1.4 点电荷的电场 匀强电场 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

**基本信息** 高中物理“点电荷的电场 匀强电场”同步练，以基础概念辨析为起点，通过场强叠加应用过渡到力电综合问题，分层梯度清晰，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|E=kQ/r²适用条件、电场线与场强方向|单选为主，如第1题辨析公式适用范围，巩固物理观念| |提升层|多点电荷场强叠加、匀强与点电荷电场叠加|含情境图题，如第4题正三角形电荷系统场强分析，培养科学推理| |综合层|场强计算与力学综合|计算题，如第13题斜面电场中物块运动分析，体现科学思维的综合应用|

第4节 点电荷的电场 匀强电场 同步作业 一、选择题 1．对电场强度公式E＝有几种不同理解，其中正确的是(　　) A．只要带电体电荷量为Q，在距离r处激发的电场都能用此公式计算场强E B．以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同 C．当离场源电荷距离r→0时，场强E→∞ D．当离场源电荷距离r→∞时，场强E→0 2．如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是(　　) 3．如图所示是某个点电荷电场中的一根电场线，在电场线上的O点由静止释放一个自由的负电荷(仅受电场力作用)，它将沿电场线向B点运动。下列判断中正确的是(　　) A．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小 B．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，其加速度大小的变化不能确定 C．电场线由A指向B，该电荷做匀速运动 D．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越大 4.如图,在光滑绝缘水平桌面上,三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为+q,c带电量为-q,则 (　　) A.ab连线中点场强为零 B.三角形中心处场强为零 C.a所受库仑力方向垂直于ab连线 D.a、b、c所受库仑力大小之比为1∶1∶ 5.如图所示,一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场中,电场方向水平向左。不计空气阻力,则小球 (　　) A.做直线运动 B.做曲线运动 C.速率先增大后减小 D.速率一直增大 6.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是(　　) A.先变大后变小,方向水平向左 B.先变大后变小,方向水平向右 C.先变小后变大,方向水平向左 D.先变小后变大,方向水平向右 7.(2026·江苏连云港期中)如图所示，在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。已知静电力常量为k，则(　　) A.A、C两点的电场强度相同 B.B点的电场强度大小为E-k C.D点的电场强度大小不可能为0 D.A点的电场强度大小为 8．(多选)下列说法正确的是(　　) A．E＝也适用于点电荷产生的电场 B．E＝中的F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是放入电场中的电荷的电荷量 C．E＝中的F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是产生电场的电荷的电荷量 D．E＝k适用于求解真空中点电荷的电场 9．(多选)真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处，放一个电荷量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为(　　) A．　　　　　　　　　 B． C．k D．k 10. (多选)图甲中AB是一个点电荷形成电场的一条电场线，图乙则是电场线上P、Q处的试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图像，下列说法可能的是(　　) A.场源电荷在P点左侧 B.场源电荷在P、Q之间 C.场源电荷在Q点右侧 D.因不知场源电荷的电性，所以无法确定场强方向 二、计算题: 11．地球是一个带电体，且电荷均匀分布于地球表面．若已知地球表面附近有一电量为2×10－4 C的正电荷受到4×10－3 N的电场力，且方向竖直向下，则地球带何种电荷？所带总电量为多少？(已知地球半径R＝6.4×106 m，k＝9×109 N·m2/C2) 12.如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，求： (1)两点电荷连线的中点O的场强大小和方向． (2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向． 13.如图所示，绝缘光滑斜面(足够长)倾角为37°，一带正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的 (sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)，求： (1)原来的电场强度的大小； (2)小物块运动的加速度； (3)沿斜面下滑距离为l＝0.5 m时物块的速度大小。 参考答案： 1.【解析】选D。电场强度公式E＝适用于点电荷形成的电场，对于不能看作点电荷的带电体，本公式不再适用，故A选项错误；电场强度是矢量，以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E大小相等，方向不同，故B选项错误；当离场源电荷距离r→0时，此时带电体不能看作点电荷，公式不再成立，故C选项错误；当离场源电荷距离r→∞时，根据公式可得场强E→0，故D选项正确。 2.【解析】选B。点电荷电场强度公式为E＝，由于各点电荷到正方形中心处距离r相等，根据矢量合成，可知B正确。 3.【解析】选B。负电荷由静止开始从O运动到B，其所受电场力方向从O到B，场强方向与负电荷所受电场力方向相反，故场强方向由B指向A。负电荷从静止开始，必定做加速运动，由于电场线的分布情况未知，场强如何变化无法确定，电场力和加速度如何变化也无法确定，故B正确，A、C、D错误。 4.【解析】选D。在ab连线的中点处,ab两电荷在该点的合场强为零,则该点的场强等于c在该点形成的场强,大小不为零,选项A错误;在三角形的中心处,ab两电荷在该点的场强大小相等,方向夹120°角,则合场强竖直向下,电荷c在该点的场强也是竖直向下,则三角形中心处场强不为零,选项B错误;a受到b的排斥力沿ba方向,受到c的吸引力沿ac方向,则其合力方向斜向左下方与ab连线成60°角,选项C错误;ab受库仑力大小相等,均为Fa=Fb=2cos60°=,c受库仑力:Fc=2cos30°=,则a、b、c所受库仑力大小之比为1∶1∶,选项D正确。 5.【解析】选B。由题意知,小球受重力、电场力作用,合外力的方向与初速度的方向夹角为钝角,故小球做曲线运动,所以A错误,B正确;在运动过程中合外力先做负功再做正功,所以C错误,D错误。 6.【解析】选B。等量异种电荷电场线分布如图甲所示, 由图中电场线的分布可以看出,从A点到O点,电场线由疏到密;从O点到B点电场线由密到疏,所以沿A→O→B,电场强度应先由小到大,再由大到小,方向为水平向右,如图乙所示。由于电子做匀速直线运动,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受的电场力大小相等、方向相反,电子受到电场力方向水平向左,且沿A→O→B运动的过程中,电场力先由小变大,再由大变小,故另一个力的方向应水平向右,其大小应先变大后变小,故B正确。 7.【解析】选D。　根据电场叠加原理可知，A、C两点的电场强度大小相等、方向不同;B点的电场强度大小为E1=E+k;D点的电场强度大小为E2=E-k，当E=k时E2=0;A点的电场强度大小为E3==，故A、B、C错误，D正确。 8.【解析】选ABD。定义式E＝适用于所有电场，式中的q是试探电荷的电荷量，则A、B正确，C错误；E＝k适用于求解真空中点电荷的电场，D正确。 9.【解析】选BD。E＝中q指的是试探电荷，E＝中Q指的是场源电荷，故B、D正确。 10.【解析】选AD。　由F＝Eq和图乙可知EP＞EQ，故场源电荷离P点较近，因为图甲中AB是一个点电荷形成电场的一条电场线，如果场源电荷在P、Q之间，那AB就是两条电场线了，所以场源电荷在P点左侧，A正确，B、C错误；如果场源电荷为正点电荷，则场强方向由P指向Q；如果场源电荷为负点电荷，则场强方向由Q指向P。由于不知道点电荷的电性，故无法确定场强方向，D正确。 11.【解析】　地球所带电量可以认为集中于地球中心，设地球所带电量为Q，则地球表面附近的场强E＝① 据场强定义知E＝② 将k＝9×109 N·m2/C2，R＝6.4×106 m，F＝4×10－3 N，q＝2×10－4 C代入①②求得Q＝9.1×104 C. 因正电荷受到的电场力竖直向下，故地球附近的电场方向竖直向下，即指向地心，地球带负电． 答案　负电　9.1×104 C 12.【解析】　(1)如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，均由A指向B.A、B两点电荷分别在O点产生的电场强度大小EA＝EB＝＝ O点的场强为：EO＝EA＋EB＝，方向由A指向B. (2)如图乙所示，EA′＝EB′＝，由矢量图结合几何关系可知， O′点的场强EO′＝EA′＝EB′＝，方向平行于AB指向B. 乙 [答案]　(1)，方向由A指向B(2)，方向平行于AB指向B 13.【解析】　(1)对小物块受力分析如图所示，小物块静止于斜面上， 则mgsin 37°＝qEcos 37°，E＝＝。 (2)当场强变为原来的时，小物块受到的合外力 F合＝mgsin 37°－qEcos 37°＝mgsin 37°＝0.3mg， 又F合＝ma，所以a＝3 m/s2，方向沿斜面向下。 (3)由动能定理得F合·l＝mv2－0 即0.3mg·l＝mv2，解得v＝ m/s。 答案　(1)　(2)3 m/s2，方向沿斜面向下 (3) m/s 学科网（北京）股份有限公司 $