訓(xùn)練22 電場 電場強(qiáng)度
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1.電場中有一點(diǎn)P,下列說法中正確的是（ ）
A.若放在P點(diǎn)的電荷的電荷量減半,則P點(diǎn)處場強(qiáng)減半
B.若P點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷,則P點(diǎn)的場強(qiáng)為零
C.P點(diǎn)的場強(qiáng)越大,則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場力越大
D.P點(diǎn)的場強(qiáng)方向與該點(diǎn)放置檢驗(yàn)電荷的帶電性質(zhì)有關(guān)
答案：C
解析：為了知道電場中某點(diǎn)的場強(qiáng),我們可以把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放于該點(diǎn),其受到的電場力F與自身電荷量q的比值可反映該點(diǎn)電場的強(qiáng)弱,但這個(gè)比值對這一點(diǎn)來講是個(gè)定值,即該點(diǎn)的場強(qiáng)由電場本身決定,與檢驗(yàn)電荷大小、正負(fù)、有無都無關(guān)系.所以A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤.
選項(xiàng)C考查電場力公式F=E·q,當(dāng)q一定時(shí),E越大,F就越大.
選項(xiàng)D考查場強(qiáng)方向的判定.判斷某點(diǎn)場強(qiáng)方向,我們可以在該點(diǎn)放置帶正電或負(fù)電的檢驗(yàn)電荷,分析出檢驗(yàn)電荷受力方向,再確定該點(diǎn)場強(qiáng)方向.其實(shí)該點(diǎn)場強(qiáng)方向與檢驗(yàn)電荷的正負(fù)、有無都無關(guān)系.所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
2.在由一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中,在離該點(diǎn)電荷距離為r的一點(diǎn)上,電荷量為q的檢驗(yàn)電荷所受電場力為F,則離該點(diǎn)電荷距離為r處的場強(qiáng)大小為（ ）
A.F/q B.Fr02/qr2 C.F0/qr D.Fr02/qr
答案：B
解析：由庫侖定律F=k 有：Q=
Q在r處場強(qiáng)大小E= = · = ,故B對.
3.下面關(guān)于電場線的論述正確的是（只考慮電場） …（ ）
A.電場上任一點(diǎn)的切線方向就是點(diǎn)電荷在該點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向
B.電場線上任一點(diǎn)的切線方向就是正電荷在該點(diǎn)的加速度方向
C.電場線彎曲的地方是非勻強(qiáng)電場,電場線為直線的地方是勻強(qiáng)電場
D.只要初速度為零,正電荷必將在電場中沿電場線方向運(yùn)動(dòng)
答案：B
解析：電場線是一組形象描述電場強(qiáng)弱和方向的假想曲線.電場線上任一點(diǎn)的切線方向是正電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向,只考慮電場時(shí)即其加速度方向,但不一定是其運(yùn)動(dòng)方向,只有電場線為直線且?guī)щ娏Ｗ映跛俣葹榱慊虺跛俣确较蚺c場強(qiáng)方向平行時(shí),其軌跡才與電場線重合,一般情況下電荷是不能沿電場線方向運(yùn)動(dòng)的.只有均勻分布的平行直線的電場線才是勻強(qiáng)電場.故選B.
4.在孤立的點(diǎn)電荷的電場中,下列說法正確的是……（ ）
A.電場中電場線越密的地方場強(qiáng)越強(qiáng) B.不存在兩條平行的電場線
C.找不到兩個(gè)電場強(qiáng)度完全相同的點(diǎn) D.沿著電場線的方向場強(qiáng)越來越小
答案：ABC
解析：孤立的點(diǎn)電荷的電場,其電場線是以點(diǎn)電荷為中心的輻射狀的直線,則A、B、C對.但對正點(diǎn)電荷和負(fù)點(diǎn)電荷,其電場線的指向正相反,對負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場,沿電場線方向場強(qiáng)越來越大,故D錯(cuò).
5.兩個(gè)固定的異號點(diǎn)電荷,電荷量給定但大小不等,用E1和E2分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小,則在通過兩點(diǎn)電荷的直線上,E1=E2的點(diǎn)（ ）
A.有三個(gè),其中兩處合場強(qiáng)為零 B.有三個(gè),其中一處合場強(qiáng)為零
C.只有兩個(gè),其中一處合場強(qiáng)為零 D.只有一個(gè),該處合場強(qiáng)不為零
答案：C
解析：E1和E2分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小,分析討論時(shí)顯然要用到點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度公式E=k ,q1和q2把直線分為三個(gè)區(qū)間,所以,我們可以按這三個(gè)區(qū)間分別討論.
設(shè)兩個(gè)異號電荷的電荷量分別為q1、q2,且q1q2,如圖所示,按題意可分三個(gè)區(qū)間討論.
①直線上q1的外側(cè),任何一點(diǎn)到q1和q2的距離r1r2,而q1q2,由E=k ,可知E1E2,不存在E1=E2的點(diǎn).
②在q1與q2之間的連線上,離q2較近（即r1r2）處存在一點(diǎn),使得k =k .
即E1=E2.兩點(diǎn)電荷在該點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向相同,合場強(qiáng)為2E1或2E2.
③直線上q2的外側(cè),r1r2,q1q2,根據(jù)E=k ,可知E1和E2有可能相等,但方向相反,合場強(qiáng)為零.
6.如圖所示,點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中有一a點(diǎn),現(xiàn)在在a點(diǎn)放一電荷量為q=+2×10-8 C的檢驗(yàn)電荷,它受到的電場力為7.2×10-5 N,方向水平向左.則：
（1）點(diǎn)電荷Q在a點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E=____________,方向____________.
（2）若在a點(diǎn)換上另一帶電荷量為q′=-4×10-8 C的檢驗(yàn)電荷,它受到的電場力大小為_________________,方向?yàn)開__________________；此時(shí)點(diǎn)電荷Q在a點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E=__________________.
（3）若將檢驗(yàn)電荷從a點(diǎn)移走,則a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為____________________.
答案：（1）3.6×103 N/C 方向向左
（2）-14.4×10-5 N 水平向右 3.6×103 N/C
(3)3.6×103 N/C
解析：根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式：E= 可得：E= N/C=3.6×103 N/C,電場的方向與正電荷在該處受力方向一致,所以其方向?yàn)椋核较蜃?
（2）a點(diǎn)的電場是由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的,因此此電場的分布由電荷Q來決定,只要Q不發(fā)生變化,a點(diǎn)的場強(qiáng)就不發(fā)生變化,與有無試探電荷以及試探電荷的電性無關(guān).
由E= 得：
F=Eq=3.6×103×(-4)×10-8 N=-14.4×10-5 N,