高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度测试题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度测试题，共17页。试卷主要包含了3电场电场强度同步训练4，1㎏带电量为0，6NE=V/m，方向水平向右，5×105N/C E=4等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年度人教版（2019）必修第三册9.3电场电场强度同步训练4（含解析）  1．如图所示，在真空中相距为L的a、b两点分别水平放置电荷量大小均为Q的正、负电荷，那么在离a、b两点距离都等于L的点的电场强度的方向和该点的场强大小为（    ）A．水平向右、kQ/L2 B．水平向左、2kQ/L2C．竖直向上、kQ/L2 D．竖直向下、kQ/4L22．如图所示，、为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的点释放一个负粒子，仅在电场力作用下由静止开始运动，下列说法中正确的是（）A．粒子将一直沿中垂线做单方向直线运动B．从到的过程中，加速度可能先变大，再变小，速度越来越大C．整个运动过程中，粒子在点时，加速度最大D．整个运动过程中，粒子的电势能一直增加3．如图所示, 是固定的点电荷,虚线是以为圆心的两个同心圆.一个带电粒子在仅受电场力的作用沿实线所示的轨迹从处运动到处,然后又运动到处,实线与两圆在同一平面内,带电粒子在点的加速度大小分别为,电势能大小分别为．,则（   ）A．，B．，C．，D．，4．如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度(    )A．大小为，方向竖直向上 B．大小为，方向竖直向上C．大小为，方向竖直向下 D．大小为，方向竖直向下5．如图所示，一半径为的圆盘上均匀分布着电荷量为的电荷，在垂直于圈盘且过圆心的轴线上有、、三个点．和，和，和间的距离均为，在点处有一电荷量为（）的固定点电荷．已知点处的场强为，则点处场强的大小为（为静电力常量）（）A． B． C． D．6．关于电场、电场线的性质，下列说法正确的是（     ）A．在电场中的任一点，电荷的受力方向，就是该点的电场方向B．电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹C．电场线在特殊情况下可能相交D．电场线的某点的切线方向就是该点电场的方向7．关于 … ①和 … ②，下列说法中正确的是(1)①式中，F是放入电场中电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电量(2)①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场电荷的电量(3)②式中，Q是放入电场中的电荷的电量(4)②式中，Q是产生电场的电荷的电量A．（1）（3） B．（2）（3） C．（1）（4） D．（2）（4）8．如图所示，a、b、c、O位于同一直线上，ab＝bc.在O点固定一点电荷Q，已知b点电势低于c点电势.一电子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，经历两个运动过程.下列说法正确的是（ ）A．点电荷Q带负电B．两个运动过程，电场力做的功相等C．两个运动过程，电子运动的加速度相等D．整个运动过程，电子的动能不断减小9．两个带等量正电荷的相同小球，固定在绝缘、粗糙的水平面上A、B两点，O是AB的中点．带正电的小滑块从C点由静止释放，在电场力作用下向右点运动，则滑块从C点运动到O点的过程中（     ）A．速度先增大后减小B．电场力先做正功后做负功C．加速度不断减小D．电势能不断增大10．如图，有一带电荷量为+q的点电荷与表面均匀带电圆形绝缘介质薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是（  ）A．0B．C．D．11．电荷量为Q的点电荷置于真空中，电荷量为q的试探电荷放在与Q相距为r的P点，受到的静电力为F，则Q在P点产生的电场强度等于（    ）A． B． C． D．以上三项都不对12．如图，虚线表示某电场的等势面，一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的轨迹如图中实线所示．粒子在A，B点的加速度分别为aA、aB，电势能分别为EPA、EPB，下列判断正确的是（   ）A．粒子带负电，aA＜aB， EPA＜EPB B．粒子带正电，aA＞aB， EPA＞EPBC．粒子带负电，aA＞aB， EPA＜EPB  D．粒子带正电，aA＜aB， EPA＞EPB13．如图所示，a、b是带有同种电荷的小球，用绝缘细线挂于同一点，两球静止时离水平地面的高度相等，不计空气阻力，两球带电荷量不变．若同时将两细线剪断，则下列说法中正确的是（    ）A．a球先落地B．两球落地时动能相等C．落地时a球飞行的水平距离比b球小D．在飞行过程中，a球受到的冲量比b球受到的冲量小14．电场中有一点P，P点电场强度的方向向东，一个点电荷a通过P点，下面哪种情况说明a带负电?（不计a受的重力作用）             （    ）A．通过P点时，a的位移向西 B．通过P点时，a的速度向西C．通过P点时，a的加速度向西 D．通过P点时，a的动量向西 15．如图a，MN是长为L，倾角为θ的光滑绝缘杆，M、N、P为直角三角形的三个顶点，MP中点处固定一电量为Q的正点电荷，杆上套有一质量为m的带正电的小球（可视为点电荷）．小球自N点由静止释放．小球的重力势能和电势能随位置x（取M点处x=0）的变化图像如图b所示，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（      ） A．图b中表示电势能随位置变化的是图线IIB．小球经过x1位置时电场力做功的功率最大C．小球在M点收到的库仑力比在N点收到的库仑力大D．若图像中的E1，E2，E0为已知，则可求得小球在M点时的速度16．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 D．M、N处的电场强度方向不同17．如图所示，在固定的等量异种电荷的连线上，靠近负电荷的P点释放一个初速度为零的带负电的质点，则带电质点在运动过程中（     ）A．加速度越来越大B．动能越来越大C．电势能逐渐增大D．所通过各点的电势越来越高  18．如图，一半径为R的圆盘上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_________方向为_________(k为静电力常量)19．如图所示，倾角为30 0 的直角三角形底边长为2，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨．现在底边中点0处固定一正电荷Q，让一个质量为m、电荷量为q的负电荷的质点从斜面顶端A沿斜边滑下，滑到斜边的垂足D时速度为v. (1)在质点运动中不发生变化的是_________A．重力势能     B．电势能与重力势能之和 C．动能和重力势能之和     D．动能、重力势能、电势能三者之和 (2)该质点滑到非常接近斜边底端C时速率v c 为多少20．如图是某区域电场线的分布图，A、B是电场中的两个点．由图可知，电场强度EA________EB（选填“＞”或“＜”），将一个点电荷先后放在A、B两点，它所受的电场力FA________FB（选填“＞”或“＜”）． 21．真空中有两个点电荷A、B相距r=30cm，qA=4×10－6 C，qB=－4×10－6 C，已知静电力常量k = 9.0×109N·m2/C2（1）在A，B两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O点放一个带电量为qC=4×10－6 C的正点电荷C，求该电荷所受的电场力的大小．（2）求O点的电场强度．22．如图为水平匀强电场，一个质量为0.1㎏带电量为0.1C的带负电小球，用一根细线悬挂在 电场中，静止时悬线与竖直方向成370角．(sin37．=0.6  cos37．=0.8) 求:（1） 判断电场方向   （2）电场力的大小   （3）电场强度大小．23．两个均带正电荷的金属小球Q和q，它们分别放置在相距r=0.3m的A、B两点，两带电小球均可视为点电荷，如图所示．已知q=1.6×10－10C，且q在B点受到的电场力F=3.2×10－6N，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.求(1)B点处的电场强度的大小E为多少？(2)A点处的带电小球电量Q为多少？(3)若将两带电小球靠得很近，但不接触，这时能否将它们视为点电荷？（不要求说明原因）24．图中A点有一正电荷Q=2.0×10﹣4C．把检验电荷q=2.0×10﹣5C的负电荷置于B点，他们相距离r=2m，如图所示．求：(1)q受到的电场力的大小（k=9.0×109N•m2/c2）；(2)q所在点的电场强度的大小；(3)只将B处的检验电荷q移走，求此时B点的电场强度的大小．
参考答案1．A【解析】在距离两个等量异种点电荷距离都等于L的点产生的电场强度大小相等，方向如图．
大小为E1＝E2＝k，则合场强为：E＝k，方向水平向右，故选A. 2．B【详解】BD、在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向，速度越来越大，动能增大，粒子的电势能减小，但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，但可能是加速度先变大后变小，故B正确，D错误；AC、越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大，电场力为零，加速度为零，根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况：先增大后减小；对于速度一直减小，粒子将沿中垂线做往返直线运动，故A、C错误；故选B．【点睛】M、N为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定．越过O点后，负电荷q做减速运动，点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值，加速度变化情况同样不确定．3．D【解析】点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越小，场强越大，粒子受到的电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以ab＞ac＞aa，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受静电斥力作用，电场力对粒子先做负功后做正功，电势能先增加后减小，且离点电荷越近的地方电势能越大，则Ea<Ec <Eb，所以D正确，ABC错误；故选D．点睛：本题中点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题． 4．C【详解】四个点电荷中处于对角线上的两个正负点电荷产生的电场强度的方向沿对角线方向且由正电荷指向负电荷，四个点电荷中任意一个点电荷在对角线交点处产生的电场强度大小为，根据叠加原理，正方形两条对角线交点处的电场强度，方向竖直向下.故C正确，ABD错误．故选C5．B【解析】电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为：E=，方向向右，而b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度也为：E=，方向向左；那么圆盘在此d产生电场强度则仍为：E=，方向向右．而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为：E′=，方向向右．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处产生电场强度为.故ACD错误，B正确．故选：B6．D【解析】试题分析：A、负电荷受力方向，就是该点的电场的反方向；错误B、电场线是人们为了研究电场而假想的一些曲线，电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹；错误C、电场中任意两条电场线永远不会相交，因为电场中任一点的场强只有一个唯一的方向；错误D、电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向；正确故选D考点：电场、电场线的性质点评：容易题．如果两条电场线在某点相交，则交点处相对两条电场线就有两个切线方向，该点的场强方向就有两个方向，这是不可能的7．C【解析】因公式①为电场强度的定义式，故适用于任意电场；公式中的q为试探电荷的电量，即为放入电场中电荷的电量，而F是放入电场中的电荷所受的力，故（1）正确，（2）错误；公式②是由库仑定律得出的直空中点电荷周围的场强，故只能适用于真空中点电荷形成的电场；其中Q是场源电荷，r是到场源电荷的距离．故（3）错误，（4）正确．故选C．8．D【解析】A项：根据沿电场线方向电势越来越低，且b点电势低于c点电势可知，点电荷Q带正电，故A错误；B项：根据W=qU可知，由于ab=bc且ab两点间平均场强小于bc两点间平均场强，所以ab两点间的电势差小于bc两点间的电势差，所以两个过程中，电场力做功不相等，故B错误；C项：由公式可知，离点电荷越远场强越小，电场力越小，加速度越小，故C错误；D项：电子仅在电场力作用下运动，电场力做负功，电势能增大，动能减小，故D正确．9．A【解析】【详解】从C点到中点O，电场线向右，滑块所受的电场力向右，电场力做正功，电势能先减小，滑块受到的电场力是两个电荷对电场力的合力，在O处电场力抵消，则滑块从C点运动到O点的过程中电场力不断减小，滑动摩擦力不变，合力先减小后增大，所以加速度先减小后增大，合力先向右，后向左，先做正功后做负功，由动能定理知速度先增大后减小，故A正确，BCD错误；故选A．【点睛】滑块受到的电场力是两个电荷对电场力的合力；看电场力做功的情况，判断电势能的变化；由动能定理分析速度的变化．10．D【详解】+q在a处产生的场强大小为E=k，方向水平向左．据题，a点处的电场强度为零，+q与带电薄板在a点产生的场强大小相等，方向相反，则带电薄板在a点产生的场强大小为E=k，方向水平向右．根据对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为E=k，方向水平向左．+q在b处产生的场强大小为E=k，方向水平向左，则b点处的电场强度大小是：Eb=．故选D．【点睛】本题考查电场的叠加，除了掌握点电荷场强公式E=k之外，关键要抓住带电薄板产生的电场两边的对称性．11．B【解析】q是试探电荷，它在P点所受静电力为F，根据电场强度的定义式可知，Q在P点产生的电场强度等于：，故AD错误，B正确．电场是由电荷Q产生的，它在与Q相距为r的P点产生的电场强度为：，故C错误；故选B．【点睛】本题考查电场强度两公式的应用能力，关键抓住它们适用条件的不同．注意区别：，q是试探电荷；，Q是场源电荷．12．A【解析】根据粒子轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，从外向内，电势降低，所以该电场是负的点电荷产生的电场，则粒子带负电；根据U=Ed知，等差等势面越密的位置场强越大，B处等差等势面较密集，则场强大，带电粒子所受的电场力大，加速度也大，即；从A到B，电场线对带电粒子做负功，电势能增加，则知B点电势能大，即；故A正确，BCD错误．故选A．【点睛】本题关键是先根据靠差等势面的疏密判断场强的大小，再结合电场力做功正负分析电势能变化．公式U=Ed，对非匀强电场可以用来定性分析场强．13．C【解析】【分析】根据开始平衡得出两球质量的大小关系，抓住竖直方向上运动规律相同，比较运动的时间，根据水平方向上动量守恒比较两球在水平方向上的速度，从而比较落地时水平距离，结合动能定理比较两球落地的动能．【详解】同时剪断细线后，二者在竖直方向上均只受重力，故在竖直方向上均做自由落体运动，可知两球同时落地，故A错误．对小球受力分析，根据平衡条件有：mag= F库/tanα；mbg＝F库/tanβ，由于β＞α，所以ma＞mb，而剪断细线后，在水平方向上，a、b组成的系统动量守恒，故任一时刻pa=pb．因ma＞mb，所以va＜vb；又因时间相等，所以sa＜sb，根据动能定理知，库仑力对a球做功减小，但是重力对a球做功较大，无法比较两球落地的动能，故B错误，C正确．下落的时间相同，则在下落的过程中，a的重力的冲量比b大，库仑力的冲量相同，则在飞行过程中，a球受到的冲量比b球受到的冲量大，选项D错误，故选C．【点睛】本题考查知识点较多，涉及运动的独立性以及物体的平衡等，较好的考查了学生综合应用知识的能力，是一道考查能力的好题．14．C【分析】负电荷所受的电场力与电场强度方向相反，P点电场强度的方向向东，当a电荷的加速度向西时，说明a带负电．【详解】电荷的速度方向、位移方向以及动量方向与所受的电场力都没有直接关系，这些量都不能反映电场力的方向，从而不能确定电荷的电性．故ABD错误．通过P点时，a的加速度向西，根据牛顿第二定律可知a电荷所受的电场力向西，与电场强度方向相反，则说明a带负电．故C正确．故选C．15．ACD【解析】根据Q电荷的电场线的分布可知电场力先对带电小球做负功，后做正功，故电势能先增大后减小，故图（b）中表示电势能随位置变化的是图线Ⅱ．故A正确；由图可知在x1处，小球的电势能最大，则电势最高，所以在x1处到Q的距离最近，则该点与Q的连线与MN垂直，电场的方向与小球运动的方向垂直，电场力的功率等于0．故B错误；由图可知M点到Q的距离比N点到Q的距离小，由点电荷产生的场强：E＝ 可知，M点比N点的场强大，所以小球在M点受到的库仑力比在N点受到的库仑力大．故C正确；从N到M，根据动能定理的：mgLsinθ+E2-E0=mv2 ；则可求得小球在M点时的速度，故D正确．故选ACD．16．CD【解析】【详解】依据点电荷周围电场分布特点可知：以点电荷为圆心的同一圆上各点的电场强度大小相等，在如图所示的电场中，电场方向沿电场线指向圆心，因此方向不同，故AB错误，CD正确。故选CD。17．BD【详解】A项，两个等量异种电荷之间的电场线是中间疏，两边密，场强中间小，两边大，则负电荷所受的电场力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故A项错误．B项，靠近负电荷的P处释放一初速度为零的带负电的质点，受到向左的电场力向左运动，电场力做正功，根据动能定理，动能逐渐增大，故B项正确．C项，根据电场力做功与电势能的关系可知，电场力做正功，电势能逐渐减小，故C项错误．D项，沿电场线方向电势逐渐降低，电场线由正电荷指向负电荷，逆着电场线运动，电势越来越高，故D项正确．故选BD18．    水平向右    【解析】电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为E＝K，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也为E＝K．那么圆盘在此d产生电场强度则仍为E＝K．而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为E′＝K＝K，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处产生电场强度为K，水平向右．
点睛：考查点电荷与圆盘电荷在某处的电场强度叠加，紧扣电场强度的大小与方向关系，从而为解题奠定基础．19．（1）D    （2）【解析】(1)若只有重力做功，机械能守恒；若只有电场力做功，动能和电势能总和不变．题中质点在运动中，只有重力和电场力做功，故动能、电势能、重力势能三者之和不变，故D正确；(2)将0、D连接，由几何知识知OD=OC=，表明D、C两点为+Q产生电场中等势面上的两点，即m从D点运动到C点，电场力不做功．从D到C点的过程，m的机械能守恒，则有 ，解得 20．＜；    ＜    【解析】由图知B点的电场线比A点密，所以B点的电场强度大于A点的电场强度，故；由电场力公式F=qE知．【点睛】根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密的地方，场强越强；电场线越疏的地方，场强越弱，同一电荷电场力与场强成正比．21．（1）1.6N（2）E=V/m，方向水平向右【解析】（1）由库仑定律，A.B两电荷对电荷C的作用力的大小都为为；由平行四边形定则可求出二力的合力，点电荷C所受电场力；（2）由场强公式，得，方向水平向右；22．（1）水平向右（2）0.75N（3）7.5N/C【详解】（1）负电荷受到向左的电场力，可知电场方向水平向右；（2）由受力图可知：F=mgtan370=0.1×10×0.75N=0.75N.（3）根据F=Eq可得23．(1)E=2×104 N/C  (2) Q= 2×10-7C  (3)不能【解析】(1)根据电场强度的定义有： (2)由得代入数据得：(3)若将两带电小球靠得很近，但不接触，这时带电小球由于电荷间的相互作用，其上的电荷不再均匀分布，即两球的体积形状对电荷分布和电荷间的作用影响很大，不能看成点电荷处理．【点睛】本题要掌握电场强度的定义式和真空中点电荷的场强公式、匀强电场的场强计算式，代入数据计算即可，但是要注意数量级的运算．24．(1)F=9N  (2) E=4.5×105N/C  (3) E=4.5×105N/C【详解】(1)根据库仑定律得：代入数据得： (2)根据电场强度的定义：场源电荷为正电荷，B点的场强方向背离场源，则方向水平向右(3)电场强度由电场本身决定，则移走试探电荷，电场不变，B点场强不变，故仍为：E=4.5×105N/C．【点睛】本题考查了库仑定律、电场强度的概念，要注意电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关．