9.3 电场 电场强度 分层作业-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

9.3 电场 电场强度 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．如图所示，、、是真空中边长为的等边三角形的三个顶点，点为该等边三角形的中心，在、两点分别固定一个带电荷量为的点电荷，在点固定一个带电荷量为的点电荷，静电力常量为，则点的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 2．如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是（　　） A．B．C． D． 3．(多选)将金属圆环接地后，把点电荷P放置在金属圆环附近，点电荷和金属圆环间的电场线分布如图，a、b、c、d均为电场中的点，下列说法正确的是（　　） A．a点的电场强度大于b点的电场强度 B．c点的电场强度小于d点的电场强度 C．点电荷P带正电 D．若将一带正电的试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线运动到c点 4．(多选)图所示的电场中，在A点由静止释放的一个带电粒子，正确的是（　　） A．若释放的是电子，电子将向B点运动 B．若释放的是正电荷，正电荷将向B点运动 C．若释放的是正电荷，要使其向B点运动，必须施加一个指向C的外力 D．若释放的无论是正电荷还是负电荷，若自由运动，静电力都将做正功 5．真空中O点固定一个电荷量为的点电荷，在距离O点的A点放入一个电荷量为的试探电荷，静电力常量。求： (1)试探电荷在A点受到的库仑力大小； (2)A点的电场强度大小 6．如图所示，在光滑绝缘的水平面上相距的、两点分别固定着点电荷甲和乙，点为连线的中点。已知甲带正电，电荷量，乙带负电，电荷量大小为，静电力常量。 (1)求甲、乙两点电荷之间的库仑力大小； (2)求点电场强度的大小和方向。 B层 7．如图所示，水平绝缘面上固定两等量正点电荷A、B，O为A、B连线的中点，C为A、B连线垂直平分线上一点。一带正电的光滑小球从C点以一定速度沿CO方向运动，则小球的速度随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8．(多选)真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上和的两点，在两者连线上各点的电场强度随x变化的关系如上图所示，选沿x轴方向为正方向，以下判断正确的是（　　） A．点电荷M、N均为正电荷 B．M、N所带电荷量的绝对值之比为 C．将一个正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.4a，该电荷的电势能先减小再增大 D．沿x轴从0到3a电势逐渐降低 9．如图所示，在真空中有相距的A、B两点，点固定的点电荷，点放置的检验电荷。已知静电力常量。 (1)请在图中画出检验电荷所受电场力的示意图； (2)求检验电荷所受电场力的大小； (3)求点电荷在处产生的电场强度的大小。 C层 10．如图所示，在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形，顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上逆时针方向依次固定电荷量为q、3q、5q、7q、9q的正点电荷，且电荷量为5q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k，则O点的电场强度（　　） A．方向沿x轴负方向 B．方向沿与x轴正方向成18°夹角斜向下 C．大小为 （） D．大小为（） 11．(多选)如图所示，在真空中有一个长方体（长、宽、高均不相等），其上表面的中心和下表面的中心分别固定一个电荷量为的点电荷和一个电荷量为的点电荷。下列说法正确的有（　　） A．图中和两点电场强度大小相等，方向不同 B．图中和两点电场强度大小相等，方向相同 C．图中和两点电场强度大小相等，方向不同 D．图中和两点电场强度大小相等，方向相同 12．如图，质量为m、带电量为q的带电小球A用长为L的细线悬于固定的力传感器上的O点，力传感器可以测量细线上的拉力，一个带电小球B固定在O点正下方某位置，小球A稳定后，细线与竖直方向的夹角为60°，且OA=OB，此时力传感器的示数恰好等于mg，重力加速度为g，静电力常量为k，不计小球的大小，求： (1)此时，B点电荷产生的电场在A球处的场强大小； (2)小球B的带电量大小。 (3)若此时小球A因漏电缓慢向下移动，在该过程中传感器的示数如何变化？为什么？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 答案 A C BC AD D AC C ACD 1．A 【详解】几何关系可知 根据场强叠加法则及场强公式可知，O点的电场强度大小 联立解得 故选A。 2．C 【详解】A．A、B是同一圆上的两点，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误； B．A、B场强大小不等，但方向相同，则电场强度不同，故B错误； C．A、B是匀强电场中的两点，电场强度相同，故C正确； D．电场线的疏密表示场强的大小，所以A、B场强不等，故D错误。 故选C。 3．BC 【详解】AB．根据电场线的疏密程度可知a点的电场强度小于b点的电场强度，c点的电场强度小于d点的电场强度，故A错误，B正确； C．电场线由点电荷P发出，所以P带正电，故C正确； D．由于图中电场线不是直线，所以试探电荷运动过程中所受电场力方向会时刻变化，试探电荷将做曲线运动，其所受电场力将指向轨迹的凹侧，且沿电场线切线方向，所以试探电荷不可能沿着电场线运动到c点，故D错误。 故选BC。 4．AD 【详解】A．当电场线是直线时，由静止释放仅在电场力作用下，运动轨迹与电场线重合，如果是电子，电场力与电场方向相反，故向B点运动，故A正确； B．若释放的是正电荷，电场力方向与电场方向相同，故向C点移动，故B错误； C．正电荷电场力方向与电场方向相同，故向C点移动．要使其向B点运动，必须施加一个指向B的外力，故C错误； D．若释放的无论是正电荷还是负电荷，若自由运动，电荷所受静电力与运动方向相同，静电力都将做正功，故D正确。 故选AD。 5．(1) (2) 【详解】（1）根据库仑定律，试探电荷在A点受到的库仑力为 （2）根据电场强度的定义式可得A点的电场强度大小 6．(1) (2)，方向M指向N 【详解】（1）由库仑定律 代入数据解得甲、乙两点电荷之间的库仑力大小为 （2）点电荷甲在O点产生的电场强度为 点电荷乙在O点产生的电场强度为 甲、乙两点电荷在O点产生的电场强度方向相同，则点电场强度的大小 方向由M指向N。 7．D 【详解】在两等量正点电荷形成的电场中，中点O的电场强度为0，从C向O运动时，电场强度先增大后减小（存在一个场强最大值点），方向沿背离O点，小球带正电，受到的电场力方向与电场方向相同，因此从C向O运动时，电场力方向与运动方向相反，小球做减速运动，加速度大小先增大后减小，到达O点时，电场强度为0，加速度为0，速度最小；经过O点后，电场力方向背离O点向外，小球反向加速，加速度大小同样先增大后减小。故选D。 8．AC 【详解】A．由图可知，在0到2a间电场方向向右，在2a到3a之间电场方向向左，说明点电荷M、N均为正电荷，故A正确； B．两点电荷在2a处场强为零，有 解得，故B错误； C．将正电荷从0.5a到2a间移动，电场力做正功，电势能减小；从2a到2.4a间移动，电场力做负功，电势能升高，故C正确； D．沿着电场线方向电势降低，所以在0到2a间电势降低，在2a到3a之间电势升高，故D错误。 故选AC。 9．(1) (2)1.8×10-4N (3)1.8×104N/C 【详解】（1）两点电荷间为吸引力，所以检验电荷q所受电场力应水平向左，如图所示 （2）根据库仑定律可得 （3）点电荷Q在B处产生的电场强度的大小为 10．C 【详解】由题意可知，如图 将五个点电荷等效成 五个点电荷与O点距离为R，设 则O点场强大小为 代入可得 方向沿x轴正方向。 故选C。 11．ACD 【详解】AD．如图所示 根据点电荷场强特点和场强叠加原理，可知和两点电场强度大小相等，方向不同；和两点电场强度大小相等，方向相同，故AD正确； B．如图所示 可知和两点电场强度大小相等，方向不同，故B错误； C．如图所示 和两点电场强度大小相等，方向不同，故C正确。 故选ACD。 12．(1) (2) (3)不变，见解析 【详解】（1）对小球A进行受力分析如图 根据几何关系可知，小球所受的电场力大小为 则B点电荷产生的电场在A球处的场强大小 （2）根据库仑定律，有 根据几何关系可知 解得 （3）根据相似三角形关系，有 小球A因漏电缓慢向下移动，OA、OB不变，所以拉力不变，传感器示数不变。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $