1、电场强度一、单项选择题(每小题6分,共42分)1下列说法中正确的是(B)A电场强度反映了电场力的性质,因此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EF/q和EkQ/r2对于任何静电场都是适用的解析:电场中某点的电场强度是唯一确定的,与场源电荷有关,与试探电荷无关EkQ/r2,只适用于真空中点电荷形成的电场的电场强度的计算,故B选项正确2在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是(C)A甲图中与点电荷等距的a、b两点B乙图中
2、两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D丁图中非匀强电场中的a、b两点解析:甲图中与点电荷等距的a、b两点,场强大小相同,方向不相反,A错;对乙图来说,根据电场线的疏密及对称性可判断,b点和a点场强大小、方向均相同,B错;丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,场强大小相同,方向相反,C对;对丁图来说,根据电场线的疏密可判断,b点的场强大于a点的场强,D错3如图所示,AB是某点电荷电场中的一条电场线在电场线上P处自由释放一个负检验电荷时,它沿直线向B点运动对此现象,下列判断正确的是(不计电荷重力)(D)A电
3、荷向B做匀速运动B电荷向B做加速度越来越小的运动C电荷向B做加速度越来越大的运动D电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定解析:由于负电荷从P点静止释放,它沿直线运动到B点,说明负电荷受力方向自P指向B,则场强方向自A指向B.由于正电荷、负电荷都能产生一段直线电场线,所以只能确定负电荷的受力方向向左(自P指向A),不能确定受力变化情况,也就不能确定加速度变化情况,故选项D正确4.如图,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,MOP60.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为E2
4、,E1与E2之比为(B)A12B21C2D4解析:依题意,每个点电荷在O点产生的场强为,则当N点处的点电荷移至P点时,O点场强如图所示,合场强大小为E2,则,B正确5.如图所示一电子沿等量异种电荷的中垂线由AOB匀速飞过,电子的重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向的变化情况是(B)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,方向水平向右解析:等量异种电荷的电场线分布如图所示,由图中电场线的分布可以看出,从A到O,电场线由疏到密;从O到B,电场线由密到疏,所以从AOB,电场强度应由小变大,再由大变小,而电场强度的方向沿电场线的切线方向,
5、为水平向右,如图所示由于电子处于平衡状态,所受的合外力必为零,故另一个力应与电子所受的电场力大小相等、方向相反电子所受的电场力与场强方向相反,即水平向左,电子从AOB过程中,电场力由小变大,再由大变小,故另一个力方向应水平向右,其大小先变大后变小,所以选项B正确6.如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O点为A、B电荷连线的中点,a、b为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是(D)AA、B可能是带等量异号的正、负电荷BA、B可能是带不等量的正电荷Ca、b两点处无电场线,故其电场强度可能为零D同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等,方向一定相
6、反解析:从电场线向外且对称可知,A、B点电荷带等量正电荷,A、B选项错误;根据电场的叠加,a点处的电场强度向上,b点处的电场强度向下,且由于对称性可知,两点电场强度大小相等,因此将同一试探电荷放在a、b两点处所受电场力大小相等,C错误,D正确7下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘坐标原点O处电场强度最大的是(B) 解析:根据对称性和矢量叠加,D项O点的场强为零,C项等效为第二象限内电荷在O点产生的电场,大小与A项的相等,B项正、负电荷在O点产生的场强大小相等,方向互相垂直,合场强是其中一个的倍,也是A、C项场强的倍,因此B项正确二、多项选择题(每
7、小题8分,共24分)8.图甲为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,其速度时间图象如图乙所示,则下列叙述正确的是(ABD)A电场线方向由B指向AB场强大小EAEBCQ可能为负电荷,也可能为正电荷DQ在A的左侧且为负电荷解析:根据速度时间图象分析,电荷做加速度减小的加速运动,所以电场力向右,电场线方向向左,A对;加速度减小,电场力减小,场强减小,B对;根据点电荷电场特点,Q只能在A的左侧且为负电荷,D对9关于电场线的特征,下列说法中正确的是(AD)A如果某空间中的电场线是曲线,那么在同一条电场线上各处的场强不相同B如果某空间中
8、的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的场强相同C如果空间中只存在一个孤立的点电荷,那么这个空间中的任意两条电场线不相交;如果空间中存在两个以上的点电荷,那么这个空间中有许多电场线相交D电场中任意两条电场线都不相交解析:如果电场线是曲线,那么这条曲线上各点的切线方向表示在该点的场强方向,故曲线上各点的场强方向不同,A选项正确;在电场中任何一点的场强是唯一确定的,两条电场线如相交,则交点有两个切线方向,该点场强就不再唯一,故D选项正确10把质量为m的正点电荷q,在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是(CD)A点电荷运动轨迹必与电场线重合B点电荷的速度方向,必定和所在点的电
9、场线的切线方向一致C点电荷的加速度方向,必与所在点的电场线的切线方向一致D点电荷的受力方向,必与所在点的电场线的切线方向一致解析:明确受力方向和加速度方向与合力的方向的关系正点电荷q由静止释放,如果电场线为直线,电荷将沿电场线运动,电场线如果是曲线,电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件),故A选项不正确;由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外),故B选项不正确;而点电荷的加速度方向,也即电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致,故C、D选项正确三、非选择题(共34分)11.(1
10、6分)如图所示,相距为2d的A和B两点上固定着等量异种的两个点电荷,电荷量分别为Q、Q,在AB连线的中垂线上取一点P,垂足为O,PAO,求:(1)Q在P点的场强的大小和方向;(2)P点的场强的大小和方向答案:(1)cos2,方向PB(2)cos3,方向平行于AB向右解析:(1)负电荷在P点产生电场强度大小为:E,且r,解得:Ecos2,方向由PB.(2)如图所示,P点电场强度是正负电荷在P点产生电场强度的矢量和,由图可知,EP2Ecoscoscos3,方向平行于AB向右12(18分)如图所示,光滑斜面倾角为37,一带有正电的小物块质量为m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加有如图所示的匀强
11、电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的1/2,求:(1)原来的电场强度为多大?(2)物体运动的加速度大小(3)沿斜面下滑距离为6 m时物体的速度(sin370.6,cos370.8,g10 m/s2)答案:(1)mgtan37/q(2)3 m/s2,方向沿斜面向下(3)6 m/s解析:(1)对小物块受力分析如右图所示,物块静止于斜面上,则mgsin37qEcos37,Emgtan37/q.(2)当场强变为原来的1/2时,小物块的合外力F合mgsin371/2qEcos371/2mgsin37.又F合ma,所以a3 m/s2,方向沿斜面向下(3)由动能定理得F合l1/2mv20,所以1/2mgsin37l1/2mv2,所以v6 m/s.