9.3电场 电场强度 同步练习（word版含答案）

2021—2022学年上学期高二物理必修第三册第九章静电场及其应用第三节电场电场强度
一、选择题（本大题共12小题，9-12为多选题,每小题4分,选不全得2分,共48分）
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
下列说法正确的是
A. 电场线是人为假设的曲线，实际不存在，但电场是客观存在的
B. 由可知，当时，
C. 电场中某点的场强方向就是该点所放负电荷受到的静电力的方向
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有关
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
如图所示，图中曲线表示电场中的一部分电场线的分布，下列说法正确的是
A. 这个电场可能是负电荷的电场
B. 这个电场可能是匀强电场
C. 点电荷在A点时的受到的电场力比在B点时受到的电场力大
D. 负点电荷在B点时受到的电场力方向沿B点的切线方向
在下图各电场中，A、B两点电场强度E相同的是
A. B. C. D.
如图所示，下列说法正确的是

A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C. 图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点
D. 图丁中某一电荷放在e点与放到f点两点到极板距离相等，电势能相同
在如图所示的电场中，各点电荷带电量大小都是Q，甲图中的A，B为对称点，乙、丙两图的点电荷间距都为L，虚线是两侧点电荷的中垂线，两点电荷连线上的O、C和O、D间距也是L，正确的是
A. 图甲中A，B两点电场强度相同
B. O点的电场强度大小，图乙等于图丙
C. 从O点沿虚线向上的电场强度，乙图变大，丙图变小
D. 图乙、丙的电场强度大小，C点大于D点
如图，在光滑绝缘水平桌面上，三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为，c带电量为，则( )
A. ab连线中点场强为零
B. 三角形中心处场强为零
C. a所受库仑力方向垂直于ab连线
D. a、b、c所受库仑力大小之比为
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2q的检验电荷，则它所受的电场力变为2F
图中AB是一个场源电荷为点电荷产生的电场中的一条电场线，图则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力的大小之间的函数关系图线，则下列情况可能的是 ( )

A. 场源电荷是正电荷，位于A点 B. 场源电荷是正电荷，位于B点
C. 场源电荷是负电荷，位于A点 D. 场源电荷是负电荷，位于B点
如图是电场中的一条电场线，在该电场线上有a、b两点，用、分别表示两点电场强度的大小，则
A. a、b两点的场强方向相同
B. 因为电场线是直线，所以
C. 因为电场线由a指向b，所以
D. 不知道a、b附近电场线的分布情况，、的大小不能确定
如图是电场中某点的电场强度E及所受电场力F与放在该点处的试探电荷所带电荷量q之间的函数关系图象，其中正确的是
A. B. C. D.
二、填空题（本大题共2小题，每空2分,共12分）
如图是某区域的电场线图．A、B是电场中的两个点，由图可知电场强度______填“”或“”将一个正点电荷先后放在A、B两点，它所受的电场力______填“”或“”．
在场强为E的匀强电场中，放一个电量为Q的点电荷，并以它为圆心在平行于电场线的平面内做一个圆．过圆心的电场线和圆交于A、B两点，A、B的垂直平分线交圆于C、D，如图所示．A点的电场强度是零．电荷带______电，圆的半径______，B点的合场强大小是______，C点的合场强大小是______．
三、计算题（本大题共4小题，写出必要的理论根据和方程式,每小题10分,共40分）
在真空中O点放一个点电荷，今在M点放一个点电荷，OM的距离，如图所示。求：
在M点受到的作用力。
点的场强。
拿走q后M点的场强。
如图所示，用一根绝缘细线悬挂一个带电小球，小球的质量为m，电量为q，现加一水平的匀强电场，平衡时绝缘细线与竖直方向夹角为。
试求这个匀强电场的场强E的大小。
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为，则的大小又是多少？
如图所示，一带负的小物块，带电量为q，质量为m，处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰处于静止状态。已知重力加速度为g，求：电场强度的大小。
如图所示，真空中有两个点电荷，为 C、为，分别固定在x轴的坐标为0和6cm的位置上。
轴上哪个位置处的电场强度为零？
轴上哪些位置的电场强度的方向是沿x轴的正方向的？
第三节电场电场强度参考答案
1.答案C
2.答案A
解析A.电场线是人为假设的曲线，实际不存在，但电场是客观存在的，故A正确；
B.库仑定律只适合于点电荷之间电场力的计算，当时，无法计算，故B错误；
C.电场中某点的场强方向就是该点所放负电荷受到的静电力的反方向，故C错误；
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，故D错误。
故选A。
3.答案A
解析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。
4.答案C
解析A、负点电荷的电场线是自四周无限远处从不同方向指向负点电荷的直线，而题图中的电场线是曲线，故A错误；
B、由于匀强电场的电场强度处处相同，它的电场线应该是处处疏密均匀且互相平行的直线，故B错误；
C、因为电场线越密的地方电场强度越大，结合题图可得，又由得，故C正确；
D、电场线的切线方向为该点场强的方向，由知负电荷在B点处受到的静电力的方向与场强的方向相反，故D错误。
5.答案C
解析A.因A、B两点到负电荷的距离相等，由可知，电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误；
B.由可知，A点的场强大于B点的场强，故B错误；
C.平行金属板内部是匀强电场，A、B两点的电场强度相同，故C正确；
D.由电场线的疏密看出，A点电场强度小于B点的电场强度，场强的方向沿电场线的切线方向，可知两点的场强方向也不同，所以电场强度不同，故D错误。
故选C。
6.答案D
解析A.电场线从正电荷出发到负电荷终止，由图甲可知，该图为等量异种点电荷形成的电场线。故A错误；
B.电场强度是矢量，由图可知，乙乙离点电荷距离相等的a、b 两点场强大小相等，但方向不相同。故B错误；
C.电场线不是带电粒子运动的轨迹，由图丙，过c、d的电场线是曲线，则从c 点静止释放一正电荷，电荷不能沿着电场线运动到d 点。故C错误；
D.该电容器极板之间的电场为匀强电场，由图可知c点与f点在同一个等势面上，所以某一电荷放在e 点与放到f 点，它们的电势能相同。故D正确。
故选：D。
7.答案D
解析A.由点电荷的电场分布可知，图甲中电场强度方向不同，A错误；
B.由电场的叠加可知，图乙O点电场强度为0，图丙O点不为0，所以B错误；
C.由电场线的分布及电场的叠加可知，图乙中O点的电场强度为0，到远时，电场强度仍为0，所以从O点沿虚线向上，电场强度先大后小；图丙的电场强度从O点到无穷远，电场强度逐渐减小，故C错误；
D.由电场的叠加可知，C点的电场强度是左侧两点电荷作用之和，D点的电场强度是左侧两点电荷作用之差， C点大于D点，故D正确。
故选D。
8.答案D
解析A.根据等量同种电荷的场强特点，ab两点电荷在ab连线中点的合场强为零，而c点电荷在ab连线中点的场强不为零，所以ab连线中点场强不为零，故A错误；
B.根据等量同种电荷的场强特点，ab两点电荷在三角形中心的场强垂直于ab指向c，c点电荷在三角形中心处场强也指向c，根据场强的叠加，所以三角形中心处场强不为零，故B错误；
C.根据等量异种电荷的场强特点，bc点电荷在a点的场强平行于bc指向c，所以a所受库仑力方向平行于bc连线，故C错误；
D.根据场强的叠加，设三角形的边长为r，ab点电荷在c点的场强为，ac点电荷在b点的场强为，bc点电荷在a点的场强为，根据电场力公式，所以a、b、c所受库仑力大小之比等于场强之比，即为，故D正确。
故选D。
9.答案BD
解析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。
10.答案AC
11.答案AD
解析A.电场线的切线方向表示场强的方向，故a、b两点的场强方向相同，故A正确；
电场线的疏密程度反映了电场强度的大小，由于只有一根电场线，题目中也没有明确指出这根电场线是什么电场中的电场线，故无法判断a、b两点的场强大小，故BC错误，D正确。故选AD。
12.答案AD
13.答案
解析：由图知B点的电场线比A点密，所以B点的电场强度大于A点的电场强度，故E；由电场力公式知．
故答案为：，
14.答案负 2E
解析：根据题意可知，A点的电场强度为零，则点电荷产生的场强在A点的方向向左，大小等于E；点电荷的带负电；
由点电荷的电场强度的定义式；解得：；
因此ABCD四个点的场强实际上是匀强电场与点电荷的会聚状的电场的叠加，
对于B点两个电场在此处叠加，它们的场强大小相等，方向相同，故B的合电场强度大小为2E，
对于C点两个电场在此处叠加，它们的场强大小相等，方向相互垂直，故C的合电场强度大小为，
故答案为：负；；2E；
该题中ABCD四个点的场强实际上是匀强电场与点电荷的电场的叠加，要用矢量合成的方法来判断．根据A点的电场强度为零可知，点电荷的带电．从而即可解题．
该题考查常见电场与电场的叠加，只要对该部分的知识有牢固的记忆，就可以做出正确的判断．注意A点的电场强度为零时本题的突破口，从而能确定点电荷的电性
15.解：根据库仑定律得：
q在M点受到的作用力。
点的场强大小为，方向从Q指向M。
电场强度由电场本身决定，与放入电场中的试探电荷无关。所以拿走q后M点的场强不变，大小仍为，方向从Q指向M。
答：在M点受到的作用力大小为。
点的场强大小为，方向从Q指向M。
拿走q后M点的场强大小仍为，方向从Q指向M。
16.解：对小球受力分析，受到重力、电场力和细线的拉力，如图甲．
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，如图乙所示．
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．
17.解：对物块受力分析可知，物块受竖直向下的重力，水平向右的电场力，垂直斜面向上的支持力，根据平衡条件有：
联立解得：。
答：电场强度的大小为。
18.解：场强为零时，两个点电荷在该处产生的场强大小相等、方向相反。由为负电荷、为正电荷可知，电场强度为零的点应该在连线的外侧，又因较小，这个点应该在的左侧。设电场强度为零的位置距为，距为，由，，联立解得：，结合题中已知的数据可知电场强度等于0的点的坐标为；
在之间，负电荷和正电荷在该处产生的场强方向沿x轴负方向，所以实际场强也是沿x轴负方向，根据点电荷的场强公式得x坐标轴区域电场强度方向沿x轴负方向区域；在右侧即 区间里，电场强度向正方向，电场强度向负方向，且的电场强度比大，合电场强度向x轴正方向；在区域，电场强度向正方向，电场强度向负方向，且电场强度比大，合电场强度向x轴正方向，所以x轴上 或者两个区间里面电场强度的方向沿x轴正方向。
答：在处电场强度为零
或者两个区间里面电场强度的方向沿x轴正方向
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