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同步备课系列【提升题】

9.3电场和电场强度 2026-2027学年高二物理同步备课系列【提升题】——解析版 【A组同步训练】 一、电场强度和电场线 1．（2025高二上·乌鲁木齐期末）在电场中的某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，下列说法正确的是（　　） A．只有在该点放入电荷时，该点才有电场 B．该点的电场方向一定向右 C．电场强度的方向与电场力的方向相同 D．电场强度方向与所放入的电荷电性有关 【答案】B 【解析】解：A、场强由场源电荷决定，与试探电荷无关，不放试探电荷，电场同样存在．故A错误． B、放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右．故B正确． C、电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反．故C错误． D、无论放电荷，还是不放电荷，无论是正电荷，还是负电荷，电场强度方向不变．故D错误． 故选：B． 2．下列正确描述正点电荷电场线的图示是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】解：正点电荷周围的电场线从正电荷出发终止于无限远的直线，且电场线不闭合，因此BCD错误，A正确． 故选A． 二、电场及电场力 3．（2025高二上·民乐月考）已知是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由图像可知，速度在逐渐增大，图像的斜率在逐渐减小，故此带负电的微粒做加速度越来越小的加速直线运动，所受电场力越来越小，电场线的疏密表示场强的大小，故沿AB方向电场线越来越稀疏。带负电的微粒受力方向与运动方向相同，与场强方向相反，故场强方向由B指向A。 故答案为：B。 4．（2025高二上·潮安期中）一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力则：（　　） A．粒子带正电 B．粒子的加速度逐渐增大 C．A点的场强大于B点的场强 D．粒子的速度不断增大 【答案】C 【解析】A．做曲线运动的物体合力指向轨迹内侧，可知带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，故A错误； BC．电场中A点到B点电场线变梳，故电场强度变小，电场力变小，故加速度变小，故B错误，C正确； D．由于带电粒子是从A到B，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，电场力与运动方向成钝角，故电场力做负功，带电粒子的电势能增大，带电粒子的动能减小，速度减小，故D错误。 故选C。 三、电场强度的叠加 5．（如图所示，由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内，管道间平滑连接。bcd圆心O点处固定一电荷量为Q（Q＞0）的带电小球。另一个电荷量为q（q＞0且q≪Q）的带电小球以一定初速度从a点进入管道，沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则（　　） A．小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力 B．小球从c点到e点电势能先不变后减小 C．小球过f点的动能等于过d点的动能 D．小球过b点的速度大于过a点的速度 【答案】B 【解析】A：根据库仑定律F＝k可确定e点库仑力小于b点，A错误； B：小球从c到d，静电力不做功，由d到e，静电力做正功，故电势能先不变后减小，B正确； CD：小球从d到f，静电力做正功，从a到b静电力做负功，故f点的动能大于d点动能，b点速度小于a点速度，故C、D错误。 6．（2025·菏泽模拟）均匀带电半球壳在球心O处的电场强度大小为，现截去左边一小部分，截取面与底面的夹角为，剩余部分在球心O处的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】解：根据电场强度的对称性，截去的小部分球壳在O点产生的场强与剩余部分球壳在O点产生的场强相互垂直，且二者的合场强为原均匀带电半球壳在O点的场强； 原半球壳的场强方向为合场强方向，剩余部分的场强方向沿的角平分线向左下方，结合矢量的合成规律，将合场强沿剩余部分场强方向分解，可得剩余部分的场强大小为。 故答案为：B 【B组难点突破】 7．（2025高一下·苏州期末）研究表明，中子由两个带电荷量为的下夸克和一个带电荷量为的上夸克组成．假设三个夸克等间距地分布在同一圆周上，如图所示，相邻夸克间距离均为L，夸克可视为点电荷，静电力常量为k，则左侧下夸克受到的库仑力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据异种电荷相互吸引由于左侧下夸克受到上夸克的吸引力的作用，根据库仑定律左侧下夸克与上夸克的库仑力 方向沿两夸克连线指向上夸克； 根据同种电荷相互排斥由于左侧下夸克受到上夸克的排斥力的作用左侧下夸克与右侧下夸克的库仑力 方向沿两夸克连线背离左侧下夸克； 已知分力的方向，根据平行四边形定则可以得出合力为 可得 故选A。 8．（2025高一下·黔西南期末）如图所示，两个点电荷所带电荷量分别为和，固定在直角三角形的、两点，其中。若长度为，则点电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】两个点电荷在C点产生的电场强度的方向如图所示 其中正点电荷在点产生的场强大小为，负点电荷在点产生的场强大小为 由于夹角为，由平行四边形定则可知C点电场强度大小为，故ABD错误，C正确。 故选C。 （多选）9．（2025高二下·信宜开学考）如图所示，a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°。现将三个等量的正点电荷分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的有（　　） A．d点电场强度的方向由O指向d B．O点电场强度的方向由d指向O C．d点的电场强度大于O点的电场强度 D．d点的电场强度小于O点的电场强度 【答案】A,D 【解析】A、a、c处电荷在d点产生的电场，因对称，合场强沿Od方向；b处电荷在d点产生的电场也沿Od方向。根据电场叠加，d点电场强度方向由O指向d，A正确。 B、a、c处电荷在O点产生的电场等大反向，相互抵消；b处电荷在O点产生的电场沿Od方向。故O点电场强度方向由O指向d，不是d指向O，B错误。 C、D、设菱形边长为，由点电荷场强公式 d点：a、c处电荷在d点场强夹角，合场强大小为；b处电荷在d点场强大小为，总场强 O点：a、c处电荷在O点场强叠加后，与b处电荷在O点场强（因距离更近，场强更大 ）共同作用，总场强 故，C错误、D正确。 故答案为：AD 。 （多选）10．（2025·遂宁模拟）如图所示，真空中的直角坐标系xOy，以O为圆心、半径为 1m 的圆与坐标轴交于A、B、C、D四点。在x轴上-2m和2m处，分别固定电荷量为+4q和-q的两个点电荷。则（　　） A．A、C两点电场强度大小相等，方向不同 B．A、C两点电场强度大小不等，方向相同 C．B、D两点电场强度大小相等，方向不同 D．B、D两点电场强度大小不等，方向相同 【答案】B,C 【解析】AB．根据电场叠加原理可知，两个点电荷在A、C两点电场强度方向相同，合场强方向均沿x轴正方向，设+4q的点电荷到A点的距离为r，A点电场强度大小 C点电场强度大小 所以A、C两点电场强度大小不等，故A错误，B正确； CD．两点电荷在B、D两点的电场强度如图 +4q在D点的电场强度大小 -q在D点的电场强度大小 则 所以D点的合场强方向与x轴有一定夹角偏向y轴正方向，由于电场的对称性可知B点的合场强方向与x轴有一定夹角偏向y轴负方向，所以B、D两点电场强度方向不同；由于电场的对称性可知B、D两点电场强度大小相等，故C正确，D错误。 故选BC。 【C组综合拓展】 11．（2025·成都模拟）如图所示，半径为R的球体均匀分布着电荷量为Q的正电荷，球心位于xOy坐标系的O点。在处放置一正点电荷，处的电场强度恰好为零。当截去右半球后不影响球体内电荷的分布情况，处的电场强度大小为；已知静电力常量为k，则截去右半球后，处的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】本题考查电场强度的叠加，意在考查等效法、对称法、矢量叠加法等物理思维方法，意在考查考生应用合适的物理方法解决物理问题的能力，体现物理观念和科学思维的学科素养。设在处放置正点电荷的电荷量为q，球体可以等效为放置在球心处的点电荷Q，正点电荷q和带电球体Q在处的合场强恰好叠加为零，即根据库仑定律 可得 依题意结合挖补法，截去右半球后，处的电场强度大小为可知截去的右半球在处产生的电场强度大小等于根据对称性可知，余下的左半球在处的电场强度大小等于方向沿x轴负方向，而处的正点电荷q在处的电场强度大小为 方向沿x轴负方向，故处的电场强度大小为。 故选C。 12．（2025高一下·瑞昌期末）如图所示，真空中三个点电荷A、B、C固定在边长为的正三角形顶点上，A、B带正电，C带负电，其中B、C带电量绝对值均为，A带电量为，静电力恒量为，求： （1）点电荷A受到的静电力的大小； （2）B、C连线中点D的电场强度大小。 【答案】（1）根据库仑定律，B对A的斥力 同理，C对A的引力 、组成一个顶角是的菱形，菱形对角线表示合力，则合力 （2）B、C电荷在D点产生的场强方向相同，大小之和为 A电荷在点产生的场强大小为 因此点的场强 13．如图所示，一电荷量为的带正电小球A固定在绝缘柱上，另一质量为的带电小球B用轻质绝缘细线悬挂于点，（A、B均可视为点电荷，且A的电荷量大于B的电荷量）。当小球B与A相距为且处于同一水平线上时，细线与竖直方向的夹角为，已知静电力常量为，重力加速度为，求： （1）小球B受到的库仑力的大小； （2）小球B的电荷量； （3）小球A、B连线中点处的电场强度的大小和方向。 【答案】（1）以小球B为对象，跟受力平衡可知小球B受到的库仑力大小为 （2）对B根据库仑定律可得 联立解得小球B的电荷量为 （3）小球A在A、B连线中点处的电场强度大小为 小球B在A、B连线中点处的电场强度大小为 由于A的电荷量大于B的电荷量，则A、B连线中点处的电场强度大小为 方向水平向右。 学科网（北京）股份有限公司 $ 9.3电场和电场强度 2026-2027学年高二物理同步备课系列【提升题】——原卷版 【A组同步训练】 一、电场强度和电场线 1．（2025高二上·乌鲁木齐期末）在电场中的某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，下列说法正确的是（　　） A．只有在该点放入电荷时，该点才有电场 B．该点的电场方向一定向右 C．电场强度的方向与电场力的方向相同 D．电场强度方向与所放入的电荷电性有关 2．下列正确描述正点电荷电场线的图示是（　　） A． B． C． D． 二、电场及电场力 3．（2025高二上·民乐月考）已知是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的（　　） A． B． C． D． 4．（2025高二上·潮安期中）一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力则：（　　） A．粒子带正电 B．粒子的加速度逐渐增大 C．A点的场强大于B点的场强 D．粒子的速度不断增大 三、电场强度的叠加 5．（如图所示，由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于水平面内，管道间平滑连接。bcd圆心O点处固定一电荷量为Q（Q＞0）的带电小球。另一个电荷量为q（q＞0且q≪Q）的带电小球以一定初速度从a点进入管道，沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则（　　） A．小球在e点所受库仑力大于在b点所受库仑力 B．小球从c点到e点电势能先不变后减小 C．小球过f点的动能等于过d点的动能 D．小球过b点的速度大于过a点的速度 6．（2025·菏泽模拟）均匀带电半球壳在球心O处的电场强度大小为，现截去左边一小部分，截取面与底面的夹角为，剩余部分在球心O处的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 【B组难点突破】 7．（2025高一下·苏州期末）研究表明，中子由两个带电荷量为的下夸克和一个带电荷量为的上夸克组成．假设三个夸克等间距地分布在同一圆周上，如图所示，相邻夸克间距离均为L，夸克可视为点电荷，静电力常量为k，则左侧下夸克受到的库仑力大小为（　　） A． B． C． D． 8．（2025高一下·黔西南期末）如图所示，两个点电荷所带电荷量分别为和，固定在直角三角形的、两点，其中。若长度为，则点电场强度大小为（　　） A． B． C． D． （多选）9．（2025高二下·信宜开学考）如图所示，a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°。现将三个等量的正点电荷分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的有（　　） A．d点电场强度的方向由O指向d B．O点电场强度的方向由d指向O C．d点的电场强度大于O点的电场强度 D．d点的电场强度小于O点的电场强度 （多选）10．（2025·遂宁模拟）如图所示，真空中的直角坐标系xOy，以O为圆心、半径为 1m 的圆与坐标轴交于A、B、C、D四点。在x轴上-2m和2m处，分别固定电荷量为+4q和-q的两个点电荷。则（　　） A．A、C两点电场强度大小相等，方向不同 B．A、C两点电场强度大小不等，方向相同 C．B、D两点电场强度大小相等，方向不同 D．B、D两点电场强度大小不等，方向相同 【C组综合拓展】 11．（2025·成都模拟）如图所示，半径为R的球体均匀分布着电荷量为Q的正电荷，球心位于xOy坐标系的O点。在处放置一正点电荷，处的电场强度恰好为零。当截去右半球后不影响球体内电荷的分布情况，处的电场强度大小为；已知静电力常量为k，则截去右半球后，处的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 12．（2025高一下·瑞昌期末）如图所示，真空中三个点电荷A、B、C固定在边长为的正三角形顶点上，A、B带正电，C带负电，其中B、C带电量绝对值均为，A带电量为，静电力恒量为，求： （1）点电荷A受到的静电力的大小； （2）B、C连线中点D的电场强度大小。 13．如图所示，一电荷量为的带正电小球A固定在绝缘柱上，另一质量为的带电小球B用轻质绝缘细线悬挂于点，（A、B均可视为点电荷，且A的电荷量大于B的电荷量）。当小球B与A相距为且处于同一水平线上时，细线与竖直方向的夹角为，已知静电力常量为，重力加速度为，求： （1）小球B受到的库仑力的大小； （2）小球B的电荷量； （3）小球A、B连线中点处的电场强度的大小和方向。 学科网（北京）股份有限公司 $