第九章 第3节 第1课时 电场 电场强度-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版2019 江苏专用）

第3节 电场电场强度 第1课时 电场 电场强度 白题 基础过美 很时：l5min 题型1对电场与电场强度的理解 4.(2025·安徽合肥期中)如图，在x0y坐标平 1.将一电荷量为q的正点电荷，放在电场中某 面内，圆心为O、半径为r的圆上等距放置三 点，受到的电场力大小为F,下列说法正确 个点电荷，y轴上的A点电荷量为g(g>0),B、 的是 C点电荷量均为-4g.P点为圆弧AC中点.则 A.电场不是一种客观存在的物质 ( B.若将q移走，则该点的电场强度为零 C.若将g改变电性，则该点的场强方向改变 A.O点电场强度方向沿 D.若将g的电荷量增大为2g,其所受电场力 y轴正向 增大为2F B.O点电场强度大小为0 题型2点电荷的电场 C.P点电场强度大小 2.如图所示，a、b两点位于以负点电荷为球心的 为 球面上，c点在球面外，则 A.a点电场强度与b点电 D.P点电场强度大小为5 场强度相同 重难聚焦 B.a点电场强度的大小 比c点的大 重难题型F-g图像 C.b点电场强度的大小比c点的小 5.如图甲所示， D.条件不足，无法判断a、b、c三点的电场强 x轴上有一固！6 度的大小关系 定的场源点 题型3电场强度的叠加 电荷（未画出）及a、b两点，在a点放入带正 3.如图，Q1、Q2为两相距L的 电的试探电荷，规定静电力的正方向沿x轴 固定点电荷，Q,带负电、Q2 正向，得到试探电荷受到的静电力F随其电 带正电.a、b、c、d是以Q2为 荷量g变化的图像如图乙中的a图线所示， 将该试探电荷放到b点可得图乙中的b图 圆心的圆上的四等分点，a、c在Q1、Q2连线上 线.关于场源点电荷的说法正确的是( 下列判断正确的是 ( A.带正电，位于a、b两点之间 A.a、b、c、d四点的场强大小相等 B.带负电，位于a、b两点之间 B.b、d两点的场强方向相反 C.带正电，位于a点左边 C.a点场强一定大于c点场强 D.带负电，位于b点右边 D.b、d两点的场强大小可能不同 第九章黑白题005 黑题 应用提 段时：35min 1.如图所示为在同一电场中a、b、c、d四点分别 B.应放在B点，Q=-2g 引入试探电荷时，测得的试探电荷的电荷量跟 C.应放在C点，Q=-g 它所受电场力大小的函数关系图像，那么下列 D.应放在D点，Q=-9 叙述正确的是 ( 4.(2025·河南焦作期中)如图所示，直角三角 A.a、b、c、d四点的场强大小关系是E。>E6> 形ABC中∠B=30°，O为BC边的中点，AC边 E>Ea 的长度为L.现在A、B、C三点分别固定电荷 B.同一电荷在b、c两点所受电场力大小相同， 量为-2g、-9、+q的点电荷，若使0点的电场 因此b、c两点的场强相同 强度为零，有两种方案：一是在空间加一匀强 C.从图中可以看出，a、b、c、d四点的场强大小 电场；二是在AB边的中点F(图中未画出)固 与9的正负和大小都没有关系 定一点电荷.已知静电力常量为k,则下列说 D.将两个电荷分别放在a、d两点，放在a点 法正确的是 的电荷所受电场力更大 A.匀强电场竖直向上 (第1题) (第2题) B.匀强电场的电场强度大小为妈 2.(2024·湖北质检)如图所示，带等量异种电 C.F点的点电荷带负电 荷的A、B小球通过绝缘细线悬挂于匀强电场 中处于静止，细线与竖直方向夹角相等，小球 D.F点的点电荷所带电荷量大小为 A、B在同一高度，设小球A的质量为mA,B的 5.(2024·浙江宁波期中)如图所示，真空中有 质量为m,则下列说法正确的是 ( 两个点电荷Q,=+1.6×107C和Q2=-4× A.小球A带负电，小球B带正电，且m>mB 108C,分别固定在x坐标轴的x=0和x= B.小球A带负电，小球B带正电，且m=m阳 6cm的位置上.以下说法正确的是( C.小球A带正电，小球B带负电，且m>mB D.小球A带正电，小球B带负电，且m4=mB 0 6 3.(2024·四川成都期中)AB和 A.x坐标轴上，电场强度为零的位置有两处 CD为圆上两条相互垂直的直 B.x坐标轴上x=-12cm处电场强度为零 径，圆心为0，将电荷量分别 C.x坐标轴上，x>12cm区域内电场强度方向 为+g和-q的两点电荷放在圆 沿x轴正方向 周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半 D.x坐标轴上，电场强度方向沿x轴正方向的 径，如图所示，要使圆心处的电场强度为零， 区域只有0<x<6cm 可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点 6如图，电荷量分别为2g和-q(9>0)的点电荷 电荷Q 固定在棱长为L的正方体的两个顶点上，A是 A.应放在A点，Q=2q 正方体的另一个顶点，如果点电荷2q、-q连线 必修第三册黑白题006 中点O的电场强度大小是E,则正方体A点的 像中可能正确的是 电场强度大小是 0.2 A. C.35 16 D.95 16 压轴挑战 7.(2024·安徽合肥期中)如图所示，12个带电 量均为+g的点电荷，均匀对称地分布在半径 10.(2025·重庆铜梁质检)如图所示，倾角为 为r的圆周上，某时刻，P、Q两处的点电荷电 30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面 量突然减为零，则0点的电场强度大小为 底端固定一个带电的小球A,另有一质量 ( 为m=0.9kg,带电量为Qa=5×106C的带 C.3hg 3kq 正电小球B静止在距离斜面底端10cm B. 2kq D. 2r2 2 处，两小球半径可以忽略，整个装置处于水 平方向的匀强电场中，小球B与斜面间恰 好没有压力.重力加速度g取10m/s2,静 0 电常数k=9.0x10N·m2/C2 R.26GR d..00 (第7题) (第8题) 30 777777777777777777777 8.如图所示，一段圆心角为20。、半径为R、电荷 (1)A小球带何种电荷？电荷量是多少？ 量为+Q的圆弧（其宽度不计）在圆心0产生 (2)求匀强电场的电场强度大小及方向. 的电场强度大小为E,已知当自变量x趋近零 (3)若将A球撤去，为了保证小球B仍在该 时，sinx≈x,cosx≈1.下列四个关于电场E的 位置平衡，需要把电场转动，则转动之 表达式中，你认为正确的选项是 ( 后电场场强最小为多少？电场的方向 KOsin 0o KOcos 0o A. B. 如何？ R R2 KOsin 0o KOcos 0o C. D.- R20 R20。 9.如图所示，真空中孤立的带电绝缘球体（实 心)的半径为R,电荷均匀分布，a点与球心距 离为1，b点与球心距离为2，已知1<R,2> R,电荷分布均匀的球壳在壳内形成的电场强 度为零均匀带电的球体在球外空间产生的电 场等效为电荷集中于球心处产生的电场.若 a、b两点的电场强度大小相等，则下列函数图 进阶突吸拔高练PO2 第九章黑白题007确，C错误：n.由Fx=Pc,Fm=Px,以及库仑定律FP k9可得，：9a:9无=2：1：4，故D错误.故选B 4长以 60 Ft 309 + M A(⊕ 777777777777777777777 6.D解析：，b是两个电荷量都为Q的正点电荷，根据对称原 理，质子在OP上受到的合力沿OP方向，所以质子由静止 释放后会一直做加速运动，A错误：0是a,b连线的中点，那 么质子在0点受到a、b的库仑力等大反向，合力为0，如果 将质子从O点沿OP方向移动到无穷远处，质子所受到的力 将先从0开始增大然后减小逐渐接近0，因为释放的位置未 知，所以质子所受到的力可能先增大然后诚小，也有可能 直减小，故BC错误，D正确.故选D. 黑题 应用提优 1,A解析：A点电荷受到B,C点电荷的库仑力F:= Qa0 9g10x10xi0'N=10限x10.a=00 0.012 10×3x10×3x10 N=9×103N,则点电荷A受到的合力大 0.032 小为F,=F-Fc=9.9x10N,故A正确。 2.A解析：三个电荷要平衡，必须在一条直线上，外侧两个电 荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电 荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，外侧电荷电量必须大，中 间电荷电量小，所以C必须为负电，在A的左侧设C所在位 置与A的距离为r.则C所在位置与B的距离为L+r,要能处 于平衡状态，所以A对C的电场力大小等于B对C的电场 历大小，设C的电最为4则有之=，解得r 2 0.2m.故选A 3.C解析：ABC.如图所示，设A、B间的距离为r,O、A间的距 离为h,O,B间距离为1，B球重力为mg.A、B之间的库仑力 大小为F,=,,根据力的矢量三角形与距离的儿何三角 形相似可得s_Fe。F 67,解得F=m ’网9R5 ，√g,现缓樱 拉动细线，使B球移动一小段距离，支杆始终静止，且两球的 电荷量均不变，则1减小，h不变，所以F减小，即细线上的拉 力一直减小：r不变，即B球的运动轨迹是一段圆弧，并且B 球受到的库仑力大小不变.故AB错误，C正确：D.根据平衡 条件可知，支杆受到的地面的摩擦力与B对A的库仑力的 水平分量大小相等、方向相反，而B对A的库仑力大小不变， 方向由水平向左变为斜向左下，所以水平分量变小，即支杆 受到地面向右的摩擦力逐渐减小，故D错误，故选C. 必修第三册 4.C解析：根据对称性可知，A球的电荷量和B球的电荷量相 同，故A错误：设C球的电荷量大小为q,以A球为研究对象，B 球对A球的库仑斥力为F=,C球对A球的库仑引力为 F,=P,由题意可知小球运动的加速度方向与F的作用线平 lgge 3m2 行，则有F4sin30°=F4,Fes30°=m,解得ge=2g,a= ml2' C球带负电，故C球的电荷量为-24，故B错误，C正确：以三个 小球整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得F=3m-33 故D错误 压轴挑战 5.B解析：BD.由题意可知，两带电小球缓慢漏电，则两小球 所受岸仑力逐渐减小，根据平衡条件，可知绳子的拉力逐渐 减小，则b所受的拉力也逐渐减小，最开始若受到斜面向 下的摩擦力，则摩擦力减小，若受到斜面向上的摩擦力，则 摩擦力增大，故B正确，D错误：AC.将b和e看成一个整体， 其整体受重力（方向竖直向下），支持力（方向竖直向上），绳 子给的拉力（方向沿斜面向上）以及水平地面的摩擦力，根 据正交分解法，在竖直方向上，拉力在竖直方向上的分力与 支持力的合力大小等于重力大小，当拉力减小时，地面对 的支持力一定变大，在水平方向上，拉力在水平方向上的分 力大小等于地面对：的摩擦力大小，由平衡条件可知，地面 对c的摩擦力一定向左，当拉力不断减小时，地面对c的摩 擦力不断减小，故AC错误故选B. 第3节电场电场强度 第1课时电场电场强度 白题 基础过关 1.D2.B 3.C解析：根据场强的叠加原理和对称性，bd两点的场强大 小相等方向关于Q,、Q,连线对称，a点场强最大，c点场强 最小故选C 4.D解析：AB,根据电场的矢量叠加可知O点电场强度方向 沿y轴负向，大小为-经+2好60当故B描 误：CD.三个点电荷在P点的场强如图，A点电荷在P点的 场强为E一号B点电荷在P点的场强为5。=匀 (2r)22 C点电有在P点的场强为中学根据矢量的合皮 2 黑白题02 可知AB点电荷在P点的场强为5m一停，方向竖直向下。 再与C点电荷在P点的场强合成可知E,=经+物：，方 2r2 向竖直向下，故C错误.D正确.故选D 5.B解析：由图乙所示图像可知，试探电荷在4、b两点的电场 强度方向相反，所以场源点电荷位于a、b两点之间.又因为 试探电荷带正电且在a点处电场力沿x轴正向，所以场源点 电荷带负电故选B 黑题 应用捏优 1,C解析：由F-?图像的斜率大小等于场强的大小得知，四 点的场强大小关系是E=E,>E>E,敌A错误；因E,=E, 任何电荷在b,两点所受到的电场力大小都相同，场强的方 向与正试探电荷在该点受力方向一致，图中只标出了力的大 小，没有标明方向，无法判断b、c两点的场强方向，故B错 误：场强与试探电荷无关，对于确定的电场中的一点，￡= 是一个常数，故C正确：电荷在电场中受力的大小除了与电 场强度大小有关外，还与电荷所带的电荷量成正比，无法判 断两个不同电荷在a,d两点的受力大小，故D错误 2.B解析：根据图示两小球的偏转方向可知.小球A带负电 小球B带正电：设悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为α， 根据受力平衡有na-9,5-F,整理得m,-9,E-F同 mig gtan a 理，对于小球B有m= q8E-Ft ,已知两小球带等量异种电 gtan a 荷，所以m1=m,故选B. 3,C解析：+g的点电荷在圆心0处的场强与-g的点电荷在 圆心O处的场强的合场强方向由0点指向D点，根据几何 关系和点电荷的场强公式得￡，=k号，要使圆心处的电场强 度为零，只要点电荷Q在圆心0处产生的场强方向由0指 向C即可，大小也为k号，所以，点电荷Q=-9,且应放在C 点，故选C 4.D解析：AB.A点的点电荷在O点产生的电场强度大小为 E,=,29,方向由0指向A,B点的点电荷在0点产生的电 场强度大小为E,=g,方向由0指向B,C点的点电荷在0 121 点广生的电场强度大小为：一冬，方向由0指向么，则B.C 参考答案与解析 两点的电荷在0点产生的合场强大小为Ec=2?,方向由 12 0指向B,将E,与E合成，0点的合场强大小为E=2?, 方向竖直向上，欲使O点的合场强为零，则匀强电场的方向 应竖直向下，大小为B==2会AB错误：C方案二中.F 点固定的点电荷应带正电，C错误：D.设F点的点电荷所带 荷量为，由儿何关系得0冰=，则由点电荷的场强公 得E。= L 下且B6=E,解得=号D正确故选D 2 5.C解析：A因Q,>Q,则x坐标轴上，电场强度为零的位置 有一处，在Q,的右侧，选项A错误：B.设x坐标轴上电场强 度为零的位置距离0为L,则k,9 (L+6)户= 会为1： 6cm,即在x=12cm处电场强度为零，选项B错误：C.x坐 标轴上，x>12cm区域内电场强度方向与正电荷在该区域内 的场强方向相同，即沿x轴正方向，选项C正确：D.x坐标轴 上，电场强度方向沿x轴正方向的区域为0<x<6m和x> 12cm区域.选项D错误故选C. 6.B解析：根据几何知识得O点到两个电荷的距离都是d= 气即0点场强为5冬产：岂4点场强 层区-故选 7.A解析：P,Q两处的点电荷在0点激发的电场强度大小相 等，即E:,P、Q两处的点电荷在0点的合场强为 E=2ms60-冬，P,0两处的点电荷电量突然减为零时。 )点的电场强度大小为E=E6=经.A正确，BCD错误，故 选A. 8.C解析：AC.当8。趋近0时，圆弧可看成点电荷.则0点电 场应该符合点电荷电场公式.由题意，当8。趋近0时 m8=,即n%-1,则A选项080% R C选项 KQim%人08=.放A错误，C正确；BD.若，等于m R0。R0,R 意味着圆弧变成圆环，由对称性可知圆环对环心的电场强度 为0，故BD错误，故选C 9.C解析：设球体的电荷量为Q,则以为球体边缘的内部电 荷量4=4 “广，电荷分布均匀的球壳在球壳内 、4e*3mr= 形成的电场强度为零则a点电场强度B,=子=《，b点 R 电场强度大小为E,=k号，根据场强大小相等，解得= 黑白题03 故C正确，ABD错误.故选C 压轴挑战 10.(1)A带正电，Q,=4x10C(2)E=￥3×10VC,方 水平向左(3)E=9×10N/C,方向沿斜面向上 解析：(1)由平衡条件得A带正电，对B有Fsin30°-mg= 0.又F.0.0,可得0，=4x10C 2 (2)0an30°-mg=0,可得E=号3×10°N/C,方向水平 向左 (3)分析可知，当电场方向与斜面平行时.电场力最小，场 强最小.则QmEn-mgsin30°=0，可得E.=9×10°N/C,方 向沿斜面向上 第2课时电场线 白题 基础过关 1.A2.A3.D4.C 5.C解析：A.由合力的方向指向运动轨迹的凹侧，可知粒子 受力方向与电场方向一致，所以带正电，故A错误； B.只知道曲线运动轨迹不能判断运动方向，所以粒子运动 方向无法确定，故B错误：C.由于℃点电场线比b点电场线 密，在电场中根据a=F,四，可知c点场强大，粒子在c点 mm 受力大，加速度大，故C正确：D.电场强度的大小与电场线 的密集程度有关，故e点的电场强度大于点的电场强度」 故D错误.故选C. 6.C解析：AB.根据受力分析可知，两球相斥，分开一定角度 且受匀强电场的电场力方向与匀强电场同向，则两小球只能 带正电，选项AB错误：CD.设小球间的库仑力为F,根据受 力分析和平衡条件，可知m,n日三 F。,由a<B可知 FTA>F,选项C正确，D错误故选C 黑题应用理优 1.D解析：电场线的疏密反映场强大小，电场线的切线方向 反映场强的方向：A.a和b两点电场线疏密不同，则场强大 小不相等，方向也不相同.选项A错误：B.b点电场线较c点 密集，可知b点场强比c点场强大，两点的场强方向相同， 选项B错误：C.c点和d点电场线疏密程度不同，则场强大 小不相等，方向也不同，选项C错误：D.a点和d点电场线疏 密程度相同.则场强大小相等，方向不同，选项D正确。枚 选D. 2.C解析：A.根据题图中电场线方向由Q,指向Q2,可知Q 带正电，故A错误：B.电场线实际并不存在，没有画出电场 线的位置不代表没有电场，根据电场强度叠加原理可知B 处电场强度不为零，故B错误：CD.根据电场线的疏密程度 可知，A点的场强大于B点的场强，则电子在A点受到的静 电力大于在B点受到的静电力，根据牛顿第二定律可知，电 必修第三册 子在A点的加速度大于在B点的加速度，故C正确，D错误 故选C. 3.D解析：AB.等量同种电荷的电场分布如图1所示，B、C两 点场强大小相等，方向相反：A,D两点场强大小相等，方向相 反，故AB错误；CD.等量异种电荷的电场分布如图2所示， E、O、F三点比较，O点场强最强.B、0、C三点比较.O点场 强最弱，故C错误，D正确故选D. 图1 2 4.A解析：试探电荷在电场中，只受电场力的作用，试探电荷 一定是先做加速运动，后做减速运动但试探电荷的释放位 置不确定，试探电荷从-x运动到。过程中，如果从靠近电 荷处释放，电场强度先变小后变大，则试探电荷先做加速度 (图线针率筢对值)逐渐减小的加速运动，到达0点时加速 度为0，过O点后做加速度逐渐增大的减速运动，故图A符 合要求：如果从较远位置释放，电场强度先变大再变小，过0 点后先变大再变小，则试探电荷运动的加速度按变大、变小， 变大，变小的规律变化故选A 5.B解析：A,根据库仑定律，分析A点电场强度如图所示.A 点电场强度为0，根据电场叠加原理，可知匀强电场的电场 强度E一治放A错误：取分析B点电场强度如闲所示，由 对称性，三个点电荷在B点的合场强大小为E,沿OB方向， 则B点的.总电场强度E。=3E,故B正确：C.同理C点电场 强度大小与B相同，但方向不同，故C错误：D.三个点电荷 在0点的合场强大小为0，故E,=E= 3E,故D错误故 选B. a 6.C解析：ABC.在水平向左的匀强电场中，物体静止在绝缘 斜面上，对物体受力分析如图，由于物块重力与电场力大小 关系无法确定，摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下， 也可能为零，故在匀强电场中的物体是否受摩擦力作用以及 摩擦力方向均无法确定，撒去电场后，根据受力分析可知摩 擦力沿斜面向上，故撤去电场后与撤去电场前相比较，摩擦 力大小可能增大也可能减小，摩擦力方向可能发生改变， 故AB错误，C正确：D.撤去电场前物体对斜面的压力 为N,=Fsin a《+mg©os《,撤去电场后物体对斜面的压力 为X,=mgeos a,可知物体对斜面的压力碱小了，故D错误。 黑白题04