電場 電場強(qiáng)度 同步練（含解析）高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修三冊

第=page11頁，共=sectionpages11頁9.3電場電場強(qiáng)度同步練本試卷共4頁，15小題，滿分100分，考試用時75分鐘。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列關(guān)于電場強(qiáng)度的說法中，正確的是()A.公式E=Fq只適用于真空中點電荷產(chǎn)生的電場

B.由公式E=Fq可知，電場中某點的電場強(qiáng)度E與試探電荷在電場中該點所受的靜電力成正比

C.在公式F=kQ1Q2r2中，kQ2r2是點電荷Q2產(chǎn)生的電場在點電荷Q12.如圖所示，PQ為某電場中的一條電場線，下列說法正確的是()

A.該電場一定是勻強(qiáng)電場

B.該電場一定是點電荷產(chǎn)生的電場

C.P點的電場強(qiáng)度一定比Q點的大

D.正電荷在P點受到的電場力方向沿著電場線方向3.如圖所示為等量異種點電荷的電場線，a、b、c、d分別為點電荷連線和點電荷連線的中垂線上的點，則（）

A.b點處的電場強(qiáng)度最大

B.d點處的電場強(qiáng)度最大

C.a、b、c、d點處的電場強(qiáng)度方向相同

D.a、b、c、d點處的電場強(qiáng)度方向不同4.電荷量為+Q的點電荷和接地金屬板MN附近的電場線分布如圖所示，點電荷與金屬板相距為2d，圖中P點到金屬板和點電荷間的距離均為d.已知P點的電場強(qiáng)度為E0，則金屬板上感應(yīng)電荷在P點處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度E的大小為()A.E=0 B.E=kQC.E=ED.E=5.如圖所示，M、N為兩個等量同種電荷，在其連線的中垂線上的P點放一靜止的點電荷q（負(fù)電荷），不計重力，下列說法中一定正確的是()A.點電荷在從P到O的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大

B.點電荷在從P到O的過程中，加速度越來越小，速度越來越大

C.點電荷運動在O點時加速度為零，速度達(dá)最大值

D.點電荷越過O點后，速度越來越小，加速度越來越大，直到點電荷速度為零6.如圖所示，A、B、C三點的連線構(gòu)成一個等腰直角三角形，∠A是直角。在B點放置一個電荷量為+Q的點電荷，測得A點的電場強(qiáng)度大小為E。若保留B點的電荷，在C點放置一個電荷量為?Q的點電荷，則A點的電場強(qiáng)度大小等于()A.0 B.E C.2D.2E7.如圖所示，A、B、C、D是正方形的四個頂點，在A點和C點放有電荷量都為q的正電荷，在B點放了某個未知電荷q′后，D點的電場強(qiáng)度恰好等于0，則放在B點的電荷電性和電荷量分別是()A.正電荷，2q B.負(fù)電荷，2q C.正電荷，2D.負(fù)電荷，2二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，三根均勻帶電的等長絕緣棒組成等邊三角形ABC，在三角形的正中心P放置電荷量為?q（q>0）的試探電荷，所受電場力大小為F1，方向由P指向A。將BC棒取走，試探電荷所受電場力大小變?yōu)镕2，方向由A指向P。設(shè)AB棒在P處激發(fā)的電場強(qiáng)度大小為E1，BC棒在P處激發(fā)的電場強(qiáng)度大小為EA.AB棒帶正電，所帶電荷量絕對值大于BC棒

B.AB棒帶負(fù)電，所帶電荷量絕對值小于BC棒

C.E1=F1qE29.如圖所示，真空中電荷量為+q的點電荷與均勻帶電量為?Q的薄板相距R，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心O，該垂線上有abcd四點，且滿足ab=bO=Oc=cd=R.若a點的電場強(qiáng)度為0，靜電力常量為k，下列說法中正確的是（）A.帶電薄板產(chǎn)生的電場在d點的電場強(qiáng)度的大小為kQ4R2

B.d點的電場強(qiáng)度的大小為10kq9R2

C.d點的電場強(qiáng)度的大小為8k10.已知均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。如圖所示，一個均勻帶正電的金屬球殼的球心位于x軸上的O點，球殼與x軸相交于A、B兩點，球殼半徑為r，帶電量為Q?，F(xiàn)將球殼A處開有半徑遠(yuǎn)小于球半徑的小孔，減少的電荷量為q，不影響球殼上電荷的分布。已知球殼外側(cè)兩點C、D到A、B兩點的距離均為r，則此時（）A.O點的電場強(qiáng)度大小為零 B.C點的電場強(qiáng)度大小為k(Q?4q)4r2

C.C點的電場強(qiáng)度大小為D.D點的電場強(qiáng)度大小為k(9Q?4q)三、填空題：本題共2小題，每空3分，共12分。11.如圖所示，帶電荷量為+q的點電荷與均勻帶電薄板相距為2d，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。若圖中a點處的電場強(qiáng)度為零，則在圖中b點處的電場強(qiáng)度大小為________，方向________。（靜電力常量為k）

12.如圖所示，有一塊無限大的原來不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個帶電量為+Q的點電荷放置于板右側(cè)的A點，并使金屬板接地．已知A點離金屬板MN的距離為d，C點在A點和板MN之間，AC⊥MN，且AC長恰為d2.金屬平板與電量為+Q的點電荷之間的空間電場分布可類比______（選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”）之間的電場分布；在C點處的電場強(qiáng)度EC=______．四、計算題：本題共3小題，13題12分，14題14分，15題16分，共42分。13.一檢驗電荷q=+4×10?9C，在電場中P點受到的電場力(1)P點的場強(qiáng)大小；(2)將檢驗電荷移走后，P點的場強(qiáng)大??；(3)放一電荷量為q′=1.2×10?6C的電荷在P

14.如圖所示，一帶電量為q的小球用絕緣繩懸掛，勻強(qiáng)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θ=30°。求：

(1)帶點小球的電性是（正或負(fù)(2)求出小球受到的電場力F的大小。(3)求電場強(qiáng)度E。

15.如圖所示，一質(zhì)量m=2.0×10?2kg、電荷量絕對值q=1.0×10?6C的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場足夠大，靜止時懸線與豎直方向夾角θ=37°。若小球的電荷量始終保持不變，重力加速度g=10?m/(1)求電場強(qiáng)度的大小E。(2)若在某時刻將細(xì)線突然剪斷，求經(jīng)過1s時小球的速度大小v及方向。

答案解析【答案】1.C 2.D 3.C 4.C 5.C 6.C 7.D8.BD 9.CD 10.BD 11.10kq9d2；從a12.等量異種電荷；40kQ913.解：(1)E=F(2)場強(qiáng)是描述電場的物理量，跟檢驗電荷無關(guān)，所以P點場強(qiáng)仍是1.5×102(3)F′=q′E=1.2×10?6×1.5×10214.解：(1)小球處于勻強(qiáng)電場，在電場力qE、拉力FT與重力mg作用下處于平衡狀態(tài)，如圖，電場力方向應(yīng)水平向右，與電場強(qiáng)度方向相同，所以小球帶正電．

(2)結(jié)合受力示意圖，根據(jù)平衡條件得：

小球受到的電場力F=qE=mgtan30°=33G.

(3)由F=qE15.解：(1)對小球受力分析，受到向下的重力、沿繩子方向的拉力和水平向左的電場力。

由于小球靜止，所以由平衡條件可得：qE=mgtanθ，

代入數(shù)據(jù)解之得：E=1.5×105N/C；

(2)剪斷細(xì)線后，小球只受重力和電場力，所以兩力的合力沿著繩的方向，小球做初速度為零的勻加速直線運動。

此時小球受到的合力F=mgcosθ=1.25mg，

由牛頓第二定律可得：a=Fm=1.25g=12.5m/s【解析】1.【分析】

關(guān)于場強(qiáng)的兩個公式，要從公式適用的條件、各個量的準(zhǔn)確含義等方面加深理解，注意理解看成點電荷的條件。公式E=Fq是電場強(qiáng)度的定義式，E由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，該式適用任何電場；公式E=kQ【解答】

A、公式E=Fq是電場強(qiáng)度的比值定義式，任何情況下都可以使用，故A錯誤；

B、公式E=Fq是電場強(qiáng)度的比值定義式，電場強(qiáng)度是由電場本身決定的，其大小與F、q無關(guān)，故B錯誤；

C、在庫侖定律公式F=kQ1Q2r2中，將Q?2看成場源電荷時，kQ2r2是點電荷Q?2產(chǎn)生的電場在點電荷2.【分析】

根據(jù)電場線的疏密比較場強(qiáng)的大小，而一條電場線不能反映電場線的疏密，各種可能的情況都有．根據(jù)電場線的方向分析正電荷所受的電場力方向．

解決本題的關(guān)鍵時要知道電場線的特點，知道電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小，電場線的切線方向表示電場強(qiáng)度方向．

【解答】

ABC.由于電場線的疏密表示場強(qiáng)的相對大小，而一條電場線不能反映出電場線的疏密，所以不能確定A、B兩點的場強(qiáng)大小，因此A、B兩點的場強(qiáng)有可能相等，也可能不等，則該電場不一定是勻強(qiáng)電場，也不一定是點電荷產(chǎn)生的電場，故ABC錯誤；

D.電場線的切線方向表示電場強(qiáng)度方向，而正電荷所受的電場力方向與電場強(qiáng)度方向相同，所以正電荷在P點受到的電場力方向沿著電場線方向，故D正確。

故選：D。3.AB、電場線越密，場強(qiáng)越大，根據(jù)電場線的疏密可知a、b、c、d四點中，a處的電場強(qiáng)度最大，故AB錯誤；

CD、電場線上某點的場強(qiáng)方向，沿該點的切線方向，所以a、b、c、d四點處的電場強(qiáng)度方向相同，均為水平向右，故C正確，D錯誤。

故選C。4.【分析】

P點的電場強(qiáng)度由點電荷的電場強(qiáng)度與金屬板上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度疊加而成，結(jié)合點電荷電場強(qiáng)度及場強(qiáng)疊加求解即可。

本題考查電場的疊加，知道電場強(qiáng)度是矢量是求解的關(guān)鍵。

【解答】

電荷量為+Q的點電荷在P點產(chǎn)生的場強(qiáng)為E=kQd2，方向向右；

金屬板上感應(yīng)電荷為負(fù)電荷，在P點處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向也向右，大小設(shè)為E，根據(jù)電場的疊加知E=E05.【分析】

M、N為兩個等量的正點電荷，其連線中垂線上電場強(qiáng)度方向O→P，負(fù)點電荷q從P點到O點運動的過程中，電場力方向P→O，速度越來越大．但電場線的疏密情況不確定，電場強(qiáng)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(fù)電荷q做減速運動，點電荷運動到O點時加速度為零，速度達(dá)最大值，加速度變化情況同樣不確定．

本題考查對等量同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進(jìn)行分析求解，注意從O點向上或向下的過程，電場強(qiáng)度都是先增大后減?。?/p>

【解答】

AB.點電荷在從P到O的過程中，所受的電場力方向豎直向下，做加速運動，所以速度越來越大，因為從O向上到無窮遠(yuǎn)，電場強(qiáng)度先增大后減小，P到O的過程中，電場強(qiáng)度大小變化不能確定，所以電場力大小無法確定，加速度大小不能確定，故AB錯誤；

C.點電荷運動到O點時，所受的電場力為零，加速度為零，然后向下做減速運動，所以O(shè)點的速度達(dá)到最大值，故C正確；

D.越過O點后，負(fù)電荷q做減速運動，速度越來越小，同理加速度的大小無法確定，故D錯誤。6.【分析】

在A、B分別放等量異種電荷，根據(jù)電場的疊加原理求A點的電場強(qiáng)度大小。

【解答】

B點處點電荷+Q在A點的電場強(qiáng)度大小為E，方向沿BA的延長線方向，

由E=kQr2知，C點處點電荷?Q在A點的電場強(qiáng)度大小也為E，方向由A→C，

兩個電場強(qiáng)度的夾角為90°，根據(jù)平行四邊形定則得知A點的合電場強(qiáng)度大小等于E′=7.解：設(shè)正方形邊長l，A、C點的電荷在D點的場強(qiáng)均為：E=kql2

則A、C點的電荷在D點的合場強(qiáng)為：E′=Ecos45°=2kql2

因為D點的電場強(qiáng)度恰好等于零，則B點的點電荷在D點的場強(qiáng)與A、C點的電荷在D點的合場強(qiáng)等大反向，因此B點的點電荷帶負(fù)電，

且B點的點電荷在D的電場強(qiáng)度大小是：E′=kQ8.【分析】

根據(jù)BC棒取走前后試探電荷的受力大小和反向聯(lián)系磁場的疊加知識可得結(jié)果；本題還需注意每個棒都看做是放在棒中點的點電荷處理比較容易理解。

【解答】

?q(q>0)的試探電荷，所受電場力大小為F1，方向由P指向A時，說明P點場強(qiáng)由A指向P，三個棒的合場強(qiáng)大小E3=F1q;

將BC棒取走，試探電荷所受電場力大小變?yōu)镕2，方向由A指向P，說明P點場強(qiáng)由P指向A，說明BC棒在P處激發(fā)的電場強(qiáng)度方向由A指向P，帶負(fù)電；同時說明AB棒和AC棒在P處激發(fā)的電場強(qiáng)度等大夾角為120°且合場強(qiáng)由P指向A，E1′=F2q；

由上分析可知AB棒和AC棒帶負(fù)電，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度合成的角度可知9.【分析】

本題以點電荷及帶電金屬板為背景，考查電場的疊加，旨在考查學(xué)生的科學(xué)思維。

點電荷的場強(qiáng)公式E=kqr2，場強(qiáng)是矢量，其疊加遵循矢量合成法則。

【解答】

因a點的電場強(qiáng)度為零，根據(jù)對稱性，薄板在a、d兩點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等、方向相反，且Eqa=EQa=kqR2，薄板在d點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小EQd=kqR2，方向向左，10.【分析】

本題主要考查點電荷的場強(qiáng)表達(dá)式及電場的疊加，熟悉點電荷的電場及電場的疊加、知道電場為矢量，是解題的關(guān)鍵，難度一般。

【解答】A.均勻帶電的球殼，由于電荷的對稱性，故其在球心O處產(chǎn)生的電場相互抵消，合矢量為0，當(dāng)開孔后，由于電荷不再對稱，故此時O點的電場強(qiáng)度大小不再為零，故A錯誤；

BC.開孔前，帶電球殼在C點產(chǎn)生的場強(qiáng)由點電荷的場強(qiáng)表達(dá)式可得：E1=kQ2r2，減少的電荷在C點產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為：E2=kqr2，由于二者方向相同，故由電場的疊加可得C點的電場強(qiáng)度為：E=k(Q?4q)4r2，故B正確，C錯誤；

D.同理開孔前帶電球殼在11.【分析】

熟記點電荷的場強(qiáng)公式，理解合場強(qiáng)為零的含義，掌握帶點薄板產(chǎn)生場強(qiáng)的特點。

求解本題的關(guān)鍵是明確點電荷場強(qiáng)的公式及合場強(qiáng)為零的含義，及帶電薄板產(chǎn)生場強(qiáng)的特點。

【解答】

在a點由于電場強(qiáng)度為0，而帶電荷量為+q的點電荷在a點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為kqd2，方向向左，故薄板在a點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小也為kqd2，方向向右，根據(jù)對稱性可知薄板在b點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小也為kqd2，方向向左，而帶電荷量為+q的點電荷在b點產(chǎn)地的電場強(qiáng)度大小為kq3d2=kq9d212.解：金屬平板上感應(yīng)出的電荷理解為在A點與板對稱的另一點B點存在一個電荷?Q，所以金屬板與電量為+Q的點電荷之間的空間電場分布可類比等量異種電荷之間的電場分布．

根據(jù)場強(qiáng)的疊加，E=E1+E2=kQ?(d2)2+kQ?(3d2)2=40kQ13.解：(1)E=F(2)場強(qiáng)是描述電場的物理量，跟檢驗電荷無關(guān)，所以P點場強(qiáng)仍是1.5×102(3)F′=q′E=1.2×10?6×1.5×10214.(1)