高中人教版 (2019)3 电场 电场强度复习练习题

9.3电场电场强度同步练习高中物理人教版（新课标）必修三

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 如图所示，M，N是正点电荷电场中一条电场线上的两点，用、分别表示两点电场强度的大小，关于两点电场强度的判断正确的是

A. ，方向不同
B. 方向相同
C. ，方向不同
D. ，方向相同
 

2. 下列四幅图中有关电场说法正确的是

A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C. 图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点
D. 图丁中把某一电荷从e点平行金属板方向移动到f点，电场力不做功

3. 真空中的点电荷在其周围产生电场，电场中某点的电势与点电荷的电量成正比，与该点到点电荷的距离成反比，即。在真空中有一如图所示的正六边形ABCDEF，O为中心，A、C、E三个顶点各固定一点电荷，其中A、C两点电荷量为q，E点电荷量为。、分别表示B、O点场强的大小，、分别表示B、O点的电势，则以下关系中正确的是 

A. ， B. ，
C. ， D. ，

4. 如图，在一个负点电荷产生的电场中，一条电场线上有M、N两点。设两点的场强大小分别为和、电势分别为和，则

A. ， B. ，
C. ， D. ，

5. 以下四幅图中，表示等量异种点电荷电场线分布情况的是

A.  B.
C.  D.

6. 在如图所示的ABCD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，电场强度大小相等、方向也相同的是

A.  B.
C.  D.

7. 如下几个电场线分布图中，表示匀强电场的是

A.  B.
C.  D.

8. 如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图箭头未标出，在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探点电荷，受到的电场力大小为F，以下说法中正确的是

A. 由电场线分布图可知M点处的场强比N点处场强大
B. M点处的场强大小为，方向与所受电场力方向相同
C. a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
D. 如果M点处的点电荷电量变为2q，该处场强将变为

9. 某点电荷形成的电场，A、B两点到点电荷距离相等，关于A、B两点的场强，下列说法正确的是

A. 大小相等、方向相同
B. 大小相等、方向不同
C. 大小不等、方向相同
D. 大小不等、方向不同
 

10. 如下几个电场线分布图中，表示匀强电场的是

A.  B.
C.  D.

二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）

11. 如图所示是          选填“正”或“负”点电荷的电场线，A、B是该电场中的两点，其中          点电势低，          点电场强度大选填“A”或“B”
    
    
     

12. 如右图所示，在方向竖直向下电场强度为E的匀强电场中，有一电荷量为q的粒子，由静止从A运动到B，则该粒子带          电，电场力等于          。
     

13. 如图是电场中某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点。这两点相比，a点的电场强度__________填“大于、小于”点的电场强度
     

14. 在电场强度的定义式中，F是__________选填“场源电荷”或“试探电荷”受到的静电力，在点电荷的场强公式中，_______________，Q是______的电荷量．
15. 电场是存在于_____周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过_______产生的．电场对放入其中的电荷有_____的作用．

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

16. 用如图所示的实验装置来研究带电金属球周围电场的强弱。把一个带正电的金属球用绝缘支架固定在A处，然后把一个带正电的小球系在绝缘丝线上，悬挂在横杆上的处，小球静止时丝线偏离竖直方向的角度为；再将悬点移到处，小球静止时丝线偏离竖直方向的角度为。则    选填“”或“”。这表明：离带电金属球越远的位置电场越            选填“强”或“弱”。
17. 如图所示，电场中有A、B两点，一个电荷量为的负试探电荷在A点受到的静电力大小为，方向由A指向B，则A点的电场强度大小为______ ，方向______ 选填“由A指向B”或“由B指向A”；若在A点改放一个电荷量为的正试探电荷，则A点的电场强度大小为______ ，方向______ 选填“由A指向B”或“由B指向A”。

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

18. 在真空中O点放一个点电荷，今在M点放一个点电荷，OM的距离，如图所示。求：
    在M点受到的作用力。
    点的场强。
    拿走q后M点的场强。
    
    
    
    
    
    
     
19. 在匀强电场中的空间某点有一电荷量为2q的带负电试探电荷，对其施加一水平向右的恒力F恰好可以使其处于静止状态。试探电荷重力及空气阻力均不计，求：

匀强电场的电场强度的大小和方向；

若将此试探电荷移走，再将一电荷量为3q的带正电的试探电荷置于该点，是否受到电场力？若有，电场力大小和方向如何？






 

20. 电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点．一个电荷量的点电荷在A点所受电场力，将该点电荷从A点移动到B点，电场力做功求：
    

点电场强度的大小；

、B两点间的电势差U．

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】

【分析】
在电场线中，电场线的疏密程度表示场强的大小，正点电荷在电场中的受力方向规定为场强的方向。
本题主要考查了对电场线特点的掌握即电场线的疏密表示场强的大小，需要特别注意的是电场强度为矢量，既有大小又有方向。
【解答】
因为是点电荷产生的场强，因此越靠近场源电荷，电场强度越大，电场强度是矢量，既有大小又有方向，规定正点电荷在电场中的受力方向规定为场强的方向，M点靠近场源电荷，因此，方向相同，故ACD错误，故B正确。
故选B。  

2.【答案】D
 

【解析】

【分析】
首先知道常见电场的电场线的分布特点，电场线的疏密程度反映电场的强弱，某点切线方向表示该点的场强方向；利用曲线运动的条件，分析静止试探电荷的运动情况。
明确电场线的分布特点是解题的关键，利用场强方向的规定判断电荷所受电场力和判断电荷的运动情况是解题的核心。
【解答】
A.题图甲为等量异种点电荷形成的电场线，故A错误
B.题图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相等，方向不同，故两点的场强不相同，故B错误
C.将一正电荷从一点由静止释放，若它所在的电场线是曲线，将偏离原来的电场线，不会沿着电场线运动，故C错误
D.题图丁中平行金属板间是匀强电场，根据等势线与电场线垂直可知，e、f在同一等势面上，故把某一电荷从e点平行金属板方向移动到f点，电场力不做功，故D正确。  

3.【答案】B
 

【解析】

【分析】
由于三个点电荷的电量大小是相等的，可以借助于等量同种点电荷的电场特点与等量异种点电荷的电场特点，以及库仑定律分析B点与O点的电场强度与电势的关系。
该题考查电场的合成与叠加，由于电场强度是矢量，所以应用库仑定律分别求出三个点电荷在B与O点的电场后，要使用矢量合成的方法球合场强，该方法非常麻烦，还容易出现错误，而结合等量同种点电荷的电场特点与等量异种点电荷的电场特点分析较为简洁。

【解答】
A、C两点电荷量为q，E点电荷量为，A、C两点电荷为等量同种点电荷，由几何关系可知，B与O在A、C的垂直平分线上，B与O到A、C的距离都是相等的，所以A、C两个点电荷在B点产生的电场强度大小相等，B点的合场强的方向向上，而O点合场强的方向向下；
E点带负电，在B与O产生的电场的方向都向下，所以与A、C在O点的场强的方向相同，而与A、C在B点的场强的方向相反，所以O点的电场强度的大小一定大于B点的电场强度的大小，即；
B与O到C的距离相等，根据公式可知，C处的点电荷q在B与O处产生的电场的电势是相等的；
A与E处的两个电荷是一对等量异种点电荷，FOC为AE的垂直平分线，在等量异种点电荷的垂直平分线上，各点的电势与无穷远处的电势是相等的；靠近正电荷处的电场中各点的电势大于0，所以A与E处的一对等量异种点电荷在B处的电势高于在O点处的电势；综上可知，B点的电势要高于O点的电势，即。
故B正确，ACD错误。
故选：B。

4.【答案】D
 

【解析】

【分析】

电场线越密的地方，电场强度越强，沿着电场线方向电势降低，通过点电荷的电场线的分布进行判断。
解题的关键是知道沿电场线的方向电势是降低的，同时知道点电荷的电场分布，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题。 

【解答】
负点电荷位于MN所在直线N的右方，由点电荷的特点知，N电场线密集，故N位置的场强较M位置大；由于电场线沿M到N，由沿电场线方向电势逐渐降低可知，M点电势较N点高，故D正确，ABC错误。

故选D。

5.【答案】B
 

【解析】

【分析】
根据常见的几种电荷的电场线的分布特点选择即可。
本题考查了常见的几种电荷的电场线的分布特点。
【解答】
根据常见的几种电荷电场线的分布特点，A图是等量同种电荷的电场线，B是等量异种的电荷的电场线，C是两个单独的点电荷的场线，D是两个单独点电荷的等势线，故B正确，ACD错误。
故选B。  

6.【答案】B
 

【解析】解：A、a、b两点处于同一等势线上，电势相等，电场强度大小相等，但方向不同。故A错误。
B、两等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b两点的电势相等，根据对称性和电场线的分布可知，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同。故B正确。
C、带电平板表面是一个等势面，则a、b两点的电势相等，由电场线的疏密看出，a点的场强小于b点的场强。故C错误。
D、平行金属板内部是匀强电场，a、b两点的电场强度相同，但b点的电势高于a点的电势。故D错误。
故选：B。
电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时，场强才相同．根据电场线的分布情况，判断场强的大小和方向关系，由等势线分布情况，确定电势关系．
掌握电场线和等势面的分布情况是解答本题的关键．要注意电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时，场强才相同．
 

7.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查用电场线描述电场，电场线的疏密表示电场的强弱，切线方向代表电场强度的方向。
匀强电场是方向相同等间距的平行线。
【解答】
匀强电场是方向相同等间距的平行线。A是等量异种点电荷形成的电场，B是等量同种点电荷形成的电场，C是正的点电荷形成电场，ABC在形成的电场大小和方向都有变化不是匀强电场，只有D是方向相同等间距的平行线，故ABC错误，D正确。
故选D。  

8.【答案】C
 

【解析】

【分析】

根据电场线疏密，判断M和N的场强大小；根据电场线的分布情况可知ab为异种电荷，根据点电荷场强公式判断电荷量的大小；电场强度只由电场本身决定，与试探电荷无关。 
本题关键要熟悉电场线分布特点，知道电场线由正电荷出发，终止于负电荷，掌握电势能的公式，明确电场线方向与电势的关系。

【解答】

A.根据电场线的疏密程度知，M处电场线疏，可知M点的场强比N点场强小，故A错误； 
B.据场强的定义式知，M点的场强大小为，根据场强方向的规定知，该点的场强方向与负检验电荷所受电场力方向相反，故B错误； 
C.根据电场线由正电荷出发，终止于负电荷，可知为异种电荷；据点电荷的场强公式知，场源的电荷量越大，距离场源相同距离的位置场强越大，电场线越密，由图可知b的右侧电场线密，a的左侧电场线稀疏，所以a的电荷量小于b的电荷量，故C正确；
D.电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关，所以M点处的点电荷电量变为2q，该处场强不变，故D错误。
故选C。

9.【答案】B
 

【解析】

【试题解析】

【分析】
明确负电荷周围电场分布情况是解题关键，注意场强是矢量，离点电荷越近，场强越强
【解答】
根据电场线分布的特点：电场线从正电荷或无穷远出发到负电荷或无穷远终止．可知该电场是负点电荷形成的．A处电场线和B处电场疏密相同，所以A，B两点的场强大小相等、方向不同，故B正确
故选B

10.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查用电场线描述电场，电场线的疏密表示电场的强弱，切线方向代表电场强度的方向。
匀强电场是方向相同等间距的平行线。
【解答】
匀强电场是方向相同等间距的平行线。A是等量异种点电荷形成的电场，B是等量同种点电荷形成的电场，C是正的点电荷形成电场，ABC在形成的电场大小和方向都有变化不是匀强电场，只有D是方向相同等间距的平行线，故ABC错误，D正确。
故选D。  

11.【答案】正    B    A
 

【解析】

【分析】
根据电场线的方向分析点电荷的电性，由电场线的疏密表示电场强度的强弱，分析场强的大小沿电场线方向电势逐渐降低，从而即可判定。
解决本题的关键要掌握电场线的特点，知道电场线的疏密表示电场强度的强弱，并掌握电势高低的判定依据。
【解答】
根据电场线由正电荷出发终止于负电荷可知图示正电荷；沿电场线方向电势逐渐降低，故A点电势比B点电势高；电场线疏密代表场强大小，故A点场强大。
故答案为：正    B    A  

12.【答案】负 ；Eq
 

【解析】

【分析】
匀强电场中，正电荷的受力方向与电场方向相同，负电荷的受力方向与电场方向相反。
由于由静止从A运动到B，受到电场力，根据受力方向判断电荷的正负。
【解答】
粒子向上运动，受到向上的电场力，由于粒子受力方向与电场强度方向相反，故粒子带负电；电场力Eq。
故答案为：负 ；Eq  

13.【答案】小于
 

【解析】

【分析】
本题就是考查学生基础知识的掌握，加强基础知识的学习，掌握住电场线的物理意义，即可解决本题。
电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小；根据电场线的疏密比较场强的大小．由此即可得知正确结果。
【解答】
根据图象知，b点的电场线较密，a点的电场线疏，根据电场线的疏密表示电场强度的相对大小，可知a点的电场强度小于b点的电场强度；
故答案为：小于。  

14.【答案】试探电荷；；场源电荷。
 

【解析】本题考查电场强度的定义式，点电荷场强公式的意义。
电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，F是试探电荷的受力，产生电场场强的是场源电荷本身。
 

15.【答案】电荷；电场；电场力
 

【解析】

【分析】
电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过电场产生的。电场对放入其中的电荷有电场力的作用。
本题考查电场的基本概念，比较简单。
【解答】
电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过电场产生的。电场对放入其中的电荷有电场力的作用。
故答案为：电荷；电场；电场力。  

16.【答案】  弱
 

【解析】

【分析】

由库仑定律表达式及，可以得到结果。

本题是库仑定律的最简单应用，知道其与距离的平方成反比，与电荷量的乘积成正比。

【解答】

由库仑定律表达式，可知库仑力与距离的平方成反比，故离A越远，小球受到的电场力越小，丝线与竖直方向的夹角越小，即；

再依据电场强度定义式，则有：离带电金属球越远的位置电场越弱。

故填：；弱。

17.【答案】400  由B指向A  400  由B指向A
 

【解析】解：根据电场强度的定义

由于负电荷受力方向与电场强度方向相反，故电场强度由B指向A。
电场强度由场源电荷产生，与试探电荷没有关系，故若在A点改放一个电荷量为的正试探电荷，电场强度的大小方向均不变。
故答案为：400；由B指向A；400；由B指向A。
根据电场强度的定义计算电场强度的大小。由于正电荷受力方向与电场强度方向相同，负电荷受力方向与电场强度方向相反。电场强度由场源电荷产生，与试探电荷没有关系，不会随着试探电荷的改变而改变。
考察电场强度的定义。电场强度的定义属于比值定义法，电场强度由电场本身的性质决定，和试探电荷带电量以及所受的力没有直接关系。
 

18.【答案】解：
根据库仑定律得：
q在M点受到的作用力。
点的场强大小为，方向从Q指向M。
电场强度由电场本身决定，与放入电场中的试探电荷无关。所以拿走q后M点的场强不变，大小仍为，方向从Q指向M。
答：
在M点受到的作用力大小为。
点的场强大小为，方向从Q指向M。
拿走q后M点的场强大小仍为，方向从Q指向M。
 

【解析】根据库仑定律求解q在M点受到的作用力。
点的电场是由点电荷Q产生的，根据点电荷场强公式求解M点的场强。
电场强度由电场本身决定，与放入电场中的试探电荷无关。
本题关键掌握电荷间作用力的规律--库仑定律，理解电场强度的物理意义，掌握点电荷场强公式，即可顺利解答。对E，也可以根据场强的定义式求解。
 

19.【答案】解：由平衡条件可得，该粒子受电场力方向为水平向左，由于粒子带负电，
所以该电场强度的方向为水平向右，设电场强度为E，
则有
解得；
由于电场强度与试探电荷无关，故移走试探电荷，该点电场强度大小仍为，
方向仍水平向右，再引入一个正试探电荷一定受到电场力，且方向水平向右，大小为。
答：匀强电场的电场强度的大小为，方向水平向右；
若将此试探电荷移走，再将一电荷量为3q的带正电的试探电荷置于该点，受到电场力作用；电场力大小为，方向水平向右。
 

【解析】由平衡条件可得，该粒子受电场力方向为水平向左，根据粒子电性，可知电场的方向，根据共点力的平衡知识得出场强；
由于电场强度与试探电荷无关，故移走试探电荷，该点电场强度大小不变，根据电场力等于求解电场力的大小，再根据电场强度的方向是正的试探电荷的受力方向得出电场力的方向即可。
本题是电场强度的定义和共点力的平衡问题的综合，基础题目。
 

20.【答案】解：点电场强度的大小
   、B两点间的电势
 

【解析】由电场强度的定义式求场强；
由可求得电势差。
考查电场强度的定义式，电势差与电场力做功的关系．会用表达式求相应的物理量。