9.3 第1课时 电场强度 电场强度的叠加(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册(人教版)
2026-08-25
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摘要:
**基本信息**
聚焦电场强度定义、点电荷电场及叠加原理,以题构建“概念理解-公式应用-矢量合成”逻辑链,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础对点练|6题|定义辨析(E=F/q特性)、公式直接应用(E=kQ/r²)|从电场强度本质出发,建立“定义式-决定式”关联|
|能力提升练|5题|多电荷叠加(直线、三角形、坐标系模型)|矢量合成法则在不同几何情境中的迁移应用|
|素养培优练|1题|综合场强分析(多电荷系统场强为零问题)|整合场强叠加与对称性,深化科学推理能力|
内容正文:
第1课时 电场强度 电场强度的叠加
知识点一 电场 电场强度
1.在电场中某点放一试探电荷,其电荷量为q,试探电荷受到的静电力为F,则该点电场强度为E=,那么下列说法正确的是( )
A.若移去试探电荷q,该点的电场强度就变为零
B.若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷,该点的电场强度就变为
C.若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷,则该点电场强度大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向
D.若在该点放一个电荷量为-q的试探电荷,则该点的电场强度大小仍为E,电场强度的方向也不变
2.〔多选〕(2026•浙江杭州期中)如图是电场中某点的电场强度E及所受静电力F与放在该点处的试探电荷所带电荷量q之间的函数关系图像,其中正确的是( )
知识点二 点电荷的电场
3.真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为( )
A.3∶1 B.1∶3
C.9∶1 D.1∶9
4.(2026•广州实验外语学校期中)如图所示,Q是真空中固定的点电荷,a、b、c是以Q所在位置为圆心、半径分别为r或2r球面上的三点,电荷量为-q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q,则( )
A.Q带负电 B.b、c两点电场强度相同
C.a、b两点的电场强度大小之比为4∶1 D.将a处试探电荷电荷量变为+2q,该处电场强度变为原来的两倍
知识点三 电场强度的叠加
5.(2026•山西太原期中)如图所示,a、b、c、d四个点在一条直线上,a和b、b和c、c和d间的距离均为d,在a点处固定一电荷量为q的正点电荷,在c点处固定另一个电荷量未知的点电荷,已知d点处的电场强度为零,k为静电力常量,则b点处的电场强度大小为( )
A.0 B.
C. D.
6.(2026•广西玉林期中)如图所示,边长为2a的等边三角形的三个顶点P、M、N上各放置一个点电荷,三个点电荷带电荷量均为Q,其中M、N处的为正电荷,P处的为负电荷,O为等边三角形外接圆的圆心,S为M、N连线的中点,静电力常量为k,则S点处电场强度大小和方向为( )
A.大小为,方向向左
B.大小为,方向沿SP连线指向P点
C.大小为,方向沿SP连线指向P点
D.大小为,方向向右
7.(2026•山西运城期中)如图所示,三个带电荷量均为q的点电荷,分别位于同一平面内B、C、D三点,位于B、C两点的电荷带正电,位于D点的电荷带负电,已知AB=AC=AD=L,且BD⊥AC,静电力常量为k,则A点的电场强度的大小为( )
A. B. C. D.
8.如图,在(a,0)位置放置电荷量为q的正点电荷,在(0,a)位置放置电荷量为q的负点电荷,在距P(a,a)为a的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电场强度为零。则Q的位置及电荷量分别为( )
A.(0,2a),q B.(0,2a),2q
C.(2a,0),q D.(2a,0),2q
9.(2026•安徽芜湖期中)在真空中,一点电荷在M、N两点产生的电场强度方向如图所示。若M点的电场强度大小为E=360 N/C,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。现有点电荷q=1×10-6 C,在M、N两点的连线上,则点电荷q受到的静电力最大值为( )
A.7.2×10-3 N B.1×10-3 N
C.3.6×10-3 N D.1×10-6 N
10.(2026•广东中山期中)一点电荷Q置于x轴上某处,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3 m和0.6 m,如图1所示。把试探电荷q(电荷量可调节)分别放在A、B两点时,它所受的静电力F与试探电荷q电荷量的关系分别如图2中的直线a、b所示(规定F沿x轴正方向为正)。则( )
A.A点的电场强度大小为 N/C
B.B点的电场强度大小为30 N/C
C.点电荷Q是正电荷
D.点电荷Q处于A、B两点之间
11.〔多选〕如图,a、b、c、d、e、f为真空中边长为L的正六边形的六个顶点,O为正六边形的中心,在a、d两点分别固定电荷量为-q和+q的两个点电荷,静电力常量为k,则( )
A.O点电场强度大小为0 B.O点电场强度大小为
C.b、c两点电场强度相同 D.b、e两点电场强度相同
12.(2026•陕西西安月考)直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图。M、N两点各固定一正点电荷,一电荷量为Q的负点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示,若将该负点电荷移到G点,则H点处电场强度的大小和方向分别为( )
A.,沿y轴负向 B.,沿y轴负向
C.,沿y轴正向 D.,沿y轴正向
答案
3.电场 电场强度
第1课时 电场强度 电场强度的叠加
1.D 由于电场强度由电场本身的性质决定,与试探电荷无关,若移去试探电荷或改变试探电荷的电荷量,该点的电场强度大小与方向均不变,故D正确。
2.AD 电场强度的大小和方向都是由电场本身所决定的,与试探电荷无关,故该点电场强度是个定值,故A正确,B错误;根据F=Eq可知,F-q图像是正比例函数图像,故C错误,D正确。
3.C 由点电荷的电场强度公式E=k可知,A、B两点的电场强度大小之比为9∶1,选项C正确。
4.C 电荷量为-q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q,则Q带正电,A错误;根据公式E=k知,b、c两点电场强度大小相同,方向不同,B错误;根据公式E=k,a、b两点与Q距离之比为1∶2,所以a、b两点的电场强度大小之比为4∶1,C正确,D错误。
5.B a点处的电荷量为q的正点电荷在d点处产生的电场强度方向向右,大小为E1=k,由于d点处的电场强度为零,所以c点处的点电荷在d点处产生的电场强度方向向左,大小为E2=E1=k,a点处的电荷量为q的正点电荷在b点处产生的电场强度方向向右,大小为E3=k,c点处的点电荷在b点处产生的电场强度方向向右,大小为E4=E2=k,所以b点处的电场强度方向向右,大小为Eb=E3+E4=k+k=,故选B。
6.B S为M、N连线的中点,M、N处的正点电荷在S处产生的电场强度等大反向,则S点的电场强度为P处的负点电荷在S处产生的电场强度,根据几何关系可知,PS的距离为r=2asin 60°=a,根据点电荷电场强度公式可知,S点处电场强度大小E=k=,方向沿SP连线指向P点,故选B。
7.C B、D两点的点电荷分别在A点产生的电场强度均由B指向D,大小均为E1=,C点的点电荷在A点产生的电场强度由C指向A,大小为E2=,根据电场强度的叠加原理可得A点电场强度的大小为E==,故选C。
8.B (a,0)和(0,a)两点处的电荷量为q的点电荷在P点产生的电场强度的矢量和为E=,方向如图所示[由点(a,a)指向点(0,2a)],由在距P点为a的某点处放置正点电荷Q,使得P点电场强度为零可知,此正电荷位于(0,2a)点,且电荷量Q满足=,解得Q=2q,B正确。
9.B 点电荷产生的电场线是直线,故图中两条电场线的反向延长线交点为场源电荷位置,由于电场线方向向外,故场源电荷带正电,如图,设M与场源电荷距离为r,场源电荷为+Q,则根据点电荷产生的电场强度公式E=,可知M点的电场强度为E==360 N/C,在M、N两点的连线上,点电荷q受到的静电力最大,则电场强度最大,则与场源电荷距离最短,分析可知最短距离为r1=rcos 53°,故电场强度最大值E0=,所以点电荷q受到的静电力最大为F0=E0q,联立以上,代入数据整理得F0=1×10-3 N,故B正确,A、C、D错误。
10.D 由题意可知,F-q图像的斜率表示电场强度,故A点的电场强度大小为EA== N/C=30 N/C,B点的电场强度为EB== N/C=- N/C,所以B点的电场强度大小为 N/C,故A、B错误;由图可知,当A点为正试探电荷时所受静电力方向沿x轴正方向,则A点电场强度的方向沿x轴正方向,而当B点为正试探电荷时所受静电力方向沿x轴负方向,则B点电场强度的方向沿x轴负方向,所以点电荷Q是负电荷且在A、B两点之间,故C错误,D正确。
11.BD 根据电场强度叠加原理可知O点电场强度大小为EO=+=,故A错误,B正确;根据等量异种点电荷电场强度分布特点,结合对称性可知,b、c两点电场强度大小相等,方向不同;b、e两点电场强度大小相等,方向相同,故C错误,D正确。
12.D 因负点电荷Q在O点时,G点的电场强度为零,则可知M、N两点的正点电荷在G点形成的电场的合电场强度与负点电荷Q在G点产生的电场强度等大反向,大小为E1=k,将该负点电荷移到G点,负点电荷Q在H点的电场强度大小为E2=k=,由对称性可知,M、N两点的正点电荷在G点的电场强度与在H点的电场强度等大反向,则H点的合电场强度大小为E=E1-E2=,方向沿y轴正向,故选D。
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