中职物理高教版（2021）通用类第一节 电场 电场强度优秀习题

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1．如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为，则电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，如图所示
由平衡条件可得：
解得：
故选D。
2．如图所示，一个由绝缘材料制成的轻弹簧水平放置，一端固定于竖直墙上，另一端与一带负电的小球相连，小球置于光滑的绝缘水平面上。当整个装置处于水平向左的匀强电场中时，小球在B、C间往复运动，在O点处所受合力为0。假定在动动过程中小球的电量保持不变，则（ ）
A．小球在由B到O的过程中，弹性势能和电势能都一直减少，动能增加
B．小球在由O到C的过程中，弹性势能增加，电势能和动能都减少
C．小球在由B经O到C的过程中，电势能的变化量大于弹性势能变化量
D．小球在由C到O的过程中，电势能的变化量和弹性势能的变化量大小相等
【答案】B
【解析】小球做简谐运动，O点是平衡位置，此处弹簧伸长，则知小球所受的电场力方向向右，则小球在由B到O的过程中，电场力做功负功，电势能增加，弹性势能可能减小，也可能增大，平衡位置动能最大，则知小球的动能增加，故A错误；小球在由O到C的过程中，弹簧伸长量增大，弹性势能增加，电场力做正功，电势能减小，合力向左，做负功，则动能减小，故B正确；小球在由B经O到C的过程中，动能的变化量为零，根据能量守恒得知，电势能的变化量和弹性势能的变化量大小相等，故C错误；小球在由C到O的过程中，动能减小，弹性势能增加，电势能减小，由能量守恒得知，电势能的变化量大小小于弹性势能的变化量大小，故D错误。
3．物理核心素养之一是培养科学的思维能力，在物理的学习中我们接触了许多科学思维方法，如理想实验法、控制变量法、微元法、类比法等。以下有关物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是（ ）
A．牛顿巧妙地运用扭秤实验，应用了放大法成功测出万有引力常量的数值并得出了万有引力定律；
B．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如场强E=，加速度a=都是采用比值定义法；
C．当物体本身的形状和大小对所研究问题的影响忽略不计时，用质点来代替物体的方法叫假设法；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加代表物体的位移，这里采用了微元法。
【答案】D
【解析】牛顿得出了万有引力定律；卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，应用了放大法成功测出万有引力常量的数值，A项错误。场强是采用比值定义法，加速度是采用比值定义法；加速度是加速度的决定式，故B项错误。当物体本身的形状和大小对所研究问题的影响忽略不计时，用质点来代替物体的方法是理想模型方法，故C项错误。在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加代表物体的位移，这里采用了微元法，故D项正确。
4．下列各图中，能正确表示一对等量异种电荷电场线分布的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】C
【解析】根据电场线的特点：电场线从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止。可知C图能正确表示一对等量异种电荷电场线分布。A图与结论不相符，A错误；B图与结论不相符，B错误；C图与结论相符，C正确；D图与结论不相符，D错误。
5．A、B两个点电荷在真空中产生电场，电场线（方向未标出）分布如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法正确的是（ ）
A．这两个点电荷是等量异种电荷 B．这两个点电荷是等量同种电荷
C．C、D两点的电场强度大小相同 D．C点电势比D点电势大
【答案】A
【解析】根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知A、B是一定两个等量异种电荷，故A错误，B正确；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故C错误；根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C点的电势等于D点的电势，故D错误。
6．如图所示，一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由A→O→B运动，则电子所受等量异种点电荷的电场力的大小和方向变化情况是（ ）
A.先变大后变小，方向水平向左 B.先变大后变小，方向水平向右
C.先变小后变大，方向水平向左 D.先变小后变大，方向水平向右
【答案】A
【解析】根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小。则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故A符合题意，B不符合题意。根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小。则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故CD不符合题意。
7．如图,在一个负点电荷产生的电场中,一条电场线上有M、N两点。设两点的场强大小分别为EM和EN、电势分别为和,则（ ）
A．EM＞EN,＞ B．EM＞EN,＜
C．EM＜EN,＜ D．EM＜EN,＞
【答案】D
【解析】由点电荷产生的电场特点电场线从正电荷出发终止于负电荷可知，负点电荷应在靠近N的右边，根据沿电场线方向电势降低可知，，由公式可知，，故选D。
8．在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中正确的是( )
A.这个电场是匀强电场
B.a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加
D.无法比较以上四点的电场强度值
【答案】B
【解析】AB.图线斜率的绝对值F/q，所以可以使用直线的斜率表示电场强度的大小，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，c图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小。所以四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec．故AD不符合题意，B符合题意。
C.同一点的电场强度是由电场本身决定的与试探电荷的电荷量无关。故C不符合题意。
9．如图所示，有向直线为某点电荷电场中的一条电场线，其上两点a、b相距为d，电势差为U，b点的场强大小为E，把电荷量为q的试探电荷从a点移到b点，电场力做功为W，该试探电荷在a点所受的电场力大小为F，下列关系式一定正确的是（ ）
A．E＝ B．U＝Ed C．E＝ D．U＝
【答案】D
【解析】a点的场强大小为在a点的试探电荷受到的电场力与试探电荷的电荷量的比值，即，因电场不一定是匀强电场，可知b点的场强不一定是，故A错误；公式U＝Ed只适用与匀强电场，对非匀强电场不适用，故B错误；点电荷产生的场强大小为E＝，其中q为点电荷，d为到该点电荷的距离，故C错误；从a到b电场力做功为W＝qU，所以电势差U＝，故D正确。
10．为测定某点的电场强度，在该点放一电荷量为-q的检验电荷，测得该点的电场强度为E1；再在该点改放另一电荷量为+2q的检验电荷，测得电场强度为E2。则（ ）
A．E1>E2，方向相反 B．E1E2，方向相同
C．E1=E2，方向相反 D．E1=E2，方向相同
【答案】D
【解析】在该点放一电荷量为-q的检验电荷，测得该点的电场强度为E1，在该点改放另一个电荷量为+2q的点电荷，该点的电场强度不变，大小仍为E1，方向与E1相同，即E1=E2。故D正确。
11．如图所示，真空中位于x轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点O对称。下列关于E随x变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】设x轴的正方向代表电场强度的正方向
根据等量同种负电荷电场线在沿x轴方向的分布，结合规定正方向判断如下：
①在A点左侧电场线水平向右，场强为正，图像的横轴上方，离A点越近，场强越强；
②在A到O之间的电场线向左，场强为负，图像在横轴下方，离A越近，场强越强；
③在O到B之间电场线向右，场强为正，图像在横轴上方，离B越近，场强越强；
④在B点右侧，电场线水平向左，场强为负，图像在横轴下方，离B越近，场强越强。
综上所述，只有选项A符合题意。故选A。
12．一带正电粒子仅在电场力作用下沿直线运动，其速度虽时间变化的图像如图所示，、时刻粒子分别经过A点和B点，A、B两点的场强大小分别为、，电势分别为、，则可以判断（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】从图象中可以看出，从A点到B点，速度的变化率逐渐减小，即加速度逐渐减小，所以电场力就减小，电场强度就逐渐减小，即EA＞EB；正电荷的速度增大，说明了电场力做正功，电势能减小；粒子带正电，所以电势降低，φA＞φB．故B正确，ACD错误。
13．密立根油滴实验原理如图所示．两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压为U，形成竖直向下场强为E的匀强电场．用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴．通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，则下列说法正确的是（ ）
A．悬浮油滴带正电 B．悬浮油滴的电荷量为
C．增大场强，悬浮油滴将向上运动 D．油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍
【答案】C
【解析】带电荷量为q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力；题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电，A正确；根据平衡条件，有：，故，然后发现q总是某个最小值的整数倍，B错误；根据平衡条件，有：，当增大场强，电场力增大，则悬浮油滴将向上运动，C错误；不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量元电荷的整数倍，D正确。
14．如图所示，竖直方向的匀强电场中O点固定一点电荷，一带负电小球绕该点电荷在竖直面内做匀速圆周运动，A、B是运动轨迹上的最高点与最低点，两点电势分别为φA、φB，电场强度分别为EA、EB，不计空气阻力，小球可视为质点，则（ ）
A．φA＞φB、EA＞EB B．φA＜φB、EA＜EB
C．φA＜φB、EA＞EB D．φA＞φB、EA＜EB
【答案】D
【解析】小球做匀速圆周运动，则匀强电场的电场力和重力相平衡，所以场强向下，O点固定的点电荷带正电，，O点产生的电势在圆周上是相等的，匀强电场中沿电场线方向电势越来越低，则，D正确。