1、1.3电场及其描述测试一、单项选择题1关于电场,下列说法正确的是()A电场是假想的,并不是客观存在的物质B描述电场的电场线是客观存在的C电场对放入其中的电荷有力的作用D电场对放入其中的电荷没有力的作用解析:选C.电场是客观存在的一种特殊物质而电场线是为形象描述电场而假想的线,电场的力学特性体现在对放入其中的电荷有力的作用,故选项C正确2关于电场力和电场强度,以下说法正确的是()A同一点电荷分别处于电场中的A、B两点,电荷受到的电场力大,则该点场强大B在电场某点如果没有试探电荷,则电场力为零,电场强度也为零C电场中某点场强为零,则试探电荷在该点受到的电场力不一定为零D一试探电荷在以一个点电荷为球
2、心,半径为r的球面上各点所受电场力相同解析:选A.由E知,对同一点电荷,受电场力越大,则场强越大,故A正确电场中某点的场强只与电场本身的性质有关,与试探电荷无关,故B错由FqE知当E0时,F0,故C错以点电荷为球心,半径为r的球面上各点的场强方向不同,试探电荷受力不同,故D错3将一质量为m的带电微粒(不计重力)放在电场中无初速度释放,则以下说法正确的是()A带电粒子的轨迹一定和电场线重合B带电粒子的速度方向总是与所在处的电场切线方向一致C带电粒子的加速度方向总是与所在处的电场线切线方向重合D带电粒子将沿电场线的切线方向抛出,做抛物线运动解析:选C.带电粒子的轨迹与电场线重合必满足:电场线是直线
3、,只受电场力,v00或v0方向与场强方向共线,所以A错,带电粒子的速度方向不一定与E方向相同,但其所受电场力的方向必与该处电场线的切线重合,故选项B错,C对;因为电场不一定为匀强电场,其合力不一定为恒力,故不一定做抛物线运动,选项D错4下列对公式Ek的几种不同理解,正确的是()A当r0时,EB当r时,E0C某点的场强与点电荷Q的大小无关D在以点电荷Q为中心、r为半径的球面上,各处的电场强度都相同解析:选B.因为公式Ek是由公式E和库仑定律Fk推导而来的,所以用它来解决问题时需符合条件:真空中的点电荷周围的电场,所以r0时,电荷不能看作点电荷,公式不再适用,所以A错,B对;并且Q指源电荷所带的电
4、荷量,它对E会有影响,所以C错;同时场强E是矢量,有方向,点电荷周围以Q为圆心、半径为r的球面上各点场强大小都相等,但方向不同,场强也就不同,所以D错5(2011年厦门高二质检)关于电场,下列说法正确的是()A由E可知,若q减半,则该处场强为原来的2倍B由Ek知,E与Q成正比,而与r2成反比C由Ek知,在以Q为球心、r为半径的球面上,各处场强都相同D电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向解析:选B.因EF/q为场强定义式,而电场中某点场强E只由电场本身决定,与是否引入试探电荷及q的大小、正负无关,故A错;Ek是点电荷Q的电场中各点场强决定式,故E是正确的,即B对;因场强为矢量,E
5、相同意味着大小、方向都相同,而在该球面上各处E大小相同而方向不同,故C错;因所放电荷的电性不知,若为正电荷,则E与正电荷受力方向相同,否则相反,故D错6(2011年杭州高二检测)真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处,放一个带电量为q(qQ)的点电荷,q受到的电场力大小为F,则A点的场强为()F/QF/qkkABC D解析:选B.由场强的定义可知正确,错误由点电荷周围的电场的场强公式Ek知错误,正确,故选B.7.如图1311所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在该直线上有A、B两点,用EA、EB表示A、B两处的场强大小,则()图1311AA、B两处的场强方向不相同B因为A、B在一条电场
6、线上,且电场线是直线,所以EAEBC电场线从A指向B,所以EAEBD不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定解析:选D.电场线的切线方向指场强方向,所以A错误;电场线的疏密程度表示场强大小,只有一条电场线的情况下不能判断场强大小,所以B、C错误,D正确8(2011年福建调研)一负电荷由电场中的A点静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的vt图象如图1312所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是()图1312图1313解析:选C.由vt图可知,粒子运动过程中速度和加速度都逐渐增大,说明负电荷受力方向与运动方向相同且力越来越大,故选项C正确9在x轴上有两个点
7、电荷,一个带正电Q1,一个带负电Q2,且Q12Q2.用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上()AE1E2之点只有一个,该处合场强为零BE1E2之点共有两处,一处合场强为零,另一处合场强为2E2CE1E2之点共有三处,其中两处合场强为零,另一处合场强为2E2DE1E2之点共有三处,其中一处合场强为零,另两处合场强为2E2解析:选B.在Q1左边区域时,由于Q12Q2,它们对q的作用力不可能相等,因此在Q1的左边不存在E1E2的点,而在Q1与Q2之间以及Q2的右边区域有这样的点,而且这样的点到Q1的距离是它到Q2距离的倍进一步考虑E1、E2的方向,可知合场强为零的点在Q2的右边
8、,合场强为2E2的点在Q1与Q2之间所以,本题只有选项B是正确的10(2011年宁夏调研)两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀强电场中小球1和小球2均带正电,电荷量分别为q1和q2(q1q2)将细线拉直并使之与电场方向平行,如图1314所示若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)()图1314AT(q1q2)E BT(q1q2)ECT(q1q2)E DT(q1q2)E解析:选A.以小球1为研究对象,由牛顿第二定律可得Eq1Tma;以小球2为研究对象,由牛顿第二定律可得TEq2ma;两式联立解得T(q1q2)E.二、非选择题11把一
9、个电荷量q106 C的试探电荷,依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处,如图1315所示,受到的电场力大小分别为FA5103 N,FB3103 N.图1315(1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向;(2)求出A、B两处的电场强度;(3)如在A、B两处分别放上另一个电荷量为q105 C的电荷C,受到的电场力多大?解析:(1)试探电荷在A、B两处的受力方向沿着它们与点电荷Q的连线向内,如图所示(2)A、B两处的场强大小分别为EA N/C5103 N/CEB N/C3103 N/C电场强度方向取决于正试探电荷的受力方向,因此沿着A、B两点与点电荷Q的连线向外(3)当在A、B两点放上电荷C时,受到
10、的电场力分别为:FAEAq5103105 N5102 NFBEBq3103105 N3102 N方向均与场强方向相同答案:(1)见解析图(2)5103 N/C3103 N/C(3)5102 N3102 N12(2011年福建泉州高二统考)如图1316所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域,场强E3104 N/C.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m5103 kg的带电小球,静止时小球偏离竖直方向的夹角60(g取10 m/s2)试求:图1316(1)小球的电性和电荷量;(2)悬线的拉力;(3)若小球静止时离右板d5102 m,剪断悬线后,小球经多少时间碰到右极板解析:(1)小球受电场力向右,故带正电,受力分析如图所示由平衡条件有qEmgtan60解得q106 C(2)由平衡条件得F,解得F0.1 N.(3)剪断细线后,小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向做自由落体运动在水平方向上有ax;daxt2联立以上两式解得t0.1 s.答案:(1)正电106 C(2)0.1 N(3)0.1 s