必修第三册1.3电场与电场强度同步练习 （word版含答案）

必修第三册 1.3 电场与电场强度 同步练习
一、单选题
1．如图所示是一对带等量异种电荷的平行金属板，它们之间的电场除边缘外，可以看作匀强电场，下列说法正确的是（　　）
A．两极板面积越大，两板间的电场越接近匀强电场
B．两极板相距越远，两板间的电场越接近匀强电场
C．极板带电量越大，两板间的电场越接近匀强电场
D．电场线画得越密，两板间的电场越接近匀强电场
2．在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时，测得A处的电场强度大小为E，方向与BC边平行沿B指向C，如图所示，拿走C处的电荷后，A处电场强度的情况将是（　　）
A．大小仍为E，方向由A指向B B．大小变为2E，方向不变
C．大小仍为E，方向沿BA向外 D．无法确定
3．关于电场强度定义式和点电荷电场强度公式，下列说法正确的是（　　）
A．和都只对点电荷产生的电场才成立
B．中的E是式中q所产生的电扬的场强大小
C．中的E是某电场的场强，式中Q是放入此电场中的点电荷
D．在某一电场中，根据，当q变为两倍，q所受到的电场力F也变为两倍
4．均匀带电薄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上均匀分布有正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球面顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（　　）
A．－E B． C．－E D．＋E
5．△ABC是匀强电场中一个边长为a的正三角形，O为该三角形的中心。若在△ABC的三个顶点A、B、C分别固定点电荷+q、+q、－q，如图所示，则O处的场强为零。据此可知，匀强电场电场强度的大小和方向为（　　）
A．，方向由C指向O
B．，方向由O指向C
C．，方向由C指向O
D．，方向由O指向C
6．如图所示，O是半径为R的正N边形（N为大于3的偶数）外接圆的圆心，在正N边形的一个顶点A放置一个带电荷量为＋2q的点电荷，其余顶点分别放置带电荷量均为-q的点电荷（未画出）。则圆心O处的场强大小为（　　）
A． B． C． D．
7．有关电场强度的理解，下述说法正确的是（　　）
A．由E＝ 可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比
B．由E＝ 可知，在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度达无穷大
C．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
D．带电体在电场中一定受到力的作用
8．内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图所示，岩盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点，O点为正方形中心，A、B为两边中点，关于这四个离子形成的电场，下列说法正确的是（　　）
A．在A、O、B三点中，O点电场强度最大
B．在A、O、B三点中，O点电场强度最小
C．A、B两点电场强度相同
D．A点电场强度比B点大
9．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．
10．关于电场强度，以下说法正确的是（　　）
A．若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为0
B．电场强度公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍
C．点电荷的电场强度公式表明，真空中的点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍
D．匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同
11．如图所示，真空中孤立的带电绝缘球体的半径为R，电荷均匀分布，a点距球心距离为，b点距球心距离为，已知，，电荷分布均匀的球壳在壳内形成的电场强度为零。若a、b两点的电场强度大小相等，则下列函数图像中可能正确的是（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示，一固定的均匀带电圆环，圆心为O，带电量为Q。MN为垂直于圆环的轴线，M、N两点距圆心均为r。在圆心正下方2r的位置固定一电量为+q的小带电体。在M点放置不同电量的试探电荷，试探电荷均可保持静止。不计试探电荷的重力，静电力常量为k。则N点的电场强度大小为（　　）
A．0 B． C． D．
13．经过探究，某同学发现：点电荷和无限大的接地金属平板间的电场（如图甲所示），与等量异种点电荷之间的电场分布（如图乙所示）完全相同，图丙中固定于O点的正点电荷q到金属板MN的距离OA为L，AB是以点电荷q为圆心、L为半径的圆上的一条直径，静电力常量为k，则B点电场强度的大小是（　　）
A． B． C． D．
14．电场中有一点P，下列说法正确的是（　　）
A．若放在P点的电荷的电荷量翻倍，则P点场强翻倍
B．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的静电力越大
C．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
D．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零
15．在等边三角形ABC的顶点B和C处各放一个电荷量相等的点电荷时，测得A处的场强大小为E，方向与BC边平行且由B指向C，如图所示。若拿走C处的点电荷，则下列关于A处电场强度的说法正确的是（　　）
A．大小仍为E，方向由A指向B
B．大小仍为E，方向由B指向A
C．大小变为，方向不变
D．不能得出结论
二、填空题
16．如图所示，是半径为r的圆的内接正五边形，在其顶点a、b、c、d处各固定有电荷量为的点电荷，在e处固定有电荷量为的点电荷，则放置在圆心O处的点电荷所受到的库仑力F的方向为_________，大小为_________。
17．匀强电场的电场强度为20N/C，在电场中某点放一个点电荷，受到的电场力F=2N，此电荷的电荷量是_____C。
18．场源电荷Q＝2×10-4C，是正点电荷；检验电荷q＝2×10-5C，是负点电荷，它们相距r＝2m而静止，且都在真空中，如图所示。求：
(1)q受的静电力等于_________N；
(2)q所在的B点的场强大小EB_______V/m；
三、解答题
19．用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向。如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，请比较电场中A、B两点的电场强度是否相同，并说明理由。
20．在一个点电荷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0.3m和0.6m，在A、B两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图中直线a、b所示。求：
（1）A点的电场强度的大小和方向；
（2）B点的电场强度的大小和方向；
（3）点电荷Q所在位置的坐标及所带电性。
21．某同学根据电场强度定义式得出结论:电场强度的大小与试探电荷所受的电场力大小成正比，与其电荷量成反比。这种认识是否正确 为什么
22．如图，真空中有两个点电荷，为、为，分别固定在轴的坐标为0和的位置上。
(1)轴上哪个位置的电场强度为0？
(2)轴上哪些位置的电场强度的方向是沿轴的正方向的？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
面积越大，越趋于无限大平板，对于有限大平板而言，除了中心线上的点，其他点都无法做到完全对称，也就无法消除平行板方向的电场，也就是说有限大的平板不可能形成匀强电场，所以无论板间距离、带电量怎么变化都不可能越接近匀强电场，电场线是假象的曲线，跟画的疏密无关。
故选A。
2．C
【详解】
由题意可知，顶点B、C处各放一个点电荷时，测得A处的电场强度大小为E，方向与BC边平行沿B指向C，根据平行四边形定则B处点电荷在A处的电场强度和C处点电荷在A处的电场强度的合场强为，由于三角形ABC为等边三角形，则和的夹角为，由几何知识可知
B处点电荷在A处的电场强度的方向由B指向A，拿走C处的电荷后，A处电场强度为,大小仍为，方向沿BA方向，故ABD错误C正确。
故选C。
3．D
【详解】
A．公式对所有电场都成立，故A错误；
B．中，q是试探电荷，电场强度与试探电荷无关，并不是试探电荷产生的，故B错误；
C．中的E是点电荷在某点产生的场强，式中Q是产生此电场的场源电荷，故C错误；
D．在某一电场中，根据，当q变为两倍，电场强度不变，则q所受到的电场力F也变为两倍，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
若将均匀带2q电荷的薄球壳放在O处，球壳在M、N两点产生的电场强度大小均为
E=
则由对称关系可知N点的场强大小
EN＝－E
故选C。
5．A
【详解】
由几何关系可知
根据对称性以及电场强度的叠加可知三个点电荷在O点产生的合电场强度大小为
方向由O指向C，由题意可知匀强电场与E大小相等、方向相反，所以其大小为，方向由C指向O，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．B
【详解】
由对称性及电场叠加原理可知，除A处电荷以及与A关于D点对称的电荷外，其他电荷的分布关于O点对称，它们在O处产生的合场强为0，圆心O处的电场可等效为由正N边形的顶点A放置的一个带电荷量为＋2q的点电荷与过该点直径的另一端的顶点放置的一个带电荷量为-q的点电荷共同产生的，由点电荷电场强度公式知圆心O处的场强大小为
故选项B正确，ACD错误。
故选B。
7．D
【详解】
AC．E＝ 是电场强度的定义式，电场强度是反映电场本身特性的物理量，只与电场本身有关，与电场中是否存在试探电荷，及所受的电场力无关，故AC错误；
B．E＝ ，适用于真空中点电荷，在离点电荷很近，r接近于零时，不能看做点电荷，公式不适用，故B错误；
D．电体在电场中一定受到电场力的作用，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】
AB．两等量正离子在O点的合场强为0，两等量负离子在O点的合场强为0，则四个离子的在O点合场强为0，所以A错误，B正确；
CD． A、B两点电场强度大小相等，方向相反，所以CD错误；
故选B。
9．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。
10．C
【详解】
A B．电场强度与试探电荷无关，故AB错误；
C．由点电荷电场强度决定式知，点电荷周围某点的电场强度与r的平方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍，故C正确；
D．由F=Eq知，不同的电荷，在匀强电场中受力是不同的，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
设球体的电荷量为Q，则以a为球体边缘的内部电荷量
电荷分布均匀的球壳在球壳内形成的电场强度为零，则a点电场强度
b点电场强度大小为
根据场强大小相等，解得
故C正确，ABD错误。
故选C。
12．D
【详解】
在M点放置不同电量的试探电荷，试探电荷均可保持静止，即M点场强为零。
电量为+q的小带电体在M处产生电场强度为
方向向上。
根据电场的叠加原理，带电圆环与小球在M处产生电场强度大小相等，方向相反，所以带电圆环在M处产生的电场强度大小
方向向下
根据对称性可以知道带电圆环在N处产生的电场强
方向向上
电量为+q的小带电体在N处产生电场强度为
方向向上
所N点处场强的大小为
故选D。
13．A
【详解】
根据B点的电场线方向可以得B点的电场强度方向是垂直于金属板向右，两个异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2L，乙图上+q右侧B处的场强大小为
故A正确，BCD错误。
14．B
【详解】
AD．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AD错误；
B．电荷在电场中所受电场力为
所以P点场强越大，同一电荷在P点所受的静电力越大，故B正确；
C．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C错误。
故选B。
15．B
【详解】
设B、C两处点电荷在A处产生的场强大小均为E′，由平行四边形定则可知
2E′cos60°＝E
即
E′＝E
拿走C处的点电荷后，A处电场强度大小仍为E，方向由B指向A。
故选B。
16． 从e指向O
【详解】
[1][2]设想在e处放一电荷量为的点电荷，根据对称性可知，五个电荷量为的点电荷对圆心O处的电荷量为的点电荷的库仑力的合力为零，则所求的库仑力可以等效为在e处另放一个电荷量为的点电荷与电荷量为的点电荷之间的库仑力。根据这一思路，由库仑定律得，由“同种电荷相斥”知，库仑力的方向从e指向O。
17．0.1
【详解】
根据
解得
18． 9 4.5×105
【详解】
(1)[1]由库伦定律可知，F=9N。
(2)[2]由可知，E=4.5×105V/m。
19．大小、方向均不同，理由见解析
【详解】
电场线的疏密表示场强大小，电场线切线方向表示电场方向。所以电场中A、B两点的电场强度是A点较大，方向不同。
20．（1），沿x轴的正方向；（2），沿x轴的正方向；（3）0.2m，正电
【详解】
（1）由题图可得A点电场强度的大小
A点场强的方向沿x轴的正方向
（2）B点电场强度的大小
B点场强的方向沿x轴的正方向
（3）由以上分析A、B两点场强的方向均沿x轴的正方向可知，点电荷Q带正电，因为A点场强大于B点的场强，则点电荷在A点的左侧，设点电荷在A点左侧距离为x，根据库仑定律结合已知条件得
解得
所以点电荷Q的位置坐标0.2m
21．错误，理由见解析
【详解】
电场强度是描述电场本身性质的物理量，与试探电荷及其受力无关。所以这种看法是错误的。该定义式只是提供了一种测量电场强度的方法。
22．(1)x=12cm；(2)（0，6）之间和x＞12cm
【详解】
(1)设坐标为x处场强为0，x＞6m，有
化简为
解得
x=12cm或4cm（舍去）
(2)在x坐标轴上（0,6）之间和x＞12cm的地方的电场强度的方向是沿x正方向。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页