9.3电场和电场强度 同步练习-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

电场和电场强度新授课同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 易混易错练 题组一：电场和电场强度基本概念 一、单选题 1．下列关于电场的叙述中正确的是（  ） A．点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心，为半径的球面上，各点的场强都相同 B．电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点场强的方向不一定相同 C．取走电场中某点的试探电荷后，该点的场强为零 D．正电荷周围的场强一定比负电荷周围的场强大 2．如图所示，A、B为匀强电场中某一条电场线上的两点．则A、B两点的电场强度 A．大小不等，方向相同 B．大小不等，方向不同 C．大小相等，方向相同 D．大小相等，方向不同 3．在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是（　　） A．甲图：与点电荷等距的a、b两点 B．乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C．丙图：点电荷与带电平板形成的电场中靠近平板上表面的a、b两点 D．丁图：匀强电场中的a、b两点 4．如图所示，在半球面AB上均匀分布负电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，轴线上M、N两点与O点距离均为2R。已知N点场强大小为E，则M点的场强大小为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，真空中有两个点电荷和，分别固定在x坐标轴上的和的位置，则下列说法正确的是（　　） A．在x轴上有两个场强为0的点 B．在处场强为0 C．在x轴上的的区域场强沿着x的负方向 D．在x轴上的的区域场强沿着x的正方向 思想方法练 题组二：电场强度叠加规律 二、多选题 6．如图，、、、是正方形的四个顶点，为正方形的中心。在点和点放有电荷量都为的正点电荷，它们在点产生的场强大小都为。下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度大小为 B．点的电场强度大小为 C．、两点的电场强度相同 D．点的电场强度为零 三、填空题 7．匀强电场是最简单，同时也是最重要的电场。在匀强电场中，各点场强的_____、______都相同。 8．如图甲，在一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为4.0m和8.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系如图乙中直线a、b所示，放在A点的电荷带负电，放在B点的电荷带正电。则A点的电场强度EA的大小为_______N/C，方向____；点电荷Q带_____（填“正电"或“负电"），Q的位置坐标x=______m。 四、实验题 9．图示为探究影响电场力的因素的演示实验，A为大带电金属球，B为用绝缘细线连接的小带电球。 （1）当小带电球放在A周边的不同位置时，悬线的偏角不同，说明带电体激发的电场中的不同位置，电场的方向和强弱_______________； （2）若在电场中同一位置改变q的大小，试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值_____________； （3）在电场中不同位置，试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值_____________； （4）在电场中同一位置，若改变场源电荷Q的大小试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值____________； （5）这个实验表明，在电场中某点的电场强度跟什么因素有关？_____________________。 能力提升练 题组三：电场分布及场强叠加综合应用 五、解答题 10．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，，已知M点的电场强度大小为E，静电力常量为k，回答下列问题： (1)图中半球面AB能否等效为位于球心O点处的电荷？说明原因； (2)将半球面AB的右侧补一个不带电的绝缘半球壳，能否等效为位于球心O点处的电荷？说明原因； (3)将半球面AB的右侧补一个与左半球完全相同的半球面，能否等效为位于球心O点处的电荷？说明原因； (4)接（3）问，补全后的整个球壳的带电量为多少？画出补全后的球壳在N点的电场强度的方向并求解的大小； (5)接（3）问，画出左半球壳在M点场强的方向和右半球壳在N点场强的方向，并说明这两个场强的大小关系； (6)说明N点的场强是哪几部分电场强度叠加而成？求解N的点场强的大小和方向。 11．如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，场强.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量的带电小球，静 止时小球偏离竖直方向的夹角θ＝60°(g取 10 m/s2)．试求： (1)小球的电性和电荷量； (2)剪断悬线后，小球的加速度． 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 《电场和电场强度新授课同步练习》参考答案 题号 1 2 3 5 6 答案 B C B D BD 1．B 【详解】A．点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心，为半径的球面上，各点的场强大小都相同，但是方向不同，A错误； B．正电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点场强的方向一定相同，负电荷所受电场力方向与场强方向相反，B正确； C．某点的场强与试探电荷的有无无关，C错误； D．正电荷周围的场强不一定比负电荷周围的场强大，要看电场线的疏密，D错误。 故选B。 2．C 【详解】A、B是匀强电场中的两点，电场强度大小相同，方向均水平向右， 故选C。 3．B 【详解】A．甲图为单独一个正电荷，则a、b两点电势相等，电场强度大小相等但方向不同，A错误； B．乙图为等量异种电荷，则a、b两点电势均为零，且电场强度相同，B正确； C．丙图中a电场强度小于b点电场强度，a点距负电极板更近，电势低于b点电势，C错误； D．丁图为匀强电场，则a、b两点电场强度相同，沿电场线方向电势降低，则a点电势低于b点电势，D错误。 故选B。 4．A 【详解】假设在O点有一个完整的带电荷量为2q的带电球壳，设完整球壳在N点产生的场强大小为E0，左半球壳在M点产生的电场强度大小为E左，右半球壳在M点产生的电场强度大小为E右，根据电场叠加原理有 根据题意 根据对称性可得 解得 故选A。 5．D 【详解】AB．场强为零时，两个点电荷在该处产生的场强大小相等、方向相反．由于两个点电荷都带正电，电荷量不等，由知，在x轴上有一个场强为0的点，该点在x轴上两个点电荷之间靠近Q1的位置，设场强为0的点坐标为x．则有 ， 可得，故AB错误； CD．根据电场的叠加原理知，在x轴上的和的区域场强沿着x的负方向，在和的区域场强沿着x的正方向，故C错误，故D正确． 6．BD 【详解】AB． 正点电荷的场强方向背离自身。A处的电荷在B点的场强沿AB向下，大小为；C处的电荷在B点的场强沿CB向右，大小为，两个场强互相垂直。根据矢量合成，合场强大小为，故A错误，B正确； C． 同理可得D点合场强大小也为，但B点场强方向为右下方，D点场强方向为左上方。电场强度是矢量，方向不同则电场强度不同，故C错误； D． O是A、C连线的中点，A、C两处的电荷在O点产生的场强大小相等、方向相反，合场强为零，故D正确。 故选 BD。 7． 大小 方向 【分析】匀强电场中场强处处相同，各点场强的大小和方向都相同。 【详解】匀强电场中各点场强的大小和方向都相同。匀强电场是最简单，同时也是最重要的电场。 【点睛】熟记匀强电场的特点。 8． 60 沿轴负方向 正电 5.0 【详解】[1][2]A点的电场强度EA的大小为 放在A点的电荷带负电，则场强方向沿轴负方向； [3][4]点电荷Q带正电，因为B点的电场强度EB的大小为 方向沿x轴正向，可知点电荷Q在AB两点之间，设点电荷Q距离A点为x，距离B点为y，则 x+y=4m 根据 可得 解得 x=1m y=3m 则Q的位置坐标 xQ=5m 9． 不同 不变 一般不同 改变 场源电荷和场点位置 【详解】（1）[1] 当小带电球放在A周边的不同位置时，悬线的偏角不同，说明带电体激发的电场中的不同位置，电场的方向和强弱不同； （2）[2]由电场强度的定义知若在电场中同一位置改变q的大小，试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值不变； （3）[3] 在电场中不同位置，试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值一般不同； （4）[4] 在电场中同一位置，若改变场源电荷Q的大小试探电荷受到的静电力F与其电荷量q的比值发生变化； （5）[5] 这个实验表明，在电场中某点的电场强度跟场源电荷以及该点到场源电荷的距离有关。 10．(1)不能，半球面不是一个完整的均匀带电球壳，故不能将其等效为位于球心O点处的电荷 (2)不能，将半球面AB的右侧补一个不带电的绝缘半球壳，尽管此时是一个完整的球壳，但由于绝缘体不带电，同样不能将其等效为位于球心O点处的电荷 (3)可以，将半球面AB的右侧补一个与左半球完全相同的半球面，这样就可以看成一个均匀带电的球壳，可以等效为电荷集中于球心处产生的电场 (4)， (5)，相等 (6)N点的场强相当于电荷量为2q的整个球壳的电场和带电荷量为−q的右半球面电场的合场强，，由O指向N 【详解】（1）略； （2）略； （3）略； （4）补全后的球壳如图所示 所带的电荷量为，在N点的电场强度方向如图所示，大小为 （5）左半球壳在M点场强的方向和右半球壳在N点场强的方向分别如下两图 二者大小相等，方向相反； （6）N点的场强相当于电荷量为的整个球壳的电场和带电荷量为的右半球面电场的合场强，设带电荷量为的右半球面在M点的电场强度大小为，由题可知，M点的场强即为 解得 由于带电荷量为的右半球面在M点的场强与带电荷量为的左半球面在N点的场强大小相等，所以N点的场强大小为 方向从O指向N。 11．（1）（2） 【详解】试题分析：根据带电小球在电场中的受力分析如图所示，可确定带电小球的电性和电荷量，剪断悬线后带电小球沿拉力的反方向做初速度为0的匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可得到带电小球的加速度． (1)由小球的受力分析可知，电场力方向水平向右，故小球带正电，由平衡条件： 解得 ； (2)剪断悬线后，小球受到重力和电场力，重力与电场力的合力： 小球的加速度： ． 点晴：解决本题关键是对小球进行受力分析，根据平衡条件列方程求解，注意剪断悬线后小球只受重力与电场力，由牛顿第二定律求解加速度． 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 $