人教版物理必修三————
同步分层精练(五) 电场线 匀强电场
(选择题1~8小题,每小题4分;10~11小题,每小题6分。本检测卷满分70分)
第一级：物理观念——学考达标
1.(2024·陕西西安期末)(多选)电场强度是描述电场的重要概念,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,电场可以用电场线描述,下列关于电场和电场线的说法正确的是 ( )
A.电场是客观存在的,电场线是虚拟的
B.电场是虚拟的,电场线是客观存在的
C.同一电场内,电场线越密的地方电场强度越大
D.同一电场内,电场线越密的地方电场强度越小
2.(2025·湖南岳阳检测)(多选)如图,水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N,它们之间的电场线是间隔相等的平行线,P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是 ( )
A.M板带正电,N板带负电
B.P、Q两点的电场强度的关系为EP>EQ
C.M板带负电,N板带正电
D.P、Q两点的电场强度的关系为EP=EQ
3.我国古人最早发现了尖端放电现象,并将其用于生产生活,避雷针就利用了尖端放电现象。避雷针上方有雷雨云时,避雷针附近的电场线分布如图所示,图中中央的竖直黑线AB表示避雷针,CD为水平地面。在M、N、P、Q四点中,电场强度最大的是 ( )
A.M点 B.N点
C.P点 D.Q点
4.(2025·江西上饶月考)反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体长度的方向分布着电器官,这些器官能在鱼周围产生电场,如图为反天刀周围的电场线分布示意图,A、B、C为电场中的点。下列说法正确的是 ( )
A.尾部带正电
B.A点的电场强度方向水平向左
C.A点的电场强度小于C点的电场强度
D.A点的电场强度大于B点的电场强度
5.如图所示为正电荷Q产生的电场,A、B是电场中的两点,将电荷量为q=5×10-8 C的正点电荷(试探电荷)置于A点,所受电场力为2×10-3 N,则下列判断正确的是 ( )
A.将正点电荷q从A点移走,则该点的电场强度为零
B.将电荷量为q的负点电荷放于A点,A点的电场强度大小为4×104 N/C,方向由A指向正电荷Q
C.将电荷量为2q的正点电荷放于A点,A点的电场强度大小为8×104 N/C,方向由A指向B
D.B点的电场强度小于4×104 N/C
6.把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,可以模拟出电场线的分布情况,如图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场线照片,图乙为简化后的电场线分布情况,则 ( )
A.由图甲可知,电场线是真实存在的
B.图甲中没有头发屑的地方没有电场
C.图乙中A点的电场强度大于B点的电场强度
D.在图乙电场中A点静止释放的质子能沿着电场线运动到B点
7.如图所示,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则 ( )
A.P和Q都带正电荷
B.P和Q都带负电荷
C.P带正电荷,Q带负电荷
D.P带负电荷,Q带正电荷
8.用一条绝缘轻绳悬挂一个质量为4.0×10-4 kg、电荷量为2.0×10-8 C的小球,轻绳的上端固定于O点。如图,现加一水平向右的匀强电场,平衡时绝缘轻绳与竖直方向的夹角为37°,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。关于匀强电场的场强E和平衡时轻绳的拉力T,下列说法正确的是 ( )
A.E=1.5×106 N/C B.T=5.0×10-3 N
C.E=3.0×106 N/C D.T=2.4×10-3 N
9.(12分)如图所示,竖直面内分布有水平向右的匀强电场,一带电微粒的质量为1.0×10-3 kg、所带电荷量为2.0×10-8 C,该微粒沿图中虚线从a运动到b,虚线与水平方向的夹角为θ=45°,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)画出带电微粒的受力分析图,并判断带电微粒的电性;
(2)电场强度E的大小。
第二级：科学思维与探究——选考进阶
10.(2025·江苏泰州检测)在如图所示的电场中,各点电荷所带电荷量大小都是q,甲图中的A、B为对称点,乙、丙两图的点电荷间距离都为L,虚线是两侧点电荷的中垂线,两点电荷连线上的O、C和O、D间距离也是L。下列说法正确的是 ( )
A.图甲中A、B两点的电场强度相同
B.图乙和图丙中O点的电场强度大小相等
C.图乙中C点的电场强度大于图丙中D点的电场强度
D.图乙中从O点沿虚线向上的电场强度变大,而图丙中变小
11.(多选)如图所示,在水平向右、大小为E的匀强电场中,在O点固定一电荷量为Q的正点电荷,A、B、C、D是以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直。则 ( )
A.B点的电场强度大小为E-k
B.D点的电场强度大小为E-k
C.C点的电场强度大小为
D.A、C两点的电场强度相同
12.(14分)(2025·河北唐山期中)如图甲所示,倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面底端固定一个带正电的小球A,另有一质量m=0.9 kg的带正电小球B静止在距离斜面底端10 cm处,小球半径可以忽略,重力加速度取10 m/s2,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2。(结果保留一位有效数字)
(1)若小球B所带电荷量为QB=5×10-6 C,求小球A所带电荷量;
(2)若将A球撤去,加一水平方向的匀强电场,仍使B球静止在斜面上,如图乙所示,求匀强电场的电场强度大小及方向。
（解析）同步分层精练(五)
1.选AC 电场是客观存在的物质,电场线是人们为描述电场而假想的曲线,是虚拟的,A正确,B错误;同一电场内,电场线越密的地方电场强度越大,C正确,D错误。
2.选CD 电场线从正极板指向负极板,所以M板带负电,N板带正电,故A错误,C正确;两平行板间是匀强电场,所以P、Q两点的电场强度的关系为EP=EQ,故B错误,D正确。
3.选B 电场线越密集的地方电场强度越大,在M、N、P、Q四点中,电场强度最大的是N点,故选B。
4.选D 电场线从正电荷出发,终止于负电荷或无穷远,由此可知头部带正电,尾部带负电,故A错误;由题图中电场线可知,A点的电场强度方向水平向右,故B错误;根据电场线的疏密程度可知,A点的电场强度大于C点的电场强度,A点的电场强度大于B点的电场强度,故C错误,D正确。
5.选D 电场中某点的电场强度与放入该点的试探电荷无关,A点的电场强度E== N/C=4×104 N/C,方向由A指向B,故A、B、C错误;B点的电场线比A点稀疏,所以B点的电场强度比A点小,即小于4×104 N/C,故D正确。
6.选C 电场线是假想的,不是真实存在的,故A错误;题图甲中没有头发屑的地方同样也有电场存在,故B错误;题图乙中A点的电场线较B点密集,可知A点的电场强度大于B点的电场强度,故C正确;因A、B之间的电场线为曲线,根据物体做曲线运动的条件可知,在题图乙电场中A点静止释放的质子不可能沿电场线运动到B点,故D错误。
7.选D 对P、Q整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受静电力为零,所以P、Q必带等量异种电荷,A、B错误;对P进行受力分析可知,匀强电场对它的静电力应水平向左,与Q对它的静电力平衡,所以P带负电荷,Q带正电荷,D正确,C错误。
8.选B 小球受重力mg、绳的拉力T和电场力F作用,受力分析如图所示。根据平衡条件可得T== N=5.0×10-3 N,F=mgtan θ=4.0×10-4×10×0.75 N=3.0×10-3 N,电场强度为E== N/C=1.5×105 N/C,故B正确,A、C、D错误。
9.解析:(1)受力分析如图所示,
带电微粒受到电场力的方向与电场线方向相反,所以带电微粒带负电。
(2)由图可得tan 45°=
解得E==5×105 N/C。
答案:(1)见解析图 带负电 (2)5×105 N/C
10.选C 题图甲中A、B两点的电场强度大小相等,但是方向不同,A错误;题图乙中O点的电场强度为零,而题图丙中O点的电场强度大小不为零,B错误;题图乙中C点的电场强度EC=k+k=,题图丙中D点的电场强度ED=k-k=,题图乙中C点的电场强度大于题图丙中D点的电场强度,C正确;题图乙中从O点沿虚线向上的电场强度先变大后变小,而题图丙中变小,D错误。
11.选BC 点电荷在B点产生的场强与匀强电场在B点的场强方向相同,因此B点的合场强大小为EB=E+k,A错误;点电荷在D点产生的场强与匀强电场在D点的场强方向相反,因此D点的合场强大小为ED=E-k,B正确;点电荷在C点产生的场强与匀强电场在C点的场强方向恰好垂直,根据场强的矢量合成,可得C点的合场强大小为EC=,C正确;A、C两点的电场强度大小相等,但方向不同,D错误。
12.解析:(1)对B球受力分析,沿斜面方向有mgsin 30°=k
解得QA=1×10-6 C。
(2)对B球受力分析,B球处于平衡状态,所以静电力水平向右,又因为B球带正电,所以该匀强电场方向水平向右,沿斜面方向有mgsin 30°=EQBcos 30°
解得E≈1×106 N/C。
答案:(1)1×10-6 C (2)1×106 N/C 水平向右
