高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度课后测评

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题组一 电场和电场强度
1．(多选)关于电场，下列说法正确的是( )
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B．电场不是客观存在的，是人们虚构的
C．电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用
D．电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中
2．一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度大小为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )
3．电场中有一点P，下列说法正确的是( )
A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点场强减半
B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零
C．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大
D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
4.
如图所示，一电荷量为q的正点电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F.若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度E为( )
A.eq \f(F,2q)，方向与F相反 B.eq \f(F,q)，方向与F相反
C.eq \f(F,2q)，方向与F相同 D.eq \f(F,q)，方向与F相同
题组二 电场线
5.
如图所示为某电场的电场线，一检验电荷在P、Q两点所受电场力的大小关系是( )
A．FP＝FQ B．FP>FQ
C．FP6．A、B两点电荷在真空中所产生电场的电场线(其中方向未标出)的分布如图所示．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．下列说法中正确的是( )
A．A、B两个点电荷一定是等量异种电荷
B．A、B两个点电荷一定是等量同种电荷
C．C、D两点电场强度方向不同
D．C点的电场强度比D点的电场强度小
7.
如图所示为某一点电荷产生的电场线，电场中A、B、C三点的场强大小分别为2E、E、E，则( )
A．B、C两点场强相同
B．该点电荷为正电荷
C．该点电荷在A点左侧
D．放置在A点的负试探电荷受到的电场力方向与该点的场强方向相同
8.
如图所示，电场中一带正电的粒子只受电场力作用从A点运动到B点．粒子在A点的速度大小为v0，速度方向与电场方向相同．能定性反映该粒子从A点到B点运动情况的速度－时间(v－t)图像是( )
题组三 点电荷的电场 电场强度的叠加
9．(多选)如图(a)中AB是一个点电荷产生的电场中的一条电场线，图(b)则是放在电场线上a、b处的试探电荷所受电场力与所带的电荷量的值之间的函数关系图线，则下列情况可能的是( )
A．场源是正电荷，位于A点
B．场源是正电荷，位于B点
C．场源是负电荷，位于A点
D．场源是负电荷，位于B点
10．如图，真空中a、b、c、d四点共线且等距．先在a点固定一点电荷＋Q，测得b点场强大小为E，若再将另一等量异种点电荷－Q放在d点，则( )
A．b点的场强比c点的大
B．c点的场强大小为eq \f(5,4)E
C．b点的场强方向向左
D．c点的场强方向向左
11.
如图所示，A、B、C是点电荷Q激发的电场中的三个点．现在A点放入一电荷量q＝1.0×10－9 C的正试探电荷，q受到的电场力大小为F＝9.0×10－6 N.
(1)求A点电场强度EA的大小；
(2)若将q从A点移动到B点，q受到的电场力变大还是变小？
(3)若EC＝2.0×103 N/C，求q在C点受到电场力的大小．
[等级提升练]
12.
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、eq \f(E,3) B．负电、eq \f(E,3)
C．正电、3E D．负电、3E
13.
如图所示，平面直角坐标系中，A、B分别是x轴、y轴上的两点，OA:OB＝3:4，在A、B两点分别放点电荷q1、q2，在坐标原点O处产生的合电场强度方向与AB平行，则q1、q2分别在坐标原点O处产生的电场强度的大小之比EA:EB等于( )
A．9:1 B．43
C．3:4 D．16:9
14．图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－q，则该三角形中心O点处的场强为( )
A.eq \f(6kq,a2)，方向由C指向O
B.eq \f(6kq,a2)，方向由O指向C
C.eq \f(\r(3)kq,a2)，方向由C指向O
D.eq \f(\r(3)kq,a2)，方向由O指向C
分层作业3 电场 电场强度
1．解析：电荷周围存在着电场，电场对放在其中的电荷有力的作用，电荷之间的相互作用是通过电场发生的，A、C正确；电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖于我们的感觉而客观存在，在真空中、导体中都能存在，B、D错误．
答案：AC
2．解析：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电场力无关，A、B错误；试探电荷在该点受到的电场力大小为F＝Eq，F与q成正比，C错误，D正确．
答案：D
3．解析：电场强度是由电场本身决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关，选项A、B错误．由E＝eq \f(F,q)得F＝Eq，可知电荷量一定时，场强越大，电荷所受的电场力越大，C正确．若试探电荷是正电荷，它的受力方向就是该点的场强方向；若试探电荷是负电荷，则它的受力方向与该点的场强方向相反，D项错误．
答案：C
4．解析：根据电场强度的物理意义：电场强度是反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关．可知，将该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，A点的场强大小仍然是eq \f(F,q)，大小和方向均不变，选项A、B、C错误，D正确．
答案：D
5．解析：根据电场线的疏密反映电场强度的强弱可知，Q点的电场强度大，故同一检验电荷在Q点所受的电场力大，故选项C正确．
答案：C
6．解析：根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，A、B是两个等量异种电荷，故A正确，B错误；在两等量异种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，且C、D两点电场强度方向相同，故C、D错误．
答案：A
7．答案：C
8．解析：带正电的粒子所受电场力沿电场线方向，且在A点的速度方向与电场方向相同，故粒子做加速运动，A、B错误；v－t图线的斜率表示加速度，且a＝eq \f(F,m)，由电场线分布知，从A到B电场线变疏，场强变小，电场力变小，加速度变小，即斜率变小，故选D.
答案：D
9．解析：由E＝eq \f(F,q)可知，F－q图线的斜率反映了场强E的大小，故Ea>Eb，由E＝eq \f(kQ,r2)可知，离场源电荷越近的地方，场强E越大，故A、C正确．
答案：AC
10．解析：设ab＝bc＝cd＝L，点电荷＋Q在b点产生的场强大小为E，则E＝eq \f(kQ,L2)，方向水平向右；点电荷－Q在b点产生的电场强度大小为E1＝eq \f(kQ,2L2)＝eq \f(1,4)E，方向水平向右，所以此时b点的场强大小为Eb＝E＋E1＝eq \f(5,4)E，方向水平向右，由对称性可知，c点的场强大小也为eq \f(5,4)E，方向水平向右，故B正确．
答案：B
11．解析：(1)根据电场强度的定义式知，A点的电场强度
EA＝eq \f(F,q)＝eq \f(9.0×10－6,1×10－9) N/C＝9×103 N/C.
(2)从A点到B点电场线越来越疏，则电场强度越来越小，可知q所受的电场力变小．
(3)q在C点所受的电场力F′＝qEc＝1×10－9×2×103＝2×10－6 N.
答案：(1)9×103 N/C (2)电场力变小 (3)2×10－6 N
12．解析：
将场强E、Eb延长，交点即为点电荷Q所在位置，如图所示，由于电场强度方向指向点电荷Q，则知该点电荷带负电．根据几何知识解得，a点到Q点的距离ra＝2dcs 30°＝eq \r(3)d，b点到Q点的距离rb＝d，a、b两点到点电荷Q的距离之比ra:rb＝eq \r(3):1.由公式E＝keq \f(Q,r2)，得：A、B两点场强大小的比值E:Eb＝1:3，即Eb＝3E，故A、B、C错误，D正确．
答案：D
13．解析：
作平行四边形如图所示，根据几何知识可知△BOA与△OEBE相似，所以eq \f(EA,EB)＝eq \f(OA,OB)＝eq \f(3,4)，故选项C正确．
答案：C
14．解析：每个点电荷在O点处的场强大小都是E＝eq \f(kq,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3)a,3)))2)＝eq \f(3kq,a2)，画出矢量叠加的示意图，如图所示，由图可得O点处的合场强为E0＝2E＝eq \f(6kq,a2)，方向由O指向C，B项正确．
答案：B