重难专题 非点电荷电场强度的求解、电场线和轨迹问题 分层同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

重难专题　非点电荷电场强度的求解、电场线和轨迹问题

一、必备知识基础练

题组一　电场线与带电粒子运动轨迹问题

1.如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹,带电粒子只受静电力作用,运动过程中速度逐渐减小,下列各图是对它在b处时的运动方向与受力方向的分析,正确的是(　　) 

2.(多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N点,以下说法正确的是(　　)

A.粒子带正电

B.粒子受到的静电力为恒力

C.粒子在M点的加速度小于在N点的加速度

D.粒子在M点的动能小于在N点的动能

题组二　带电粒子在电场中的动力学问题

3.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是(　　

题组三　非点电荷电场强度的求解

4.如图甲、乙所示,两个所带电荷量均为q的点电荷分别位于电荷量密度相同、半径相同的半圆环和圆环的圆心,环的粗细可忽略不计。若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为F,则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为(　　)

A.F B.F C.F D.F

5.如图所示,电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,A、B为垂线上的两点,到薄板的距离均为d。已知图中A点的电场强度为(k为静电力常量),方向沿AB向右,则图中B点的电场强度(　　)

A.大小为,方向沿BA向左

B.大小为,方向沿AB向右

C.大小为,方向沿BA向左

D.大小为,方向沿AB向右

二、关键能力提升练

6.如图所示,A、B、C、D、E、F六点把绝缘均匀圆环平均分成六部分,其中圆弧AF、BC带正电,圆弧DE带负电,其余部分不带电,单位长度圆弧所带电荷量相等。圆弧AF所带电荷在圆心O处产生的电场强度大小为E1。则圆心O处的合电场强度大小为(　　)

A.0 B.E1 C.3E1 D.2E1

7.如图所示,在一半径为R的圆周上均匀分布有N个绝缘带电小球(可视为质点)无间隙排列,其中A点的小球电荷量为+4q,其余小球电荷量为+q,此时圆心O点的电场强度大小为E,现仅撤去A点的小球,则O点的电场强度(　　)

A.大小为E,方向沿AO连线斜向下

B.大小为,方向沿AO连线斜向下

C.大小为,方向沿AO连线斜向上

D.大小为,方向沿AO连线斜向上

8.(多选)图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受静电力作用,根据此图可作出正确判断的是(　　)

A.带电粒子的电性

B.带电粒子在a、b两点的速度大小关系

C.带电粒子在a、b两点的受力方向

D.带电粒子在a、b两点的运动方向

9.(2025河南开封期末)如图所示,质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电(可视为点电荷),电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正点电荷。将小球A由距B竖直高度为H处无初速度释放,小球A下滑过程中电荷量不变。整个装置处在真空中,已知静电力常量k和重力加速度g。求:

(1)A球刚释放时的加速度;

(2)当A球的动能最大时,A球与B点间的距离。