人教版（2019）必修第三册 9.3 电场 电场强度 2022年同步练习卷（2）（含答案）

人教版（2019）必修第三册《9.3 电场 电场强度》2022年同步练习卷（1）
一 、单选题（本大题共14小题，共84分）
1.（6分）下面关于电场的叙述不正确的是（ ）
A. 两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的
B. 只有电荷发生相互作用时才产生电场
C. 只要有电荷存在，其周围就存在电场
D. A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用
2.（6分）如果空间某一区域中存在有电场或磁场中的一种，则下列说法正确的是（设放入的电荷质量很小且初速度为零）（ ）
A. 如果存在的是电场，则在某处放入电荷，该电荷不一定会运动
B. 如果存在的是磁场，则在某处放入电荷，该电荷不会做圆周运动
C. 如果存在的是磁场，则放入通电直导体后，该直导体一定受到安培力的作用
D. 如果存在的是电场，则放入一电荷经过一段时间后，该电荷的电势能会增加
3.（6分）在电场中的某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，下列说法正确的是
A. 只有在该点放入电荷时，该点才有电场
B. 电场强度方向与所放入的电荷电性有关
C. 电场强度的方向与电场力的方向相同
D. 该点的电场方向一定向右
4.（6分）在电场中某点放一电荷量为的负电荷，该电荷受到的电场力为，方向水平向东，则该点的电场强度大小和方向分别为
A. 水平向东 B. 水平向东
C. 水平向西 D. 水平向西
5.（6分）下列静电学公式中，、、、、和分别表示静电力、电荷量、电场强度、电势差及距离，，，，，下列有关四个公式的说法中正确的是
A. 它们都只对点电荷或点电荷的电场成立
B. 只对点电荷或点电荷电场成立，对任何电场都成立
C. 只对点电荷成立，对任何电场都成立，只对匀强电场成立
D. 只对点电荷成立，对任何电场都成立
6.（6分）下列说法正确的是
A. 根据电场强度的定义式，可知电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
B. 根据电容的定义式，可知电容器的电容与极板所带电荷量成正比
C. 根据真空中点电荷的电场强度公式，可知电场中某点的电场强度与场源点电荷所带电荷量成正比
D. 根据电势差的定义式，可知电场中、两点间的电势差与将试探电荷从点移动到点电场力做的功成正比
7.（6分）一个带正电荷的质点P放在两个等量负电荷A、B的电场中，P恰好在AB连线的垂直平分线的C点处，现将P在C点由静止释放，设P只受电场力作用，则（ ）
A. P由C向AB连线中点运动过程中，加速度一定越来越小而速度一定越来越大
B. P由C向AB连线中点运动过程中，加速度一定先变大后变小，最后为零，而速度一直变大
C. P运动到与C关于AB的对称点C′静止
D. P不会静止，而是在C与C′间来回振动
8.（6分）一平行板电容器的电容为，两板间的距离为，上板带正电，电量为，下板带负电，电量也为，它们产生的电场在很远处的电势为零．两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量都为，杆长为，且现将它们从很远处移到电容器内两板之间，处于图示的静止状态杆与板面垂直，在此过程中电场力对两个小球所做总功的大小等于多少？设两球移动过程中极板上电荷分布不变
A. B. C. D.
9.（6分）如图，、是某点电荷产生的电场中的一条电场线的两点，若在某点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，先后经过、两点，其速度随时间变化的规律如图则
A. 、两点的电场强度 B. 该点电荷一定在点的右侧
C. 电子在、两点受的电场力 D. 该点电荷可能带负电
10.（6分）内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐。如图，把岩盐晶体结构中相邻的四个离子放在圆弧的四个等分点，点为圆心，、为两段圆弧的中点，且、、在一条直线上，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是
A. 在、、三点中，点的电势最大
B. 在、、三点中，点的电场强度最小
C. 同一点电荷在、两点所受到的电场力相同
D. 将一负点电荷从点沿直线移动到点电势能增加
11.（6分）如图，电荷量分别为和的点电荷固定在边长为的正方体的两个顶点上，是正方体的另一个顶点，如果点电荷、连线中点的电场强度大小是，则正方体点的电场强度大小是
A. B. C. D.
12.（6分）真空空间中有四个点、、、，任意两点间距离均为，点未画出到点、、、的距离均相等，如图所示。在、两点位置分别放置电荷量为的正点电荷，在连线的某点处放置正点电荷，使得点的电场强度为零。则的电荷量为
A. B. C. D.
13.（6分）如图，是等边三角形的垂心，三个电荷量绝对值相等的点电荷分别固定在、、三点。以无穷远处的电势为零，已知处正电荷在点的电势为、电场强度大小为。则点的电势和电场强度大小分别为
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
14.（6分）在光滑绝缘水平面上，三个带电小球、和分别位于边长为的正三角形的三个顶点上，、带正电，电做量均为，带负电，整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为。若三个小球处于静止状态，则
A. 球带电量为 B. 匀强电场场强大小为
C. 匀强电场场强大小为 D. 匀强电场场强方向由的中点指向点
二 、多选题（本大题共2小题，共12分）
15.（6分）一半径为的半球面均匀带有正电荷，电荷在球心处产生物的场强大小，方向如图所示．把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心处产生电场的场强大小分别为、；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心处产生电场的场强大小分别为、则
A. B. C. D.
16.（6分）水平直线上的点固定一个电荷量为的点电荷，点固定一电荷量为的点电荷，、两点电荷相距，以点为圆心、为半径画圆，、、、是圆周上四点，、两点在直线上，、两点的连线过点且垂直于，在圆周上且与圆周相切。已知点的合电场强度为，在点电场强度的大小为，则下列说法正确的是
A. 两点电荷的电量大小关系为
B. 点电场强度大小为
C. 点电场强度大小为
D. 直线上从到再到无穷远，电势先降低后升高
三 、计算题（本大题共1小题，共12分）
17.（12分）在一个点电荷的电场中，坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上、两点的坐标分别为和已知放在、两点的试探电荷受到的电场力方向都跟轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线、所示，放在点的试探电荷带正电，放在点的试探电荷带负电．求：

点的电场强度的大小和方向．
试判断点电荷的电性，并确定点电荷的位置坐标．
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解：A、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的，A正确；
B、电场是客观存在的一种特殊物质，与有无电荷无关，B错误；
C、电荷的周围存在电场，C正确；
D、A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用，D正确；
本题选择不正确的，故选：B
2.【答案】B;
【解析】解：A、电荷在电场中一定受到电场力作用，如果存在的是电场，则在某处放入电荷，该电荷一定会运动，电场力做正功，电势能减小，故AD错误；
B、因为放入磁场中的电荷初速度为零，所以该电荷在磁场中不会受到力的作用，不会做圆周运动，故B正确；
C、若通电直导体的电流方向与磁场方向平行，则不受安培力，故C错误．
故选：B
3.【答案】D;
【解析】解：、场强由场源电荷决定，与试探电荷无关，不放试探电荷，电场同样存在。故A错误。
、放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右。，与放入的电荷无关，故B错误。
、电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反。故C错误。
、无论放电荷，还是不放电荷，无论是正电荷，还是负电荷，电场强度方向不变，该点的电场方向一定向右。故D正确。
故选：。
电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反。不放试探电荷，电场同样存在。
此题主要考查对物理概念的理解能力。电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，与试探电荷是否存在无关。在电场中某场强的方向是唯一确定的。
4.【答案】C;
【解析】解：该点的电场强度大小
解得：
方向与负电荷受力方向相反，水平向西。故错误，正确。
故选：。
电场强度方向与放在该点的负电荷所受的电场力方向相反．由求出电场强度．
此题主要考查公式，根据题意列式求解，注意方向．
5.【答案】C;
【解析】
库仑定律的计算公式与点电荷的场强的定义式，只适用于真空中，点电荷；适用于一切电场；适用于匀强电场。
此题主要考查的是电场强度，电势差，以及库仑力的计算的适用范围。

库仑定律的计算公式，点电荷的场强的定义式，只适用于点电荷的电场；，适用于任何电场，只适用于匀强电场，故正确，故错误。
故选。
6.【答案】C;
【解析】
此题主要考查了电场强度、电容器、电势差的定义式、点电荷的电场强度公式。

A.电场强度反映电场本身的性质，与试探电荷的电荷量无关，故错误；
B.电容是电容器本身的性质，和极板上的电荷量及电压无关，故错误；
C.真空中点电荷的电场强度公式中是场源电荷，所以电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量有关，电场中某点的电场强度与场源点电荷所带电荷量成正比，故正确；
D.电势差表示电场能的性质的物理量，电场中，两点间的电势差与将试探电荷从点移动到点电场力做的功无关，故错误。
故选。

7.【答案】D;
【解析】解：A、B、在两个等量负电荷A、B的连线中垂线上，从连线中点到无穷远处，场强的大小变化关系为：先增大后减小．但场强最大点不能确定是在C点上方还是下方，故P由C向AB连线中点运动过程中，加速度可能越来越小，也可能先变大后变小，最后为零，速度一定越来越大．故A、B错误；
C、D、关于连线中点对称的任意两点场强大小相等，方向相反，故P将会在C和C′之间做往返运动即来回振动，C错误，D正确；
故选：D
8.【答案】A;
【解析】解：由于电场力做功与路径无关，移动两电荷的过程可等效为--假设两电荷未用一绝缘刚性杆相连，但彼此绝缘放在一起，首先将两电荷同时移动到题中负电荷的位置，在此过程中电场力对正负电荷分别做了等量的正功和负功，其总功；然后保持负电荷不动，将正电荷沿电场线移动到题中的位置，在匀强电场中的功为，因此整个移动过程中电场力的总功为。
故选：。
等量的正负电荷在同一个移动的过程中，电场对它们做的功的大小是相同的，但是一个做正功一个做负功，总功的大小为零，全过程中的电场力对两个小球所做总功的大小等于正电荷移动做的功的大小．
本题要注意这一种解题的思路，从整体上来考虑电场对电荷做功的大小，电场对正负电荷做的总功为零．
9.【答案】B;
【解析】
根据电子的运动方向，确定电场力方向，场强方向与电子所受电场力方向相反，由速度图象读出加速度的变化情况，确定场强的变化情况。
本题实质考查分析电子受力情况和运动情况的能力，从力和能量两个角度进行分析即可，解答的关键是理解图象的意义，知道图线的斜率逐渐增大，表示电子的加速度增大。
由速度图象看出，图线的斜率逐渐增大，电子的加速度增大，电子所受电场力增大，则电场力，，故错误；
电子静止开始沿电场线从运动到，电场力的方向从到，电子带负电，则场强方向从到，场强越来越大，所以离着场源电荷越来越近，即场源电荷在点的右侧，且带正点，故正确，错误。
故选。
10.【答案】B;
【解析】解：由对称性可知，、、三点电势相等，均为零，则将一负点电荷从点沿直线移动到点电势能不变，故错误；
B.两个和两个在点的场强叠加后为零，则点的电场强度为零，最小，故正确；
C.、两点场强等大反向，则同一点电荷在、两点所受到的电场力等大反向，故错误；
故选：。
根据电场的矢量合成运算与对称性可判断场强与电势。
此题主要考查对同种等量电荷周围电场和电势的大小判断，需牢记特殊的电场线分布。
11.【答案】A;
【解析】解：根据几何知识得О点到两个电荷的距离都是
即О点场强为
点电场
故正确，错误；
故选：。
根据题目所给选项，本题要求用的倍数表示点电场强度大小，点场强由和两个点电荷产生的电场叠加，分别求出、两点场强关于、的表达式，从而求出两者比值，即可用表示点电场强度大小。
此题主要考查库仑定律、电场强度的叠加，要求学生结合几何关系分别求出和在、两点产生的叠加电场强度，从而进行比较求解，难度适中。
12.【答案】B;
【解析】解：

根据题意分析点的位置如图所示，已知、、、构成正四面体，则由于与各点等距，所以位于正四面体的中心，根据几何关系可得
在、两点位置分别放置电荷量为的正点电荷，由于对称性分析得这两个点电荷在点所产生的合场强方向垂直与，指向的中点，根据几何关系可得
故使得点的电场强度为零，则正点电荷应当防止于点，正点电荷在点所产生的场强为

结合空间几何关系，、处电荷量为的正点电荷在点产生的合场强大小为

因点合场强为，得
解得
故正确，错误。
故选：。
根据题意分析点在正四面体的重心，根据几何关系求、到的距离，代入点电荷场强求矢量和，使点场强为零，确定的电荷量。
此题主要考查点电荷的矢量和，关键是几何关系的数学运算和矢量合成，要求能够熟练运用数学知识解决点电荷的矢量和。
13.【答案】B;
【解析】解：由已知和正负点电荷电场和电势特点可知，、两点的负点电荷在处的电势为，则点的电势为 ，两个负点电荷在处的场强大小为，方向如图所示：

则点合场强为，故正确，错误。
故选：。
根据正、负点电荷电荷和电场强度的特点，在距离相等的位置，等量正负点电荷产生的电势互为相反数，而场强大小相等，方向相反，求电势的标量和，场强的矢量和。
此题主要考查点电荷的电势和场强以及电势的标量和、场强的矢量和。场强的矢量和满足平行四边形定则，本题用正交分解法最好。
14.【答案】B;
【解析】解：设小球所带电荷量为，由库仑定律可得，小球对小球的库仑力大小为，小球对小球的库仑力大小为，这两个力的合力大小为设水平方向匀强电场大小为，由平衡条件可得

解得：

故错误，正确；
D.根据平衡可知电场力的方向由的中点指向点，由于点负电，所以匀强电场场强方向由点指向的中点，故错误。
故选：。
三个小球均处于静止状态，以任一小球为研究对象根据平衡条件得出合力大小，再以小球为研究对象受力分析求解。
此题主要考查库仑定律及平行四边形定则，电场是矢量，计算时要遵循矢量合成的法则。
15.【答案】AC;
【解析】
根据电场的叠加原理，分析半球壳在点的场强方向，再比较场强的大小关系．根据，结合左右两侧球壳上点电荷到点距离的关系，进行分析．
考查点电荷的电场强度的应用，知道电荷的分布，掌握矢量的叠加法则．

将半球面所在平面设为平面，将过点垂直于平面向上的轴设为轴，对于甲图的情况，根据圆的性质，半球面上下部分在点的电场强度在平面上投影的矢量和为，所以其场强矢量和沿轴负方向，大小与半球面在平面投影的大小成正比，由于半球上半部分的投影面积大于下半部分，所以，，即，，故A正确，B错误；
对于图乙，半球面分为表面积相等的左、右两部分，两者情况相同。对于左半球，如果只考虑电场强度矢量在轴的分量，其大小等于，但由于没有右半球抵消场强在平面上的分量，所以合场强的值大于，即，故C正确，D错误；
故选：．
16.【答案】BC;
【解析】解：、在点，的点电荷和的点电荷产生的电场强度大小相等，方向相反，故，解得，在点的电场强度，故错误、正确；
、根据几何关系，的距离，故的点电荷在点的电场强度大小为，的点电荷在点的电场强度大小为，两个电场强度相互垂直，故，故正确；
、根据顺着电场线的方向电势越来越低，直线上从到，电势降低，过点后电势先升高后降低，故错误。
故选：。
根据场强的特点分析出点电荷的电荷量大小关系；
根据场强的定义式结合矢量合成的特点分析出不同位置合场强的大小；
根据电场线中电势的变化特点分析出直线上电势的变化情况。
此题主要考查点电荷电场强度的叠加、电势，根据定义式结合矢量合成的特点完成分析。
17.【答案】解：由图可得点电场强度的大小，
因点的试探电荷带负电，而受力指向轴的正方向，故B点场强的方向沿轴的负方向；
因点的正电荷受力和点的负电荷受力均指向轴的正方向，
故点电荷位于、两点之间，带负电，
设点电荷的坐标为，则，，
由图可得，则，
解得 。
答：点的电场强度的大小为，方向沿轴负方向；点电荷带负电，位置坐标。;
【解析】
根据图线的斜率求出点的电场强度大小，根据电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，和负电荷所受电场力方向相反，判断电场强度的方向。
根据点的正电荷受力和点的负电荷受力均指向轴的正方向，判断点电荷的电性及位置，根据点电荷的场强公式确定的位置坐标。
解决本题的关键掌握电场强度的定义式和点电荷的场强公式，以及掌握场强方向的判断方法。