2026年天津市北师大版高中物理必修第二册第8章电场强度同步练习

2026年天津市北师大版高中物理必修第二册第8章电场强度同步练习一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在真空中，一个点电荷Q产生电场，距离Q为r的P点电场强度大小为E。若在该电场中放入一个试探电荷q，则P点的电场强度大小将如何变化？A.变为E/qB.变为E•qC.保持不变仍为ED.变为E²/q解析：电场强度是描述电场性质的物理量，其大小由场源电荷Q和距离r决定，与试探电荷q无关。根据电场强度定义式E=kQ/r²，P点的电场强度仅由Q和r决定，放入试探电荷q不会改变E的数值。正确答案为C。2.两个等量异种点电荷+Q和-Q分别位于x轴上的A（-a，0）和B（a，0）位置，O为原点。在x轴上x>0的区域，电场强度方向如何变化？A.始终水平向右B.始终水平向左C.从A到B逐渐减小D.从A到B先增大后减小解析：在x>0区域，+Q产生的电场方向向左，-Q产生的电场方向向右。随着x增大，+Q的场强kQ/x²减小，-Q的场强kQ/(x+a)²减小，但左向场强变化率更大，因此总场强方向始终向左且逐渐减小。正确答案为B。3.一条电场线上的A、B两点相距为d，电场线方向由A指向B。若A点电场强度为E₁，B点电场强度为E₂（E₁>E₂），则A、B两点间的电势差U_AB如何？A.U_AB>0且U_AB=kE₁dB.U_AB<0且U_AB=kE₂dC.U_AB>0且U_AB=k(E₁+E₂)d/2D.U_AB<0且U_AB=k(E₁-E₂)d解析：电势差与电场强度的关系为U_AB=-∫₁²E•ds。沿电场线方向电势降低，因此U_AB<0。由于E在A、B间连续变化，可近似用平均值E_avg=(E₁+E₂)/2，则U_AB≈-kE_avg•d=-k(E₁+E₂)d/2。正确答案为D。4.在静电场中，一个电子从A点运动到B点，电场力做正功。下列说法正确的是：A.A点电势高于B点B.电子动能增加C.电势能增加D.A、B两点场强方向相同解析：电场力做正功意味着电子克服电场力运动，即电势能增加（ΔE_p>0）。根据电势能公式E_p=qφ，电子（q<0）在φ较高处E_p较小，因此A点电势低于B点。动能定理表明ΔE_k=-W=负值，电子动能减小。场强方向与电势降低方向一致，但电子运动方向与场强方向相反。正确答案为B。5.一个带正电的金属球壳，内部放置一个负电荷q，球壳接地。则球壳外表面电荷分布情况是：A.内表面有-q电荷，外表面有+q电荷B.内表面有+q电荷，外表面有-q电荷C.内外表面均无电荷D.内表面无电荷，外表面有+q电荷解析：负电荷q在球壳内部产生感应，使内表面出现-q电荷。由于球壳接地，外表面电荷被中和，最终外表面电荷为0。正确答案为C。6.两个点电荷Q₁（+4μC）和Q₂（-6μC）相距10cm，在它们连线中点处电场强度大小为E。现将Q₁和Q₂电量均减半，中点处电场强度大小变为E'，则E'与E的关系是：A.E'=E/2B.E'=E/4C.E'=ED.E'=2E解析：中点处场强为E=kQ₁/(5²)+kQ₂/(5²)=k(4μC)/25-k(6μC)/25=-2kμC/25。电量减半后，E'=-k(2μC)/25-k(3μC)/25=-kμC/25，E'=E/2。正确答案为A。7.一条长为L的细线，一端固定，另一端系一个质量为m、电量为q的小球，置于水平向右的匀强电场E中。当小球平衡时，细线与竖直方向成θ角，则电场强度E的最小值是多少？A.mg/qB.mgcosθ/qC.mgsinθ/qD.mgtanθ/q解析：平衡时受力平衡：水平方向qE=mg•sinθ，E=mg•sinθ/q。最小E对应θ=90°，即E=mg/q。正确答案为A。8.在电场中移动一个试探电荷q，经过A、B两点时电势能分别为E_pA和E_pB，电场力做功W_AB。若E_pA>0，E_pB<0，则W_AB如何？A.W_AB>0B.W_AB<0C.W_AB=0D.无法确定解析：电场力做功W_AB=E_pA-E_pB。由于E_pA>0，E_pB<0，W_AB=E_pA-(-E_pB)=E_pA+E_pB>0。正确答案为A。9.一个带电油滴在相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B中运动，不计重力。若油滴做匀速直线运动，则其速度方向与E、B的关系是：A.v//E且v//BB.v⊥E且v⊥BC.v//E且v⊥BD.v⊥E且v//B解析：油滴受电场力qE和B产生的洛伦兹力q(v×B)平衡，即qE=q(v×B)。若v与E平行，则v×B=0，平衡不可能。因此v必须同时垂直于E和B。正确答案为B。10.一个半径为R的绝缘球体均匀带电，表面电势为φ。若将球体电荷量减半，球体表面电势如何变化？A.变为φ/2B.变为φ/4C.变为φ/√2D.保持不变解析：导体表面电势φ=kQ/R，减半电荷量后φ'=(kQ/2)/R=φ/2。正确答案为A。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一点电荷Q在真空中产生电场，距离Q为r₁处电场强度为E₁，距离Q为r₂处电场强度为E₂（r₁>r₂）。则E₁与E₂的大小关系是________。2.电场中A、B两点电势φ_A=50V，φ_B=-20V，将一个电量q=-2μC的试探电荷从A移到B，电场力做功为________J。3.一个电子在电场中由A点运动到B点，电势能增加了3eV，则电场力做功为________J。4.匀强电场中，电场线方向竖直向上，场强大小为E。一个质量为m、电量q的带电小球，从静止释放，经时间t速度大小为________。5.两个等量同种点电荷Q，相距d，连线中垂线上距离连线中点2d处，电场强度大小为________（k为静电力常量）。6.一个带电油滴在相互垂直的E和B场中水平向右匀速运动，速度v=1.0×10⁵m/s，E=2.0×10³N/C，则磁场B的大小为________T。7.一个半径为R的金属球壳，内部中心放一个电量+Q的点电荷，球壳外表面电势为φ，若将球壳接地，外表面电势变为________V。8.一条电场线上的A、B两点相距d，电场线方向由A指向B，A点场强E₁=100N/C，B点场强E₂=50N/C，则A、B两点间的电势差U_AB=________V。9.一个质量为m、电量q的小球用长为L的绝缘细线悬挂，置于水平向右的匀强电场E中，平衡时细线与竖直方向成θ角，则小球所受电场力大小为________。10.一个电子从电势φ₁=100V处运动到φ₂=-50V处，电势能变化了________eV。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.电场线是真实存在的曲线，其切线方向表示电场强度方向。2.在电场中移动电荷，电场力做功与路径无关，只与起点和终点电势差有关。3.两个等量异种点电荷产生的电场，在两电荷连线中垂线上任意一点，电场强度方向一定沿中垂线指向负电荷。4.导体在静电平衡时，内部场强处处为零，表面场强方向一定垂直于表面。5.一个带正电的绝缘小球靠近一个不带电的金属球，由于静电感应，金属球远离小球一侧出现负电荷。6.在匀强电场中，电势相等的点构成的面一定是等势面。7.电场强度大的地方，电势一定高；电场强度为零的地方，电势一定为零。8.一个电子在电场中由A点运动到B点，电场力做正功，则A点电势一定高于B点。9.半径为R的均匀带电球体，球内任意一点的电场强度大小与该点到球心的距离成正比。10.电势能是标量，电场力是保守力。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述电场强度的定义及其国际单位制单位。2.解释电势与电势能的区别与联系。3.描述静电屏蔽现象及其应用。4.说明电场线的主要性质。5.解释为什么电子在匀强电场中做匀变速直线运动。6.描述点电荷电场强度与距离的关系。7.说明电势差与电场强度的关系。8.解释为什么带电小球在电场中平衡时，细线不一定竖直。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一个电子在电场中由A点运动到B点，初速度v₀=1.0×10⁶m/s，A点电势φ_A=100V，B点电势φ_B=-50V。求电子到达B点时的速度大小（电子电量e=-1.6×10⁻¹⁹C，质量m_e=9.1×10⁻³¹kg）。2.两个点电荷Q₁（+4μC）和Q₂（-6μC）相距10cm，求它们连线中垂线上距离连线中点5cm处的电场强度大小和方向。3.一个质量为m=1.0×10⁻²kg、电量q=2.0×10⁻⁸C的小球，用长L=0.5m的绝缘细线悬挂，置于水平向右的匀强电场E=1.0×10³N/C中。求小球平衡时细线与竖直方向的夹角θ。4.一个半径为R=0.1m的绝缘球体均匀带电，表面电势φ=1000V。求球体表面的电荷面密度σ。5.一个电子从电势φ₁=100V处运动到φ₂=-50V处，求电势能的变化量。6.一个电子在电场中由A点运动到B点，电场力做功W_AB=3.2×10⁻¹⁷J。若A点电势φ_A=50V，求B点电势φ_B。7.一个带电油滴在相互垂直的E和B场中水平向右匀速运动，速度v=1.0×10⁵m/s，E=2.0×10³N/C。求磁场B的大小。8.一个半径为R的金属球壳，内部中心放一个电量+Q的点电荷，球壳外表面电势φ=1000V。若将球壳接地，外表面电势变为多少？六、案例分析题（本大题共9小题，每小题2分，共18分）1.案例背景：一个电子在电场中由A点运动到B点，初速度v₀=1.0×10⁶m/s，A点电势φ_A=100V，B点电势φ_B=-50V。求电子到达B点时的速度大小。2.案例背景：两个点电荷Q₁（+4μC）和Q₂（-6μC）相距10cm，求它们连线中垂线上距离连线中点5cm处的电场强度大小和方向。3.案例背景：一个质量为m=1.0×10⁻²kg、电量q=2.0×10⁻⁸C的小球，用长L=0.5m的绝缘细线悬挂，置于水平向右的匀强电场E=1.0×10³N/C中。求小球平衡时细线与竖直方向的夹角θ。4.案例背景：一个半径为R=0.1m的绝缘球体均匀带电，表面电势φ=1000V。求球体表面的电荷面密度σ。5.案例背景：一个电子从电势φ₁=100V处运动到φ₂=-50V处，求电势能的变化量。6.案例背景：一个电子在电场中由A点运动到B点，电场力做功W_AB=3.2×10⁻¹⁷J。若A点电势φ_A=50V，求B点电势φ_B。7.案例背景：一个带电油滴在相互垂直的E和B场中水平向右匀速运动，速度v=1.0×10⁵m/s，E=2.0×10³N/C。求磁场B的大小。8.案例背景：一个半径为R的金属球壳，内部中心放一个电量+Q的点电荷，球壳外表面电势φ=1000V。若将球壳接地，外表面电势变为多少？9.案例背景：一个电子在电场中由A点运动到B点，电场力做正功，A点电势φ_A=50V，B点电势φ_B=-20V。求电子电势能的变化量。七、论述题（本大题共11小题，每小题2分，共22分）1.论述电场强度的定义及其物理意义。2.论述电势与电势能的区别与联系。3.论述静电屏蔽现象的原理及其应用。4.论述电场线的主要性质及其作用。5.论述电子在匀强电场中做匀变速直线运动的条件。6.论述点电荷电场强度与距离的关系及其推导过程。7.论述电势差与电场强度的关系及其应用。8.论述带电小球在电场中平衡的条件及其判断方法。9.论述电场力做功的特点及其物理意义。10.论述电势能的性质及其与电势的关系。11.论述电场中移动电荷时电场力做功与路径无关的原因。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.B3.D4.B5.C6.A7.A8.B9.B10.A解析：电场强度是描述电场性质的物理量，其大小由场源电荷Q和距离r决定，与试探电荷q无关。正确答案为C。二、填空题1.E₁<E₂12.0.1413.-3eV14.mgt15.kQd/8π²16.4.0×10⁻⁴T17.0V18.-3.5V19.mgsinθ20.-150eV解析：电场线是真实存在的曲线，其切线方向表示电场强度方向。正确答案为×。三、判断题1.×22.√23.√24.√25.√26.√27.×28.×29.×30.√解析：电场强度与电势无直接关系。正确答案为×。四、简答题1.电场强度是描述电场性质的物理量，定义为放入电场中某点的试探电荷所受电场力与其电量的比值E=F/q。国际单位制单位为N/C。2.电势是描述电场能的性质的物理量，是电场中某点的电势能E_p与试探电荷电量q的比值φ=E_p/q。电势能是电荷在电场中具有的能量，是电势与电量的乘积。3.静电屏蔽是指金属导体在静电平衡时，内部场强处处为零，表面场强方向垂直于表面，使内部不受外界电场影响的现象。应用包括避雷针、电子设备屏蔽罩等。4.电场线是描述电场分布的假想曲线，其性质包括：①电场线起于正电荷，终于负电荷；②电场线不相交不闭合；③电场线疏密表示场强大小；④电场线切线方向表示场强方向。5.电子在匀强电场中受恒定电场力F=qE，加速度a=F/m恒定，因此做匀变速直线运动。6.点电荷电场强度E=kQ/r²，与距离r的平方成反比，与电量Q成正比。7.电势差与电场强度的关系为U_AB=-∫₁²E•ds，沿电场线方向电势降低，电势差等于场强的线积分。8.带电小球在电场中平衡时，合力为零，即重力G与电场力F平衡，但细线可能受拉力或压力，不一定竖直。五、应用题1.解：电子动能定