第9章 3. 电场 电场强度-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集(人教版)
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内容正文:
人教版·必修第三册·第九章静电场及其应用
03
电场电场强度
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
关键内容
电场
电荷周围存在的一种特殊物质;电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作
用
2
静电场
静止电荷产生的电场
电场强度
放入电场中某点的电荷所受的静电力F与它的电荷量q的比值
4
电场强度定义式
E=F/q;单位:N/C(牛顿每库仑);E为矢量
5
电场强度方向
规定为正电荷在该点所受静电力的方向;负电荷受力方向与E方向相反
电场强度的物理意义
E由电场本身决定,与试探电荷q的电荷量、电性无关;不能认为E与「成正比、
6
与q成反比
点电荷的电场强度
E=kQ/r2;k为静电力常量,k=9.0×109N·m2/C2;Q为场源电荷电荷量,r
为到点电荷的距离
电场强度的叠加
多个点电荷在空间某点产生的电场强度,等于各点电荷单独在该点产生的电场
强度的矢量和,遵循平行四边形定则
电场线
画在电场中的有方向曲线;曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向;
9
电场线疏密表示电场强度的大小
10
匀强电场
电场强度大小和方向处处相同的电场;电场线是间隔相等的平行直线
易错提醒
①E=F/q是比值定义式,E的大小由电场本身决定,与F、q无关。
②电场强度是矢量,比较大小时只看绝对值,方向单独说明。
③电场线是假想的曲线,实际不存在,但可以形象描述电场。
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题(每题只有一个正确选项)
1.关于电场,下列说法正确的是
A.电场是假想的,实际不存在
B.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用
C,只有电荷才能产生电场,电场不能脱离电荷存在
D.电场只能对正电荷有力的作用
2.关于电场强度E=「/q,下列说法正确的是
A.E与F成正比,F越大E越大
B.E与q成反比,q越大E越小
C.E由电场本身决定,与F、q均无关
D.E的方向与F的方向一定相同
3.电场中某点的电场强度方向规定为
A.负电荷在该点所受静电力的方向
B.正电荷在该点所受静电力的方向
C.与试探电荷受力方向相同
D.与试探电荷受力方向相反
4.真空中距点电荷Q距离为处的电场强度大小为
A.E=kQ/r B.E=kQ/r2 C.E=kg/r2 D.E=kQ2/r2
5.关于电场线,下列说法正确的是
A.电场线是真实存在的曲线
B.电场线越密的地方,电场强度越小
C,电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向
D.两条电场线可以相交
6.下列关于匀强电场的说法正确的是
A.匀强电场中各点电场强度大小相同,方向可以不同
B.匀强电场的电场线是间隔相等的平行直线
C.匀强电场中各点电场强度方向相同,大小可以不同
D.匀强电场的电场线是同心圆
7.在电场中某点放入电荷量为q的正电荷,它受到的静电力为「,则该点的电场强度大小为
A.F/q B.q/F C.Fq D.F/q2
8.关于电场强度是矢量,下列说法正确的是
A.电场强度只有大小没有方向
B.电场强度的大小可以用绝对值比较,方向单独说明
C.电场强度的方向与负电荷受力方向相同
D.电场强度的方向与试探电荷的电性有关
9.真空中两个等量异种点电荷连线的中点处,电场强度
A.一定为零B.一定不为零C.方向由正电荷指向负电荷D.方向由负电荷指向正电荷
10.关于点电荷电场强度公式E=kQ/2,下列说法正确的是
A.该公式适用于任何电场
B.该公式只适用于真空中点电荷产生的电场
C.r趋近于O时,E趋近于无穷大
D.Q为试探电荷的电荷量
二、多选题(每题有多个正确选项)
11.关于电场强度,下列说法正确的是
A.电场强度是矢量
B.电场强度的单位是N/C
C.电场强度越大的地方,同一电荷受到的静电力越大
D.电场强度的方向与正电荷受力方向相同
12.关于电场线,下列说法正确的是
A.电场线可以形象描述电场的强弱和方向
B.电场线越密的地方电场强度越大
C.电场线是闭合曲线
D.匀强电场的电场线是间隔相等的平行直线
13.关于电场强度的叠加,下列说法正确的是
A.多个点电荷在某点产生的电场强度等于各点电荷单独产生电场强度的矢量和
B.电场强度的叠加遵循平行四边形定则
C.电场强度的叠加遵循代数加法
D.两个点电荷在某点产生的电场强度方向相同时,合场强大小为两者之和
14.下列关于电场强度定义式E=「/q的理解,正确的是
A.E的大小与F成正比
B.E的大小与q成反比
C.E由电场本身决定
D.E的方向与正电荷在该点受力方向相同
15.关于点电荷产生的电场,下列说法正确的是
A.点电荷周围存在电场
B.点电荷电场强度公式为E=kQ/r2
C.离点电荷越远,电场强度越小
D.点电荷电场中,各点电场强度方向沿半径方向
三、判断题(正确写“”,错误写“×”)
16.电场是一种物质,不依赖于人的意识而客观存在。
17.电场强度E=Fq中,E与F成正比,与q成反比。
18.正电荷在电场中某点所受静电力的方向就是该点电场强度的方向。
19.电场线是真实存在的,可以用实验观察到。
20.匀强电场中各点电场强度的大小和方向都相同。
21.电场强度的单位是N/C,也可以写成Vm。
22.点电荷电场强度公式E=kQ/2中,Q是试探电荷的电荷量。
四、填空题
23.电场强度是描述电场
性质的物理量,其定义式为E=
,单位是
24.电场强度是
(填“矢量”或“标量”),其方向规定为
在该点所受静电力的方向。
25.真空中点电荷电场强度公式为E=」
,其中静电力常量k=
N·m2/C2。
26.电场线的疏密表示电场强度的,,
电场线上某点的切线方向表示该点电场强度的
●
27.匀强电场的电场线是
的平行直线,匀强电场中各点电场强度的大小和方向
28.多个点电荷在空间某点产生的电场强度,等于各点电荷单独在该点产生的电场强度的
遵循
定则。
五、简答题
29.请简述电场强度的定义,并说明为什么电场强度E与试探电荷的电荷量q无关。
30.请简述电场线的特点(至少写出三条)。
六、计算题
31.在真空中某点放入一个电荷量为q=2.0×10-8C的正电荷,它受到的静电力大小为F=4.0×10-4N,方向水平向
右。求:
(1)该点的电场强度大小;
(2)该点的电场强度方向;
(3)若将该正电荷换成电荷量为q'=-4.0×10-8C的负电荷,该点的电场强度大小和方向是否变化?说明理由。
32.真空中有一个点电荷Q=4.0×10-8C,求:
(1)距该点电荷r1=0.2m处的电场强度大小;
(2)距该点电荷r2=0.4m处的电场强度大小;
(3)比较(1)(2)两问的结果,说明电场强度与距离的关系。
(已知k=9.0×109N·m2/c2)
33.真空中两个点电荷A和B,电荷量分别为QA=+2.0×10-8C,QB=-2.0×10-8C,它们相距0.2m。求A、B连线中
点处的电场强度大小和方向。(已知k=9.0×109N·m2/C2)
模块3
参考答案
一、单选题
1.B解析:电场是客观存在的特殊物质,基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,B正确;A、C、D均错误。
2.C解析:E=F/q是比值定义式,E由电场本身决定,与F、q无关,C正确;A、B、D错误。
3.B解析:电场强度方向规定为正电荷在该点所受静电力的方向,B正确。
4.B解析:真空中点电荷电场强度公式为E=kQ/2,B正确。
5.C解析:电场线是假想曲线,A错误;电场线越密场强越大,B错误;切线方向表示场强方向,C正确;电场线不相
交,D错误。
6.B解析:匀强电场各点场强大小和方向都相同,电场线是间隔相等的平行直线,B正确。
7.A解析:根据定义式E=Fq,A正确。
8.B解析:电场强度是矢量,比较大小看绝对值,方向单独说明,B正确。
9.B解析:等量异种点电荷连线中点处,两电荷产生的场强方向相同,合场强不为零,B正确。
10.B解析:E=kQ/r2只适用于真空中点电荷产生的电场,B正确;A、C、D错误。
二、多选题
11.ABCD解析:电场强度是矢量,单位N/C,场强越大同一电荷受力越大,方向与正电荷受力方向相同,A、B、C、D均
正确。
12.ABD解析:电场线可形象描述电场强弱和方向,越密场强越大,匀强电场线是间隔相等的平行直线,A、B、D正确;
电场线不闭合,C错误。
13.ABD解析:场强叠加遵循平行四边形定则,是矢量和,C错误;A、B、D正确。
14.CD解析:E由电场本身决定,与F、q无关,A、B错误;E的方向与正电荷受力方向相同,C、D正确。
15.ABCD解析:点电荷周围存在电场,场强公式E=kQ/2,离点电荷越远场强越小,方向沿半径,A、B、C、D均正
确。
三、判断题
16.√「解析:电场是客观存在的物质。
17.×解析:E由电场本身决定,与F、q无关。
18.√「解析:正电荷所受静电力方向即该点场强方向。
19.×解析:电场线是假想曲线,实际不存在。
20.√「解析:匀强电场各点场强大小和方向都相同。
21.√解析:N/C与Vm是场强的两种等价单位。
22.×解析:Q为场源电荷的电荷量,不是试探电荷。
四、填空题
23.力的;F/q;N/C
24.矢量;正电荷
25.kQ/r2;9.0×109
26.大小(强弱);方向
27.间隔相等;都相同
28.矢量和;平行四边形
五、简答题
29.答:电场强度的定义:放入电场中某点的电荷所受的静电力F与它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,定义式为
E=「q。电场强度E与试探电荷q无关的原因:电场强度是描述电场本身性质的物理量,由场源电荷和该点在电场中的位置
决定。试探电荷q只是用来检测电场是否存在以及测量电场强弱的工具,改变q的大小,F也随之成比例变化,但比值F/q保
持不变,因此E与q无关。
30.答:电场线的特点:①电场线是假想的曲线,实际不存在,但可以形象描述电场;②电场线上每点的切线方向表示该
点的电场强度方向;③电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线越密处电场强度越大;④电场线始于正电荷(或无穷
远),终于负电荷(或无穷远),不闭合;⑤任意两条电场线不相交。
六、计算题
31.
(1)根据电场强度定义式:E=F/q,代入数据:E=(4.0×10-4N)/(2.0×10-8C)=2.0×104N/C。
(2)电场强度方向与正电荷所受静电力方向相同,故该点电场强度方向为水平向右。
(3)电场强度大小和方向均不变化。理由:电场强度由电场本身决定,与试探电荷的电荷量、电性无关。更换试探电荷
后,该点的电场强度仍为2.0×104N/C,方向仍为水平向右。负电荷在该点所受静电力方向与电场强度方向相反,但电场
强度本身不变。
32.
(1)根据点电荷电场强度公式:E1=kQ/r12,代入数据:E1=(9.0×109N·m2/C2×4.0×10-8C)/(0.2m)2=
(3.6×102N·m2/C)/(0.04m2)=9.0×103N/C。
(2)E2=kQ/r22,代入数据:E2=(9.0×109N·m2/C2×4.0×10-8C)/(0.4m)2=(3.6×102N·m2/C)/(0.16m2)=
2.25×103N/C。
(3)由(1)(2)可知,2=2r1,而E2=E1/4。说明点电荷产生的电场强度与距离的平方成反比,即E∝1/2。
33.
A、B连线中点处,A产生的电场强度:EA=kQA/r2,其中r=0.1m,EA=(9.0×109N·m2/C2×2.0×10-8C)/(0.1m)2
=(1.8×102N·m2/C)/(0.01m2)=1.8×104N/C,方向由A指向中点(向右)。
B产生的电场强度:EB=kQ8/r2,EB=(9.0×109N·m2/C2×2.0×10-8C)/(0.1m)2=1.8×104N/C,方向由中点指向B
(向右)
中点处合场强:E=EA+EB=1.8×104N/C+1.8×104N/C=3.6×104N/C,方向水平向右(由A指向B)。
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