人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度课时练习

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2021-2022学年度高二物理第九章静电场及其应用第三节电场电场强度（暑期衔接练习五）（人教版2019）  一、单选题1．反射式速调管是常用的微波器件之一，某速调管内电场方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示，。一电子仅在电场力作用下，从P点由静止开始运动，则电子（　　）
 A．将在P、M之间做往复运动B．从P到O的运动过程中，加速度不断增大C．从P到M的运动过程中，电势能先增大后减小D．从P点沿x轴正方向运动过程中加速时间是减速时间的一半2．关于物理学史，以下符合历史事实的是（　　）A．法拉第最早提出用电场线表示电场B．密立根通过扭秤实验精确地测出了元电荷的电量C．伽利略通过实验总结得出力是维持物体速度不变的原因D．牛顿研究整理第谷天文观测的数据，发现了万有引力定律3．一个正电荷的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，EA和EB分别表示A、B两点电场强度的大小，关于EA和EB的大小关系，下列说法正确的是（　　）A．EA>EBB．EA=EBC．EA<EBD．无法比较EA和EB的大小4．在电场中A点，先后放入q1、q2两个点电荷（q1＞q2），点电荷所受到的电场力分别为F1、F2，两次测得该点的电场强度分别为E1、E2，则（   ）A．F1=F2，E1=E2 B．F1>F2，E1=E2C．F1>F2，E1>E2 D．F1<F2，E1<E25．下列关于静电场的说法中正确的是（        ）A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差与零电势点的选取有关C．单位正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点的电势越高D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功一定为零6．如图，半径为R的圆盘均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q （q>0）的固定点电荷，已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量） A．k B．k C．k D．k7．如图所示，真空中有两个点电荷分别位于M点和N点，它们所带电荷量分别为和．已知在M、N连线上某点P处的电场强度为零，且MP=3PN，则（    ）A． B． C． D．8．如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点。已知a、b两点的电势分别为φa=2V，φb=8V，则下列叙述正确的是（　　）A．该电场线的电场方向一定由a指向bB．该电场在C点处的电势一定为5VC．a点处的场强Ea一定小于b点处的场强EbD．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大9．在真空中A、B两点分别固定电荷量为+q、-q（q>0）的两个点电荷，以A、B为顶点作两等大的圆锥，O点为圆锥底面圆的圆心，C、D两点在圆锥母线上并关于O点对称，空间无其他电场，下列说法正确的是（   ）A．圆锥底面上所有点的电势相等B．圆锥底面上所有点的电场强度相等C．C、D两点的场强大小相等，方向不同D．将正电荷由C点移到到D点电势能将增大10．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场。两点电荷、所形成的电场线分布图如图所示，电场线关于、连线的中垂线对称。下列说法正确的是（　　）A．、为同种电荷 B．、为异种电荷C．的带电荷量大于的带电荷量 D．的带电荷量小于的带电荷量 二、多选题11．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则（　　）A．粒子带负电 B．粒子加速度逐渐增加C．A点的场强小于B点场强 D．粒子的电势能增加12．我们通常用阴极射线管来研究磁场、电场对运动电荷的作用，如图所示为阴极射线管的示意图．玻璃管已抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下，由阴极沿 x 轴方向飞向阳极，电子掠射过荧光屏，屏上亮线显示出电子束的径迹．要使电子束的径迹向 z 轴正方向偏转，在下列措施中可采用的是 ( )A．加一电场，电场方向沿 y 轴正方向B．加一电场，电场方向沿 z 轴负方向C．加一磁场，磁场方向沿 z 轴正方向D．加一磁场，磁场方向沿 y 轴负方向13．如图所示，一带电质点从点竖直向上以速度射入一水平方向的匀强电场中，质点运动到点时，速度方向变为水平。已知质点质量为，带电荷量为，间距离为，且连线与水平方向成角，质点到达后继续运动可到达与点在同一水平面上的点（图中未画出），，则下列说法正确的是（　　）A．间距为 B．匀强电场的电场强度大小为C．质点在点的加速度大小为 D．从到的过程中，带电质点的电势能减小了14．下列是某同学对电场中的概念．公式的理解，其中错误的是（　　）A．根据电场强度的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比B．根据电容的定义式，电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间电压成反比C．根据真空中点电荷电场强度公式，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比D．根据公式，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则UAB=1V15．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知(     )A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大C．带电质点通过P点时的动能较Q点大D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大  三、填空题16．在两块平行且竖直放置的带等量异种电荷的金属板M、N间的匀强电场中有A、B两点，AB连线与水平方向成30°角，AB长0.2cm，如图所示。现有一带电量为的负电荷从A沿直线移到B点，电场力做正功，则A、B两点间电势差值为_______V。此匀强电场的场强大小为_______V/m。 17．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两水平平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中它们所带的电荷量之比qP∶qQ=___________；它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ=___________。18．在点电荷Q产生电场中有a、b两点,相距为d,已知a点的场强大小为E,方向与ab连线成30∘角,b点的场强方向与ab连线成120∘角,如图所示则点电荷Q的电性为_____和b点的场强大小为_____19．电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点．由图可知，电场强度EA________EB(选填“>”或“<”)．将一个正点电荷先后放在A、B两点，它所受的电场力FA________FB(选填“>”或“<”)． 四、解答题20．在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q，已知q到Q的距离为r，Q对q的作用力是多大？Q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大？21．用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向。如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，请比较电场中A、B两点的电场强度是否相同，并说明理由。22．一带正电的 A 点电荷在电场中某点的电场强度为 4．0×104N/C，电荷量为+5．0×10-8 C 的 B 点电荷放在该点,求：（1）点电荷在该点受到的电场力？（2）若在该点放上一个电荷量为-2．0×10-8 C 的 C 点电荷，则该点的电场强度？23．如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m，两板间距离 d =0.4 cm，有一束相同微粒组成的带正电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上。设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间。已知微粒质量为 m = 2×10-6kg，电量q = 1×10-8 C，电容器电容为C =10-6 F。求：（g=10m/s2）(1)为使第一个粒子能落在下板中点，则微粒入射速度v0应为多少？(2)以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？24．如图所示，在竖直平面内有两个等量的异种点电荷，其电荷量分别为＋Q、－Q，固定在同一个水平直线上相距为的A、B两点．在AB连线的垂直平分线有固定光滑竖直绝缘杆，在C点有一个质量为m、电荷量为－q小环（可视为点电荷）静止释放．已知ABC构成正三角形，求：（1）在C点杆对小环的作用力大小；（2）小环滑到D点的速度大小．
参考答案1．D【详解】A．由图可知，所以电子由静止开始后，将在P、N之间做往复运动，故A错误；B．由图可知在P、O之间，是常量，由可知P、O之间为匀强电场，所以电子的加速度不变，故B错误；C．从P到M的运动过程中，电势先升高再降低，由可知电子的电势能先减小后增大，故C错误；D．从P点到O点电子做加速运动，设加速度大小为，用时为，位移大小为；从O点到N点电子做减速运动，设加速度大小为，用时为，位移大小为；则由图可知又解得故D正确。故选D。2．A【详解】A．法拉第最早提出用电场线表示电场，所以A正确；B．密立根通过油滴实验精确地测出了元电荷的电量，所以B错误；C．伽利略否定了“力是维持物体运动的原因”的观点，所以C错误；D．牛顿研究整理第谷、哥白尼、伽俐略、笛卡尔、开普勒等人对天文观测的数据，发现了万有引力定律，所以D错误；故选A。3．A【详解】电场线的疏密表示电场强度的强弱，由于电场线的疏密可知，A点电场线比B点电场线更密，则故选A。4．B【解析】在电场中的同一点，电场强度相同，与所放的电荷无关，所以E1=E2，根据F=qE知，q1＞q2，则F1＞F2，故B正确，ACD错误．故选B．5．C【详解】电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势不一定低，选项A错误；电场中任意两点之间的电势差与零电势点的选取无关，选项B错误；根据可知单位正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点的电势越高，选项C正确；将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功不一定为零，因为中间过程中电场力不一定为零，故D错误；故选C.6．B【详解】电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度的大小为：而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度大小也为：根据对称性原理可知，圆盘在d产生电场强度大小也为：电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度的大小为：由于都在d处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加．所以两者这d处产生电场强度的大小为：故选B．7．B【详解】因为P处的电场强度为0，故，因为MP=3PN，故q1=9q2，选项B正确．8．D【详解】A．根据顺着电场线电势降低可知，这条电场线上的场强方向是b指向a，A错误；B．若该电场是匀强电场，根据匀强电场可知，顺着电场线方向电势均匀降低，则在c点处的电势为若该电场是非匀强电场，则在c点处的电势不是5V，B错误；C．一条电场线不能表示电场线的疏密，所以无法判断场强的大小，C错误；D．正电荷从a点运动到b点的过程中，根据电场力做负功，电势能增大，D正确。故选D。9．A【解析】A、根据等量异种电荷的电场分布可知，圆锥底面是一个等势面，其上所有点的电势均为零，即电势相等，故A正确；
B、圆锥底面上所有点的电场强度方向均水平向右，但是O点的场强最大，离O点越远的位置场强越小，故B错误；
C、由对称性可知，C、D两点的场强大小相等，方向相同，故C错误；
D、C点的电势高于D点，则将正电荷由C点移到到D点电势能将减小，故D错误。点睛：解决本题的关键要掌握等量异种点电荷电场线和等势面的分布情况，要知道过两点电荷连线的垂直平分面是一个等势面。10．B【详解】AB．根据图像可知，、为异种电荷，故B正确A错误；CD．电场线关于、连线的中垂线对称，故的带电荷量等于的带电荷量，故CD错误。故选B。11．AD【详解】A．由图所示，粒子从A到B，根据曲线运动条件可得，电场力逆着电场线方向，所以粒子带负电，A正确；BC．电场线的疏密表示场强的大小，A点的电场线比B点的密，A点的场强大于B点场强，根据则A点的电场力大于B点的电场力，根据牛顿第二定律，粒子加速度逐渐减小，BC错误；D．由图所示，粒子从A到B，根据曲线运动条件可得，电场力逆着电场线方向，电场力做负功，电势能增加，D正确。故选AD。12．BD【解析】【详解】A. 电子带负电，受电场力与电场线方向相反，如果要加电场，则电场方向应沿Z轴的反方向才能使电子束的径迹向Z轴正方向偏转，故A错B正确；C. 根据左手定则可知，要使粒子向Z轴正方向偏转，所加磁场应沿y轴的负方向，故C错误D正确．故选BD．13．ABD【详解】A．质点在竖直方向受重力作用，所以在竖直方向做的是竖直上抛运动，根据对称性可知质点从到的时间等于从到的时间。质点在水平方向受电场力作用，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以在水平方向的位移与在水平方向的位移之比为，由题知，水平方向的位移，所以水平方向的位移为，故间距为，故A正确；B．设质点从到的时间为，则在水平方向的加速度为，则从到有由牛顿第二定律得解得，故B正确；C．质点受到的合力大小为所以由牛顿第二定律，质点在点的加速度大小为故C错误；D．从到竖直方向上为竖直上抛运动 质点从到电场力做功为解得电场力做的功等于电势能的变化量，即质点的电势能减小了，故D正确。故选ABD。14．ABD【详解】A．电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，和试探电荷的电荷量无关，A错误，符合题意；B．电容器的电容是由电容器本身决定的，与所带电荷量以及两极板间电压均无关，B错误，符合题意；C．根据真空中点电荷电场强度公式电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比，C正确，不符合题意；D．根据公式带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则D错误，符合题意。故选ABD。15．BD【详解】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c点电势最高，故A错误；BC．根据带正电的质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，即P点时电势能较大，而动能较小，故B正确，C错误；D．等差等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此P点加速度也大，故D正确．16．        【详解】[1] A、B两点间的电势差大小为[2]根据得电场强度大小为17．1:2    1:4    【详解】[1]由题可知，物体在平行电场方向受到电场力的作用，做初速度为0的匀加速直线运动，根据位移公式则有解得因此有根据牛顿第二定律，有故有[2]由动能定理，有而，，所以动能增加之比为18．负电    3E    【详解】将场强Ea、Eb反向延长，交点即为点电荷所在位置，由于电场强度方向指向点电荷Q，则知该点电荷带负电；根据几何知识分析解得，a点到Q点的距离：b点到Q点的距离，由此可得：a、b两点到点电荷Q的距离之比为：由点电荷场强公式：，由此可得：a、b两点场强大小的比值Ea：Eb=1：3所以Eb=3E。19．>    >    【详解】[1]由图知，A处电场线比B处电场线密，则电场强度EA>EB；[2]根据F=qE可知，一个负点电荷先后放在A、B两点，所受的电场力的关系为：FA>FB.20．；，方向沿Qq的连线由Q指向q【详解】根据库仑定律有所以Q在q所在位置产生的电场的电场强度为方向沿Qq的连线由Q指向q。21．大小、方向均不同，理由见解析【详解】电场线的疏密表示场强大小，电场线切线方向表示电场方向。所以电场中A、B两点的电场强度是A点较大，方向不同。22．（1），方向由A指向B（2），方向由A指向B【详解】（1）方向：由A指向B（2）若在该点放上一个电荷量为-2．0×10-8 C 的 C 点电荷，则该点的场强不变，仍为方向：由A指向B23．(1)2.5m/s；(2)600个【详解】(1)第一个粒子只受重力t=0.02s =2.5m/s(2)以v0速度入射的带电粒子，恰打到下极板右边缘B时，有=0.04s由mg－qE=man=＝600个24．（1）（2）【详解】（1）在C点：根据库仑定律：A对小环B对小环AB对小环合力杆对小环的作用力（2）小环从C到D，电场力不做功，根据动能定理解得：h=lsin60°小环滑到D点的速度大小v=