1.3电场电场强度 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 1.3 电场 电场强度 同步练习
一、单选题
1．如图所示，边长为l的正三角形ABC的三个顶点上各有一点电荷，B、C两点处的电荷所带电荷量均为+q，A点处的点电荷所带电荷量为+3q，则BC边中点D处的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
2．正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下图中的哪一个（　　）
A． B．
C． D．
3．关于物理学史，下列说法中错误的是（　　）
A．卡文迪许测出引力常量G的值，从而提出了万有引力定律
B．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
C．英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场
D．库仑利用扭秤装置得出了库仑定律
4．学习物理要特别注重物理概念的理解，下列说法正确的是（　　）
A．由可知，加速度a与成正比，与成反比
B．由上可知，电场强度E与F成正比，与q成反比
C．质点概念的建立采用了等效的方法
D．点电荷概念的建立采用了理想化模型的方法
5．在真空中一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3 m和0.6 m（如图甲）。在A、B两点分别放置带正电的试探电荷，试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，其受到的静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线a、b 所示。下列说法正确的是（　　）
A．A点的电场强度大小为2.5N/C
B．B点的电场强度大小为40N/C
C．点电荷Q是负电荷
D．点电荷Q的位置坐标为0.2m
6．如图所示，△ABC是边长为a的等边三角形，O点是三角形的中心，在三角形的三个顶点分别固定三个电荷量均为q的点电荷（电性已在图中标出），若要使放置在O点处的电荷不受电场力的作用，则可在三角形所在平面内加一匀强电场。静电力常量为k，对于所加匀强电场的电场强度的大小和方向，下列说法正确的是（　　）
A．大小为，方向由B指向O B．大小为，方向由O指向B
C．大小为，方向由B指向O D．大小为，方向由O指向B
7．如图所示，一电荷量为＋Q的均匀带电细棒，在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点，且ab=bc=cd=L，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，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　）
A．k B．k C．k D．k
8．如图所示，一半径为R的绝缘圆环上，均匀地分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P，它与环心O的距离OP＝L。静电力常量为k，关于P点的场强E，下列四个表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断下列表达式正确的是(　　)
A．E＝ B．E＝
C．E＝ D．E＝
9．关于电场线，下列说法中正确的是（　　）
A．电场线是电场中客观存在的物质 B．电场中任意两条电场线都不会相交
C．顺着电场线的方向电场强度越来越大 D．初速度为零的点电荷运动轨迹一定与电场线重合
10．如图所示，边长为的等边三角形的三个顶点、、上各放置一个点电荷，三个点电荷带电荷量均为，其中、处的为正电荷，处的为负电荷，为等边三角形外接圆的圆心，为、连线的中点，静电力常量为，则点的电场强度（　　）
A．方向向左 B．方向向右 C．方向向上 D．大小为
11．如图，空间O点有一带电荷量为Q的正点电荷，P点距离O点为r，设该正点电荷在P点产生的场强大小为E。若保持r不变，则下图中能正确描述E、Q关系的是（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b。下列表述正确的是（　　）
A．该电场是匀强电场 B．a点的电场强度比b点的大
C．a点的电势比b点的高 D．a点与b点间的电势差大小与零电势点的选取有关
13．如图正方形ABCD的三个顶点A、B、C放置三个点电荷，a、O、c三点将正方形的一个对角线四等分，其中O点的电场强度大小为E，方向指向B点，c点的电场强度等于零，则a点的电场强度大小为（　　）
A．2E B． C．4E D．
14．如图所示，在场强大小为E0的匀强电场中，当正方形abcd中心放一正电荷Q时，正方形的顶点a的场强为零，则正方形顶点b的场强大小为（　　）
A． B． C． D．
15．生活在尼罗河的反天刀鱼，它的器官能在其周围产生电场。电场线分布如图所示，M、N、P为电场中的点，下列说法正确的是（　　）
A．鱼的头部带负电 B．N点电势大于P点电势
C．M点电场强度大于N点电场强度 D．正电荷从N向M运动，其电势能变大
二、填空题
16．判断下列说法的正误．
（1）根据电场强度的定义式E＝可知，E与F成正比，与q成反比．( )
（2）电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，场强反向．( )
（3）由E＝ 知，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处场强相同．( )
（4）公式E＝ 与E＝k 中q与Q含义不同．( )
（5）若空间中只有两个点电荷，则该空间某点的场强等于这两个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．( )
（6）在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方也有电场．( )
17．把q1＝－1.0×10－9 C的检验电荷放入点电荷Q产生的电场中的P点，测得q1所受电场力大小为1.0×10－6 N。则：
（1）若移走q1，而在P点放置一个q2＝＋2.0×10－8 C的点电荷，则q2所受电场力大小为________N，此时Q在P点产生的电场的场强大小为________N/C，方向与将q1放在P点时的场强方向________（“相同”或“相反”）；
（2）若在P点不放任何检验电荷，则Q在P点产生的场强大小为________N/C，方向与将q1放在P点时的场强方向________（“相同”或“相反”）。
18．点电荷的电场　电场强度的叠加
（1）真空中点电荷的电场
a.场强公式：，其中k是___________，Q是___________的电荷量，r是点电荷到电场中该点的距离。
b.方向：如果以Q为中心作一个球面，当Q为正电荷时，E的方向沿半径___________；当Q为负电荷时，E的方向沿半径___________。
（2）电场强度的叠加
场强是矢量，如果场源是多个点电荷时，电场中某点的电场强度为各个点电荷___________在该点产生的电场强度的___________。
三、解答题
19．一个很小的小球带有电荷量Q，在距离球心30cm处的A点放了一个带有的电荷，q受到的电场力为，方向指向球心，求：
（1）A点的场强大小和方向；
（2）如果从A点取走点电荷，A点场强大小和方向；
（3）把点电荷q放在离球心60cm处的B点，所受的电场力多少？
20．（1）电荷A是如何对电荷B产生作用力的？电荷B是如何对电荷A产生作用力的？
（2）在空间中有一电场，把一带电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点，该电荷受到的静电力为F。若把带电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？若把带电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？电荷受到的静电力F与电荷量q有何关系？
（3）如图，若此电场为正点电荷Q的电场，在距Q的距离为r处放一试探电荷q，求q受到的静电力F与q的比值；该比值与q有关吗？
21．如图所示，在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m。求：
（1）电场中A点场强；
（2）将电荷量q=2×10-8C的负电荷放在A点受力大小为多少；方向指向那里。（）
22．把一只带电量的点电荷放入非匀强电场中的某一点，所受到的电场力，求：
（1）该点的电场强度E的大小是多少？
（2）拿走q1，改放入带电量的点电荷，该点的电场强度的大小是多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
根据点电荷的电场强度公式得
D处的电场强度大小为
故选A。
2．D
【详解】
正电荷受力的方向和电场强度方向相同，电场线越密的地方电荷受力越大，根据牛顿第二定律，电场强度越大，电荷的加速度也就越大，所以根据题意，Q点的电场线应比P点的电场线密，又由于电荷做加速运动，则电场方向由P指向Q，故ABC错误D正确。
故选D。
3．A
【详解】
A．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量，A符合题意；
B．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的，B不符合题意；
C．英国物理学家法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场，符合客观事实，C不符合题意；
D．库仑利用扭秤装置研究了带电小球之间的作用力，得出了库仑定律，D不符合题意。
故选A。
4．D
【详解】
A．a与、均无关．选项A错误：
B．E是由电场本身决定的，与F、q均无关，选项B错误；
CD．点电荷、质点概念的建立均采用了理想化模型的方法，选项C错误、D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．由图可知，A点的电场强度大小为
A错误；
B．由图可知，B点的电场强度大小为
B错误；
C．由于试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，可得点电荷Q是正电荷，C错误；
D．由于A、B两点的电场强度方向都沿x轴正方向，且有
故点电荷Q的位置在A点的左侧，设点电荷Q的位置坐标为x，则有
代入数据，解得
D正确。
故选D。
6．B
【详解】
有几何关系可得
三个点电荷在O点的场强大小均为
如图所示
三者的合场强大小为
方向由O指向B，故B正确，ACD错误。
故选B。
7．A
【详解】
a点处的电荷量为＋的点电荷在b处产生的电场强度为，方向向右，b点处的场强为零，根据电场的叠加原理可知细棒与a点处的点电荷在b处产生的电场强度大小相等，方向相反，则知细棒在b处产生的电场强度大小为
方向向左．根据对称性可知细棒在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处产生的电场强度为
方向向右，所以d点处场强的大小为
方向向右，故选项A正确。
8．D
【详解】
当R＝0时，带电圆环等同一点电荷，由点电荷电场强度计算式可知在P点的电场强度为，将R＝0代入四个选项，只有A、D选项满足；
当L＝0时，均匀带电圆环的中心处产生的电场的电场强度为0，将L＝0代入选项A、D，只有选项D满足，故D正确。
故选D。
【点睛】
做选择题时，运用极限思维可以提高做题速度。
9．B
【详解】
A．电场是客观的存在，电场线是人为虚拟的，不是客观存在的线，A错误。
B．电场线的切线方向就是电场强度的方向，如果两条电场线在同一点相交，则有两个切线方向，而事实上电场中的每一点只有一个方向，故任意两条电场线都不会相交，B正确。
C．电场线的疏密代表电场的强弱，顺着电场线方向，电场线不一定越来越密，场强不一定越来越大，C错误。
D．初速度为零的正电荷在电场力作用下可能沿电场线运动，也可能不沿电场线运动，如当电场线是直线时，正电荷沿电场线方向运动，D错误。
故选B。
10．C
【详解】
根据点电荷电场强度公式和电场叠加原理，MN两点的电荷在S点叠加后的场强为零，可知S点的电场强度等于P点的电荷在S点的场强，方向指向点、大小
故选C。
11．A
【详解】
该正点电荷在P点产生的场强大小为
若保持r不变，E与Q成正比关系。
故选A。
12．C
【详解】
A．该电场的电场线疏密不同，场强不同，不是匀强电场，A错误；
B．a点电场线比b点的疏，所以a点的电场强度比b点的小，B错误；
C．沿电场线的方向电势降低，由图可知，b点的位置偏电场线的下方，所以a点的电势高，C正确；
D．根据电势差公式，a点与b点间的电势差大小为
可知，a点与b点间的电势差大小与零电势点的选取无关，D错误。
故选C。
13．D
【详解】
根据c点的电场强度等于零，可知，A、C两点的点电荷在c点产生的电场的合场强与B点电荷在c点产生的电场的电场强度大小相等，方向相反，且A、C两点的点电荷为同种电荷，则A、C两点的点电荷在O点产生的电场的电场强度的大小相等，方向相反，则B点电荷在O点的电场强度大小为E，方向指向B点，设Ba的距离为，则根据点电荷场强公式得
则B点电荷在c点产生的电场的电场强度大小为
方向指向B，则A、C两点的点电荷在c点产生的电场的合场强的大小为，方向指向D，根据对称性可知，A、C两点的点电荷在a点产生的电场的合场强的大小为，方向指向B，B点电荷在a点产生的电场的电场强度大小为
方向指向B，根据电场的叠加原理可知，a点的电场强度大小为
故ABC错误D正确。
故选D。
14．B
【详解】
设点电荷在a点的电场强度为E1
匀强电场的方向为由a点指向c点，顶点b的场强大小为
解得
故选B。
15．C
【详解】
A．电场线由正极发出，终止与负极，故头部带正电，故A错误；
B．沿电场线方向电势降低且等势线总是垂直于电场线，故N点电势小于P点电势，故B错误；
C．电场线越密集的地方电场强度越大，故M点电场强度大于N点电场强度，故C正确；
D．正电荷从N向M运动，电势减小，而正电荷在电势大的地方电势能大，故其电势能变小，故D错误。
故选C。
16． 错误 错误 错误 正确 正确 正确
【详解】
略
17． 1000 相同 1000 相同
【详解】
（1）[1]Q在P点激发的电场强度大小
则q2所受的电场力大小
[2][3] 根据场强的性质，此时Q在P点产生的电场的场强大小和方向不变，大小仍然是，方向与将q1放在P点时的场强方向相同
（2）[4][5]根据场强的性质，若在P点不放任何检验电荷，则Q在P点产生的场强大小为，方向与将q1放在P点时的场强方向相同
18． 静电常数 场源 背向正电荷 指向负电荷 单独 矢量合
【详解】
(1) a. [1][2]场强公式
其中k是静电常数，Q是场源的电荷量；
b. [3][4]方向：如果以Q为中心作一个球面，当Q为正电荷时，E的方向沿半径背向电荷；当Q为负电荷时，E的方向沿半径指向电荷；
(2)[5][6]场强是矢量，如果场源是多个点电荷时，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量合。
19．（1），背离球心；（2），背离球心；（3）
【详解】
（1）由电场强度的定义得
与负电荷所受电场力方向相反，则方向背离球心；
（2）电场强度仅与电场本身有关系，从A点取走点电荷，A点场强大小和方向不变，大小为，方向背离圆心；
（3）根据库伦得：试探电荷放在A点时
试探电荷放在B点时
联立解得
20．（1）电荷A在周围产生电场，该电场对电荷B有力的作用；电荷B在周围产生电场，该电场对电荷A有力的作用
（2）2F；nF；F与q成正比，即F与 q的比值为定值
（3）；该比值与 q无关
【详解】
略
21．（1），方向水平向右 ；（2）F=5.4×10-4N，水平向左。
【详解】
（1）真空中点电荷和的电场在A点的场强分别为和，它们大小相等，方向如图所示
合场强、场强、场强向上平移后的矢量三者构成一正三角形，故与平行，且有
方向水平向右；
（2）电场力的大小为
F=Eq=5.4×10-4N
因电荷带负电，故方向是水平向左。
22．(1)；(2)
【详解】
（1）由电场强度的定义式可得，该点的电场强度为
（2）如果拿走q1，改放入带电量的点电荷，则该点的电场强度的大小还是200N/C。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页