高中物理人教版 (新课标)选修1二、电场复习练习题

课时训练2　电场

题组一　电场及电场强度

1.一个试探电荷q,在电场中某点的静电力为F,该

点的电场强度为E,图中能正确反映q、E、F三者关系的是(　　)

解析:电场强度E由电场本身决定,与试探电荷无关,即E不与F成正比,也不与q成反比,但F与q成正比,故选项A、B、D错误,选项C正确.

答案:C

2.(双选)关于电场,下列说法正确的是(　　)

A.由E=知,若q减半,则该处的电场强度变为原来的 2倍

B.由E=k知,E与Q成正比,与r2成反比

C.电场中某点的电场强度与该点试探电荷所受到的电场力成正比

D.电场中某点的电场强度与该点有无试探电荷无关

解析:电场中某点的电场强度E由电场本身决定,与是否引入试探电荷及引入试探电荷的电荷量q无关,故A、C两项错误,D项正确;E=k是点电荷的电场强度公式,很明显E∝,所以B项正确.

答案:BD

3.

如图,在电荷量为Q的点电荷产生的电场中,电荷量为q的负试探电荷在A点受到的静电力为F,方向水平向左.则A点的电场强度(　　)

A.E=,方向水平向左

B.E=,方向水平向右

C.E=,方向水平向左

D.E=,方向水平向右

解析:由公式E=知,A点的电场强度大小为,由于试探电荷为负电荷,而负电荷受力方向与电场强度方向相反,则电场强度方向向右,故选项B正确.

答案:B

4.

在真空中O点放一个电荷Q=1.0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图所示,求:(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2)

(1)q在M点受到的作用力;

(2)M点的电场强度;

(3)拿走q后M点的电场强度.

解析:(1)q在M点受到的电场力由库仑定律可得

F=k

=9.0×109× N

=1.0×10-8 N,方向由M指向O.

(2)M点的电场强度EM= N/C=100 N/C,方向由M指向N.

(3)拿走q后M点的电场强度不变,电场强度与试探电荷q无关.

答案:(1)1.0×10-8 N　方向由M指向O

(2)100 N/C　方向由M指向N

(3)100 N/C　方向由M指向N

5.

把一个电荷量q=-10-6 C的电荷依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处,如图所示.其受到的电场力大小分别是FA=5×10-3 N、FB=3×10-3 N.

(1)画出电荷q在A、B两点的受力方向;

(2)求出A、B两处电场强度的大小.

解析:

(1)FA、FB方向如图所示.

(2)A处电场强度EA= N/C=5×103 N/C

B处电场强度EB= N/C=3×103 N/C.

答案:(1)见解析图　(2)5×103 N/C　3×103 N/C

题组二　电场线

6.

如图表示的是下列哪种情况的电场线(　　)

A.等量同种负电荷

B.等量同种正电荷

C.等量异种电荷

D.不等量异种电荷

答案:B

7.

图中的实线为点电荷的电场线,M、N两点在以点电荷为圆心的同一圆上,下列说法正确的是 (　　)

A.M处的电场强度比N处的大

B.M处的电场强度比N处的小

C.M、N处的电场强度大小相等,方向相同

D.M、N处的电场强度大小相等,方向不同

解析:由点电荷形成的电场的特点:离点电荷越近,电场线越密,电场强度越大.由题图可知,M点、N点与点电荷的距离相等,所以EM=EN,但方向不同,故选项D正确.

答案:D

8.仅在电场力作用下,对于电荷由静止开始运动的情况正确的是(　　)

A.从电场线疏处向电场线密处运动

B.从电场强度大处向电场强度小处运动

C.沿电场线运动

D.运动轨迹可能与电场线重合

解析:只有电场力作用,所以加速度方向与电场力方向一致,如果电场线为直线,则在电场力作用下沿平行电场线方向运动,若为曲线,则做曲线运动,一旦获得速度,则轨迹在速度与力方向之间,不与电场线重合,因此只有D项正确.

答案:D

9.

如图所示,关于A、B两点的电场强度的大小及方向,下列表述正确的是(　　)

A.EA>EB,方向相同　　　

B.EA>EB,方向不同

C.EA<EB,方向相同 

D.EA<EB,方向不同

解析:由电场线的相对疏密表示电场强度的大小知EA>EB,由电场线的切线方向表示电场强度的方向知A、B两点的电场强度方向不同,选项B正确.

答案:B

10.

(双选)电场中某区域的电场分布如图所示,a、b是电场中的两点.下列说法正确的是(　　)

A.a、b两点的电场强度相等

B.a点的电场强度大于b点的电场强度

C.同一个点电荷在a点所受的静电力小于在b点所受的静电力

D.同一个点电荷在a点所受的静电力大于在b点所受的静电力

解析:由电场线特点可知Ea>Eb,同一电荷在a处所受静电力较大,故选项B、D正确.

答案:BD

(建议用时:30分钟)

1.(双选)用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法,下面四个物理量都是用比值法定义的,其中定义式正确的是(　　)

A.加速度a=　　　　B.电场强度E=

C.电场强度E=k D.密度ρ=

解析:A中a=是a的决定式,同理C中E=k是电场强度E的决定式,所以符合题意的只有B项和D项.

答案:BD

2.如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相同的是(　　)

解析:A图中A、B两点电场强度大小相等、方向不同;而B图中大小不等、方向相同;同理D图中大小不同、方向相同;只有C图所示的匀强电场中各点电场强度大小、方向均相同.

答案:C

3.在电场中某一点,当放入正电荷时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,下列说法正确的是(　　)

A.当放入正电荷时,该点的电场强度方向向右,当放入负电荷时,该点的电场强度方向向左

B.只有在该点放入电荷时,该点才有电场强度

C.该点的电场强度方向一定向右

D.关于该点的电场强度,以上说法均不正确

解析:电场是一种客观存在的物质,一旦电场确定,则电场中任何一点的电场强度的大小和方向就被确定,与放入电场中电荷所带的电性、电荷量的多少和是否在该点放入电荷无关.电场中任何一点电场强度的方向规定为正电荷在该点受力的方向,与负电荷受力的方向相反,综上所述,正确选项为C.

答案:C

4.下列关于电场与电场线的说法中,正确的是(　　)

A.电场是人为规定的

B.电场是客观存在的特殊物质,它对放入其中的电荷有力的作用

C.电场线是客观存在的一条条的线

D.电场线只能描述电场的方向,不能描述电场的强弱

答案:B

5.

(双选)如图所示是某电场中的电场线分布示意图,在该电场中有A、B两点,下列结论正确的是(　　)

A.A点的电场强度比B点的大

B.A点的电场强度方向与B点的电场强度方向相同

C.将同一点电荷分别放在A、B两点,点电荷所受静电力在A点比在B点大

D.因为A、B两点没有电场线通过,所以电荷放在这两点不会受静电力的作用

解析:电场线的疏密反映电场的强弱,由题图可以看出,A处电场线密,所以EA>EB,由F=qE知,FA>FB,所以A、C项正确;电场线的切线方向表示电场强度的方向,所以A、B两点电场强度的方向不同,所以B项错误;电场中某点没有电场线通过不能认为没有电场,因为我们用电场线的疏密表示电场强弱,所以不能让空间充满电场线,则D项错.

答案:AC

6.正电荷q在电场力作用下由P向Q沿直线做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是下图中的(　　)

解析:带电体在电场中沿直线做加速运动,其电场力方向与加速度方向相同,加速度越来越大,电荷所受电场力也应越来越大,而电荷量不变,由电场力F=Eq知,E应越来越大,即电场线应越来越密集,且沿PQ方向,因此正确选项为D.

答案:D

7.氢原子核的电荷量Q=1.6×10-19 C,核外电子的电荷量e=-1.6×10-19 C,核外电子在离核r=0.53×10-10 m 处受到的电场力为8.2×10-8 N.试求氢原子

核在该处产生电场的电场强度E的大小.

解析:根据电场强度的定义式可得

E= N/C≈5.1×1011 N/C.

答案:5.1×1011 N/C

8.

如图所示,在雷雨天气,在一不规则带电云团A附近的B点放置一个q1=-2.0×10-8 C的点电荷,若测出它受到的电场力大小F=4.0×10-6 N,方向如图所示.

(1)B处电场强度的大小是多少?B处电场强度的方向如何?

(2)如果在B点换一个q2=4.0×10-7 C的电荷,则其所受电场力大小和方向如何?

解析:(1)由定义式得EB= N/C=2.0×102 N/C.

由电场强度方向规定为正电荷受力方向可判定B点电场强度的方向与负电荷q1在B点受电场力与F的方向相反.

(2)在B点换q2后,其所受电场力F'=q2EB=4.0×10-7×2.0×102 N=8.0×10-5 N,方向与题图F方向相反.

答案:(1)2.0×102 N/C　方向与F方向相反

(2)8.0×10-5 N　方向与F方向相反

9.如图所示,P为某静电场中的一点.若在P点放一电荷量为q的点电荷A,它受到的静电力大小为F.问:

(1)P点电场强度E为多大?

(2)将点电荷A换成电荷量为2q的点电荷B且仍置于P点,则B所受的静电力为多大?

(3)若P点不放任何电荷,则此时P处的电场强度又为多大?

解析:(1)由E=得P点电场强度大小为.

(2)当在P点放置2q的电荷时,所受静电力F'=E·2q=2F.

(3)因电场强度与放入的试探电荷无关,P点是否放入电荷,该点的电场强度都为.

答案:(1)　(2)2F　(3)