内容正文:
3.电场 电场强度
目录
题型分组练 2
题型01 电场 2
题型02 电场强度 2
题型03 点电荷的电场 电场强度的叠加 3
题型04 电场线 8
题型05 匀强电场 9
创新拓展练 10
链接高考 14
新题速递 18
题型分组练
题型01 电场
1.(24-25高一下·贵州六盘水·期末)关于电场,下列说法正确的是( )
A.电场是假想的,不客观存在
B.电场的概念是法国科学家库仑开创性提出的
C.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用
D.电荷在电场中某点受到的电场力方向就是该点的电场方向
【答案】C
【详解】电场是物质存在的一种形式,通过电场力作用体现其存在,并非假想,故A错误;库仑提出了电荷间作用力的规律(库仑定律),而电场概念由法拉第首次提出,故B错误;电场的基本性质是对放入其中的电荷施加力,无论正负电荷均受电场力,故C正确;电场方向规定为正电荷的受力方向,若为负电荷,其受力方向与场强方向相反,故D错误。
2.(多选)(24-25高二上全国课后作业)关于电场,下列说法正确的是( )
A.电荷周围一定存在着电场
B.电场是一种物质,它与其他物质一样,不依赖我们的感觉而客观存在
C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用
D.电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中
【答案】ABC
【详解】电荷周围存在着电场,电场对电荷有力的作用,电荷之间的相互作用是通过电场而产生的,AC正确;电场是一种特殊的物质,它与其他物质一样,不依赖我们的感觉而客观存在;电场在真空中、物体中都能存在,故B正确,D错误。
题型02电场强度
3.(24-25高一下·河南周口·期末)关于电场强度,下列说法正确的是( )
A.由可知,电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量成反比
B.电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力方向相同
C.电场中某一点不放试探电荷时,该点的电场强度一定等于零
D.匀强电场中各点的电场强度大小相等,方向可能不同
【答案】B
【详解】只是场强的定义式,电场强度由电场本身决定,与试探电荷的电荷量无关,故A错误;电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力方向相同,与负电荷在该点所受电场力方向相反,故B正确;电场强度由电场本身决定,与是否放置试探电荷无关,所以电场中某一点不放试探电荷时,该点的电场强度不一定等于零,故C错误;匀强电场中各点的电场强度大小相等,方向相同,故D错误。
4.(24-25高一下·安徽·期末)在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时,电荷所受到的电场力 F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.这个电场是匀强电场
B.a、b、c、d四点的电场强度大小关系是
C.同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加
D.a、c两个位置场强方向一定不同
【答案】B
【详解】在电场中,试探电荷所受电场力,因此图像斜率反映电场强度的大小,图中四个点斜率不同,说明该电场不是匀强电场,且,故A错误,B正确;电场强度是由电场本身的属性决定的,与试探电荷的电性、电荷量以及受力均无关,即试探电荷不影响原来的电场,故C错误;, c两个位置试探电荷电性不同,电场力反向,所以场强方向一致,故D错误。
5.(24-25高一下·安徽·阶段练习)若在电场中的某点A放一试探电荷,它所受到的静电力大小为F,方向水平向右,下列说法中正确的是( )
A.在A点放一个负试探电荷,它所受静电力方向水平向左
B.在A点放一个负试探电荷,A点的电场强度方向为水平向左
C.若将q移走,则该点的电场强度为零
D.在A点放一个电荷量为的试探电荷,它所受的静电力大小仍为F
【答案】A
【详解】在A点放一个正试探电荷时,受到的电场力水平向右,可知A点的场强方向水平向右;在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向仍水平向右,负试探电荷所受的电场力方向水平向左,故A正确,B错误;电场中某点的电场强度只由电场本身决定,与试探电荷无关,若将q移走,则A点的电场强度保持不变,故C错误;在A点放一个电荷量为+2q的试探电荷,由于A点的电场强度不变,则试探电荷所受的电场力为2F,故D错误。
题型03 点电荷的电场 电场强度的叠加
6.(24-25高一下·广东深圳·期末)关于电场强度的概念,下列说法正确的是( )
A.由可知,某电场的场强E跟F成正比,跟q成反比
B.电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零
C.是点电荷的电场强度公式,其中Q是场源电荷的电荷量
D.以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同
【答案】C
【详解】电场强度定义式是比值定义,的大小由电场本身决定,与和无关,故A错误;电场强度是电场的固有属性,与是否放置试探电荷无关,故B错误;是点电荷的场强公式,其中为场源电荷的电荷量,故C正确;场强是矢量,球面上各点场强大小相等,但方向不同,故D错误。
7.(24-25高三下·四川巴中·开学考试)如图所示,在真空中某点电荷的电场中,将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点时,两试探电荷所受电场力相互垂直,且,则以下说法正确的是( )
A.这两个试探电荷的电性可能相同
B.M、N两点可能在同一等势面上
C.把电子从M点移到N点,电势能增大
D.N点场强一定大于M点场强
【答案】D
【详解】将F2和F1的作用线延长相交,交点即为点电荷的位置,可知,点电荷对M处试探电荷有排斥力,对N处试探电荷有吸引力,所以这两个试探电荷的电性一定相反,故A错误;由于,可知M、N到点电荷的距离不等,不在同一等势面上,故B错误;若点电荷带负电,则把电子从M点移到N点,电场力做负功,电势能增大,若点电荷带正电,电子从M点移到N点,电场力做正功,电势能减小,故C错误;
D.由点电荷场强公式可知,由于,则有,故D正确。
8.(24-25高一下·广东广州·期末)如图所示,在某一点电荷产生的电场中,有a、b两点,其中点的场强大小为,方向与ab连线成角;点的场强大小为,方向与ab连线成角.则关于a、b两点场强大小,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】将、延长线相交,交点即为点电荷Q的位置,设a到Q的距离为,b到Q的距离为,根据几何知识有,,则有,根据得到,故B正确。
9.(25-26高二上·广西贵港·开学考试)如图所示,正方体的边长为a,在和处放置电荷量分别为、的点电荷,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.B点电场强度大小为 B.B点电场强度大小为
C.D点电场强度大小为 D.D点电场强度大小为
【答案】A
【详解】因为等边三角形,故和在B点产生的电场强度方向互成,大小相等,均为,故B点的电场强度大小为,故A正确,B错误;因为等边三角形,边长与相等,故和在D点产生的电场强度与在B点产生的电场强度大小相等,即,故CD错误。
10.(24-25高二上·辽宁朝阳·阶段练习)如图所示,一带正电绝缘球体(球心为)半径为,所带电荷量为且均匀分布,现将其中半径为与相切的小球体(球心为)部分的电荷量变为等量负电(球其他部分电荷量分布情况不变),静电力常量为,则在连线上,与距离为的点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】半径为的均匀带电球的电量为,带的带电球在P点产生的场强为,方向向左。假设半径为的球均匀带正电Q,其在P点产生的场强为,方向向右。所以将其中半径为与相切的小球体(球心为)部分的电荷量变为等量负电,此时在P点产生的场强为,故A正确。
11.(24-25高二上·甘肃武威·阶段练习)如图所示,在真空中ABCD是由粗细均匀的绝缘线制成的正方形线框,其边长为d,O是线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷。现在AD中点M处取下足够短的带电量为q的一小段,将其沿OM连线向左移的距离到N点处。设线框的其他部分的带电量与电荷分布保持不变,若此时在O点放一个带电量为Q的点电荷,静电力常量为k,则该点电荷受到的电场力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】没有截取一小段时,根据对称性可知,O点的合场强为零,则截取的部分和剩下的部分在O点产生的场强等大反向,剩下的部分在O点产生的场强大小为,方向向左,当截取部分移到N点时,其在O点产生的场强大小为,方向向右,则O点的合场强大小为,方向向左,若此时在O点放一个带电量为Q点电荷,该点电荷受到的电场力大小为,故A正确。
12.(23-24高一下·湖南长沙·期末)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,则N点的场强大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】在半球面AB右侧填补一个与AB完全相同的半球面,则这个球壳在M、N两点产生的电场强度相等,均为,由于半球面AB在M点的场强大小为E,则右侧填补的半球面在M点产生的电场强度为,根据对称性可知,半球面AB在N点的场强大小与右侧填补的半球面在M点产生的场强大小相等,即N点的场强大小为,故A正确。
13.(多选)(24-25高二下·湖北恩施·期末)如图所示,空间存在水平向右的匀强电场,一带电量为q(q>0),质量为m的小球用绝缘轻质细线悬挂于O点而保持静止。现让匀强电场逆时针缓慢旋转90°至方向竖直向上,大小保持不变,在该过程中,下列说法正确的有( )
A.细线与竖直方向夹角逐渐减小 B.细线与竖直方向夹角逐渐增大
C.细线中的张力逐渐减小 D.细线中的张力逐渐增大
【答案】BC
【详解】根据题意可知,小球所受电场力大小为Eq=mg,小球的受力如图所示,由图可知,当匀强电场逆时针缓慢旋转90°至方向竖直向上,大小保持不变,细线与竖直方向夹角逐渐增大,细线中的张力不断减小,
故BC正确。
题型04 电场线
14.(24-25高一上·湖南邵阳·期中)关于电场线的说法,不正确的是( )
A.电场线的疏密程度表示电场强度的大小
B.电场线是为了形象地描述电场而引入的假想线
C.电场线是在电场中实际存在的线
D.电场线的切线方向表示电场强度的方向
【答案】C
【详解】电场线的疏密程度能够描述电场的强弱,电场线密的地方电场强度大,电场线的切线方向表示电场强度的方向,故AD正确;电场线是为了形象地描述电场而引入的假想线,故B正确,C错误;
本题选不正确的,故选C。
15.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中)如图所示,a、b为电场线上的两点,它们的电场强度( )
A.大小相等 B.大小不等 C.方向相反 D.方向垂直
【答案】B
【详解】如图为点电荷产生的电场线,由电场线疏密可知,a点电场线比b点电场线密集,故a点电场强度大于b点电场强度,所以它们电场强度大小不同,由图可知,a点和b点电场强度同向,故B正确,ACD错误。
16.(24-25高二上·湖北·期中)如图所示是电场中某区域的电场线分布,是电场中的两点,则( )
A.两点的电场强度大小不同,方向相同
B.电荷在点受到电场力方向必定与电场强度方向一致
C.正电荷在点静止释放,它在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致
D.同一点电荷放在点受到的电场力比放在点时受到电场力大
【答案】D
【详解】两点的电场强度大小不同,方向不同,故A错误;正电荷在点受到电场力方向与电场强度方向相同,负电荷在点受到电场力方向与电场强度方向相反,故B错误;由于电场线不是直线,所以电荷在点静止释放,它在电场力作用下运动的轨迹与电场线不一致,故C错误;由电场线的疏密程度可知,点的场强大于点的场强,则同一点电荷放在点受到的电场力比放在点时受到电场力大,故D正确。
17.(24-25高一下·河南商丘·期末)电鳗瞬时放电时可产生高压,电流通过水介质传导足以击晕大型猎物或敌人,如图甲所示。电鳗瞬时放电时周围的电场可简化为两个点电荷产生的电场,如图乙所示,图中是描述A、B两个点电荷电场的部分电场线,下列说法正确的是( )
A.A带负电,B带正电
B.A的电荷量小于B的电荷量
C.在M点由静止释放一个带正电的粒子,仅在静电力的作用下,粒子会沿电场线运动到N点
D.M点的电场强度大于N点的电场强度
【答案】D
【详解】根据电场线的分布特点,电场线从A出发,部分终止于B,所以A带正电,B带负电,且A的电荷量大于B的电荷量,故AB错误;由于M点和N点在同一条电场线上且电场线为曲线,所以该粒子仅在静电力作用下不可能沿电场线运动,故C错误;由于M点处的电场线比N点处密集,所以M点的电场强度大于N点的电场强度,故D正确。
题型05 匀强电场
18.(24-25高一下·江苏盐城·期末)如图所示,方框内给出的均是电场的部分电场线,则可能是两个等量同种点电荷周围电场线的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】该图中电场线相互平行,所以是匀强电场的电场线,故A错误;根据该图电场线分布可知,这个可能是等量同种电荷的电场线,故B正确;根据该图电场线分布可知,这个可能是等量异种电荷的电场线,故C错误;根据该图电场线分布可知,这个可能是点电荷的电场线,故D错误。
创新拓展练
19.(24-25高一下·江苏无锡·期中)如图所示,表示在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受的电场力跟电荷量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是( )
A.该电场是匀强电场,电场大小和检验电荷电量成正比
B.该电场不是匀强电场,无法比较场强的大小关系
C.a、b、c、d四点场强的大小关系是
D.a、b、c、d四点场强的大小关系是
【答案】D
【详解】根据可知F-q图像的斜率表示电场强度,a、b、c、d四点的斜率都为正值,则四点的电场强度方向相同;图像斜率的大小表示电场强度的大小,则四点的电场强度关系是
所以此电场是非匀强电场,故D正确。
20.(24-25高一下·吉林长春·期末)在x轴上,电荷量为q的正点电荷位于原点O,电荷量为q的负点电荷位于x=a处。静电力常量为k。在x=2a处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】在x=2a处,电场强度由两个点电荷的场强矢量叠加而成。原点O处的正电荷q在距原点距离为2a处的场强大小为,方向向右(正方向)。 x=a处的负电荷q距x=2a的距离为a,场强大小为,方向向左(负方向)。向右为正方向,总场强为
负号表示方向向左,大小为,故B正确。
21.(24-25高一下·山东济宁·期末)如图所示,三根长度相同的绝缘均匀带电棒组成等边三角形,带电量分别为+Q、+Q和,其中一根带电量为+Q的带电棒在三角形中心O产生的电场强度大小为E,则O点电场强度的大小为( )
A. B.E C. D.
【答案】C
【详解】由等边三角形的特点,结合点电荷场强公式,场强叠加和对称性知,三根导体棒在O点产生的场强分别为E、E和,如图所示,由场强的叠加知,O点的合场强大小,故C正确。
22.(24-25高一下·贵州贵阳·阶段练习)如图,在(a,0)和(0,a)位置分别放置一个电荷量为的负点电荷,若在某点处放置正点电荷,使得点的电场强度为,方向水平向左。则的位置为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据库仑定律和电场强度的定义可知(a,0)位置的负电荷在处产生的电场,方向竖直向下,(0,a)位置的负电荷在处产生的电场,方向水平向左,所以两电荷在点的合场强为,方向斜向左下,与夹角为,在某点处放置正点电荷要使得点的电场强度为,方向水平向左,根据矢量合成法则:,解得,方向斜向左上,方向与方向成,结合题意,由几何知识得点电荷应在位置,故B正确。
23.(2025·河北·模拟预测)如图所示,完全相同的四分之一绝缘圆弧所带电荷量的绝对值相等,且电荷均匀分布。下列四种放置方法中坐标原点均与圆弧的圆心重合,则坐标原点处电场强度最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题意每个四分之一圆弧在O点形成的电场强度大小均相等(设为E),但方向有所不同,如图所示,可知A选项对应坐标原点O处场强最大。
24.(24-25高一下·江西·期末)原点O的左、右两侧对称放置等量的正、负点电荷,电场线分布如图所示。以两点电荷的连线为x轴,以x轴正方向为电场强度的正方向,则x轴上各点的电场强度E随坐标x变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据等量异种电荷电场分布规律可知,从正电荷到负电荷,电场强度方向从正电荷指向负电荷,电场强度先减小后增大且连线中点电场强度最小(不为零),正电荷左侧电场强度方向向左且大小向左不断减小,负电荷右侧电场强度方向向左且大小向右不断减小,故B正确。
25.(24-25高一下·安徽·期末)两等量异种点电荷周围电场线分布如图所示,两电荷连线中点为O,b、c两点关于二者连线对称,a、d两点关于O点对称,以下说法正确的是( )
A.O点电场强度为0
B.a点电场强度小于b点电场强度
C.b、c两点的电场强度相同
D.a、d两点的电场强度相同
【答案】D
【详解】由场强的叠加原理可知,O点场强方向向右,且不为0,故A错误;由电场线的疏密可知,a点场强大于b点场强,故B错误;b、c两点电场强度大小相等,方向不同,故C错误;由对称性可知,a、d两点电场强度相同,故D正确。
26.(24-25高一下·陕西汉中·期末)在如图所示的四种电场中,分别标记有、两点。则下列说法正确的是( )
A.甲图:与点电荷等距的、两点电场场强相同
B.乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点电场强度相同
C.丙图:两等量同种电荷连线中点两侧对称的、两点场强大小相等,方向均向右
D.丁图:两块带等量异种电荷的平行金属板所形成电场的、两点场强相等
【答案】B
【详解】甲图:与点电荷等距的、两点场强大小相同,但是方向不同,故A错误;乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点,场强的大小相同且方向均水平向左,故B正确;丙图:两等量同种电荷连线中点两侧对称的、两点场强的大小相同,但是方向不同,故C错误;丁图:两块带等量异种电荷的平行金属板所形成电场的、两点场强的大小和方向都不同,故D错误。
链接高考
27.(多选)(2025·湖北·高考真题)如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度( )
( )
A.方向沿x轴负方向
B.方向与x轴负方向成夹角斜向下
C.大小为
D.大小为
【答案】AD
【详解】由题意可知,如图
将五个点电荷等效成
五个点电荷与O点距离为R,设,则O点场强大小为,代入可得,方向沿x轴负方向,故AD正确。
28.(2024·江苏·高考真题)在静电场中的A、B两点放置试探电荷,其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系,分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设图像的横坐标单位长度电荷量为,纵坐标单位长度的力大小为根据可知图像斜率表示电场强度,由图可知,,可得,故D正确。
29.(2024·贵州·高考真题)如图,A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上,直径与弦间的夹角为。A、B两点分别放有电荷量大小为的点电荷时,C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向,则等于( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【详解】根据题意可知两电荷为异种电荷,假设为正电荷,为负电荷,两电荷在C点的场强如下图,设圆的半径为r,根据几何知识可得,,,同时有 ,,联立解得,故B正确。
30.(2024·河北·高考真题)如图,真空中有两个电荷量均为的点电荷,分别固定在正三角形的顶点B、C.M为三角形的中心,沿的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为.已知正三角形的边长为a,M点的电场强度为0,静电力常量的k.顶点A处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】B点C点的电荷在M的场强的合场强为,因M点的合场强为零,因此带电细杆在M点的场强,由对称性可知带电细杆在A点的场强为,方向竖直向上,因此A点合场强为,故D正确。
31.(2024·新疆河南·高考真题)如图,两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上,下端分别系有均带正电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等。则( )
A.两绳中的张力大小一定相等
B.P的质量一定大于Q的质量
C.P的电荷量一定小于Q的电荷量
D.P的电荷量一定大于Q的电荷量
【答案】B
【详解】由题意可知设Q和P两球之间的库仑力为F,绳子的拉力分别为T1,T2,质量分别为m1,m2;与竖直方向夹角为θ,对于小球Q有,,对于小球P有,,联立有,,所以可得,又因为,可知,即P的质量一定大于Q的质量;两小球的电荷量则无法判断,故B正确。
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32.(贵州省部分学校2024-2025学年高一下学期联考物理试卷)如图所示,正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷,其电荷量分别为:+q、+q、-q,该三角形中心O点处的电场强度大小为E,现仅把C点电荷量—q更换为-0.5q,则中心O点处的电场强度大小为( )
A.0.75E B.1.5E C.2E D.2.5E
【答案】A
【详解】设O点到正三角形三个顶点的距离为r,根据点电荷场强公式可得三个点电荷在O点的场强大小为,方向如图所示,
由场强的叠加原理,可知,现仅把点电荷量更换为,则,方向如图所示
则中心点处的场强大小为,联立,解得,故A正确。
33.(2025·河南·三模)如图所示,空间坐标系中,a、b、c、d、p点的坐标分别为,、、、、。a、b、c、d处分别固定电荷量为、、、的点电荷。已知静电力常量为,则点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设处点电荷单独作用时在点产生的电场强度大小为,则,处点电荷单独作用时在点产生的电场强度大小也为,仅、处点电荷作用时,设点电场强度大小为,则有
得出,其方向由指向;处点电荷单独作用时,在点产生的电场强度大小为,则,处点电荷单独作用时在点产生的电场强度大小也为,仅、处点电荷作用时,设点电场强度为,则有,得出,其方向由指向;故点电场强度大小,故A正确。
34.(24-25高一下·江西上饶·期末)是一等边三角形,如图甲所示,在顶点M、N各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点P处电场强度的大小为;若在M处放置一个电荷量为2Q的正点电荷,N处放置一个电荷量为2Q的负点电荷,如图乙,这时顶点P处电场强度的大小为,则的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】甲图,设等边三角形的边长为,一个电荷量为Q的电荷在P点产生的电场强度大小,根据电场叠加原理,乙图,一个电荷量为2Q的电荷在点产生的电场强度大小,根据电场叠加原理,则,故A正确。
35.(24-25高二上·重庆·期末)如图所示,是矩形的四个顶点,,在点和点放有电荷量分别为和的正电荷,在点放了某个未知电荷后,恰好点的电场强度等于0。则放在点的电荷电性和电荷量为( )
A.正电荷;
B.负电荷;
C.正电荷;
D.负电荷;
【答案】B
【详解】设CD边长l,A、C点的电荷在D点的场强分别为、,则A、C点的电荷在D点的合场强为,因为D点的电场强度恰好等于零,则B点的点电荷在D点的场强与A、C点的电荷在D点的合场强等大反向,因此B点的点电荷带负电,且B点的点电荷在D的电场强度大小是,解得,故B正确。
36.(24-25高二上·安徽蚌埠·期中)已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图,半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O和B的距离为R、B和A间的距离为R。现以OB为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公式为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意知,半径为R的均匀带电体在A、B点产生场强为,,挖去的小球在A、B点产生的场强为,,,所以,,所以,故A正确。
37.(24-25高一下·浙江·期中)空间存在电荷量分别为、的点电荷,它们的电场线分布情况如图所示,A点是两电荷连线的中点,到两电荷的距离均为,C点是两电荷连线延长线上的一点,到正电荷的距离也为,静电力常量为,下列说法正确的是( )
A.A、B两点的电势相等
B.A点的电场强度大小为
C.C点的电场强度大小为
D.两点电荷连线上电场强度为0的点与负电荷间的距离为
【答案】C
【详解】由题图可知,A、B两点在两点电荷的连线中垂线上,由于两点电荷不是等量异种点电荷,所以中垂线不是等势线,则A、B两点的电势不相等,故A错误;根据点电荷的场强公式和电场的矢量叠加原理可知,A点的电场强度大小为,故B错误;根据点电荷的场强公式和电场的矢量叠加原理可知,C点的电场强度大小为,故C正确;两电荷连线延长线上,位于负电荷的右侧,有一点的电场强度为0,设此点与负电荷的距离为d,则有,解得,故D错误。
38.(24-25高二上·广东深圳·期末)两个带电小球放置在足够宽广的真空环境中,带正电、带负电,且,两电荷附近的电场分布如图所示。若从足够远处观察这两个电荷,可以把两电荷视作一个点,则在足够远处观察到的电场分布正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意可知,在足够远处的电场相当于将两电荷合在一起时形成的电场,由于带正电、带负电,且,即相当于的正点电荷产生的电场,故A正确。
39.(多选)(24-25高一下·湖北襄阳·期末)电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点;O是电荷连线的中点,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对称。则( )
A.E、F两点电场强度相同
B.A、D两点电场强度不同
C.B、O、C三点,O点电场强度最小
D.从E点向O点运动的电子所受静电力逐渐减小
【答案】AC
【详解】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,电场强度方向与等势线垂直,因此E、F两点电场强度方向相同,由于E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,则其电场强度大小也相等,故A正确;根据对称性可知,A、D两点处电场线疏密程度相同,则A、D两点电场强度大小相同,由题图甲看出,A、D两点电场强度方向相同,故B错误;由题图甲看出,B、O、C三点比较,O点的电场线最稀疏,电场强度最小,故C正确;由题图甲可知,电子从E点向O点运动过程中,电场线逐渐变密,则电场强度逐渐增大,电子所受静电力逐渐增大,故D错误。
40.(多选)(24-25高一下·安徽·期末)用电场线能直观、方便地比较电场中各点电场强度的强弱。如图甲是等量同种正点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中的一些点。已知两点电荷带电量均为,两电荷间距离为,是两电荷连线的中点,、是两电荷连线中垂线上的两点,,、和、均是两电荷连线上相对对称的点,,下列说法正确的是( )
A.、两点处没有电场线,则场强均为零
B.、两点电场强度大小相等,方向相反
C.点和点电场强度相同
D.点电场强度大小大于点电场强度大小
【答案】BD
【详解】根据等量同种电荷电场分布特点可知B、C两点的场强不为零,故A错误;根据对称性可知,A、D两处的电场线疏密程度相同,则A、D两处的电场强度相等,由甲图可看出A、D两处的电场的方向相反,故B正确;根据对称性可知,G、F两处的电场线疏密程度相同,则G、F两处的电场强度相等,由甲图可看出G、F两处的电场的方向相反,故C错误;两电荷在G处产生的场强均为 ,根据电场的叠加法则可知,两电荷在A处产生的合场强均为,所以A点电场强度大小大于G点电场强度大小,故D正确。
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3.电场 电场强度
目录
题型分组练 2
题型01 电场 2
题型02 电场强度 2
题型03 点电荷的电场 电场强度的叠加 3
题型04 电场线 8
题型05 匀强电场 9
创新拓展练 10
链接高考 14
新题速递 18
题型分组练
题型01 电场
1.(24-25高一下·贵州六盘水·期末)关于电场,下列说法正确的是( )
A.电场是假想的,不客观存在
B.电场的概念是法国科学家库仑开创性提出的
C.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用
D.电荷在电场中某点受到的电场力方向就是该点的电场方向
2.(多选)(24-25高二上全国课后作业)关于电场,下列说法正确的是( )
A.电荷周围一定存在着电场
B.电场是一种物质,它与其他物质一样,不依赖我们的感觉而客观存在
C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用
D.电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中
题型02电场强度
3.(24-25高一下·河南周口·期末)关于电场强度,下列说法正确的是( )
A.由可知,电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量成反比
B.电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力方向相同
C.电场中某一点不放试探电荷时,该点的电场强度一定等于零
D.匀强电场中各点的电场强度大小相等,方向可能不同
4.(24-25高一下·安徽·期末)在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时,电荷所受到的电场力 F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.这个电场是匀强电场
B.a、b、c、d四点的电场强度大小关系是
C.同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加
D.a、c两个位置场强方向一定不同
5.(24-25高一下·安徽·阶段练习)若在电场中的某点A放一试探电荷,它所受到的静电力大小为F,方向水平向右,下列说法中正确的是( )
A.在A点放一个负试探电荷,它所受静电力方向水平向左
B.在A点放一个负试探电荷,A点的电场强度方向为水平向左
C.若将q移走,则该点的电场强度为零
D.在A点放一个电荷量为的试探电荷,它所受的静电力大小仍为F
题型03 点电荷的电场 电场强度的叠加
6.(24-25高一下·广东深圳·期末)关于电场强度的概念,下列说法正确的是( )
A.由可知,某电场的场强E跟F成正比,跟q成反比
B.电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零
C.是点电荷的电场强度公式,其中Q是场源电荷的电荷量
D.以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同
7.(24-25高三下·四川巴中·开学考试)如图所示,在真空中某点电荷的电场中,将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点时,两试探电荷所受电场力相互垂直,且,则以下说法正确的是( )
A.这两个试探电荷的电性可能相同
B.M、N两点可能在同一等势面上
C.把电子从M点移到N点,电势能增大
D.N点场强一定大于M点场强
8.(24-25高一下·广东广州·期末)如图所示,在某一点电荷产生的电场中,有a、b两点,其中点的场强大小为,方向与ab连线成角;点的场强大小为,方向与ab连线成角.则关于a、b两点场强大小,下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
9.(25-26高二上·广西贵港·开学考试)如图所示,正方体的边长为a,在和处放置电荷量分别为、的点电荷,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.B点电场强度大小为 B.B点电场强度大小为
C.D点电场强度大小为 D.D点电场强度大小为
10.(24-25高二上·辽宁朝阳·阶段练习)如图所示,一带正电绝缘球体(球心为)半径为,所带电荷量为且均匀分布,现将其中半径为与相切的小球体(球心为)部分的电荷量变为等量负电(球其他部分电荷量分布情况不变),静电力常量为,则在连线上,与距离为的点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
11.(24-25高二上·甘肃武威·阶段练习)如图所示,在真空中ABCD是由粗细均匀的绝缘线制成的正方形线框,其边长为d,O是线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷。现在AD中点M处取下足够短的带电量为q的一小段,将其沿OM连线向左移的距离到N点处。设线框的其他部分的带电量与电荷分布保持不变,若此时在O点放一个带电量为Q的点电荷,静电力常量为k,则该点电荷受到的电场力大小为( )
A. B. C. D.
12.(23-24高一下·湖南长沙·期末)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,则N点的场强大小为( )
A. B.
C. D.
13.(多选)(24-25高二下·湖北恩施·期末)如图所示,空间存在水平向右的匀强电场,一带电量为q(q>0),质量为m的小球用绝缘轻质细线悬挂于O点而保持静止。现让匀强电场逆时针缓慢旋转90°至方向竖直向上,大小保持不变,在该过程中,下列说法正确的有( )
A.细线与竖直方向夹角逐渐减小 B.细线与竖直方向夹角逐渐增大
C.细线中的张力逐渐减小 D.细线中的张力逐渐增大
题型04 电场线
14.(24-25高一上·湖南邵阳·期中)关于电场线的说法,不正确的是( )
A.电场线的疏密程度表示电场强度的大小
B.电场线是为了形象地描述电场而引入的假想线
C.电场线是在电场中实际存在的线
D.电场线的切线方向表示电场强度的方向
15.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中)如图所示,a、b为电场线上的两点,它们的电场强度( )
A.大小相等 B.大小不等 C.方向相反 D.方向垂直
16.(24-25高二上·湖北·期中)如图所示是电场中某区域的电场线分布,是电场中的两点,则( )
A.两点的电场强度大小不同,方向相同
B.电荷在点受到电场力方向必定与电场强度方向一致
C.正电荷在点静止释放,它在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致
D.同一点电荷放在点受到的电场力比放在点时受到电场力大
17.(24-25高一下·河南商丘·期末)电鳗瞬时放电时可产生高压,电流通过水介质传导足以击晕大型猎物或敌人,如图甲所示。电鳗瞬时放电时周围的电场可简化为两个点电荷产生的电场,如图乙所示,图中是描述A、B两个点电荷电场的部分电场线,下列说法正确的是( )
A.A带负电,B带正电
B.A的电荷量小于B的电荷量
C.在M点由静止释放一个带正电的粒子,仅在静电力的作用下,粒子会沿电场线运动到N点
D.M点的电场强度大于N点的电场强度
题型05 匀强电场
18.(24-25高一下·江苏盐城·期末)如图所示,方框内给出的均是电场的部分电场线,则可能是两个等量同种点电荷周围电场线的是( )
A. B.
C. D.
创新拓展练
19.(24-25高一下·江苏无锡·期中)如图所示,表示在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受的电场力跟电荷量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是( )
A.该电场是匀强电场,电场大小和检验电荷电量成正比
B.该电场不是匀强电场,无法比较场强的大小关系
C.a、b、c、d四点场强的大小关系是
D.a、b、c、d四点场强的大小关系是
20.(24-25高一下·吉林长春·期末)在x轴上,电荷量为q的正点电荷位于原点O,电荷量为q的负点电荷位于x=a处。静电力常量为k。在x=2a处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
21.(24-25高一下·山东济宁·期末)如图所示,三根长度相同的绝缘均匀带电棒组成等边三角形,带电量分别为+Q、+Q和,其中一根带电量为+Q的带电棒在三角形中心O产生的电场强度大小为E,则O点电场强度的大小为( )
A. B.E C. D.
22.(24-25高一下·贵州贵阳·阶段练习)如图,在(a,0)和(0,a)位置分别放置一个电荷量为的负点电荷,若在某点处放置正点电荷,使得点的电场强度为,方向水平向左。则的位置为( )
A. B. C. D.
23.(2025·河北·模拟预测)如图所示,完全相同的四分之一绝缘圆弧所带电荷量的绝对值相等,且电荷均匀分布。下列四种放置方法中坐标原点均与圆弧的圆心重合,则坐标原点处电场强度最大的是( )
A. B.
C. D.
24.(24-25高一下·江西·期末)原点O的左、右两侧对称放置等量的正、负点电荷,电场线分布如图所示。以两点电荷的连线为x轴,以x轴正方向为电场强度的正方向,则x轴上各点的电场强度E随坐标x变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
25.(24-25高一下·安徽·期末)两等量异种点电荷周围电场线分布如图所示,两电荷连线中点为O,b、c两点关于二者连线对称,a、d两点关于O点对称,以下说法正确的是( )
A.O点电场强度为0
B.a点电场强度小于b点电场强度
C.b、c两点的电场强度相同
D.a、d两点的电场强度相同
26.(24-25高一下·陕西汉中·期末)在如图所示的四种电场中,分别标记有、两点。则下列说法正确的是( )
A.甲图:与点电荷等距的、两点电场场强相同
B.乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点电场强度相同
C.丙图:两等量同种电荷连线中点两侧对称的、两点场强大小相等,方向均向右
D.丁图:两块带等量异种电荷的平行金属板所形成电场的、两点场强相等
链接高考
27.(多选)(2025·湖北·高考真题)如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度( )
( )
A.方向沿x轴负方向
B.方向与x轴负方向成夹角斜向下
C.大小为
D.大小为
28.(2024·江苏·高考真题)在静电场中的A、B两点放置试探电荷,其受到的静电力F与试探电荷的电荷量q的关系,分别如图中直线、所示。、两点的电场强度之比为( )
A. B. C. D.
29.(2024·贵州·高考真题)如图,A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上,直径与弦间的夹角为。A、B两点分别放有电荷量大小为的点电荷时,C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向,则等于( )
A. B. C. D.2
30.(2024·河北·高考真题)如图,真空中有两个电荷量均为的点电荷,分别固定在正三角形的顶点B、C.M为三角形的中心,沿的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为.已知正三角形的边长为a,M点的电场强度为0,静电力常量的k.顶点A处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
31.(2024·新疆河南·高考真题)如图,两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上,下端分别系有均带正电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等。则( )
A.两绳中的张力大小一定相等
B.P的质量一定大于Q的质量
C.P的电荷量一定小于Q的电荷量
D.P的电荷量一定大于Q的电荷量
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32.(贵州省部分学校2024-2025学年高一下学期联考物理试卷)如图所示,正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷,其电荷量分别为:+q、+q、-q,该三角形中心O点处的电场强度大小为E,现仅把C点电荷量—q更换为-0.5q,则中心O点处的电场强度大小为( )
A.0.75E B.1.5E C.2E D.2.5E
33.(2025·河南·三模)如图所示,空间坐标系中,a、b、c、d、p点的坐标分别为,、、、、。a、b、c、d处分别固定电荷量为、、、的点电荷。已知静电力常量为,则点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
34.(24-25高一下·江西上饶·期末)是一等边三角形,如图甲所示,在顶点M、N各放置一个电荷量为Q的负点电荷,这时顶点P处电场强度的大小为;若在M处放置一个电荷量为2Q的正点电荷,N处放置一个电荷量为2Q的负点电荷,如图乙,这时顶点P处电场强度的大小为,则的比值为( )
A. B. C. D.
35.(24-25高二上·重庆·期末)如图所示,是矩形的四个顶点,,在点和点放有电荷量分别为和的正电荷,在点放了某个未知电荷后,恰好点的电场强度等于0。则放在点的电荷电性和电荷量为( )
A.正电荷;
B.负电荷;
C.正电荷;
D.负电荷;
36.(24-25高二上·安徽蚌埠·期中)已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图,半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在过球心O的直线上有A、B两个点,O和B的距离为R、B和A间的距离为R。现以OB为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k,球的体积公式为,则( )
A. B. C. D.
37.(24-25高一下·浙江·期中)空间存在电荷量分别为、的点电荷,它们的电场线分布情况如图所示,A点是两电荷连线的中点,到两电荷的距离均为,C点是两电荷连线延长线上的一点,到正电荷的距离也为,静电力常量为,下列说法正确的是( )
A.A、B两点的电势相等
B.A点的电场强度大小为
C.C点的电场强度大小为
D.两点电荷连线上电场强度为0的点与负电荷间的距离为
38.(24-25高二上·广东深圳·期末)两个带电小球放置在足够宽广的真空环境中,带正电、带负电,且,两电荷附近的电场分布如图所示。若从足够远处观察这两个电荷,可以把两电荷视作一个点,则在足够远处观察到的电场分布正确的是( )
A. B. C. D.
39.(多选)(24-25高一下·湖北襄阳·期末)电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点;O是电荷连线的中点,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对称。则( )
A.E、F两点电场强度相同
B.A、D两点电场强度不同
C.B、O、C三点,O点电场强度最小
D.从E点向O点运动的电子所受静电力逐渐减小
40.(多选)(24-25高一下·安徽·期末)用电场线能直观、方便地比较电场中各点电场强度的强弱。如图甲是等量同种正点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中的一些点。已知两点电荷带电量均为,两电荷间距离为,是两电荷连线的中点,、是两电荷连线中垂线上的两点,,、和、均是两电荷连线上相对对称的点,,下列说法正确的是( )
A.、两点处没有电场线,则场强均为零
B.、两点电场强度大小相等,方向相反
C.点和点电场强度相同
D.点电场强度大小大于点电场强度大小
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