1.3 电场 电场强度 分层同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理粤教版必修第三册

第三节　电场　电场强度 一、必备知识基础练 题组一　对电场强度的理解 1.(2025广东学业考试)如图所示,把一个电荷量为q的试探电荷放在某电场中的P点,测得P点电场强度大小为E,方向水平向右.下列说法正确的是(　　) A.移走试探电荷,P点的电场强度变为零 B.试探电荷改为-q,P点的电场强度方向变为向左 C.减小试探电荷的电荷量q,P点的电场强度不变 D.减小试探电荷的电荷量q,P点的电场强度减小 2.一个试探电荷q,在电场中某点受到的电场力为F,该点的电场强度为E,下列选项能正确反映q、E、F三者关系的是(　　) 题组二　对电场线的理解和应用 3.A、B是一条电场线上的两个点,一个带负电的微粒仅在电场力的作用下由静止从A点沿电场线运动到B点,其速度—时间图像如图所示,则这一电场可能是图中的(　　) 4.(2025广东学业考试)如图所示,电荷量为+q与-q的点电荷分别放置于M、N两点,abcd是与MN连线处于同一平面的正方形区域,该区域内的电场线分布描绘正确的是(　　) 题组三　电场强度的计算 5.如图所示,M、N和P三点共线且MN=NP,N点处固定有一个点电荷,电荷量为+q.若想让P点处电场强度E为零,可在M点处固定一个点电荷,则其所带电荷量为(　　) A.+2q B.-2q C.+4q D.-4q 6.真空中一静止点电荷,在距离该点电荷为R的一点处引入试探电荷q,若试探电荷所受电场力为F,则距该点电荷为r处的电场强度大小为(　　) A. B. C. D. 7.真空中有一等边三角形ABC,边长d=0.30 m,如图所示.在A点固定一电荷量q1=+1.0×10-6 C的点电荷,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2. (1)求点电荷q1产生的电场在C处的电场强度E1大小. (2)在B点固定另一个电荷量q2=-1.0×10-6 C的点电荷,求C处合电场强度E的大小及方向. 二、关键能力提升练 8.(2025云南昆明高一期末)如图所示,在平面直角坐标系xOy的原点O固定电荷量为9Q的正点电荷,在P(4a,0)点固定另一点电荷,使M(3a,0)点电场强度为0.已知静电力常量为k,则N(3a,a)点的电场强度大小为(　　) A. B. C. D. 9.(2025辽宁葫芦岛高一期中)真空中有正点电荷Q1、Q2,分别固定在x轴的坐标为0和6 cm的位置上.已知Q1、Q2的电荷量均为1.6×10-8 C,静电力常量为9.0×109 N·m2/C2,则x=2 cm处的电场强度大小为(　　) A.2.7×105 N/C B.3.0×105 N/C C.4.0×105 N/C D.8.0×105 N/C 10.如图所示,在xOy直角坐标系中,A、B两点的坐标分别为,C点在y轴上,A、B、C为等边三角形的顶点,在A、B点分别固定电荷量为+Q和-Q的点电荷.已知A、B连线中点处的电场强度大小为E,则C点处的电场强度大小为(　　) A.E B.E C.E D.E 11.在一个点电荷Q的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,O为坐标原点,坐标轴上A、B两点的坐标分别为x=0.3 m和x=0.6 m(如图甲所示).在A、B两点分别放置试探电荷,其受到的电场力跟试探电荷的电荷量的关系如图乙中直线a、b所示,电场力的正方向与x轴正方向相同. (1)求A点和B点的电场强度; (2)点电荷Q所在位置的坐标是多少? 三、核心素养拔高练 12.如图所示,水平面内正方形的四个顶点固定着四个完全相同的点电荷a、b、c、d,竖直线MN为该正方形的中轴线,交正方形所在平面于O点,两电荷量大小相等的带电小球甲、乙恰好静止在MN轴上距O点相同距离的位置.下列说法正确的是(　　) A.甲、乙可能为同种电性 B.甲、乙质量可能不同 C.甲、乙质量一定不同 D.点电荷a、b、c、d在甲、乙位置处产生的电场强度相同 参考答案 1.C　解析 电场强度由场源电荷与空间位置共同决定,与试探电荷无关,因此,移走试探电荷,P点的电场强度不变,故A错误;结合上述可知,试探电荷改为-q,P点的电场强度方向仍然向右,故B错误;结合上述可知,减小试探电荷的电荷量q,P点的电场强度不变,故C正确,D错误. 2.C　解析 电场强度E由电场本身决定,与试探电荷无关,即E不与F成正比,也不与q成反比,由E=可知F与q成正比.故选C. 3.B　解析 带负电的微粒所受电场力方向和电场线方向相反,由v-t图像可知,带负电的微粒做加速度不断减小的加速运动,即微粒受到的电场力方向和速度方向相同,且在运动过程中电场线越来越稀疏.故选B. 4.B　解析 等量异种点电荷电场线分布如图所示 可知abcd正方形区域内的电场线分布如选项B图中所示.故选B. 5.D　解析 根据题意可知,N点处固定的正点电荷在P点处的电场强度为E1=,方向向右,设在M点处固定的点电荷的电荷量为Q,在P点处的电场强度为E2=,要使P点处电场强度为零,则有E1和E2大小相等,方向相反,解得Q=-4q.故选D. 6.B　解析 在距离该点电荷为R的一点处引入试探电荷q,若试探电荷所受电场力为F,则有ER==k,距该点电荷为r处的电场强度大小为Er=k,联立可得Er=.故选B. 7.解析 (1)由点电荷电场强度公式有 E1=k 代入数据得 E1=1×105 N/C. (2)点电荷q2在C处产生的电场强度大小 E2=E1 根据平行四边形定则有 E=2E1cos 60° 代入数据得 E=1×105 N/C 方向水平向左. 答案 (1)1×105 N/C　(2)1×105 N/C,方向水平向左 8.D　解析 已知M(3a,0)点电场强度为0,有k-k=0,QP>0,解得QP=Q,由几何关系得∠ONP=90°,N点的电场强度为EN,则EN=,故选D. 9.A　解析 根据电场强度叠加原理可知,x=2 cm处的电场强度大小为E=k-k= N/C=2.7×105 N/C,故选A. 10.A　解析 设等边三角形的边长为L,A、B连线中点处的电场强度大小为E=2,C点处的电场强度大小为EC=2cos 60°=E,故选A. 11.解析 (1)根据电场强度的定义式得 EA=,EB= 图乙中图像斜率的绝对值表示电场强度的大小,斜率的正负表示电场强度的方向 A点的电场强度为EA= N/C=40 N/C,方向沿x轴正方向 B点的电场强度为EB= N/C=2.5 N/C,方向沿x轴正方向. (2)根据上述可知,点电荷在A、B两点产生的电场强度方向相同,且A点的电场强度大于B点的,所以点电荷Q必定在A的左侧,令Q所在位置坐标为x,则有 EA=k EB=k 解得x=0.2 m. 答案 (1)40 N/C,方向沿x轴正方向　2.5 N/C,方向沿x轴正方向　(2)0.2 m 12.C　解析 水平面内正方形的四个顶点固定着四个完全相同的点电荷a、b、c、d,a、c和b、d分别为等量同种电荷,M、N分别在它们连线的中垂线上,根据等量同种点电荷周围的电场分布,可知MN上甲、乙静止的两点的电场强度等大反向,故D错误;甲、乙静止,即甲、乙受力平衡,设甲、乙之间的电场力大小为F,若甲、乙为同种电荷,则甲、乙受到四个点电荷的电场力和彼此间的电场力均大小相等,方向相反,即甲、乙受到四个点电荷的电场力和彼此间的电场力的合力等大反向,不可能都能平衡,即甲、乙一定带不同电性,故A错误;由A选项可知,甲、乙一定带不同电性,则受到的电场力相同,彼此间的电场力等大反向,则甲、乙受到四个点电荷的电场力和彼此间的电场力的合力大小一定不相同,则与之平衡的重力一定不同,即甲、乙的质量一定不同,故B错误,C正确. 8 学科网（北京）股份有限公司 $