2024-2025学年高中物理第一章静电场第3节电场电场强度和电场线练习含解析教科版选修3-1

PAGE3-第3节电场电场强度和电场线一、单项选择题1．电场中有一点P，下列说法中正确的是()A．若放在P点的电荷量减半，则P点的场强减半B．若P点没有放电荷，则P点场强为零C．P点场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D．P点的场强方向与放在该点的电荷所受电场力方向相同解析：对电场中某一确定的点来说场强是不变的，与是否放置检验电荷或者检验电荷的电荷量是否改变没有关系，故A、B均错误；正电荷所受电场力方向与场强方向相同，负电荷所受电场力方向与场强方向相反，因不知电荷的电性，故D错误；由公式F＝qE知C正确．答案：C2．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∶3C．9∶1 D．1∶9解析：由真空中点电荷场强公式E＝eq\f(kQ,r2)可知，EA∶EB＝eq\f(kQ,r2)∶eq\f(kQ,（3r）2)＝9∶1，故选项C正确．答案：C3．关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系，下列说法正确的是()A．带电粒子在电场中运动，如只受电场力作用，其加速度方向肯定与电场线方向相同B．带电粒子在电场中的运动轨迹肯定与电场线重合C．带电粒子只受电场力作用，由静止起先运动，其运动轨迹肯定与电场线重合D．带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合解析：正电荷加速度方向与电场线的切线方向相同，负电荷则相反，故A错．带电粒子的运动轨迹由粒子在电场中运动的初速度方向和受力状况来确定，若带电粒子只受电场力作用，由静止起先运动，且电场线为直线，其轨迹肯定与电场线重合；若电场线为曲线，如图所示，在A点的正电荷，其加速度沿电场力的方向，即电场线的切线方向，它只要运动就会离开它所在的电场线，所以它不会沿电场线运动，故B、C不正确，D正确．答案：D4.在电场中的A、B两处分别引入不同的检验电荷q，得到检验电荷所受的电场力随电荷量改变的关系如图所示，则()A．EA＞EBB．EA＜EBC．EA＝EBD．不能判定EA、EB的大小解析：依据电场强度的定义式E＝eq\f(F,q)，电场强度与图中图线的斜率相对应，故EA＞EB，A项正确．答案：A5.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肯定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度—时间图像如图所示．则这一电场可能是()解析：由图像可知，微粒在做减速运动，且加速度增大，故EA<EB，电场方向由A→B，故选A.答案：A二、多项选择题6．关于电场线的性质，以下说法正确的有()A．电场线是电荷在电场中的运动轨迹B．电场线的分布状况反映电场中不同点的场强的相对大小C．电场线的箭头方向表示场强减弱的方向D．空间中两条电场线不能相交解析：电场线是为了形象地描述电场的强弱及方向而引进的假想线，它一般不与电荷的运动轨迹重合，A错误，B正确；电场线的箭头方向表示场强的方向，C错误；由于电场的详细方向与电场线上某点的切线方向相同，若两条电场线相交，则在该点可以作出两条切线，表明该点的电场不唯一，这与实际不符，D正确．答案：BD7.如图所示，在两个等量异号的点电荷连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列场强大小关系式正确的是()A．Ea＝Eb B．Ea＝EO＝EbC．Ec＝Ed D．Ec>EO>Ed解析：依据E＝keq\f(Q,r2)可知，点电荷在a、b两点的场强大小相等且合场强方向均垂直a、b连线向右，A正确；c、d两点场强相等且方向由c指向d，C正确；由等量异种点电荷的分布特点知Ec＝Ed>EO，Ea＝Eb<EO，B、D均错．答案：AC8．如图甲所示中，AB是一个点电荷形成的电场中的一条电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数图像(F­q图像)，指定电场方向由A指向B为正方向，由此可以判定()A．场源可能是正电荷，位置在A侧B．场源可能是正电荷，位置在B侧C．场源可能是负电荷，位置在A侧D．场源可能是负电荷，位置在B侧解析：由F＝qE和图乙知，q相同时b点电场力较大，故场源电荷位置在B侧，由于检验电荷电性不确定，故选B、D.答案：BD9．如图所示，M、N为两个带电荷量相等的正点电荷，在其连线的中垂线上的P点放置一个静止的点电荷q(负电荷)，不计重力，下列说法错误的是()A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越小C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值D．点电荷超过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零解析：由等量同种电荷电场线的分布可知在两电荷连线的中垂线上，从无穷远到O点，电场强度先增大后减小，速度始终增大，到达O点达到最大，超过O点后，电场强度先增大后减小，加速度先增大后减小，速度始终减小，故A、B、D错，C对．答案：ABD三、非选择题10．N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球，匀称分布在半径为R的圆周上，如图所示，若移去位于圆周上P点的一个小球，则圆心O点处的电场强度大小为__________，方向__________．(已知静电力常量为k)解析：依据对称性可知，匀称分布在半径为R的圆周上带电小球在圆心O处的合场强E＝0，那么移去位于圆周上P点的一个小球后，圆心O处的场强与P电荷在圆心O处产生的场强大小相等、方向相反，即大小为eq\f(kq,R2)，方向沿OP指向P点．答案：eq\f(kq,R2)沿OP指向P点11．密立根设计的测量电荷量的装置如图所示．一个很小的带电油滴悬在场强为E的电场中，调整E，使作用在油滴上的电场力与油滴的重力平衡．假如E＝1.92×105N/C，油滴受到的重力G＝2.84×10－13N，求油滴的电荷量．解析：油滴在电场力和重力作用下平衡，有qE＝G由此得q＝eq\f(G,E)＝eq\f(2.84×10－13,1.92×105)C≈1.48×10－18C.答案：1.48×10－1812．如图所示，正电荷Q放在一匀强电场中，在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c三点，将检验电荷q放在a点，它受到的电场力正好为零，则匀强电场的大小和方向如何？b、c两点的场强大小和方向如何？解析：依据题意可知，Q在a点的场强和匀强电场的电场强度大小相等方向相反，所以匀强电场的电场强度大小为E＝eq\f(kQ,r2)，方向向右．在b点，两个电场的电场强度合成可得Eb＝eq\f(2kQ,r2)