9.3电场、电场强度 随堂检测—高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

9.3电场、电场强度—2021-2022学年高二物理人教版（2019）必
修第三册随堂检测
一、选择题
1.如图所示，在带电荷量为q -的点电荷形成的电场中，放着一块带有一定电荷量、电荷均匀分布的绝缘矩形薄板，MN 为其对称轴，O 点为几何中心。

点电荷与点a O b 、、之间的距
离分别为23d d d 、
、。

已知图中a 点的电场强度为零，静电力常量为k ，则带电薄板在图中b 点产生的电场强度的大小和方向分别为( )
A.
2
kq
d ，水平向右 B.
2
kq
d ，水平向左 C.
22
9kq kq d d +，水平向右 D.
2
9kq
d ，水平向右 2.如图所示，在正方形的四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心O 点处场强最大的是( )
A. B. C. D.
3.已知A 为电场中一固定点，在A 点放一电荷量为q 的试探电荷，受到的电场力为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2E
C.若将A 点电荷量为q 的试探电荷移去，A 点的场强变为零
D.A 点场强的大小方向与试探电荷的大小、正负均无关
4.如图所示，A B 、是以O 点为圆心的一条直径的两个端点，将电荷量为Q +的点电荷放置于O 点时，B 点的电场强度大小为E 。

若再将电荷量为2Q -的点电荷放置于A 点，则B 点的电场强度( )
A.大小为E ，方向沿OB 方向
B.大小为E ，方向沿BO 方向
C.大小为
2
E
，方向沿BO 方向 D.大小为
2
E
，方向沿OB 方向 5.如图所示，AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O 。

将电荷量分别为q +和q -的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB 对称且距离等于圆的半径。

要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个电荷量为Q 的点电荷，则该点电荷( )
A.可放在A 点，2Q q =
B.可放在B 点，2Q q =-
C.可放在C 点，Q q =-
D.可放在D 点，Q q =-
6.如图所示的真空空间中，仅在正方体的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中
a b 、两点电场强度相同的是( )
A. B. C. D.
7.下列图中画了四个电场的电场线，其中图A 和图C 中小圆圈表示一个点电荷，图A 中虚线是一个圆，图B 中几条直线间距相等且互相平行，则在图A 、B 、C 、D 中M N 、两处电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受静电力作用，质点加速度逐渐增大的是( )
A. B. C. D.
9.有一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是下图中的( )
A. B. C. D.
10.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
二、非选择题
11.如图所示，A为带正电Q的金属板，在金属板右侧用绝缘细线悬挂一质量为m、电荷量为＋q的小球，小球受到水平向右的静电力作用而使细线与竖直方向成θ角，且此时小球在金属板的垂直平分线上距板r处，试求小球所在处的电场强度。

(重力加速度为g)
12．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。

答案以及解析
1.答案：A
解析：薄板在a 点的场强与点电荷在a 点的场强等大反向，故薄板在a 点的场强大小为2a kq E d =
，水平向左，由对称性可知，薄板在b 点的场强大小2b a kq
E E d
==，方向水平向右，选项A 正确。

2.答案：B
解析：根据点电荷电场强度公式2
Q
E k
r =，结合矢量合成法则求解。

设正方形顶点到中心O
点的距离为r ，则A 选项中电场强度A 0E =，B 选项中电场强度B 2
Q
E r =，C 选项中电
场强度C 2Q E k r =，D 选项中电场强度D
2
Q
E r ，所以B 正确。

3.答案：D
解析：A 点的场强大小和方向是由电场决定的，与放入的试探电荷无关，选项D 正确。

4.答案：D
解析：将电荷量为Q +的点电荷放置于O 点时，B 点的电场强度大小为E ，根据点电荷的场强公式有2kQ
E r
=
，方向沿OB 方向，再将电荷量为2Q -的点电荷放置于A 点，其在B 点产生的场强大小为122(2)2
kQ E
E r =
=，方向沿BO 方向，则B 点的合场强为两场强的矢量和，大小为12
B E
E E E =-=，方向沿OB 方向。

故选D 。

5.答案：C
解析：根据电场叠加原理和点电荷的场强公式得，电荷量为q +的点电荷在圆心O 处的场强与电荷量为q -的点电荷在圆心O 处的场强的合场强方向由O 点指向D 点，大小为12
q
E k
r =（其中r 为圆的半径）；要使圆心O 处的电场强度为零，只要所放点电荷在圆心O 处产生的场强方向由O 指向C ，且大小也为2q
k r
即可，所以点电荷可放在C 点且Q q =-或放在D 点且Q q =，C 正确。

6.答案：C
解析：由正、负点电荷的电场强度特点及电场强度的矢量叠加原理可知，选项C 正确。

7.答案：B
解析：电场强度为矢量，M N 、两处电场强度相同，则电场强度方向、大小都要相同。

图A
中，M N 、两点的电场强度大小相同，方向不同；图B 中是匀强电场，M N 、两点的电场
强度大小、方向都相同；图C 中，M N 、两点的电场强度方向相同，大小不同；图D 中，
M N 、两点的电场强度大小、方向都不相同。

故B 正确。

8.答案：B
解析：电场线疏密表示电场强度的大小。

A 选项中电场强度逐渐减小；B 选项中电场强度增大；C 选项中电场强度不变；D 选项中电场强度先增大后减小，再由F qE
a m m
==知，a E ∝。

故本题选B 。

9.答案：B
解析：把正电荷放在空心金属球球心处，由于静电感应，在球壳的内壁感应出负电荷，在球壳的外壁感应出正电荷，所以在金属球壳的内、外壁之间，由于正电荷的电场和感应电荷的电场的共同作用，其电场强度为零，所以在金属球壳的内、外壁之间没有电场线，在球壳外部电场线的方向是向外的，选项B 正确，A 、C 、D 错误。

10.答案：C
解析：从电场线的分布情况可知，b 处的电场线比c 处的密，所以c 点的电场强度小于b 点的电场强度，故A 错误；正电荷所受电场力沿电场线切线方向，若将一试探电荷q +由a 点静止释放，电荷将离开电场线，不可能沿电场线运动到b 点，故B 错误；由电场线的分布可知，b 点的电场线比d 点的电场线密，则b 点的电场强度大于d 点的电场强度，故C 正确；a 点与b 点位于同一条曲线上，切线的方向不同，所以a 点和b 点的电场强度的方向不相同，故D 错误。

11.[解析]
分析小球的受力情况，如图所示，由平衡条件可得小球受到A 板的库仑力F ＝
mg tan θ
小球所在处的电场强度
E ＝
F q ＝mg tan θq
因为小球带正电，所以电场强度的方向为水平向右。

[答案]
mg tan θ
q
，方向水平向右 12.[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 与－Q
在D 处产生的场强大小均为E 1＝k Q L
2，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
＝
3kQ
L
2，方向水平向右。

[答案]
3kQ
L
2，方向水平向右。