第三节 电场 电场强度（分层作业）物理粤教版2019必修第三册

1.3 电场 电场强度 一、单选题 1．关于电场，下列说法正确的是（    ） A．电场看不见，摸不着，因此电场实际不存在 B．处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的 C．根据电场强度的定义式可知，与成正比，与成反比 D．由公式可知，放入电场中某点的检验电荷的电荷量越大，则该点的电场强度越大 2．如图所示，、两点位于以负点电荷为球心的球面上，点在球面外，则（　　） A．点电场强度与点电场强度相同 B．点电场强度的大小比点的大 C．点电场强度的大小比点的小 D．条件不足，无法判断、、三点的电场强度的大小关系 3．如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和-Q。在它们的水平中垂线上竖直固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从上端管口射入，则小球（　　） A．速度先增大后减小 B．受到的电场力方向向左 C．受到的电场力最大值为 D．管壁对小球的弹力最大值为 4．电场中有一点，下列说法正确的是（    ） A．若放在点的电荷的电荷量减半，则点的电场强度减半 B．若点没有试探电荷，则点电场强度为0 C．点的电场强度越大，则同一电荷在点所受静电力越大 D．点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向 5．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，一半径为R的球壳表面均匀带有正电荷，电荷量为2q，O为球心，直线ab是过球壳中心的一条水平线，球壳表面与直线ab交于C、D两点，直线ab上有两点P、Q，且。现垂直于CD将球面均分为左右两部分，并把右半部分移去，左半球面所带电荷仍均匀分布，此时P点电场强度大小为E，则Q点的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 6．光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一质量m＝0.01kg、电荷量的带电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的v-t图像如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定（　　）    A．两点电荷是正电荷 B．中垂线上B点的电场强度大小 C．B点是A、C连线的中点 D．小物块从A点运动到C点的过程中机械能守恒 7．电场中某区域的电场线分布如图1所示。a、b是电场中的两点，分别用、表示a、b两点电场强度的大小，用、表示点电荷q分别处于a、b两点时受到电场力的大小。图2则是放在电场中a、b处试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图像，下列判断中正确的是（    ） A．、都和q成正比 B．a点的电场强度比b点的大 C．图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应 D．若在b点放置负电荷，则b点的电场强度方向从b指向a 8．如图为真空中两点电荷形成的电场中的电场线，该电场线关于虚线对称，点为、两点电荷连线的中点，为其连线的中垂线上关于点对称的两点，则下列说法正确的是（　　） A．可能带等量异种电荷 B．可能带不等量的正电荷 C．两点处无电场线，故其电场强度为零 D．同一试探电荷在两点处所受电场力大小相等，方向相反 二、多选题 9．如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称，则（　　） A．B、C两点场强大小和方向都相同 B．A、D两点场强大小相等，方向相反 C．E、O、F三点比较，O的场强最大 D．B、O、C三点比较，O点场强最大 10．两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点，下列说法正确的是（　　）    A．两点电荷的电性相反 B．两点电荷所带的电荷量相等 C．A点的电场强度比B点的电场强度大 D．A点的电场强度比B点的电场强度小 11．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，A、B、C、D四点的电场强度EA、EB、EC、ED大小关系正确的是（　　）    A．一定有EA>EB，EB=ED B．一定有EA>EB，EB<ED C．可能有EA<EB<EC D．可能有EA=EC<EB 一、填空题 1．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，。已知M点的场强大小为E，静电力常量为k，则N点的场强大小为 ，方向为 （选填“C指向D”或“D指向C”）。 二、解答题 2．一水平向右的匀强电场如图所示，电场强度，将电荷量的点电荷放在电场中的A点。 (1)求该点电荷在A点受到静电力的大小； (2)在图中画出该点电荷在A点受到静电力的方向。 3．真空中有一电场，在电场中P点放一电荷量为的正试探电荷，它受到的电场力大小为。求： (1)P点的电场强度的大小； (2)若把试探电荷取走，P点的电场强度的大小； (3)若在P点放一个电荷量为的负电荷，其受到的电场力的大小。 4．如图所示，用30cm长的绝缘细线将质量为4×10-3kg的带电小球P悬挂于O点，当空间中有水平向右、大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏离竖直方向37°角后处于静止状态。求小球的电性、带电量和细线的拉力。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）    原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.3 电场 电场强度 一、单选题 1．关于电场，下列说法正确的是（    ） A．电场看不见，摸不着，因此电场实际不存在 B．处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的 C．根据电场强度的定义式可知，与成正比，与成反比 D．由公式可知，放入电场中某点的检验电荷的电荷量越大，则该点的电场强度越大 【答案】B 【详解】A．电场看不见，摸不着，但电场实际存在，A错误； B．电荷间的相互作用是通过电场发生的，B正确； C．电场强度的定义式为，但E与F、q均无关，C错误； D．由电场强度的决定式可知，E与场源电荷Q成正比，与成反比，与检验电荷无关，所以放入电场中某点的检验电荷电荷量q越大，则该点的电场强度仍然不变。D错误。 故选B。 2．如图所示，、两点位于以负点电荷为球心的球面上，点在球面外，则（　　） A．点电场强度与点电场强度相同 B．点电场强度的大小比点的大 C．点电场强度的大小比点的小 D．条件不足，无法判断、、三点的电场强度的大小关系 【答案】B 【详解】A．根据点电荷场强公式 可知离点电荷越远，电场强度越小，则a点与b点的场强大小相等，但方向不同，故A错误； BCD．点和点比点距离电荷近，故点和点电场强度的大小比点的大，故B正确，CD错误。 故选B。 3．如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和-Q。在它们的水平中垂线上竖直固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从上端管口射入，则小球（　　） A．速度先增大后减小 B．受到的电场力方向向左 C．受到的电场力最大值为 D．管壁对小球的弹力最大值为 【答案】D 【详解】A．由等量异种电荷形成的电场特点，根据小球的受力情况可知小球在细管内运动时，合力为重力，小球速度一直增大，A错误； B．细管所在直线的场强方向水平向右，可知小球受电场力水平向右，B错误； CD．在两点电荷连接中点处小球所受电场力最大 管壁对小球的弹力与电场力是平衡力，所以管壁对小球的弹力最大值为，C错误；D正确。 故选D。 4．电场中有一点，下列说法正确的是（    ） A．若放在点的电荷的电荷量减半，则点的电场强度减半 B．若点没有试探电荷，则点电场强度为0 C．点的电场强度越大，则同一电荷在点所受静电力越大 D．点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向 【答案】C 【详解】AB．电场强度只由电场自身决定，与试探电荷无关；若放在点的电荷的电荷量减半，则点的电场强度保持不变；若点没有试探电荷，则点电场强度不一定为0，故AB错误； C．根据，可知点的电场强度越大，则同一电荷在点所受静电力越大，故C正确； D．点的电场强度方向与正试探电荷在该点的受力方向相同，与负试探电荷在该点的受力方向相反，故D错误。 故选C。 5．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，一半径为R的球壳表面均匀带有正电荷，电荷量为2q，O为球心，直线ab是过球壳中心的一条水平线，球壳表面与直线ab交于C、D两点，直线ab上有两点P、Q，且。现垂直于CD将球面均分为左右两部分，并把右半部分移去，左半球面所带电荷仍均匀分布，此时P点电场强度大小为E，则Q点的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】先将带电球体补全，一半径为R的球体表面均匀带有正电荷，电荷量为2q，在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，则在P、Q两点所产生的电场为 左半球面所带电荷在P点的电场强度大小为E，由对称性可知去掉的右半球面所带电荷在Q点的电场强度大小为E，则 故选D。 6．光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一质量m＝0.01kg、电荷量的带电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的v-t图像如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定（　　）    A．两点电荷是正电荷 B．中垂线上B点的电场强度大小 C．B点是A、C连线的中点 D．小物块从A点运动到C点的过程中机械能守恒 【答案】B 【详解】A．小物块由A点静止运动至C点动能增大，电场力做正功，可知两点电荷是负电荷，故A错误； B．根据牛顿第二定律 可得中垂线上B点的电场强度大小为 故B正确； C．v-t图像的面积表示位移，可知AB的位移小于BC的位移，故B点不是A、C连线的中点，故C错误； D．小物块从A点运动到C点的过程中电场力做正功，电势能减少，根据能量守恒可知机械能增大，故D错误。 故选B。 7．电场中某区域的电场线分布如图1所示。a、b是电场中的两点，分别用、表示a、b两点电场强度的大小，用、表示点电荷q分别处于a、b两点时受到电场力的大小。图2则是放在电场中a、b处试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图像，下列判断中正确的是（    ） A．、都和q成正比 B．a点的电场强度比b点的大 C．图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应 D．若在b点放置负电荷，则b点的电场强度方向从b指向a 【答案】C 【详解】A．某点电场强度决定于电场本身，而与检验电荷无关，故A错误； B．电场线的疏密表示电场强度的大小，由此可知a点的电场强度比b点的小，故B错误； C．图2中图线的斜率表示电场强度的大小，图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应，故C正确； D．电场中某点的电场强度大小和方向由电场本身决定，与检验电荷的存在与否无关，因此若在b点放置负电荷，b点的电场强度方向不变，仍是从a指向b，故D错误。 故选C。 8．如图为真空中两点电荷形成的电场中的电场线，该电场线关于虚线对称，点为、两点电荷连线的中点，为其连线的中垂线上关于点对称的两点，则下列说法正确的是（　　） A．可能带等量异种电荷 B．可能带不等量的正电荷 C．两点处无电场线，故其电场强度为零 D．同一试探电荷在两点处所受电场力大小相等，方向相反 【答案】D 【详解】AB．根据电场线起始于正电荷（或无穷远）终止于无穷远处（或负电荷），且电场线关于虚线对称知，A、B带等量的正电荷，AB错误； C．由等量同种正电荷电场分布规律，且为其连线的中垂线上关于点对称的两点可知，a、b两点处电场强度不是零，C错误； D．由对称性可知，a、b两点处场强大小相等，方向相反，则同一试探电荷在a、b两点所受电场力大小相等，方向相反，D正确。 故选D。 二、多选题 9．如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称，则（　　） A．B、C两点场强大小和方向都相同 B．A、D两点场强大小相等，方向相反 C．E、O、F三点比较，O的场强最大 D．B、O、C三点比较，O点场强最大 【答案】AC 【详解】A．等量异种点电荷的电场分布如图所示 由对称性可知，B、C两点场强大小和方向均向右，A正确； B．A、D两点场强大小相等、方向均向左，B错误； CD．在两点电电荷连线的中垂线上，O点场强最大，在两点电荷连线上，O点场强最小，C正确，D错误。 故选AC。 10．两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点，下列说法正确的是（　　）    A．两点电荷的电性相反 B．两点电荷所带的电荷量相等 C．A点的电场强度比B点的电场强度大 D．A点的电场强度比B点的电场强度小 【答案】AC 【详解】A．根据图中所示可知， 线起源于左侧点电荷，终止于右侧点电荷，则右侧点电荷带正电，左侧点电荷带负电，即两点电荷的电性相反，故A正确； B．若两点电荷所带的电荷量相等，则左右电场线的分布关于电荷连线的中垂线具有对称性，根据图像可知，右侧点电荷周围的电场线分布比左侧点电荷周围电场线分布密集一些，则右侧点电荷的电荷量大于左侧点电荷的电荷量，即两点电荷所带的电荷量不相等，故B错误； CD．电场线分布的疏密程度能够表示电场的强弱，根据图像可知，A点位置的电场线分布比B点位置电场线分布密集一些，则A点的电场强度比B点的电场强度大，故C正确，D错误。 故选AC。 11．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，A、B、C、D四点的电场强度EA、EB、EC、ED大小关系正确的是（　　）    A．一定有EA>EB，EB=ED B．一定有EA>EB，EB<ED C．可能有EA<EB<EC D．可能有EA=EC<EB 【答案】CD 【详解】AB．O点的电场强度为零，向中垂线的两边的电场强度先变大，达到一个最大值后，再逐渐减小，到无穷远处为零。由于A、B、C三点与电场强度最大值点的位置不能确定，故不能确定这三点的电场强度的大小关系，而B、D关于O点对称，故 EB=ED 故AB错误； CD．由上述分析可知可能有EA<EB<EC，也可能有EA=EC<EB。故CD正确。 故选CD。 一、填空题 1．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，。已知M点的场强大小为E，静电力常量为k，则N点的场强大小为 ，方向为 （选填“C指向D”或“D指向C”）。 【答案】 C指向D 【详解】[1][2]设球心在O点的球壳为完整的带电荷量为2q的带电球壳，则在M、N两点产生的场强大小为 题图中左半球壳在M点产生的场强为E，则右半球壳在M点产生的场强为 由对称性知，左半球壳在N点产生的场强大小为，方向由C点指向D点。 二、解答题 2．一水平向右的匀强电场如图所示，电场强度，将电荷量的点电荷放在电场中的A点。 (1)求该点电荷在A点受到静电力的大小； (2)在图中画出该点电荷在A点受到静电力的方向。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）A点受到静电力 （2）根据正电荷所受电场力方向与场强方向相同，可画出点电荷在A点所受电场力F的方向如图所示 3．真空中有一电场，在电场中P点放一电荷量为的正试探电荷，它受到的电场力大小为。求： (1)P点的电场强度的大小； (2)若把试探电荷取走，P点的电场强度的大小； (3)若在P点放一个电荷量为的负电荷，其受到的电场力的大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）P点的电场强度大小为 （2）某点处的场强是由场源电荷决定的，与试探电荷无关，故把试探电荷取走，P点的电场强度大小仍为。 （3）在P点放一个电荷量为的负电荷，其受到的电场力大小为 4．如图所示，用30cm长的绝缘细线将质量为4×10-3kg的带电小球P悬挂于O点，当空间中有水平向右、大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏离竖直方向37°角后处于静止状态。求小球的电性、带电量和细线的拉力。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）    【答案】正电，3×10-6C，5×10-2N 【详解】对小球进行受力分析如图所示    电场力方向水平向右，由此可知小球带正电。小球静止时，由平衡条件可得 qE=mgtan37° 解得 q=3×10-6C 细线的拉力 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$