9.3电场 电场强度 练习-2021-2022学年人教版（2019）高中物理必修三（word含答案）

第九章第三节《电场
电场强度》达标检测
（满分100分，答题时间50分钟）
一、单选题（本大题共10小题，共50.0分）
关于电场力和电场强度，以下说法正确的是
A.
一点电荷分别处于电场中的A、B两点，电荷受到的电场力大则场强大
B.
在电场某点如果没有检验电荷，则电场力为零，电场强度也为零
C.
电场中某点没有电场线，则该点的场强为零
D.
一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点所受电场力相同
下列关于电场强度的说法中，正确的是
A.
公式只适用于真空中点电荷产生的电场
B.
由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比
C.
在公式中，是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小；而是点电荷产生的电场在点电荷处电场强度的大小
D.
由公式可知，在离点电荷非常近的地方，电场强度E可达无穷大
如图所示，两个等量正点电荷的连线垂直于x轴，相对原点O对称分布，则x轴上电场强度E与位置x的关系可能是
B.
C.
D.
如图所示，A，B是点电荷电场中的两点，则
A.
该点电荷带负电
B.
A点电势低于B点电势
C.
A点电场强度大于B点电场强度
D.
负电荷从A点移到B点电场力做正功
如图所示，图甲中AB是点电荷电场中的一条电场线，图乙是放在电场线上a、b处的检验电荷的电量与所受电场力大小的关系图线，由此可以判定
A.
若场源是负电荷，位置在B侧
B.
若场源是正电荷，位置在B侧
C.
若场源是正电荷，位置在A侧
D.
场源电荷可能不在这条直线上
均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，已知M点的场强大小为2E，则N点的场强大小为


A.

B.

C.

D.

一半径为R的绝缘球体上均匀分布着电荷量为Q的正电荷，以球心为原点O建立坐标系，如图所示，在的D点有一电荷量为q的固定点电荷，已知在的C点场强为零，静电力常量为k。则下面说法正确的是

A.
B.
O点场强为零
C.
F点场强大小为
D.
从B点到D点，电势先升高后降低
如图所示，真空中平面直角坐标系xOy的x轴上有两个点电荷和，两个点电荷所在位置的横坐标分别为和。将一个电荷量为的试探电荷放在y轴上的点，其受到的电场力沿x轴正方向，大小为，则两个点电荷和在坐标原点O处形成的电场强度大小为
B.
C.
D.
如图，有一带电荷量为的点电荷与表面均匀带电圆形绝缘介质薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是
0
B.

C.
D.
如图所示，一均匀带电的细棒，在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点，且，在a点处有一电荷量为的固定点电荷已知b点处的场强为零，k为静电力常量，则d点处场强的大小为
B.
C.
D.
二、多选题（本大题共4小题，每小题8分，漏选得4分，共32.0分）
在电场中的某点A放一检验电荷，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右则A点的场强大小为，方向水平向右．下列说法正确的是
A.
在A点放一个负检验电荷，A点的场强方向变为水平向左
B.
在A点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左
C.
在A点放一个电荷量为的检验电荷，则A点的场强变为
D.
在A点放一个电荷量为2
q的检验电荷，则它所受的电场力变为2
F
有关电场强度的理解，下述说法正确的是


A.
由可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比
B.
当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度
C.
由可知，在离点电荷很远，r接近于无穷大，电场强度为零
D.
电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关
如图所示，A、B两点放有等量同种正点电荷，A、B连线的中垂线上C、D两点关于AB对称。时刻，一带正电的点电荷q以初速度v从C点运动到D点，点电荷q只受电场力作用，下列说法正确的是
A.
点电荷q由C运动到D的过程中加速度一定先减小后增大
B.
点电荷q由C运动到D的过程中加速度一定先增大后减小
C.
若A、B两点电荷的电荷量均变为原来的两倍，其他条件不变，则点电荷q经过AB中点的速度比之前经过AB中点的速度小
D.
若在点电荷q从C点以初速度v沿CD方向射入后，A、B两点电荷的电荷量逐渐增大，点电荷q经过D点的速度大于v
如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷和直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点。a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点。下列说法中正确的是
A.
c点的场强等于d点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小
B.
c点的场强等于d点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大
C.
a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小
D.
a点的场强大于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大
三、计算题（本大题共2小题，共18.0分）
（8分）真空中有电荷量为和的两个点电荷分别放在A、B两点，已知两个点电荷在C点产生的合场强平行于AB水平向右，已知，，。
试确定和的电性；
和的比值为多少
（10分）如图所示，一根绝缘细线悬挂着一个带电小球，小球的质量为m，电荷量大小为q，现让小球处于方向为水平向右的匀强电场中，平衡时绝缘细线与竖直方向成角。
求：该匀强电场的场强E的大小是多少？
如果将该电场方向沿顺时针方向旋转角、场强大小变为后，小球再次达到平衡时，绝缘细线仍与竖直方向成角，则此时的场强的大小又是多少？
答案和解析
1.【答案】A
【分析】根据电场力公式分析电场力与场强的关系；电场强度与试探电荷所受的电场力无关；电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；电场线是假想的线，电场线的疏密表示电场的强弱；根据点电荷的场强公式知检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点场强大小相同，但方向不同，电场力是矢量，只有大小相等、方向相同，电场力才相同。
本题主要考查对电场强度和电场力关系的理解，电场强度是反映电场本身性质的物理量，与检验电荷无关，由电场本身决定，而电场力既与电场有关，也与电荷有关。
【解答】
A.一点电荷分别处于电场中的A、B两点，根据场强的定义式分析得知，电荷受到的电场力大，场强大，故A正确；
B.电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以在电场某点如果没有检验电荷，该点的场强不变，故B错误；
C.电场线是假想的线，电场线的疏密表示电场的强弱，所以电场中某点没有电场线，并不能说明该点的场强为零，故C错误；
D.根据点电荷的场强公式知一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点场强大小相同，但方向不同，所以所受电场力不相同，故D错误。
故选A。
2.【答案】C
3.【答案】A
【分析】
结合等量正电荷的电场线分布图和等势面分布图进行分析，两个等量正点电荷的连线的中垂线上，从而即可求解。
本题关键是熟悉等量同号电荷和异种电荷之间的电场分别情况，会结合电场线分析电势和情况的变化。
【解答】
两个等量正点电荷，根据场强的叠加，知两正电荷的中点场强为零，周围的电场线是排斥状的，靠近电荷处场强比较强，
再依据由同种电荷相斥，可知，O点两边的电场强度方向不同，故A正确，BCD错误。
故选A。
4.【答案】C
【分析】
抓住电场线越密，场强越大、顺着电场线电势降低进行分析即可．
题考查的就是点电荷的电场的分布及特点，以及电场线方向与电势高低的关系，熟悉正、负点电荷，等量同种、等量异种电荷周围电场分布情况往往是解题关键．
【解答】
A.根据电场线从正电荷出发到无穷远可知，该电荷是正电荷。故A错误；
B.顺着电场线电势降低，则知B点的电势低于A点的电势。故B错误；
C.由图知，A处电场线较密，则A处电场强度大。故C正确；
D.负电荷从A点移到B点电场力做负功，故D错误。
5.【答案】C
【分析】
由电场强度的定义式得到，图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，根据场强的大小结合点电荷的场强公式判断场源电荷的位置。
本题主要考查电场强度的定义式、点电荷的场强公式、点电荷的电场线。关键从图象斜率的物理意义进行分析判断，基础题。
【解答】
图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，
电场是由点电荷产生的，根据点电荷的场强公式，说明A距离场源较近，即场源位置在A侧，无论场源电荷是正电荷还是负电荷，都应位于A侧，根据点电荷的电场线特点知场源电荷一定在这条直线上，故C正确，ABD错误。
故选C。
6.【答案】A
【分析】
均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，假设将带电量为2q的球面放在O处在M、N点所产生的电场和半球面在M点的场强对比求解。
本题解题关键是抓住对称性，找出两部分球面上电荷产生的电场关系。
【解答】
若将带电量为2q的球面放在O处，
均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．
则在M、N点所产生的电场为
由题知当半球面如图所示产生的场强为2E，则N点的场强为
故选A。
7.【答案】C
【分析】
本题结合电场的对称性命题，考查考生的逻辑推理能力、分析综合能力。
【解答】
A、因为C点场强为零，故，故A选项错误。
B、均匀带电绝缘球体在球心O处产生的场强为零，即O点的场强源自q产生的电场，，故B选项错误。
C、设均匀带电绝缘球体在C点产生的场强大小为，在F点产生的场强大小为，均匀带电绝缘球体在其周围形成的电场具有对称性，因此均匀带电绝缘球体在C点与F点产生的场强大小相等，方向相反，即，又因为在C点合场强为零，则有，在F点合场强为，故C选项正确。
D、C点处电场强度为零，则从B到C，电场线向右，从C到D，电场线向左，故从B点到D点，电势先降低后升高，故
D选项错误
8.【答案】B
【分析】
某点的电场强度是正电荷和负电荷在该处产生的电场的叠加，是合场强。运用合成法进行分析。首先电场强度的定义式求P点的合场强，再根据平行四边形定则可知，求出点电荷、在P点形成的电场的电场强度大小为、，
根据点电在空间某点形成电场的电场强度公式，求出两个点电荷和在坐标原点O处形成的电场的电场强度、合成求解。
该题考查电场的叠加，要理解空间中某一点的电场，是空间所有电荷产生的电场的叠加，场强是矢量，其合成遵守平行四边形定则。
【解答】
试探电荷在P点受到的电场力沿x轴正方向，大小为，根据平行四边形定则可知，
点电荷带正电。在P点形成的电场的电场强度大小为，
点电荷带负电。在P点形成的电场的电场强度大小为，
点电荷到P点的距离为，
根据点电在空间某点形成电场的电场强度公式可知，，而点电荷到坐标原点O的距离为，在O点和成电电场强度的大小为 E1 ，
同理点电荷到p点的距离，到坐标原点O的距离为，所以点电荷在
O点形成电场的电场强度大小为，
根据电场叠加京理。可知两个点电荷和在坐标原点O处形成的电场的电场强度大小为， 故B正确，ACD错误。
故选B。
9.【答案】D
【分析】考察电场叠加
【解答】
在a处产生的场强大小为，方向水平向左；根据题意，a点处的电场强度为零，与带电薄板在a点产生的场强大小相等，方向相反，则带电薄板在a点产生的场强大小为，方向水平向右；根据对称性可以知道，带电薄板在b点产生的场强大小为，方向水平向左；在b处产生的场强大小为，方向水平向左，根据场强叠加原理，则b点处的电场强度大小是：，故D正确。
故选D。
10.【答案】B
【分析】根据点电荷的电场强度为、细棒产生电场的对称性及电场叠加原理即可求解。
【解答】
电荷量为的点电荷在b处产生电场强度为，方向向右，由于b点处的场强为零，根据电场的叠加原理可知细棒与在b处产生电场强度大小相等为，方向相反，根据细棒产生电场的对称性知：细棒在d处产生的电场强度大小为，方向向右，而电荷量为的点电荷在d处产生电场强度为，方向向右；所以根据点场叠加，b点处场强的大小为 ，方向向右。故B正确。
故选B。
11.【答案】BD
【分析】
电场强度是描述电场强弱的物理量，它是由电荷所受电场力与其电量的比值来定义，比值与电场力及电量均无关。正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反。
电场强度是通过比值定义的，比值与其电场力及电量均没有关系。例如：质量与体积的比值定义为密度．当质量变大时，体积变大，而比值却不变。
【解答】
A、点A放一检验电荷，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的电场强度方向是水平向右，若在A点放一个负检验电荷，A点的场强方向仍然不变，是水平向右，故A错误；
B、负检验电荷受到的电场力方向与电场强度方向相反，则在A点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左，故B正确；
C、电场强度与检验电荷无关，在A点放一个电荷量为的检验电荷，A点的场强大小仍然不变，故C错误；
D、在A点放一个电荷量为2q的检验电荷，由于A点的场强大小仍然不变，所以电场力变为，故D正确．
故选BD。
12.【答案】CD
【分析】本题考查了电场强度、点电荷的电场等知识点。对于电场强度定义式，和点电荷的电场决定式，要注意公式的适用条件，定义式适用于任意电场，决定式只适用于点电荷的电场。
【解答】
AB、是用比值法定义电场强度的，是定义式，而非决定式，所以电场强度E跟放入电场的试探电荷q所受的静电力成正比的说法是错误的，而电场是客观存在的，跟是否放试探电荷无关，故AB错误；
C、适用于点电荷的电场，在离点电荷很远时，r接近于无穷大，电场强度为零，故C正确；
D、电场强度由场源电荷决定，它是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关，故D正确。
故选CD。
13.【答案】CD
【分析】本题考察静电场。可根据点电荷产生的电场的特点进行求解。
【解答】AB、由于A、B是同种电荷，所以C、D连线中点的电场强度为0，无穷远处的电场强度也为零，其间有一点电场强度最大，所以点电荷q从C点向CD中点运动的过程中，加速度可能一直减小，也可能先增大后减小，故A
、B锚误；
C、点电荷q由C运动到AB中点的过程中受到A、B的排斥力做减速运动，若A、B两点电荷的电荷量均变为原来的两倍，点电荷q受到A、B的排斥力增大，经过AB中点的速度比原来小，故
C
正确；
D、若A、B两点电荷的电荷暈逐渐增大，点电荷q受到A、B的排斥力逐渐增大，由C到D，点电荷q在前半程减速运动的加速度均小于在后半程加速运动的加速度，故点电荷q经过D点的速度大于v，故D
项正确。
故选：CD。
14.【答案】AC
【分析】本题考查了等量异种电荷周围电场分布情况：在如图所示的电场中，等量异种电荷连线上的电场方向是相同的，由指向；两电荷连线上的电场强度大小关于O点对称，MN是一条等势线。
解决本题的关键知道等量异种电荷周围的电场线分布，知道两电荷连线的中垂线是等势线。
【解答】
根据等量异种电荷周围的电场分布，a、b两点的电场强度的大小相等，方向相同；同理，c点的场强等于d点的场强。
MN为一条等势线，它上面的场强O点最大，向两边逐渐减小，所以检验电荷在O点受到的电场力最大。一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小。故选项A、C正确，选项B、D错误。
故选：AC。
15.【答案】解：将合场强分解可知，A在C处产生的场强沿AC方向由A指向C，B在C处产生的场强沿CB方向由C指向B，故带正电，带负电。
根据点电荷的场强公式知：，
又两个点电荷在C点产生的合场强平行于AB水平向右，根据相似三角形，可有得 。
答：带正电，带负电。


和的比值为。
【解析】 C处电场是点电荷、产生的电场的叠加，根据点电荷电场特点及电场叠加原理作图判断即可。
根据点电荷场强公式和平行四边形定则结合解答。
16.【答案】解：对小球受力分析，受到重力、电场力和细线的拉力，如图．
由平衡条件得：
解得，
将电场方向顺时针旋转角、大小变为后，电场力方向也顺时针转过角，大小为，此时电场力与细线垂直，如图所示．
根据平衡条件得：
则得．
答：
匀强电场的场强E大小是．
如果将电场方向顺时针旋转角、大小变为后，小球平衡时，绝缘细线仍与竖直方向夹角，则的大小是．
【解析】对小球受力分析，受到重力、电场力和细线的拉力，根据共点力平衡条件和电场力列式求解场强E．
如果将电场方向顺时针旋转角、大小变为后，电场力方向也顺时针转过角，大小为，再运用同样的方法求解的大小．
本题关键是对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件，运用通过合成法求解．