2023版新教材高中物理第一章静电场微点3电场强度的理解与计算课时作业教科版必修第三册

微点3　电场强度的理解与计算

1．关于电场强度的叙述正确的是(　　)

A．电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比

B．场强－6 N/C小于场强＋2 N/C

C．由E＝可知，场强E跟F成正比，跟q成反比

D．电场中某点的场强与该点有无试探电荷无关

2．关于公式E＝和E＝k，下列说法正确的是(　　)

A．公式E＝是电场强度的定义式，只适用于匀强电场

B．由E＝可知，电场中某点的电场强度与电场力成正比

C．由E＝k可知，与点电荷Q距离相等的各点的电场强度相同

D．由E＝k可知，与点电荷Q距离相等的各点的电场强度大小相等

3．在电场中的某点放入电荷量为－q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为＋2q的试探电荷，此时测得该点的电场强度(　　)

A．大小为E，方向和E相同

B．大小为2E，方向和E相同

C．大小为E，方向和E相反

D．大小为2E，方向和E相反

4.

如图，在点电荷Q产生的电场中，虚线是以点电荷所在处为圆心的同心圆．则关于虚线上A、B、C三点的场强EA、EB、EC的关系判断正确的是(　　)

A．EA>EC

B．EB<EC

C．EA和EB方向相同

D．EB和EC方向相同

5．如图，在一个点电荷Q附近的a、b两点放置检验电荷，则检验电荷的受力F与其电荷量q的关系图中正确的是(　　)

6．如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等距，a、b、c、d连线水平．先在a点固定一点电荷＋Q，测得b点电场强度大小为E.若再将另一点电荷＋2Q放在d点，则b点的场强大小和方向为(　　)

A．，方向水平向左

B．，方向水平向右

C．E，方向水平向右

D．E，方向水平向左

7．(多选)如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点．放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示．以x轴的正方向为电场力的正方向，则(　　)

A．点电荷Q一定为正电荷

B．点电荷Q在A、B之间

C．A点的电场强度大小为2×103 N/C

D．点电荷Q在B右侧

8．在某一点电荷产生的电场中，A、B两点的电场强度方向如图所示．若A点的电场强度大小为E，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则在A、B两点的连线上，电场强度的最大值为(　　)

A．E   B．E

C．E    D．E

9．如图所示，一质量为m的带电荷量为q的小球用细线系住，线的一端固定在O点，若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成60°角，则电场强度的最小值为(　　)

A．B．

C．    D．

10．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

11．直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示．M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若O点处的正点电荷移到G点，则H点处电场强度的大小和方向分别为(　　)

A．，沿y轴正方向

B．，沿y轴负方向

C．，沿y轴正方向

D．，沿y轴负方向

12．如图，在(a，0)位置放置电荷量为q的正点电荷，在(0，a)位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P(a，a)为a的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零．则Q的位置及电荷量分别为(　　)

A．(0，2a)，q

B．(0，2a)，2q

C．(2a，0)，q

D．(2a，0)，2q

微点3　电场强度的理解与计算

1．答案：D

解析：电场中某点的场强是由电场本身决定的，与试探电荷在该点所受的电场力无关，选项A错误；场强的正负只代表方向，不代表大小，则场强－6 N/C大于场强＋2 N/C，选项B错误；电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷所受的电场力以及试探电荷的电量无关，选项C错误；电场中某点的场强是由电场本身决定的，与该点有无试探电荷无关，选项D正确．

2．答案：D

解析：公式E＝是电场强度的定义式，适用于任何电场，电场强度的大小由电场本身决定，与试探电荷所受电场力无关，A、B错误．由于电场强度是矢量，故根据E＝k可知，到点电荷Q距离相等的各点的电场强度大小相等，方向不同，C错误，D正确．

3．答案：A

解析：电场强度是描述电场性质的物理量，是试探电荷所受的静电力F与试探电荷所带的电荷量q的比值，由电场本身决定，与试探电荷的有无、电性、电荷量的大小无关，A正确．

4．答案：A

解析：离点电荷越近的位置场强越大，即EA＝EB>EC，选项A正确，B错误；A、C两点的场强方向相同，与B点的场强方向不同，选项C、D错误．

5．答案：B

解析：因为离点电荷越近，电场强度越大，根据电场强度的定义式E＝，得F＝Eq，所以F与q成正比，即F与q的斜率为电场强度，所以a点与原点连线的斜率大于b点与原点连线的斜率，故B正确，A、C、D错误．

6．答案：B

解析：设ab＝bc＝cd＝L，根据题意知，＋Q在b点产生的场强大小为E，方向水平向右，由点电荷的场强公式E＝k，可知＋2Q在b点产生的场强大小E′＝k＝k＝E，方向水平向左，所以b点的场强大小Eb＝E－E＝E，方向水平向右，B正确．

7．答案：BC

解析：根据题图乙可知试探正电荷在A点受力为正，试探负电荷在B点受力也为正，可判断出点电荷Q为负电荷且在A、B之间，A点场强大小为EA＝＝ N/C＝2×103 N/C，B点场强大小为EB＝＝ N/C＝5×102 N/C，B、C正确．

8．答案：D

解析：

反向延长两场强方向，交点O为带正电的场源电荷位置，如图所示，设场源电荷的电荷量为Q，O、A距离为r，由点电荷场强公式可得，A点场强为E＝k，由题意可知，过O点作AB垂线，垂足为C，该点离场源电荷最近，场强最大，最大值为E′＝k，联立解得E′＝E，故选D.

9．答案：B

解析：小球在重力、拉力、电场力作用下处于平衡状态，其中电场力的方向是不确定的，如图所示，则电场强度为E3时有最小值，qE3＝mg sin 60°，故E3＝，选项B正确．

10．答案：C

解析：

设正方形对角线的交点为O，四个点电荷中任意一个点电荷在交点O处产生的电场强度大小E＝＝，则左上角和右下角的两个点电荷产生的电场强度的矢量和与右上角和左下角的两个点电荷产生的电场强度的矢量和大小相同，均为E′＝2E＝，方向如图所示，根据叠加原理，O点的电场强度E总＝E′＝，方向竖直向下．C正确．

11．答案：B

解析：根据对称性，M、N两处的负电荷在G、H处产生的电场强度大小相等．由题意知，M、N两处的负电荷在G处产生的合场强与O点的正点电荷Q在G处产生的电场强度大小相等、方向相反，场强大小E1＝，如图甲所示．正点电荷Q放在G处时，它在H处产生的电场强度E2＝，所以H处的合场强E＝E1－E2＝，方向沿y轴负方向，如图乙所示．选项B正确．

12．答案：B

解析：

(a，0)和(0，a)两点处的电荷量为q的点电荷在P点产生的电场强度的矢量和E＝，方向如图所示[由点(a，a)指向点(0，2a)]，由在距P点为a的某点处放置的正点电荷Q使得P点电场强度为零可知，此正电荷位于(0，2a)点，且电荷量Q满足＝，解得Q＝2q，B正确．