鲁科版 (2019)必修 第三册第3节 电场与电场强度课时训练

这是一份鲁科版 (2019)必修 第三册第3节 电场与电场强度课时训练，共7页。试卷主要包含了某电场的电场线分布如图所示，则等内容，欢迎下载使用。

课时分层作业(三) 电场与电场强度





(建议用时：25分钟)


◎考点一 对电场强度的理解


1．由电场强度的定义式E＝eq \f(F,q)可知，在电场中的同一点( )


A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比


B．电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的电场力可以不为零


C．无论试探电荷所带的电量如何变化，eq \f(F,q)始终不变


D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零


C [电场强度是由电场本身决定的，即由场源和电场中的位置决定，与试探电荷的电量大小和电性无关，与试探电荷所受的电场力的大小和方向无关，不能说E跟F成正比，跟q成反比，A错误。在电场中同一点，场强不变，可知无论检验电荷的电量如何变化，eq \f(F,q)始终不变，C正确。由E＝eq \f(F,q)得电场力F＝qE，电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到电场力一定为零，B错误。不带电的小球即使在电场中，受到的电场力也为零，D错误。]


2．如图所示，是在一个电场中A、B、C、D四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷的电荷量跟它所受静电力的函数关系图像，那么下列叙述正确的是( )





A．A、B、C、D四点的电场强度大小相等


B．A、B、C、D四点的电场强度大小关系是ED>EA>EB>EC


C．A、B、C、D四点的电场强度大小关系是EA>EB>ED>EC


D．无法确定这四个点的电场强度大小关系


B [题图中给出了A、B、C、D四个位置上试探电荷所受静电力大小与其电荷量的变化关系，由电场强度的定义式E＝eq \f(F,q)可知，Fq图像的斜率代表电场强度。斜率大的电场强度大，斜率小的电场强度小。故选项B正确，选项A、C、D错误。]


3．一个试探电荷在电场中某点受到的静电力为F，这一点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )





A B C D


D [电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的试探电荷及其所受静电力无关，A、B错误；试探电荷在该点受到的静电力F＝Eq，F正比于q，C错误，D正确。]


4．已知A为电场中一固定点，在A点放一电荷量为q的试探电荷，受到的电场力为F，A点的场强为E，则( )


A．若在A点换上电荷量为－q的试探电荷，A点场强方向发生变化


B．若在A点换上电荷量为2q的试探电荷，A点的场强将变为2E


C．若将A点电荷量为q的试探电荷移去，A点的场强变为零


D．A点场强的大小、方向与试探电荷的大小、正负均无关


D [A点的场强大小和方向是由电场本身决定的，与放入的试探电荷无关，选项D正确。]


◎考点二 对电场线的理解与应用


5．如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是( )





C [A图中，A、B两点场强大小相等，方向不同；B图中，A、B两点场强的方向相同，但大小不等；C图中是匀强电场，则A、B两点场强大小、方向都相同；D图中A、B两点场强大小、方向均不相同。故选项C正确。]


6．如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是( )





A．这个电场可能是负点电荷的电场


B．点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大


C．负电荷在B点处受到的静电力的方向沿电场线的切线方向


D．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)


B [负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线，故A错；电场线越密的地方场强越大，由题图知EA＞EB，又因F＝qE，得FA＞FB，故B对；由a＝eq \f(F,m)知，a∝F，所以aA＞aB，故D错；负电荷在B点受到的静电力的方向与B点电场强度的方向相反，故C错。]


7．(多选)某电场的电场线分布如图所示，则( )





A．电荷P带正电


B．电荷P带负电


C．a点的电场强度大于b点的电场强度


D．正试探电荷在c点受到的静电力大于在d点受到的静电力


AD [电场线从正电荷出发，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b点的电场线比a点的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；c点的电场强度大于d点的电场强度，所以正试探电荷在c点受到的静电力大于在d点受到的静电力，故D正确。]


8．A、B是一条电场线上的两个点，一负点电荷仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v­t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是( )








A B C D


A [负点电荷在静电力的作用下由A运动到B，由v­t图象知：负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动。由F＝ma得静电力越来越大，即A→B电场强度越来越大，电场线分布越来越密。又由于负电荷所受静电力方向与速度方向相反，故场强方向为由A到B，故A选项正确。]


9．如图所示，把可视为点电荷的带电小球A用绝缘细杆固定，其电荷量为Q＝4.0×10－6 C，在距A球r＝0.30 m处放置试探电荷B，其电荷量为q＝－5.0×10－8 C，静电力常量k＝9×109 N·m2/C2。求：





(1)试探电荷B所受库仑力F的大小；


(2)试探电荷B所在位置的电场强度E的大小。


[解析] (1)由库仑定律知F＝keq \f(Q|q|,r2)，解得


F＝2×10－2 N。


(2)E＝eq \f(F,|q|)，解得E＝4×105 N/C。


[答案] (1)2×10－2 N (2)4×105 N/C





(建议用时：15分钟)


10．法拉第在物理学历史上第一次提出了场的观点，并用电场线形象地描述电场，以下关于电场和电场线的说法正确的是( )


A．电场线是实际存在的，用来表示电场的强弱和方向


B．带电粒子在电场中的受力方向就是场强的方向


C．在同一个图里，电场线越密集，电场强度越大，电场线越稀疏，电场强度越小


D．沿电场线方向，电场强度逐渐减小


C [电场线是人为假想的曲线，不是真实存在的，故A错误；在电场中正电荷的受力方向与场强方向相同，负电荷的受力方向与场强方向相反，故B错误；电场线的疏密表示电场的强弱，在同一个图里，电场线越密集，电场强度越大，电场线越稀疏，电场强度越小，故C正确；沿电场线方向电场强度不一定减小，故D错误。]


11．(多选)在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度方向相同的是( )





BD [A选项中，a、b两点场强方向不同，选项A错误；B选项中，根据电场线的对称性可判断，b点和a点场强方向相同，选项B正确；C选项中，a、b两点场强方向相反，选项C错误；D选项中，b点与a点的场强方向相同，选项D正确。]


12.一正电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图像如图所示，则A、B所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的( )








D [由题中v­t图像可知，正电荷做加速度逐渐增大的加速运动，因此该正电荷所受电场力越来越大，电场强度越来越大。电场线密的地方电场强度大，且正电荷的受力方向与电场方向相同，故选项A、B、C错误，D正确。]


13．把一个电荷量q＝－10－6 C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3 N，FB＝3×10－3 N。





(1)画出该试探电荷在A、B两处所受静电力方向；


(2)求出A、B两处的电场强度；


(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5 C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？





[解析] (1)试探电荷在A、B两处所受静电力方向沿试探电荷与点电荷Q的连线指向Q，如图中FA、FB所示。


(2)A、B两处的电场强度的大小分别为


EA＝eq \f(FA,|q|)＝eq \f(5×10－3,10－6) N/C＝5×103 N/C


EB＝eq \f(FB,|q|)＝eq \f(3×10－3,10－6) N/C＝3×103 N/C


电场强度的方向与负试探电荷的受力方向相反，因此A、B两处电场强度的方向分别沿两点与点电荷Q的连线背离Q，如图中EA、EB所示。


(3)当在A、B两处放上电荷q′时，它受到的电场力分别为FA′＝EAq′＝5×103×10－5 N＝5×10－2 N，FB′＝EBq′＝3×103×10－5 N＝3×10－2 N。方向与电场强度的方向相同。


[答案] 见解析