【推荐】专题1-3 电场强度（练）-2017-2018学年高二物理同步精品课堂（提升版）（选修3-1）

【推荐】专题1-3 电场强度（练）-2017-2018学年高二物理同步精品课堂（提升版）（选修3-1）

‎1．下列关于点电荷的场强公式的几种不同的理解，正确的是： （ ）‎ A．以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的场强相同 B．当r→0时，E→∞；当r→∞时，E→0‎ C．点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷Q D．在点电荷Q的电场中，某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比 ‎【答案】D ‎【名师点睛】本题主要考查点电荷的场强公式的适用条件及范围，正、负点电荷的场强方向、大小等等。尤其是在当r→0时，带电体已不能看成点电荷了，所以再用点电荷的场强公式讨论场强已经没有意义了。在正点电荷产生的电场中，各点的场强方向是背向点电荷Q向外，负点电荷产生的电场中，各点的场强方向是指向点电荷Q向内．‎ ‎2．下列各图中,正确描绘两个等量正点电荷电场的电场线分布的是： （ ）‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 电场线不相交，AB错误；电场线从正电荷出发，到负电荷终止，C错误，D正确；故选D。‎ ‎【名师点睛】‎ 本题考查了电场线的基本特点：电场线从正电荷出发，到负电荷终止，电场线不相交，不闭合，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。‎ ‎3．如图，在匀强电场中将一质量为m带电量为q的带电小球，由静止释放，带电小球运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，不能忽略小球的重力，则匀强电场的场强大小为： （ ）‎ A．唯一值是 B．最大值是 C．最小值是 D．最小值是 ‎【答案】C ‎【名师点睛】带电粒子在电场的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同．先分析受力情况再分析运动状态和运动过程，本题采用动态三角形求极值较方便．带电小球受到电场力与重力作用，小球沿合力方向做加速直线运动，根据图示位置可确定电场力的方向即可求出相应场强的大小，由电场线的方向可得出带电小球的电性及电量大小．‎ ‎4．点电荷A和B，分别带正电荷负电，电荷量分别为4Q和-Q，在A、B连线上，如图所示，‎ 电场强度为零的地方在： （ ）‎ A．A和B之间 B．A的右侧 C．B的左侧 D．A的右侧及B的左侧 ‎【答案】C ‎【名师点睛】对于异种电荷，合场强为零的位置在两电荷的连线上电量少的外侧；对于同种电荷，合场强为零的位置在两电荷的连线上两电荷之间，靠近电量少的电荷。‎ ‎5．如图所示，图甲中A、B是一条电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受的电场力大小的函数关系，由此可判断： （ ）‎ A．电场方向一定由A指向B B．若场源为正电荷，位置在A侧 C．若场源为负电荷，位置在B侧 D．若场源为正电荷，位置在B侧 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由电场强度的定义式得知：F-q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，而该电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，即场源位置在A侧，由于检验电荷的电性未知，电场线的方向不能确定，故场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷．故ACD错误，B正确．故选B.‎ ‎【名师点睛】本题关键从F-q图象斜率的物理意义进行分析判断．掌握电场强度的定义式，并能用来分析实际问题.‎ ‎6．如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷＋Q。a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是： （ ）‎ A．b、d两点的电场强度相同 B．a点的电势等于f点的电势 C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功 D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大 ‎【答案】D ‎【名师点睛】本题中电场可以看作是由匀强电场和点电荷的电场叠加而成，在判断电场力做功、电场强度时再进行合成即可．‎ ‎7．（多选）如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电（不考虑小球间的静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，以下说法正确的是： （ ）‎ A．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg+qE B．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg-qE C．剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qE D·剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qE ‎【答案】AC ‎【名师点睛】本题主要是剪断OA线瞬间，对A、B、C三个球的运动状态的确定及受力分析，知道绳子一旦剪断之后，绳子的拉力立即为零，难度适中。‎ ‎8．（多选）如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端栓一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球，另一端固定在O点；把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零．以下说法正确的是： （ ）‎ A．小球重力与电场力的关系是Eq=mg B．小球重力与电场力的关系是Eq=mg C．球在B点时，细线拉力为T= mg D．球在B点时，细线拉力为T=mg ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 根据动能定理得，mgLsinθ-qEL（1-cosθ）=0，解得qE=mg，故A错误，B正确．小球到达B点时速度为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：FT=qEcos60°+mgsin60°，故细线拉力FT＝mg，故C正确，D错误．故选BC.‎ ‎【名师点睛】本题考查了动能定理、牛顿第二定律与圆周运动的综合，知道在B点速度为零，径向的合力为零。‎ ‎9．一质量为m，电荷量为q的带电粒子（不计重力），以平行于电场线的初速度v0射入匀强电场，经过时间t，带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同，则此匀强电场的场强大小为_____，带电粒子在电场中所通过的路程为_____．‎ ‎【答案】；‎ ‎【名师点睛】本题关键是分析电子的运动情况，电子以初速度v0与电场线平行束射入匀强电场，经时间t电子具有的电势能与刚进入电场时相同，速度大小相等，说明电子在匀强电场中做一去一回的匀变速直线运动，根据对称性，往返时间相等．根据牛顿第二定律和速度公式结合，求出场强．由平均速度公式求出电子匀减速运动的位移大小，再求解路程．‎ ‎10．如图所示，长度为Ɩ的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成370角，重力加速度为g，sin370=0.6 cos370=0.8‎ （1） 判断小球的带点性质 （2） 求该匀强电场的电场强度E的大小 （3） 若将小球向左拉起至O点处于同一水平高度且细线刚好张紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时的速度大小。‎ ‎【答案】（1）小球带负电；（2）（3）‎ ‎【解析】（1）由图可知，小球受到的电场力方向向左，电场方向向左，所以小球带负电。‎ （2） 小球受三个力作用处于平衡状态，有 ‎【名师点睛】此题是电荷的平衡及动能定理的应用问题；关键是分析电荷的受力情况，根据平衡条件列得方程求解场强；对物理过程由动能定理列方程比较简单。‎ ‎ ‎