高中物理电场线模型试题与完整答案

高中物理电场线模型试题与完整答案

一、单选题

1.下列关于电场线的描述中，正确的是（）（2分）A.电场线是真实存在的曲线B.电场线的方向总是与电荷受到的电场力方向相同C.电场线可以相交D.电场线密集的地方电场强度较大【答案】D【解析】电场线是假想的曲线，用于形象描述电场，不是真实存在的；电场线的方向是正电荷受到的电场力方向，与负电荷受到的电场力方向相反；电场线不能相交，否则会在交点处出现两个不同方向的电场力；电场线密集的地方电场强度较大

2.一个点电荷Q在真空中产生电场，距离Q为r处的电场强度大小为E，若将另一个点电荷q放入该电场中，则它受到的电场力大小为（）（2分）A.EB.qEC.E/qD.Eq【答案】B【解析】根据电场强度的定义，E=F/q，所以F=Eq

3.两个等量异种点电荷产生的电场中，电场线分布情况是（）（2分）A.从正电荷指向负电荷，不闭合B.从负电荷指向正电荷，不闭合C.闭合曲线D.不形成电场线【答案】A【解析】电场线从正电荷出发，终止于负电荷，不闭合

4.关于电势和电势能，下列说法正确的是（）（2分）A.电势是标量，电势能是矢量B.电势与电势能成正比C.电势零点的选择是任意的D.电势能零点的选择是任意的【答案】C【解析】电势是标量，电势能也是标量；电势能等于电荷电量与电势的乘积，即Ep=qφ；电势零点的选择是任意的，电势能零点的选择也任意，但通常选择无穷远处或大地的电势为零

5.一个带正电的金属球靠近一个绝缘的金属球，由于静电感应，绝缘金属球靠近金属球的一端会（）（2分）A.带正电B.带负电C.不带电D.电荷分布不变【答案】B【解析】由于静电感应，靠近带正电的金属球的一端会聚集负电荷

6.电场中某点的电场强度方向规定为（）（2分）A.正电荷在该点受到的电场力方向B.负电荷在该点受到的电场力方向C.正电荷在该点受到的电场力方向的反方向D.与该点电势降落最快的方向相同【答案】A【解析】电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向

7.关于电势差，下列说法正确的是（）（2分）A.电势差是标量B.电势差是矢量C.电势差的大小与零势点的选择有关D.电势差的大小与电荷移动的路径有关【答案】A【解析】电势差是标量，表示两点电势的差值；电势差的大小与零势点的选择无关，与电荷移动的路径无关

8.一个带电粒子在电场中沿电场线方向移动，下列说法正确的是（）（2分）A.电势能一定不变B.电势能一定改变C.动能一定不变D.动能一定改变【答案】B【解析】一个带电粒子在电场中沿电场线方向移动，电势能一定会改变，正电荷沿电场线方向移动电势能减小，负电荷沿电场线方向移动电势能增大

9.关于电场线，下列说法正确的是（）（2分）A.电场线可以相交B.电场线是闭合的C.电场线密集的地方电场强度较大D.电场线可以穿过导体【答案】C【解析】电场线不能相交，是开口的，电场线密集的地方电场强度较大，电场线不能穿过导体

10.一个点电荷Q在真空中产生电场，距离Q为r处的电势为φ，若将另一个点电荷q放入该电场中，则它具有的电势能大小为（）（2分）A.qφB.qφ²C.q/φD.q²φ【答案】A【解析】电势能等于电荷电量与电势的乘积，即Ep=qφ

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些属于电场的基本性质？（）A.电场对放入其中的电荷有力的作用B.电场可以传递电荷C.电场线可以表示电场的方向和强度D.电场是矢量场E.电场可以储存能量【答案】A、C、D、E【解析】电场的基本性质包括对放入其中的电荷有力的作用、电场线可以表示电场的方向和强度、电场是矢量场、电场可以储存能量

2.以下哪些说法正确？（）A.电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷B.电场线可以相交C.电场线密集的地方电场强度较大D.电场线是闭合的E.电场线可以穿过导体【答案】A、C【解析】电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷，电场线密集的地方电场强度较大，电场线不能相交，不能闭合，不能穿过导体

3.以下哪些因素会影响电场强度的大小？（）A.点电荷的电荷量B.距离点电荷的距离C.电介质的性质D.电场的方向E.电势差的大小【答案】A、B、C【解析】电场强度的大小与点电荷的电荷量、距离点电荷的距离、电介质的性质有关，与电场的方向、电势差的大小无关

4.以下哪些说法正确？（）A.电势是标量B.电势能是矢量C.电势与电势能成正比D.电势零点的选择是任意的E.电势能零点的选择是任意的【答案】A、C、D、E【解析】电势是标量，电势能也是标量，电势能与电势成正比，电势零点的选择是任意的，电势能零点的选择也是任意的

5.以下哪些因素会影响电势差的大小？（）A.两点间的距离B.电场的方向C.电介质的性质D.电荷的电量E.零势点的选择【答案】A、C【解析】电势差的大小与两点间的距离、电介质的性质有关，与电场的方向、电荷的电量、零势点的选择无关

三、填空题

1.电场中某点的电场强度方向规定为______在该点受到的电场力方向（4分）【答案】正电荷【解析】电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向

2.电场线总是从______出发，终止于______（4分）【答案】正电荷；负电荷【解析】电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷

3.电势是______，电势能是______（4分）【答案】标量；标量【解析】电势和电势能都是标量

4.电场中某点的电势φ等于______除以______（4分）【答案】该点的电势能；电荷的电量【解析】电势φ等于该点的电势能除以电荷的电量，即φ=Ep/q

5.电场线密集的地方电场强度______，电场线稀疏的地方电场强度______（4分）【答案】较大；较小【解析】电场线密集的地方电场强度较大，电场线稀疏的地方电场强度较小

四、判断题

1.电场线可以相交（）（2分）【答案】（×）【解析】电场线不能相交，否则会在交点处出现两个不同方向的电场力

2.电势是标量，电势能是矢量（）（2分）【答案】（×）【解析】电势和电势能都是标量

3.电场线是闭合的（）（2分）【答案】（×）【解析】电场线不是闭合的，从正电荷出发，终止于负电荷

4.电势零点的选择是任意的（）（2分）【答案】（√）【解析】电势零点的选择是任意的，通常选择无穷远处或大地的电势为零

5.电场线可以穿过导体（）（2分）【答案】（×）【解析】电场线不能穿过导体，导体内部的电场强度为零

五、简答题

1.简述电场线的性质（4分）【答案】电场线是假想的曲线，用于形象描述电场；电场线从正电荷出发，终止于负电荷；电场线不能相交；电场线密集的地方电场强度较大，电场线稀疏的地方电场强度较小

2.简述电势和电势能的区别与联系（5分）【答案】电势是标量，表示电场中某点的电势高低；电势能是标量，表示电荷在电场中某点具有的电势能大小电势能与电势成正比，即Ep=qφ

3.简述电场强度和电势差的关系（5分）【答案】电场强度是描述电场力强弱的物理量，电势差是描述电场力做功多少的物理量电场强度与电势差的关系为E=U/d，即电场强度等于电势差除以两点间的距离

六、分析题

1.分析一个点电荷Q在真空中产生电场的电场线和电势分布情况（10分）【答案】一个点电荷Q在真空中产生电场的电场线是从正电荷Q出发，向四周辐射的直线；电势分布情况是离Q越近的地方电势越高，离Q越远的地方电势越低具体来说，正电荷Q产生的电场中，电势处处为正值，且离Q越近电势越高；负电荷Q产生的电场中，电势处处为负值，且离Q越近电势越低

2.分析一个等量异种点电荷产生的电场的电场线和电势分布情况（10分）【答案】一个等量异种点电荷产生的电场的电场线是从正电荷出发，终止于负电荷的曲线；电势分布情况是两电荷连线的中垂面上电势为零，且电势在连线中垂面上对称分布具体来说，正电荷产生的电场中，电势处处为正值，且离正电荷越近电势越高；负电荷产生的电场中，电势处处为负值，且离负电荷越近电势越低

七、综合应用题

1.一个点电荷Q在真空中产生电场，距离Q为r₁和r₂的两点分别放置一个电荷量为q的正电荷，求两点电荷受到的电场力大小和电势能（20分）【答案】根据电场强度的定义，E=F/q，所以F=Eq两点电荷受到的电场力大小分别为F₁=qE₁=qkQ/r₁²和F₂=qE₂=qkQ/r₂²，其中k为库仑常数两点电荷具有的电势能分别为Ep₁=qφ₁=qkQ/r₁和Ep₂=qφ₂=qkQ/r₂

2.一个等量异种点电荷产生的电场中，两电荷间距为d，求两电荷连线中垂面上距离两电荷均为d/2处的电场强度和电势（25分）【答案】根据电场强度的叠加原理，两电荷在连线中垂面上产生的电场强度方向相反，大小相等，所以合电场强度为零根据电势的叠加原理，两电荷在连线中垂面上产生的电势大小相等，符号相反，所以合电势为零。