9.3 电场 电场强度-2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册培优同步课时训练（word含答案）

2021-2022年高二物理必修第三册培优同步专题训练（人教版2019）
9.3 电场 电场强度
一、单选题。本大题共12小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．下列说法中正确的是
A．在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上，各处的电场强度都相同
B．据E=false可知，某点场强E与F成正比，与q成反比
C．电场强度的方向就是放入电场中电荷受到的电场力的方向
D．电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关
2．如图所示，在一个电场中的a、b、c、d四个点分别放入不同的电荷q时，测得电荷所受的电场力F跟电荷电量q间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是 （ ）
A．该电场中各点的电场强度相同
B．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea＞Eb＞Ec＞Ed
C．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec
D．无法比较四点场强的大小
3．如图所示的电场中，有A、B两点，下列说法正确的是（　　）
A．A点的电场强度大于B点的电场强度
B．B点的电场强度大于A点的电场强度
C．正电荷在A点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相反
D．负电荷在B点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同
4．如图所示，a、b是某电场中的两点，则（ ）
A．a点的电场强度比b点的大
B．a点和b点的电场强度一样大
C．该电场为正点电荷的电场
D．该电场为负点电荷的电场
5．如图所示，A、B、C是以AB为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠BOC=90°，两个等量异种点电荷分别置于A、B两点，此时O点电场强度的大小为E；若将A处的点电荷移至C点，则O点的场场强大小变为
A．false B．false C．false D．false
6．关于静电场的电场线，下列说法正确的是（ ）
A．电场线是闭合曲线
B．电场线是真实存在的线
C．在电场中，没有电场线的地方，场强为零
D．两条电场线不相交是因为电场中的每一点只有一个确定的电场强度方向
7．两个等量电荷形成的电场中，以两电荷连线中点为坐标原点，某一方向为x轴，x轴上的电场强度E的大小与x的变化关系如图甲、乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．若以两电荷连线为x轴，则图甲是两个等量异种电荷形成的电场
B．若以两电荷连线中垂线为x轴，则图甲是两个等量异种电荷形成的电场
C．若以两电荷连线为x轴，则图乙是两个等量同种电荷形成的电场
D．若以两电荷连线中垂线为x轴，则图甲是两个等量同种电荷形成的电场
8．电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则（　　）
A．因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受到静电力作用
B．同一点电荷在A点受到的静电力比在B点时受到的静电力大
C．把一个负电荷放在A点，静电力方向沿A点电场线切线方向斜向下
D．正电荷放在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹
9．图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，ａ、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，正确判断的是（ ）
A．带电粒子所带电荷为负电
B．带电粒子在ａ、b两点的受力方向相同
C．带电粒子所带电荷为正电
D．带电粒子在ａ、b两点的动能ａ处较大
10．在电场中某点放一检验电荷，其电量为q，检验电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为false，那么下列说法正确的是（　　）
A．若移去检验电荷q，该点的电场强度就变为零
B．若在该点放一个电量为2q的检验电荷，该点的场强就变为false
C．若在该点放一个电量为false的检验电荷，则该点场强大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向
D．若在该点放一个电量为false的检验电荷，则该点的场强大小仍为E，电场强度的方向也还是原来的场强方向
11．有关电场强度的理解，下述说法正确的是（　　）
A．由E=false可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比
B．在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E=false，取走q后，该点场强不变
C．由E=kfalse可知，在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度无穷大
D．以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同
12．质点沿曲线从M向P点运动，关于其在P点的速度v与加速度a的方向，下列图示正确的是（　　）
A．B．C．D．
二、多选题。本大题共3小题，每小题有两项或以上符合题意。
13．在一半径为R的圆周上均匀分布有偶数N个绝缘带电小球（可视为质点）无间隙排列，其中A点的小球带电荷量为+2q，其余小球带电荷量为+q，此时圆心O点的电场强度大小为E，现仅撤去A点的小球后，则有关O点的电场强度的正确说法
A．方向向右 B．方向向左
C．大小为false D．大小为E
14．两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是(　　)
A．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C．电子运动到O时，加速度为零，速度最大
D．电子通过O后，速度越来越小，一直到速度为零
15．如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），A、B为x轴上的两点，以x轴的正方向为电场力的正方向，放在A、B两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示．则（　　）
A．点电荷Q带正电
B．点电荷Q在A、B之间
C．A点的电场强度大小为5×103N/C
D．将一个带正电的点电荷从A移到B，电场力做的总功为负值
三、解答题。本大题共6小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
16．在一个带正电的大导体附近P点放一带负电的点电荷，该点电荷的电荷量大小为q，测得它受到的电场力为F。如果q不是足够小，根据false计算出的电场强度E′比P点没有放入q时的电场强度E大还是小?为什么?
17．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。
18．地球周围存在电场。电荷量为1.0×10-7C的试探电荷在地球表面某处受到的电场力的大小为1.5×10-5N，方向竖直向下。若撤去试探电荷，该处的电场强度是否改变?若在该处放上电荷量为-2×10-8C的试探电荷，求该试探电荷受到的电场力。
19．如图所示，在两个等量异种点电荷的电场中，将一个正的试探电荷由A点沿两点电荷连线移到中点O，再由O点沿直线移到B点。在该过程中，试探电荷所受的电场力大小和方向如何变化?
20．如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长l=2.0m。若将两个电荷量q均为2.0×10-6C的点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9×109N·m2/C2，求：
（1）O点的电场强度；
（2）C点的电场强度。
把试探电荷false放到电场中的false点，测得它所受的静电力为false；再把它放到false点，测得它所受的静电力为false。false点和false点的电场强度之比false是多少？再把另一个电荷量为false的试探电荷放到另一点false，测得它所受的静电力也是false。false点和false点的电场强度之比false是多少？
参考答案
1．D
【解析】
在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上，各处的电场强度大小都相同，方向不同，选项A错误；某点场强E是由电场本身决定的物理量，与试探电荷所受的电场力F以及试探电荷所带的电量q无关，选项B错误；电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的电场力的方向，选项C错误；电场中某点场强的方向由电场本身决定，与试探电荷的正负无关，选项D正确；故选D.
2．C
【解析】图线斜率的绝对值大小为Fq=E，所以可以使用直线的斜率大小表示电场强度的大小，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，c图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小．所以四点场强的大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec．可知该电场不是匀强电场，故C正确，ABD错误．故选C.
3．A
【解析】AB．电场线的疏密表示电场强度的弱强，所以电场强度false，A正确，B错误；
C．电场线的方向为正电荷受到的电场力的方向，所以正电荷在A点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同，C错误；
D．负电荷在B点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相反，D错误。
故选A。
4．C
【解析】AB.电场线的疏密表示电场强度的强弱，由于电场线的疏密可知，a、b两点电场强度的大小关系，所以Eb＞Ea，AB错误；
CD.电场线是从正电荷出发，负电荷终止，所以该电场为正点电荷的电场，C正确，D错误；
故选C。
5．C
【解析】依题意，每个点电荷在O点产生的场强为false，则当A点处的点电荷移至C点时，该点电荷在O点场强与N处电荷在O点场强的夹角为90°，合场强大小为false，故C正确，ABD错误。
6．D
【解析】A．电场线是由正电荷指向负电荷、正电荷指向无穷远和无穷远指向负电荷三种情况，电场线是不闭合的曲线，A错误；
B．电场线是为了描述电场假想的曲线，B错误；
C．电场中，用电场线的疏密程度表示电场强度的大小，没有电场线的地方也有电场强度的，电场强度不为零，C错误；
D．电场线的切线方向表示电场强度的方向，空间同一位置电场强度只有一个方向，因此两条电场线不相交，即两条电场线不相交是因为电场中的每一点只有一个确定的电场强度方向，D正确。
故选D。
7．B
【解析】A、由电场叠加可知，两个等量异种电荷形成的电场，若以两电荷连线为x轴，在两电荷连线中点的场强不为零，连线中点场强在两电荷连线上为最小，故A错误.
B、两个等量异种电荷形成的电场，若以两电荷连线中垂线为x轴，在中垂线上连线中点处场强最大，而从连线中点沿中垂线向两边一直减少，但在中垂线上场强的方向都相同，与连线平行指向负电荷，故B正确.
C、两个等量同种电荷形成的电场，以两电荷连线中点为坐标原点，以两电荷连线为x轴，在两电荷连线中点处场强为零，从连线中点向两边场强越来越大，故C错误.
D、两个等量同种电荷形成的电场，以两电荷连线中点为坐标原点，以两电荷连线中垂线为x轴，在两电荷连线中垂线上从连线中点向两边场强先增大后减小，而且方向相反，故D错误.
故选：B.
8．B
【解析】A．电场线是为了描述电场而假想的曲线，B点有电场线，只是没有画出来，电荷在B点受到电场力作用，故A错误；
B．因为A点的电场线比B点的电场线密，则A点的场强比B点的场强大，同一点电荷在A点受到的静电力比在B点时受到的静电力大，故B正确。
C．把一个负电荷放在A点，静电力方向沿A点电场线切线方向斜向上，故C错误；
D．正电荷放在A点由静止释放，电场线不是它的运动轨迹，故D错误。
故选B。
9．D
【解析】由图知，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，所以无法确定粒子的电性．故AC错误．由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，带电粒子在a、b两点的受力方向沿电场线大致向左，但是方向不同，选项B错误；若粒子从a向b运动，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小；相反，若从b运动到a，电场力对粒子做正功，粒子的动能增大，则带电粒子在a点的动能较大．故D正确．故选D．
10．D
【解析】场强为电场本身的性质，与放不放试探电荷无关，即放不放试探电荷，电场强度的大小和方向由电场本身来决定，故D正确，ABC错误。
故选D。
11．B
【解析】A．电场强度由电场本身决定，与试探电荷的电荷量以及所受的电场力无关，由E=false可知，电场强度E等于电荷q所受的电场力F与电荷量q的比值，选项A错误；
B．在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E=false，取走q后，该点场强不变，选项B正确；
C．在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度的公式E=kfalse不再适用，选项C错误；
D．以点电荷Q为中心的球面上各点场强大小相等，方向不同，D错误。
故选B。
12．A
【解析】做曲线运动的物体速度的方向沿曲线的切线方向，且物体所受合力（或物体的加速度）大致指向轨迹凹的一侧。
故选A。
13．AD
【解析】假设圆周上均匀分布的都是电荷量为+q的小球，由于圆周的对称性，根据电场的叠加原理知，圆心O处场强为0，所以圆心O点的电场强度大小等效于A点处电荷量为+2q的小球与在A点在同一直径的另一端的电量为+q的电荷在O点产生的场强的叠加，则有?false，方向水平向左；所以仅撤去A点的小球，则O点的电场强度等于与A点在同一直径的另一端的电量为+q的电荷在O点产生的场强false，方向向右，故BC错误，AD正确．
14．CD
【解析】AB．在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a，电子从a点到O点运动的过程中，电场力方向a→O，故加速度向下，与速度同向，故速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断．故AB错误；
C．越过O点后，电子做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大．电场力为零，加速度为零．故C正确；
D．根据电场线的对称性可知，越过O点后，电子做减速运动，速度越来越小，一直到速度为零．故D正确．
15．BD
【解析】由图乙可知，在A、B两点的检验电荷分别为正、负电荷，且受力方向相同，故可知A、B两点的电场强度方向相反，说明点电荷Q一定为负电荷，且点电荷Q位于AB之间；故A错误，B正确；由图象斜率，得出A点的场强大小为E=4×10?32×10?6=2×103N/C，故C错误；由图线斜率表示场强，可知B点场强大小为：E=Fq=5×102N/C．故说明A点距点电荷要近，因源电荷带负电，故B点的电势比A点的电势高，则将一个带正电的点电荷从A移到B的整个过程电势能增大，电场力做负功，故D正确．故选BD．
16．false，原因见解析
【解析】正电荷会排斥正电荷，吸引负电荷，q为负电荷，当q不是足够小时，由于吸引作用，二者带电中心间距false，此时
false
17．大小、方向均不同，理由见解析
【解析】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。
18．不改变。电场力大小为false，方向竖直向上。
【解析】根据场强公式得
false
方向竖直向下。电场力为
false
方向与电场方向相反，竖直向上。
19．大小逐渐减小，方向向右
【解析】根据等量异种点电荷电场的分布特征，从A到O点，电场方向向右，场强逐渐减小，从O点B点，电场方向向右，场强逐渐减小。所以正的试探电荷从A到O再到B点，电场力方向向右，大小逐渐减小。
20．（1）false；（2）false，沿着y轴正方向
【解析】（1）等量同种正电荷在O点产生了等大反向的场强，则O点的总场强为零；
（2）A、B两正点电荷在C点产生的场强大小相等，有
false
则两正点电荷在C点的合场强构成菱形，大小为
false
因两电荷均为正电荷，则场强方向沿着y轴正方向。
21．false，false
【解析】由电场强度的定义式可得
false
false
联立可得
false
C点的场强为
false
故可得
false