1.3电场与电场强度 同步练习（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
1.3电场与电场强度
同步练习（解析版）
1．由电场强度的定义式E=可知，在国际单位制中，电场强度的单位应是（　　）
A．牛/库
B．库/牛
C．特斯拉
D．伏特
2．下列选项中，不属于物理学中的理想化模型的是（
）
A．质点
B．匀速直线运动
C．点电荷
D．电场强度
3．电场中有一点P，下列说法正确的是（　　）
A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点场强减半
B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零
C．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的静电力越大
D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
4．下列各选项图中的虚线圆均以坐标原点O为圆心且半径相同，过原点的虚直线与坐标轴夹角均为45°，置于虚线圆与虚直线交点处的各点电荷电量均为q，电性已在图中标出，则O处电场强度最大的是（　　）
A．
B．
C．
D．
5．如图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。关于Ea、Eb、Ec的比较，下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．，
6．在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为+2q的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（　　）
A．大小为2E，方向和E相反
B．大小为E，方向和E相同
C．大小为2E，方向和E相同
D．大小为E，方向和E相反
7．下列说法正确的是
A．某物体带电荷量有可能为3.3×10-19C
B．由可知，当两电荷间的距离r趋近于零时，静电力将趋向无穷大
C．若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D．电场中某点的电场强度，由电场本身的性质决定，与试探电荷在该点所受的静电力及电荷量均无关
8．如图，水平面内有六个点，它们均匀分布在半径为R、圆心为O的同一圆周上。若水平面内存在一场强大小为E、方向沿的匀强电场，在圆心O处固定一电荷量为的负点电荷，其中k为静电力常量，则（　　）
A．在六个点中，A点的场强最小
B．C点的场强大小为E，方向沿方向
C．F点的场强大小为E，方向沿方向
D．D点的场强大小为，方向沿方向
9．如图所示，在圆心为O、半径为R的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q的点电荷a、b、c，其中a、b带正电，c带负电，O点为圆心，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　）
A．a、b间的库仑力大小为
B．b、c间的库仑力大小为
C．a、b在O点产生的场强，方向O→c
D．a、b、c在O点产生的场强，方向O→c
10．把试探电荷q放在某电场中的A点，测得它受到的电场力为F；再把它放到B点，测得它所受的电场力为nF。再把另一电荷量为nq的试探电荷放到C点，测得它受到的电场力也为F。则（　　）
A．EA：EB
=
1：n
B．EA：EC
=
1：n
C．电场强度跟试探电荷所受的力成正比，跟试探电荷的电荷量成反比
D．电场强度跟试探电荷所受的力成反比，跟试探电荷的电荷量成正比
11．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力则（　　）
A．粒子带正电
B．粒子的加速度逐渐减小
C．A点的场强小于B点的场强
D．粒子的速度不断减小
12．一带负电荷的小物块，仅在电场力的作用下沿曲线由M向N运动，速度逐渐减小。图中分别画出了物块所在处电场强度E的方向，你认为正确的是（　　）
A．
B．C．
D．
13．在电场中的某点A放一试探电荷，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，下列说法正确的是（
）
A．若在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左
B．若在A点放一个负试探电荷，所受到的电场力方向变为水平向左
C．若在A放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为
D．若在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则试探电荷所受的电场力变2F
14．已知，
一个均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零，在壳外某点产生的电场强度等同于把壳上的电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强度.如图所示，真空中有一金属球壳带有，的电荷，金属小球(视为点电荷)带有的电荷处在球壳的球心位置.系统处于静电平衡.下列说法正确的是(
)
A．球壳的壳层内部(图中阴影部分)的电势为零
B．球壳外侧，到球心的距离为的位置的电场强度大小为
C．球壳的内侧表面带电荷量为，外侧表面带电荷量为
D．球壳的内侧表面带电荷量为零，外侧表面带电荷量为
15．如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点．放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为电场力的正方向，则（　　）
A．点电荷Q一定为正电荷
B．点电荷Q在A、B之间
C．A点的电场强度大小为2×103N/C
D．同一电荷在A点受到的电场力比在B点的大
16．如图所示，a、b两点处分别固定有电荷量相同的正点电荷，c是线段ab的中点，g是ab的垂直平分线上的一点，且cd＝ce＝cg。下列说法正确的是（
　　
）
A．a、b两点的连线上，c点的电场强度最大
B．d、e两点的电场强度大小相等
C．c点的电势比g点的低
D．将一正点电荷从c点沿直线移到g点，其电势能减少
17．电荷间的相互作用是通过______发生的，电荷量为q的正试探电荷放在某电场中，受到的电场力大小为F，方向水平向左则该点的电场强度大小为______，方向为______．
18．如图所示，三根等长带电棒绝缘相连成正三角形，每根棒上电荷均匀分布，带电均为，带电为，P点为正三角形中心，P、Q两点关于边对称.现测得P、Q两点的电场强度大小分别为和，若撤去棒，则P、Q两点的电场强度大小分别为_____，_____。
19．如图所示，在真空中的点放一个电荷量的点电荷，直线过点，cm，点放有一个电荷量的点电荷。求：
(1)置于点的点电荷所受的静电力的大小和方向；
(2)移走点的点电荷后点的场强大小和方向；
(3)比较移走点的点电荷后、两点的场强大小。
20．两个均带正电荷的金属小球Q和q，它们分别放置在相距r=0.3m的A、B两点，两带电小球均可视为点电荷，如图所示。已知q=1.6×10－10C，且q在B点受到的电场力F=3.2×10-6N，静电力常量k=9.0×109N﹒m2/C2.求：
（1）B点处的电场强度的大小E为多少？
（2）A点处的带电小球电量Q为多少？
参考答案
1．A
【详解】
在国际单位制中，电场强度的单位应是牛/库，A正确。
故选A。
2．D
【详解】
建立理想化模型时突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素，质点、匀速直线运动、点电荷都是理想化模型，电场强度不是理想化模型。
本题选不属于物理学中的理想化模型的，故选D。
3．C
【详解】
AB．电场强度是由电场本身决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关，故A、B错误；
C．电荷量一定时，由F=Eq可知，P点场强越大，同一电荷在P点所受的静电力越大，故C正确；
D．若试探电荷是正电荷，它在该点的受力方向就是P点的场强方向，若试探电荷是负电荷，它在该点的受力方向的反方向是P点场强的方向，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
设点电荷q在原点处产生的场强为E，则由场强叠加可知，A图中O点的场强为E；B图中O点的场强为
E；C图中O点的场强为E；D图中O点的场强为0，则O处电场强度最大的是B。
故选B。
5．A
【详解】
根据电场线的特点可知，电场线越密电场强度越大，则
故选A。
6．B
【详解】
电场强度是只与电场本身有关，与放入的试探电荷无关，所以电场强度不变，故ACD错误，B正确。
故选B。
7．D
【详解】
A．由
可得
物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍，某物体带电荷量不可能为3.3×10-19C，A错误；
B．
适用于真空中的点电荷，当两电荷间的距离r趋近于零时，两个电荷不能当做点电荷处理，故当两电荷间的距离r趋近于零时，不适用，B错误；
C．q1对q2的静电力与q2对q1的静电力是一对作用力与反作用力，大小始终相等，与点电荷q1、
q2的电荷量大小无关，C错误；
D．电场中某点的电场强度，由电场本身的性质决定，与试探电荷在该点所受的静电力及电荷量均无关，D正确；
故选D。
8．B
【详解】
A．圆心处的点电荷在圆周上产生的场强大小为
A点的场强最大，为
方向沿方向，A错误；
BCD．由几何知识可知C点的场强大小为，方向沿方向，F点的场强大小为
方向沿方向，D点的场强大小为
场强最小，B正确，CD错误。
故选B。
9．D
【详解】
AB．根据库仑定律可得a、b间与b、c间的库仑力大小为
选项AB错误；
C．a在O点产生的场强
，方向沿a→O方向
b在O点产生的场强
，方向沿b→O方向
所以a、b在O点产生的合场强
，方向O→c
选项C错误；
D．c在O点产生的场强
，方向沿c→O方向
所以a、b、c在O点产生的合场强
，方向O→c
选项D正确。
故选D。
10．A
【详解】
AB．根据电场强度的定义式有
E
=
根据题意有
EA
=，EB
=，EC
=
EA：EB
=
1：n，EA：EC
=
n：1
A正确、B错误；
CD．电场强度由场源电荷决定与试探电荷无关，CD错误。
故选A。
11．BD
【详解】
A．由运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧，故在A点电场力沿电场线向左，电场的方向向右，电场力的方向与电场方向相反，故粒子带负电，A错误；
BC．根据电场线的疏密表示场强的大小，A的电场强度大B点的电场强度，根据
所以粒子在A点的电场力大B点的电场力，根据牛顿第二定律可知，粒子在A点的加速度大B点的加速度，粒子的加速度逐渐减小，C错误B正确；
D．粒子从A到B电场力做负功，动能减小则速度减小，D正确。
故选BD。
12．A
【详解】
BC．根据曲线运动的特点，合外力总是指向轨迹弯曲的一面，由于负电荷的受力方向与场强方向相反，则场强方向背向轨迹弯曲的一面，所以BC错误；
AD．在电场力的作用下沿曲线由M向N运动，速度逐渐减小，所以A正确；D错误；
故选A。
13．BD
【详解】
AC．电场的电场强度是电场的固有属性，与试探电荷的正负和大小无关，故A点场强的大小和方向都不变，AC错误；
B．A点的场强大小和方向不变，正电荷的受力方向和负电荷的受力方向相反，故负电荷所受的电场力方向变为水平向左，B正确；
D．A点的场强大小和方向不变，根据
可知，电荷量为2q时
即电场力变为原来的2倍，D正确。
故选BD。
14．ABC
【详解】
A．静电平衡时球壳B内部电场为零，电势是否为零，与零势面的选取有关，故A正确；
B．直接把A、B的电荷量一起等效放在球心位置，可知到球心的距离为的位置的电场强度大小为，故B正确；
CD．B壳层外表面电荷对内无作用，球壳B内部电场由A和B壳层内表面电荷叠加成零，所以B壳层内表面电荷为-Q2，所以B壳层外表面电荷为正+（Q1+Q2），故C正确，D错误.
故选：ABC
15．BCD
【详解】
CD．由题图乙知，两直线都是过原点的倾斜直线，由场强的定义式可知，其斜率的绝对值大小为各点的场强大小，则
同一电荷在A点受到的电场力比在B点的大，
CD正确；
AB．由题图知正试探电荷在A点受电场力为正，负试探电荷在B点受电场力也为正，可得A、B两点电场强度方向相反，则点电荷Q在A、B之间，且为负电荷，
A错误B正确。
故选BCD。
16．BD
【详解】
AB．由等量点电荷模型可知：在a、b连线上，由于c是线段ab的中点，g是ab的垂直平分线上的一点，且cd＝ce＝cg。由场强叠加原理可得，c点电场强度为0，d、e两点电场强度大小相等，方向相反。故A错误，B正确；
C．由等量正点电荷模型特点及沿电场线方向，电势逐渐降低。可判断，c点的电势比g点高，故C错误；
D．
将一正点电荷从c点沿直线移到g点，电场力做正功，其电势能减少；故D正确；
故选BD。
【点睛】
本题主要考查等量同种点电荷模型中，电场强度，电势在空间中分布特点。
17．(1)，；(2)，；(3)点的场强大于点的场强
【详解】
(1)根据库仑定律得，置于点的点电荷受到的静电力大小
方向为；
(2)因为场强反映的是电场本身的特性，与有无检验电荷无关，所以移走点的点电荷后，点的点电荷形成的电场中点的场强不变。此时点的场强大小
场强方向与负电荷所受电场力方向相反，即方向为；
(3)根据点电荷的场强公式，可知
18．（1）2×104N/C．（2）2×10-7C．
【详解】
（1）根据电场强度的定义有：
（2）根据真空中点电荷的场强公式得：
19．电场；
；
水平向左；
【详解】
电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用；电荷间的相互作用是通过电场发生的；电场强度，
规定正电荷受力方向为电场方向，故本电场方向水平向左．
故答案为电场，，水平向左．
【点睛】
知道电场一些基本常识，知道电场强度的定义式和方向规定，掌握正电荷的电场力方向与电场强度相同．
20．
或
【详解】
假设三根等长带电棒绝缘都带+q电荷，则P的场强为零，根据电场的叠加原理可知，AB、BC两棒在PP点的电场强度与AC棒在P点的场强大小相等、方向相反；所以可知当AB、BC带电均为+q，CA带电为?q时，AB、BC两棒在P点的电场强度与AC棒在P点的场强大小相等、方向相同，都为，则若撤去CA棒，P点的电场强度大小为
根据对称性可知原来AC在Q处的场强大小，方向沿Q到P。原来Q的场强是AB、BC产生的场强和AC产生的场强的叠加而成，AB、BC产生的合场强方向从P到Q，AC产生的场强方向从Q到P，根据电场的叠加可知Q点原来的场强方向可能沿Q到P，原来Q点的大小为E2，则知在Q点，AB、BC产生的合场强大小为
若撤去CA棒后，Q点的电场强度大小
原来Q的方向也可能沿P到Q，则在Q点，AB、BC产生的合场强大小为
撤去CA棒后，Q点的电场强度大小