2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册9.3 电场 电场强度 同步练习（word版含答案）

9.3 电场 电场强度
一、单选题
1．如图是等量异种点电荷、等量同种正点电荷、负点电荷、正点电荷电场的电场线，其中，等量同种、等量异种点电荷电场中的A、B两点关于两电荷连线的中点O对称，则A、B两点电场强度相同的是（　　）
A． B．
C． D．
2．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，则A点的场强大小，方向水平向右。下列说法中正确的是（　　）
A．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．在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左
C．在A点放置一个电荷量为的试探电荷，A点的场强变为
D．在A点放置一个电荷量为的试探电荷，它所受的电场力仍为F
3．以下关于电场和电场线的说法中正确的是（　　）
A．同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大
B．电场线不仅能在空间相交，也能相切
C．越靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大，越靠近负点电荷，电场线越稀，电场强度越小
D．电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，和电场一样实际并不存在
4．下列关于电场强度的说法中，正确的是（　　）
A．公式E=只适用于真空中点电荷产生的电场
B．由公式E=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电场力成正比，与试探电荷的电量成反比
C．在公式F=k中，k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小
D．由公式E=可知，在离点电荷非常靠近的地方（r→0），电场强度E可达无穷大
5．关于点电荷，下列说法中正确的是（　　）
A．只有体积很小的电荷，才能作为点电荷 B．只有电荷量很小的电荷，才能作为点电荷
C．在任何情况下，带电体都可以看成是点电荷 D．点电荷和质点一样，是一个理想化的物理模型
6．某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．c点的电场强度大于b点的电场强度 B．a点和b点的电场强度的方向相同
C．b点的电场强度大于d点的电场强度 D．若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点
7．下列物理量中，属于矢量的是（　　）
A．时间 B．长度 C．电场强度 D．质量
8．如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球B用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电场中，A可视为点电荷，B为试探电荷。当B静止时，A、B等高，细线与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g。则A在B处所产生的场强大小为（　　）
A． B． C． D．
9．如图所示，在真空中相距r的带电量均为q的两等量异种点电荷，已知在两等量异种点电荷连线的中点O处的电场强度大小为E，则在两电荷连线上距离O点处的A点的电场强度大小为（　　）
A．
B．
C．3E
D．4E
10．图中、是两个点电荷，它们的电量分别为、，是连线的中垂线。一带正电的粒子，仅在电场力的作用下通过了中垂线上的点。下列哪种情况，能使粒子通过点时获得指向的左侧的加速度（　　）
A．、都是正电荷，且
B．是正电荷，是负电荷，且
C．是负电荷，是正电荷，且
D．、都是负电荷，且
11．如图所示为半径为R的圆，O、A、B为圆的三等分点，其中O为圆的最高点，与圆平行的面内有一匀强电场．现在O、A两点固定电荷量分别为、的点电荷，将一试探电荷放在B点时所受的电场力为零；如果仅将O、A两点的点电荷位置调换，静电力常量为k．则B点的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，直角三角形ABC中，，。现在B、C两顶点分别放置点电荷、，测得A点场强的方向与BC平行。已知，，则下列说法正确的是（　　）
A．点电荷一定带正电，点电荷一定带负电
B．点电荷一定带负电，点电荷一定带正电
C．点电荷、的电荷量大小之比为64：125
D．点电荷、的电荷量大小之比为16：25
13．如图所示，一负电荷沿等量异种点电荷连线的中垂线A→O→B运动，则此负电荷受到的电场力大小变化和方向情况是(　　)
A．先变大后变小，方向水平向右
B．先变大后变小，方向水平向左
C．先变小后变大，方向水平向右
D．先变小后变大，方向水平向左
14．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力的作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，这一过程中的v-t图像如图甲所示，则此电场的电场线分布可能是图乙中的（　　）
A． B．
C． D．
15．关于电场下列说法正确的是（　　）
A．电场是为了便于研究物体的运动而引入的理想模型
B．电场线上某点处的切线方向就是该处电场强度的方向
C．电场力的方向就是电场强度的方向
D．电场强度的大小和电荷所受的电场力的大小成正比
16．如图所示，斜面处在水平向右的匀强电场中，一带电的物体在斜面上处于静止状态，则下列关于斜面对物体的作用力说法正确的是（　　）
A．可能沿斜面向下 B．可能竖直向上
C．可能沿斜面向上 D．可能垂直斜面向上
二、解答题
17．一个质量m、电荷量为-q的小球，用细丝线悬挂在水平方向的匀强电场E中。当小球静止时，测得悬线与竖直线间夹角为，如图所示，求电场强度E的大小。
18．如图所示，在一水平向右的匀强电场中有一半径为R、圆心为O的光滑绝缘圆弧面，圆弧面上距离弧底高度为的a处静止放着一质为m、电荷量为q的带电小球，小球可以看成点电荷。求：
（1）小球带正电还是负电；
（2）圆弧上与a点等高的最左点b的场强大小。
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试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
A．根据等量异种点电荷电场线的特点，由矢量叠加原理可知关于中点O点对称的两点场强相同，故A正确；
B．根据等量同种点电荷电场线的特点，由矢量叠加原理可知关于中点O点对称的两点场强等大反向，故B错误；
C．根据点电荷电场线的特点，A、B两点场强大小相同，方向不同，故C错误；
D．根据点电荷电场线的特点，A、B两点场强方向相同，大小不同，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】
AC．电场强度的大小与方向与放置的电荷无关，始终为，方向水平向右，故AC错误；
B．正、负试探电荷在电场中同一位置所受电场力的方向相反，则负试探电荷所受电场力方向向左，故B正确；
D．在A点放置一个电荷量为的试探电荷，它所受的电场力为
故D错误。
故选B。
3．A
【详解】
A．电场线密集的地方电场强度大，所以同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，故A正确；
B．由于电场强度的方向沿电场线（或电场线的切线）方向，且某一点的电场强度方向唯一，所以电场线不能在空间相交；又因为电场强度大小与电场线疏密程度有关，所以电场线相切表示电场强度无穷大，与实际不符，因此电场线也不能相切，故B错误；
C．无论点电荷电性如何，越靠近点电荷，电场线越密，电场强度越大，故C错误；
D．电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，实际并不存在，但电场是实际存在的，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】
A．公式E=是场强的定义式，适用于真空中的任何电场，A错误；
B．电场中某点的场强E与试探电荷受到的电场力及试探电荷的电量均无关，B错误；
C．在公式F=k中，k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小，C正确；
D．公式E=适用于真空中点电荷形成的电场，在离点电荷非常靠近的地方（r→0），场源电荷Q已不能看成点电荷，该式已不成立，该处电场强度E也不会达到无穷大，D错误。
故选C。
5．D
【详解】
ABC．根据带电体看作点电荷的条件，可知，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，故ABC错误；
D．点电荷和质点一样，是一个理想化的物理模型，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
ABC．根据电场线的疏密程度反映电场的强弱，可知，c点的电场线比b点的电场线稀疏，即c点的电场强度小于b点的电场强度；b点的电场线比d点的电场线密，即b点的电场强度大于d点的电场强度；a点和b点的切线方向不同，即两点的电场强度的方向不同，故AB错误，C正确；
D．将一试探电荷+q由a点释放，根据场强方向的规定可知，受与场强方向相同的电场力，它将右上方做曲线运动，而不是沿电场线运动到b点，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
ABD．只有大小没有方向、运算遵循代数运算法则的物理量是标量。时间、长度、质量只有大小没有方向，运算遵循代数运算法则，都是标量，故ABD错误；
C．既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，电场强度既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则，是矢量，故C正确；
故选C。
8．A
【详解】
根据场强的定义公式有
由平衡条件可得
联立解得
所以A正确；BCD错误；
故选A。
9．B
【详解】
由题意可知O点的场强
A点的场强
故选B。
10．C
【详解】
A．若、都是正电荷，且，根据等量同种电荷的电场分布可知P点电场强度方向为竖直向上，所以粒子在P点不能获得指向左侧的加速度，故A不符合题意；
B．若是正电荷，是负电荷，且，根据等量异种电荷的电场分布可知P点电场强度方向水平向右，所以粒子在P点不能获得指向左侧的加速度，故B不符合题意；
C．若是负电荷，是正电荷，且，则P点的电场强度一定指向MN左侧，所以粒子在P点能够获得指向左侧的加速度，故C符合题意；
D．若、都是负电荷，且，Q2在P点产生的电场强度水平向右的分量一定大于Q1在P点产生的电场强度水平向左的分量，则P点的电场强度一定指向MN右侧，所以粒子在P点不能获得指向左侧的加速度，故D不符合题意。
故选C。
11．D
【详解】
由几何关系可知，OAB构成一等边三角形，该三角形的边长为
现在在O处放一正电荷，在A处放一负电荷，正负电荷分别在B点产生的电场强度大小相等，方向如图所示
由电场叠加后合场强大小与匀强电场强度大小相等，匀强电场的方向与E等大反向，则
所以匀强电场大小为
如果仅将O、A两点的点电荷位置调换，则B点的电场强度如图所示，
所以O、A两处的点电荷在B处的合场强与匀强电场方向相同，大小相等，所以B点的场强为
故D正确ABC错误。
故选D。
12．C
【详解】
AB．为保证A处的合场强和BC平行，A处的场强的可能性如图所示
所以B、C点电荷均可带正电也可带负电，故AB错误；
CD．根据图形可知
点电荷的场强为
，
且
联立解得
qB：qC=64：125
故C正确，D错误；
故选C。
13．B
【详解】
在等量异种电荷中垂线上，从O点向两侧，电场强度逐渐减小，因此从A→O→B运动过程中，电场力先变大后变小；由于是负电荷，因此受电场力水平向左。
故选B。
14．B
【详解】
带负电的微粒仅在静电力的作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，做加速度减小的加速运动，则电场线由B指向A，且B点的场强较A点小，可知A处电场线较B点密集，可知B正确，ACD错误。
故选B。
15．B
【详解】
A．电场是客观存在的物质，不是理想模型，选项A错误；
B．电场线上某点处的切线方向就是该处电场强度的方向，选项B正确；
C．正电荷所受的电场力的方向就是该点的电场强度的方向，选项C错误；
D．电场强度的大小是由电场本身决定的，与电荷所受的电场力的大小无关，选项D错误。
故选B。
16．D
【详解】
物块受到向下的重力和水平向左的电场力，因物体处于平衡状态，则斜面对物体的作用力的方向应该在重力和电场力夹角的反向延长线方向，不可能竖直向上，也不可能沿斜面向上，也不可能沿斜面向下，有可能垂直斜面向上，ABC错误，D正确。
故选D。
17．
【详解】
分析小球的受力情况，作出力图如下图
根据平衡条件得
解得
18．（1）正电；（2）
【详解】
（1）由图可知，小球受重力G、支持力T，电场力F作用，小球受到的电场力方与电场方向相同，则小球带正电。
（2）设支持力方向与水平方向夹角为θ，由几何知识可知
则
由受力平衡条件可知
则
由几何知识可知ab的距离为
小球在b处的强场为
，方向由a到b
则b点的场强是匀强电场和小球该点场强的合场强，为
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