9.3 電場和電場強度 —【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三冊同步練習

1、電場和電場強度同步練習 一、單選題 1. 關(guān)于電場，下列敘述中正確的是()A. 以點電荷為圓心，r為半徑的球面上，各點的場強都相同B. 正電荷周圍的電場強度一定比負電荷周圍的電場強度大C. 在電場中某點放入試探電荷q，該點的場強為E=F/q，取走q后，該點場強不為零D. 電荷所受電場力很大，該點的電場強度一定很大2. 某點電荷電荷量為Q，在其電場中的P點放一電荷量為q的試探電荷，受到的靜電力為F，則()A. P點的電場強度E=FQB. P點的電場強度E=FqC. 撤去試探電荷，P點的電場強度為零D. 把q變?yōu)?q，則P點的電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍3. 下列各圖中，正確描繪兩個等量正電荷電場線的是

2、()A. B. C. D. 4. 如圖所示，AB是點電荷電場中的一根電場線，在線上O點放一個自由的負電荷后，它將沿電場線向B運動，則下列判斷中正確的是()A. 電場線方向由B指向A，該電荷受到的電場力越來越小B. 電場線方向由B指向A，該電荷受到的電場力大小變化無法確定C. 電場線方向由A指向B，該電荷受到的電場力大小不變D. 電場線方向由B指向A，該電荷受到的電場力越來越大5. 某電場的電場線分布如圖所示(實線)，以下說法正確的是() A. c點場強大于b點場強B. b和c處在同一等勢面上C. 若將一試探電荷+q由a點移動到d點，電荷的電勢能將增大D. 若某一點電荷只在電場力的作用下沿虛線由

3、a點運動到d點，可判斷該電荷一定帶負電6. 如圖所示，在等量負電荷連線的中垂線上取A，B、C、D四點，B、D關(guān)于O點對稱，關(guān)于這幾點場強大小不正確的是() A. B，D場強大小相等，方向相反B. EA<EB，EB<EDC. 可能有EA<EB<ECD. 可能有EA=EC<EB7. 如圖所示，圖甲中AB是一條電場線，圖乙則是放在電場線上a、b處的試探電荷的電荷量與所受電場力大小的函數(shù)圖象，由此可判定() A. 電場方向一定由A指向BB. 若場源為正電荷，位置在A側(cè)C. 若場源為負電荷，位置在B側(cè)D. 若場源為正電荷，位置在B側(cè)8. 如圖所示，真空中有兩等量異種點電荷A

4、、B，CD是其連線的垂直平分線，與連線相交于點。a、b是兩個點電荷附近關(guān)于O點對稱的兩點，下列說法正確的是()A. a點的電勢高于b點的電勢B. a點的電場強度與b點的電場強度完全相同C. A、B連線上O點電場強度最大D. 若將帶正電的試探電荷沿直線由a點移動到b點，則電場力先做正功，后做負功9. 兩個帶等量正電荷的點電荷，O為兩電荷連線的中點，A點在中垂線上，若在A點由靜止釋放一個電子，如圖所示，關(guān)于電子的運動，下列說法正確的是()A. 電子在從A向O點運動的過程中，加速度越來越大，速度越來越大B. 電子在從A向O點運動的過程中，加速度越來越小，速度越來越大C. 電子運動到O點時，加速度為零

5、，速度最大D. 電子通過O點后，速度越來越小，加速度越來越大，一直到速度為零10. 在如下圖所示的四種電場中，分別標記有a、b兩點其中a、b兩點的電勢、電場強度相同的是() A. 甲圖：與點電荷等距的a、b兩點B. 乙圖：兩等量異種電荷連線的中點對稱的a、b兩點(ab連線非中垂線)C. 丙圖：點電荷與帶電平板形成的電場中平板上表面與點電荷等距離的a、b兩點D. 丁圖：勻強電場中的a、b兩點二、多選題 11. 在一點電荷電場中a、b兩點電場強度的方向如圖所示，現(xiàn)將一帶負電的粒子以某一初速度由a射出，僅在電場力作用下運動到b，忽略空氣阻力及重力則下列說法正確的是(   

6、60;)A. 該點電荷可能帶負電B. a、b兩點的電場強度Ea=3EbC. 該粒子在a、b兩點的動能Eka<EkbD. 該粒子在a、b兩點的電勢能Epa<Epb12. 如圖所示，+Q、Q為等量異種電荷，O為兩電荷連線的中點，也是正方形abcd的幾何中心則以下相關(guān)的判斷正確的是(   )A. e點的場強比f點的強B. a、c兩點的場強相同C. a點的電勢比c點的高D. 正試探電荷在b點時所受電場力指向Q點13. 如圖所示，在真空中固定兩個等量異號點電荷+Q和-Q，圖中O點為兩點電荷連線的中點，P點為連線上靠近-Q的一點，MN為過O點的一條線段，M點與N點關(guān)于O點對

7、稱，NO=PO.下列說法中正確的是A. 同一個試探電荷在M、N兩點所受的電場力相同B. N、P兩點的電勢相同C. 將帶正電的試探電荷從M點沿直線移到N點的過程中，電荷的電勢能先增大后減小D. 將一電子從N點移到P點，電子的電勢能增大三、計算題 14. 真空中有電荷量為Q1和Q2的兩個點電荷分別放在A、B兩點，已知兩個點電荷在C點產(chǎn)生的合場強平行于AB水平向右，已知AB=10cm，AC=8cm，BC=6cm。   (1)試確定Q1和Q2的電性； (2)Q1和Q2的比值為多少15. 如圖所示，一帶電小球的質(zhì)量m=0.2kg，用長為L=0.8m的細線懸掛在水平方向的勻強

8、電場中的O點，電場場強度E=3×103N/C，當細線與豎直方向夾角為=370時，小球恰好靜止在A點求(sin370=0.6,cos370=0.8) (1)小球帶什么電？電量是多少？ (2)若小球由豎直方向的P點靜止釋放，運動到A位置時小球的速度為多少16. 如圖甲所示，在一個點電荷Q形成的電場中，Ox坐標軸與它的一條電場線重合，坐標軸上A、B兩點的坐標分別為5.0m和8.0m，放在A，B兩點的試探電荷受到的電場力的大小及方向跟試探電荷所帶電荷量及電性關(guān)系如圖乙中的直線a，b所示，求： (1)A、B兩點的電場強度的大小和方向(2)判斷點電荷Q的電性；(3)點電荷Q的

9、位置坐標17. 如圖所示，一帶電量為q的小球用絕緣繩懸掛，勻強電場方向水平向右。小球的重力為G，平衡時小球偏離豎直方向的夾角為=30°。求： (1)帶點小球的電性是(正或負)。(2)求出小球受到的電場力F的大小。(3)求電場強度E。答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】以點電荷為圓心，r為半徑的球面上，各點的場強大小相等，方向不同；電場強度的大小取決于電場的強弱，與電荷的正負無關(guān)；在電場中某點放入試探電荷q，該點的場強為E=Fq，取走q后，該點場強不為零；電荷所受電場力很大，該點的電場強度不一定很大。 理解電場強度的概念是解題的關(guān)鍵。【解答】A.以點電荷為圓心，r為半徑的

10、球面上，各點的場強大小相等，方向不同，故A錯誤； B.電場強度的大小取決于電場的強弱，與電荷的正負無關(guān)，故B錯誤；C.在電場中某點放入試探電荷q，該點的場強為E=Fq，取走q后，該點場強仍為E，故C正確；D.由于E=Fq，電荷所受電場力很大，該點的電場強度不一定很大，故D錯誤。故選C。2.【答案】B【解析】解：A、B、據(jù)題q是試探電荷，根據(jù)電場強度的定義式E=Fq得P點的場強為E=Fq，故A錯誤，B正確。C、D、電場強度反映電場本身的性質(zhì)，由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)。則撤去試探電荷q，或試探電荷q的電荷增量為2q時，A點的電場強度不變，仍為E=Fq，故CD錯誤。故選：B。根據(jù)電場

11、強度的定義式E=Fq求解A點的電場強度，其中q是試探電荷；電場強度反映電場本身的性質(zhì)，與試探電荷無關(guān)理解并掌握場強的定義式和點電荷的場強公式的意義是解題的關(guān)鍵，知道場強由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)3.【答案】B【解析】【分析】根據(jù)電場線的特點進行選擇即可。本題是電場線的簡單判斷題目?！窘獯稹侩妶鼍€不相交，AB錯誤；電場線從正電荷出發(fā)，到負電荷終止，C錯誤，B正確；故選B。4.【答案】B【解析】解：由題，負電荷由靜止開始從O運動到B，負電荷所受電場力方向從0到B，而場強方向與負電荷所受的電場力方向相反，則知場強方向由B指向A由于電場線的分布情況未知，場強如何變化無法確定，電場力大小如何變化也無

12、法確定，故B正確，ACD錯誤；故選：B根據(jù)負電荷的運動方向判斷電場力，確定場強方向場強的大小由電場線的疏密反映，電場線越密場強越大本題根據(jù)電荷的運動方向確定場強方向不難，容易產(chǎn)生的錯誤在于分析場強大小的變化來確定電場力的變化，條件不明時，考慮問題要全面5.【答案】A【解析】【分析】解這類題是思路：電場線的疏密表示場強的強弱，沿電場線方向電勢逐漸降低，根據(jù)帶電粒子運動軌跡判定電場力方向，然后根據(jù)電性判斷電場線方向，根據(jù)電場力做功判斷電勢能的變化【解答】A.電場線的疏密表示場強的強弱，由圖知c點場強大于b點場強，故A正確;B.沿電場線方向電勢逐漸降低，故b的電勢大于c的，故B錯誤;C.若將一試探電

13、荷+q由a點移動到d點，電場力做正功，電荷的電勢能將減小，故C錯誤;D.由粒子的運動軌跡彎曲方向可知，帶電粒子受電場力大致斜向左上方，與電場強度方向相同，故粒子帶正電，故D錯誤。故選：A。6.【答案】B【解析】【分析】本題考查了等量同種點電荷電場分布情況，解題的關(guān)鍵是知道等量負點電荷中垂線上各點場強方向都是沿中垂線指向連線中點，場強的大小是由中點沿中垂線向外先增大后減小，對稱的點場強大小相等，方向相反?！窘獯稹緼.B、D兩個關(guān)于O對稱，故場強大小相等，方向相反，故A正確；BCD.由于A、B、C具體位置關(guān)系不明確，而由O沿OA向外場強先增大后減小，故無法判斷A、B、C位置的場強大小關(guān)系，故B錯誤

14、，CD正確。由于本題選擇不正確的，故選B。7.【答案】B【解析】【分析】由電場強度的定義式E=Fq得到F=qE，F(xiàn)q圖象的斜率表示電場強度大小，圖線a的斜率大于b的斜率，說明a處場強大于b處的場強；根據(jù)場強的大小判斷場源電荷的位置。本題關(guān)鍵從Fq圖象斜率的物理意義進行分析判斷，掌握電場強度的定義式E=Fq，并能用來分析實際問題?！窘獯稹坑呻妶鰪姸鹊亩x式E=Fq得F=qE知：Fq圖象的斜率表示電場強度大小，圖線a的斜率大于b的斜率，說明a處場強大于b處的場強，而該電場是由點電荷產(chǎn)生的，說明a距離場源較近，即場源位置在A側(cè)，由于檢驗電荷的電性未知，電場線的方向不能確定，故場源電荷可能是正電荷，也

15、可能是負電荷，故ACD錯誤，B正確。故選：B。8.【答案】B【解析】【分析】在如圖所示的電場中，等量異種電荷連線上的電場方向是相同的，由+Q指向Q；根據(jù)電場線的疏密分析場強的變化電場線越密，場強越大，兩電荷連線上的電場強度大小關(guān)于O點對稱，MN是一條等勢線根據(jù)順著電場線電勢降低，判斷電勢的變化?！窘獯稹緼.由電場線的分布可知，順著電場線電勢勢逐漸降低的，故b點的電勢高于a點的電勢，故A錯誤；                    B.根據(jù)場強的疊加原理，a點的合場強和B點的合場強相同，

16、故B正確；C.沿直線由A到B，電場線先變疏后變密，則電場強度先減小后增大，o點場強最小，故C錯誤；D.CD是等勢線，根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，b點電勢高于a點，把正電荷從a點移到b點，則電場力一直做負功，故D錯誤；故選B。9.【答案】C【解析】【分析】本題考查對等量異種電荷電場線的分布情況及特點的理解和掌握程度，要抓住電場線的對稱性。兩個等量的正點電荷，其連線中垂線上電場強度方向OA，負點電荷q從A點到O點運動的過程中，電場力方向AO，速度越來越大但電場線的疏密情況不確定，電場強度大小變化情況不確定，則電荷所受電場力大小變化情況不確定，加速度變化情況不確定；越過O點后，負電荷q做減速運動

17、，點電荷運動到O點時加速度為零，速度達最大值，加速度變化情況同樣不確定。【解答】AB.在等量同種電荷連線中垂線上電場強度方向OA，負點電荷q從A點到O點運動的過程中，電場力方向AO，速度越來越大；但電場線的疏密情況不確定，電場強度大小變化情況不確定，則電荷所受電場力大小變化情況不確定，加速度變化情況無法判斷；故AB錯誤；C.越過O點后，負電荷q做減速運動，則點電荷運動到O點時速度最大，電場力為零，加速度為零；故C正確；D.根據(jù)電場線的對稱性可知，越過O點后，負電荷q做減速運動，加速度的變化情況無法判斷；故D錯誤。故選C 。10.【答案】C【解析】【分析】電場線的切向方向表示電場強度的方向，電場

18、線的疏密表示場強大小。本題考查對電場線的認識，我們應能判斷出電場方向、場強的大小以及電勢的高低。【解答】A.a、b兩點處于同一等勢線上，電勢相等，電場強度大小相等，但方向不同，故A錯誤；B.沿電場線方向電勢降低，則a、b兩點的電勢不相等；根據(jù)對稱性和電場線的分布可知，a、b兩點的電場強度大小相等、方向相同，故B錯誤；C.帶電平板表面是一個等勢面，則a、b兩點的電勢相等；與點電荷等距離的a、b兩點的電場線的疏密相同，則a點的場強等于b點的場強，故C正確；D.平行金屬板內(nèi)部是勻強電場，a、b兩點的電場強度相同，但b點的電勢高于a點的電勢，故D錯誤。故選C。11.【答案】BD【解析】【分析】由點電荷

19、的電場分布特點，可知該點電荷的電性；要比較兩點的場強的大小，必需求出兩點各自的場強E，根據(jù)E=kQr2可知必需知道ab兩點到O的距離大小關(guān)系a點到O點的距離Ra=Labcos60°=12Lab，b點到O點距離Rb=Lbcos30°=32Lab,在正電荷的周圍越靠近場源電勢越高，負電荷在電勢高處的電勢能小。理解場強的決定式，把握沿電場線方向電勢降低的特點即可順利解決此類題目，并掌握由點電荷電場的特點或電場力做功的正負來確定電勢能的變化?！窘獯稹?#160;A.由點電荷的電場分布特點，可知該點電荷一定帶正電，則A錯誤；B.將a、b兩點的電場方向反向延長，交于O點，則O點即為點電

20、荷所在位置，則有a點到O點的距離Ra=Labcos60=12Lab，b點到O點距離Rb=Lbcos30=32Lab，根據(jù)點電荷的場強公式E=kQr2，可得EaEb=rb2ra2=322:122=31，故Ea=3Eb，B正確；CD.在正電荷的周圍越靠近場源電勢越高，故有a>b，a點的電勢高，負電荷在電勢高處的電勢能小，即Epa<Epb，帶正電粒子在a、b兩點的動能Eka>Ekb，故C錯誤，D正確。故選BD。12.【答案】BC【解析】【分析】等量異種電荷的電場線和等勢線都是關(guān)于連線、中垂線對稱，可根據(jù)電場線和等勢面的對稱性判斷電場強度、電勢的關(guān)系。解決本題的關(guān)鍵要掌握等量異種電荷

21、的電場線和等勢面的分布情況，知道場強是矢量，只有大小和方向都相同時，場強才相同?！窘獯稹康攘慨惙N電荷的電場線和等勢線都是關(guān)于連線、中垂線對稱的，由等量異號電荷的電場的特點，作出其電場線的分布如圖所示：A.由圖結(jié)合對稱性規(guī)律可知，e點的電場強度與f點的電場強度相同，故A錯誤；B.由圖結(jié)合對稱性規(guī)律可知，a、c兩點的場強相同，故B正確；C.根據(jù)電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面可知，a點所在等勢面的電勢高于c點所在等勢面的電勢，即a點的電勢比c點的高，故C正確；D.電場線上某點的電場方向沿該點的切線方向，所正試探電荷在b點時所受電場力的方向不指向Q點，故D正確。故選BC。13.【答案】AD【

22、解析】【分析】根據(jù)電場線的分布情況，判斷M、N場強的關(guān)系；電場線的疏密表示場強的大??；等量異種點電荷的連線中垂線是一條等勢線；畫出等勢面判斷P、N點的電勢大小。本題關(guān)鍵是結(jié)合等量異號電荷的電場線分布圖和等勢面分布圖進行分析，明確電場力做功等于電勢能的減小量，不難?！窘獯稹緼.等量異種點電荷的電場的分布具有一定的對稱性，如圖：由圖可得M、N兩點的電場強度相同，同一個試探電荷在M、N兩點所受的電場力相同，故A正確；B.畫出過M、N的等勢面，如圖所示：電場線從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，故N點的電勢大于P點的電勢，故B錯誤；C.將帶正電的試探電荷從M點沿直線移到N點的過程中，電場力一直做正功，

23、故電勢能一直減小，故C錯誤；D.將一電子從N點移到P點，電勢降低，故電子的電勢能增大，故D正確。故選AD。14.【答案】解：(1)將合場強分解可知，A在C處產(chǎn)生的場強沿AC方向由A指向C，B在C處產(chǎn)生的場強沿CB方向由C指向B，故Q1帶正電，Q2帶負電。 (2)根據(jù)點電荷的場強公式E=kqr2知：EAC=kQ1AC2，EBC=kQ2BC2 又兩個點電荷在C點產(chǎn)生的合場強平行于AB水平向右，根據(jù)相似三角形，可有EACEBC=ACBC得  Q1Q2=AC3BC3=6427。答：(1)Q1帶正電，Q2帶負電。      

24、(2)Q1和Q2的比值為6427。【解析】(1) C處電場是點電荷Q1、Q2產(chǎn)生的電場的疊加，根據(jù)點電荷電場特點及電場疊加原理作圖判斷即可。(2)根據(jù)點電荷場強公式和平行四邊形定則結(jié)合解答。15.【答案】解：(1)小球帶正電，由平衡條件，則有：tan=qEmg   代入數(shù)據(jù)解得：q=5×104C   (2)小球從P到A點，由動能定理：qELsinmg(LLcos)=12mv20 代入數(shù)據(jù)解得：v=2m/s【解析】本題考查了電場強度平衡條件、功的計算。根據(jù)電場力及電場線的方向來確定電荷的電性，同時還考查電場力做功與沿著電場力方向的位移有關(guān)。(1)帶電小球有電場力、細線的拉力與重力處于平衡狀態(tài)，根據(jù)圖示位置可確定電場力的方向，則由電場線的方向可得出帶電小球的電性，及電量大??；(2)電場力做功等于電場力與沿電場力方向的位移乘積。16.【答案】解：(1)由圖可得A點電場強度的大小為：EA=Fq=40.1=40N/C因A點的試探電荷帶正電，而受力指向x軸的正方向，故A點場強的方向沿x軸的正方向。由圖可得B點電場強度的大小為：E