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高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度第1课时当堂检测题
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度第1课时当堂检测题，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
eq \f( 合格考训练,（25分钟·满分60分）)
一、选择题(本题共7小题，每题6分，共42分)
1．(2022·武汉市新洲一中6月线上联考)关于电场下列说法正确的是( D )
A．“元电荷”是最小的电荷量，用e表示，则e＝1.60×10－19C，质子和电子都是元电荷
B．电场是库仑首先提出来的，电荷A对电荷B的作用就是电荷A的电场对B的作用
C．由电场强度的定义式：E＝eq \f(F,q)可知E与F成正比，与q成反比
D．点电荷是一个带有电荷的点，它是实际带电体的抽象，和质点一样是一种理想化模型
解析：“元电荷”是最小的电荷量，用e表示，则e＝1.60×10－19C，但元电荷不是电荷，没有正负之分，则质子和电子不是元电荷，只是两者的电荷量等于元电荷，故A错误；电场是法拉第首先提出来的，故B错误；电场强度的定义式E＝eq \f(F,q)是比值定义法定义的，但E与F、q无关，电场强度由场源决定，与试探电荷无关，故C错误；点电荷是一个带有电荷的点，它是实际带电体的抽象，和质点一样，是一种理想化模型，故D正确。
2．(2022·陕西西安博爱国际学校高二期末)如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点P、M、N上各放置一个点电荷，三个点电荷带电荷量均为Q，其中M、N处的为正电荷，P处的为负电荷，O为等边三角形外接圆的圆心，S为M、N连线的中点，则S点的电场强度( C )
A．方向向左 B．方向向右
C．方向向上 D．方向向下
解析：S点的场强为M、N、P三个电荷在该点产生电场的合场强，因M、N均为正电荷，且电荷量相等，故M、N处电荷在S点产生的场强大小相等，方向相反，合场强为零，因此S点的场强方向实际上就是P点放置的电荷在S点产生的场强方向，因为P处电荷为负电荷，所以其在S点产生的场强方向向上，ABD错误，C正确。
3．(2022·湖南高二学业考试)如图，在电场强度大小为E、方向竖直向上的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为q的带电小球处于静止状态，重力加速度为g，则( B )
A．小球带负电，q＝eq \f(mg,E)B．小球带正电，q＝eq \f(mg,E)
C．若减小E，小球将竖直向上运动D．若增大q，小球将竖直向下运动
解析：小球受力平衡，则受向上的电场力，可知小球带正电，则由mg＝qE，可得q＝eq \f(mg,E)，A错误，B正确；若减小E，则小球受的电场力减小，则小球将竖直向下运动，C错误；若增大q，则小球受的电场力变大，则小球将竖直向上运动，D错误。
4．(2022·河北滦南县第一中学高一期中)如图所示，PQ为某电场中的一条电场线，下列说法正确的是( A )
A．正电荷在P点受到的电场力方向一定沿着电场线方向
B．该电场一定是点电荷产生的电场
C．该电场一定是匀强电场
D．P点的电场强度一定比Q点的大
解析：正电荷在电场中受到的电场力方向与电场线切线方向相同，即正电荷在P点受电场力方向沿电场线方向，故A正确；只有一条电场线，图示电场可能是点电荷产生的电场，也可能是匀强电场，故BC错误；在电场中电场线疏密表示电场强度的大小，只有一条电场线，无法判断电场强度大小，故D错误。
5．(2022·上海交通大学附属中学高二物理上学期期中)以下关于电场和电场线的说法中正确的是( C )
A．电场线是客观存在的，既可以相交，也可以相切
B．在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线的区域场强为零
C．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D．电场线用以表示电场的强弱和方向，是客观存在的
解析：电场是客观存在的，电场线是人们为了形象的描述电场而引入的假想曲线，用以表示电场的强弱和方向，客观上并不存在，电场线不相交、不相切，故AD项错误；电场线只是大体形象描述电场，不画的区域场强不一定为零，故B项错误；电场线越密集，电场越强，据F＝Eq可知同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，故C项正确。
6．(2022·河南周口期中)正电荷q在静电力作用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以判定，它所在的电场是下列图中的哪个( D )
解析：A图中，P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动，A错误；B图中，电荷在匀强电场中做匀加速直线运动，B错误；C图中，P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动，C错误；D图中，P到Q，电场线越来越密，电场强度越来越大，电荷做加速度增大的加速运动，D正确。
7．(多选)法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图(箭头未标出)。在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探点电荷，受到的电场力大小为F，以下说法正确的是( AB )
A．由电场线分布图可知M点处的场强比N点处场强小
B．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
C．M点处的场强大小为eq \f(F,q)，方向与所受电场力方向相同
D．如果M点处的点电荷电荷量变为2q，该处场强将变为eq \f(F,2q)
解析：根据电场线的疏密程度可判A、B正确；M点的场强大小为eq \f(F,q)，方向与电场力方向相反，C错；场强大小与检验电荷电荷量大小无关，D错。
二、非选择题(共18分)
8．(18分)(2022·贵州顶效开发区顶兴学校高三期末)如图所示，匀强电场的电场强度大小为E，方向水平向右，A是匀强电场中一点，在匀强电场中放入一电荷量为＋Q的点电荷，结果A点的电场强度大小变为2E，方向水平向右。若静电力常量为k，求点电荷与A点间的距离。
答案：r＝eq \r(\f(kQ,E))
解析：由题意可知，电荷量为＋Q的点电荷，一定在A点左侧，且它和A点的连线与电场线平行，设点电荷到A点的距离为r，则keq \f(Q,r2)＝E，
解得r＝eq \r(\f(kQ,E))。
eq \f( 等级考训练,（20分钟·满分40分）)
一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)
1．(2022·云南省腾冲市第八中学高二下学期期中)如图(甲)所示中，AB是一个点电荷形成的电场中的一条电场线，图(乙)则是放在电场线上P、Q处检验电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数图像，电场方向由A指向B，由此可以判断( A )
A．场源电荷是正电荷，位于A侧B．场源电荷是正电荷，位于B侧
C．场源电荷是负电荷，位于A侧D．场源电荷是负电荷，位于B侧
解析：由电场强度的定义式E＝eq \f(F,q)得：F＝Eq，则知：F－q图像的斜率表示电场强度大小，图线Q的斜率小于P的斜率，说明Q处场强小于P处的场强，该电场是由点电荷产生的，说明Q距离场源较远，即场
源位置位于A侧。由于电场方向由A指向B，故场源电荷是正电荷，故A正确。
2．(2022·全国高二期中)带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线，关于这种电场，下列说法正确的是( D )
A．这种电场的电场线虽然是曲线，但是电场线的分布却是左右对称的，很有规律性，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场
B．电场内部A点的电场强度小于B点的电场强度
C．电场内部A点的电场强度等于B点的电场强度
D．若将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板
解析：由于题图中平行金属板形成的电场的电场线不是等间距的平行直线，即平行金属板间各处的电场强度不是处处相同，所以不能看成匀强电场，故A错误；从电场线分布看，A点的电场线比B点密，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，故BC错误；A、B两点所在的电场线为一条直线，电荷受力方向沿着这条直线，所以若将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板，故D正确。
3．(2022·陕西渭南高二期末)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( B )
A B C D
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＝eq \f(F,q) ，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，ACD错误。
4．(2022·云南昆明一中一模)在一正交直角坐标系的坐标原点O处有一带正电的点电荷，x轴上0.1 m处放一试探电荷，其受力与电荷量的关系如图所示，y轴上有一点b, 其场强为1 N/C, 则b点的坐标为( C )
A．(0, 0.1 m) B．(0, 0.2 m)
C．(0, 0.3 m) D．(0, 0.4 m)
解析：x轴上0.1 m处场强为Ex＝eq \f(F,q)＝9 N/C，距离坐标原点r处的场强E＝keq \f(Q,r2)，则Ex＝keq \f(Q,rx2)＝9 N/C，Eb＝keq \f(Q,rb2)＝1 N/C，联立解得rb＝0.3 m，故ABD错误，C正确。
5．(多选)AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O。将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示。要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷( CD )
A．应放在A点，Q＝2qB．应放在B点，Q＝－2q
C．应放在C点，Q＝－qD．应放在D点，Q＝q
解析：先将＋q、－q在O点产生的场强合成，因为＋q、－q与O点构成等边三角形，可求出合场强E0方向水平向右，大小E0＝E1＝E2，如图所示。欲使圆心O处的电场强度为零，所放置的点电荷Q在O点产生的场强方向必须水平向左，且大小也为E0。若在A点和B点放置点电荷Q，则它产生的场强只能沿竖直方向，达不到目的。若在C点放置点电荷Q，则必为负电荷，且Q＝－q，选项C对；若在D点放置点电荷Q，则必为正电荷，且Q＝q，选项D对。
二、非选择题(共10分)
6．(10分)电荷量为q＝1×10－4 C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。若重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)物块的质量m；
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ。
答案：(1)1 kg (2)0.2
解析：(1)由图可知，前2 s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1－μmg＝ma，
2 s后物体做匀速直线运动，由力的平衡条件有
qE2＝μmg。
联立解得q(E1－E2)＝ma。
由图可得E1＝3×104 N/C，E2＝2×104 N/C，
a＝1 m/s2，
代入数据可得m＝1 kg。
(2)μ＝qE2/mg＝eq \f(2×104 N/C×1×10－4 C,1 kg×10 N/kg)＝0.2。
eq \f( 合格考训练,（25分钟·满分60分）)
一、选择题(本题共7小题，每题6分，共42分)
1．(2022·武汉市新洲一中6月线上联考)关于电场下列说法正确的是( D )
A．“元电荷”是最小的电荷量，用e表示，则e＝1.60×10－19C，质子和电子都是元电荷
B．电场是库仑首先提出来的，电荷A对电荷B的作用就是电荷A的电场对B的作用
C．由电场强度的定义式：E＝eq \f(F,q)可知E与F成正比，与q成反比
D．点电荷是一个带有电荷的点，它是实际带电体的抽象，和质点一样是一种理想化模型
解析：“元电荷”是最小的电荷量，用e表示，则e＝1.60×10－19C，但元电荷不是电荷，没有正负之分，则质子和电子不是元电荷，只是两者的电荷量等于元电荷，故A错误；电场是法拉第首先提出来的，故B错误；电场强度的定义式E＝eq \f(F,q)是比值定义法定义的，但E与F、q无关，电场强度由场源决定，与试探电荷无关，故C错误；点电荷是一个带有电荷的点，它是实际带电体的抽象，和质点一样，是一种理想化模型，故D正确。
2．(2022·陕西西安博爱国际学校高二期末)如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点P、M、N上各放置一个点电荷，三个点电荷带电荷量均为Q，其中M、N处的为正电荷，P处的为负电荷，O为等边三角形外接圆的圆心，S为M、N连线的中点，则S点的电场强度( C )
A．方向向左 B．方向向右
C．方向向上 D．方向向下
解析：S点的场强为M、N、P三个电荷在该点产生电场的合场强，因M、N均为正电荷，且电荷量相等，故M、N处电荷在S点产生的场强大小相等，方向相反，合场强为零，因此S点的场强方向实际上就是P点放置的电荷在S点产生的场强方向，因为P处电荷为负电荷，所以其在S点产生的场强方向向上，ABD错误，C正确。
3．(2022·湖南高二学业考试)如图，在电场强度大小为E、方向竖直向上的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为q的带电小球处于静止状态，重力加速度为g，则( B )
A．小球带负电，q＝eq \f(mg,E)B．小球带正电，q＝eq \f(mg,E)
C．若减小E，小球将竖直向上运动D．若增大q，小球将竖直向下运动
解析：小球受力平衡，则受向上的电场力，可知小球带正电，则由mg＝qE，可得q＝eq \f(mg,E)，A错误，B正确；若减小E，则小球受的电场力减小，则小球将竖直向下运动，C错误；若增大q，则小球受的电场力变大，则小球将竖直向上运动，D错误。
4．(2022·河北滦南县第一中学高一期中)如图所示，PQ为某电场中的一条电场线，下列说法正确的是( A )
A．正电荷在P点受到的电场力方向一定沿着电场线方向
B．该电场一定是点电荷产生的电场
C．该电场一定是匀强电场
D．P点的电场强度一定比Q点的大
解析：正电荷在电场中受到的电场力方向与电场线切线方向相同，即正电荷在P点受电场力方向沿电场线方向，故A正确；只有一条电场线，图示电场可能是点电荷产生的电场，也可能是匀强电场，故BC错误；在电场中电场线疏密表示电场强度的大小，只有一条电场线，无法判断电场强度大小，故D错误。
5．(2022·上海交通大学附属中学高二物理上学期期中)以下关于电场和电场线的说法中正确的是( C )
A．电场线是客观存在的，既可以相交，也可以相切
B．在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线的区域场强为零
C．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D．电场线用以表示电场的强弱和方向，是客观存在的
解析：电场是客观存在的，电场线是人们为了形象的描述电场而引入的假想曲线，用以表示电场的强弱和方向，客观上并不存在，电场线不相交、不相切，故AD项错误；电场线只是大体形象描述电场，不画的区域场强不一定为零，故B项错误；电场线越密集，电场越强，据F＝Eq可知同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，故C项正确。
6．(2022·河南周口期中)正电荷q在静电力作用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以判定，它所在的电场是下列图中的哪个( D )
解析：A图中，P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动，A错误；B图中，电荷在匀强电场中做匀加速直线运动，B错误；C图中，P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动，C错误；D图中，P到Q，电场线越来越密，电场强度越来越大，电荷做加速度增大的加速运动，D正确。
7．(多选)法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图(箭头未标出)。在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探点电荷，受到的电场力大小为F，以下说法正确的是( AB )
A．由电场线分布图可知M点处的场强比N点处场强小
B．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
C．M点处的场强大小为eq \f(F,q)，方向与所受电场力方向相同
D．如果M点处的点电荷电荷量变为2q，该处场强将变为eq \f(F,2q)
解析：根据电场线的疏密程度可判A、B正确；M点的场强大小为eq \f(F,q)，方向与电场力方向相反，C错；场强大小与检验电荷电荷量大小无关，D错。
二、非选择题(共18分)
8．(18分)(2022·贵州顶效开发区顶兴学校高三期末)如图所示，匀强电场的电场强度大小为E，方向水平向右，A是匀强电场中一点，在匀强电场中放入一电荷量为＋Q的点电荷，结果A点的电场强度大小变为2E，方向水平向右。若静电力常量为k，求点电荷与A点间的距离。
答案：r＝eq \r(\f(kQ,E))
解析：由题意可知，电荷量为＋Q的点电荷，一定在A点左侧，且它和A点的连线与电场线平行，设点电荷到A点的距离为r，则keq \f(Q,r2)＝E，
解得r＝eq \r(\f(kQ,E))。
eq \f( 等级考训练,（20分钟·满分40分）)
一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)
1．(2022·云南省腾冲市第八中学高二下学期期中)如图(甲)所示中，AB是一个点电荷形成的电场中的一条电场线，图(乙)则是放在电场线上P、Q处检验电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数图像，电场方向由A指向B，由此可以判断( A )
A．场源电荷是正电荷，位于A侧B．场源电荷是正电荷，位于B侧
C．场源电荷是负电荷，位于A侧D．场源电荷是负电荷，位于B侧
解析：由电场强度的定义式E＝eq \f(F,q)得：F＝Eq，则知：F－q图像的斜率表示电场强度大小，图线Q的斜率小于P的斜率，说明Q处场强小于P处的场强，该电场是由点电荷产生的，说明Q距离场源较远，即场
源位置位于A侧。由于电场方向由A指向B，故场源电荷是正电荷，故A正确。
2．(2022·全国高二期中)带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线，关于这种电场，下列说法正确的是( D )
A．这种电场的电场线虽然是曲线，但是电场线的分布却是左右对称的，很有规律性，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场
B．电场内部A点的电场强度小于B点的电场强度
C．电场内部A点的电场强度等于B点的电场强度
D．若将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板
解析：由于题图中平行金属板形成的电场的电场线不是等间距的平行直线，即平行金属板间各处的电场强度不是处处相同，所以不能看成匀强电场，故A错误；从电场线分布看，A点的电场线比B点密，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，故BC错误；A、B两点所在的电场线为一条直线，电荷受力方向沿着这条直线，所以若将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板，故D正确。
3．(2022·陕西渭南高二期末)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( B )
A B C D
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＝eq \f(F,q) ，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，ACD错误。
4．(2022·云南昆明一中一模)在一正交直角坐标系的坐标原点O处有一带正电的点电荷，x轴上0.1 m处放一试探电荷，其受力与电荷量的关系如图所示，y轴上有一点b, 其场强为1 N/C, 则b点的坐标为( C )
A．(0, 0.1 m) B．(0, 0.2 m)
C．(0, 0.3 m) D．(0, 0.4 m)
解析：x轴上0.1 m处场强为Ex＝eq \f(F,q)＝9 N/C，距离坐标原点r处的场强E＝keq \f(Q,r2)，则Ex＝keq \f(Q,rx2)＝9 N/C，Eb＝keq \f(Q,rb2)＝1 N/C，联立解得rb＝0.3 m，故ABD错误，C正确。
5．(多选)AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O。将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示。要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷( CD )
A．应放在A点，Q＝2qB．应放在B点，Q＝－2q
C．应放在C点，Q＝－qD．应放在D点，Q＝q
解析：先将＋q、－q在O点产生的场强合成，因为＋q、－q与O点构成等边三角形，可求出合场强E0方向水平向右，大小E0＝E1＝E2，如图所示。欲使圆心O处的电场强度为零，所放置的点电荷Q在O点产生的场强方向必须水平向左，且大小也为E0。若在A点和B点放置点电荷Q，则它产生的场强只能沿竖直方向，达不到目的。若在C点放置点电荷Q，则必为负电荷，且Q＝－q，选项C对；若在D点放置点电荷Q，则必为正电荷，且Q＝q，选项D对。
二、非选择题(共10分)
6．(10分)电荷量为q＝1×10－4 C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。若重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)物块的质量m；
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ。
答案：(1)1 kg (2)0.2
解析：(1)由图可知，前2 s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1－μmg＝ma，
2 s后物体做匀速直线运动，由力的平衡条件有
qE2＝μmg。
联立解得q(E1－E2)＝ma。
由图可得E1＝3×104 N/C，E2＝2×104 N/C，
a＝1 m/s2，
代入数据可得m＝1 kg。
(2)μ＝qE2/mg＝eq \f(2×104 N/C×1×10－4 C,1 kg×10 N/kg)＝0.2。
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