第19讲 电场中力的性质 课时作业 -2027届高三物理一轮复习

**基本信息** 聚焦电场力性质，通过基础巩固与综合提升两级训练，系统整合电荷作用、电场线、场强叠加等核心方法，构建从概念辨析到模型应用的递进式知识逻辑。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础巩固练|9题|电荷作用规律、电场线性质、场强定义应用|从电荷基本性质到电场线描述，形成物理观念| |综合提升练|6题|场强叠加原理、矢量合成、特殊模型（球壳/多电荷）分析|从公式计算到复杂系统推理，培养科学思维|

第19讲 电场中力的性质 课时作业 基础巩固练 一．选择题： 1.(2025·海南卷)带正电的金属球靠近不带电验电器金属小球a，则关于验电器金属小球a和金属箔b，下列说法正确的是(　　) A． a、b都带正电 B．a、b都带负电 C．a带负电、b带正电 D．a带正电、b带负电 2．(2025·陕晋宁青卷)某同学绘制了四幅静电场的电场线分布图，其中可能正确的是(　　) 3.(2025·广西卷)用带电玻璃棒接触验电器的金属球，移走玻璃棒，验电器内的两片金属箔张开，稳定后如图。图中a、b、c、d四点 电场强度最强的是(　　) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 4．在带电量为＋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量为＋的点电荷，点电荷受力为F，则(　　) A．E＝ B．E> C．E< D．E＝ 5.(2026·安徽省阜阳市第二中学高三上开学摸底检测)如图所示为球心为O的球面。过球心O有一圆形截面DMCN，CD和MN是该圆形截面上的两条直径，AB是球的某一直径且与圆形截面DMCN垂直。在A、B两点放置两个等量的异种点电荷，下列说法正确的是(　　) A．M、N两点的电场强度不同 B．O点的电场强度为零 C．沿直径AB从A到B，电场强度先减小后增大 D．沿直径CD从C到D，电场强度先减小后增大 6.(2025·安徽省池州市高三下教学质量统一监测)正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷，其电荷量分别为＋q、＋q、－q，该三角形中心O点处的场强大小为E，现仅把C点电荷量－q更换为－2q， 则中心O点处的场强大小为(　　) A．E B．1.5E C．2E D．2.5E 7.如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k0，则(　　) A．a、b的电荷同号，k0＝ B．a、b的电荷异号，k0＝ C．a、b的电荷同号，k0＝ D．a、b的电荷异号，k0＝ 8．如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点A、B分别固定放置点电荷＋Q1和－Q2，x轴上的P点位于B点的右侧，且P点电场强度为零，则下列判断正确的是(　　) A．x轴上P点右侧电场强度方向沿x轴正方向 B．Q1<Q2 C．在A、B连线上还有一点与P点电场强度相同 D．与P点关于O点对称的M点电场强度可能为零 9.(2026·山东省九五协作体高三上开学质量检测)(多选)已知静止的均匀带电球壳在其内部空腔中产生的电场强度处处为零，在其外部空间产生的电场强度与位于球心处等电荷量的点电荷产生的电场强度相同。如图所示，现将一内部均匀分布电荷的实心球体固定于真空中，其所带电荷量为＋Q，半径为R，静电力常量为k。下列说法正确的是(　　) A．若某点到球心距离为r且r<R，该点处的电场强度为E＝kr B．若某点到球心距离为r且r<R，该点处的电场强度为E＝kr C．若某点到球心距离为r且r≥R，该点处的电场强度为E＝k D．若某点到球心距离为r且r≥R，该点处的电场强度为E＝k 综合提升练 一．选择题： 10.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v­t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的(　　) 11.在某一点电荷产生的电场中，A、B两点的电场强度方向如图所示。若A点的电场强度大小为E，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则在A、B两点的连线上，电场强度的最大值为(　　) A.E B.E C.E D.E 12.如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q1、Q2和Q3，P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。若P点处的电场强度为零，q>0，则三个点电荷的电荷量可能为(　　) A．Q1＝q，Q2＝q，Q3＝q B．Q1＝－q，Q2＝－q，Q3＝－4q C．Q1＝－q，Q2＝q，Q3＝－q D．Q1＝q，Q2＝－q，Q3＝4q 13.(多选)甲、乙两固定的点电荷产生的电场的电场线如图所示。下列说法正确的是(　　) A．甲、乙带同种电荷 B．甲、乙带异种电荷 C．若将甲、乙接触后放回原处，则甲、乙间的静电力变大 D．若将甲、乙接触后放回原处，则甲、乙间的静电力变小 14．(2025·河北卷)(多选)如图，真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和B，带有等量同种电荷，电荷量为q，两者间距远大于小球直径，两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q的同样的金属小球C先跟A接触，再跟B接触，移走C后，A和B之间的静电力大小仍为F，则的绝对值可能是(　　) A．1 B．2 C．3 D．5 15．(2025·湖北卷)(多选)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顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷，且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k，则O点处的电场强度(　　) A．方向沿x轴负方向 B．方向与x轴负方向成18°夹角斜向下 C．大小为(cos54°＋cos18°) D．大小为(2cos54°＋cos18°) 参考答案： 1.答案：C解析：由题图可知，验电器本来不带电，带正电的金属球靠近不带电验电器金属小球a，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使得金属小球a带负电，金属箔b带正电，故选C。 2.答案：B解析：静电场的电场线不相交，且应该从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，故A、C错误；B项的电场线可能是正点电荷电场的电场线，故B项可能正确；假设存在D项所示相互平行、间距不相等的电场线，根据电场线与等势线垂直，作出几条等差等势线，这几条等势线相互平行，这与电场线较密的地方等势线也较密矛盾，则假设错误，故D错误。 3.答案：D解析：带电玻璃棒与金属球接触后，金属球带电，金属箔与金属球通过导体棒连接，带同种电荷，且达到静电平衡，可知内部b、c点电场强度为零，而d点比金属球表面尖锐，则d点电荷密度更大，电场强度更大，而由金属球表面电场线分布可知，a点电场强度小于金属球表面电场强度，综上可知，d点电场强度最强，A、B、C错误，D正确。 4.答案：B解析：已知金属球和试探点电荷均带正电，根据同种电荷相互排斥，可知在金属球附近某点放置试探点电荷后，金属球上的电荷将向远离试探点电荷的方向移动，达到平衡时，金属球上电荷分布的中心与试探电荷所在点的距离将比未放试探电荷时大，则放上试探电荷后，该点的场强E′＜E；根据电场强度的定义知，E′＝＝，则E＞，故A、C错误，B正确；由已知条件无法得出E＝，故D错误。 5.答案：C解析：由两等量异种点电荷的电场分布可知，M、N两点的电场强度大小相等，方向相同，沿直径AB从A到B，电场强度先减小后增大，沿直径CD从C到D，电场强度先增大后减小，O点的电场强度不为零，故C正确，A、B、D错误。 6.答案：B解析：设O点到正三角形三个顶点的距离为r，根据点电荷场强公式可得三个点电荷在O点的场强大小为EA＝EB＝EC＝，方向如图1所示，由场强的叠加原理可知，E＝EC＋EAcos60°＋EBcos60°＝；现仅把C点电荷量－q更换为－2q，则EC′＝，方向如图2所示，则中心O点处的场强大小为E′＝EC′＋EAcos60°＋EBcos60°＝＝1.5E，故选B。 7.答案：D解析：对固定的小球c受到的库仑力进行分析，要使c球受到的库仑力合力与a、b的连线平行，则竖直方向小球c受到的库仑力合力为零，则a、b的电荷必须异号，如图所示，则有k·sinα＝k·sinβ，故k0＝＝＝＝，D正确。 8.答案：A解析：根据题述可知P点处的电场强度为零，根据点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，＋Q1的电荷量一定大于－Q2的电荷量，A、B连线上各点电场强度都不为零，故B、C错误；由于＋Q1的电荷量大于－Q2的电荷量，可知x轴上P点右侧电场方向沿x轴正方向，故A正确；由于Q1>Q2，由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，M点电场强度一定不为零，D错误。 9.答案：BD解析：若某点到球心距离为r且r≥R，根据题意，该点处的电场强度为E＝k，故C错误，D正确；若某点到球心距离为r且r<R，由题意可知厚度为(R－r)的球壳在该点处产生的电场强度为零，中心半径为r的球体所带的电荷量为q＝Q＝Q，则该点处的电场强度为E＝k＝kr，故A错误，B正确。 10.答案：C解析：由v­t图可知负电荷在电场中做加速度越来越大的加速运动，故电场线应由B指向A，且从A到B场强变大，电场线变密，C正确。 11.答案：D解析：沿两场强方向指示线反向延长，交点O为带正电的场源电荷位置，如图所示，设O、A距离为r，由点电荷场强公式可得，A点场强为E＝k，过O点作AB垂线，垂足为C，A、B连线上的C点离场源电荷最近，场强最大，最大值为E′＝k，联立解得E′＝E，故选D。 12.答案：D解析：由电场强度的叠加原理可知，要使P处场强为零，需满足Q1、Q3电性相同，与Q2电性相反，且Q1、Q3在P处产生的合场强与Q2在P处产生的场强等大反向，A、B错误；设Q1、Q2、Q3分别固定在A、B、C三点，PA距离为a，如图所示，由几何关系得∠APB＝∠BPC＝30°，PB＝＝a，PC＝＝2a，则有·cos30°＋·cos30°＝，sin30°＝sin30°，整理得4|Q1|＋|Q3|＝2|Q2|，4|Q1|＝|Q3|，选项C、D中，只有选项D中数据满足上述关系式，故C错误，D正确。 13.答案：AC解析：类比两等量异种点电荷、两等量同种点电荷的电场线分布可知，甲、乙应带同种电荷，且乙的电荷量较大，A正确，B错误；设甲、乙带电量分别为q1、q2，原来两电荷间的静电力为F＝k，接触后放回原处，总电荷量平分，两电荷间的静电力变为F′＝k，由数学知识可知＞，则F′＞F，即甲、乙间的静电力变大，C正确，D错误。 14.答案：AD解析：金属小球C跟A接触后再分开，金属小球A、C的电荷量为qA＝qC＝，金属小球C跟B接触后再分开，金属小球B的电荷量为qB＝＝＋，设A、B间距为r，根据库仑定律及题意，有＝，联立可得＝1或＝－5，即的绝对值可能是1或5，A、D正确。 15.答案：AD解析：将各顶点处的点电荷等效为五个电荷量均为3q的正点电荷分别与电荷量为－2q、－q、0、q、2q的点电荷叠加，由对称性可知，五个电荷量均为3q的正点电荷在O点处产生的合场强为0，则O点的合场强等效于电荷量分别为－2q、－q、0、q、2q的点电荷产生的，如图所示，图中E0＝k，由对称性知O点处的电场强度方向沿x轴负方向，电场强度大小为E＝2×2E0cos54°＋2E0cos18°＝2(2cos54°＋cos18°)，故选A、D。 学科网（北京）股份有限公司 $