9.3 电场 电场强度 常见七种题型 基础卷-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

2026-10-25
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9.3 电场 电场强度常见七种题型(基础卷) 目 录 题型一 电场强度概念与性质 题型二 场强叠加与定量计算 题型三 等量异种与典型电场 题型四 静电平衡与接触带电 题型五 电场线与带电粒子运动 题型六 实验与现象探究 题型七 解答与综合计算 题型一 电场强度概念与性质 【解题技巧】(电场强度由电场本身决定,与试探电荷无关,比值定义式只提供测量手段;方向规定为正电荷受静电力的方向。电场线从正电荷或无穷远出发终止于负电荷或无穷远,不相交不中断,疏密表示强弱,切线方向即场强方向。判断说法类小题紧扣定义式各项含义、检验电荷的试探性质以及电场线的五条特征,逐项核对即可。) 1.关于电场强度,下列说法正确的是(     ) A.电场中某点的电场强度由电场本身决定,与试探电荷无关 B.移去试探电荷后,该点的电场强度变为零 C.试探电荷的电荷量越大,该点的电场强度越大 D.电场强度的方向与负电荷在该点所受电场力的方向相同 2.关于电场线,下列说法正确的是(     ) A.电场线是电荷在电场中的运动轨迹 B.电场线从负电荷出发,终止于正电荷 C.电场线密的地方电场强度大 D.电场线是客观存在的曲线 3.关于电场强度与电场线的概念,以下说法正确的是(     ) A.以点电荷为中心、为半径的球面上各处的场强相同 B.电场线是人们假想的,用以形象地表示电场强度大小和方向,实际不存在 C.电场强度公式表明,电场强度的大小与试探电荷的电荷量成反比,若减半,则该处的电场强度变为原来的2倍 D.点电荷的电场强度公式表明,点电荷周围某点电场强度的大小与该点到场源电荷距离的平方成反比,在减半的位置上,场强变为处的 4.(多选)如图所示,一电荷量为+q的试探电荷位于电场中M点,受到的静电力大小为F,方向水平向右,M点的电场强度大小为E。若把该电荷换成电荷量为的试探电荷,则(     ) A.M点的电场强度大小为E,方向水平向右 B.M点的电场强度大小为2E,方向水平向左 C.的试探电荷受到的静电力大小为F,方向水平向左 D.的试探电荷受到的静电力大小为2F,方向水平向左 题型二 场强叠加与定量计算 【解题技巧】(点电荷场强决定式与叠加原理是核心工具:先对每个场源分别写出场强,再按矢量合成求和,对称分布常使分量抵消只剩一个方向。均匀带电球壳、圆环、薄板等模型利用对称与补偿法,完整模型场强已知,割补后用差值或一半替代。定量运算统一用比例与倍数表达,先列字母式再代入,填空类小题注意单位换算与有效数字。) 5.如图所示,在方向竖直向上的匀强电场中,取O点为圆心,为半径作一圆周,其中为沿水平方向的直径,为沿竖直方向的直径。在O点固定一带电荷量为的点电荷,则、、、四点中电场强度可能为零的是(     ) A.点 B.点 C.点 D.点 6.在等腰梯形的三个顶点上固定三个点电荷,其中,,点为中点,三个点电荷的电荷量关系及电性如图所示,静电力常量为。则点的场强大小为(  ) A. B. C. D. 7.如图,在等边三角形ABC的两个顶点A、B处分别固定两个电荷量相等的点电荷,测得三角形中心P点的场强大小为E,方向平行于AB边向下。已知等边三角形边长为a,静电力常量为k,则顶点处两点电荷的电荷量大小为(     ) A. B. C. D. 8.如图所示,以O点为圆心的圆上有A、B、C三点。A、B、C三点将圆三等分,其中A、B的连线水平。在A、B两点各固定一个电荷量为的点电荷,在C点固定一个电荷量为的点电荷。圆的半径为R,静电力常数为k,则O点的电场强度大小为(     ) A.0 B. C. D. 9.如图,真空中平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L=2.0m。将电荷量为的正点电荷固定在A点,将电荷量为的负点电荷固定在B点,已知静电力常量,则(  ) A.两点电荷间的库仑力大小为 B.两点电荷间的库仑力大小为 C.C点的电场强度的大小为 D.C点的电场强度的大小为 10.两个平行的无限大均匀带电平面,分别带等量异种电荷,面电荷密度大小均为。已知单个无限大均匀带电平面产生的电场强度大小为,方向垂直于平面,则两平面之间区域的电场强度大小为(     ) A. B. C. D.0 11.如图所示,在真空中某点电荷电场中有一条虚线,该虚线上电场强度的最大值为E,P点的电场强度方向与虚线夹角为30°,则P点的场强大小为(     ) A.E B. C. D. 12.如图所示,真空中有两个电荷量均为的点电荷,分别固定在正三角形的顶点B、C上,M为三角形ABC的中心。沿AM的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,带电荷量为Q,已知正三角形ABC的边长为a,M点的电场强度为0,静电力常量为k,顶点A处的电场强度大小为(     ) A. B. C. D. 13.如图所示,ABCD为直角梯形,CD边的长度为AB边长度的0.4倍,点电荷a、b分别放置于A、B两点,正点电荷c放置于C点,已知D点电场强度为0,点电荷a、b的带电量分别用qa、qb表示,下列说法正确的是(     ) A.a带正电,且|qa|>|qb| B.a带正电,且|qa|<|qb| C.b带正电,且|qa|>|qb| D.b带正电,且|qa|<|qb| 14.(多选)如图,真空中三个点电荷固定在同一直线上,电荷量分别为、、,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30°、60°和30°。P处的电场强度为零,,则(  ) A. B. C. D. 题型三 等量异种与典型电场 【解题技巧】(等量异种电荷连线上中点场强不为零,中垂线上各点场强方向相同且与电荷连线平行,中点场强最大向两侧递减;等量同种电荷连线中点场强为零,中垂线上中点为零向外先增后减。连线与中垂线上对称点的场强关系要结合电场线疏密判断。分析时先画电场线草图,再看各点位置的对称性,沿连线与垂线分开比较大小和方向。) 15.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和−Q。在它们连线的中垂线上固定地放置着关于连线对称的一根长为L的竖直绝缘细管,其内壁光滑,已知静电力常量为。现有一电荷量为+q的小球以竖直向下的初速度从上端管口射入,则小球(     ) A.加速度先增大后减小 B.受到的电场力先做负功后做正功 C.受到的电场力最大值为 D.管壁对小球的弹力最大值为 16.如图所示,在绝缘水平桌面上固定两个点电荷,距离为d,电荷量分别为和,沿其连线的中垂线水平放置内壁光滑的绝缘细管,一电荷量为的小球(直径略比细管小)以初速度从管口射入,已知静电力常量为k,则小球在管内运动时(     ) A.速度先增大后减小 B.加速度先增大后减小 C.电场力先做正功后做负功 D.管壁对小球的侧向弹力最大值为 17.(多选)如图所示,平面内直线AB 和 CD 垂直相交于 O 点,A、B 关于 O 点对称,C、D 关于 O 点对称,M 是 AO 的中点,N 是 OB 的中点,则下列说法正确的是(     ) A.若将电荷量为 +Q 的点电荷放置在 O 点,则 C、M、D、N 四点的电场强度相同 B.若在 A 点和 D 点分别放置等量异种点电荷,则C、O、N 三点电场强度最大的是 O 点 C.若在 M 点和 N 点分别放置等量的负点电荷,从 C 点由静止释放的质子将在 CD 间做往返运动 D.若在 M 点和 N 点分别放置等量的正点电荷,质子从 O 点沿直线运动到 C 点的过程中静电力一直增大 题型四 静电平衡与接触带电 【解题技巧】(处于静电平衡的导体内部场强处处为零,表面场强垂直于表面,整个导体是等势体,电荷只分布在外表面。感应起电时近端感应异号电荷、远端感应同号电荷,感应电荷在导体内部产生的附加场与外场等大反向。接触带电的两个相同金属球平分电荷,再求场强时先确定分配后的电荷量。判断类小题抓住内部场强为零与附加场抵消两条主线。) 18.如图所示,真空中三个相同的金属球A、B、C分别位于等边三角形ABC的三个顶点上(三角形边长远大于金属球的半径),其中A球不带电,B球带正电,电荷量为,C球带正电,电荷量为,O为三角形ABC的中心。现将A球先后与C、B球接触后再放回原处,则A球接触另外两球前与接触两球放回原处后O点的电场强度大小之比为(     ) A. B. C. D. 题型五 电场线与带电粒子运动 【解题技巧】(由电场线疏密读出场强大小,由切线方向读出场强方向,再结合电荷正负确定受力方向。粒子仅在电场力下运动时,速度变化看力与速度夹角,轨迹弯向合力一侧,且只有初速为零或共线时才与电场线重合。图像类小题先看坐标轴与单位,从斜率、面积、截距提取信息。多情形比较按受力、加速度、速度、能量四步逐项排查,注意仅电场力做功对应动能变化。) 19.下图中静电场的电场线分布正确的是(     ) A. B. C. D. 20.如图所示为某点电荷电场中的一条电场线,一个带电粒子在电场线上点由静止释放,粒子仅在电场力作用下运动到点,此过程粒子运动的时间为,到达点时的速度大小为,则下列说法正确的是(     ) A.带电粒子带负电 B.场源电荷带负电 C.粒子运动的加速度越来越大 D.、间的距离可能大于 21.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点沿电场线运动到点,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. 22.在如图所示的四种电场中,分别标记有A、B两点。其中A、B两点电场强度相同的是(     ) A.甲图中与点电荷等距的A、B两点 B.乙图中,关于两等量异种点电荷连线中点O对称的两点A、B C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的A、B两点 D.丁图中点电荷与金属板形成的电场中背离金属板的一条电场线上的A、B两点 23.(多选)如图为某静电场的一部分的电场线分布情况,仅在静电力作用下,一带电粒子沿虚线从点运动到了点,则下列说法中正确的是(     ) A.该电场是正点电荷产生的 B.该粒子带正电 C.该粒子带负电 D.该粒子的加速度不断增大 题型六 实验与现象探究 【解题技巧】(探究类问题围绕传感器与经典装置展开:用静电计或传感器显示场强分布,库仑扭秤放大微小力的思路体现放大法与理想化思想。读装置图先分清可变与可控量,按控制变量依次改变距离或电荷量并记录对应示数。数据处理多取倍数关系验证,结论表述与控制变量思想一致。观察起电与放电现象时先明确电荷来源与转移路径,再对应装置各部分作用。) 24.利用电场传感器探测空间电场时,在电场中某位置放置试探电荷,其电荷量为q,测得所受静电力为F,该点场强,下面说法正确的是(     ) A.电场强度E与F成正比,与q成反比 B.将试探电荷电荷量变为3q,该位置场强变为3E C.若放置到该点的试探电荷变为时,该试探电荷受力方向不变 D.若拿走试探电荷,该位置电场强度不变 题型七 解答与综合计算 【解题技巧】(解答类题目按定对象、画受力、列方程、算结果四步推进:悬挂类用共点力平衡结合正交分解,杆与斜面类联立约束条件,多球系统逐个隔离后联立求解电荷量、距离或角度。涉及场源叠加先求合场强再算电场力。点电荷场强决定式与平衡条件结合时,先统一国际单位制再代入数据。书写时公式、代入、结果三段齐全,最后用量纲与数量级检验结果合理性。) 25.在真空中某点放一个固定点电荷,如图所示,的距离,已知,求: (1)点的电场强度多大?方向如何? (2)如果再有一负点电荷()放在如图所示的位置,点的电场强度多大?方向如何? (3)如果在第(2)问的情况下,若在点放入一个的试探电荷,求该试探电荷受到的电场力大小和方向。(答案均保留2位有效数字) 26.如图所示,正三角形的边长为,外心为点,顶点、、处分别固定电荷量为、、的点电荷,静电力常量为,求: (1)顶点处的点电荷受到的库仑力大小; (2)点的电场强度。 27.如图所示,轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向左足够大的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角,已知小球所带电荷量,匀强电场的场强,取重力加速度,,。求: (1)小球受电场力F的大小; (2)小球的质量m; (3)其他条件不变(即小球质量不变,绳与竖直方向的夹角仍为),只改变电场,小球仍处于平衡,则电场强度最小时方向如何?最小值为多少? 28.一条绝缘细线上端固定在O点,下端系一个质量为m,带电量为q的小球A,将它置于水平向左的匀强电场中,小球静止时细线与竖直方向夹角为θ。已知重力加速度为g。 (1)求匀强电场强度大小; (2)求仅撤去电场与仅剪断绳子两种情况下小球的瞬时加速度大小之比。 29.如图,真空中的一条直线上有、、三点,、相距,、相距,在点固定电荷量 的点电荷,在点固定电荷量的点电荷,已知静电力常量。 (1)求点电荷受到的库仑力大小和方向; (2)将点电荷从点移走,求点的电场强度大小; (3)将点电荷从点移到点,求点的合场强大小。 30.如图所示,、、、是正方形(边长为L)的四个顶点,在点和点放有电荷量都为的正电荷,在点放了某个未知电荷后,恰好点的电场强度等于。求: (1)A处正点电荷在D点处产生的电场强度大小 (2)放在点的电荷是正电荷还是负电荷? (3)放在点的电荷电荷量。 《9.3 电场 电场强度常见七种题型》参考答案 答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B AD B B B C C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D A A AD D D BC A C D 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 B B CD D 题型一 电场强度概念与性质 1.A 【详解】ABC.电场强度是比值定义式,由电场本身(场源电荷及位置)决定,与试探电荷无关;移去试探电荷该点场强不变,故A正确,BC错误; D.电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同,故D错误。 故选A。 2.C 【详解】A.电场线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向,电荷的运动轨迹还受初速度等因素影响,二者一般不重合,故A错误; B.静电场的电场线始于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或无穷远),故B错误; C.电场线的疏密表示电场的强弱,电场线越密的地方电场强度越大,故C正确; D.电场线是为形象描述电场而人为引入的假想曲线,并非客观存在的曲线,故D错误。 故选C。 3.B 【详解】A.场强是矢量,以点电荷为中心、为半径的球面上各点场强大小均为 但场强方向沿径向各不相同,因此场强不相同,故A错误; B.电场线是为了形象描述电场的强弱和方向人为引入的假想曲线,实际并不存在,故B正确; C.是电场强度的定义式,为比值定义法,电场强度由电场本身性质决定,与试探电荷的电荷量、受力均无关,减半时该处场强不变,故C错误; D.根据点电荷场强公式 与成反比,减半时,变为原来的,场强变为原来的4倍,故D错误。 故选B。 4.AD 【详解】AB.电场强度由场源电荷及空间位置决定,与试探电荷无关;正电荷受力方向与电场方向相同。因此,更换试探电荷后,点电场强度大小仍为,方向仍水平向右,故A正确,B错误; CD.由电场强度的定义,原试探电荷在点满足。更换后的试探电荷带负电,受力方向与电场方向相反,即水平向左。设其所受静电力大小为,则,故C错误,D正确。 故选AD。 题型二 场强叠加与定量计算 5.B 【详解】空间的电场是竖直向上的匀强电场E与O点正点电荷产生的辐射状电场的叠加 正点电荷在a点的场强方向水平向右,在c点的场强方向水平向左,而匀强电场方向竖直向上,两个正交的场强叠加后合场强为斜向,不可能抵消为零; 正点电荷在b点的场强方向竖直向下,与竖直向上的匀强电场方向相反,二者大小相等时合场强为零; 正点电荷在d点的场强方向竖直向上,与竖直向上的匀强电场叠加后电场强度不可能为零。 故选B。 6.B 【详解】等腰梯形上底长为下底的一半,点是中点,故点在上的垂足平分;腰长又等于,所以为等边三角形。连接确定场强方向,如图所示 记、、处电荷在点产生的场强大小依次为、和。由点电荷场强公式可知, 、处负电荷在点产生的场强分别向左、向右,二者合场强向右,大小为 处正电荷在点产生的场强沿向右下方,与向右方向成角。按平行四边形定则,点合场强大小为 故选B。 7.B 【详解】由几何知识可得,等边三角形中心到顶点的距离 合场强平行于AB向下,说明A、B是等量异种电荷。设每个点电荷在P点场强大小为,则 A、B在P点的两个场强夹角为,合场强 得,故选B。 8.C 【详解】A、B、C三点的点电荷在O点产生的电场强度大小均为 根据几何关系和矢量合成定则可知,A、B两点的点电荷在点产生的电场强度的合场强大小为,方向由O点指向C点 C点的点电荷在O点产生的电场强度方向由O点指向C点,所以O点的电场强度大小为 故选C。 9.C 【详解】AB.设处和处的电荷量分别为和,两电荷间距为,由库仑定律得二者相互作用力大小为,故AB错误; CD.由等边三角形可知,点到两电荷的距离均为;又因,两电荷在点产生的场强大小相等,记为,由点电荷场强公式得 正电荷在点产生的场强沿背离,负电荷在点产生的场强沿指向,两场强及合场强的方向如图所示 由等边三角形的底角为可知,两场强沿轴的分量同向,沿轴的分量大小相等、方向相反,所以合场强沿轴正方向,大小为 代入数值得,故C正确,D错误。 故选C。 10.C 【详解】根据电场叠加原理,空间某点的电场强度为各带电平面单独产生的电场强度的矢量和,正电平面在两板间产生的场强大小 方向垂直平面指向负电平面;负电平面在两板间产生的场强大小 方向垂直平面指向负电平面,与方向相同;因此两板间合场强 故选C。 11.D 【详解】由点电荷电场线分布特点可知,电场强度最大的点的电场方向必然与虚线垂直,如图 由几何关系得, 联立解得 故选D。 12.A 【详解】B点、C点的电荷在M的场强的合场强为 因M点的合场强为零,因此带电细杆在M点的场强 由对称性可知带电细杆在A点的场强为 方向竖直向上,因此A点合场强为 故选A。 13.A 【详解】因正点电荷c在D点产生的电场强度水平向右,已知D点电场强度为0,可知a、b两电荷在D点产生的电场强度的矢量和水平向左,作出矢量图如图所示 可得a带正电,b带负电,CD边的长度为AB边长度的0.4倍,由几何关系可得 根据相似三角形可得 根据点电荷场强公式得, 可知a的带电量大于b的带电量。 故选A。 14.AD 【详解】P处的电场强度为零,根据矢量叠加原则可知,、、在P点场强如图所示 设的距离为,根据几何关系可知、的距离为 则、、在P点场强大小分别为,, 其中、的合场强与大小相等,方向相反,由图中几何关系可得, 联立可得, 由于、的方向分别指向、,可知、均带负电,则有, 故选AD。 题型三 等量异种与典型电场 15.D 【详解】A.小球沿竖直细管运动,竖直方向仅受重力,电场力始终水平向右,与水平向左的管壁弹力大小相等,因此小球的加速度恒为重力加速度,并非先增大后减小,故A错误; B.等量异种电荷中垂线上的电场方向始终平行于两点电荷的连线,由正电荷指向负电荷,因此小球受到的电场力始终水平向右,与小球的竖直位移方向垂直,电场力全程不做功,故B错误; C.两点电荷连线中点处的电场强度最大,该点场强为 因此小球受到的电场力最大值为,故C错误; D.小球在水平方向受力平衡,管壁的弹力与电场力大小相等,因此弹力的最大值等于电场力的最大值,故D正确。 故选D。 16.D 【详解】ABC.根据等量异种电荷的电场线分布可知,在细管所在的直线上的场强方向与细管垂直,可知电场力始终不做功,小球在管内运动时的速度不变,电场力与细管的弹力平衡,合力为0,加速度等于0,保持不变,故ABC错误; D.当小球到达两电荷连线的中点时对管的侧壁的压力最大,根据平衡条件得侧壁上的最大压力为 ,故D正确。 故选D。 17.BC 【详解】A.电场强度具有方向。正点电荷产生的电场方向背离该电荷,故点与点的场强方向相反,点与点的场强方向也相反,四点电场强度不相同,故A错误; B.设两电荷的电荷量绝对值均为,先取点为正电荷、点为负电荷;交换两电荷的正负只使各点场强反向,不改变大小。两电荷在点产生的场强大小分别记为和,方向互相垂直,由场强叠加得 各点的分场强方向如图所示,箭头长度不表示大小 由点电荷场强公式(为静电力常量,为场点到场源电荷的距离),结合,,和可知,在或点,每个分场强都小于它在点的大小。将该点两个分场强大小记为和,合场强大小记为,两个分场强的夹角记为。两处分场强的夹角均为钝角,由平行四边形定则得,故B正确; C.忽略质子重力,场源电荷视为固定。在上,两个负电荷对质子的吸引力垂直于的分量相互抵消,沿的分量始终指向点,点合力为零。图中和分别表示点和点电荷对质子的吸引力,释放时的受力和质子的直线轨迹如图所示 质子从到,静电力做正功,质子加速;越过后,静电力做负功,质子减速。关于对称的位置处,静电力大小相等,因此从经到的总功为零。由动能定理,质子到时速度再次为零,此时所受静电力仍指向,质子随后沿原路返回,故C正确; D.设与的长度均为,每个场源电荷的电荷量为,质子电荷量为。质子在上距点为,它到每个场源电荷的距离为,由勾股定理得 由库仑定律,每个电荷对质子的斥力大小为。两斥力垂直于的分量相互抵消,沿的分量相加,每个沿的分量为,因此合静电力大小为 未限定与的比值。可取为的两倍,在上取距为的点,这一符合题设的反例如图所示 代入上式,质子在两点所受静电力满足,故D错误。 故选BC。 题型四 静电平衡与接触带电 18.A 【详解】设外接圆半径为,接触前O点水平方向场强为 竖直方向场强为 总场强 接触后再放回原处时A、B、C三球带电量分别为、、,将C球带电量视为,由对称性知,此时O点场强相当于在C处放置一电荷量为的点电荷在O点处产生的电场对应的强度,则此时O点处的场强 联立解得 故选A。 题型五 电场线与带电粒子运动 19.C 【详解】A.正点电荷的电场线是向外辐射,负点电荷电场线指向电荷,图A电场线向外辐射,这是正点电荷,但图里电荷符号画成了负,故A错误; B.等量异种电荷,电场线从正电荷出发,终止于负电荷,故B错误; C.图C分布符合等量同种正电荷电场线特点,故C正确; D.平行板电容器,电场线从正极板指向负极板,电场线分布均匀,故D错误。 故选C。 20.D 【详解】A.粒子仅在电场力作用下从运动到,说明电场力方向向右,与电场线方向相同,故带电粒子带正电,故A错误; B.仅根据一条电场线无法确定场源电荷的位置和电性,场源电荷可能是左侧的正电荷,也可能是右侧的负电荷,故B错误; C.若场源电荷为左侧的正电荷,则从到电场强度减小,粒子运动的加速度越来越小;若场源电荷为右侧的负电荷,则从到电场强度增大,粒子运动的加速度越来越大。因场源电荷不确定,故加速度变化不确定,故C错误; D.若场源电荷为左侧的正电荷,粒子做加速度减小的加速运动,在图像中,图线斜率逐渐减小,图线与时间轴围成的面积(即位移)大于匀加速直线运动的位移,即、间的距离可能大于,故D正确。 故选D。 21.B 【详解】图的斜率反映物体的加速度;由图可知,随着粒子速度的增大,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,由牛顿第二定律 可知粒子所受电场力越来越小,电场线的疏密表示场强的大小,故方向电场线越来越稀疏。结合图像,带负电的微粒受力方向与运动方向相同,与场强方向相反,故场强方向由指向。 故选B。 22.B 【详解】A.甲图中,与点电荷等距的A、B两点场强大小相等,方向不同,故A错误; B.乙图中,根据对称性可知,两等量异种点电荷连线中点O对称的两点A、B场强大小相等,方向相同,故B正确; C.丙图中,根据对称性可知,两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的A、B两点场强大小相等,方向相反,故C错误; D.丁图中,根据电场线的疏密程度可知,点电荷与金属板形成的电场中背离金属板的一条电场线上的A、B两点场强大小不相等,方向相同,故D错误。 故选B。 23.CD 【详解】A.电场线为曲线,不是正点电荷的放射状电场,故A错误; BC.粒子轨迹向电场线凹侧弯曲,受力方向与电场线切线方向相反,故粒子带负电,故B错误,C正确; D.从C到A电场线变密,场强增大,则粒子所受电场力增大,根据牛顿第二定律可知粒子加速度增大,故D正确。 故选CD。 题型六 实验与现象探究 24.D 【详解】只是电场强度的定义式,电场中某位置不论是放正试探电荷,还是负试探电荷,不论试探电荷的电量多少,不论是否移去试探电荷,该点的场强大小和方向都不变。正电荷受力与电场强度方向相同,负电荷受力与电场强度方向相反。 故选D。 题型七 解答与综合计算 25.(1),方向沿到的连线水平向右 (2),方向与水平方向成斜向右下 (3),方向与水平方向成斜向左上 【详解】(1)根据点电荷场强公式 代入,, 解得 正点电荷的场强方向背离自身,因此点场强沿到的连线水平向右。 (2)负点电荷电量 到的距离也为,它在点产生的场强大小同样为 负点电荷的场强方向指向自身,因此方向竖直向下。和大小相等、互相垂直,合场强大小为 合场强方向与水平方向成斜向右下。 (3)该试探电荷受到的电场力大小满足 负试探电荷受到的电场力方向与场强方向相反,因此受力方向与水平方向成斜向左上。 26.(1) (2),方向:与左侧夹角,斜向上 【详解】(1)、 对 的作用力大小分别为 两力夹角为 ,故合力大小为 解得 (2)正三角形外心(重心、垂心、内心重合)到顶点距离 三个点电荷在 点各自产生场强大小 三个场强方向:分别沿 、、 向外,两两夹角 建立坐标系:设沿轴正方向 分解:, 与轴夹角,分解为, 与轴夹角,分解为, 方向合场强: 方向合场强: 合场强大小: 与 轴夹角满足 ,即方向:与左侧夹角,斜向上 27.(1)6.0N (2)0.8kg (3)电场强度方向沿与水平方向成角斜向左下, 【详解】(1)小球静止在水平向左足够大的匀强电场中,受力如图所示 可知小球所受电场力方向水平向右,则小球带负电,小球所受电场力大小为 (2)根据平衡条件有 解得 (3)其它条件不变,改变电场强度时,小球仍处于平衡状态,根据平衡条件,由图解法可知当电场力方向与细绳方向垂直时,电场力最小,电场强度最小,如图所示 则有 解得 电场强度方向沿与水平方向成角斜向左下。 28.(1) (2) 【详解】(1)小球受力平衡,根据平衡条件可得, 联立解得, (2)仅撤去电场时,小球将做圆周运动,由于小球速度为零,小球的向心加速度为零,根据牛顿第二定律有 解得小球的瞬时加速度大小为 仅剪断细绳时,小球的合外力与绳子未剪断时的拉力等大反向,根据牛顿第二定律有 解得小球的瞬时加速度大小为 则 29.(1)大小为1.8N,方向水平向左 (2)9.0×104N/C (3)2.7×105N/C 【详解】(1)根据库仑定律,则点电荷受到的库仑力大小,方向水平向左; (2)点的电场强度大小 (3)点的合场强大小 30.(1) (2)负电荷 (3) 【详解】(1)根据点电荷场强公式可知A处正点电荷在D点处产生的电场强度大小为 (2)A处正电荷在D点产生的场强方向沿AD方向,C处正电荷在D点产生的场强方向沿CD方向,则处和处正电荷在D处的合场强方向沿BD方向,为了使D处的电场强度为零,则放在B处的电荷在D点产生的电场强度方向应沿DB方向,故放在点的电荷是负电荷。 (3)据电场强度的叠加原理可得处和处正电荷在D处的合场强为 在B点放了某个未知电荷qʹ后,恰好D点的电场强度等于0,则 则放在点的电荷电荷量为 第 页 第 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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9.3 电场 电场强度 常见七种题型 基础卷-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
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