 2 答案： BD 2关于电场线的说法，正确的是 () A电场线的方向，就是电荷受力的方向 B正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 D静电场的电场线不可能是闭合的 答案： CD 3在如图所示的4 种电场中， A、B 两点电场强度相同的是 () 答案： C 解析： 电场强度是矢量，即有大小又有方向 4把质量为M 的正点电荷放在电场中无初速度释放，不计重力，则以下说法正确的是 () A点电荷的轨迹一定和电场线重合 B点电荷的速度方向总是与它所在处的电场线方向一致 C点电荷的加速度方向总是与所在处的电场线的切线方向重合 D点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动 鼎尚 答案： C 解析：本题考查了电场线、电场强度的方向及电场力的方向三者之间的关系及物体做曲 线运动的条件 仅当电场线为直线、电荷的初速度为零或者初速度方向和场强方向在一直线 上，且只受电场力时，电荷的运动轨迹才和电场线重合，A 错点电荷的速度方向不一定与 所在处的电场线方向一致，如电场线为曲线时，B 错由牛顿第二定律知，加速度方向与合 外力方向一致， 而该点电荷在电场中受电场力方向与电场线的切线方向重合，C 对点电荷 受电场力作用， 由于电场不一定是匀强电场，其合力不一定为恒力，故不一定做抛物线运动， D 错 5以下关于电场和电场线的说法中正确的是 () A电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅在空间相交，也能相切 B在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线的区域内的点场强为零 C同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大 D电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在 答案： CD 解析： 电场是客观存在的，但电场线是假想的，用以形象描述电场，电场线的疏密表示 了电场强度的相对大小 6(2009 ·福建仙游现代中学高二检测)在电场中P 点放一个电荷量为4×10 9C 的点电 荷，它受到的电场力为2×10 4N，则 P 点的场强为 _N/C. 把放在 P 点的点电荷的电 荷量减为2×10 9C，则 P 点的场强为 _N/C. 把该点的点电荷移走， P 点的场强又为 _N/C. 答案： 5.0× 104；5.0×104； 5.0×104 解析： E F q 2×10 4N 4×10 9C 5.0×10 4N/C 7如图所示，用绝缘细线拴一个质量为m 的小球，小球在竖直向下的场强为E 的匀强 电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带_电荷，所带电荷量为_ 答案： 负 mg E 解析： 小球受三个力：重力、拉力、电场力，因小球做匀速圆周运动，其合外力总指向 圆心，所以应满足Eqmg，即重力与电场力相互抵消，相当于只受绳子的拉力作用 8质量为m，带电荷量为q 的尘埃，在地面附近处于悬浮状态，不计空气浮力，求 该处的电场强度E 的大小和方向 答案： mg/q 方向竖直向下 解析： 尘埃受到两个力重力mg，竖直向下；电场力FqE，因为处于悬浮状态，也 就是平衡状态，那么，电场力必定竖直向上，且F mg.故该处的电场强度的大小为 EF q mg q 又因为尘埃带负电，电场力的方向跟电场强度的方向相反，所以， 电场强度的方向应竖 直向下 9一粒子质量为m，带电量为 Q，以初速度v 与水平方向成45° 角射向空间一匀强电 场区域，粒子恰做直线运动，求这个匀强电场的最小场强的大小，并说明方向 答案： 2mg 2q 垂直 v 斜向上方 鼎尚 解析：粒子进入电场区域后只受重力和电场力两个力作用而做直线运动，知其合力必与 v 在一直线上由图及力的分解知识可知，最小的电场力 qEmgsin45 °，所以 E 最小 mg q sin45 ° 2mg 2q 方向垂直 v 斜向上方 . 1.如图所示是电场中某点的电场强度E 与放在该点处的检验电荷q及所受电场力F 之间 的函数关系图象，其中正确的是 () 答案： AD 解析： 电场强度 E 应由场源电荷和该点的空间位置决定，与试探电荷q 无关，故选项 A 正确；当电场强度确定时，电场力FqEq，故选项 D 亦正确 2(2009 ·宣城市高二检测)如图所示，质量为m，带正电的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑， 当滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为 () A继续匀速下滑 B将加速下滑 C减速下滑 D上述三种情况都有可能发生 答案： A 3 (2009 ·福建仙游现代中学高二检测)如图所示， A、 B 为两个固定的等量的同种正电荷， 在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C，现给电荷C 一个垂直于连线的初速 度 v0，若不计电荷C 所受的重力，则关于电荷C 运动过程中的速度和加速度情况，下列说 法正确的是 () 鼎尚 A加速度始终增大 B加速度先增大后减小 C速度始终增大，最后趋于无穷大 D速度始终增大，最后趋于某有限值 答案： BD 解析： 由电场的叠加，AB 中垂线上由C 向上场强为先增后减，故电荷C 所受电场力向 上先增后减，所以C 的加速度先增后减，但速度始终增大，可知BD 正确 4如下图 (a)中 AB 是一个点电荷电场中的电场线，图(b)则是放在电场线上a、b 处的 检验电荷的电量与所受电场力间的函数图线，由此可以判定 () A场源是正电荷，位于A 点 B场源是正电荷，位于B 点 C场源是负电荷，位于A 点 D场源是负电荷，位于B 点 答案： AC 解析： 比值 F/q 表示电场强度，根据Fq 图线，可知EaEb.由点电荷电场强度表达式 EKQ r 2可知， rarb.即无论是正电荷场源还是负电荷场源，均应在A 点故正确选项为AC. 5(2009 ·连云港高二检测)A、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力 作用下以一定初速度从A 点沿电场线运动到B 点，其速度 时间图象如图所示则这一电 场可能是 () 答案： A 6如图所示， A、B、C 三点为一直角三角形的三个顶点，B30° ，现在 A、B 两点 放置两点电荷qA、qB，测得C 点场强的方向与AB 平行 (见下图 )，则qA带_电， qAqB_. 答案： 负电； 解析： 放在 A 点和 B 点的点电荷在C 处产生的场强方向在AC 和 BC 的连线上，因C 点场强方向与BA 方向平行， 故放在 A 点的点电荷和放在B 点的点电荷产生的场强方向只能 鼎尚 如图所示，由CA 和由 BC，故 qA带负电， qB带正电，且EB2EA，即 k qB BC 2 2k qA AC 2， 又由几何关系知BC 2AC ，所以 qA qB 7如图所示，已知A、B 两带电小球相距3cm，QA1.0×10 10C 均用细绝缘线悬挂， 在水平方向匀强电场中保持静止，悬线呈竖直方向， 则匀强电场的电场强度大小为_， 方向 _ 答案： 103N/C ；向左 解析： 小球 A 带正电，小球B 带电未知，两小球均处于平衡状态，每个小球在水平方 向所受合外力为零如果两球均带正电，两球之间的库仑力方向相反，而所受电场的作用力 方向相同，有一个小球不能停在图中所示的位置由此可知小球B 一定带负电 B 球所受匀强电场的作用力方向一定向右，而电场强度的方向一定向左 则： kQ AQB r 2 QBE EkQ A r 2 9×10 9×1010 (0.03) 2 N/C10 3N/C 即：电场强度大小为103N/C，方向向左 8如图所示，在竖直向上的匀强电场中有三个小球A、B、C，用不伸长的绝缘丝线相 连挂于 O 点，质量分别为5m、3m 和 2m，其中只有B 球带电 Q，电场强度为E.现将 AO 线烧断，在烧断瞬间，A 球的加速度为_，A、B 间线的张力为 _，B、C 间线 的张力为 _ 答案： aAQE 8mg， TAB 5 8QE， TBC0 解析： AO 线断瞬间，若不考虑A、B、C 间绳的弹力，则B 球向下加速度大于A 与 C 球，故 AB 间连线有弹力，而BC 间连线无弹力 以 AB 整体为对象，有QE8mg8maA，得 aA QE 8mg， 以 A 为对象，得TAB5maA5mg5 8QE. 9电荷量为q1× 10 4C 的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方 向且方向始终不变的电场，电场强度E 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间 t 的关系 如图所示若重力加速度g 取 10m/s 2，求： (1)物块的质量m； (2)物块与水平面之间的动摩擦因数 . 答案： (1)1kg(2)0.2 解析： 鼎尚 (1)由图可知，前2s 物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1mg ma， 2s 后物体做匀速直线运动，由力的平衡条件有qE2mg . 联立解得 q(E1E2)ma. 由图可得 E13×10 4N/C ，E 22×10 4N/C ， a1m/s2， 代入数据可得m1kg. (2) qE2/mg 2×10 4N/C×1×10 4C 1kg×10N/kg 0.2.