人教版高中物理必修三93 电场 电场强度（综合练习题）（解析版）同步练习

第九章静电场及其应用

9.3电场电场强度综合练习题

一、单选题：

1.在如图所示的四种电场中，A、B两点电场强度相同的是（）

答案C

解析电场强度是一个矢量，既有大小也有方向，从题图可以看出A、D选项中电场强度的方向不

一致，故A、D错误：B图中，在点电荷的电场中有所以A点的电场强度大于3点的电场

强度，故B错误；在匀强电场中，电场强度处处相等，故C正确.

2.下列说法中不正确的是（）

A.只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场

B.电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西

C.电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用

D.电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在

【答案】D

【解析】凡是有电荷的地方，周围就存在着电场，电荷的相互作用不可能超越距离，是通过电场

传递的，电场对处在其中的电荷有力的作用，A、C正确；电场是一种客观存在，是物质存在的一种

形式，不是人为假想出来的，而电场线是为了描述电场人为假想出来的，其实并不存在，B正确，D

错误.

3.如图为真空中两点电荷4、8形成的电场中的•簇电场线，已知该电场线关于虚线对称,。点为4、B

电荷连线的中点M、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是（）

A.A、8可能为带等量异号的正、英电荷

B.A、8可能为带不等量的正电荷

C.〃、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零

D.同一试探电荷在a、h两点处所受电场力大小相等，方向一定相反

答案D

医园根据电场线的方向及对称性,可知该电场为等量同种电荷形成的，故A、B均错误;“、〃两点虽没

有画电场线，但两点的电场强度部不为零,C错误;根据等生同种电场的特点可知，问一电荷在a、b两点

所受电场力等大反向,D正确。

4.真空中，带电荷量分别为。i=+4.0xl0-8c和。2=—1.0乂10一8（2的两个点电荷，分别固定在x坐

标轴x=0、x=6cm的位置上，圻图5所示.则x轴上电场强度为零的位置是（）

图5

A.x=-6cm

C.x=8cmD.x=12cm

答案D

解析某点的电场强度是正电荷0和负电荷Q在该处产生电场的欠量和，根据点电荷的场强公式

£=底，要使电场强度为零，那么正电荷Q和负电荷。2在该处产生的场强大小相等，方向相反.因

为口的电荷量大于Q2,所以该点不会在口的左边；因为它们电荷电性相反，在连线上的电场方向

都是一样的，连线上的合场强不为零，所以也不会在。I、。2之间的连线上；只能在。2右边，设该

位置据。2的距离是心则有：%焦/）2=哈解得L=6cm,则在x坐标轴上x=12cm处的电

场强度为零，故A、B、C错误，D正确.

，.实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出〃、两个带电粒子，4、〃的

运动轨迹如图1―3—4中的虚线所示他、只受电场力作用），则（）

A.〃一•定带正电，〃一定带负电

B.电场力对〃做正功，对故负功

C.a的速度将减小，的速度将增大

D.〃的加速度将减小，方的加速度将增大

【答案】D

【解析】由于电场线方向未知，故无法确定a、h的电性，A错；根据a、b的运动轨迹，a

受向左的电场力，人受向右的电场力，所以电场力对。、。均做正4,两带电粒子动能均增大，则速

度均增大，B、C均错；a向电场线稀疏处运动，电场强度减小，电场力减小，故加速度减小，〃向

电场线密集处运动，故加速度增大，D正确.

6.两带电荷量分别为夕和一g的点电荷放在x轴上，相距为L,能正确反映两电荷连线上场强

大小E与x关系的是图（）

【答案】A

【解析】设分一夕间某点到g的距离为x,则到一夕的距离为心一无，则该点的合场强E=§+

"二初”“：；：?〃：心.由上式看出当x=4时，合场强有最小值/加=誓＞0,所

以A项正确.

7.如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球用细线系住，线的一段固在。点，若在空间加上匀

强电场，平衡时线与竖直方向成60,角，则电场强度的最小值为

A丝

24

幽

q

答案：B

【解析】以小球为研究对象，对小球进行受力分析，故小球受到重力〃以、绳的拉力Q、电场力用

三个力作用，根据平衡条件可知，拉力月与电场力人的合力必与重力〃区等大反向。因为拉力Fi

的方向确定，F1与B的合力等于•小g确定；由矢量图可知，当电场力B垂直悬线时电场力Fi=qE

最小，故场强E也最小。由图可知此时电场力qE=〃?gsin60。：所以E=〃惨巾60°=挚.,所以正确

q2夕

的选项是B。

8.如图所示，水平固定的圆环带正电荷，且电荷均匀分布，圆环圆心为。，例N为过O点的竖直线，

且OM=OM四边形是以。为中心、MN为对称轴的正方形，其边长小于圆环的直径。则下列

说法正确的是

•M

I

•N

A.a、d两点处的电场强度相同

B.将一试探电荷由d点沿de边移动到c点的过程中电场力始终不做功

C.若将一重力不计的负试探电荷从M点由静止释放，则试探电荷运动到N点时速度恰好为0

D.若将一重力不计的负试探电荷从M点由静止释放后能运动到N点，则过O点时试探电荷的

加速度最大

答案：C

解析：根据对称性可知，〃、d两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误：将一试探电荷由4

点沿，/c移动到c点的过程中，只有过〃的中点时电场力与速度垂直，其他位置均不垂直，电场力

并非始终不做功，B错误：。点电场强度为零，若一重力不计的负贰探电荷从M点由静止释放后能

运动到N点，则试探电荷先做加速运动，在。点时加速度为零，后做减速运动，由运动的对称性可

知，到达N点时速度减为0,C正确，D错误。

9.如图所示，有一带电荷量为+夕的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d,此点电荷到带电薄

板的垂线通过板的圆心.若图中a点处的电场强度为零，则图中〃点处的电场强度大小是（）

霜

A•端+碌B.端-电

C.0D.碌

【答案】A

【解析】点电荷在。点产生的场强大小E=号，方向向左，由题意，带电薄板在a点产生的

场强大小E=硅,方向向右.根据对称性，带电薄板在/，点产生的场强大小£=呼，方向向左，点

电荷在％点产生的场强大小后=端，方向向左，根据场强的叠加原理，可知A正确.

二、多选题

10.在电场中的某点A放一试条电荷+夕，它所受到的电场力大小为巴方向水平向右，则A点

的场强大小方向水平向右.下列说法中正确的是（）

A.在人点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左

B.在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左

C.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2日

D.在A点放置一个电荷量为％的试探电荷，则它所受的电场力变为2”

【答案】BD

【解析】E=：是电场强度的定义式，某点场强大小和方向与场源电荷有关，而与放入的试探

电荷没有任何关系，故A、C错，B正确.又4点场强&一定，放入试探电荷所受电场力大小为尸

=心，当放入电荷量为勿的试探电荷时，试探电荷所受电场力应为2F,故D正确.

II.（多选）把质量为，〃的正点电荷q在电场中由静止释放，在它运动的过程中如果不计重力，

下述说法正确的是（）

A.点电荷的运动轨迹必与电场线重合

B.点电荷的速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致

C.点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致

D.点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致

【答案】CD

【解析】把正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，点电荷将沿电场线方向运动，如果

电场线为曲线，点电荷一定不沿电场线方向运动，（因为如果沿电场线运动，其速度方向与受力方向

重合，不符合曲线运动的条件），A不正确：由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与电场力方向不

再一致（初始时刻除外），B不正确；而正点电荷的加速度方向，也即点电荷所受电场力方向必与该点

场强方向一致，即与所在点的电场线的切线方向一致，所以C,D正确.故正确答案为C、D.

12.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线

所示，由M运动到N.以下说法正确的是（）

A.粒子必定带正电荷

B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度

C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度

D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能

【答案】ACD

【解析】根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子所受电场力的方向沿该点电场线的切

线方向，故此粒子带正电，A选项正确.由于电场线越密，场强越大，粒子所受电场力就越大，根

据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点加速度大，C选项正确，B选项错误.粒子

从M点到，点，电场力做正功，艰据动能定理如此粒子在N点动能大，故D选项正确.

13.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图1-3-10甲是等量异种点电荷

形成电场的电场线，图乙是场中他一些点，。是电荷连线的中点，E、”是连线中垂线上相对。对称

的两点，B、C和A、。也相对。对称.则（）

甲乙

A.8、C两点场强大小和方向都相同

B.A、。两点场强大小相等，方向相反

C.E、0、F三点比较，。点场强最强

D.B、0、。三点比较，。点场强最弱

【答案】ACD

【解析】由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A、C、D正确，B错误.

14.如图所示,A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为〃卜2m.3m,8小球带负电,电荷量

为q,4C两小球不带电（不考虑小球间的静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬

挂在。点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E重力加速度为g.以下说法

正确的是（）

A.静止时，A、B两小球间细线的拉力为

B.静止时，4、8两小球间细线的拉力为5mg-gE

C.剪断。点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为加£

D.剪断。点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为点/E

答案：AC

［解析］静止时，对B、C整体进行受力分析，有T=2nig+3mg+Eq=5mg+Eq,故A正确，B错误：

8球带负电，剪断。4间的细线瞬间，。球对A、8整体的拉力为0,对A、3整体进行受力分析，

由牛顿第二定律有3/咫+qE=3/M,此时A、3整体的加速度为。=8+需，以A球为研究对象，有

T-^-ing=ma,可得4、8球间细线的拉力为丁故C正确，D错误.

三、非选择题

15.如图所示，真空中，带电荷量均为+Q的点电荷A、B相距「，则

(I)两点电荷连线的中点o的场强多大？

(2)在中垂线上，距A、8两点都为/•的。，点场强如何？

【答案】(1)0(2)蹲°,竖直向上或竖直向下

【解析】(1)两点电荷在。点产生的电场强度EA=E产患亭,因等大反向，所以合场强

为0.

⑵臼=&=呼,

由矢量合成得

E=2培cos30°=当磐

方向：如图所示.

16.如图所示，匀强电场方向沿与水平方向成。=30。角斜向右上方，电场强度为£质量为/〃的带

负电的小球以初速度vo开始运动，初速度方向与电场方向一致.(重力加速度为g)

⑴若小球带的电荷量为，尸,为使小球能做匀速直线运动，求应对小球施加的恒力臼的大小

和方向：

(2)若小球带的电荷量为q