内容正文:
2026届高考物理一轮复习专题练习卷《电场强度与电场力》
答案解析
一、单选题:本大题共4小题,共16分
1.解:假设在点同时增加和的电荷,根据对称性,则所有正电荷在点产生的合场强为零,则点的合场强为的电荷在点产生的场强,即点场强大小,方向沿方向;故C正确,ABD错误。
故选C。
2.解:根据点电荷场强公式,两等量异种点电荷在 点的场强大小为,方向如图所示:
两等量异种点电荷在 点的合场强为,方向与 点电荷与 点电荷的连线平行如图所示,点电荷在 点的场强大小为,因为点的电场强度为,所以方向如图所示,大小有, 解得,由题意带正电,由几何关系可知 的坐标为。故B正确,ACD错误。
故选B。
3. 解:设三个点电荷到点的距离为,根据矢量合成可知 ,方向由指向;
将 处电荷替换成电荷量为 的点电荷,如图
根据矢量的合成法则有
等于原来的电场强度 和由于电荷变化引起的电场强度增量 , 的方向是由指向。因为是等边三角形,所以这两个方向的夹角为。
故选B。
4.解:电荷量为的点电荷在点产生的场强为,方向向右;
金属板上感应电荷为负电荷,在点处产生的电场强度方向也向右,大小设为,根据电场的叠加知,
故C正确,ABD错误。
故选C。
二、多选题:本大题共4小题,共24分
5. 解:、从上的点由静止释放一试探电荷,电荷仅在、两点电荷作用下运动,而试探电荷只有在等量同种电荷产生的电场中沿运动,其速度随时间的变化才符合图乙所示的对称关系,所以、为等量同种电荷,故A正确,B错误;
、时刻,试探电荷速度最大,所以合力做功最多,所以试探电荷位于点,时刻,试探电荷速度为零,到达与释放点关于的对称点,故C正确,D错误。
故选AC。
6.解: 点电荷在点产生的场强方向如图所示。由几何关系可知,,将个场强沿,轴分解可得,,根据场强叠加原理可知点电场强度方向沿轴负方向,大小为,、D正确。
故选AD。
7. 解:A. 电场线是从正电荷出发,终止于负电荷。电场线从出发,部分终止于,所以带正电,带负电,选项A正确
B. 由图可知,电荷附近的电场线比电荷附近的电场线密,则电荷附近的场强必比电荷附近的场强大,的电荷量大于的电荷量,选项B正确
C. 由于点和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,选项C错误
D. 由于带正电,带负电,且的电荷量大于的电荷量,根据点电荷场强公式,结合场强叠加原理可知,除无穷远处外,的左侧还有一处的电场强度是,选项D正确。
故选ABD。
8.解: 设两个等量同种点电荷电荷量为,圆的半径为,则 , , ,则 , ,故AB正确;. , ,故C错误,D正确。
故选ABD。
三、填空题:本大题共4小题,共20分
9. 解:电场线的疏密反映电场强度的相对大小,电场线越密,场强越大,由图可知,点处电场线较密,点的电场强度最大;
根据 可知,可知点的电场强度最小,同一点电荷放在点受到的电场力最小。
故答案为: 最大 最小
10.解:根据两个等量的异种电荷之间电场线分布,由对称性可知,、两点的电场强度相同。
设无穷远处电势为零,则、所在直线上的所有点电势均为零;由沿着电场线方向电势逐渐降低,可知点电势大于零,点电势小于零,所以点电势大于点电势。
由勾股定理可得点到两个电荷之间的距离为
点的电场强度为两个带电量为的异种点电荷在点产生的电场强度的矢量和,如图所示
、在点产生的场强:
,则点电场强度大小:
故答案为:相同,大于,
11.解: 如图所示,设想将圆环看成由个小段组成,当很大时,每一小段都可以看成点电荷,其所带电荷量,由点电荷场强公式可求得每一小段带电环对的电场力为,其中为任一小段带电环到的距离,为圆环的半径
由对称性知,各小段带电环对的电场力垂直于中心轴的分量相互抵消,而其轴向分量之和即为整个带电圆环对的电场力,则有 ,其中
解得
用“单位制”中的基本单位表示的单位是,距离的单位是,电荷量的单位是,故静电力常量的单位可表示为。
故答案为:
12. 解:小球受到的电场力大小为,方向与电场强度方向相同;
若取走小球,匀强电场的电场强度大小将保持不变。
故答案为: 相同 保持不变
四、实验题:本大题共2小题,共14分
13. 解:根据题意,由公式可得,点的电场强度大小为;
根据题意,由公式可知,图像的斜率表示电场强度,由于,则有
电场中某点电场强度的方向与电场本身有关,与试探电荷的正负无关;
由公式可知,离点电荷越近电场强度越大,则点电荷在电场线的右端,由于电场方向指向点电荷,则点电荷带负电。
由公式可知,由图可知,段的平均电场强度小于段的平均电场强度,则有
即,可得。
故答案为:(1) (2) 无关 (3)负
14. 解:小球位于点时,所受电场力为:,
故小球在点激发的电场场强大小为,
由图像可知球在点所激发的电场的场强大小约为,
故点的场强大小为;
小球在在所受电场力为,
故此时电子秤的示数应为。
故答案为:
五、计算题:本大题共2小题,共26分
15.解: 由可知,两图线的斜率分别表示、两点的场强大小,点的电场强度大小是 ,因放入点的是负电荷,静电力方向与规定的轴的正方向相同,故点场强方向应指向轴负方向。
由第问的分析可知,点的电场强度大小是 ,方向指向轴正方向。故点电荷应位于、两点之间,且是负电荷。
设点电荷的坐标为,点电荷的电场强度表达式,两点场强关系满足,解得舍去。
16. 解:对球受力分析,重力、指向圆心的支持力,及电场力,根据平衡条件,则电场力必须水平向右,
由于电场强度水平向右,因此小球带正电,如下图所示;
根据矢量的合成法则,结合三角知识与几何关系,
设支持力与水平方向的夹角为,则有:,解得:,
因此,且,解得:;
圆弧面上与点等高的最左点的场强为带电小球在处产生的场强与与匀强电场的合场强。
由几何关系知之间的距离,则带电小球在处产生的场强大小,方向水平向左,
则处的场强;
答:球带正电;
电场强度的大小是;
圆弧面上与点等高的最左点的场强为。
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2026届高考物理一轮复习专题练习卷《电场强度与电场力》
(练习时间:50分钟;满分:100分)
一、单选题:本大题共4小题,共16分。
1.如图所示,、、、、是半径为的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除点处的电荷量为外,其余各点处的电荷量均为,则圆心处
A. 场强大小为,方向沿方向 B. 场强大小为,方向沿方向
C. 场强大小为,方向沿方向 D. 场强大小为,方向沿方向
2.如图,在位置放置电荷量为的正点电荷,在位置放置电荷量为的负点电荷,在距为的某点处放置正点电荷,使得点的电场强度为零。则的位置及电荷量分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
3.如图,以点为中心的等边三角形顶点、、分别固定电荷量为、、的点电荷,点电场强度为;将处电荷替换成电荷量为的点电荷,点电场强度为。则( )
A. 与大小不等,互成角 B. 与大小不等,互成角
C. 与大小相等,互成角 D. 与大小相等,互成角
4.电荷量为的点电荷和接地金属板附近的电场线分布如图所示,点电荷与金属板相距为,图中点到金属板和点电荷间的距离均为已知点的电场强度为,则金属板上感应电荷在点处产生的电场强度的大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共4小题,共24分。
5.如图甲所示,、为真空中两固定点电荷,为连线的中点,为连线的中垂线,从上的点由静止释放一试探电荷,电荷仅在电场力作用下运动,运动过程中的速度时间图像如图乙所示已知图像关于虚线对称,下列说法正确的是( )
A. 、为等量同种电荷 B. 、为等量异种电荷
C. 时刻,试探电荷位于点 D. 时刻,试探电荷位于点
6.如图所示,在平面内有一以点为中心的正五边形,顶点到点的距离为。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为、、、、的正点电荷,且电荷量为的电荷在轴正半轴上。静电力常量为,则点处的电场强度( )
A. 方向沿轴负方向 B. 方向与轴负方向成夹角斜向下
C. 大小为 D. 大小为
7.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。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,图中描述、两个点电荷电场的部分电场线,下列说法正确的是( )
A. 带正电,带负电
B. 的电荷量大于的电荷量
C. 在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点
D. 除无穷远处外,的左侧还有一处的电场强度为
8.如图所示,为圆的直径,点为圆心,两个等量同种正点电荷分别固定在、两点,处点电荷在、两点产生的电场强度大小分别为处点电荷在、两点产生的电场强度大小分别为、,则下列正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本大题共4小题,共20分。
9.如图所示,为电场中的三点,其中点的场强 ,若将某点电荷分别放置在三点,该点电荷放置在点时受到的电场力 。均填“最大”或“最小”
10.如图所示的平面内固定两个带电量为的异种点电荷,它们之间距离为。以其连线中点为圆心,以为半径画圆,、、为圆周上有三点,点在两点电荷连线的中垂线上,、两点连线恰好过点,则、两点的电场强度 填“相同”或“不同”,点电势 填“大于”“等于”或“小于”点电势;已知静电力常数为,则点电场强度大小为 。
11.水平面上有一带电量为的均匀带电圆环,圆心为。其中央轴线上距离点为的位置处有一带电量为的点电荷。若点电荷受到的电场力为,则 为静电力恒量选填“”、“”或“”。静电力恒量的单位可表示为 用“单位制”中的基本单位表示。
12.如图,一电荷量的带正电小球,处于电场强度的匀强电场中。小球受到的电场力大小为 ,方向与电场强度方向 填“相同”或“相反”;若取走小球,匀强电场的电场强度大小将 填“发生变化”或“保持不变”。
四、实验题:本大题共2小题,共14分。
13.某实验小组同学对点电荷产生的静电场做了如下探究:
实验小组同学将电荷量为的正试探电荷放入点电荷产生的静电场中的点,发现试探电荷受到的电场力为,则点的电场强度大小为 。
实验小组同学在该电场中的、两处分别引人不同的试探电荷,得到试探电荷受到的电场力随电荷量变化的图像如图甲所示,角度,则、两处电场强度 选填“”、“”、“”或“无法判定”,电场中某点电场强度的方向与试探电荷的正负 选填“有关”或“无关”。
实验小组同学通过实验的方法描绘出该点电荷产生的静电场的电场线,如图乙所示,点为的中点,则点电荷带 电选填“正”或“负”;、、三点的电势之间的关系为 选填“”“”或“”。
14.为研究一均匀带正电球体周围静止电场的性质,某同学在干燥的环境中先将球放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上,如图所示,此时电子秤的示数为;再将另一小球用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上,使其位于球的正上方点,电子秤稳定时的示数减小为。缓慢拉动绝缘细线,使小球从点沿竖直方向逐步上升到点,用刻度尺测出点正上方不同位置到点的距离,并采取上述方法确定该位置对应的场强,然后作图像,如图所示。已知点和点到点的距离分别为和。小球所带电量为,且远小于球所带的电量,球与球之间的距离远大于两球的半径。忽略空气阻力的影响,重力加速度为。
在点处,由球所激发的电场的场强大小为 。
小球位于点时,电子秤的示数应为 。
五、计算题:本大题共2小题,共26分。
15.如图所示,在一个点电荷形成的电场中,坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上、两点的坐标分别为和。放在、两点的试探电荷受到的静电力方向都跟轴的正方向相同,静电力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图像如图中图线、所示,放在点的电荷带正电,放在点的电荷带负电。求:
点的电场强度的大小和方向;
试判断点电荷的电性,并说明理由;
点电荷的位置坐标。
16.如图所示,在一水平向右的匀强电场中有一半径为、圆心为的光滑绝缘圆弧面,圆弧面上距离弧底高度为的处静止放着一质量为、电荷量为的带电小球,小球可以看成点电荷。求:
球带正电还是负电;
电场强度的大小;
圆弧面上与点等高的最左点的场强。静电力常量为
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