专题1.2 电场强度大小的计算-2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练（人教版2019）

2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练 专题1.2 电场强度大小的计算 特训专题 特训内容 专题1 二维平面电场强度的叠加（1T—4T） 专题2 三维空间电场强度的叠加（5T—8T） 专题3 匀强电场中的电场强度计算（9T—12T） 专题4 其他类电场强度的计算（13T—16T） 【典例专练】 1、 二维平面电场强度的叠加 1．如图所示，直角三角形ABC的B处放有电荷量为的点电荷，A处放有电荷量为2q的点电荷，AC长为L，已知C处的电场强度方向垂直于AC向上，静电力常量为k，则（　　） A．A处的电荷一定为正点电荷 B．在AB线上，从A到B电势先升高后降低 C．AC和BC的夹角为60° D．C处的电场强度大小为 【答案】D 【详解】A．根据C处电场强度的方向，A处的电荷一定为负电荷，选项A错误； B．A处电荷为负电荷，B处电荷为正电荷，在AB线上，从A到B电势逐渐升高，选项B错误； C．设AC和BC的夹角为，根据C处的电场强度方向垂直于AC向上可得解得选项C错误； D．C处的电场强度大小为选项D正确。故选D。 2．如图所示，在边长为a的等边三角形的三个顶点A、B、C分别放置电荷量为q的正点电荷和负点电荷，则三角形中心O点的电场强度大小和方向是（　　） A．大小为，方向垂直于AB指向C B．大小为，方向垂直于AB背离C C．大小为，方向垂直于AB指向C D．大小为，方向垂直于AB背离C 【答案】A 【详解】三角形顶点处的点电荷在O点产生的电场强度的大小均为方向如图所示 、间夹角为，因此二者合电场强度的大小仍为，方向与相同，所以三个点电荷在O点的合电场强度的大小为，方向垂直于AB指向C。故选A。 3．如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R。电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，+Q与O点的连线和OC间夹角为30°。下列说法正确的是（  ） A．O点的场强大小为 B．O点的场强大小为 C．B、D两点的电势关系是φB=φD D．电荷量为q的正电荷在A点的电势能等于在C点的电势能 【答案】AD 【详解】AB．如图所示，+Q、-Q的点电荷在O点产生的电场强为E1、E2 则O点的场强为E1、E2的合场强，根据点电荷的电场强度可得E1、E2大小为则，A正确，B错误； C．电势沿电场线的方向逐渐降低，所以B、D两点的电势关系是，C错误； D．根据等量异号电荷产生的电场的特点可知，等量异号电荷连线的中垂线是一条等式线，且电势为零，所以电荷量为q的正电荷在A点的电势能等于在C点的电势能等于零，D正确。故选AD。 4．长为的导体棒原来不带电，现将一个带负电的点电荷（电荷量的绝对值为q）放在金属棒的中心轴线上距离棒的左端R处，如图所示。当金属棒达到静电平衡后，以下说法中正确的是（　　） A．棒上感应电荷在O点处产生的场强为零 B．棒上O点处的场强为零 C．负点电荷在O点处产生的电场强度大小为，方向沿Oq连线且指向q D．棒上感应电荷在棒的中点O处产生的电场强度大小为，方向沿Oq连线且指向q 【答案】BC 【详解】金属棒达到静电平衡时，内部场强处处为0，由于负电荷q在棒中心O处产生的电场方向沿Oq连线且指向q，所以棒上感应电荷在棒中心O处产生的电场方向沿Oq连线且背离O，大小与q在O点产生的场强相同，则有故AD错误，BC正确；故选BC。 2、 三维空间电场强度的叠加 5．如图所示，为正方体，点在延长线上，且，两个等量异种点电荷固定在A、E两点，下列说法正确的是（　　） A．B、D两点的电场强度相同 B． 、两点的电场强度相同 C．C点电势低于D点电势 D．将电子从C点移动到点，电子的电势能增加 【答案】A 【详解】A．设固定在A、E两点的电荷的电荷量为，正方体的边长为，则B点电场强度 若固定在A点的电荷为正电荷，固定在E点的电荷为负电荷，则方向竖直向上。反之，则方向竖直向下。D点电场强度若固定在A点的电荷为正电荷，固定在E点的电荷为负电荷，则方向竖直向上。反之，则方向竖直向下。即B、D两点的电场强度相同，A正确； B．点电场强度为和的矢量和，其方向分别如蓝色虚线方向，夹角为，若固定在A点的电荷为正电荷，固定在E点的电荷为负电荷，则方向为斜向右上方。反之，则方向为斜向左下方（如图黄色虚线方向） 点电场强度和的矢量和，其方向分别如橙色虚线方向，夹角为，若固定在A点的电荷为正电荷，固定在E点的电荷为负电荷，则方向斜向上方。反之，则方向为斜向下方（如图红色虚线方向） 所以、两点的电场强度大小相等，方向不同。B错误； C．等量异种电荷中垂线所在的平面为零势能面，故C、D两点电势为0，C错误； D．电子为负电荷，受力方向与电场线方向相反，若要使电势能增加必须对其做负功（即沿着