2025年《滬科版2020上海高二物理必修第三冊》9.3 電場力 電場強度 第2課時 電場強度 （作業(yè)）（解析版）

第頁新版滬科版2020上海高二物理必修第三冊《9.3電場力電場強度》《第2課時電場強度》針對訓練針對考點基礎練考點一電場強度1．（2021浙江諸暨高級中學高一月考）下列說法正確的是（）A．電場是為了研究問題的方便而設想的一種物質(zhì)，實際上不存在B．電荷所受的靜電力越大，該點的電場強度一定越大C．以點電荷為球心，r為半徑的球面上各點的場強都相同D．在電場中某點放入試探電荷q，受靜電力F，該點的場強為E＝eq\f(F,q)，取走q后，該點的場強不變【答案】D【解析】電場是存在于電荷周圍能傳遞電荷與電荷之間相互作用的媒介，是不同于實物的另一種物質(zhì)存在的方式，故A錯誤；電場中的場強取決于電場本身，電場強度只由場源電荷電荷量和位置決定，與電荷受到的靜電力的大小無關，故B錯誤；以點電荷為球心的球面各點的電場強度大小相等，方向不同，故電場強度不同，故C錯誤；電場強度是由產(chǎn)生電場的源電荷決定的，將電場中某點的試探電荷取走后，不會影響該點的電場強度，故D正確。2．（2021·江蘇省泰州中學高一期中）電場中有一點P，下列說法正確的是（）A．P點的場強越大，則同一電荷在P點受到的靜電力越大B．若P點沒有試探電荷，則P點場強為零C．若放在P點的試探電荷的電荷量減半，則P點的場強減半D．P點的場強方向就是試探電荷在該點所受靜電力的方向【答案】A【解析】據(jù)F＝Eq知，P點的場強越大，則同一電荷在P點所受的靜電力越大，A正確；電場強度取決于電場本身，與有無試探電荷無關，所以在P點的試探電荷的電荷量減半或無試探電荷，P點的場強不變，B、C錯誤；據(jù)場強方向的規(guī)定，正電荷所受靜電力的方向與場強方向相同，所以P點的場強方向為正電荷在該點所受靜電力的方向，故D錯誤。3．一個帶電荷量為q的試探電荷在電場中某點受到的靜電力為F，這一點的電場強度為E，在下圖中能正確反映q、E、F三者關系的是（）【答案】D【解析】電場中某點的電場強度由電場本身的性質(zhì)決定，與放入該點的試探電荷及其所受靜電力無關，A、B錯誤；試探電荷在該點受到的靜電力F＝Eq，F(xiàn)正比于q，C錯誤，D正確?？键c二點電荷的電場電場強度的疊加4．在真空中有一點電荷形成的電場，離該點電荷距離為r0的一點，引入一電荷量為q的試探電荷，所受靜電力為F，則離該點電荷為r處的電場強度大小為（）A．eq\f(F,q)B．eq\f(Fr\o\al(02),qr2)C．eq\f(Fr0,qr)D．eq\f(F,q)eq\r(\f(r0,r))【答案】B【解析】根據(jù)點電荷電場強度公式E＝eq\f(kQ,r2)可得：真空中同一點電荷產(chǎn)生的電場強度大小與距離r的平方成反比，則eq\f(E,E0)＝eq\f(r\o\al(02),r2)，又E0＝eq\f(F,q)，所以E＝eq\f(Fr\o\al(02),qr2)，故選B。5．（2021·山西大學附屬中學高二上月考）如圖1所示，圖甲中A、B是一條電場線，圖乙是放在電場線上a、b處的試探電荷的電荷量與所受的靜電力大小的關系圖像，由此可判斷（）圖1A．電場方向一定由A指向BB．若場源電荷為正電荷，位置在A側C．若場源電荷為負電荷，位置在B側D．若場源電荷為正電荷，位置在B側【答案】B【解析】由電場強度的定義式E＝eq\f(F,q)得知，F(xiàn)－q圖像的斜率表示電場強度，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，若該電場是由點電荷產(chǎn)生的，說明a距離場源電荷較近，即場源電荷位置在A側，由于試探電荷的電性未知，電場線的方向不能確定，故場源電荷可能是正電荷，也可能是負電荷，故A、C、D錯誤，B正確。6.（2021·上海金華高一期中）如圖2所示，A、B、C三點的連線構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點的電場強度大小為E.若保留B點的電荷，再在C點放置一個電荷量為－Q的點電荷，則A點的電場強度大小等于（）圖2A．0B．EC．eq\r(2)ED．2E【答案】C【解析】電荷量為＋Q的點電荷在A點產(chǎn)生的場強大小為E，沿BA方向，電荷量為－Q的點電荷在A點產(chǎn)生的場強大小也為E，沿AC方向，根據(jù)場強的疊加可知E合＝eq\r(E2＋E2)＝eq\r(2)E，故C正確。7．（2021·山東濟南市高一期中）如圖3所示，Q是真空中固定的點電荷，a、b、c是以Q所在位置為圓心，半徑分別為r或2r球面上的三點，電荷量為－q的試探電荷在a點受到的庫侖力方向指向Q，則（）圖3A．Q帶負電B．b、c兩點電場強度相同C．a(chǎn)、b兩點的電場強度大小之比為4∶1D．將a處試探電荷電荷量變?yōu)椋?q，該處電場強度變?yōu)樵瓉韮杀丁敬鸢浮緾【解析】電荷量為－q的試探電荷在a點受到的庫侖力方向指向Q，電場強度方向背離Q，則Q帶正電，A錯誤；根據(jù)公式E＝keq\f(Q,r2)知，b、c兩點電場強度大小相同，但方向不同，B錯誤；根據(jù)公式E＝keq\f(Q,r2)，可知，eq\f(Ea,Eb)＝eq\f(r\o\al(b2),r\o\al(a2))＝eq\f(4,1)，C正確；場強由電場本身決定，與試探電荷無關，所以a處的試探電荷電荷量變?yōu)椋?q，該處場強不變，D錯誤。8．如圖4所示，真空中a、b、c、d四點共線且等距．先在a點固定一點電荷＋Q，測得b點場強大小為E.若再將另一等量異種點電荷－Q放在d點，則（）圖4A．b點場強大小為eq\f(3,4)E B．c點場強大小為eq\f(5,4)EC．b點場強方向向左 D．c點場強方向向左【答案】B【解析】設ab＝bc＝cd＝L，＋Q在b點產(chǎn)生的場強大小為E，方向水平向右，由點電荷的場強公式得：E＝keq\f(Q,L2)，－Q在b點產(chǎn)生的場強大小為E1＝keq\f(Q,2L2)＝eq\f(1,4)E，方向水平向右，所以b點的場強大小為Eb＝E＋eq\f(1,4)E＝eq\f(5,4)E，方向水平向右，故A、C錯誤；根據(jù)對稱性可知，c點與b點的場強大小相等，為eq\f(5,4)E，方向水平向右，故B正確，D錯誤。能力綜合練9．在x軸上有兩個點電荷，一個帶正電Q1，一個帶負電Q2，且Q1＝2Q2，用E1和E2分別表示兩個點電荷所產(chǎn)生的電場強度的大小，則在x軸上（）A．E1＝E2的點只有一處，該點合電場強度為零B．E1＝E2的點共有兩處，一處合電場強度為零，另一處合電場強度大小為2E2C．E1＝E2的點共有三處，其中兩處合電場強度為零，另一處合電場強度大小為2E2D．E1＝E2的點共有三處，其中一處合電場強度為零，另兩處合電場強度大小為2E2【答案】B【解析】點電荷產(chǎn)生的電場強度的大小E＝eq\f(kQ,r2)，則正點電荷產(chǎn)生的電場強度大小E1＝eq\f(kQ1,r\o\al(12))，負點電荷產(chǎn)生的電場強度大小E2＝eq\f(kQ2,r\o\al(22))＝keq\f(Q1,2r\o\al(22))。要使E1＝E2，則有r1＝eq\r(2)r2，且該點位于過兩個點電荷的直線上，而滿足此關系的點有兩處：一處是兩點電荷的連線間，另一處是負電荷外側。由于兩電荷是異種電荷，所以在兩者連線間一處，合電場強度大小為2E1或2E2，而在負電荷外側的一處，合電場強度為零，故B正確，A、C、D錯誤。10．（2021·安徽省宣城市第二中學高二期末）如圖5，真空中有三個電荷量相等的點電荷A、B、C，它們固定在等邊三角形的三個頂點上，A、B帶正電，C帶負電，三角形的中心O處的電場強度大小為E.當把點電荷C移至AB連線的中點D時，中心O處的電場強度大小為（）圖5A．eq\f(E,3)B．eq\f(E,2)C．eq\f(2E,3)D．eq\f(3E,2)【答案】D【解析】設等邊三角形的邊長為L，由題意可知E＝2keq\f(q,\f(2,3)Lsin60°2)＝2keq\f(3q,L2)＝eq\f(6kq,L2)，當把點電荷C移至AB連線的中點D時，中心O處的電場強度E′＝keq\f(q,\f(1,3)Lsin60°2)－keq\f(q,\f(2,3)Lsin60°2)＝eq\f(12kq,L2)－eq\f(3kq,L2)＝eq\f(9kq,L2)＝eq\f(3,2)E，故選D。11．如圖6所示，直角坐標系xOy中，M、N兩點位于x軸上，G、H兩點坐標如圖所示．M、N兩點各固定一負點電荷，一電荷量為Q的正點電荷置于O點時，G點處的電場強度恰好為零．靜電力常量用k表示．若將該正點電荷移到G點，則H點處場強的大小和方向分別為（）圖6A．eq\f(3kQ,4a2)，沿y軸正方向 B．eq\f(3kQ,4a2)，沿y軸負方向C．eq\f(5kQ,4a2)，沿y軸正方向 D．eq\f(5kQ,4a2)，沿y軸負方向【答案】B【解析】正點電荷在O點時，G點場強為零，即兩負點電荷在G點的合場強大小為E1＝eq\f(kQ,a2)，方向沿y軸正方向．由對稱性知，兩負點電荷在H點處的合場強大小為E2＝E1＝eq\f(kQ,a2)，方向沿y軸負方向。當把正點電荷放在G點時，正點電荷在H處產(chǎn)生的場強大小為E3＝eq\f(kQ,4a2)，方向沿y軸正方向。所以H點處場強的大小E＝E2－E3＝eq\f(3kQ,4a2)，方向沿y軸負方向，選項B正確。12．（2021·吳江汾湖高級中學高一月考）如圖7，真空中xOy平面直角坐標系上的A、B、C三點構成等邊三角形，邊長L＝2.0m。若將電荷量均為q＝＋2.0×10－6C的兩點電荷分別固定在A、B點，已知靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2。求：圖7（1）兩點電荷間的庫侖力大?。唬?）C點的電場強度的大小和方向?！敬鸢浮浚?）9.0×10－3N（2）7.8×103N/C方向沿y軸正方向【解析】（1）根據(jù)庫侖定律，A、B兩點處的點電荷間的庫侖力大小為F＝keq\f(q2,L2)代入數(shù)據(jù)得F＝9.0×10－3N（2）A、B兩點處的點電荷在C點產(chǎn)生的場強大小相等，均為E1＝keq\f(q,L2)A、B兩點處的點電荷形成的電場在C點的合場強大小為E＝2E1cos30°代入數(shù)據(jù)得E＝eq\f(9\r(3),2)×103N/C≈7.8×103N/C方向沿y軸正方向。13．（2021·蘇州大學附屬中學高一期中）如圖8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點的電場強度恰好等于0，則放在B點的電荷電性和電荷量分別是（）圖8A．正，2q B．負，2qC．正，2eq\r(2)q D．負，2eq\r(2)q【答案】D【解