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电场基础训练题2


电场基础训练题 2

第三节 电场强度

[知能准备] 1.物质存在的两种形式: 与 . 2.电场强度 (1)电场明显的特征之一是对场中其他电荷具有 . (2)放入电场中某点的电荷所受的静电力 F 跟它的电荷量 q 的 .叫做该点的电场强度.物 理学中规定电场中某点的电场强度的方向跟 电荷在该点所受的静电力的方向相同. (3)电场强度单位

,符号 .另一单位 ,符号 . (4)如果 1 C 的电荷在电场中的某点受到的静电力是 1 N,这点的电场强度就是 . 3.电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个场源点电荷 在该点产生的电场 强度的 . 4.电场线 (1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线(或直线).曲线上每点的切线方向表示该点的电场强 度方向. (2)电场线的特点: ①电场线从正电荷(或无限远处)出发,终止于无限远或负电荷. ②电场线在电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向. ③在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较 ,电场强度较小的地方电场线较 ,因 此可以用电场线的 来表示电场强度的相对大小. 5.匀强电场:如果电场中各点电场强度的大小 .方向 ,这个电场就叫做匀强电场. 例 1 在电场中某点用+q 测得场强 E,当撤去+q 而放入-q/2 时,则该点的场强 ( ) A.大小为 E / 2,方向和 E 相同 B.大小为 E/2,方向和 E 相反 C.大小为 E,方向和 E 相同 D.大小为 E,方向和 E 相反 点电荷周围的场强 场源电荷 Q 与试探电荷 q 相距为 r,则它们间的库仑力为 F ? k 所以电荷 q 处的电场强度 E ?
F q ? k Q r
2

Qq r
2

? qk

Q r
2



. ( )

例 2 下列关于电场强度的说法中,正确的是 A.公式 E ?
F q F q

只适用于真空中点电荷产生的电场

B.由公式 E ?

可知,电场中某点的电场强度 E 与试探电荷 q 在电场中该点所受的电场力成正比

C.在公式 F= k

Q 1Q 2 r
2

中, k

Q2 r
2

是点电荷 Q 2 产生的电场在点电荷 Q 1 处的场强大小;而 k

Q1 r
2

是点电

荷 Q1 产生的电场在点电荷 Q 2 处场强的大小 D.由公式 E ? k
Q r
2

可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),电场强度 E 可达无穷大

1

例 3 如图 1—3—2 所示,真空中,带电荷量分别为+Q 和-Q 的点电荷 A、B 相距 r,则: (1) 两点电荷连线的中点 O 的场强多大? (2) 在两点电荷连线的中垂线上,距 A、B 两点都为 r 的 O′点的场强如何?

+Q

·

A

O ︱ 图 1—3—2

-Q

·

B

例 4 光滑绝缘的水平地面上有相距为 L 的点电荷 A、B,带电荷量分别为+4Q 和-Q,今引入第三个点 电荷 C,使三个点电荷都处于平衡状态,试求 C 的电荷量和放置的位置.

例 5 如图 1-3-4 所示,用金属丝 A、B 弯成半径 r=1m 的圆弧,但在 A B 之间 留出宽度为 d =2cm,相对圆弧来说很小的间隙,将电荷量 Q ? 3 . 13 ? 10 电荷均匀分布在金属丝上,求圆心 O 处的电场强度.
?9

C 的正

d

A B

r O

图 1-3-4

例 6 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,图所示为点电荷 a、b 所形成电场的电场线分布图,以 下说法中正确的是( )

A.a、b 为异种电荷,a 带电量大于 b 带电量 B.a、b 为异种电荷,a 带电量小于 b 带电量 C.a、b 为同种电荷,a 带电量大于 b 带电量 D.a、b 为同种电荷,a 带电量小于 b 带电量 例 7 如图 1-3-11 所示,M N 是电场中的一条电场线,一电子从 a 点运动到 b 点速度在不断地增大,则下 列结论中正确的是( ) a b A.该电场是匀强电场 N M B.电场线的方向由 N 指向 M 图 1-3-11 C.电子在 a 处的加速度小于在 b 处的加速度 D.因为电子从 a 到 b 的轨迹跟 M N 重合,所以电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹 [同步检测] 1.下列说法中正确的是 ( )

2

A.电场强度反映了电场力的性质,因此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.电场中某点的场强等于 F/q,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关 C.电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向 D.公式 E=F/q 和 E=kQ / r 对于任何静电场都是适用的 2.下列说法中正确的是 A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场 B.电场是一种物质,与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用 D.电场是人为设想出来的.其实并不存在 3.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 1—3 一 12 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 E d >E b > Ec> Ea c 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 d 图 1—3 一 12 ) ( ) F b a q ( )
2

4.相距为 a 的 A、B 两点分别带有等量异种电荷 Q、-Q,在 A、B 连线中点处的电场强度为 ( A.零 B.kQ/a ,且指向-Q
2

C.2kQ/a ,且指向-Q (

2

D.8kQ/a ,且指向-Q )

2

5.以下关于电场和电场线的说法中正确的是

A.电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅在空间相交,也能相切 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.电场线是人们假设的,用以表示电场的强弱和方向,客观上并不存在 6.如图 1—3—13 所示,一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由 A→O→B 匀速飞进,电子重力不计,则电 子所受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 图 1—3—13
3





A

_

+

o

_

B

7.如图 1—3—14 所示,A、B、C 三点为一直角三角形的三个顶点, ∠B=30° ,现在 A、B 两点分别放置 q A 和 q B ,测得 C 点场强的方向与

EC

C

A BA 方向平行;则 q A 带 电,q A :q B = .

300

B

图 1—3—14

8.如图 1—3—15 所示,一质量为 m,带电荷量为-q 的小球,在带有等量异种电荷的两平行金属板间处于 静止状态,两平行金属板间的电场强度为多大?方向如何?

图 1—3—15 9.如图 1—3—16 所示,Q1=2× -12C,Q2=-4× -12C,Q1、Q2 相距 12cm,求 a、b、c 三点的场强大小和方 10 10 向,其中 a 为 Q1、Q2 的中点,b 为 Q1 左方 6cm 处点,C 为 Q2 右方 6cm 的点.

· · · · ·
Q1 Q2 图 1—3—16 10.如图 1—3—17 所示,以 O 为圆心,以 r 为半径的圆与坐标轴的交点分别为 a、b、c、d,空间有一与 x 轴正方向相同的匀强电场 E,同时,在 O 点固定一个电荷量为+Q 的点电荷,如果把一个带电荷量为-q 的检 验电荷放在 c 点, 恰好平衡, 那么匀强电场的场强大小为多少?d 点的合场强为多少?a 点的合场强为多少? y d c b [综合评价] 1.根据电场强度的定义式 E=
F q

b

a

c

E x a

o

图 1—3—17 可知,电场中确定的点 ( )

A.电场强度与检验电荷受到的电场力成正比,与检验电荷的电荷量成反比 B.检验电荷的电荷量 q 不同时,受到的电场力 F 也不同,场强也不同 C.检验电荷的电性不同,受到的电场力的方向不同,场强的方向也不同 D.电场强度由电场本身决定,与是否放置检验电荷及检验电荷的电荷量、电性均无关 2.下列说法正确的是 ( ). A.电场是为了研究问题的方便而设想的一种物质,实际上不存在
4

B.电荷所受的电场力越大,该点的电场强度一定越大 C.以点电荷为球心,r 为半径的球面上各点的场强都相同 D.在电场中某点放入试探电荷 q,受电场力 F,该点的场强为 E=
F q

,取走 q 后,该点的场强不变

3.在同一直线上依次排列的 a、b、c 三点上,分别放置电荷量为 Q 1 、Q 2 、Q 3 的三个点电荷,则当 Q 1 、 Q 2 分别平衡在 a、b 两位置上时,则 ( ).

A.Q 1 、Q 2 、Q 3 必为同种电荷,a、b 两点的场强必为零 B.Q 1 、Q 2 必为异种电荷,a、b 两点的场强必为零 C.Q 1 、Q 2 必为同种电荷,a、b、c 三点的场强必为零 D.Q 2 、Q 3 必为同种电荷,a、b、c 三点的场强必为零 4.真空中两个等量异种点电荷的电荷量均为 q,相距为 r,两点电荷连线中点处的场强大小为 ( A.0 B.2kq/r
2

).

C.4kq/r

2

D.8kq/r

2

5.有关电场概念的下列说法中,正确的是 ( ). A.电荷的周围有的地方存在电场,有的地方没有电场 B.电场是物质的一种特殊形态,它是在跟电荷的相互作用中表现出自己的特性 C.电场线为直线的地方是匀强电场 D.电荷甲对电荷乙的库仑力是电荷甲的电场对电荷乙的作用力 6.对于由点电荷 Q 产生的电场,下列说法正确的是 ( ) A.电场强度的表达式仍成立,即 E=F/q,式中的 q 就是产生电场的点电荷 B.在真空中,电场强度的表达式为 E=kQ/r ,式中 Q 就是产生电场的点电荷
2

C.在真空中 E=kQ/r ,式中 Q 是检验电荷
2

D.上述说法都不对 7.如图 1—3—18 为点电荷 Q 产生的电场的三条电场线,下面说法正确的是 A.Q 为负电荷时,E A > E B C.Q 为正电荷时,E A > E B B.Q 为负电荷时,E A < E B D.Q 为正电荷时,E A < E B ( ).

图 1—3—18

图 1—3—19

图 1—3—20

5

8.一带电粒子从电场中的 A 点运动到 B 点,径迹如图 1—3—19 中虚线,不计粒子所受重力, 则 ( ) A.粒子带正电 C.A 点的场强大于 B 点的场强 B.粒子加速度逐渐减小 D.粒子的速度不断减小

9.中 a、b 是两个点电荷,它们的电量分别为 Q1、Q2,MN 是 ab 连线的中垂线,P 是中垂线上的一点.下列 哪种情况能使 P 点场强方向指向 MN 的左侧?( A.Q1、Q2 都是正电荷,且 Q1<Q2 B.Q1 是正电荷,Q2 是负电荷,且 Q1>|Q2| C. Q1 是负电荷,Q2 是正电荷,且|Q1|<Q2 D. Q1、Q2 都是负电荷,且|Q1|>|Q2|
图 9-36-4



10.用绝缘细线拴一个质量为 m 的小球,小球在竖直向下的场强为 E 的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆 周运动,则小球带 电荷,所带电荷量为 . 11.一负电荷从电场中 A 点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到 B 点,它运动的速度一时间图象 如图甲所示,则 A、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的( )

12. ab 是长为 l 的均匀带电细杆,P1、P2 是位于 ab 所在直线上的两点,位置如图 9-36-15 所示,ab 上电荷 产生的静电场在 P1 处的场强大小为 E1,在 P2 处的场强大小为 E2,则以下说法正确的是( A.两处的电场方向相同,E1>E2 B.两处的电场方向相反,E1>E2 C.两处的电场方向相同,E1<E2
图 9-36-15

)

D.两处的电场方向相反,E1<E2 13.如图所示,A 为带正电 Q 的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板 r 处放一质量为 m、电荷量为 q 的小球,小球受水平向右的电场力偏转 θ 角而静止,小球用绝缘丝线悬挂于 O 点.试求小球所在处的电场 强度.

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