9.3电场 电场强度（分层练习）-2023-2024学年高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）

第3节　电场 电场强度 1、 电场强度的含义和表达式 【例1】关于电场强度的定义式，下列说法中正确的是（　　） A．E与F成正比，F越大E越大 B．E与q成反比，q越大E越小 C．检验电荷q的电性改变，E的方向随之改变 D．电场强度E是由电场本身的性质决定的，与F、q无关 【答案】D 【详解】电场强度是电场本身的属性，是由电场本身的性质决定的，它的大小和方向与试探电荷的电量及电荷受到的电场力无关。 故选D。 【针对训练1】下列关于电场强度的两个表达式和的叙述，错误的是（　　） A．是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是产生电场的电荷的电荷量 B．是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是放入电场中的电荷的电荷量，它适用于任何电场 C．是点电荷电场强度的计算式，Q是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场 D．从点电荷电场强度计算式分析库仑定律的表达式，是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小，而是点电荷产生的电场在处电场强度的大小 【答案】A 【详解】AB．是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是放入电场中的电荷的电荷量，它适用于任何电场，A错误符合题意，B正确不符合题意； C．是点电荷电场强度的计算式，Q是产生电场的电荷的电荷量，它只适用于点电荷产生的电场，不适用于匀强电场，C正确不符合题意； D．从点电荷电场强度计算式分析库仑定律的表达式，将看成试探电荷，看成场源电荷，可知是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小，同理将看成试探电荷，看成场源电荷，可知是点电荷产生的电场在处电场强度的大小，D正确不符合题意。 故选A。 二、电场线的性质 【例2】两个带等量正电的点电荷，固定在图中A、B两点，O是它们连线的中点，N、P是中垂线上的两点，ON=OP。一带负电的试探电荷，从P点由静止释放，只在静电力作用下运动，则试探电荷（　　） A．运动到O点时的速度最大 B．经过关于O对称的两点时加速度相同 C．沿着P→O→N，试探电荷的加速度一定先减小后增加 D．若试探电荷的电量增大，试探电荷在P点所受电场力与其电量的比值增大 【答案】A 【详解】A．两个等量正点电荷周围部分电场线分布情况如图所示 从N点到O点过程，试探电荷q受到的电场力由N→O，电场力做正功，动能增大，速度增大；从O点到P点过程中，试探电荷q受到的电场力由P→O，电场力做负功，动能减小，速度减小，故q运动到O点时的动能最大，速度最大，A正确； B．根据两个等量正点电荷周围部分电场线分布情况，经过关于O对称的两点电场强度大小相同方向相反，受到的电场力大小相同，方向相反，加速度不相同，B错误； C．P→O过程，电场线疏密情况不能确定，可能一直变疏，场强一直变小，q受到的电场力一直减小，加速度一直减小；也可能先变密再变疏，场强先变大后变小，q受到的电场力先增大后减小，加速度先增大后减小；根据对称性可知，O→N过程，加速度可能一直增大，也可能先增大后减小，C错误； D．根据电场的性质，P点场强仅由电场本身决定，探电荷在P点所受电场力与其电量的比值为该点的场强，若试探电荷的电量增大，试探电荷在P点所受电场力与其电量的比值不变，D错误。 故选A。 【针对训练2】如图所示为等量异种点电荷的电场线，a、b、c、d分别为点电荷连线和点电荷连线的中垂线上的点，则（   ） A．b点处的电场强度最大 B．d点处的电场强度最大 C．a、b、c、d点处的电场强度方向不同 D．a、b、c、d点处的电场强度方向相同 【答案】D 【详解】AB．根据等量异种电荷的电场线分布可知，在两电荷的连线各点中，连线的中点处电场线最稀疏，在两电荷连线的中垂线上各点中，中垂线与两电荷连线的交点处电场线最密集，则说明在a、b、c、d点四点中a点处的电场强度最大，AB错误； CD．由题图可看出，a、b、c、d点处的电场线均水平向右，则a、b、c、d点处的电场强度方向相同，C错误、D正确。 故选D。 1．如图所示，电荷量为的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，垂线上的、两点关于薄板对称，到薄板的距离都是。若图中点的电场强度为零，则点的电场强度大小和方向分别为（静电力常数）（    ） A．，垂直薄板向左 B．，垂直薄板向右 C．，垂直薄板向左 D．，垂直薄板向右 【答案】B 【详解】由题意可知，薄板和点电荷在a点的场强大小相等，方向相反，即由对称性可知，薄板在其左右两侧等距离处产生的场强大小相等，方向相反，故b点的合场强大小为 方向垂直薄板向右。故选B。 2．半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、B处两段弧长均为的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于延长线