高中物理【电场 电场强度】专题训练典型题

专题52 电场强度和电场线1．电场中某点的电场强度E ＝Fq，与试探电荷q 及在该点所受的电场力F 均无关.2.电场强度的叠加：是矢量叠加，某点场强等于各电荷在该点产生的场强的矢量和；叠加的常用方法：补偿法、微元法、对称法、等效法等.3.电场线可以描述电场的强弱，也能描述电场的方向．电场线一般不会与带电粒子的运动轨迹重合．1．(2020·山东临沂市调研)某静电场的电场线如图1中实线所示，虚线是某个带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是( )图1A ．粒子一定带负电B ．粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度C ．粒子在M 点的动能大于它在N 点的动能D ．粒子一定从M 点运动到N 点 答案 B解析 由粒子的运动轨迹可知，粒子的受力方向沿着电场线的方向，所以粒子带正电，故A 错误；电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，由图可知，N 点的场强大于M 点场强，故粒子在N 点受到的电场力大于在M 点受到的电场力，所以粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度，故B 正确；粒子带正电，假设从M 运动到N 的过程中，电场力做正功，动能增大，粒子在M 点的动能小于它在N 点的动能，故C 错误；根据粒子的运动轨迹可以判断其受力方向，但不能判断出粒子一定是从M 点运动到N 点，故D 错误．2.如图2所示，真空中O 点处有一点电荷，在它产生的电场中的某一平面内有P 、Q 两点，OP 、OQ 与PQ 的夹角分别为53°、37°，sin 53°＝0.8，则O 点处点电荷产生的电场在P 、Q 两点处的电场强度大小之比为( )图2A ．3∶4 B．4∶3 C．9∶16 D．16∶9 答案 D解析由几何关系r P∶r Q＝sin 37°∶sin 53°＝3∶4，由E＝k Qr2有E P∶E Q＝r Q2∶r P2＝16∶9，故选D.3.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q.如图3所示，在A、B连线上，电场强度为零的地方在( )图3A．A和B之间B．A右侧C．B左侧D．A的右侧及B的左侧答案 C解析在A和B之间两点电荷产生的电场强度方向均向左，合电场强度不可能为零，A错误．在A的右侧，A产生的电场强度方向向右，B产生的电场强度方向向左，电场强度方向相反，但由题意知A的电荷量大于B的电荷量，且离A较近，由点电荷电场强度公式E＝k Qr2可知，在同一点电场强度大小不可能相等，所以合电场强度不可能为零，B错误．在B的左侧，A产生的电场强度方向向左，B产生的电场强度方向向右，电场强度方向相反，且由于A的电荷量大于B的电荷量，离A较远，由点电荷电场强度公式E＝k Qr2可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合电场强度可能为零，C正确．由以上分析可知，D错误．4．(2020·江苏扬州中学考试)如图所示，处于真空的正方体中存在点电荷，点电荷的带电荷量及位置图中已标明，则a、b两点处电场强度相同的图是( )答案 D解析选项A的图中，根据点电荷的电场强度公式，可得a、b两点处电场强度大小相等、方向相反，故A错误；选项B的图中，根据点电荷的电场强度公式和矢量的合成，可得a、b 两点处的电场强度大小不等，故B错误；选项C的图中，根据点电荷的电场强度公式和矢量的合成，可得a、b两点处合场强的大小相等、方向不同，故C错误；选项D的图中，根据点电荷的电场强度公式和矢量的合成，可得a、b两点处合场强的大小相等、方向相同，故D正确．5.(2020·贵州贵阳市3月调研)图4中a 、b 两点有两个点电荷，它们的电荷量分别为Q 1、Q 2，MN 是ab 连线的中垂线，P 是中垂线上的点．下列哪种情况能使P 点场强方向指向MN 的右侧( )图4A ．Q 1、Q 2都是正电荷，且Q 1<Q 2B ．Q 1是正电荷，Q 2是负电荷，且Q 1>|Q 2|C ．Q 1是负电荷，Q 2是正电荷，且||Q 1<Q 2D ．Q 1、Q 2都是负电荷，且电荷量相等 答案 B解析 当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P 点的电场强度方向沿MN 竖直向上，当Q 1<Q 2时，则b 处点电荷在P 点的电场强度比a 处点电荷在P 点的电场强度大，所以电场强度合成后，方向偏左，故A 错误；当Q 1是正电荷，Q 2是负电荷时，b 处点电荷在P 点的电场强度方向沿Pb 连线方向，而a 处点电荷在P 点的电场强度方向沿aP 连线方向，则它们在P 点的合电场强度方向偏右，不论它们的电荷量大小关系如何，仍偏右，故B 正确；当Q 1是负电荷，Q 2是正电荷时，b 处点电荷在P 点的电场强度方向沿bP 连线方向，而a 处点电荷在P 点的电场强度方向沿Pa 连线方向，则它们在P 点的合电场强度方向偏左，不论它们的电荷量大小关系如何，仍偏左，故C 错误；当Q 1、Q 2是负电荷且电荷量相等时，则它们在P 点的合场强方向竖直向下，故D 错误．6.(多选)如图5所示，在真空中两个等量异种点电荷形成的电场中，O 是两点电荷连线的中点，C 、D 是两点电荷连线的中垂线上关于O 对称的两点，A 、B 是两点电荷连线延长线上的两点，且到正、负电荷的距离均等于两点电荷间距的一半．以下结论正确的是( )图5A ．B 、C 两点电场强度方向相反 B ．A 、B 两点电场强度相同C ．C 、O 、D 三点比较，O 点电场强度最弱D ．A 、O 、B 三点比较，O 点电场强度最弱 答案 AB解析 两个等量异种点电荷的电场线分布如图所示，C 点的电场强度方向水平向右，而 B 点的电场强度方向水平向左，故A 正确；根据对称性可以看出，A 、B 两点电场线疏密程度相同，则A 、B 两点电场强度大小相同，方向都是水平向左，故A 、B 两点电场强度相同，B 正确；根据电场线的分布情况可知，C 、O 、D 三点中，O 点处电场线最密，则O 点的电场强度最强，故C 错误；设A 点到＋q 的距离为r ，则A 点的电场强度大小E A ＝k q r 2－kq 3r2＝8kq9r2，O 点的电场强度大小E O ＝2kqr2，B 点的电场强度大小与A 点的电场强度大小相等，所以A 、O 、B 三点比较，O 点电场强度最大，故D 错误．7．(多选)如图6所示，真空中a 、b 、c 、d 四点共线且等距．先在a 点固定一带正电的点电荷Q ，测得b 点的场强大小为E .再将另一点电荷q 放在d 点，c 点场强大小为54E .则d 点放入点电荷q 后，b 点的场强大小可能是( )图6A.54EB.34EC.58ED.38E 答案 AC解析 设a 、b 、c 、d 四点的间距均为r ，则点电荷Q 在b 点的场强E ＝kQ r2，此时点电荷Q 在c 点的场强为kQ 2r2＝E 4.由题可知，再将另一点电荷q 放在d 点，c 点场强大小为54E ，若q 带负电，q 在c 点形成电场的电场强度为kq r 2＝54E －14E ＝E ，b 点的场强大小E b ＝E ＋kq2r 2＝54E ；若q 带正电，假设c 点的合场强向左，则kq r 2－14E ＝54E ，即kq r 2＝32E ，b 点的场强大小E b ＝E－kq2r2＝58E ，假设c 点的合场强向右，则14E －kq r 2＝54E ，不符合题意，因此A 、C 正确．8.(多选)(2019·湖北十堰市上学期期末)如图7所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为5 V、10 V、15 V，实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列判断正确的是( )图7A．粒子必带负电B．粒子必先过a，再到b，然后到cC．粒子在三点的电势能大小关系为E p c＞E p a＞E p bD．粒子在三点所具有的动能大小关系为E k c＞E k a＞E k b答案AD解析电场线总是由高电势指向低电势，则由题图可知，电场线向上；根据带电粒子的运动轨迹可知，粒子受到的电场力向下，与电场线方向相反，所以粒子必带负电，故A正确；由题图可知，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会得到如题图的轨迹，故B错误；带负电的粒子在电场中运动时，存在电势能与动能之间的转化，由题可知，在b点时的电势能最大，在c点的电势能最小，则在c点的动能最大，在b点的动能最小，即E p b>E p a>E p c，E k c ＞E k a＞E k b，故C错误，D正确．9．(2020·陕西汉中市第二次检测)如图8所示，实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线，虚线为正电荷从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是( )图8A．A点的场强小于B点的场强B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量C．正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能D．正电荷在A点的速度小于在B点的速度答案 C解析根据“电场线的密疏表示场强的大小”可知A点的场强比B点的场强大，故A错误；根据电场线分布情况可知Q1、Q2是同种电荷，由点电荷周围电场线较密可知点电荷Q2带电荷量较多，即Q1<Q2，故B错误；正电荷做曲线运动，受到的合力方向指向曲线的凹侧，并且沿电场线的切线方向，由于正电荷从A 点运动到B 点的过程中，电场力方向与速度方向的夹角总是大于90°，电场力做负功，电势能增大，即正电荷在A 点的电势能小于在B 点的电势能，故C 正确；正电荷从A 点运动到B 点，电场力做负功，电势能增大，动能减小，故正电荷在A 点的速度大于在B 点的速度，故D 错误．10.(多选)(2020·河南、广东、湖北、湖南四省部分学校联考)已知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9所示，一个均匀带正电的金属球壳的球心位于x 轴上的O 点，球壳与x 轴相交于A 、B 两点，球壳半径为r ，带电荷量为Q .现将球壳A 处开一个半径远小于球半径的小孔，减少的电荷量为q ，不影响球壳上电荷的分布．已知球壳外侧C 、D 两点到A 、B 两点的距离均为r ，则此时( )图9A ．O 点的电场强度大小为零B ．C 点的电场强度大小为k Q －4q4r 2C ．C 点的电场强度大小为k Q －q4r 2D ．D 点的电场强度大小为k 9Q －4q36r2答案 BD解析 根据对称性和电场的叠加原理可得，O 点的电场强度大小E O ＝kq r2，故A 错误；C 点的电场强度大小E C ＝kQ4r 2－kq r2＝k Q －4q4r2，故B 正确，C 错误；根据电场强度的合成可得，D 点的电场强度大小E D ＝kQ4r 2－kq9r2＝k 9Q －4q36r2，故D 正确． 11.如图10所示，在等边三角形ABC 的三个顶点上，固定三个正点电荷，电荷量的大小q ′＜q ，则三角形ABC 的几何中心处电场强度的方向( )图10A ．平行于AC 边B ．平行于AB 边C ．垂直于AB 边指向CD ．垂直于AB 边指向AB答案 C解析 如图所示，A 、B 点电荷在几何中心O 点产生的场强分别为kq OA 2、kq OB 2. 又OA ＝OB ＝OC所以A 、B 点电荷在O 点的合场强为kqOA 2，方向由O 指向C . C 点电荷在O 点产生的场强为kq ′OC2，方向由C 指向O .所以A 、B 、C 三点电荷在O 点的合场强大小为kq OA 2－kq ′OC 2，因为q ′＜q ，所以方向由O 指向C ，故选C.12.(多选)(2019·湖北省“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”期末)如图11所示，正六边形ABCDEF 的B 、D 两点各固定一个带正电、电荷量为 ＋q 的点电荷，F 点固定一个带负电、带电荷量为q 的点电荷，O 为正六边形的几何中心．则下列说法正确的是( )图11A ．O 点场强为0B ．C 点场强方向沿FC 方向 C ．电子在A 点电势能比在O 点小D ．O 、A 两点间电势差和O 、E 两点间电势差相等 答案 BD解析 根据点电荷的场强公式E ＝kq r2可知，三个点电荷在O 点产生的场强大小相等，合场强沿OF 方向，故A 错误；B 点和D 点两个正点电荷在C 点产生的合场强沿FC 方向，F 点的负点电荷在C 点产生的场强沿CF 方向，但距离较大，则C 点处合场强沿FC 方向，故B 正确；电子沿OA 运动时，OA 是BF 的中垂线，B 、F 两点放了等量异种电荷，所以这两个点电荷对电子作用力的合力方向垂直AO ，对电子不做功，D 处的电荷是正点电荷，对电子的作用力是引力，对电子做负功，所以三个电荷对电子做负功，则电子的电势能增大，电子在A 点电势能比在O 点大，故C 错误；根据对称性可知，电荷从O 点移到A 点、从O 点移到E ，电场力做功相同，所以O 、A 两点间电势差和O 、E 两点间电势差相等，故D 正确．13.(2020·安徽蚌埠市检测)如图12所示，曲线ACB 处于匀强电场中，O 为AB 的中点，OC 长为L ，且与AB 垂直．一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子仅在电场力作用下沿ACB 依次通过A 、C 、B 三点，已知粒子在A 、B 两点的速率均为2v 0，在C 点的速度大小为3v 0，且方向与OC 垂直．匀强电场与曲线所在的平面平行，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为( )图12A.mv 022qL，沿CO 方向 B.3mv 02qL，沿CO 方向C.mv 022qL，沿OC 方向 D.3mv 02qL，沿OC 方向答案 A解析 因粒子在A 、B 两点的速率均为2v 0，则A 、B 两点是等势点，AOB 是一条等势线，所以OC 是电场线，又粒子带正电，粒子仅在电场力作用下沿ACB 运动，在A 点的速率大于在C 点的速率，则电场线方向沿CO 方向；从A 到C 由动能定理得12m ()3v 02－12m ()2v 02＝－qEL ，解得E ＝mv 022qL，故A 正确，B 、C 、D 错误．14.如图13所示，三根均匀带电的等长绝缘细棒组成等边三角形ABC ，P 点为三角形的中心，当AB 、AC 棒所带电荷量均为＋q 、BC 棒所带电荷量为－2q 时，P 点电场强度大小为E ，现将BC 棒取走，AB 、BC 棒的电荷分布不变，则取走BC 棒后，P 点的电场强度大小为( )图13A.E 4B.E 3C.E2 D ．E 答案 B解析 因AB 、AC 棒带电完全相同，则它们在P 点产生的电场强度大小相同，由于P 点在两个带电棒的垂直平分线上，所以两个带电棒在P 点的电场方向都是沿着棒的垂直平分线过P 点斜向下，又两个电场方向的夹角为120°，则AB 棒和AC 棒在P 点产生的合电场强度大小等于AB 棒在P 点产生的电场强度大小．由P 点为三角形的中心可知，P 点到三个带电棒的距离相等，即BC 棒在P 点的电场强度大小是AB 棒和AC 棒在P 点的合电场强度大小的2倍，因P 点合电场强度大小为E ，所以BC 棒在P 点的电场强度大小为23E ，故取走BC 棒后，P 点的电场强度大小为13E ，B 正确．15.(2020·山东邹城一中测试)“分析法”是物理学中解决实际问题常用的一种方法，有些物理问题不需要进行繁杂的运算，而只需做一定的假设与分析就可以得到解决．如图14所示，A 为带电荷量为＋Q 的均匀带电金属圆环，其半径为R ，O 为圆心，直线OP 垂直圆平面，P 到圆环中心O 的距离为x ，已知静电力常量为k ，则带电圆环在P 点产生的电场强度为( )图14A.kQ R 2＋x2B.kQ R 2＋x232C.kQx R 2＋x232D.kQR R 2＋x232答案 C解析 当x ＝0时，表示P 点位于圆环的圆心处，由对称性原理可知，圆心O 处的场强应为零．当x ＝0时，kQx R 2＋x232＝0，故C 项正确．。

电场强度电场线典型例题【例1】把一个电量q=－10-6C的试验电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处图，受到的电场力大小分别是F A= 5×10-3N，F B=3×10-3N．（1）画出试验电荷在A、B两处的受力方向．（2）求出A、 B两处的电场强度．（3）如在A、B两处分别放上另一个电量为q'=10-5C的电荷，受到的电场力多大？[分析] 试验电荷所受到的电场力就是库仑力，由电荷间相互作用规律确定受力方向，由电场强度定义算出电场强度大小，并根据正试验电荷的受力方向确定场强方向．[解答] （1）试验电荷在A、B两处的受力方向沿它们与点电荷连线向内，如图中F A、F B所示．（2）A 、B两处的场强大小分别为；电场强度的方向决定于正试验电荷的受力方向，因此沿A、B两点与点电荷连线向外．（3）当在A、B两点放上电荷q'时，受到的电场力分别为F A' =E A q' ＝5×103×10-5N＝5×10-2N；F B'＝E B q' ＝3×103×10-5N＝3×10-2N．其方向与场强方向相同．[说明] 通过本题可进一步认识场强与电场力的不同．场强是由场本身决定的，与场中所放置的电荷无关．知道场强后，由F=Eq即可算出电荷受到的力．[ ]A．这个定义式只适用于点电荷产生的电场B．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量C．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小何电场．式中F是放置在场中试验电荷所受到的电场力，q是试验电荷的电量，不是产生电场的电荷的电量．电荷间的相互作用是通过电场来实现的．两个点电荷q1、q2之间的相互作用可表示为可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表示为式中E1就是点电荷q1在q2处的电场强度，E2就是点电荷q2在q1处的电场强度．[答] B、D．[说明] 根据电场强度的定义式，结合库仑定律，可得出点电荷Q 在真空中的场强公式，即【例3】如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强大小，则[ ]A．A、B两点的场强方向相同B．电场线从A指向B，所以E A＞E BC．A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A=E BD．不知A、B附近的电场线分布状况，E A、E B的大小不能确定[分析] 根据电场线的物理意义，线上各点的切线方向表示该点的场强方向．因题中的电场线是直线．所以A、B两点的场强方向相同，都沿着电场线向右因为电场线的疏密程度反映了场强的大小，但由于题中仅画出一条电场线，不知道A、B附近电场线的分布状态，所以无法肯定E A＞E B 或E A=E B[答] A、D．【例4】在真空中有一个点电荷，在它周围跟Q一直线上有A、B 两点，相距d=12cm，已知A点和B点的场强大小之比[解] 设场源电荷Q离A点距离为r1，离B 点距离为r2，根据点电荷场强公式和题设条件，由下式：满足上述距离条件的场源位置可以有两种情况，如图1所示．因此，可以有两解：也就是说，当场源电荷Q在AB连线中间时，应距A为4cm处；当场源电荷Q在AB连线的A点外侧时，应距A为12cm．[说明] 题中把场源电荷局限于跟A、B在同一直线上．如果没有此限，Q可以在A、B同一平面内移动，可以A为原点建立平面直角坐标．设场源电荷的位置坐标为（x，y），它与A、B两点相距分别为r1、r2，如图2所示．∴（d－x）2+y2=4（x2+y2），整理得3x2+2dx+3y2=d2，由此可见，场源电荷的轨迹是一个圆，圆心坐标是=8cm．上面场源电荷与A、B在同一直线上的解，仅是它的一个特例，如图3中P1、P2所示．【例5】在场强为E 、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球A和B，电量分别为+2q和－q，两小球间用长为l 的绝缘细线连接，并用绝缘细线悬挂在O点，如图1所示．平衡时，细线对悬点的作用力多大？[分析] 细线对悬点的作用力大小等于悬线对上面一个小球A 的作用力．可以隔离每个小球，通过受力分析，由力平衡条件求得．[解] 设上、下两细线的拉力分别为T1、T2，以两小球为研究对象，作受力分析：A球受到向上的悬线拉力T1，向下的重力mg、细线拉力T2，库仑力Fc，电场力F E1；B球受到向上的细线拉力T2'，库仑力F'，电场力F E2，向下的重力mg．它们的隔离体受力图如图2所示．平衡时，满足条件T1=mg＋T2＋F c+ F E1，①T2′+ F c′＋F E2=mg．②因T2=T2′，Fc=F c′，F E1=2qE，F E2=qE，联立①、②两式得T1＝2mg+F E1－F E2＝2mg+qE．根据牛顿第三定律，所以细线对悬点的拉力大小为2mg＋qE．[说明] 如果把两个小球和中间的细线作为一个整体（系统），那么电荷间相互作用的库仑力F c、F c′，细线的拉力T2、T2′，都是系统的内力，它们互相抵消，作用在系统上的外力仅为两球重力2mg、悬线拉力T1，电场力F E=qE（图3），于是由力平衡条件立即可得T1＝2mg＋F E=2mg＋qE．。

高中物理电场练习题及讲解讲解### 高中物理电场练习题及讲解#### 练习题一：电场强度的计算题目：一个点电荷 \( Q = 3 \times 10^{-7} \) C 位于原点。

求距离点电荷 \( r = 2 \) m 处的电场强度。

解答：电场强度 \( E \) 由库仑定律给出，公式为：\[ E = \frac{kQ}{r^2} \]其中 \( k \) 是库仑常数，\( k = 8.99 \times 10^9 \)N·m²/C²。

将给定的值代入公式：\[ E = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}}{(2)^2} \]\[ E = \frac{26.97 \times 10^3}{4} \]\[ E = 6.7425 \times 10^3 \, \text{N/C} \]#### 练习题二：电势能的计算题目：一个带电粒子 \( q = 2 \times 10^{-6} \) C 从距离点电荷 \( Q \) 为 \( r = 3 \) m 的位置移动到 \( r' = 6 \) m 的位置，求此过程中电势能的变化。

解答：电势能 \( U \) 由以下公式给出：\[ U = k \frac{Qq}{r} \]首先计算初始位置的电势能 \( U_1 \)：\[ U_1 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}\times 2 \times 10^{-6}}{3} \]\[ U_1 = \frac{26.97 \times 10^{-6}}{3} \]\[ U_1 = 8.98 \times 10^{-6} \, \text{J} \]然后计算最终位置的电势能 \( U_2 \)：\[ U_2 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}\times 2 \times 10^{-6}}{6} \]\[ U_2 = \frac{26.97 \times 10^{-6}}{6} \]\[ U_2 = 4.495 \times 10^{-6} \, \text{J} \]电势能的变化 \( \Delta U \) 为：\[ \Delta U = U_2 - U_1 \]\[ \Delta U = 4.495 \times 10^{-6} - 8.98 \times 10^{-6} \] \[ \Delta U = -4.485 \times 10^{-6} \, \text{J} \]#### 练习题三：电场线的理解题目：给出一个正点电荷产生的电场线图，要求解释电场线的方向和密度。

2020届 高考物理 电场强度和电场力专项练习（含答案） 1. 如图，空间存在一方向水平向右的匀强磁场，两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则A ．P 和Q 都带正电荷B ．P 和Q 都带负电荷C ．P 带正电荷，Q 带负电荷D ．P 带负电荷，Q 带正电荷【答案】D2. 静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M 点由静止开始运动，N 为粒子运动轨迹上的另外一点，则A. 运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B. 在M 、N 两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C. 粒子在M 点的电势能不低于其在N 点的电势能D. 粒子在N 点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行【答案】AC3. 如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、 b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷。

已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为（ ）(k 为静电力常量)A. 23Rq k B. 2910R q k C. 2R q Q k + D. 299R q Q k + 【答案】B 4. 下列选项中的各41圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各41圆环间彼此绝缘. 坐标原点O 处电场强度最大的是（ ）答案：B5. 如图所示， xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满0z <的空间，0z >的空间为真空。

将电荷为q 的点电荷置于z 轴上z=h 处，则在xOy 平面上会产生感应电荷。

空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。

已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z 轴上2h z =处的场强大小为（ ）（k 为静电力常量）A.24q kh B.249q k hC.2329q k hD.2409q k h 答案：D 6. 如图所示，电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有（ ）A ．体中心、各面中心和各边中点B ．体中心和各边中点C ．各面中心和各边中点D ．体中心和各面中心答案：D7. 如图1所示，半径为R 的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P （坐标为）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：])(1[22122x R xk E +-=σπ，方向沿轴。

完整版)高三物理电场经典习题电场练题1.如下图所示，一个静止的点电荷+Q在其周围产生电场，有三个点A、B、C在与+Q共面的平面上，其中B、C在以+Q为圆心的同一圆周上。

设A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，则正确的选项是：A。

EA<EB，φB=φCB。

EA>EB，φA>φBC。

EA>EB，φA<φBD。

EA>EC，φB=φC2.下图中，有一个水平匀强电场，在竖直平面内有一个带电微粒，其初速度为v，沿着虚线从点A运动到点B。

此时，能量的变化情况是：A。

动能减少，重力势能增加，电势能减少B。

动能减少，重力势能增加，电势能增加C。

动能不变，重力势能增加，电势能减少D。

动能增加，重力势能增加，电势能减少3.在匀强电场中，将一带电小球，其质量为m，带电量为q，由静止释放，其运动轨迹为一条与竖直方向夹角为θ的直线。

此时，匀强电场的场强大小为：A。

唯一值是mgtgθ/qB。

最大值是mgtgθ/qC。

最小值是mgsinθ/qD。

最小值是mgcosθ/q4.下图中，从灯丝发出的电子经过加速电场加速后，进入偏转电场。

若加速电压为U1，偏转电压为U2，为了使电子在电场中的偏转量y增大为原来的两倍，正确的方法是：A。

使U1减小到原来的1/2B。

使U2增大为原来的2倍C。

使偏转板的长度增大为原来的2倍D。

使偏转板的距离减小为原来的1/25.下图中，将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电A、B两极板上，开始时B板的电势比A板高，有一位于极板中间的电子，在t=0时刻由静止释放，它只在电场力作用下开始运动，设A、B两板间距足够大，则电子的运动情况是：A．电子一直向A板运动B．电子一直向B板运动C．电子先向A板运动，再向B板运动，再返回，如此做周期性运动D．电子先向B板运动，再向A板运动，再返回，如此做周期性运动6.一个动能为Ek的带电粒子垂直于电力线方向飞入平行板电，飞出电时动能为2Ek。

第九章 静电场及其应用 9.3 电场 电场强度 综合练习题一、单选题：1.在如图所示的四种电场中，A 、B 两点电场强度相同的是( )答案 C解析 电场强度是一个矢量，既有大小也有方向，从题图可以看出A 、D 选项中电场强度的方向不一致，故A 、D 错误；B 图中，在点电荷的电场中有E ＝kQr 2，所以A 点的电场强度大于B 点的电场强度，故B 错误；在匀强电场中，电场强度处处相等，故C 正确． 2.下列说法中不正确的是( )A ．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B ．电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C ．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D ．电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在 【答案】 D【解析】 凡是有电荷的地方，周围就存在着电场，电荷的相互作用不可能超越距离，是通过电场传递的，电场对处在其中的电荷有力的作用，A 、C 正确；电场是一种客观存在，是物质存在的一种形式，不是人为假想出来的，而电场线是为了描述电场人为假想出来的，其实并不存在，B 正确，D 错误．3.如图为真空中两点电荷A 、B 形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O 点为A 、B 电荷连线的中点,a 、b 为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是( )A.A 、B 可能为带等量异号的正、负电荷B.A 、B 可能为带不等量的正电荷C.a 、b 两点处无电场线,故其电场强度可能为零D.同一试探电荷在a 、b 两点处所受电场力大小相等,方向一定相反,可知该电场为等量同种电荷形成的,故A 、B 均错误;a 、b 两点虽没有画电场线,但两点的电场强度都不为零,C 错误;根据等量同种电场的特点可知,同一电荷在a 、b 两点所受电场力等大反向,D 正确。

4.真空中，带电荷量分别为Q 1＝＋4.0×10－8 C 和Q 2＝－1.0×10－8 C 的两个点电荷，分别固定在x 坐标轴x ＝0、x ＝6 cm 的位置上，如图5所示．则x 轴上电场强度为零的位置是( )图5A ．x ＝－6 cmB ．x ＝4 cmC ．x ＝8 cmD ．x ＝12 cm答案 D解析 某点的电场强度是正电荷Q 1和负电荷Q 2在该处产生电场的矢量和，根据点电荷的场强公式E ＝k Qr 2，要使电场强度为零，那么正电荷Q 1和负电荷Q 2在该处产生的场强大小相等，方向相反．因为Q 1的电荷量大于Q 2，所以该点不会在Q 1的左边；因为它们电荷电性相反，在连线上的电场方向都是一样的，连线上的合场强不为零，所以也不会在Q 1、Q 2之间的连线上；只能在Q 2右边，设该位置据Q2的距离是L，则有：k Q1() 6 cm＋L2＝kQ2L2，解得L＝6 cm，则在x坐标轴上x＝12 cm处的电场强度为零，故A、B、C错误，D正确．5.实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图1－3－4中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则()A．a一定带正电，b一定带负电B．电场力对a做正功，对b做负功C．a的速度将减小，b的速度将增大D．a的加速度将减小，b的加速度将增大【答案】D【解析】由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，A错；根据a、b的运动轨迹，a 受向左的电场力，b受向右的电场力，所以电场力对a、b均做正功，两带电粒子动能均增大，则速度均增大，B、C均错；a向电场线稀疏处运动，电场强度减小，电场力减小，故加速度减小，b向电场线密集处运动，故加速度增大，D正确．6．两带电荷量分别为q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图()【答案】 A【解析】 设q 、－q 间某点到q 的距离为x ，则到－q 的距离为L －x ，则该点的合场强E ＝kqx 2＋kq L －x 2＝kq ·2x 2－2Lx ＋L 2x 2L －x 2＝kq ·2x －L 22＋L 22x 2L －x 2，由上式看出当x ＝L 2时，合场强有最小值E min ＝8kqL 2＞0，所以A 项正确．7.如图所示，一质量为m 、带电荷量为q 的小球用细线系住，线的一段固在O 点，若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成60o 角，则电场强度的最小值为A ．2mg q B 3mgC ．2mgqD ．mgq答案：B【解析】以小球为研究对象，对小球进行受力分析，故小球受到重力mg 、绳的拉力F 1、电场力F 2三个力作用，根据平衡条件可知，拉力F 1与电场力F 2的合力必与重力mg 等大反向。

电场强度1. 关于电场,下列叙述正确的是( ).A.以点电荷为圆心,r 为半径的球面上,各点的场强都相同B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C.电场中某点放人试探电荷q,该点的场强qFE =,取走q 后,该点场强不变 D.电荷所受电场力很大,该点电场强度一定很大2. (多选)关于电场,下列说法正确的是( ) A.电荷周围一定存在着电场.B.电场是一种物质,它与其他物质一样,不依赖我们的感觉而客观存在C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对放在其中的电 荷有力的作用D.电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中3. 多选)下列关于电场强度的说法,正确的是( )A.电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力B.电场强度的方向总是跟试探电荷所受电场力的方向一致C.在点电荷Q 附近的任意一点,如果没有把试探电荷放进去,则这一点的电场强 度为零D.点电荷场强计算式是由库仑定律的表达式221rqkq F =和电场强度的定义式q F E =推导出来的,其中22rkq是带电荷量2q 的点电荷产生的电场在带电荷量1q 的点电荷处的场强大小,而21rkq 是带电荷量1q 的点电荷产生的电场在带电荷量2q 的点电荷处的场强大小4. A 为已知电场中的一固定点,在A 点放一电荷量为q 的试探电荷B,B 所受电场力为F,A 点的场强为E,则( )A.若在A 点换上电荷量为-q 的试探电荷,A 点场强方向发生变化B.若在A 点换上电荷量为2q 的试探电荷,A 点的场强将变为2EC.若移去电荷B,A 点的场强变为零D.A 点场强的大小、方向与试探电荷的有无及电荷量的大小、正负均无关5.如图所示,一带电量为q 的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P 点的电场强度为0E .当把一带电量也是q 的点电荷放在P 点时,测得点电荷受到的静电力为1F ,当把一带电荷量为aq 的点电荷放在P 点时,测得作用于这点电荷的静电力为2F ,则在国际单位制中( ). A.1F 的数值等于0qE 。

高中电场考试题目及答案1. 电场强度的定义式是什么？电场强度的定义式是E= \frac {F}{q}，其中E表示电场强度，F表示电荷所受的电场力，q表示试探电荷。

2. 电场线的特点是什么？电场线的特点包括：从正电荷或无穷远处出发，终止于负电荷或无穷远处；电场线不相交；电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小。

3. 电场强度的单位是什么？电场强度的单位是N/C，即牛顿每库仑。

4. 电场强度的方向是如何规定的？电场强度的方向规定为正电荷所受电场力的方向。

5. 电场强度的叠加遵循什么规律？电场强度的叠加遵循矢量叠加原理，即多个电场共同作用时，某点的电场强度等于各个电场在该点产生的电场强度的矢量和。

6. 电场强度与电势的关系是什么？电场强度与电势的关系是电场强度的方向是电势降低最快的方向，电场强度的大小与电势的负梯度成正比。

7. 电场中某点的场强为零，该点的电势一定为零吗？不一定。

电场中某点的场强为零，并不意味着该点的电势一定为零。

电势是相对的，可以选取任意参考点，场强为零的点电势可能不为零。

8. 电容器的电容与哪些因素有关？电容器的电容与电容器的几何形状、两极板间的距离以及介质材料有关。

9. 电容器的电容公式是什么？电容器的电容公式是C= \frac {εS}{4πkd}，其中C表示电容，ε表示介质的介电常数，S表示两极板的面积，d表示两极板间的距离，k表示库仑常数。

10. 电容器的储能公式是什么？电容器的储能公式是U= \frac {1}{2}CV^{2}，其中U表示电容器储存的电能，C表示电容，V表示两极板间的电势差。

高中物理电场试题及答案解析一、选择题1. 电场强度的定义式是：A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = Fq/q答案：A解析：电场强度E定义为单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值，即E = F/q。

2. 一个点电荷Q产生电场的电场线分布是：A. 从Q向外发散B. 从无穷远处指向QC. 从Q向无穷远处发散D. 以上都是答案：C解析：点电荷Q产生的电场线从Q向无穷远处发散，正电荷向外发散，负电荷向内收敛。

二、填空题1. 电场线从正电荷出发，终止于________。

答案：无穷远处或负电荷2. 电场中某点的场强为E，若将试探电荷加倍，则该点的场强为________。

答案：E三、计算题1. 一个点电荷q = 2 × 10⁻⁸ C，求它在距离r = 0.1 m处产生的电场强度。

答案：E = k * q / r²E = (9 × 10⁹ N·m²/C²) * (2 × 10⁻⁸ C) / (0.1 m)²E = 1800 N/C解析：根据点电荷的电场强度公式E = k * q / r²，代入数值计算即可得到答案。

2. 一个带电粒子的质量为m = 0.01 kg，带电量为q = 1.6 ×10⁻¹⁹ C，它在电场强度为E = 3000 N/C的电场中受到的电场力是多少？答案：F = q * EF = (1.6 × 10⁻¹⁹ C) * (3000 N/C)F = 4.8 × 10⁻¹⁶ N解析：根据电场力的公式F = q * E，代入已知的电荷量和电场强度即可计算出电场力。

结束语：通过本试题的练习，同学们应该对电场强度的定义、点电荷产生的电场线分布以及电场力的计算有了更深入的理解。

希望同学们能够掌握这些基本概念和计算方法，为进一步学习电场的相关知识打下坚实的基础。