课时跟踪检测(四) 电场强度 电场强度的叠加（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版 江苏专用）

课时跟踪检测(四)　电场强度　电场强度的叠加 (网阅作业,选择题请在答题区内作答) 1.关于电场,下列说法不正确的是 (　　) A.电场看不见、摸不着,所以电场不是真实存在的 B.正电荷周围存在电场 C.电场是客观存在的物质 D.电荷之间的相互作用是通过电场发生的 2.下列说法正确的是 (　　) A.元电荷是最小的电荷量,用e表示,则e=1.60×10-19 C,元电荷就是电子 B.电场是法拉第首先提出来的,电荷A对电荷B的作用力就是电荷A的电场对B的作用力 C.由电场强度的定义式E=可知,E与F成正比,与q成反比 D.点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,任何带电体都当作点电荷处理 3.(2024·江苏高考)在静电场中有a、b两点,试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图所示的关系,请问a、b两点的场强大小之比等于 (　　) A.1∶1　　　　　　　　　 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1 4.下列说法中正确的是 (　　) A.电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向 B.公式E=和E=只适用点电荷形成的电场 C.根据E=可知,电场中某点的电场强度与试探电荷的受力大小及带电荷量无关 D.在真空中以点电荷为球心、半径为r的球面上,电场强度处处相同 5.(2025·江苏无锡阶段练习)在带电荷量为+Q的金属球的电场中,为测量球附近某点的电场强度E,现在该点放置一带电荷量为+的点电荷,点电荷受力为F,则该点原来的电场强度 (　　) A.E=　　　　　　　 B.E> C.E< D.不能确定 6.(2025·苏州调研)如图所示,在A、B两点各固定一个点电荷P、Q,点C与A、B不在一条直线,CA>CB。在C点放一个正的试探电荷,试探电荷受到的电场力的方向与AB平行向右,则下列判断正确的是 (　　) A.P、Q可能带同种电荷 B.P的电荷量大于Q的电荷量 C.C点的场强方向向左 D.把试探电荷的电荷量增加后,再放在C点,C点的场强增加 7.把一个试探电荷q放在某点电荷Q产生的电场中的a点,测得它所受的静电力为F;再把该试探电荷q放在电场中的b点,测得它所受的静电力为3F;在电场中另有一点c,c点处于a点和点电荷Q连线的中点。则a、b、c三点的电场强度之比为 (　　) A.1∶3∶4 B.3∶1∶12 C.1∶3∶2 D.1∶9∶4 8.(2025·泰州质检)如图所示,四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正方形的四个顶点上,正方形边长为a,则正方形两条对角线交点处的电场强度 (　　) A.大小为,方向竖直向上 B.大小为,方向竖直向下 C.大小为,方向竖直向上 D.大小为,方向竖直向下 9.(2024·贵州高考)如图,A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上,直径AB与弦BC间的夹角为30°。A、B两点分别放有电荷量大小为qA、qB的点电荷时,C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向,则等于 (　　) A. B. C. D.2 10.如图所示,在边长为a的菱形ABCD的两个顶点A、C上,分别固定电荷量均为Q的正点电荷,中心O处固定电荷量为Q的负点电荷,已知∠DAB=60°,静电力常量为k,则D点电场强度 (　　) A.方向向上 B.方向向下 C.大小为k D.大小为k 11.(2025·江苏省海安高级中学月考)如图所示,O是半径为R的正六边形外接圆的圆心,在正六边形的一个顶点放置一带电荷量为+q的点电荷,其余顶点分别放置带电荷量均为-q的点电荷。则圆心O处的场强大小为 (　　) A. B. C. D.0 12.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),小球无间隙排列,其中A点的小球带电荷量为+4q,其余小球带电荷量为+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点的电场强度为 (　　) 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 13.(12分)如图所示,把一个电荷量为q=-10-6 C的试探电荷依次放在正点电荷Q周围的A、B两处,受到的电场力大小分别是FA=5×10-3 N,FB=3×10-3 N。 (1)画出该试探电荷在A、B两处所受电场力方向;(3分) (2)求出A、B两处的电场强度;(4分) (3)若在A、B两处依次放上另一个电荷量为q'=+10-5 C的电荷,该电荷受到的电场力为多大?(5分) 14.(10分)(选自教科版教材课后练习)在x轴上,坐标原点x=0处放置一个电荷量为+Q的点电荷,在x=4 cm 处放置一个电荷量为-9Q的点电荷,在两点电荷的连线上放置一个电荷量为+q的检验电荷。试确定检验电荷在x轴上的哪一区间内所受合力方向沿x轴负方向。这一区间内两点电荷电场的合场强方向如何? 15.(14分)在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个试探电荷q=-1.0×10-10 C,如图所示。静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2。求: (1)q在M点受到的作用力;(3分) (2)M点的电场强度;(3分) (3)拿走q后M点的电场强度;(4分) (4)M、N两点的电场强度哪点大?(4分) 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(四) 1.选A　电场看不见、摸不着,但电场是客观存在的物质,故A错误,C正确;正电荷和负电荷周围都存在电场,故B正确;电荷之间的相互作用是通过电场发生的,故D正确。 2.选B　元电荷是最小的电荷量,用e表示,则e=1.60×10-19 C,即质子或电子的电荷量,而不是粒子本身,故A错误;电场是法拉第首先提出来的,电荷A对电荷B的作用力就是电荷A的电场对B的作用力,故B正确;电场强度的定义式为E=,适用于任何电场,E反映电场本身的性质,与试探电荷无关,故C错误;点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化的模型,如果在研究的问题中带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计,才可将它看作点电荷,故D错误。 3.选D　设F-q图像的横坐标单位长度电荷量为q0,纵坐标单位长度力的大小为F0,根据E=,可知F-q图像斜率表示电场强度,由题图可知Ea=,Eb==,可得=4∶1。故选D。 4.选C　电场中某点的电场强度方向与正试探电荷在该点的受力方向相同,与负试探电荷在该点的受力方向相反,故A错误;公式E=是电场强度的比值定义式,对任何电场均成立,E=是真空中点电荷的电场强度的决定式,只适用点电荷形成的电场,故B错误;公式E=是电场强度的比值定义式,可知电场中某点的电场强度与试探电荷的受力大小及带电荷量无关,故C正确;根据点电荷的电场分布特征可知,在真空中以点电荷为球心、半径为r的球面上,电场强度处处相等,方向不同,故D错误。 5.选B　试探电荷带电量过大,会引起金属球上电荷的重新分布。同种电荷相互排斥,使得金属球上的电荷远离放置的点电荷,导致此时的电场强度变小,则该点原来的电场强度应满足E>E'==。故选B。 6.选B　由题意可知,正的试探电荷在C点受到的电场力的方向与AB平行向右,则C点的场强方向平行AB向右,则P、Q带异种电荷,且P带正电,Q带负电,由图可知电荷P在C点产生的场强大于电荷Q在C点产生的场强,根据E=k可知,因AC>BC,则P的电荷量大于Q的电荷量,A、C错误,B正确;C点的场强与试探电荷的电荷量无关,即把试探电荷的电荷量增加后,再放在C点,C点的场强不变,D错误。 7.选A　根据点电荷场强公式及定义式可知,a点的电场强度为Ea==,b点的电场强度为Eb=,c点的电场强度为Ec==,则a、b、c三点的电场强度之比为1∶3∶4。故选A。 8.选D　四个点电荷的电荷量相等,两对角线的点电荷都是一对等量异种点电荷,在交点处产生的电场强度的方向指向负电荷,且大小相等,如图所示,则合场强的方向竖直向下,由点电荷场强公式可得,任意一对等量异种点电荷的合场强为E=2=,则正方形两条对角线交点处的电场强度为E合==,方向竖直向下。故选D。 9.选B　根据题意可知两电荷为异种电荷,假设qA为正电荷,qB为负电荷,两电荷在C点产生的场强如图,设圆的半径为r,根据几何知识可得rAC=r,rBC=r,tan 60°=,同时有EA= ,EB=,联立解得=。故选B。 10.选B　根据对称性可知,A、C处点电荷在D点产生的合电场强度大小为E1=2cos 60°=,方向向上。因为∠DAB=60°,所以OD=,O处点电荷在D点产生的电场强度大小为E2=k=4k,方向向下。所以D点电场强度的大小为EO=E2-E1=3,方向向下。 11.选B　如图所示,根据点电荷的电场强度公式可知,点电荷2、5在O点的合电场强度等于零,点电荷3、6在O点的合电场强度等于零,点电荷1、4在O点的合电场强度为E=k×2=,则圆心O处的场强大小为。故选B。 12.选C　假设圆周上均匀分布的都是电荷量为+q的小球,由于圆周的对称性,根据电场的叠加原理知,圆心O处电场强度为零,所以圆心O点的电场强度大小等效于A点处电荷量为+3q的小球在O点产生的场强,则有E=k,方向沿AO连线斜向下;A处带电荷量为+q的小球在圆心O点产生的场强大小为E1=k=,方向沿AO连线斜向下;其余带电荷量为+q的所有小球在O点处产生的合场强为E2=E1=,方向沿AO连线斜向上;故仅撤去A点的小球,O点的电场强度为,方向沿AO连线斜向上,故C正确。 13.解析:(1)试探电荷在A、B两处所受电场力方向沿试探电荷与点电荷Q的连线指向Q,如图中FA、FB所示。 (2)A、B两处的电场强度的大小分别为 EA== N/C=5×103 N/C EB== N/C=3×103 N/C 电场强度的方向与负的试探电荷的受力方向相反,因此A、B两处电场强度的方向分别沿两点与点电荷Q的连线背离Q,如图中EA、EB所示。 (3)当在A、B两处依次放上一个电荷量为q'=+10-5 C的电荷时,它受到的电场力分别为FA'=EAq'=5×103×10-5 N=5×10-2 N,FB'=EBq'=3×103×10-5 N=3×10-2 N。方向与电场强度的方向相同。 答案:(1)见解析图　(2)5×103 N/C,方向沿A点与Q的连线背离Q　3×103 N/C,方向沿B点与Q的连线背离Q　(3)5×10-2 N　3×10-2 N 14.解析:在x>4 cm的范围内,+Q和-9Q对+q的库仑力方向相反,但-9Q对+q向左的吸引力始终大于+Q对+q向右的排斥力,因此合力方向沿x轴负方向,电场方向也沿x轴负方向。 在0<x<4 cm的范围内,+Q和-9Q对+q的库仑力方向均沿x轴正方向。 在x<0的范围内,由=,r2=r1+4 cm, 可解得r1=2 cm。 则在-2 cm<x<0范围内,+q所受合力方向沿x轴负方向, 在x<-2 cm范围内,+q所受合力方向沿x轴正方向。 答案:在x∈(-2 cm,0)∪(4 cm,+∞)的区间内合力方向沿x轴负方向,电场强度方向也沿x轴负方向。 15.解析:根据题意,Q是场源电荷,q为试探电荷,为了方便,只用电荷量的绝对值计算。静电力和电场强度的方向可通过电荷的正、负判断。 (1)电荷q在M点所受到的作用力是电荷Q通过它的电场对q的静电力,根据库仑定律得FM=k=9.0×109× N=1.0×10-8 N,因为Q为正电荷,q为负电荷,静电力是吸引力,所以力的方向为沿MO指向O。 (2)解法一:M点的电场强度EM== N/C=100 N/C,因为它的方向与负电荷所受静电力的方向相反,其方向为沿OM连线背离O。 解法二:点电荷Q在M点处的电场强度为EM==9.0×109× N/C=100 N/C。 Q为正电荷,则M点电场强度方向为沿OM连线背离O。 (3)电场强度是反映电场的性质的物理量,它是由形成电场的场源电荷Q决定的,与检验电荷q是否存在无关。从M点拿走检验电荷q,该处电场强度大小仍为100 N/C,方向沿OM连线背离O。 (4)根据公式E=k知,M点电场强度较大。 答案:(1)1.0×10-8 N,沿MO指向O (2)100 N/C,沿OM连线背离O (3)100 N/C,沿OM连线背离O　(4)M点 $