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2019-2020年高中物理 每日一題之快樂暑假 第03天 電場強(qiáng)度（含解析）新人教版選修1 考綱要求：Ⅱ 難易程度：★★★☆☆ 如圖所示，一個絕緣圓環(huán)，當(dāng)它的均勻帶電且電荷量為+q時，圓心O處的電場強(qiáng)度大小為E，現(xiàn)使半圓ABC均勻帶電+2q，而另一半圓ADC均勻帶電–2q，則圓心O處電場強(qiáng)度的大小和方向?yàn)? A．2E，方向由O指向D B．4E，方向由O指向D C．2E，方向由O指向B D．0 【參考答案】A 【名師點(diǎn)睛】當(dāng)圓環(huán)的均勻帶電，電荷量為+q時，圓心O處的電場強(qiáng)度大小為E，結(jié)合矢量合成法則及正、負(fù)電荷在O點(diǎn)電場強(qiáng)度方向，即可求解。 【知識補(bǔ)給】 電場強(qiáng)度 1．電場強(qiáng)度 （1）物理意義：表示電場的強(qiáng)弱和方向。 （2）定義：電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。 （3）定義式：。 （4）標(biāo)矢性：電場強(qiáng)度是矢量，正電荷在電場中某點(diǎn)受力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場強(qiáng)度的方向，電場強(qiáng)度的疊加遵從平行四邊形定則。 2．電場線 （1）定義： 為了直觀形象地描述電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱及方向，在電場中畫出一系列的曲線，使曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向，曲線的疏密表示電場強(qiáng)度的大小。 （2）特點(diǎn)： ①電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于負(fù)電荷或無限遠(yuǎn)處； ②電場線在電場中不相交； ③在同一電場里，電場線越密的地方場強(qiáng)越大； ④電場線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向； ⑤沿電場線方向電勢逐漸降低； ⑥電場線和等勢面在相交處互相垂直。 3．幾種典型電場的電場線（如圖所示）。 　 　　 關(guān)于電場強(qiáng)度的說法中正確的是 A．一個點(diǎn)電荷的電場中電場強(qiáng)度處處相同 B．同一電場中電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大 C．通常地球表面附近存在的微弱電場的電場強(qiáng)度方向豎直向上 D．電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向與在該點(diǎn)的負(fù)電荷受力方向相同 以下關(guān)于電場和電場線的說法中正確的是 A．電場、電場線都是客觀存在的物質(zhì)，因此電場線不僅能相交，也能相切 B．同一試探電荷在電場線密集的地方所受靜電力大 C．凡是有電場線通過的點(diǎn)，場強(qiáng)不為零，不畫電場線的區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)場強(qiáng)為零 D．電場線是人們假想的，用以形象表示電場的強(qiáng)弱和方向，客觀上不存在 電場中的某點(diǎn)放入電荷量為+q的試探電荷時，測得該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E；若在該點(diǎn)放入電荷量為–2q的試探電荷，此時該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為 A．大小為2E，方向和E相反 B．大小為E，方向和E相反 C．大小為2E，方向和E相同 D．大小為E，方向和E相同 如圖所示，是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，a、b是電場中的兩點(diǎn)。下列說法正確的是 A．b點(diǎn)的場強(qiáng)較小 B．b點(diǎn)的場強(qiáng)較大 C．同一個檢驗(yàn)點(diǎn)電荷放在a點(diǎn)所受的電場力比放在b點(diǎn)時所受電場力大 D．同一個檢驗(yàn)點(diǎn)電荷放在b點(diǎn)所受的電場力比放在a點(diǎn)時所受電場力大 下圖中畫出了四種電場的電場線，各圖中M、N兩點(diǎn)場強(qiáng)相同的是 A． B． C． D． 如圖所示為兩個帶等量點(diǎn)電荷周圍的電場線分布（電場線方向未標(biāo)出），則 A．A只能帶正電 B．A只能帶負(fù)電 C．若A帶正電，則 B肯定是帶正電的 D．若A帶正電，則B肯定是帶負(fù)電的 均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。如圖所示，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點(diǎn)，OM=ON=2R。已知M點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E，則N點(diǎn)的場強(qiáng)大小為 A． B． C． D． 【參考答案】 BD 電場是一種客觀存在的物質(zhì)，而電場線人們假想的曲線，用以表示電場的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不存在，電場線既不能相交，也不能相切，否則交點(diǎn)處場強(qiáng)的方向就有兩個，故A錯誤，D正確；在電場線密集的地方場強(qiáng)大，同一試探電荷所受的電場力大，故B正確；電場線可以形象表示電場的強(qiáng)弱和方向，疏密表示電場的強(qiáng)弱，電場線通過的點(diǎn)場強(qiáng)也可能為零，不畫電場線的區(qū)域場強(qiáng)也可能不為零，故C錯誤。 D 電場強(qiáng)度是描述電場強(qiáng)弱的物理量，是試探電荷所受的電場力F與試探電荷所帶的電荷量q的比值，是由電場本身決定的，與試探電荷的有無，電性，電荷量的大小無關(guān)。故在該點(diǎn)放入電荷量為+q的試探電荷時電場強(qiáng)度為E，改放電荷量為–2q的試探電荷時電場強(qiáng)度仍為E，方向和E相同，故D正確。 BD 電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小，所以b點(diǎn)的場強(qiáng)較大，故A錯誤，B正確；b點(diǎn)的電場強(qiáng)度較大，所以同一個檢驗(yàn)點(diǎn)電荷放在b點(diǎn)所受的電場力比放在a點(diǎn)時所受電場力大，故C錯誤，D正確。 【名師點(diǎn)睛】本題考查對電場線物理意義的理解，關(guān)鍵掌握電場線的特點(diǎn)，電場線的疏密可表示電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱。 C 由A圖知，M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，但方向不同，兩點(diǎn)場強(qiáng)不同，故A錯誤；由B圖知，M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同，大小不等，故兩點(diǎn)場強(qiáng)不同，故B錯誤；此電場是勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小和方向處處相同，則知M、N 兩點(diǎn)場強(qiáng)相同，故C正確；根據(jù)電場線疏密表示場強(qiáng)的大小可知，M點(diǎn)的場強(qiáng)小于N點(diǎn)的場強(qiáng)，電場線的切線方向表示場強(qiáng)的方向，則知兩點(diǎn)場強(qiáng)的方向也不同，故兩點(diǎn)場強(qiáng)不同，故D錯誤。 【名師點(diǎn)睛】場強(qiáng)是矢量，兩點(diǎn)的場強(qiáng)只有大小和方向都相同時，場強(qiáng)才相同。根據(jù)電場線的疏密分析場強(qiáng)的大小，電場線的切線方向表示場強(qiáng)的方向。 B 若將帶電荷量為2q的球面放在O處，均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。則在M點(diǎn)所產(chǎn)生的電場為E1=，而將右側(cè)去掉只剩左側(cè)，M處的場強(qiáng)為E，說明右側(cè)去掉部分在M處產(chǎn)生的場強(qiáng)為E′=，根據(jù)對稱性，左側(cè)沒去掉部分在右側(cè)N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)也為，B正確。