1、11.3电场 电场强度和电场线课时跟踪训练(满分 60 分 时间 30 分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确，选对得 5 分，选不全得 3 分，错选不得分，共 40 分)1如图 1 所示是表示在一个电场中 a、 b、 c、 d 四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图像，那么下列叙述正确的是（ ）图 1A这个电场是匀强电场B a、 b、 c、 d 四点的场强大小关系是 EdEaEbEcC a、 b、 c、 d 四点的场强大小关系是 EaEbEdEcD无法确定这四个点的场强大小关系解析：题图中给出了 a、 b、 c、 d 四个位置上电荷量和所受电场力大小的变
2、化关系，由电场强度的定义式 E 可知，斜率的绝对值较大的对应场强较大，故 B 正确，C、D 错。此Fq电场不是匀强电场，A 错。答案：B2关于电场强度和电场力，以下说法正确的是（ ）A电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大B以点电荷为圆心， r 为半径的球面上各点的场强相同C如空间某点的场强为零，则检验电荷在该点受到的电场力不一定为零D在电场中某点放入检验电荷 q，该点的场强为 E F/q；取走 q 后，该点场强仍然为E F/q解析：由 F qE 知， F 由 q 和 E 共同决定，所以 F 很大，可能是因为 q 很大引起的，则选项 A 错误。由 E 知，以点电荷 Q 为圆心， r 为半径的
3、球面上，各点的场强大小相等，kQr2但方向则不同，B 项错误。由 F qE 知：当 E0 时， F0，即 q 不受电场力作用，C 选项错误。只要电场确定了，电场中某点的场强就是确定的，检验电荷 q 只是用来体现电场强弱的手段，它的有无不会改变电场的客观性质，则 D 项正确。答案：D3图 2 是电场中某点的电场强度 E 与放在该点处的检验电荷 q 及所受电场力 F 之间的2函数关系图像，其中正确的是（ ）图 2解析：电场中某点的电场强度 E 由电场本身决定，与 q 无关，故 A 正确。由 E F/q得 F Eq，在电场中某点 E 是定值，得 F q 的关系为过原点的直线，故 D 正确。答案：AD
4、4用电场线形象生动地描绘电场，如图 3 为点电荷 a、 b 所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是（ ）图 3A 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 带电量解析：因电场线由正电荷出发，终止于负电荷，由图中电场线分布可知， a、 b 一定为异种电荷，因 b 电荷周围电场线密度大些，故 a 带电量小于 b 带电量，B 正确。答案：B5(2011新课标全国卷)一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c
5、 ，已知质点的速率是递减的。关于 b 点电场强度 E 的方向，图 4 中可能正确的是(虚线是曲线在 b 点的切线)（ ）图 4解析：题中质点所带电荷是负电荷，电场方向应与负电荷受到的电场力方向相反，又因为质点的速度是递减的，因此力的方向应与速度方向夹角大于 90，故选项 D 正确。答案：D6如图 5 所示是四种电场的电场线，一正电荷 q 仅在静电力作用下由 M 点向 N 点做加速运动，且加速度越来越大，则该电荷所在的电场是图 5 中的（ ）3图 5解析：因为 a F，所以 a 逐渐增大， F 也逐渐增大。又 q 仅在静电力作用下运动，由F qE 可知 E 也要逐渐增大，而且电场线的疏密程度表示
6、场强大小，所以由题可得 D 图中EN EM，所以 D 正确。答案：D7质量为 m 的带正电小球 A 悬挂在绝缘细线上，且处在场强为 E 的匀强电场中，当小球 A 静止时，细线与竖直方向成 60角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电荷量应为（ ）A.3mg2EB.3mgEC.2mgED.3mg3E解析：电场力最小为 mgsin60 ，则 qE ，所以 q 。3mg2 3mg2 3mg2E答案：A8如图 6 所示， 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
7、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， E1与 E2之比为（ ）图 6A12B21C2 3D4 3解析： M、 N 处的两点电荷符号相反，电荷量的数值为 q，半圆弧半径为 r，两点电荷4在 O 点形成的电场强度的方向相同，大小均为 ，因此 O 点的电场强度大小为 E12 。kqr2 kqr2在 N 点的电荷移至 P 点时，两点电荷在 O 点形成的电场强度大小均为 ，二者方向夹角为kqr2120，因此 O 点的电场强度大小为 E2 ，所以 E1 E221，即选项 B 正确。kqr2答案：B二、非选择题(每小题 10 分，共 20 分)9如图 7
8、 所示，用 30 cm 的细线将质量为 4103 kg 的带电小球 P 悬挂在 O 点下，当空中有方向为水平向右，大小为 1104 N/C 的匀强电场时，小球偏转 37后处在静止状态。( g 取 10 N/kg)图 7(1)分析小球的带电性质；(2)求小球的带电荷量；(3)分析若把细线剪断，小球做什么性质的运动。解析：(1)对小球受力分析如图所示。所受静电力 F 与电场强度方向相同，所以小球带正电。(2)由平衡条件知Eq mgtan 37， q310 6 C。(3)由受力分析可知静电力恒定、重力恒定，故其合力亦恒定，F 合 mg/cos 37 mg，剪断细线后，小球将做初速度为零的匀加速直线运
9、动，加54速度为a g12.5 m/s 2。F合m 54答案：(1)带正电；(2)310 6 C；(3)见解析510一个点电荷 Q 位于坐标轴 Ox 上某一点，已知坐标轴上 A、 B 两点的坐标分别为2.0 m 和 5.0 m。放在 A、 B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟 x 轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电荷量关系图像如图 8 中直线 a、 b 所示，放在 A 点的试探电荷带正电，放在 B 点的试探电荷带负电。求：图 8(1)B 点的电场强度的大小和方向。(2)试判断电荷 Q 的电性，并说明理由。(3)点电荷 Q 的位置坐标。解析：(1)由 B 点场强的定义式，结合所给图像，
10、可知 A、 B 两点场强大小即为 a、 b 线段的斜率，可求得 EA40 V/m， EB2.5 V/m， B 点场强方向与试探电荷所受电场力方向相反即沿 x 轴负方向。(2)因为 A、 B 两点的试探电荷电性相反，而受到的电场力却是同方向的，说明场源电荷 Q 一定在 A、 B 两点之间。而 A 点处正试探电荷受力方向沿 x 轴正方向，说明该点场强沿x 轴正方向，因而场源 Q 应带负电荷。(3)设 Q 离 A 点距离为 rA，有 EA k ， EB k ，Qr2A Q 3 rA 2 ，EAEB 3 rA 2r2A 402.5解得 rA0.6 m所以 Q 点坐标为 x xA rA2.6 m。答案：(1) EB2.5 V/m；沿 x 轴负方向(2)负电；理由见解析(3)x2.6 m 处
