第九章 3 电场电场强度-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第三册练习手册（人教版）

N 高中物理必修第三册（人教版） 表示，故B正确。 3.B【解析】三个夸克都在半径为r的同一圆周上， 形成了等边三角形，电荷量为-子。的下夸克受到另一 个电荷量为-子•的下夸克的库仑斥力R和电荷量为 +子e的上态克库仑引力R。根据库仑定律得。 根据力的合成得F和F的合力方向竖直向上，据对称 性，另一个下夸克受静电作用力的方向也是竖直向上。 故A、C、D错误，B正确。 4.A 5.B【解析】根据库仑定律Pk9可知，r是两点 2 电荷的间距，由于靠近完全相同的小球，因此带同种电 荷时，间距大于球心间距；带异种电荷时，间距小于球 心间距，所以库仑力大小为F>,故C正确，A、B、 D错误。 6.D【解析】由小球c所受库 仑力的合力的方向平行于a、b的 连线知a、b带异号电荷。a对c的 F a---------bb 库仑力F=kg4,b对c的库仑力 第6题答图 =k4,设合力向左，如图所示，根据相似三角形得 名卡，联立解得朵是分若合力向右，销界 仍成立，故D正确。 7.C【解析】A处于平衡状态，则库仑力F=mgtan0。 当0，=30°时，有94=mgtan30°，T1=sin30°；当6，=450 时，有终=man45,6in45,联立得经-2V3。 &.(I)①Fx②Fzg9: (2)=9x1N.mC 物理意义：两个电荷量为1C的点电荷，在真空中 相距1m时，它们之间的库仑力为1N。 9.B【解析】当在A处放+g时，受力图如图甲所 示，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，分析 可知电荷量为-2g的点电荷在C处所受的电场力方向与 F方向相同。 -2d +9 FA 2 第9题答图 44 移去A处电荷，在C处放-2g,受力图如图乙所示： 设AB=,则有BC=2。则有F=b4,故电荷量为-24 的点电待在C处所受电场力为R=号2号。 10.B【解析】两球之间的库仑力为F=k949=9.0x 10x4x105x10N=2N,B点小球受到的重力大小为 0.32 GB=2N,且F与竖直方向的夹角为60°，F=GB,故B点 小球受到的库仑力、重力以及细线的拉力，组成的矢量 三角形为等边三角形，所以细线与竖直方向的夹角为 60°，故B正确。 11.AC【解析】根据库仑定律可得两小球之间的库 仑力大小为F等，A正确；当细线上的拉力为0时， 小球A受到库仑力、斜面支持力、重力，由平衡条件得 等=man0,解得是-V0.B错误，C正确： 由受力分析可知，斜面对小球的支持力不可能为0，D 错误。 12.两电荷是异种电荷，两电荷的带电量大小分别 为91=5×108C,9=2x108C。 【解析】题中仅给出两电荷之间的相互作用力的 大小，并没有给出带电的性质，所以两点电荷可能异 号，按电荷异号计算。由91-92=3×10-8C=0,992=1× 105C2=b,得g-g1-b=0。由此解得91=5×10-8C,92= 2×10-8C。 m3.电场电场强度 1.BD【解析】场强是矢量，故A错误；E=k仅 适用于真空中点电荷形成的电场，故B正确：场强的方 向是放入电场中的正电荷受到的静电力的方向，C错 误；电场中某点场强的大小与方向均与试探电荷的正负 无关，故D正确。 2.D【解析】由场强的比值定义式，得场强与检验 电荷无关。 3.C【解析】根据点电荷周围的电场强度表达式E= 号，可知点电荷周围的电场强度的大小与距离的二次 方成反比，A、B两点与点电荷Q的距离之比为1：3， 所以电场强度大小之比为9：1，C正确。 4.B【解析】当电荷量为Q的正点电荷置于0点 时，它在G点处的电场强度大小E-6号，方向沿y轴 负向。M、N两点的负点电荷在G点处的合电场强度大 小=号，方向沿)轴正向。当电荷量为Q的正点电 荷置于G点时，它在H点处的电场强度大小E,kO」 42, 方向沿y轴正向。根据对称性，M、V两点的负点电荷 在Ⅱ点处的合电场强度大小B,6号，方向沿y轴负向。 则H点的场强大小为B-=器，方向沿y轴负向。 故B正确。 5.B【解析】由题意知，半径为R的均匀带电体在 A点产生的场强上=品最。花出的小球半径为经 42 R}3 因为电荷均匀分布，其带电荷量Q= 4 TR3 则其在A点产生的场强E挖= kO' R+RP9R218 2 4 所以剩余空腔部分电荷在A点产生的场强E= a-=祭品器，放B正确 6.A【解析】在边长为a的正方形四个顶点上依次 放置一个点电荷q,对角线两个端点上的电荷在正方形 中心处产生的场强大小相等，方向相反，正好抵消，由 此求合场强。 7.C【解析】电场线是假想的，电场是客观存在的。 8.B【解析】对图像问题要着重理解它的物理意义， 对于电场中给定的位置，放人的试探电荷的电荷量不同， 它受到的静电力不同。但是静电力F与试探电荷的电荷 量g的比值F即场强E是不变的量，因为F=qE,所以 F跟q的关系图线是一条过原点的直线，该直线斜率的 大小即表示场强的大小，由此可得E>E>E>E。,故B 正确。 9.C【解析】由-t图像知，负电荷由A点运动到B 点做变加速直线运动，说明它所受静电力方向由A指向 B,且静电力逐渐增大，所以AB电场线上电场方向B→ A,且E变大。 10.BD【解析】中垂线上的电场强度O点为0，向 外先变大后变小，将受到与速度方向相同的力，故一直 被加速。加速度先减小后增大。故B、D正确。 1.A【解析】由公式E=2mko1-x (R+克可知， 参考答案与解析。 当R0时，x工→0，则E一→2ko,即单位面积 (R2+x2)z 带电量为σ的无限大均匀带电平板在Q处产生的电场 强度Eo=2koo,而挖去的一个半径为r的圆板在Q处产 生的电场强度E-=2mha1-,工 1(+23 所以此时的电场 强度E=E-E'=2Tkσ0 +)5,放A正确。 12.B【解析】AB、AC棒带电完全相同，在P点产 生的电场强度大小相同，由于两个带电棒关于P点轴对 称，所以两个带电棒在P点的电场方向都是沿着棒的垂 直平分线过P点斜向下，又两个电场方向互成120°角， 则AB棒和AC棒在P点产生的合场强大小即等于AB棒 在P点产生的场强大小。BC棒在P点的电场强度是AB 棒和AC棒在P点的合电场强度的2倍，因P点合场强 大小为E,所以BC棒在P点的场强为子E,若取走BC 棒后，P点的场强大小为了E,故B正确。 13.AD【解析】由于圆环 不能看成点电荷，故采用微元 法。小球受到的库仑力为圆环 Fo+ m 0 上各个点对小球库仑力的合力， 以小球为研究对象，进行受力 分析，如图1所示，圆环上各 图1 个点对小球的库仑力的合力为，则F,品。小球到 圆环中心O的距离为R,而竖直面内固定的均匀带电圆 环半径为R,因此tan0=l,解得Fo=mg,又根据Fg-qE 得E=mg,故A正确，B错误。将圆环看成由n个小段 组成，当相当大时，每一小段都可以看成点电荷，其 所带电荷量Q=卫，由点电荷场强公式可求得每一小段 n 带电体在P处产生的场强为E= (R,如图2所示，由对称 k0 性知，各小段带电体在P处的场 强E垂直于中心轴OP的分量E, 相互抵消，而其轴向分量E之和 图2 即为带电圆环在P处的场强E, 第13题答图 (R)。又=R,化简得到 E-nE,n0s0R0月 E4很2，位C错误，D正确。 45N 高中物理必修第三册（人教版） 3.电场 电场强度 基础练)习 知识点1对场强的理解 知识点2场的叠加 1.(多选)下列说法中，正确的是() 4.直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴 A在一个以点电荷为中心，r为半径的球 上，G、H两点坐标如图。M、N两点各 体的球面上各处的电场强度都相同 固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电 B.E=k仅适用于真空中点电荷形成的 荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为 0。静电力常量用k表示。若将该正点电 电场 荷移到G点，则H点处场强的大小和方 C.电场强度的方向就是放入电场中的电 向分别为() 荷受到的静电力的方向 D.电场中某点场强的方向与试探电荷的 H(0,a) 正负无关 M 0 2.A为已知电场中的一固定点，在A点放一 ↑G(0,-a)》 电量为g的电荷，所受电场力为F,A点 第4题图 的场强为E,则（) A.若在A点换上-q,A点场强方向发生 A器 沿y轴正向 变化 B.3k , 沿y轴负向 B.若在A点换上电量为2g的电荷，A点 的场强将变为2E ，沿轴正向 c.5k9 C.若在A点移去电荷g,A点的场强变 为0 n器，沿y轴负向 D.A点场强的大小、方向与g的大小、正 ； 5.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场 负、有无均无关 与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷 3.真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分 产生的电场相同。如图所示，半径为R的 别为r和3r,则A、B两点的电场强度大 球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在 小之比为() 过球心O的直线上有A、B两个点，O和 A.3:1 B.1:3 B、B和A间的距离均为R。现以OB为 C.9:1 D.1:9 直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量 6)练 第九章静电场及其应用。 为k,球的体积公式为V=4,则A点 为() 处场强的大小为() A.0 C.8kg D.无法确定 第5题图 山知识点3对电场线的理解 7.关于电场，下列说法正确的是() A器 B.7ko 36R2 A.电场是假想的，并不是客观存在的物质 c张 D器 B.描述电场的电场线是客观存在的 C.电场对放入其中的电荷有力的作用 6.在边长为a的正方形的四个顶点都有一个 D.电场对放入其中的电荷没有力的作用 点电荷q,则在正方形中心处的场强 提升练习 8.如图所示是在一个电场中的a、b、c、d A、B两点所在区域的电场线分布情况可 四个点分别引入试探电荷时，电荷所受的 能是下图中的() 静电力F跟引入的电荷的电荷量之间的函 数关系，下列说法正确的是() 第8题图 A.这个电场是匀强电场 B.这四点的电场强度大小关系是E>E> E>E。 10.(多选)如图所示，A、B为两个固定的 C.这四点的场强大小关系是E>E>E>E 等量同号正电荷，在它们连线的中点处 D.无法比较E值大小 有一个可以自由运动的正电荷C,现给 9.一负电荷从电场中A点由静 电荷C一个垂直于连线的初速度vo,若 止释放，只受静电力作用， 不计C所受的重力，则关于电荷C以 沿电场线运动到B点，它运 后的运动情况，下列说法正确的是 动的-t图像如图所示，则 第9题图 N 高中物理必修第三册（人教版） 组成等边△ABC,P点为三角形的中心， 0------0-------O B 当AB、AC棒所带电荷量均为+9，BC 第10题图 棒带电荷量为-2g时，P点场强大小为 A.加速度始终增大 E,现将BC棒取走，AB、AC棒的电荷 B.加速度先增大后减小 分布不变，则取走BC棒后，P点的场 C.速度先增大后减小 强大小为() D.速度始终增大 11.如图甲所示，半径为R的均匀带电圆形 平板，单位面积带电荷量为σ，其轴线 上任意一点P(坐标为x)的电场强度可 -2g 第12题图 以由库仑定律和电场强度的叠加原理求 出：E=2mka1-x (R+2)克，方向沿x A.& 4 B号 轴。现考虑单位面积带电荷量为σo的无 c D.E 限大均匀带电平板，从其中间挖去一半 13.(多选)如图所示，竖直面内固定的均匀 径为r的圆板，如图乙所示。则圆孔轴 带电圆环半径为R,带电量为+Q,在圆 线上任意一点Q(坐标为x)的电场强度 环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为 为() m、带电量为g的小球（大小不计），小 球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡 状态，小球到圆环中心O的距离为R, 已知静电力常量为k,重力加速度为g, 则小球所处位置的电场强度为() 第11题图 A.2Tko (r2+x2)3 B.2Tkoo r (r2+x2) 第13题图 C.2mko号 A.mg B.V2mg D.2mko 9 9 12.如图所示，三根均匀带电的等长绝缘棒 c是 D.kV②Q 4R2 8 练