第1章　静电场的描述 分层作业3　电场　电场强度--2025粤教版高中物理必修第三册同步练习题

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2025粤教版高中物理必修第三册
分层作业3　电场　电场强度
A组必备知识基础练
题组一　对电场强度的理解
1.把试探电荷+q放在电场中P处,受到电场力大小为F,下列说法正确的是(　　)
A.P处电场强度大小E=
B.若放在P处的试探电荷的电荷量减半,则P处电场强度减半
C.若P处没有试探电荷,则P处的电场强度为零
D.该试探电荷在P处所受电场力的方向与该处电场强度的方向相同
2.一个试探电荷q,在电场中某点受到的电场力为F,该点的电场强度为E,下列选项能正确反映q、E、F三者关系的是(　　)
题组二　对电场线的理解和应用
3.如图是一个正点电荷产生的电场,A、B两点在以点电荷为圆心的圆周上.关于A、B两点的电场强度,下列说法正确的是(　　)
A.大小相等,方向相同
B.大小相等,方向不同
C.大小不等,方向相同
D.大小不等,方向不同
4.(2024福建福州高二期中)A、B是一条电场线上的两个点,一个带负电的微粒仅在电场力的作用下由静止从A点沿电场线运动到B点,其速度—时间图像如图所示,则这一电场可能是图中的(　　)
题组三　电场强度的计算
5.如图所示,M、N和P三点共线且MN=NP,N点处固定有一个点电荷,电荷量为+q.若想让P点处电场强度E为零,可在M点处固定一个点电荷,则其所带电荷量为(　　)
A.+2q B.-2q C.+4q D.-4q
6.真空中一静止点电荷,在距离该点电荷为R的一点处引入试探电荷q,若试探电荷所受电场力为F,则距该点电荷为r处的电场强度大小为(　　)
A. B. C. D.
7.(2024广东惠州高二期中)真空中有一等边三角形ABC,边长d=0.30 m,如图所示.在A点固定一电荷量q1=+1.0×10-6 C的点电荷,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2.
(1)求点电荷q1产生的电场在C处的电场强度E1大小.
(2)在B点固定另一个电荷量q2=-1.0×10-6 C的点电荷,求C处合电场强度E的大小及方向.
B组关键能力提升练
8.(2024广东高二期末)如图所示,A、B是两个电荷量分别为Q、-2Q(Q>0)的点电荷,A、B间的距离为L,其连线中点为O.静电力常量为k.O点处的电场强度大小为(　　)
A.12k B.8k
C.4k D.k
9.(多选)(2024广东东莞高二期末)真空中有一材质均匀的带电金属球,电荷量为Q(Q>0),距离金属球球心r处有一点P,带电金属球在P点产生的电场强度大小为E1;现将一体积很小(可以忽略)的电荷q(q>0)置于P点,该电荷q电荷量较大(不可忽略其影响),此时金属球在P点产生的电场强度大小为E2,金属球和电荷q之间的电场力大小为F.则 (　　)
A.金属球和电荷q之间的电场力为排斥力
B.放入电荷q后,金属球的电荷分布不变
C.E1=
D.E2和E1不相等
10.如图所示,在xOy直角坐标系中,A、B两点的坐标分别为,C点在y轴上,A、B、C为等边三角形的顶点,在A、B点分别固定电荷量为+Q和-Q的点电荷.已知A、B连线中点处的电场强度大小为E,则C点处的电场强度大小为(　　)
A.E B.E
C.E D.E
11.在一个点电荷Q的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,O为坐标原点,坐标轴上A、B两点的坐标分别为x=0.3 m和x=0.6 m(如图甲所示).在A、B两点分别放置试探电荷,其受到的电场力跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线a、b所示,电场力的正方向与x轴正方向相同.
(1)求A点和B点的电场强度;
(2)点电荷Q所在位置的坐标是多少
C组核心素养拔高练
12.(2024重庆模拟预测)如图所示,水平面内正方形的四个顶点固定着四个完全相同的点电荷a、b、c、d,竖直线MN为该正方形的中轴线,交正方形所在平面于O点,两电荷量大小相等的带电小球甲、乙恰好静止在MN轴上距O点相同距离的位置.下列说法正确的是(　　)
A.甲、乙可能为同种电性
B.甲、乙质量可能不同
C.甲、乙质量一定不同
D.点电荷a、b、c、d在甲、乙位置处产生的电场强度相同
分层作业3　电场　电场强度
1.D　解析 根据题意,由电场的定义式可知,P处电场强度大小为E=,故A错误;电场强度与电场本身有关,与放入的试探电荷无关,若放在P处的试探电荷的电荷量减半或P处没有试探电荷,P处电场强度不变,故B、C错误;正电荷所受电场力方向与电场方向相同,故D正确.
2.C　解析 电场强度E由电场本身决定,与试探电荷无关,即E不与F成正比,也不与q成反比,由E=可知F与q成正比.故选C.
3.B　解析 根据点电荷电场强度公式E=k可知A、B两点的电场强度大小相等,方向不同.故选B.
4.B　解析 带负电的微粒所受电场力方向和电场线方向相反,由v-t图像可知,带负电的微粒做加速度不断减小的加速运动,即微粒受到的电场力方向和速度方向相同,且在运动过程中电场线越来越稀疏.故选B.
5.D　解析 根据题意可知,N点处固定的正点电荷在P点处的电场强度为E1=,方向向右,设在M点处固定的点电荷的电荷量为Q,在P点处的电场强度为E2=,要使P点处电场强度为零,则有E1和E2大小相等,方向相反,解得Q=-4q.故选D.
6.B　解析 在距离该点电荷为R的一点处引入试探电荷q,若试探电荷所受电场力为F,则有ER==k,距该点电荷为r处的电场强度大小为Er=k,联立可得Er=.故选B.
7.解析 (1)由点电荷电场强度公式有
E1=k
代入数据得
E1=1×105 N/C.
(2)点电荷q2在C处产生的电场强度大小
E2=E1
根据平行四边形定则有
E=2E1cos 60°
代入数据得
E=1×105 N/C
方向水平向左.
答案 (1)1×105 N/C　(2)1×105 N/C,方向水平向左
8.A　解析 根据点电荷产生的电场公式及矢量的叠加可知E==12k,故选A.
9.AD　解析 金属球和q都带正电荷,所以金属球和电荷q之间的电场力为排斥力,故A正确;放入电荷q后,金属球的电荷分布会发生变化,向更远离q的方向集聚,故B错误;E1由金属球单独产生,而E2由金属球受到q的影响后产生,所以E2和E1不相等,故D正确;根据电场强度的定义式,有E2=,故C错误.
10.A　解析 设等边三角形的边长为L,A、B连线中点处的电场强度大小为E=2,C点处的电场强度大小为EC=2cos 60°=E,故选A.
11.解析 (1)根据电场强度的定义式得
EA=,EB=
图乙中图像斜率的绝对值表示电场强度的大小,斜率的正负表示电场强度的方向
A点的电场强度为EA= N/C=40 N/C,方向沿x轴正方向
B点的电场强度为EB= N/C=2.5 N/C,方向沿x轴正方向.
(2)根据上述可知,点电荷在A、B两点产生的电场强度方向相同,且A点的电场强度大于B点的,所以点电荷Q必定在A的左侧,令Q所在位置坐标为x,则有
EA=k
EB=k
解得x=0.2 m.
答案 (1)40 N/C,方向沿x轴正方向　2.5 N/C,方向沿x轴正方向　(2)0.2 m
12.C　解析 水平面内正方形的四个顶点固定着四个完全相同的点电荷a、b、c、d,a、c和b、d分别为等量同种电荷,M、N分别在它们连线的中垂线上,根据等量同种点电荷周围的电场分布,可知MN上甲、乙静止的两点的电场强度等大反向,故D错误;甲、乙静止,即甲、乙受力平衡,设甲、乙之间的电场力大小为F,若甲、乙为同种电荷,则甲、乙受到四个点电荷的电场力和彼此间的电场力均大小相等,方向相反,即甲、乙受到四个点电荷的电场力和彼此间的电场力的合力等大反向,不可能都能平衡,即甲、乙一定带不同电性,故A错误;由A选项可知,甲、乙一定带不同电性,则受到的电场力相同,彼此间的电场力等大反向,则甲、乙受到四个点电荷的电场力和彼此间的电场力的合力大小一定不相同,则与之平衡的重力一定不同,即甲、乙的质量一定不同,故B错误,C正确.
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