9.3电场 电场强度同步基础考点训练集——2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

第九章9.3电场 电场强度同步基础考点训练集-2021-2022学年高二上人教版必修第三册
一、单选题
1．关于静电场，以下叙述中正确的是（　　）
A．点电荷是理想化物理模型，通常体积小的带电体都可以看成是点电荷
B．电场中某点的电场强度方向即为试探电荷在该点的受力方向
C．电场强度是矢量，运算时遵循平行四边形定则
D．沿电场线方向，电场强度一定越来越小
2．如图所示，在x轴上，依次有B、C、D、E、F五点，满足，在C、E两点分别放置带电量为、的两个点电荷（），在B、D、F三点中（　　）
A．B点场强最弱，其方向沿x轴正方向
B．D点场强最强，其方向沿x轴正方向
C．F点场强最弱，其方向沿x轴正方向
D．B点场强最强，其方向沿x轴负方向
3．如图所示，图中的带箭头实线均为电场线，下列说法正确的是（　　）
A．图甲描述的是一带负电点电荷形成的电场
B．图乙描述的是两个等量异种点电荷产生的电场
C．图丙描述的是两个等量负电点电荷产生的电场
D．图丁描述的是一带电平行板电容器两板间的电场
4．根据如图所示的电场中某一条电场线，可以判定该电场（　　）
A．是正点电荷形成的电场 B．是负点电荷形成的电场
C．可能是匀强电场 D．只能是匀强电场
5．如图所示，虚线为某点电荷A形成的电场的等势面，现有两个质量相同、电量相同、电性相反的带电粒子（不计重力）以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，若沿轨迹“2”运动的粒子带正电，则可判断（　　）
A．经过b，d两点时，两粒子的速率相同
B．经过b点的速度小于经过d点的速度
C．经过b，d两点时，两粒子加速度的大小不同
D．经过c，e两点时，两粒子的速率不同
6．如图所示，A、B、C三点的连线构成等腰直角三角形，且AB=BC=r。在A、C两点分别固定一点电荷+Q和-Q，再在B点放一检验电荷+q，该检验电荷受到电场力的大小和方向分别为（　　）
A．，斜向左下方 B．，斜向右下方
C．，斜向右下方 D．，斜向左上方
7．在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷所受电场力跟其电荷量的函数关系图像如图所示，下列叙述正确的是（　　）
A．这个电场是匀强电场 B．Ed>Ea>Eb>Ec
C．Ea>Eb>Ed>Ec D．无法确定四个点的场强大小关系
8．如图所示，在x轴上关于O点对称的A、B两点有等量正点电荷（带电荷量均为Q），在y轴上C点有负点电荷（带电荷量为Q），且CO=OD=r，∠ADO=60°。下列判断正确的是（　　）
A．O点电场强度小于D点的电场强度
B．若两个正点电荷的电荷量同时等量地缓慢增大，则O点电场强度也增大
C．若两个正点电荷的电荷量同时等量地缓慢增大，则D点电场强度也增大
D．若负点电荷的电荷量缓慢减小，则D点电场强度将减小
9．A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v-t图像如图，则该电场的电场线分布可能是图中的（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为-2Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷。已知b点处的场强为则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
11．如图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是（　　）
A．A点的电场强度最小
B．B点的电场强度最小
C．把一个正的点电荷依次放在这三点时，其中放在B点时它受到的静电力最大
D．把一个带负电的点电荷放在A点时，它所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致
12．如图所示，在正方形的四个顶点各放一电荷量均为的点电荷（电性如图所示），、、、是正方形边长的中点，则以下说法中正确的是（　　）
A．、、、四点的场强相同
B．、两点的场强一定等大且反向
C．、两点的场强一定等大且同向
D．、连线中点的场强方向一定垂直于该连线
13．如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q。图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面。有两个一价离子M、N（不计重力，也不计它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置。以下说法中正确的是（　　）
A．M一定是负离子，N一定是正离子
B．M在p点的速率一定小于N在q点的速率
C．M在b点的速率一定大于N在c点的速率
D．M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量
14．在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度大小相等的是（　　）
A．甲图中与点电荷等距的a、b两点
B．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D．丁图中非匀强电场中的a、b两点
15．如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷 和 直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点。a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上关于O对称的两个点。下列说法中正确的是（　　）
A．c点的场强等于d点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小
B．c点的场强等于d点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大
C．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷由a沿直线移动到b，所受电场力先减小后增大
D．a点的场强大于b点的场强；将一检验电荷由a沿直线移动到b，所受电场力先减小后增大
16．用绝缘轻质细线悬吊一质量为m、电荷量为?q的小球。在空间施加一匀强电场，当小球保持静止时，细线与竖直方向成角，则所加匀强电场的电场强度的大小和方向可能为（　　）
A． 竖直向上 B． 竖直向下
C． 水平向左 D． 水平向右
三、解答题
17．如图，水平地面上方存在水平向右的匀强电场，一质量为m的带电小球（大小可忽略）用轻质绝缘细线悬挂于O点，小球带电荷量为q，静止时细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为。（，）
（1）判断小球所带电性；
（2）求匀强电场的场强大小E；
（3）现将细线剪断，求小球落地前的加速度大小a。
18．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3.0m和7.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系，如图乙中直线a、b所示，放在A点的电荷带负电，放在B点的电荷带正电。
（1）求A点的电场强度的大小和方向；
（2）试判断点电荷Q的电性，并说明理由；
（3）求点电荷Q的位置坐标x。
19．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。若将电荷量均为的三点电荷分别固定在A、B、C点。已知静电力常量，求：
（1）A、B两点电荷间的静电力大小；
（2）A、B两点电荷在C点产生的电场强度。
20．如图所示，一半径为r的水平圆环上均匀分布着电荷量为的电荷，在垂直于圆环面且过圆心O的轴线上有A、B、C三个点，C和O间、O和A间的距离均为d，A和B间的距离为。在B点处有一电荷量为的固定点电荷．已知A点处的电场强度为零，静电力常量为k，求：
(1)点处的电场强度
(2)C点处的电场强度．
参考答案
1．C
【详解】
A．点电荷是理想化物理模型，电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以通常体积小的带电体在有些情况下也不能看做点电荷，体积很大的带电体也有可能看成是点电荷，故A错误；
B．电场中某点的电场强度方向即为正的试探电荷在该点的受力方向，选项B错误；
C．电场强度是矢量，运算时遵循平行四边形定则，选项C正确；
D．沿电场线方向，电场强度不一定越来越小，例如匀强电场，选项D错误。
故选C。
2．C
【详解】
设，根据点电荷的场强决定式和电场强度的合成可得
方向沿x轴正向；
方向沿x轴负向；
方向沿x轴正向；
故B、D、F三点中，F点的场强最弱，方向沿x轴正向；B点的场强最强，方向沿x轴正向；故选C。
3．B
【详解】
A．甲图为发散的直线电场线，则为一带正电点电荷形成的电场，故A错误；
B．图乙中右侧为正点电荷发出电场线，左侧为负点电荷收电场线，且电场线对称分布，则描述的是两个等量异种点电荷产生的电场，故B正确；
C．图丙中是场源发电场线，描述的是两个等量正电点电荷产生的电场，故C错误；
D．图丁中的四条电场线不全是平行等距，则不是带电平行板电容器两板间的电场，故D错误；
故选B。
4．C
【详解】
只有一条电场线，无法判断是那种电场，可能是正点电荷的电场，也可能是负点电荷的电场，也有可能是匀强电场，故ABD错误，C正确。
故选C。
5．B
【详解】
AB．根据图中运动轨迹可知，由a到b、d的过程，粒子2做减速运动，而粒子1做加速运动，开始它们的速率相同，当两粒子经过b、d（同一等势面）两点时，两粒子的速率不会相同，经过b点的速度小于经过d点的速度，故A错误，B正确；
C．两粒子经过b、d两点时，受到库仑力作用，由牛顿第二定律可得
由题意可知，两粒子的加速度大小相同，故C错误；
D．a、c、e三点在同一个等势面上，所以从a到c，e两点，电场力对两粒子做的总功都是零，经过c，e两点时，两粒子的速率相同，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
A点的电荷对B点的检验电荷的斥力为
方向沿AB方向；C点的电荷对B点的检验电荷的引力为
方向沿BC方向，则检验电荷受到电场力的大小
因
则
θ=45°
即方向指斜向右下方。
故选B。
7．B
【详解】
图像中给出了a、b、c、d四个位置处试探电荷的电荷量和所受电场力大小的变化关系。由电场强度的定义式
E=
可知，斜率的绝对值越大，对应场强越大。
故选B。
8．C
【详解】
AB．两个正点电荷在D点产生的场强与负点电荷在D点产生的场强大小相等，方向相反，合场强为零，两个正点电荷在O点产生的场强为零，但负点电荷在O点产生的场强为
若两个正点电荷的电荷量同时等量地缓慢增大，则O点电场强度不变，选项A、B错误；
CD．若两个正点电荷的电荷量同时等量地缓慢增大，则D点电场强度将增大，若负点电荷的电荷量缓慢减小，则D点电场强度将增大，所以选项C正确，D错误。
故选C。
9．D
【详解】
由题图可知，从A到B粒子做加速度增大的减速运动，说明粒子所受电场力方向与运动方向相反，且B点处的电场强度比A点处的电场强度大，又根据电场线越密电场强度越大可知D正确。
故选D。
10．A
【详解】
对b点的场强等于在a处的电荷q与圆盘上的电荷在b点场强的叠加，可知圆盘上的电荷在b点场强
圆盘的电荷在d点的场强大小等于在b点的场强大小，则d点处场强的大小为
故选A。
11．AC
【详解】
AB．电场线的疏密反映场强的大小，因B点电场线最密集，A点最稀疏，可知A点的电场强度最小，B点的电场强度最大，选项A正确，B错误；
C．因B点场强最大，则把一个正的点电荷依次放在这三点时，其中放在B点时它受到的静电力最大，选项C正确；
D．把一个带负电的点电荷放在A点时，它所受的静电力方向和A点的电场强度方向相反，选项D错误。
故选AC。
12．BD
【详解】
A．、、、四点的场强大小相等方向不同，所以A错误；
B．、两点的场强一定等大且反向，所以B正确；
C．、两点的场强一定等大且反向，所以C错误；
D．两个负电荷在、连线中点的场强方向指向靠近的负电荷，两个正点电荷在在、连线中点的场强方向也是靠近的负电荷，则该点的合场强方向一定垂直于该连线，所以D正确；
故选BD。
13．AD
【详解】
A．由图可以知道电荷N受到中心电荷的斥力，而电荷M受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同.因为中心电荷为正电，则M一定是负离子，N一定是正离子，故A正确；
B．由图可判定M电荷在运动过程中，电场力做正功，导致动能增加；而N电荷在运动过程中，电场力做负功，导致动能减小所以在p点的速率一定大于N在q点的速率，所以B错误；
C．因为abc三点在同一等势面.上，故粒子M在从a向b运动过程中电场力所做的总功为0，N粒子在从a向c运动过程中电场力所做的总功为0.因为两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过b、c两点时的速率一定相等，故C错误；
D．由图可以知道N粒子在从a向q运动过程中电场力做负功的值大于粒子M在从p向b运动过程中电场力做负功的值，故从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量，故D正确。
故选AD。
14．ABC
【详解】
A．由于a、b两点到点电荷的距离相等，点电荷电场强度
可知，a、b两点电场强度大小相等，A正确；
B．量异种点电荷连线的中垂线上，根据对称性可知，a、b两点电场强度大小相等，方向也相同，B正确；
C．两等量同种点电荷连线的中垂线上，根据对称性可知，a、b两点电场强度大小相等，方向相反，C正确；
D．根据电场线的疏密反应场强大小，可知a点电场强度小于b两点场强度，D错误。
故选ABC。
15．AC
【详解】
AB．由对称可知，c点的场强等于d点的场强；在MN直线上O点的场强最大，则将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小，A正确，B错误；
CD．由对称性可知，a点的场强等于b点的场强；在两电荷的连线上，O点的场强最小，则将一检验电荷由a沿直线移动到b，所受电场力先减小后增大，C正确，D错误。
故选AC。
16．BC
【详解】
AD．小球保持静止时受到重力mg、电场力F和细线的拉力T，作出力图如图所示
由于小球带负电，当电场强度竖直向上和水平向右时，小球不可能保持静止，选项AD错误；
B．根据作图法可知，当电场力F与细线垂直时，电场力最小，最小值为
F=mgsinθ
因此电场场强的最小值为
当电场强度竖直向下时，有
解得
选项B正确；
C．当电场强度水平向左时，有
所以
选项C正确。
故选BC。
17．（1）负电；（2）；（3）
【详解】
（1）小球受到的电场力方向与电场强度方向相反，则小球带负电。
（2）根据受力平衡
解得
（3）细绳剪断后，小球做匀加速直线运动，所受合力与静止时细绳拉力等大反向。所以
又根据牛顿第二定律
解得
18．(1) ，方向沿x轴负方向 ；(2) 正电，理由见解析； (3)
【详解】
(1)根据图乙结合场强公式得
因为电荷带负电，所以电场方向与电场力方向相反，即沿x轴负方向。
(2)B点正电荷受力向右，则电场方向沿x轴正方向，则点电荷位于AB之间，并且带正电。
(3)根据点电荷场强公式得
，
联立解得
19．(1)；(2)，方向沿OC向上
【详解】
(1)根据库伦定律得
(2)一个点电荷在C点产生的电场强度为
A、B两点电荷在C点产生的电场强度为
方向沿OC向上。
20．（1），方向由O指向C；（2）、方向沿OC向外
【详解】
(1)圆环上关于圆心对称的两小段圆弧上的电荷在O点处产生的场强大小相等、方向相反，其合场强为零，则带电圆环在O点处的场强为零；所以O点的电场强度即为B处点电荷在O点产生的电场强度，则其大小为
方向由O指向C。
(2)点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆环和B点处点电荷在A点处产生的场强大小均为
两者方向相反
根据对称性可知，带电圆环在C点处产生的场强大小为
方向沿OC向外
B处点电荷在C点处产生的场强大小为
方向沿OC向外
则C点处场强
解得
方向沿OC向外。