高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第4节 点电荷的电场 匀强电场课堂检测

第4节  点电荷的电场   匀强电场

一、选择题

1、下列关于点电荷的说法正确的是(    )

A、只有体积很小的带电体才能看成点电荷

B、体积很大的带电体一定不能看成点电荷

C、由公式可以知，r→0时，F→∞

D、当两个带电体的大小远小于它们间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷

2、下列说法中正确的是（　　）

A、在一个以点电荷Ｑ为中心，ｒ为半径的球面上，各处的电场强度都相同

B、对任何静电场都适用

C、检验电荷+q在电场中的受力方向一定和电场线的切线方向在一条直线上

D、当初速度为零时，检验电荷在电场中的运动轨迹一定与电场线重合

3、（多选）如图所示的直线为某一电场中的一根电场线，在这根电场线上有A、B两点，用分别来表示A、B两点的电场强度，则(     )

A、A、B两点的电场强度方向相同

B、因为电场线的方向从A指向B，所以

C、由于A、B在一直线上一定有

D、因为仅有一根电场线，所以的大小的关系无法确定

4.在点电荷Q产生的电场中有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的电性和b点的场强大小为(　　)

A.正电、   B.负电、

C.正电、3E   D.负电、3E

5.两个固定的异号电荷q1和q2，电荷量给定且大小不等。用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两个点电荷的直线上E1＝E2的点(　　)

A.有三个，其中两处合场强为零

B.有三个，其中一处合场强为零

C.只有两个，其中一处合场强为零

D.只有一个，该处合场强不为零

6.在一个等边三角形ABC的顶点B和C处各放一个电荷量相同的点电荷时，测得A处的场强大小为E，方向与BC边平行从B指向C，如图所示，拿走C处的点电荷后，A处电场强度情况将是(　　)

A.大小仍为E，方向由A指向B

B.大小仍为E，方向由B指向A

C.大小变为，方向不变

D.不能作出结论

7.(多选)如图所示的电场中属于匀强电场的是(　　)

8.(多选)真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处，放一个电荷量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为(　　)

A.       B.      C.k       D.k

9..图中画了四个电场的电场线，其中图A和图C中小圆圈表示一个点电荷，图A中虚线是一个圆，图B中几条直线间距相等且互相平行，则在图A、B、C、D中M、N两处电场强度相同的是(　　)

10.(多选)a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°。现将三个等量的正点电荷＋Q分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的有(　　)

A.d点电场强度的方向由O指向d

B.O点电场强度的方向由d指向O

C.d点的电场强度大于O点的电场强度

D.d点的电场强度小于O点的电场强度

11.如图所示，在水平向右、场强大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则(　　)

A.A点的电场强度大小为

B.B点的电场强度大小为E－k

C.D点的电场强度大小不可能为零

D.A、C两点的电场强度相同

12.如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上，a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为(　　)

A.     B.      C.     D.

二、计算题

13.如图所示，QA＝3×10－8 C，QB＝－3×10－8 C，A、B两带电小球相距5 cm，在水平方向匀强电场作用下，A、B保持静止，悬线竖直，求A、B连线中点处的场强。(两带电小球可看成质点)

14..在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2 m和5 m。已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系图像如图中直线A、B所示，放在A点的试探电荷带正电，放在B点的试探电荷带负电。求：

(1)B点的电场强度的大小和方向；

(2)试判断点电荷Q的电性，并确定点电荷Q的位置坐标。

15、如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电量为q，置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变为原来的1/2，(g=10m/s2)求：

（1）原来的电场强度有多大?

（2）物体运动的加速度大小?

（3）沿斜面下滑距离为L时物体的速度。

16．一个带正电的微粒，从A点射入到水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角θ＝30°，已知带电微粒的质量m＝1.0×10－7 kg，电荷量q＝1.0×10－10C，A、B相距L＝20 cm.(取g＝10  m/s2，结果保留二位有效数字)：

(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由；

(2)求电场强度的大小和方向；

(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？

参考答案

13.解析　以A为研究对象，B对A的库仑力和外电场对A的电场力平衡，有

E外QA＝k，

得E外＝＝ N/C＝1.08×105 N/C，E外方向水平向左，故A、B中点的场强E＝＋－E外＝＝7.56×105 N/C，方向向右。

答案　7.56×105 N/C　方向向右

14.解析　(1)由题图可得B点电场强度的大小

EB＝＝ N/C＝2.5 N/C。

因B点的试探电荷带负电，而受力指向x轴的正方向，故B点场强的方向沿x轴负方向。

(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向，故点电荷Q位于A、B两点之间，带负电。

设点电荷Q的坐标为x，则

EA＝k，EB＝k

由题图可得EA＝40 N/C，

则＝＝

解得x＝2.6 m或x＝1 m(不符合题意舍去)。

答案　(1)2.5 N/C，方向沿x轴负方向

(2)带负电，位置坐标x＝2.6 m

15.解析：（1）对小物块受力分析如图所示，物块静止于斜面上，则mgsin37°=qEcos37°，解得。

（2）当场强变为原来的1/2时，小物块的合外力

又，则，方向沿斜面向下。

（3）根据动能定理：

解得

答案    

16.解析：(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，由于粒子做直线运动，则加速度与运动方向在同一直线上，由于只受重力与电场力作用，则其合力必与运动方向同一直线，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度vA方向相反，微粒做匀减速运动．

(2)在垂直于AB方向上，有qEsin θ－mgcos θ＝0所以电场强度E＝1.7×104 N/C，电场强度的方向水平向左．

(3)微粒由A运动到B时的速度vB＝0 时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得：mgLsin  θ＋qELcos θ＝mv/2代入数据，解得vA＝2.8  m/s.

答案：(1)见解析　(2)1.7×104 N/C　方向水平向左　(3)2.8 m/s