6.1 电场 电场强度 同步作业 -2025-2026学年高二上学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

主题六 电与磁及其应用 第一节 电场 电场强度 同步作业 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一项符合题目要求） 1. 下列关于电场的说法，正确的是（ ） A. 电场是假想的物质，实际并不存在 B. 电荷的周围一定存在电场 C. 只有正电荷的周围才会产生电场 D. 建筑电气中的导线通电后周围才会有电场 2. 电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，其符号和单位分别是（ ） A. E，伏特（V） B. E，牛顿每库仑（N/C） C. B，特斯拉（T） D. U，伏特（V） 3. 关于电场强度的定义式E=F/q，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度E与试探电荷受到的电场力F成正比 B. 电场强度E与试探电荷的电荷量q成反比 C. 电场强度E的大小与F、q无关，由电场本身决定 D. 该公式仅适用于匀强电场 4. 建筑施工中，为防止静电积累引发事故，会在油罐车尾部挂铁链接地，该现象利用了电场的什么性质（ ） A. 电场对放入其中的电荷有力的作用 B. 电场能使电荷发生定向移动 C. 电场线总是从负电荷指向正电荷 D. 匀强电场的电场强度处处相等 5. 下列关于电场线的说法，错误的是（ ） A. 电场线是为了形象描述电场而假想的曲线 B. 电场线的疏密表示电场的强弱 C. 电场线的切线方向表示该点的电场强度方向 D. 电场线是真实存在的，可通过实验直接观察 6. 真空中一个点电荷的电场中，某点的电场强度为E，若将该点到点电荷的距离增大为原来的2倍，电场强度变为（ ） A. E/4 B. E/2 C. 2E D. 4E 7. 匀强电场的特点是（ ） A. 电场强度的大小处处相等，方向任意 B. 电场线为均匀分布的平行直线 C. 仅存在于正、负点电荷之间 D. 建筑避雷针周围的电场属于匀强电场 8. 一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为0.2N，该试探电荷的电荷量为2×10⁻²C，则该点的电场强度为（ ） A. 0.004N/C B. 10N/C C. 0.1N/C D. 4N/C 9. 关于点电荷的电场，下列说法正确的是（ ） A. 点电荷的电场线是闭合的曲线 B. 正点电荷的电场线从正电荷出发，指向无穷远处 C. 负点电荷的电场线从无穷远处出发，指向负电荷 D. 点电荷周围的电场强度处处相等 10. 建筑电气安装中，两个带等量正电荷的金属球间距不变，其周围电场中，两球连线中点的电场强度（ ） A. 最大，方向指向一侧金属球 B. 为0 C. 最大，方向沿连线向外 D. 无法确定 11. 下列场景中，存在匀强电场的是（ ） A. 带电平行金属板之间的区域（边缘除外） B. 避雷针的周围 C. 单个点电荷的周围 D. 通电螺线管的内部 12. 某试探电荷q=-2×10⁻³C在电场中某点受到的电场力方向水平向左，则该点的电场强度方向（ ） A. 水平向左 B. 水平向右 C. 竖直向上 D. 竖直向下 二、填空题（本题共6小题，每空2分，共24分） 13. 电荷之间的相互作用是通过__________发生的，电场的基本性质是对放入其中的__________有力的作用，这种力叫做电场力。 14. 电场强度的定义式为__________，其中F表示试探电荷受到的__________，q表示试探电荷的__________；在真空中点电荷的电场强度公式为__________，其中k为静电力常量。 15. 电场线的疏密反映电场的__________，电场线越密的地方，电场强度越__________；电场线越疏的地方，电场强度越__________。 16. 匀强电场中，电场强度的大小和方向__________，其电场线是一组__________的平行直线；建筑中平行板电容器内部的电场可近似看作匀强电场。 17. 真空中静电力常量k=9.0×10⁹N·m²/C²，一个电荷量为1×10⁻⁶C的正点电荷，在距离其0.3m处的电场强度大小为__________N/C，方向__________。 18. 建筑施工中的静电现象，本质是电荷的__________使物体周围产生电场，电场对周围的电荷产生作用力，导致静电吸附、放电等现象；静电防护的核心是消除或中和多余的__________。 三、简答题（本题共2小题，每小题8分，共16分） 19. 结合机械建筑专业知识，分别画出正点电荷、负点电荷、匀强电场的电场线示意图，并简要说明电场线的共同特点。 20. 建筑施工现场的搅拌站、油罐车、脚手架等设备常需要做静电接地处理，结合电场的相关知识，解释静电积累的原因及静电接地的原理。 四、综合应用题（本题共2小题，第21题10分，第22题14分，共24分） 21. 真空中有一个电荷量Q=5×10⁻⁶C的正点电荷，试探电荷q=1×10⁻⁸C的正电荷放在距离Q为0.1m的A点，g=10N/kg，回答下列问题： （1）求A点的电场强度大小和方向； （2）求试探电荷q在A点受到的电场力大小和方向； （3）若将试探电荷q的电荷量变为2×10⁻⁸C，A点的电场强度是否发生变化？为什么？ 22. 结合电场强度的知识和机械建筑专业应用，回答下列问题： （1）某匀强电场中，电场强度E=500N/C，一个电荷量为4×10⁻⁵C的负试探电荷放入其中，求该电荷受到的电场力大小和方向； （2）若将该试探电荷从电场中的a点移到b点，电场力不做功，说明a、b两点的电场线与移动方向的关系； （3）建筑中使用的平行板电容器，其两极板间为匀强电场，若两极板间电场强度为300N/C，一个带电尘埃在其中受到的电场力与重力平衡，已知尘埃质量m=1.5×10⁻⁶kg，求尘埃的电荷量（结果保留两位小数）； （4）机械加工中，静电喷漆技术利用电场使漆雾带电后定向运动到工件表面，解释该技术的工作原理。 参考答案 一、选择题（每小题3分，共36分） 1. B 2. B 3. C 4. A 5. D 6. A 7. B 8. B 9. B 10. B 11. A 12. B 二、填空题（每空2分，共24分） 13. 电场；电荷 14. E=F/q；电场力；电荷量；E=kQ/r² 15. 强弱；大；小 16. 处处相同；均匀分布 17. 1×10⁵；沿该点与点电荷的连线向外 18. 积累；电荷 三、简答题（每小题8分，共16分） 19. 电场线示意图描述： ①正点电荷：以正点电荷为中心，呈辐射状向无穷远处延伸的直线，电场线向外发散； ②负点电荷：以负点电荷为中心，由无穷远处向负点电荷辐射的直线，电场线向里汇聚； ③匀强电场：一系列间距相等、方向相同的平行直线，无弯曲、无交汇。 共同特点：①电场线是假想曲线，实际不存在；②电场线不相交、不闭合；③电场线的疏密表示电场强弱，切线方向表示电场强度方向；④正电荷的受力方向与电场线切线方向一致，负电荷相反。 20. 静电积累原因：建筑施工中，设备部件间的摩擦、碰撞会使电荷发生转移，电荷在物体表面积累，使物体周围产生电场，当电场强度足够大时，会发生静电放电或静电吸附。 静电接地原理：将积累静电的设备通过金属导体与大地连接，大地是良导体且可视为无穷大的电荷容器，设备上的多余电荷会在电场力的作用下，通过接地线定向移动到大地中，中和或消除设备表面的静电，降低周围电场强度，防止静电事故发生。 四、综合应用题（共24分） 21. （1）A点电场强度E=kQ/r²=9.0×10⁹N·m²/C² ×5×10⁻⁶C / (0.1m)²=4.5×10⁶N/C 方向：沿A点与正点电荷Q的连线向外。 （2）电场力F=qE=1×10⁻⁸C ×4.5×10⁶N/C=0.045N 方向：与A点电场强度方向一致，沿A点与Q的连线向外。 （3）A点的电场强度不发生变化；原因：电场强度由电场本身（点电荷Q和该点的位置）决定，与试探电荷的电荷量无关。 答：（1）4.5×10⁶N/C，沿A、Q连线向外；（2）0.045N，与电场强度方向一致；（3）不变，电场强度由电场本身决定。 22. （1）电场力F=qE=4×10⁻⁵C ×500N/C=0.02N 方向：与电场强度方向相反。 （2）电场力不做功，说明电荷的移动方向与电场力方向垂直，即a、b两点的连线与电场线垂直（电场线与移动方向垂直）。 （3）尘埃受电场力与重力平衡，即F电=G，qE=mg 则q=mg/E=1.5×10⁻⁶kg ×10N/kg / 300N/C≈5.00×10⁻⁸C。 （4）静电喷漆工作原理：将漆雾在喷枪处带电，使漆雾颗粒成为带电电荷；在工件与喷枪之间建立匀强电场，带电漆雾颗粒在电场力的作用下，沿电场线方向定向运动到工件表面，实现均匀喷漆，同时减少漆雾浪费，提高喷漆效率。 答：（1）0.02N，与电场强度方向相反；（2）a、b连线与电场线垂直；（3）5.00×10⁻⁸C；（4）见解析。 学科网（北京）股份有限公司 $