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

**基本信息** 本同步练习通过A、B、C三层递进设计，覆盖电场强度概念、计算及叠加应用，基础巩固与能力提升结合，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|电场强度的矢量性、单位，点电荷场强公式，基础计算|单选、多选结合简单计算，强化物理观念（如电场客观性）| |B层|电场线分布，等量电荷电场叠加，v-t图像分析电场力|中档综合题，培养科学思维（模型建构、推理）| |C层|复杂电场叠加（三角形、圆环），电势能与动能定理综合|高阶应用题，发展科学探究与综合应用能力|

9.3 电场 电场强度 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．下列物理量是矢量且单位正确的是（　　） A．电场强度  N/C B．加速度  m/s C．力   D．功率  J 2．关于电场，下列说法正确的是（　　） A．电场是想象出来的，实际不存在 B．若电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为0 C．公式表明在电场中某点的电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比 D．公式表明在点电荷的电场中，某点的电场强度的大小与电荷量Q成正比 3．(多选）在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中关于a、b两点电场强度大小、方向的描述正确的是（　　） A．甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反 B．乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相同 C．丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度大小相等、方向相反 D．丁图中非匀强电场中的a、b两点电场强度大小相等、方向相反 4．(多选）四种电场中分别标有a、b两点，两点电场强度相同的是（　　） A．甲图：等量异种电荷电场中，两电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 B．乙图：点电荷的电场中，与点电荷等距的a、b两点 C．丙图：匀强电场中的a、b两点 D．丁图：点电荷的电场中，与点电荷成一直线的a、b两点 5．真空中有两个带正电的点电荷1、2，分别固定在、两点，两者之间的距离是1m，电荷量分别为、。已知静电力常量。求： (1)点电荷1、2之间的静电力大小； (2)点电荷1在处产生的场强大小。（假设处的点电荷2不改变点电荷1的电场分布） 6．场源电荷，是正点电荷；检验电荷，是负点电荷，它们相距r＝2m而静止，且处在真空中，如图所示。求： (1)q受到的电场力； (2)q所在的B点的电场强度EB； (3)拿走q后B点的电场强度。 B层 7．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的大小。如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（　　） A．B、C两点场强大小和方向都相同 B．A、D两点场强大小相等，方向相反 C．E、O、F三点比较，O点场强最小 D．B、O、C三点比较，O点场强最大 8．(多选）如图甲，在x轴上M、N两点分别固定两个点电荷、，其中带负电。一带正电的试探电荷仅在库仑力作用下，以初速度从a点沿x轴正方向运动，在b点达到最大速度，其速度v与时间t的关系图像如图乙所示，则（　　） A．带正电 B．电荷量大于 C．从a点到b点电势降低 D．从a点到b点试探电荷的电势能增大 9．如图，A、B、C、D是正方形的四个顶点，正方形边长为a，在A点和C点分别固定电荷量均为q的正点电荷，在B点固定一电荷量未知的点电荷后，D点的电场强度恰好等于0。求： (1)固定在B点的点电荷的电性和电荷量； (2)此时A处的正点电荷所受库仑力的大小及方向。（方向用力与水平方向夹角的正切值表示） C 层 10．如图，在等边三角形顶点、、上各放置一个相同的点电荷，、、是该三角形的角平分线，图示点在上，已知点场强为零，则在、、上与点场强大小相等的位置除点外共有（   ） A．2处 B．3处 C．4处 D．5处 11．(多选）如图所示，水平面上有一均匀带电圆环，所带电荷量为+Q，其圆心为O点。有一电荷量为+q、质量为m的小球恰能静止在O点上方的P点，O、P间距为L。P与圆环上任一点的连线与PO间的夹角都为θ，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A．P点场强方向竖直向下 B．P点场强大小为 C．P点场强大小为 D．P点场强大小为 12．如图所示，在竖直平面内有两个点电荷，固定在同一水平直线上相距为 的A、B两点，其电荷量分别为 、 。在A、B两点连线的垂直平分线处固定一光滑竖直绝缘杆，在杆上点有一个质量为m、电荷量为-q的小环（可视为点电荷）由静止释放。已知A、B、C三点连线为正三角形，D为AB的中点，小环由C运动到D的过程中小环的电势能减少了W，重力加速度为g。求： （1）释放小环瞬间，小环加速度的大小； （2）小环滑到D点时的速度大小。 参考答案 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 答案 A D BC AC A AC B BD 1．A 【详解】A．电场强度是矢量，根据定义式，力的单位为N、电荷量单位为C，因此电场强度单位为，故A正确； B．加速度是矢量，根据定义式，其单位应为，故B错误； C．力是矢量，单位为N，而单位是功、能量的单位，故C错误； D．功率是只有大小没有方向的标量，单位为W，故D错误。 故选A。 2．D 【详解】A．电场是客观存在的特殊物质，并非人为想象的模型，故A错误； B．电场强度是电场本身的固有属性，与是否放置试探电荷无关，不放试探电荷时该点场强仍保持原有大小，故B错误； C．是电场强度的定义式，电场中某点的场强由电场本身决定，与试探电荷电荷量、试探电荷受到的电场力均无比例关系，故C错误； D．是点电荷电场强度的决定式，为场源电荷的电荷量，当到场源电荷的距离确定时，某点场强大小与成正比，故D正确。 故选D。 3．BC 【详解】A．甲图是点电荷的电场，a、b与点电荷的距离相等，根据点电荷电场强度的公式可知，二者电场强度大小相等。但电场强度的方向是电场线的切线方向，所以a、b两点电场强度的方向并非相反，故A错误； B．乙图是两等量异种点电荷的电场，其连线中垂线上的电场强度方向均垂直中垂线指向负电荷一侧，a、b与连线等距，因此电场强度大小相等、方向相同，故B正确； C．丙图是两等量正电荷的电场，中垂线上电场强度的方向均沿中垂线向外，所以连线中垂线上与连线等距的a、b两点，电场强度大小相等，方向相反，故C正确； D．丁图是非匀强电场，电场线的疏密表示电场强度的大小，b点电场线更密，故b点的电场强度大于点的电场强度。由于a、b两点电场线的切线方向并非相反，所以a、b两点电场强度的方向并非相反，故D错误。 故选BC。 4．AC 【详解】A．甲图：等量异种电荷电场中，两电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点，两点电场强度大小、方向都相同，故A正确； B．乙图：与点电荷等距的a、b两点，大小相等，但方向不同，故B错误； C．丙图：匀强电场中的a、b两点，电场强度大小、方向都相同，故C正确； D．丁图：点电荷的电场中，与点电荷成一直线的a、b两点电场强度方向相同；由可知a、b两点电场强度大小不相同，故D错误。 故选AC。 5．(1) (2) 【详解】（1）根据库仑定律，两点电荷之间的静电力 （2）根据电场强度定义式，点电荷1在处产生的场强大小 6．(1)9N，方向由B指向A (2)，方向由A指向B (3)，方向由A指向B 【详解】（1）根据库仑定律得，q所受的电场力，由于q带负电，则电场力的方向由B指向A。 （2）根据电场强度的定义式知，B点的场强，方向由A指向B。 （3）由于场强与检验电荷无关，将检验电荷拿走后，B点的场强大小不变，仍然为，方向由A指向B。 7．A 【详解】AB．等量异种电荷的电场线关于两电荷连线对称，关于两电荷连线的中垂线对称，结合图甲可知，B、C两点场强大小和方向都相同，A、D两点场强大小相等，方向相同，故A正确，B错误； C．E、O、F三点比较，O点电场线最密集，场强最大，故C错误； D．B、O、C三点比较，O点电场线最稀疏，场强最小，故D错误。 故选A。 8．AC 【详解】A．从图像可知，粒子从a到b做加速度减小的加速运动，在b点时试探电荷的加速度为零，则受到的电场力为零，所以b点场强为零，可知、在b点处的场强大小相等，方向相反，由于带负电，则带正电，故A正确； B．根据点电荷场强公式 由于到b点距离大于到b点距离，则的电量大于的电量，故B错误； CD．从a点到b点过程中做加速运动，电场力做正功，电势能减小，根据可知，故C正确，D错误； 故选AC。 9．(1)带负电， (2)， 【详解】（1）D点的电场强度恰好等于0，即A、B、C处3个点电荷在D点的合场强为0。 且垂直于 则   即   解得 A、B处2个点电荷在D点的合场强方向为左上方，则B点处电荷在D点的场强方向为沿DB方向指向B，可以判断B点处电荷带负电。 （2）A、B 处点电荷相互吸引，方向沿AB方向指向B ，由库仑定律可得 A、C 处点电荷相互排斥，方向沿A C方向指向右上方，由库仑定律可得 正交分解可得， 则 方向与水平方向夹角设为，则，斜向右下 10．B 【详解】电场叠加与对称性分析：三个相同点电荷放置在等边三角形顶点，根据电场叠加原理： 三角形角平分线的交点（中心）处，三个电荷产生的场强大小相等、互成，矢量合场强为零，满足场强大小与P点（P点合场强为零）相等的要求，且中心在三条角平分线上。 对称位置分析： 题目中P点位于的中心与对边之间，因三角形结构对称，同理可得：在、的中心与对边之间，各存在一个合场强为零的点，和P点位置对称。 计数：除已知的P点外，符合要求的位置共3处（中心、上的点、上的点）。 故选B。 11．BD 【详解】A．将圆环分为n等份（n很大，每一份可以认为是一个点电荷），则每份的电荷量为 每份在P点的电场强度大小： 根据对称性可知，水平方向的合场强为零，P点的电场强度方向竖直向上，故A错误； BCD．其大小 由二力平衡可得在P点 解得P点场强为 故BD正确，C错误。 故选BD。 12．（1）a=g+    ；（2）v= 【详解】（1）由库仑定律 可知，A处正电荷对C点处小环的库仑力大小 B处正电荷对C点处小环的库仑力大小 释放小环瞬间，小环所受合力得大小 根据牛顿第二定律 联立解得 （2）小环从C点滑到D点下落高度 根据动能定理 联立解得 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 $