人教版高中物理选修13电场强度同步课时练习

1、3电场强度记一记分层设计 助学助记 认知更深蒯电场强度知识体系国强大小相等.方向相同合匀强电场由描定义to /.电场如荷作用£=7 强度场雪的叠加层寓电精一屋上里平行四边形定则%、*位*匕法刑与正电荷受力方向相同3个概念2个公式1个方法1个原理电场、电场强度、电场线FkQE=一, E = 7qr2比值定义式电场强度叠加原理辨一辨1 .试探电荷不产生电场.（X ）2 .电场强度的方向与试探电荷所受电场力的方向可能相同， 可能相反.（，）3 .以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同.（x ）4 .公式£=。与£=竭中q与Q含义不同. "）5 .在相邻的两

2、条电场线之间没画电场线的地方有电场.（，）6 .点电荷都可以作为试探电荷.（X）7,由E=，知，电场中某点的电场强度 E与F成正比，与q q成反比.（X）想一想1.由E=q知，E与F成正比，与q成反比.这种说法对吗？ 提示：不对.因电场中某点的场强是由电场本身性质 场源电荷、考查点的位置及周围介质情况决定的，与引入的试探电荷q无关.2 .点电荷和试探电荷有何区别？提示：点电荷是忽略了带电体形状和大小的理想化模型，具 电荷量可大可小，而试探电荷只能是电荷量很小的点电荷，这样 引入的试探电荷才不会影响引入点原来的电场.3 .电场线就是电荷运动的轨迹.这种说法对吗？提示：不对.电场线的方向就是电场强

3、度的方向 一一正电荷 受电场力的方向.与电荷的运动轨迹无任何确定关系.只有在与 强电场中由静止释放的带电体在只受电场力的作用下才沿电场线 运动.思考感悟：练一练1. 2019浦东新区普通高中学业水平考试如图，在电荷量为Q 的点电荷电场中，电荷量为q的负检验电荷受到的电场力大小为F,方向向右.则检测电荷所处位置的电场强度（）O QgA.大小为F/q,方向向右 B.大小为F/q,方向向左C.大小为F/Q,方向向右 D.大小为F/Q,方向向左答案：B2. 2019北京市普通高中学业水平考试可以用试探电荷在电 场中的受力情况来研究电场的强弱.若将试探电荷放在静电场中 的某一点，试探电荷的电荷量q不同，

4、其所受的电场力F也不同.图 中正确反映F和q关系的图象是（）答案：A3. 2019北京一中文一第二学期期中考试某电场的电场线如 图所示，电场中的 A、B两点的场强大小分别为 Ea和Eb,由图可 知（）A. Ea<EbB. Ea=EbC. Ea>EbD.无法比较 Ea和Eb的大小答案：A4. 2019广东省普通高中学业水平考试如图所示为某电场中 的一条电场线的直线部分，M、N为这条电场线上的两点，则（）A .该电场一定是匀强电场B.该电场一定是单个点电荷产生的电场C. M、N两点的电场强度方向一定相同D. M、N两点的电场强度大小一定相同答案：C二测恒E点自测隔更精准要点一对电场强度

5、的理解1 .电场中有一点P,下列说法正确的是（）A.若放在P点的电荷量减半，则 P点的场强减半8 .若P点没有检验电荷，则P点场强为零C. P点的场强越大，则同一电荷在 P点受到的电场力越大D. P点的场强方向为放在该点盼电荷的受力方向解析：电场中确定点的场强是确定的，与放不放试探电荷、 放的试探电荷的电荷量均无关，故A、B两项错误.场强方向与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反，故 D项错误.由 F = qE知，对P点E是确定的，引入的电荷 q所受电场力Fq, 故C项正确.答案：C2.(多选)关于静电力和电场强度，下列说法正确的是 ()A.电场强度的方向总是跟静电力的方向一致B.电场强度

6、的大小总是跟静电力的大小成正比C.正电荷受到的静电力的方向跟电场强度的方向一致D.同一个点电荷在某点受到的静电力越大，该点的电场强度就越大解析：电场中某点电场强度的方向是一定的，而电荷在电场 中所受的静电力的方向却与电荷的性质有关系，只有正电荷受到 的静电力的方向才与电场强度的方向相同，故A项错误，C项正确；电场强度的大小与电场中的位置有关，对于同一位置，只有 在电荷量一定时电荷受到的静电力越大，才能说明该点的场强越 大，故B项错误，D项正确.答案：CD3.0 M N真空中O点放一个点电荷 Q=+1.0X10-9 C,直线MN通过 O点，OM的距离r=30 cm, M点放一个点电荷 q = 1

7、.0X10 10 C,如图2所示.求：(1)q在M点受到的作用力；(2)M点的场强；(3)拿走q后M点的场强；(4)M、N两点的场强哪点大.解析：(1)根据库仑定律，得Qq 9.0X 109x 1.0X 10-9x 1.0X 10-10oFm = k-rr=03 N = 1.0 10 8N.因为Q为正电，q为负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q.-Me Fm 1.0X10-8 八八口、心,口(2)M点的场强Em = k, z10 N/C = 100 N/C,其万向沿 q 1.0 x 10OM连线背离Q,因为它的方向跟正电荷受电场力的方向相同.(3)场强是反映电场的力的性质的物理量，它

8、是由形成电场的 电荷Q及场中位置决定的，与试探电荷q是否存在无关.故 M点的场强仍为100 N/C,方向沿OM连线背离Q.(4)由Ej：知M点场强大.答案：(1)1.0X 10-8 N,方向沿MO指向Q(2)100 N/C,方向沿OM连线背离Q(3)100 N/C,方向沿OM连线背离Q(4)M点场强大要点二 点电荷的电场和电场强度的叠加 4. ab方-Q /、f .1真空中O点放一个点电荷如图所示，在光滑绝缘水平面上， 三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点 上；a、b带正电，电荷量均为q, c带负电.整个系统置于方向水 平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于

9、静止状态，则匀强电场场强的大小为()_A.；3kq3l23kq2_3kql2 D. l2C.2解析:+邑，带电小球a、b在c球位置处产生的场强大小均为 Ea=Eb=中, 方向如图所示，根据平行四边形定则，其合场强大小为Eab =2kqi cos30电场Eab应与外加的匀强电场 E等大反向，即E =聿q, B项正确.答案：B5 .如图所示，一半径为 R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q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相同的距离均为 R,在a点处有一电荷量为 q(q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零，则d点处场强的大 小为(k为静电力常量)()

10、A.煨 B. kC.9Q + qD. k 9r2解析：b点处的场强为零，说明 q与Q在b点处产生的场强大小相等、方向相反，即kjq2=Eb.由于d点和b点相对于圆盘是对称的，因此Q在d点产生的场强Ed=kR2.d点处的合电场强度 E合 =k 3R答案：B6 .如图所示，真空中，带电荷量分别为+ Q和一Q的点电荷A、B相距r,则：(1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大？方向如何？(2)两点电荷连线的中点 O的场强为多大？(3)在两点电荷连线的中垂线上， 距A、B两点都为r的O'点 的场强如何？解析：分别求+ Q和-Q在某点的场强大小和方向，然后根 据电场强度的叠加原理，求出该点的

11、合场强.d百“ ¥00 品-Q甲如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同,均由A-B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度大小Ea=Eb=号匚224kQ=2.r2(2)0点的场强为Eo= Ea+ Eb= J,方向由AB.如图乙所示,Ea' =Eb'=管，由矢量图所形成的等边三角形可知，O'点的场强Eo' =Ea' =Eb' =等,方向平行于 AB 向右.答案：(1)华，方向由A-B 管，方向由A-B(2)8kQ,方向由 AB(3)%,方向平行于A、B向右要点三电场线的理解和应用7 .某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是(

12、)A. c点的电场强度大于b点的电场强度8 .若将一试探电荷+ q由a点静止释放，它将沿电场线运动 到6点C. b点的电场强度大于d点的电场强度D. a点和b点的电场强度的方向相同解析：电场线的疏密程度表示场强的大小，电场线的切线方 向表示场强方向.所以 A、D两项错误，C项正确.只有在以场强电场中由静止放的试探电荷才会沿电场线运动，故B项错误.答案：C8.如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法 中正确的是（）A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q在A点处受到的电场力比在 B点处受到的电场 力大C.正电荷可以沿电场线由 B点运动到C点D.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在 B点

13、处的瞬时加速 度小（不计重力）解析：电场线密处场强大，同一电荷在电场线密处所受电场 力大，因此产生的加速度大.故 B项正确，D项错误.负的点电 荷周围的电场线是从无穷远向点电荷汇聚的直线，所以A项错误.正电荷受力方向沿电场线方向，而做曲线运动的条件是受力 方向和速度方向不在一条直线上，所以正电荷不可能沿弯曲的电 场线运动，故C项错误.答案：课时图评 难易适中用商更高效基础达标1.（多选）关于电场，下列说法正确的是（）A.电荷周围一定存在着电场B.电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉 而客观存在C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用D.

14、电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中 解析：电荷周围存在着电场，电场对电荷有力的作用，电荷 之间的相互作用是通过电场而产生的，A、C两项正确；电场是一种特殊的物质，在真空中、物体中都能存在，B项正确，D项错误.答案：ABC2 .（多选）2019福建厦门外国语学校期中考试下列关于电场 强度的说法，正确的是（）A.电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受 的电场力B.电场强度的方向总是跟试探电荷所受电场力的方向一致C.在点电荷Q附近的任意一点，如果没有把试探电J荷放进 去，则这一点的电场强度为零D.点电荷场强计算式是由库仑定律的表达式 F=w和电场 强度的定义式E = 推导出

15、来的,其中嘿是带电荷量q2的点电荷 产生的电场在带电荷量qi的点电荷处的场强大小，而 桂是带电荷 量qi的点电荷产生的电场在带电荷量 q2的点电荷处的场强大小 解析：根据公式e = E,可知电场中某点的电场强度在数值上 q等于单位电荷在该点所受的电场力，A项正确；电场强度的方向总是跟正电荷所受的电场力方向一致，B项错误；电场中某点的电场强度由电场本身决定，与是否放入试探电荷无关，C项错误；点电荷场强计算式是利用电场强度定义式E = F和库仑定律表达q式F = k即肉隹导出来的，其中 哦是带电荷量q2的点电荷产生的电 场在带电荷量qi的点电荷处的场强大小，而 露是带电荷量qi的 点电荷产生的电场

16、在带电荷量 q2的 点电荷处的场强大小，D项正 确.答案：AD3 .如图所示为在一电场中的 a、b、c、d四个点分别引入试 探电荷时，电荷所受的静电力F跟引入的试探电荷的电荷量之间的关系，下列说法正确的是（）A.该电场是匀强电场B.这四点的场强大小关系是 Ed>Eb>Ea>EcC.这四点的场强大小关系是 Eb>Ea>Ec>EdD.无法比较这四点场强的大小解析：对于电场中给定的位置，放入电荷量不同的试探电荷，它们受到的静电力不同，但是静电力F与试探电荷的电荷量q的比值：（即场强E）是不变的量，因为F=qE,所以F跟q的关系图 线是一条过原点的直线，该直线斜率的

17、绝对值表示场强的大小， 由此可得Ed>Eb>Ea>Ec,故B项正确，A、C、D三项错误.答案：B4 . 2019河南郑州一中期中考试如图所示，在竖直放置的光 滑半圆形绝缘细管的圆心 。处放一点电荷.现将质量为 m、电荷 量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力.若小球所带电荷量很 小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（）A.mgqB.2mgqC.3mgqD.4mgq解析:小球从A点到最低点的过程中，只有重力做功，电场1力不做功，由动能定理得 mgR= jmv2在最低点，由牛顿第二定律

18、得F mg= m!看.又F = qE,联立解得E = 3mg,所以C项正确.答案：C5 .如图所示的真空空间中，仅在正方体的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中 a、b两点电场强度相同的是（）解析：由正、负点电荷的电场强度特点及电场强度的矢量叠 加原理可知，只有 C项正确.答案：C6 .2019贵州铜仁市第一中学期中考试如图所示，AB和CD为 圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为+ q和一q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径.要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个电荷量为 Q的点电荷，则该点电荷（）A.可放在A点，Q = 2q B.可放在B点，Q

19、=-2qC.可放在C点，Q=-q D.可放在D点，Q=-q解析：根据电场叠加原理和点电荷的场强公式得，电荷量为+q的点电荷在圆心O处的场强与电荷量为一q的点电荷在圆心O 处的场强的合场强方向由 O点指向D点，大小为Ei=kqS;要使圆 心O处的电场强度为零，只要点电荷Q在圆心O处产生的场强方 向由O指向C,且大小也为岸即可，所以点电荷可放在 C点且Q =-q或放在D点且Q= q, C项正确.答案：C7 .法拉第提出了场的观点，弁用电场线形象地描述电场，以 下关于电场和电场线的说法正确的是 （）A.电场线是实际存在的，用来表示电场的强弱和方向8 .带电粒子在电场中受力的方向就是场强的方向C.在同

20、一个图里，电场线越密的地方电场强度越大，电场线 越稀疏的地方电场强度越小D.沿电场线方向，电场强度逐渐减小解析：电场线是人为假想的线，不是真实存在的，故 A项错 误；在电场中正电荷的受力方向与场强方向相同，负电荷的受力 方向与场强方向相反，故 B项错误；电场线的疏密表示电场的强 弱，在同一个图里，电场线越密的地方电场强度越大，电场线越 稀疏的地方电场强度越小，故 C项正确；沿电场线方向电场强度 不一定减小，故D项错误.答案：C8.（多选）如图所示，在等量负点电荷连线的中垂线上取 A、B、C、 D四点，B、D关于O点对称，关于这几点的场强大小关系，正确 的是（）A. Ea>Eb, Eb=

21、EdB. Ea<Eb, Eb<EdC.可能有 Ea<Eb<EcD.可能有 Ea=Ec<Eb解析：根据两个等量同种点电荷电场线分布的对称性可知，B、D两点处电场线疏密程度一样，则有 EB=ED,故B项错误.两 个等量同种点电荷连线的中垂线上场强的特点：O点场强为零，无穷远处场强也为零，从 O到无穷远处场强先增大后减小.由于 A、B、C、D四点具体位置不能确定，可能有Ea<Eb<Ec,也可能有Ea= Ec<Eb,故C、D两项正确，A项错误.答案：CD9 .如图所示，将电荷量分别为+ Q和一Q的两点电荷分别固 定在同一水平面上的 a、b两点处，c是线段

22、ab的中点，d是ac 的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放 在d、c、e点，它所受的电场力分别为 Fd、Fc、Fe,则下列说法 正确的是（）*QA.B.C.D.Fd、Fd、Fd、Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右Fc的方向水平向右，Fe的方向竖直向上Fe的方向水平向右，Fc=0Fc、Fe的大小都相等解析:等量异种点电荷的电场的分布特点如图所示，从图中可知，d、c、e三点的场强方向都向右，所以正电荷在这三点受到的电场力 的方向都向右，故 A项正确，B、C两项错误；从图中可看到 d 点的电场线最密，e点的电场线最疏，所以正电荷在三点受到的电 场力大小不相等，故 D项错误.答案

23、：A10 .带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距 不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，电 场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线，关于这种电 场，下列说法正确的是A.这种电场的电场线虽然是曲线， 但是电场线的分布却是左 右对称的，很有规律性，它们之间的电场，除边缘部分外，可以 看做匀强电场11 电场内部A点的电场强度小于 B点的电场强度C.电场内部A点的电场强度等于 B点的电场强度D.若将一正电荷从电场中的 A点由静止释放，它将沿着电场 线方向运动到负极板解析：由于题图中平行金属板形成的电 A的电场线不是等间 距的平行直线，所以不是匀强电场， A项错误；从电

24、场线分布看， A点的电场线比B点密，所以A点的电场强度大于 B点的电场强 度，B、C两项错误；A、B两点所在的电场线为一 A直线，电荷 受力方向沿着这条直线，所以将一正电荷从电场中的 A点由静止 释放，它将沿着电场线方向运动到负极板， D项正确.答案：D11 . A、B在某个点电荷电场中的一根电场线上，在 A点处放 一个静止的自由负电荷，它将沿电场线由静止向 B点运动，下列 判断正确的是（ ）A.电场线由B指向A,该电荷做加速运动，加速度越来越小B.电场线由B指向A,该电荷做加速运动，其加速度大小的 变化由题设条件不能确定C.电场线由A指向B,该电荷做匀加速运动D.电场线由B指向A,该电荷做加速运动，加速度越来越大解析：由题意可知，负电荷由静止开始从 A运动到B,负电 荷所受电场力方向为从 A指向B,场强方向与电场力方向相反， 即场强方向由B指向A,负电荷从静止开始运动，一定做加速运 动，由于电场线的分布情况未知，场强如何变化无法确定，电场 力和加速度如何变化也无法确定，故 B项正确，A、C、D三项错 误.答案：B12 .如图所示，棒AB上均匀分布着正电荷，它的中点正上方 有一点P,则P点的场强方向为（）A.垂直于AB向