9.3电场 电场强度 课后训练（含答案）高中物理人教版（2019）必修第三册

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1、9.3电场 电场强度课后训练提升一、选择题(第14题为单选题,第56题为多选题)1.在电场中的某点放一个试探电荷,其电荷量为q,受到的电场力为F,则该点的电场强度为E=Fq,下列说法正确的是()A.若移去试探电荷,则该点的电场强度为0B.若试探电荷的电荷量变为4q,则该点的电场强度变为4EC.若放置到该点的试探电荷变为-2q,则场中该点的电场强度大小不变,但方向相反D.若放置到该点的试探电荷变为-2q,则场中该点的电场强度大小、方向均不变答案：D解析：电场中某点电场强度的大小和方向由电场本身决定,与放入该点的试探电荷无关,与在该点是否放试探电荷无关,选项D正确。2.在电场中某点,当放入正电荷时

2、受到的电场力方向向右;当放入负电荷时受到的电场力方向向左,则下列说法正确的是()A.当放入正电荷时,该点电场强度方向向右;当放入负电荷时,该点电场强度方向向左B.该点电场强度方向一定向右C.该点电场强度方向一定向左D.该点电场强度方向可能向右,也可能向左答案：B解析：电场中某一点的电场方向取决于电场本身,其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致,与负电荷的受力方向相反,故选项B正确。3.真空中有一匀强电场,电场中有一质量为0.01 g,电荷量为-110-8 C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,g取10 m/s2,则()A.电场强度的方向水平向左B.电场强度的方向竖直向上C.电场强度的大小是51

3、04 N/CD.电场强度的大小是1104 N/C答案：D解析：由题知,尘埃在匀强电场中沿水平方向向右做匀速直线运动,受到的电场力与重力平衡,电场力方向竖直向上,而尘埃带负电,所以电场强度方向竖直向下,根据平衡条件得mg=qE,得E=mgq=0.0110-310110-8 N/C=1104 N/C,故选项D正确。4.如图所示,真空中一条直线上有四点A、B、C、D,lAB=lBC=lCD,只在A点放一电荷量为+Q的点电荷时,B点电场强度为E,若又将等量异种的点电荷-Q放在D点,则()A.B点电场强度为34E,方向水平向右B.B点电场强度为54E,方向水平向左C.BC线段的中点电场强度为零D.B、C

4、两点的电场强度相同答案：D解析：只在A点放正电荷时,B点的电场强度为E=kQr2,又将等量异种的点电荷-Q放在D点后,B点电场强度为EB=kQr2+kQ(2r)2=5kQ4r2=54E,方向水平向右,故选项A、B错误;BC线段的中点电场强度E=kQr22+kQr220,故选项C错误;C点电场强度为EC=kQ(2r)2+kQr2=5kQ4r2=54E,方向水平向右,与B点的电场强度相同,故选项D正确。5.如图所示,将带电粒子从电场中的A点无初速度地释放,不计重力的作用,则下列说法正确的是()A.带电粒子一定做加速直线运动B.带电粒子的动能一定逐渐增大C.带电粒子的加速度一定越来越小D.带电粒子的

5、加速度可能越来越大答案：ABD解析：由题图看出,带电粒子所在的电场线是直线,则无初速度释放后,带电粒子在电场力作用下一定做加速直线运动,选项A正确。由于电场力做正功,故动能一定逐渐增大,选项B正确。带电粒子的电性未知,若带电粒子带正电,将顺着电场线运动,加速度越来越小;若带电粒子带负电,将逆着电场线运动,加速度增大,选项C错误,D正确。6.下图为某一电场中的一条电场线,a、b为线上的两点,则下列判断正确的是()A.这可能是一个匀强电场B.a点电场强度可能比b点电场强度大C.a点电场强度一定比b点电场强度小D.负电荷在两处所受静电力的方向一定相同答案：ABD解析：点电荷所形成电场的电场线与匀强电

6、场的电场线及等量异种电荷连线上的电场线均为直线,故无法确定电场情况及a、b两点的电场强度大小,选项A、B正确,C错误;但a、b两点电场强度方向相同,负电荷在a、b两点受力方向均与电场线方向相反,选项D正确。二、计算题7.如图所示,在电场强度为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一平行于电场方向的圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直且过圆心的两条直线和圆周的交点。当把一试探电荷+q放在d点时恰好平衡,则:(不计重力)(1)匀强电场电场强度E的大小、方向如何?(2)试探电荷+q放在点c时,受静电力Fc的大小、方向如何?(3)试探电荷+q放在点b时,受静电力Fb的大小

7、、方向如何?答案：(1)kQr2方向由db(2)2kQqr2方向与ac方向成45角斜向下(3)2kQqr2方向由db解析：(1)对试探电荷进行受力分析如图所示,由题意可知:F1=kQqr2,F2=qE由于F1=F2,所以qE=kQqr2,E=kQr2,正电荷所受静电力方向与电场强度方向相同,故匀强电场方向由db。(2)试探电荷放在c点:Ec=E12+E2=2E=2kQr2所以Fc=qEc=2kQqr2,方向与ac方向成45角斜向下。(3)试探电荷放在b点:Eb=E2+E=2E=2kQr2所以Fb=qEb=2kQqr2,方向由db。等级考素养提升一、选择题(第14题为单选题,第57题为多选题)1

8、.一带负电荷的质点,在静电力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,图中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()答案：D解析：因为质点做减速运动,故其所受静电力F的方向与v的方向夹角为钝角,又因为质点带负电荷,其所受静电力F与电场强度E方向相反,故只有选项D正确。2.如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称。要使圆心为O处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在()A.A点B.B点C.C点D.D点答案：D解析：由电场的叠加原理和对

9、称性可知,+q、-q在O点的合电场强度方向应沿OD方向,要使O点的合电场强度为零,放上的电荷+Q在O点的电场强度方向应与+q、-q在O点的合电场强度方向相反,所以选项D正确。3.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N点,以下说法正确的是()A.粒子必定带负电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的动能大于它在N点的动能答案：C解析：由运动轨迹可知,粒子受力方向指向运动曲线凹的一侧,故可判定该粒子带正电荷,选项A错误;由于N点处的电场线比M点密,故N点的电场强度大,故可确定

10、N点处粒子的加速度比M点的大,选项B错误,C正确;粒子由M点到N点的过程中,静电力做正功,故粒子在M点的动能小于它在N点的动能,选项D错误。4.一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F,这一点的电场强度为E,在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是()答案：D解析：电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的试探电荷及其所受电场力无关,选项A、B错误;试探电荷在该点受到的电场力F=Eq,F正比于q,选项C错误,D正确。5.四种电场中均有a、b两点,两点的电场强度相同的是()A.甲图:与点电荷等距的a、b两点B.乙图:等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图:等量同种电

11、荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图:匀强电场中的a、b两点答案：BD6.光滑绝缘的水平桌面上,固定着电荷量为+Q、-Q 的小球P1、P2,电荷量为+q、-q的小球M、N用绝缘细杆相连,下列哪些图中的放置方法能使M、N静止(细杆中点均与P1P2连线中点重合)()答案：BD解析：选项A中M电荷受到的电场力方向向右,N电荷受到的电场力方向向左,故不能平衡,会转动,故选项A错误;选项B中M电荷受到的电场力方向向右,N电荷受到的电场力方向向左,可以平衡,故选项B正确;选项C中M电荷受到的电场力方向向右,N电荷受到的电场力方向向左,故不能平衡,会转动,故选项C错误;选项D中M电荷受到的电场力方

12、向向右,N电荷受到的电场力方向向左,可以平衡,故选项D正确。7.如图甲所示,两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A、B两点。一个带电粒子在同一平面内由静止释放,仅受电场力作用,沿着AB中垂线从C点运动到D点(C、D是关于A、B对称的两点)。下列关于粒子运动的v-t图像可能正确的是()甲乙答案：AC解析：假设带电粒子在如图所示的电场中由静止释放,由于只有电场力的作用,带电粒子一定是先做加速运动,后做减速运动。但带电粒子的释放位置不确定,粒子从C点到D点的过程中,如果从靠近电荷处释放,电场强度先变小后变大,则带电粒子先做加速度(图线斜率)逐渐减小的加速运动,到达中点时加速度为0,过中点后做

13、加速度逐渐增大的减速运动,选项A正确;如果从较远位置释放,电场强度先变大再变小,过中点后先变大再变小,则带电粒子运动的加速度按变大、变小、变大、变小的规律变化,选项C正确。二、计算题8.用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1.010-2 kg,所带电荷量为+2.010-8 C。现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直线成30角,绳长l=0.2 m。g取10 N/kg。(1)求这个匀强电场的电场强度大小。(2)剪断轻绳,小球做什么运动?加速度大小和方向如何?答案：(1)36107 N/C(2)匀加速直线运动2033 m/s2,与绳子拉力方向相反解析：(1)根据共点力平衡得qE=mgtan 30解得E=36107 N/C。(2)剪断轻绳,小球受重力和电场力,初速度为零,做匀加速直线运动。F合=mgcos30=maa=2033 m/s2加速度方向与绳子拉力方向相反。