新教材高中物理第九章静电场及其应用3第二课时电场线课后练习含解析新人教版必修第三册

3.电场电场强度课后训练巩固提升基础巩固1.下列关于电场线的几种说法正确的是( )A.沿电场线的方向,电场强度必定越来越小B.在多个电荷产生的电场中,电场线是可以相交的C.点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线是重合的D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的静电力越大答案:D解析:负点电荷的电场沿电场线方向电场强度增大,A选项错;根据电场的唯一性的原则,多个电荷在某一点产生的电场强度应是每一个电荷在该点产生的电场强度的矢量和,只能有唯一的电场强度,B选项错;点电荷在电场中的运动轨迹和电场线不一定重合,C选项错;根据电场线的物理意义,电场线越密的区域,电场强度越大,同样,试探电荷受到的静电力越大,D 选项对。

2.下列说法正确的是( )A.电场线为直线的电场是匀强电场B.在电荷量为+Q的点电荷所产生的电场中,以电荷为球心,半径为r的球都相等,故在这一球面上的电场为匀强电场面上各点电场强度E=k Qr2C.当一个点电荷q在匀强电场中运动时,它所受静电力的大小和方向都不变D.正点电荷只受静电力作用时,在匀强电场中一定沿电场线运动答案:C解析:电场线为直线的电场不一定是匀强电场,如正点电荷或负点电荷的电场线均为直线,但都不是匀强电场,A错;B项中,只是电场强度大小相等,而方向各不相同,故不是匀强电场,B错;静电力F=Eq,在匀强电场中,E的大小、方向均不变,故F大小、方向也不变,C对;若正点电荷有一与电场线成某一大于0°、小于180°的夹角的初速度,就不会沿电场线运动,D 错。

3.两个电荷量分别为Q1、Q2的质点A、B周围的电场线如图所示,由图可知( )A.两质点带异种电荷,且Q1>Q2B.两质点带异种电荷,且Q1<Q2C.两质点带同种电荷,且Q1>Q2D.两质点带同种电荷,且Q1<Q2答案:A解析:由题图可知,A带正电,B带负电,两质点带异种电荷。

A附近电场线比B附近电场线密,故Q1>Q2,选项A正确。

电场电场强度一电场强度的含义和表达式1。

E=与E=k的比较：公式比较内容E=E=k 本质区别定义式决定式适用范围一切电场真空中点电荷的电场Q或q的意义q表示引入电场的检验（试探)电荷的电荷量Q表示产生电场的点电荷（场源电荷）的电荷量关系理解E用F与q的比值来表示,但E的大小与F、q的大小无关E不仅用Q、r来表示，且E∝Q,E∝2.电场强度的叠加:电荷图示合场强等量异种点电荷（1）中垂线上各点的电场强度方向与中垂线垂直。

(2)从O点沿中垂线向两边逐渐减小，直至无穷远时为零。

（3)中垂线上关于O点对称的两点场强相同等量同种正点电荷(1)中垂线上,两电荷连线的中点O和无穷远处的电场强度均为零，其他各点的电场强度均沿着中垂线。

(2）从O点沿中垂线，电场强度先变大,后逐渐减小。

（3）中垂线上关于O点对称的两点电场强度大小相等,方向相反【思考·讨论】公式E=与E=k中q与Q的含义有什么不同？（物理观念）提示：E=中的q为试探电荷，E=k中的Q为场源电荷。

【典例示范】关于点电荷产生的电场,下列说法正确的是（)A.正点电荷周围的电场一定比负点电荷周围的电场强B.以点电荷为球心,以r为半径的球面上,各点的电场强度大小都相等C。

场强计算公式E=适用于任何电场D.在电场中某点放入检验电荷q，若检验电荷受到的电场力为F,则该点的电场强度为E=,取走检验电荷q后,该点电场强度变为零【解析】选B。

正点电荷周围的电场强度不一定比负点电荷周围的电场强度强，除与各自电荷量有关外，还与距电荷的距离有关，故A错误；以点电荷为球心,r为半径的球面上，各点的电场强度大小相同,但方向不同,故B正确;点电荷电场的场强计算公式E=,只适用于点电荷电场，故C错误；在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为E=,取走q 后，没有了电场力，但该点的电场强度仍不变。

故D错误。

【误区警示】对公式E=的两点提醒（1)E=是电场强度的定义式，不是决定式。

2021—2022人教（2019）物理必修第三册第9章静电场及其应用含答案人教2019必修第三册第9章静电场及其应用一、选择题。

1、如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B，则下列结论正确的是()A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且Q B>Q AB．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且Q B＝Q AC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且Q B>Q AD．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而Q A、Q B的值与所切的位置有关2、（双选）如图所示，可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为()A．2 B．3 C．4 D．53、（双选）把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是()A．点电荷运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致C ．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致D ．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致4、下列说法正确的是( )A.处于静电平衡的导体,由于导体内的电场强度为零,所以导体内的电势也为零B.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场的出现,导体内的原电场变为零C.处于外电场中的静电平衡的导体,由于附加电场和原电场相互抵消,导体内的电场变为零,但导体表面的电场不为零,且与表面垂直D.处于静电平衡的导体,导体表面的电势一定与导体内部的电势不相等5、（多选）为了防止静电危害，下列措施正确的是( )A ．油罐车上拖一条与地面接触的铁链B ．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎C ．在地毯中夹杂不锈钢纤维D ．尽可能保持印染厂空气干燥6、（双选）两个完全相同的金属小球，带电荷量之比为17，相距为r ，两球相互接触后再放回原来位置，则它们的库仑力可能为原来的( ) A.47 B.37 C.97 D.1677、（双选）关于静电力和电场强度，下列说法正确的是( )A ．电场强度的方向总是跟静电力的方向一致B ．电场强度的大小总是跟静电力的大小成正比C ．正电荷受到的静电力的方向跟电场强度的方向一致D ．同一个点电荷在某点受到的静电力越大，该点的电场强度就越大8、图中接地金属球A 的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r 。

（新教材）人教高中物理必修第三册第九章 静电场及其应用练习含答案（新教材）必修第三册第九章 静电场及其应用1、a 和b 是点电荷电场中的两点，如图所示，a 点电场强度E a 与a 、b 连线夹角为60°，b 点电场强度E b 与a 、b 连线夹角为30°，关于此电场，下列分析正确的是( )A ．这是一个正点电荷产生的电场，E a ∶E b ＝1∶ 3B ．这是一个正点电荷产生的电场，E a ∶E b ＝3∶1C ．这是一个负点电荷产生的电场，E a ∶E b ＝3∶1D ．这是一个负点电荷产生的电场，E a ∶E b ＝3∶12、现代理论认为，反质子的质量与质子的质量相同，约为电子质量的1 836倍，若m e ＝0.91×10－30 kg ，e ＝1.6×10－19 C ，求反质子的比荷q m 。

3、下列关于点电荷的说法正确的是( )A ．任何带电球体都可以看成电荷全部集中于球心的点电荷B ．球状带电体一定可以看成点电荷C ．点电荷就是元电荷D ．一个带电体能否看成点电荷应以具体情况而定4、关于电场强度的概念，下列说法正确的是( )A ．由E ＝F q 可知，某电场的电场强度E 与q 成反比，与F 成正比B ．电场中某一点的电场强度与放入该点的试探电荷的正负无关C ．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点电场方向与放入试探电荷的正负有关D ．电场中某一点不放试探电荷时，该点电场强度等于零5、复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是在一个金属圆柱表面涂盖一层有机光导体OPC(没有光照时OPC 是绝缘体，受到光照时变成导体)而制成的。

复印机的基本工作过程是：(1)在暗处的有机光导体鼓和一个金属丝电极之间加上高电压，金属丝附近空气发生电离，使转动鼓体均匀带上正电荷；(2)文件反射的强光通过光学系统在鼓上成像，鼓上形成“静电潜像”；(3)鼓体转动经过墨粉盒，潜像将带相反电荷的墨粉吸引到鼓体带电部位；(4)鼓体继续转动经过复印纸，带电复印纸又将墨粉吸引到复印纸上。

2019新人教版高中物理必修三第九章静电场及应用练习题(含答案及详解)1.如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。

B下部的金属箔都张开。

把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都闭合。

则此时A带正电，B带负电。

2.相距为L的点电荷A，B带电荷量分别为+4q和- q。

引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量为- 2q，在A左侧距A为L/2处。

3.两个质量分别是m1、m2的小球(可视为质点)，各用丝线悬挂在同一点。

当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上。

若θ1>θ2，则一定m1<m2.4.关于电场强度，正确的说法是：电场中某点的场强方向即为试探电荷在该点的受力方向；沿电场线方向电场强度一定越来越小；在匀强电场中公式E=dU/ds中的d是沿电场方向两点间的距离；公式E=Q/ε0和E=kQ/r^2对于任意静电场都是适用的。

5.正确的说法是：库仑定律适用于点电荷，也适用于一切带电体；根据F=kQ1Q2/r^2，当两个电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向于无穷大；若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力；所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍。

6.真空中两个完全相同、带等量异种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷)，分别固定在两处，它们之间的静电力为F。

用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A和B之间的静电力不变。

1.剔除格式错误和明显有问题的段落文章没有格式错误和明显有问题的段落。

2.改写每段话A、B球间的静电力为A.8F B.4F C.83F D.2F改写为：A、B两个电荷之间的静电力有四种可能，分别为：A.8F B.4F C.83F D.2F。

有关电场强度的理解，下述说法正确的是() A.由F=F可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力F成正比 B.当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 C.由F=FF2可知，在离点电荷很近的地方，r接近于零，电场强度为无穷大 D.电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关改写为：下面关于电场强度的说法中，正确的是：A.电场强度E与放入的电荷q所受的电场力F成正比，公式为F=F。

库仑定律(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.下列关于点电荷和元电荷的说法正确的是()A.只有体积小的带电体才可以看成点电荷B.元电荷是一个电子或一个质子所带的电荷量C.物体带电量有可能为4.0×10-19 CD.两个相距很近的带电球体,可以看成是电荷集中在球心的点电荷【解析】选B。

带电体看作点电荷的条件是当带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷,带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定的,故A 错误;元电荷为最小的电荷量,大小为:e=1.60×10-19 C,一个电子或一个质子所带的电荷量为元电荷,选项B正确;物体的带电量是元电荷的整数倍,4.0×10-19 C不是1.60×10-19 C的整数倍,故C错误;两个相距很近的带电球体,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理,故D 错误。

故选B。

2.空中两个带等量异种电荷的小球A、B(均可看成点电荷)间的相互吸引力为F,现将另一个完全相同的不带电小球C先后与A、B接触一下后拿走,再将两小球间距离增大为原来的两倍,则此时A、B两小球间的作用力大小为()A.FB.FC.FD.F【解题指南】解答本题可从以下两个方面考虑:(1)带电小球接触后,电荷重新分配。

(2)利用前后小球带电量的关系根据库仑定律求解。

【解析】选A。

设A带正电荷Q,B带负电荷Q,A、C相接触分开后,A、C分别带正电荷,然后B、C相接触分开后,B、C分别带负电荷,根据库仑定律,原来的库仑力F=k,变化后的库仑力大小:F′=k=k=F,故A正确,B、C、D错误。

【加固训练】如图所示,在一条直线上的三点分别放置Q A=+3×10-9 C、Q B=-4×10-9 C、Q C=+3×10-9 C 的A、B、C三个点电荷,则作用在点电荷A上的库仑力的大小为()A.9.9×10-4 NB.9.9×10-3 NC.1.17×10-4 ND.2.7×10-4 N【解析】选A。

电场电场强度【基础巩固】1.P点为点电荷+Q的电场中的某点.若将电荷量为q的试探电荷放在P点,该试探电荷受到的静电力是F.下列说法正确的是( )A.若将电荷量为2q的试探电荷放在P点,P点的电场强度大小为FqB.若将电荷量为2q的试探电荷放在P点,P点的电场强度大小为F2qC.若将电荷量为2q的试探电荷放在P点,P点的电场强度大小为2FqD.若将放在P点的试探电荷取走,则P点的电场强度为0答案:A2.下列各图,电场线描述正确的是( )A.正点电荷的电场线B.负点电荷的电场线C.等量异种点电荷的电场线D.等量同种点电荷的电场线答案:C3.如图所示,在电荷量为Q的点电荷电场中,电荷量为q的负试探电荷受到的静电力大小为F,方向向右.试探电荷所处位置的电场强度( )A.大小为Fq ,方向向右B.大小为Fq,方向向左C.大小为FQ ,方向向右D.大小为FQ,方向向左答案:B4.关于点电荷产生的电场,下列说法正确的是( )A.正点电荷周围的电场一定比负点电荷周围的电场强B.以点电荷为球心,以r为半径的球面上,各点的电场强度大小都相等C.电场强度计算公式E=kQr2适用于任何电场D.在电场中某点放入电荷量为q的试探电荷,若试探电荷受到的静电力为F,则该点的电场强度为E=Fq,取走试探电荷后,该点电场强度变为0答案:B5.下图是两平行带电金属板之间及周围的电场线分布示意图,图中A、B两点的电场强度大小分别为E A和E B,则( )A.E A<E B,方向不同B.E A<E B,方向相同C.E A>E B,方向不同D.E A>E B,方向相同答案:C6.如图所示,一个电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子的重力不计,电子除受静电力以外,受到的另一个力的大小和方向的变化情况为( )A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右解析:A→O→B,电场强度先变大后变小,方向水平向右,所以电子受到的静电力先变大后变小,方向水平向左.又电子处于受力平衡状态,故另一个力应是先变大后变小,方向水平向右.故选项B 正确.答案:B【拓展提高】7.在如图甲所示的电场中,一负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用沿电场线运动到B点,则它运动的v -t图像可能是图乙中的( )甲A B C D乙答案:B8.(多选)在一半径为R的圆周上均匀分布有N(偶数)个绝缘带电小球(可视为质点)无间隙排列,其中A点的小球的电荷量为+2q,其余小球的电荷量均为+q,此时圆心O点的电场强度大小为E,现仅撤去A点的小球后,则关于O点的电场强度的说法正确的是( )A.方向向右B.方向向左C.大小为ED.大小为E2解析:假设圆周上均匀分布的都是电荷量为+q的小球,由于圆周的对称性,根据电场的叠加原理知,圆心O处电场强度为0,所以圆心O点的电场强度大小等效于A点处电荷量为+q的小球在O点产生的电场强度,则有E=k q,方向水平向左,所以仅撤去A点的小球后,O点的电场强度RE1=k q=E,方向向右.R2答案:AD9.如图所示,A、B为两个可视为点电荷的带电小球,电荷量Q A=2×10-8C,Q B=-2×10-8C,相距d=3 cm,在方向水平的匀强电场(未画出)作用下,A、B均保持静止状态,且悬线都沿竖直方向.静电力常量k=9×109 N·m2/C2,求:(1)匀强电场的电场强度大小和方向;(2)A、B连线中点C的电场强度大小和方向.解析:(1)由题可知A球受力平衡,水平方向所受合力等于0,B对A的作用力水平向右,所以匀强电=EQ A,解得E=2.0×105 N/C.场方向水平向左,且k Q A Q Bd(2)A、B连线中点处的电场强度是两个点电荷与匀强电场的合电场产生的,两个点电荷产生的电-E=1.4×106 N/C,方向水平向右.场强度方向都向右,匀强电场方向向左,E'=2kQ Bd24答案:(1)2.0×105 N/C,方向水平向左(2)1.4×106 N/C,方向水平向右【挑战创新】10.如图所示,长为l的绝缘细线一端固定于O点,另一端连接一电荷量为q、质量为m的带正电小球,空间存在一个水平方向的匀强电场,带电小球静止时细线与竖直方向成α角.不计空气阻力,重力加速度为g.求:(1)水平匀强电场的电场强度的大小及方向;(2)撤去电场后,小球通过最低点时速度的大小;(3)撤去电场后,在最低点小球对细线的拉力大小.答案:(1)mgtanα,方向水平向右(2)√2gl(1-cosα)(3)mg(3-2cos α) q。

第九章测评（时间:60分钟满分：100分）一、选择题(本题共12个小题，每题4分，共48分。

1~8是单选题，9~12是多选题，多选、错选均不得分，漏选得2分）1。

关于电场线的下列说法中,正确的是()A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B。

沿电场线方向，电场强度越来越小C.电场线越密的地方,同一试探电荷所受静电力就越大D.在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的静电力大小恒定,和正电荷受力方向相同,和负电荷受力方向相反，故A选项错;电场强度的大小用电场线的疏密表示,与电场线的方向无关，故B、D选项错，C选项对。

2.关于库仑定律公式F=k q1q2，下列说法正确的是(）q2A.该公式对任何情况都适用B.当真空中的两个电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞C。

当真空中的两个电荷之间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了D。

当真空中的两个电荷之间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了,当真空中两电荷间的距离r→0时，两电荷不能看成点电荷,公式不适用,故选项D对。

3。

如图所示，四个质量均为m、带电荷量均为+q的微粒a、b、c、d距离地面的高度相同,以相同的水平速度被抛出，除了a微粒没有经过电场外,其他三个微粒均经过电场强度大小为E的匀强电场（mg>qE)，这四个微粒从被抛出到落地所用的时间分别是t a、t b、t c、t d,不计空气阻力，则()A。

t b〈t a<t c〈t d B.t b=t c<t a=t dC.t a=t d<t b〈t cD.t b〈t a=t d〈t c,竖直方向上的加速度大小关系为a b〉a a=a d>a c,又由h=12at2得t b<t a=t d<t c，选项D正确。

4.A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC=1∶2，B点位于A、C 之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷.当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的静电力为F;移去A处电荷,在C处放一电荷量为—2q的点电荷,其所受静电力为（）A.—q2B。

新教材人教版2020—2021学年高中物理必修第三册第九章静电场及其应用练习含答案（新教材）必修第三册第九章静电场及其应用1、两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1∶F2可能为()A．5∶2B．5∶4C．5∶6 D．5∶82、使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开，图中表示验电器上感应电荷的分布情况正确的是()3、如图所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球。

同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是()A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大4、如图所示，O为半径为R的正六边形外接圆的圆心，在正六边形的一个顶点放置一带电荷量为＋q的点电荷，其余顶点分别放置带电荷量均为－q的点电荷。

则圆心O处的场强大小为()A.kqR2 B.2kqR2C.kq2R2D．05、在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”，在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。

空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰。

下列说法正确的是()A．电场是一种人为假设的物质，实际是不存在的B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为06、[多选]如图所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则()A．仅有两个小球带同种电荷B．仅有三个小球带同种电荷C．c、d小球带同种电荷D．c、d小球带异种电荷7、两个可自由移动的点电荷分别在A、B两处，如图所示。

高中物理第九章静电场及其应用3电场电场强度第二课时电场线练习（含解析）新人教版必修第三册1.如图所示是点电荷Q周围的电场线,图中A到Q的距离小于B到Q的距离。

以下判断正确的是()A.Q是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度B.Q是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度C.Q是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度D.Q是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度解析正点电荷的电场是向外辐射的,电场线密的地方电场强度大,所以A正确。

答案A2.(多选)如图所示,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两处的电场强度,则()A.A、B两处的电场强度方向相同B.因为A、B在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A=E BC.电场线从A指向B,所以E A>E BD.不知A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定解析电场线的切线方向即电场强度方向,所以A对;电场线的疏密程度表示电场强度大小,只有一条电场线的情况下不能判断电场强度大小,所以B、C错误,D正确。

答案AD3.某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是()A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同解析电场线的疏密表征了电场强度的大小,由题图可知E a<E b,E d>E c,E b>E d,E a>E c,故选项C正确,选项A错误。

由于电场线是曲线,由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动,故选项B错误。

电场线的切线方向为该点电场强度的方向,a点和b点的切线不在同一条直线上,故选项D 错误。

答案C4.(多选)如图所示,在真空中等量异种点电荷形成的电场中:O是电荷连线的中点,C、D是连线中垂线上关于O对称的两点,A、B是连线延长线上的两点,且到正、负电荷的距离均等于两电荷间距的一半。

2020--2021人教（新教材）物理必修第三册第九章静电场及其应用练习含答案人教（新教材）必修第三册第九章静电场及其应用1、如图所示，实线为三条方向未知的电场线，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的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受静电力作用)，则()A．a一定带正电，b一定带负电B．静电力对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2、富兰克林提出存在正、负两种电荷，但物体通常呈电中性，这是因为() A．物体没有电荷B．物体的正负电荷一样多C．物体很容易失去电荷D．以上说法都不正确3、两个半径均为1 cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电荷量，两球心相距90 cm，相互作用力的大小为F。

现将它们碰一下后，放在两球心相距3 cm处，则它们的相互作用力的大小变为()A．3 000F B．1 200FC．900F D．无法确定4、如图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是()A．A点的电场强度最大B．B点的电场强度最小C．把一个正的点电荷依次放在这三点时，其中放在B点时它受到的静电力最大D．把一个带负电的点电荷放在A点时，它所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致5、在燃气灶上常安装电子点火器，电子点火器的放电电极应该做成() A．圆头状B．针尖状C．方形D．椭球形*6、如图所示，导体A带正电，当带负电的导体B靠近A(未接触)时，导体A 带的()A．正电荷增加B．负电荷增加C．正、负电荷均增加D．电荷量不变*7、如图所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球(可视为点电荷)处于静止状态，电荷量分别为q A、q B，相距为L。

则A对B的库仑力为()A．F AB＝k q A q BL2，方向由A指向BB．F AB＝k q A q BL，方向由A指向BC．F AB＝k q A q BL2，方向由B指向AD．F AB＝k q A q BL，方向由B指向A*8、如图所示，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两处的电场强度，则()A．A、B两处的电场强度方向相同B．因为A、B在一条电场线上，所以E A＝E BC．电场线从A指向B，所以E A＞E BD．负电荷在A点所受的静电力方向与E的方向相同*9、下列防雷措施可行的是()①在大树下避雷雨；②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨；③不要快速开摩托车、骑自行车或在雨中狂奔；④在空旷地带，最好关掉手机电源A ．①③B ．②③C ．①④D ．③④*10、古希腊贵族妇女外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服，戴琥珀做的首饰。

第2节 库仑定律A 组·基础达标1．下列关于点电荷的说法中，正确的是( ) A ．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C ．只有球形带电体才能看成点电荷D ．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷 【答案】D【解析】当带电体的形状、大小及电荷分布对它们间的相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷由研究问题的性质决定，与带电体自身大小、形状无具体关系，故A 、B 、C 错误，D 正确．2．关于真空中两个带正电的点电荷间的静电力，下列说法正确的是( ) A ．静电力为斥力，当两电荷间的距离增大时静电力变小 B ．静电力为斥力，当两电荷间的距离增大时静电力变大 C ．静电力为引力，当两电荷间的距离增大时静电力变小 D ．静电力为引力，当两电荷间的距离增大时静电力变大 【答案】A【解析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故C 、D 错误；由F ＝k q 1q 2r 2可知，距离越大，静电力越小，故A 正确，B 错误．3．两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们之间库仑力的大小为F ．两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小变为( )A ．112F B ．34F C ．43F D ．12F【答案】C【解析】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F ＝kQ ·3Qr 2，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带电为＋Q ，距离变为原来的12，库仑力大小为F ′＝k Q ·Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22＝k 4Q ·Q r 2＝43F ，C 正确．4．如图所示的实验装置为库仑扭秤．细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A ，另一端有一个不带电的球B ，B 与A 所受的重力平衡，当把另一个带电的金属球C 插入容器并使它靠近A 时，A 和C 之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，便可找到力F 与距离r 和电荷量q 的关系．这一实验中用到了下列哪些方法( )①微小量放大法 ②极限法 ③控制变量法 ④逐差法 A ．①② B ．①③ C ．③④ D ．②④【答案】B【解析】把微弱的库仑力转换放大成可以看得到的扭转角度，并通过扭转角度的大小找出力和距离的关系，是微小量放大法；保持电荷量不变，改变A 和C 的距离可得到F 和r 的关系，保持A 和C 的距离不变，改变电荷量q 可得到F 和q 的关系，这是控制变量法．故B 正确．5．(多选)如图所示，两个带电小球A 、B 的质量分别为m 1、m 2，带电荷量分别为q 1、q 2．静止时两悬线与竖直方向夹角分别为θ1、θ2，且A 、B 恰好处在同一水平面上，则( )A ．若q 1＝q 2，则θ1＝θ2B ．若q 1＜q 2，则θ1＞θ2C ．若m 1＝m 2，则θ1＝θ2D ．若m 1＜m 2，则θ1＞θ2【答案】CD【解析】两电荷间的库仑力是相互的，大小相等、方向相反且作用在同一直线上．每个带电小球受库仑力、重力和绳子拉力，三力平衡，由平衡条件可得m 1g tan θ1＝kq 1q 2r 2，m 2g tan θ2＝k q 1q 2r2，即m 1g tan θ1＝m 2g tan θ2，可知C 、D 正确．6．两个分别带有电荷量－2Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F ．两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小为( )A．112F B．34FC．12F D．16F【答案】D【解析】相距为r时，根据库仑定律得F＝k2Q·3Qr2，接触后，电量先中和再均分，各自带电量变为Q2，则有F′＝kQ2·Q2⎝⎛⎭⎪⎫r22＝kQ2r2＝F6，D正确．7．如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，在Q的正上方的P点用细线悬挂一质点B，A、B两点因为带电而相互排斥，使悬线与竖直方向成θ角．由于漏电，A、B两质点的电量逐渐减小，在电荷漏空之前悬线对悬点P的拉力T( )A．变小B．变大C．不变D．无法确定【答案】C【解析】以B为研究对象，质点受到重力G，A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用，作出受力图如图．作出F1、F2的合力F，由三个共点力的平衡条件可知，F和G方向相反，大小相等，即F＝G，根据几何知识可知△FBF1∽△PBQ，可得FF2＝PQPB，又F＝G，可得F2＝PBPQG．在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中，PB、PQ、G均不变，则F2不变，悬线对悬点P的拉力T＝F2大小也不变．故C正确，A、B、D错误．8．如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A和C围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C和B的距离分别是L1和L2，不计三质点间的万有引力，则A 和C 的比荷(电荷量与质量之比)之比应是()A ．⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 22B ．⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 12 C ．⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23D ．⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L13【答案】C【解析】根据B 恰能保持静止可得kq A q B L 21＝kq C q B L 22，A 做匀速圆周运动有k q A qB L 21－k q A q CL 1＋L 22＝m A ω2L 1，C 做匀速圆周运动有kq B q C L 22－k q A q CL 1＋L 22＝m C ω2L 2，联立可得⎝ ⎛⎭⎪⎫q A m A ⎝ ⎛⎭⎪⎫q C m C ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23，故C 正确．9．如图所示，两个分别用长l ＝5 cm 的绝缘细线悬挂于同一点的相同金属小球(可视为点电荷)带有等量同种电荷．由于静电力的作用，平衡时它们之间的距离为r ＝6 cm ．已测得每个金属小球的质量m ＝1.2×10－3kg ，试求它们所带的电荷量q ．(已知g 取10 m/s 2，k ＝9.0×109N·m 2/C 2)【答案】6×10－8C【解析】带电金属小球在重力、静电力和线的拉力作用下处于平衡状态，其中一个金属小球的受力示意图如图所示．由图可知F ＝mg tan θ tan θ＝352－32＝34 又因为F ＝k q 2r2＝mg tan θ解得q ＝rmg tan θk＝6×10－8C ． B 组·能力提升10．如图所示，光滑绝缘水平面上固定金属小球A ，用原长为L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x 1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x 2，则有( )A ．x 2＝12x 1B ．x 2＝14x 1C ．x 2＞14x 1D ．x 2＜14x 1【答案】C【解析】库仑力等于弹力，两球电荷量各减半时，若不考虑两球距离的变化对库仑力的影响，库仑力减为原来的14，则x 2＝14x 1，但实际是距离减小后库仑力又会增大，故正确答案是x 2＞14x 1，C 正确．11．如图所示，两个带同种电荷的小球质量分别为m 1和m 2，带电荷量分别为q 1和q 2，用两段绝缘细线悬挂在天花板上的O 点，平衡时两球间的连线水平，两段绝缘细线与竖直线的夹角分别为α和β，α<β，则下列说法正确的是( )A ．若q 1>q 2，则m 1>m 2B ．若q 1>q 2，则m 1<m 2C ．一定有m 1<m 2D ．一定有m 1>m 2【答案】D【解析】以m 1为研究对象进行受力分析，结合库仑定律，由平衡条件得k q 1q 2r 2＝m 1g tan α；再以m 2为研究对象，同理得kq 1q 2r 2＝m 2g tan β，因α<β，则m 1>m 2． 12．如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A 、B 、C 三个带电小球，它们的质量均为m 、间距均为r ，A 、B 带正电，电荷量均为q ．现对C 施一水平力F 的同时放开三个小球，欲使三小球在运动过程中保持间距r 不变，求：(1)C 球的电性和电荷量； (2)水平力F 的大小．【答案】(1)负电 2q (2)33k q 2r2【解析】(1)A 球受到B 球的库仑力F 1和C 球的库仑力F 2作用后，产生水平方向的加速度，故F 2必为引力，C 球带负电．如图所示，根据库仑定律得F 1＝k q 2r 2，F 2＝k qq Cr2，F 1与F 2的合力方向水平向右，求得F 2＝2F 1，故q C ＝2q ．(2)对A 球a ＝3F 1m ＝3kq 2mr2对系统整体F ＝3ma故F ＝33k q 2r2．。

习题课二电场强度的计算和静电场的综合问题课后·训练提升合格考过关检验一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)1.点电荷A和B分别带正电和负电,电荷量分别为4Q和Q,如图所示,在AB 连线上,电场强度为零的地方在( )A.B左侧B.A右侧C.A和B之间D.A的右侧及B的左侧,负点电荷电场的电场线从无穷远出发到负点电荷终止。

在B的左侧,A产生的电场强度向左,B产生的电场强度向右,电场强度方向相反,由于A的电荷量大于B可知,在同一点A和B 的电荷量,且离A较远,由点电荷电场强度公式E=k Qr2产生的电场强度大小可能相等,所以合电场强度可能为零,选项A正确。

A 的右侧,A产生的电场强度向右,B产生的电场强度向左,电场强度方向相反,而且由题知A的电荷量大于B的电荷量,且离A较近,故在同一点A产生的电场强度大小一定大于B产生的电场强度大小,所以合电场强度不可能为零,选项B错误。

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,选项C错误。

由以上分析可知,选项D错误。

2.如图所示,以O为圆心,r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d,空间有沿着x轴正方向的匀强电场E,同时在c点固定一个负点电荷Q,以下说法正确的是( )A.负点电荷Q产生的电场强度一定比合电场强度小B.b点的电场强度与d点的相同C.a点的电场强度方向可以与O点相同D.a点的电场强度一定大于O点的电场强度Q产生的电场强度与外加的匀强电场电场强度大小不知,因此负点电荷Q产生的电场强度与合电场强度大小关系无法确定,选项A错误。

依据负点电荷的电场强度指向负点电荷,再结合矢量的合成法则,则b点的电场强度与d点的不相同,选项B错误。

外加匀强电场在a点的电场强度与O点相同,负点电荷在这两点的电场强度大小不同,根据矢量的合成法则,则a点的电场强度方向可以与O点相同,也可以不相同,选项C正确。

由以上分析可知,a点的电场强度可以大于O点的电场强度,也可以小于O点的电场强度,选项D错误。

第3节 电场 电场强度A 组·基础达标1．下列哪个是电场强度的单位( ) A ．库 B ．安 C ．牛/库 D ．伏【答案】C【解析】根据电场强度的定义式E ＝Fq可知，电场强度的单位为牛/库，故选C ． 2．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q 放进去，则这一点的电场强度为零D ．根据公式E ＝F q可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比 【答案】A【解析】根据公式E ＝F q可知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，A 正确；电场强度的方向总是跟正电荷所受的电场力方向一致，B 错误；电场中某点的电场强度由电场本身决定，与是否放入试探电荷无关，与试探电荷所受的电场力及试探电荷的电量无关，C 、D 错误．3．在电场中的某点放入电荷量为－q 的试探电荷时，测得该点的电场强度为E ；若在该点放入电荷量为＋2q 的试探电荷，此时测得该点的电场强度为( )A ．大小为E ，方向和E 相同B ．大小为2E ，方向和E 相同C ．大小为E ，方向和E 相反D ．大小为2E ，方向和E 相反 【答案】A【解析】电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，是试探电荷所受的电场力F 与试探电荷所带的电荷量q 的比值，由电场本身决定，与试探电荷的有无、电性、电量的大小无关．故在该点放入电荷量为－q 的试探电荷时电场强度为E ，放电荷量为＋2q 的试探电荷时电场强度大小仍为E ，方向和E 相同．故A 正确．4．如图所示，A 、B 是同一条电场线上的两点，这两点电场强度的关系是( )A ．E A >EB ，方向相同 B ．E A >E B ，方向不同C ．E A <E B ，方向相同D ．E A <E B ，方向不同【答案】B【解析】由图可知，A 点电场线比B 点电场线密集，根据电场线的疏密程度比较场强大小可知，E A ＞E B ，电场线的切线方向表示场强方向，则A 、B 点场强方向不同，故B 正确，A 、C 、D 错误．5．(多选)如图所示，实线表示匀强电场中的电场线，一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示，a 、b 是轨迹上的两点，关于粒子的运动情况，下列说法中可能的是( )A ．该粒子带负电荷，运动方向为由a 至bB ．该粒子带正电荷，运动方向为由a 至bC ．该粒子带正电荷，运动方向为由b 至aD ．该粒子带负电荷，运动方向为由b 至a 【答案】AD【解析】曲线中合外力的方向指向轨迹的内侧，所以粒子所受电场力水平向左，电荷为负电荷，运动方向可从a 到b ，也可以从b 到a ．故选AD ．6．在等边三角形ABC 的顶点B 和C 处各放一个电荷量相等的点电荷时，测得A 处的场强大小为E ，方向与BC 边平行且由B 指向C ，如图所示．若拿走C 处的点电荷，则下列关于A 处电场强度的说法正确的是( )A ．大小仍为E ，方向由A 指向B B ．大小仍为E ，方向由B 指向AC ．大小变为E2，方向不变D ．不能得出结论【答案】B【解析】设B 、C 两处点电荷在A 处产生的场强大小均为E ′，由平行四边形定则可知E ′＝E ，拿走C 处的点电荷后，A 处电场强度大小仍为E ，方向由B 指向A ，故B 正确．7．如图所示，A 、B 是同一条电场线上的两点，这两点电场强度的关系是( )A ．E A >EB ，方向相同 B ．E A >E B ，方向不同C ．E A <E B ，方向相同D ．E A <E B ，方向不同【答案】C【解析】电场线的疏密程度表示电场的强弱，故E A ＜E B ；电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，故A 、B 的电场方向均是向右．故C 正确．8．如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上．a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k ．若三个小球均处于静止状态，则匀强电场的电场强度大小为( )A ．3kq3l2 B ．3kql 2C ．3kq l2D ．23kq l2【答案】B【解析】设小球c 带电荷量为Q ，由库仑定律可知小球a 对小球c 的库仑引力为F ＝k qQl2，小球b 对小球c 的库仑引力为F ＝k qQ l2，两个力的合力为2F cos 30°．设水平匀强电场的电场强度的大小为E ，对小球c ，由平衡条件可得qE ＝2F cos 30°，解得E ＝3kql 2，故B 正确．9．如图所示，空间中A 、B 、C 三点的连线恰构成一直角三角形，且∠C ＝30°，AB ＝L ，在B 、C 两点分别放置一点电荷，它们的电荷量分别是＋Q 与－Q (静电力常量为k )．求斜边AC 的中点D 处的电场强度．【答案】3kQL2 方向水平向右【解析】连接BD ，三角形ABD 为等边三角形，可得BD ＝CD ＝AB ＝L ．点电荷＋Q 和－Q 在D 处产生的场强大小均为E 1＝k Q L2，方向如图所示，二者之间夹角大小为60°．据电场的叠加原理可知，D 处的电场强度为这两个场强的矢量和，可解得E ＝2E 1cos 30°＝2×kQ L 2×32＝3kQL2，方向水平向右．B 组·能力提升10．如图所示，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 点处的电场强度为零，则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( ) A ．k 3q R2B ．k 10q 9R 2C ．kQ ＋qR 2D ．k 9Q ＋q 9R2【答案】B【解析】由于在a 点放置一点电荷q 后，b 点电场强度为零，说明点电荷q 在b 点产生的电场强度与圆盘上Q 在b 点产生的电场强度大小相等，即E Q ＝E q ＝k qR2．根据对称性可知Q 在d 点产生的电场强度大小E Q ′＝k q R 2，则E d ＝E Q ′＋E q ′＝k q R 2＋kq 3R2＝k 10q 9R2，故B 正确．11．一边长为r 的正三角形的三个顶点，固定有3个点电荷，电荷量分别为＋q 、＋q 和－2q ，如图，静电力常量为k ，则三角形中心处O 点的电场强度大小和方向( )A ．12kqr2，指向电荷量为－2q 的点电荷B ．9kqr2，指向电荷量为－2q 的点电荷C ．12kqr2，背离电荷量为－2q 的点电荷D ．9kqr2，背离电荷量为－2q 的点电荷【答案】B【解析】O 点是三角形的中心，到三个电荷的距离为l＝r2sin 60°＝33r ，两个＋q 电荷在O 处产生的场强大小均E 1＝E 2＝k ql2；根据对称性和几何知识得，两个＋q 在O 处产生的合场强为E 12＝E 1＝k ql2．再与－2q 在O 处产生的场强合成，得到O 点的合场强为E ＝E 12＋E 3＝k q l2＋k 2q l2＝k 3q l2＝9kqr2，方向指向电荷量为－2q 的点电荷，故选B ．12．悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m 、带电荷量为－q 的小球，若在空间加一匀强电场，则小球静止时细线与竖直方向夹角为θ，如图所示．(1)求所加匀强电场的电场强度的最小值．(2)若在某时刻突然撤去电场，当小球运动到最低点时，求小球对细线的拉力的大小． 【答案】(1)mg sin θq方向为与水平方向夹角为θ，斜向左下方 (2)mg (3－2cos θ)【解析】(1)当静电力的方向与细线垂直时，电场强度最小． 由mg sin θ＝qE 解得E ＝mg sin θq小球带负电，所受静电力方向与电场强度方向相反，故电场强度方向为与水平方向夹角为θ，斜向左下方．(2)设线长为l ，小球运动到最低点的速度为v ，细线对小球的拉力为F ，则有 mgl (1－cos θ)＝12mv 2，F －mg ＝m v 2l联立解得F ＝mg (3－2cos θ)根据牛顿第三定律，小球对细线的拉力F ′＝F ＝mg (3－2cos θ)．。

电场电场强度(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.下列关于电场强度的说法中正确的是()A.公式E=只适用于真空中点电荷产生的电场B.由公式E=可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比C.在公式F=k中,k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的电场强度大小;而k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处电场强度的大小D.由公式E=k可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),电场强度E无穷大【解析】选C。

电场强度的定义式E=适用于任何电场,故A错误;电场中某点的电场强度由电场本身决定,而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的静电力无关(试探电荷所受静电力与其所带电荷量的比值仅反映该点电场强度的大小,不能决定电场强度的大小),故B 错误;点电荷间的相互作用力是通过电场产生的,故C正确;公式E=是点电荷产生的电场中某点电场强度的计算式,当r→0时,所谓“点电荷”已不存在,该公式已不适用,故D错误。

2.(2020·某某高二检测)一个检验电荷在电场中某点受到的静电力为F,这点的电场强度为E,图中能正确反映q、E、F三者关系的是()【解题指南】(1)电场强度的大小与检验电荷受到的电场力、电荷量无关。

(2)检验电荷所受电场力与电场强度和电荷量乘积成正比。

【解析】选D。

电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的检验电荷及其所受静电力无关,A、B错误;检验电荷在该点受到的静电力F=Eq,F与q成正比,C错误,D正确。

【加固训练】在同一电场中的A、B、C三点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量和它所受静电力的函数图像如图所示,则此三点的电场强度大小E A、E B、E C的关系是()A.E A>E B>E CB.E B>E A>E CC.E C>E A>E BD.E A>E C>E B【解析】选C。