2025年《沪科版2020上海高二物理必修第三册》9.3 电场力 电场强度 第2课时 电场强度 （作业）（解析版）

第页新版沪科版2020上海高二物理必修第三册《9.3电场力电场强度》《第2课时电场强度》针对训练针对考点基础练考点一电场强度1．（2021浙江诸暨高级中学高一月考）下列说法正确的是（）A．电场是为了研究问题的方便而设想的一种物质，实际上不存在B．电荷所受的静电力越大，该点的电场强度一定越大C．以点电荷为球心，r为半径的球面上各点的场强都相同D．在电场中某点放入试探电荷q，受静电力F，该点的场强为E＝eq\f(F,q)，取走q后，该点的场强不变【答案】D【解析】电场是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的媒介，是不同于实物的另一种物质存在的方式，故A错误；电场中的场强取决于电场本身，电场强度只由场源电荷电荷量和位置决定，与电荷受到的静电力的大小无关，故B错误；以点电荷为球心的球面各点的电场强度大小相等，方向不同，故电场强度不同，故C错误；电场强度是由产生电场的源电荷决定的，将电场中某点的试探电荷取走后，不会影响该点的电场强度，故D正确。2．（2021·江苏省泰州中学高一期中）电场中有一点P，下列说法正确的是（）A．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的静电力越大B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零C．若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点的场强减半D．P点的场强方向就是试探电荷在该点所受静电力的方向【答案】A【解析】据F＝Eq知，P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的静电力越大，A正确；电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以在P点的试探电荷的电荷量减半或无试探电荷，P点的场强不变，B、C错误；据场强方向的规定，正电荷所受静电力的方向与场强方向相同，所以P点的场强方向为正电荷在该点所受静电力的方向，故D错误。3．一个带电荷量为q的试探电荷在电场中某点受到的静电力为F，这一点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是（）【答案】D【解析】电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的试探电荷及其所受静电力无关，A、B错误；试探电荷在该点受到的静电力F＝Eq，F正比于q，C错误，D正确。考点二点电荷的电场电场强度的叠加4．在真空中有一点电荷形成的电场，离该点电荷距离为r0的一点，引入一电荷量为q的试探电荷，所受静电力为F，则离该点电荷为r处的电场强度大小为（）A．eq\f(F,q)B．eq\f(Fr\o\al(02),qr2)C．eq\f(Fr0,qr)D．eq\f(F,q)eq\r(\f(r0,r))【答案】B【解析】根据点电荷电场强度公式E＝eq\f(kQ,r2)可得：真空中同一点电荷产生的电场强度大小与距离r的平方成反比，则eq\f(E,E0)＝eq\f(r\o\al(02),r2)，又E0＝eq\f(F,q)，所以E＝eq\f(Fr\o\al(02),qr2)，故选B。5．（2021·山西大学附属中学高二上月考）如图1所示，图甲中A、B是一条电场线，图乙是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受的静电力大小的关系图像，由此可判断（）图1A．电场方向一定由A指向BB．若场源电荷为正电荷，位置在A侧C．若场源电荷为负电荷，位置在B侧D．若场源电荷为正电荷，位置在B侧【答案】B【解析】由电场强度的定义式E＝eq\f(F,q)得知，F－q图像的斜率表示电场强度，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，若该电场是由点电荷产生的，说明a距离场源电荷较近，即场源电荷位置在A侧，由于试探电荷的电性未知，电场线的方向不能确定，故场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，故A、C、D错误，B正确。6.（2021·上海金华高一期中）如图2所示，A、B、C三点的连线构成一个等腰直角三角形，∠A是直角．在B点放置一个电荷量为＋Q的点电荷，测得A点的电场强度大小为E.若保留B点的电荷，再在C点放置一个电荷量为－Q的点电荷，则A点的电场强度大小等于（）图2A．0B．EC．eq\r(2)ED．2E【答案】C【解析】电荷量为＋Q的点电荷在A点产生的场强大小为E，沿BA方向，电荷量为－Q的点电荷在A点产生的场强大小也为E，沿AC方向，根据场强的叠加可知E合＝eq\r(E2＋E2)＝eq\r(2)E，故C正确。7．（2021·山东济南市高一期中）如图3所示，Q是真空中固定的点电荷，a、b、c是以Q所在位置为圆心，半径分别为r或2r球面上的三点，电荷量为－q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q，则（）图3A．Q带负电B．b、c两点电场强度相同C．a、b两点的电场强度大小之比为4∶1D．将a处试探电荷电荷量变为＋2q，该处电场强度变为原来两倍【答案】C【解析】电荷量为－q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q，电场强度方向背离Q，则Q带正电，A错误；根据公式E＝keq\f(Q,r2)知，b、c两点电场强度大小相同，但方向不同，B错误；根据公式E＝keq\f(Q,r2)，可知，eq\f(Ea,Eb)＝eq\f(r\o\al(b2),r\o\al(a2))＝eq\f(4,1)，C正确；场强由电场本身决定，与试探电荷无关，所以a处的试探电荷电荷量变为＋2q，该处场强不变，D错误。8．如图4所示，真空中a、b、c、d四点共线且等距．先在a点固定一点电荷＋Q，测得b点场强大小为E.若再将另一等量异种点电荷－Q放在d点，则（）图4A．b点场强大小为eq\f(3,4)E B．c点场强大小为eq\f(5,4)EC．b点场强方向向左 D．c点场强方向向左【答案】B【解析】设ab＝bc＝cd＝L，＋Q在b点产生的场强大小为E，方向水平向右，由点电荷的场强公式得：E＝keq\f(Q,L2)，－Q在b点产生的场强大小为E1＝keq\f(Q,2L2)＝eq\f(1,4)E，方向水平向右，所以b点的场强大小为Eb＝E＋eq\f(1,4)E＝eq\f(5,4)E，方向水平向右，故A、C错误；根据对称性可知，c点与b点的场强大小相等，为eq\f(5,4)E，方向水平向右，故B正确，D错误。能力综合练9．在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电Q2，且Q1＝2Q2，用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的电场强度的大小，则在x轴上（）A．E1＝E2的点只有一处，该点合电场强度为零B．E1＝E2的点共有两处，一处合电场强度为零，另一处合电场强度大小为2E2C．E1＝E2的点共有三处，其中两处合电场强度为零，另一处合电场强度大小为2E2D．E1＝E2的点共有三处，其中一处合电场强度为零，另两处合电场强度大小为2E2【答案】B【解析】点电荷产生的电场强度的大小E＝eq\f(kQ,r2)，则正点电荷产生的电场强度大小E1＝eq\f(kQ1,r\o\al(12))，负点电荷产生的电场强度大小E2＝eq\f(kQ2,r\o\al(22))＝keq\f(Q1,2r\o\al(22))。要使E1＝E2，则有r1＝eq\r(2)r2，且该点位于过两个点电荷的直线上，而满足此关系的点有两处：一处是两点电荷的连线间，另一处是负电荷外侧。由于两电荷是异种电荷，所以在两者连线间一处，合电场强度大小为2E1或2E2，而在负电荷外侧的一处，合电场强度为零，故B正确，A、C、D错误。10．（2021·安徽省宣城市第二中学高二期末）如图5，真空中有三个电荷量相等的点电荷A、B、C，它们固定在等边三角形的三个顶点上，A、B带正电，C带负电，三角形的中心O处的电场强度大小为E.当把点电荷C移至AB连线的中点D时，中心O处的电场强度大小为（）图5A．eq\f(E,3)B．eq\f(E,2)C．eq\f(2E,3)D．eq\f(3E,2)【答案】D【解析】设等边三角形的边长为L，由题意可知E＝2keq\f(q,\f(2,3)Lsin60°2)＝2keq\f(3q,L2)＝eq\f(6kq,L2)，当把点电荷C移至AB连线的中点D时，中心O处的电场强度E′＝keq\f(q,\f(1,3)Lsin60°2)－keq\f(q,\f(2,3)Lsin60°2)＝eq\f(12kq,L2)－eq\f(3kq,L2)＝eq\f(9kq,L2)＝eq\f(3,2)E，故选D。11．如图6所示，直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示．M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（）图6A．eq\f(3kQ,4a2)，沿y轴正方向 B．eq\f(3kQ,4a2)，沿y轴负方向C．eq\f(5kQ,4a2)，沿y轴正方向 D．eq\f(5kQ,4a2)，沿y轴负方向【答案】B【解析】正点电荷在O点时，G点场强为零，即两负点电荷在G点的合场强大小为E1＝eq\f(kQ,a2)，方向沿y轴正方向．由对称性知，两负点电荷在H点处的合场强大小为E2＝E1＝eq\f(kQ,a2)，方向沿y轴负方向。当把正点电荷放在G点时，正点电荷在H处产生的场强大小为E3＝eq\f(kQ,4a2)，方向沿y轴正方向。所以H点处场强的大小E＝E2－E3＝eq\f(3kQ,4a2)，方向沿y轴负方向，选项B正确。12．（2021·吴江汾湖高级中学高一月考）如图7，真空中xOy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。若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2。求：图7（1）两点电荷间的库仑力大小；（2）C点的电场强度的大小和方向。【答案】（1）9.0×10－3N（2）7.8×103N/C方向沿y轴正方向【解析】（1）根据库仑定律，A、B两点处的点电荷间的库仑力大小为F＝keq\f(q2,L2)代入数据得F＝9.0×10－3N（2）A、B两点处的点电荷在C点产生的场强大小相等，均为E1＝keq\f(q,L2)A、B两点处的点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E＝2E1cos30°代入数据得E＝eq\f(9\r(3),2)×103N/C≈7.8×103N/C方向沿y轴正方向。13．（2021·苏州大学附属中学高一期中）如图8所示，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A点和C点放有电荷量都为q的正电荷，在B点放了某个未知电荷q′后，D点的电场强度恰好等于0，则放在B点的电荷电性和电荷量分别是（）图8A．正，2q B．负，2qC．正，2eq\r(2)q D．负，2eq\r(2)q【答案】D【解