【精准解析】人教版物理选修3-1习题：第1章+3+电场强度
人教版高二物理选修3—1第1章第3节电场强度
对其中电荷 有力的作用
电势能
例题分析
解:(1)设Q1和Q2在A点的电场强
度分别为E1、E2，方向如图。
据平行四边形定则，E合在E1和
E2夹角的平分线上，且与Q1与Q2
连线平行。
Q1
合场强大小为:E合= E1= E2
=
kQ r2
代入数据得E=2.7×104v/m
E1
A E合
E2
Q2
例题分析
E1
解:(2) A点处q所受的电场力: A E合
上，各处的电场强度都相同
答案：A、C、D
问题4 如何求合电场场强？
结论：
可以用矢量运算的平行四边形定则 求合电场场强。
四.电场的叠加
电场叠加原理：合电场E合是E1、E2为邻 边的平行四边形的对角线。
四.电场的叠加
E1 E
E2
+Q
-Q
E
E2
E1
+Q E2
E1 +Q
电荷
电场强度
强 弱
电场
能性 的质
电量比较小、体积F比较小q
+q
+Q
问题2 怎样描述电场的强弱呢？
同一点电荷距场源电荷不同位置
的受力情况 不同.
能否用电场力的
大小表示电场的F3 Nhomakorabea强弱？+q
+q
+Q
+q
不同.同试探点电荷放在同A 一位置的F但受它力们情之况 不
+Q
间有什么
规律呢？
F1=
k Qq1 r2
F2=
k Qq2 r2
F3=
k Qq3 r2
D. EA < EB ，FA > FB
物理选修3-1第一章第三节电场强度
荷 q1、q2 之间的相互作用可表示为：
第一章 静电场
可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表 示为：
F12＝kqr21·q2 或 F21＝kqr22·q1，即：F12＝E1·q2 或 F21 ＝E2·q1.
式中 E1 就是点电荷 q1 在点电荷 q2 处的电场强度， E2 就是点电荷 q2 在点电荷 q1 处的电场强度，D 正确．
1．试探电荷和场源电荷
试探电源：用来检验电场是否存在及其强弱分布情 况的电荷，也叫检验电荷．
场源电荷：激发被检验电场的电荷，也叫源电荷．
三．试探电荷的特点：
试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小，对场源电荷的 电荷分布及其产生的电场没有明显的影响．
2．电场强度
一． 定义：放入电场中某一点的检验电荷 受到的静电力跟它的电荷量的比值， 叫做该点的电场强度．
结论
× × √ √
反思提升：电场强度和静电力是两个不同的概念，它们的决定因素， 大小的关系，以及方向的判定等均有各自的规律．要注意它们的区 别．
答案：200 N/C 8.0×10－5N 200N/C
变式训练1－1 如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置 一个q1＝－2.0×10－8C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－ 6N，方向如图，则B处场强是多少？如果换用一个q2＝4.0×10－7C的电荷 放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？
2
以负电荷受力方向的反方向即为该点的场强方向．
1．点电荷的电场 (1)推导：设一个点电荷的电荷量为 Q，与之相距 r 的试探电荷的电量为 q，根据库仑定律，试探电荷所受的 电场力为 F＝kQr2q.又由电场强度的定义 E＝Fq，所以该点 的电场强度大小为 E＝krQ2. (2)公式：E＝kQr2(r 为空间某点与点电荷的距离)．
高中物理人教版选修3-1第一章静电场3.电场强度含答案解析
高中物理人教版选修3-1第一章静电场3.电场强度学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一负试探电荷的电荷量为10－10C，放在电场中的P点时所受电场力大小为10－6N，方向向东，则P点的场强为（）A．104N/C，方向向西B．104N/C，方向向东C．10－4N/C，方向向西D．10－4N/C，方向向东2．下列说法中正确的是（）A．根据E= F/q可知，电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B．电场中某点的场强E= F/q，与检验电荷的受力大小及带电量无关C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的3．如图表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷时，测得试探电荷所受电场力与电荷量间的函数关系，则下列说法中正确的是A．该电场是匀强电场B．这四点场强的大小关系是E d>E a>E b>E cC．这四点场强的大小关系是E a>E b>E c>E dD．无法比较这四点场强的大小关系4．如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的负电荷q（点电荷），不计重力，下列说法中正确的是（）A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零5．下列各电场中，A、B两点电势相同的是（）A．B．C．D．6．如图所示，一个绝缘圆环，当它的14均匀带电且电荷量为+q时，圆心O处的电场强度大小为E，现使半圆ABC均匀带电+2q，而另一半圆ADC均匀带电–2q，则圆心O 处电场强度的大小和方向为A．2，方向由O指向DB．4E，方向由O指向DC．2E，方向由O指向BD．07．（多选）为了测量电荷+Q在A点激发的电场强度，放入试探电荷q，测出q的受力F A，则A．试探电荷q只能带正电B．如果q的电荷量较大，足以影响到Q的分布状况，则q不能作为试探电荷C．如果在A点换上试探电荷q′，测得受力为F A′，会有qFA''=qFA的结论成立D．将试探电荷q移到离Q更远的一点B ，会有qFB=qFA的结论成立8．在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，另一个带负电Q2，且Q1=2Q2，用E1和E 2分别表示两个点电荷所产生的场强大小，则在x轴上A．E1=E2之点只有一个，该处的合场强为零B．E1=E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2C．E1=E2之点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E2D．E1=E2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E29．真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m 和0.7 m．在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B 两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电量q的关系分别如图中直线a、b所示．下列说法正确的是A．点电荷Q是正电荷B．点电荷Q的位置坐标为0.30 mC．B点的电场强度的大小为0.25 N/CD．A点的电场强度的方向沿x轴负方向10．图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图不能作出判断的是A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大D．带电粒子在a、b两点的加速度方向11．两带电量分别为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A．A B．B C．C D．D12．如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的负电荷q（点电荷），不计重力，下列说法中正确的是（）A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零13．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，它与其他物质一样，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而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D．场强的定义式，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荷量二、多选题14．如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a，b两点电场强度和电势均相同的是（）A．B．C．D．15．下列说法正确的是A．电场强度反映了电场力的性质，因此电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比B．电场中某点的电场强度，由电场本身的性质决定，与试探电荷在该点所受的静电力及带电荷量无关C．规定电场中某点的电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力的方向相同D．公式FEq=和2kQEr=对于任何静电场都是适用的16．如图所示，是电场中某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点。
2019版物理人教版选修3-1训练：1.3 电场强度 Word版含解析.pdf
3 电场强度课时过关·能力提升基础巩固1某电场中有一点P ,下列说法正确的是( )A.若放在P 点的电荷的电荷量减半,则P 点的电场强度减半B.若P 点没有检验电荷,则P 点电场强度为零C.若P 点电场强度越大,则同一电荷在P 点受到的静电力越大D.P 点电场强度方向为放在该点的电荷的受力方向E 与F 、q 无关,不管电场中某点是否有检验电荷或检验电荷的电荷量有多大,对电场本身都无影响,所以A 、B 均不对;静电力F 与E 、q 成正比,当q 一定时,E 越大,F 越大,所以C 对;电场强度方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同,与负电荷所受静电力的方向相反,所以D 不对。
2关于电场线的说法中,正确的是( )A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只受静电力作用则一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受静电力越大D.静电场的电场线有可能是闭合的,负电荷的受力方向沿着电场线切线的反方向,并且电场线不一定和电荷的运动轨迹重合,所以A 、B 错;电场线的疏密程度表示电场强度大小,同一电荷所受静电力与电场强度成正比,所以C 对;静电场的电场线从正电荷或无穷远出发,到无穷远或负电荷结束,且不闭合,所以D 错。
3下列关于电场强度的说法正确的是( )A .公式E =Fq 只适用于真空中点电荷产生的电场B .由公式E =F q 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=kQ 1Q 2r 2中,k Q 2r 2是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的电场强度大小;而k Q 1r 2是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处电场强度的大小D .由公式E →0),电场强度E 可达无穷大=kQ r 2可知,在离点电荷非常近的地方(rE ,故A 错;电场中某点的电场强度由电场本身决定,=Fq 适用于任何电场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,但不能决定电场强度的大小),故B 错;点电荷间的相互作用力是通过电场产生的,故C 对;公式E =kQ r 2,当r →0时,所谓“点电荷”已不存在,该公式已不是点电荷产生的电场中某点电场强度的计算式适用,故D 错。
人教版物理选修3-1第一章第三节电场强度练习题(附答案)
电场强度练习一、选择题：1、下列关于点电荷的说法正确的是( )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 、由公式122q q F kr=可以知,r→0时,F→∞ D 、当两个带电体的大小远小于它们间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷2、下列说法中正确的是（ ）A 、在一个以点电荷Ｑ为中心，ｒ为半径的球面上，各处的电场强度都相同B 、2QE=kr对任何静电场都适用 C 、检验电荷+q 在电场中的受力方向一定和电场线的切线方向在一条直线上 D 、当初速度为零时，检验电荷在电场中的运动轨迹一定与电场线重合3、如图所示的直线为某一电场中的一根电场线，在这根电场线上有A 、B 两点，用A B E E 、分别来表示A 、B 两点的电场强度，则( ) A 、A 、B 两点的电场强度方向相同B 、因为电场线的方向从A 指向B ，所以A B E E >C 、由于A 、B 在一直线上一定有A B E E =D 、因为仅有一根电场线，所以A BE E 、的大小的关系无法确定4、如图（a ）中的AB 是一点电荷的电场线，图（b ） 是放在电场线上a 、b 处试探电荷与所受到的电场力间的函数图线，下列说法正确的是（ ） A 、场源电荷带正电，位于A 侧 B 、场源电荷带正电，位于B 侧 C 、场源电荷带负电，位于A 侧 D 、场源电荷带负电，位于B 侧5、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分别表示两个电荷所产生的电场强度大小，则在X轴上：（）A、E1=E2之点只有一处，该处合场强为0B、E1=E2之点共有两处，一处合场强为0，另一处合场强为2E2C、E1=E2之点共有三处，两处合场强为0，另一处合场强为2E2D、E1=E2之点共有三处，一处合场强为0，另两处合场强为2E26、两个带等量正电荷的点电荷，O为两电荷连线的中点，a点在中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法中正确的是（）A、电子从a向O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B、电子从a向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C、电子运动到O点时，加速度为零，速度最大D、电子通过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零7、在光滑的绝缘水平面上用一绝缘弹簧把两个带电小球连接起来，当两球带同种电荷时，弹簧伸长量为L，如果让两球的带电量均减半，则弹簧的伸长量为（）A、等于L/2B、大于L/2C、等于L/4D、大于L/48、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。
人教版高中物理选修3-1学案：第一章 第3节 电场强度含答案
第3节电场强度1.英国物理学家法拉第提出电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有力的作用。
2．电场强度是矢量，定义式为E＝Fq。
电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向。
3．电场线是为了形象描述电场而引入的假想线，是由法拉第首先提出的。
其疏密程度表示电场的强弱，其每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
4．匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，其电场线是间隔相等的平行直线。
一、电场电场强度1．电场在电荷的周围存在着由它产生的电场，它能够传递电荷间的相互作用，其中静止电荷产生的电场叫静电场。
(1)电场和磁场统称为电磁场，电磁场是一种客观存在的特殊物质，也有能量、动量。
(2)电荷之间的库仑力是通过电场发生的。
(3)电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。
2．试探电荷与场源电荷(1)试探电荷：如图所示，带电小球q是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷。
(2)场源电荷：被检验的电场是电荷Q所激发的，电荷Q称为场源电荷，或源电荷。
3．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。
(2)定义式：E＝Fq。
(3)单位：牛/库(N/C)，伏/米(V/m)。
1 N/C＝1 V/m。
(4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
(5)物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小无关。
二、点电荷的电场电场强度的叠加1．点电荷的电场如图所示，场源电荷Q与试探电荷q相距为r，则它们的库仑力F＝k Qqr2＝qkQr2，所以电荷q处的电场强度E＝Fq＝kQr2。
(1)公式：E＝kQr2。
(2)方向：若Q为正电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线背离Q；若Q为负电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线指向Q。
2．电场强度的叠加(1)电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
物理选修3-1人教版 1.3电场强度
④匀强电场
特点：
a、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故 匀强电场的电场线是平行等距的直线. b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与 电场线平行.
例1：如图，是静电场的一部分电场线的分布，
下列说法正确的是：（ ）B
A、这个电场只能是负电荷的电场
课堂训练
3、 关于电场强度，下列说法正确的是（B）
A． E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原
来的2倍
B．E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成
反比
C．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面
上，各点的场强均相同 D．电场中某点的场强方向就是该点所放电
荷受到的电场力的方向
课堂训练
4、在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和 B，相距20 cm，q1为4×10-8 C，q2为－8×10-8 C。则在AB连线上A点的外侧离A 点20 cm处的
B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA C、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aA>aB
（不计重力）
D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切
线方向
B
A
例2：如图为一条电场线，下列说法正确的是：
（ C） A、EA一定大于EB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故
EA=EB C、A点电场方向一定由A指向B
该处电场强度大小为 F ，方向 q
为向左 。
三、真空中点电荷的场强
由库仑定律和场强的定义式推导
12、.场大强小方向：正E点电k荷rQ电2 场方向背离电荷
负点电荷电场方向指向电荷
－
＋
EF q
物理人教选修3-1教材习题点拨第一章第三节电场强度Word版含解析
教材习题点拨教材问题详解1．E A E B ＝F q nF q ＝1n ，E A E C ＝F q F nq＝n 2．E ＝k e r 2＝9.0×109×1.60×10－19(5.3×10－11)2N/C ＝5.1×1011 N/C 方向沿半径向外。
F ＝eE ＝1.60×10－19×5.1×1011 N ＝8.2×10－8 N 方向沿半径指向质子。
3．重力场的强度等于单位质量的物体所受到的重力，即mg m＝g ，单位为牛/千克，方向指向地心。
由此可知，重力场的方向跟负电荷的电场相似。
4．这种说法是错误的。
例如，当带电粒子的初速度v 与匀强电场方向不在一条直线上时，带电粒子在电场力作用下做曲线运动，其轨迹就不是电场线。
5．（1）B 点电场最强，C 点电场最弱。
（2）A 、B 、C 三点电场强度的方向如图所示。
（3）负点电荷在A 、B 、C 三点所受静电力的方向如图所示。
6．小球在重力mg 、电场力F 及绳的拉力T 的作用下处于平衡状态，如图所示，则有F＝mg tan 30°，而F ＝qE ，所以，电场强度E ＝mg tan 30°q＝1.0×10－2×10×332×10－8N/C＝2.89×106N/C 。
7．解：因Q 1＞Q 2，故在Q 1点左侧，Q 1的电场强度总大于Q 2的电场强度，且方向总指向x 轴负半轴，在x ＝0和x ＝6 cm 之间，电场强度总沿x 轴正方向，故只有在Q 2右侧才有可能电场强度为零。
（1）设该位置距Q 1的距离为x ，则k Q 1x 2－k Q 2(x －6)2＝0，即4（x －6）2－x 2＝0，x 1＝4 cm （不合题意，舍去），x 2＝12 cm 在距离坐标原点＋∞和－∞的位置，电场强度也为零。
（2）在x 坐标轴上（0,6）之间和x ＞12 cm 的地方电场强度的方向是沿x 方向的。
人教版高中物理选修3-1作业：电场强度(含答案)
电场强度课后作业限时：45分钟总分：100分一、选择题(8×5′，共40分)1．在电场中的某点A放一试探电荷＋q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小E A＝Fq，方向水平向右．下列说法中正确的是( )A．在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2E A D．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F解析：E＝Fq是电场强度的定义式，某点场强大小和方向与场源电荷有关，而与放入的试探电荷没有任何关系，故A、C错，B正确；又A点场强E A一定，放入试探电荷所受电场力大小为F＝qE A，当放入电荷量为2q的试探电荷时，试探电荷所受电场力应为2F，故D正确．答案：BD2．如图7所示的直线CE上，在A点处有一点电荷带有电荷量＋4q，在B 点处有一点电荷带有电荷量－q，则直线CE上电场强度为零的位置是( )图7A ．C 点B ．D 点C ．B 点D ．E 点解析：A 处点电荷形成的场强方向离A 而去，B 处点电荷形成的电场向B 而来，A 、B 两处点电荷的电场只有在A 的左侧和B 的右侧才能方向相反．再根据A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量，欲使两电荷在线上某点产生的合场强为零，该点须离A 较远而离B 较近，故合场强为零的点，只能在B 的右侧，设该点离B 点距离为x ，则有k ·4q 2r ＋x 2＝kq x 2即(2r ＋x )2＝4x 2，故x ＝2r ，即合场强为零的点是E 点．答案：D3．在正电荷Q 形成的电场中的P 点放一点电荷，其电荷量为＋q ，P 点距Q 点为r ，＋q 受电场力为F ，则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kqr 2 D.kQr 2解析：电场强度的定义式E ＝F q中，q 为检验电荷的电荷量，由此可判定B 正确，再将库仑定律F ＝k Qqr 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式，即可得知D选项正确．故本题的正确选项为B 、D.答案：BD4．如下图所示，正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的( )解析：由P向Q做加速运动，故该正电荷所受电场力应向右；加速度越来越大，说明所受电场力越来越大，即从P向Q电场线应越来越密，综合分析可知电场应是图D所示．答案：D图85．如图8所示，AB是某电场中的一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点运动．对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )A．电荷向B做匀加速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析：从静止起运动的负电荷向B运动，说明它受的电场力指向B.负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知此电场线的指向应从B→A，这就有三种可能性：一是这一电场是个匀强电场，试探电荷受恒定的电场力，向B做匀加速运动；二是B处有正点电荷场源，则越靠近B处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；三是A处有负点电荷场源，则越远离A时场强越小，负检验电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小．答案：D6．(2011·全国卷)一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )图9解析：物体做曲线运动时，速度方向是曲线上某点的切线方向，而带负电粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反；又由曲线运动时轨迹应该夹在合外力和速度之间并且弯向合外力一侧，而又要求此过程速率逐渐减小，则电场力应该做负功，所以力与速度的夹角应该是钝角，综合可得D正确．答案：D图107．(2010年海南卷)如图10，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P 点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为( )A．1∶2 B．2∶1C．2∶ 3 D．4∶ 3图11解析：设每一个点电荷单独在O点产生的场强为E0；则两点电荷分别在M、N点产生的场强矢量和为2E0；若将N点处的点电荷移至P点，假始N为负电荷，M为正电荷，产生的场强如右图所示，则合场强为E0.本题正确选项B.答案：B8．如下图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为q和－q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有水平向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时的位置可能是( )图12图13解析：先分析乙球受力，如图13(a)所示，乙球受到重力mg、电场力qE、库仑力F及线拉力T2，T2和F方向相同．由于乙球受力平衡，二球连线必须向右方倾斜θ角，且(T2＋F)sinθ＝qE①再分析甲球受力(也可以研究甲、乙系统)：甲受到重力mg、下连线拉力T2、电场力qE、库仑力F及上连线拉力T1，如图13(b)所示，由①式可知，qE、mg、F 和T 2四个力的合力竖直向下，所以T 1一定竖直向上．选A.答案：A二、非选择题(9、10题各10分，11、12题各20分，共60分)图149．如图14所示，质量为m 、电荷量为q 的质点，在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点，其速度方向改变的角度为θ(弧度)，AB 弧长为s ，则AB 弧中点的场强大小E ＝________.解析：由题意可知带电粒子在做匀速圆周运动，其向心力的来源就是静电力，由题图可知R ＝s θ，F ＝m v 2R ＝mv 2θ/s ，所以E ＝F q ＝mv 2θqs. 答案：mv 2θqs图1510．如图15，带电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________，方向________．(静电力常量为k )．解析：点电荷＋q 在a 处产生的场强为kqd 2，方向水平向左，故带电薄板在a处的场强为kqd 2，方向水平向右，由对称性知，带电薄板在b 处的场强为kqd 2，方向水平向左．答案：kqd 2 水平向左(或垂直于薄板向左)图1611．一个质量m ＝30 g ，带电荷量为q ＝－1.7×10－8C 的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平，当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°夹角．如图16所示，求该电场的场强大小，并说明场强方向．图17解析：如图17所示经受力分析可判断出小球所受电场力方向水平向左． 因此场强方向向右，Eq ＝mg tan30°，E ＝1.0×107 N/C.答案：1.0×107 N/C 方向水平向右12．如图18所示，带正电小球质量为m ＝1×10－2kg ，带电荷量为q ＝1×10－6C ，置于光滑绝缘水平面上的A 点．当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B 点时，测得其速度v B ＝1.5 m/s ，此时小球的位移为s ＝0.15 m ．求此匀强电场场强E 的取值范围．(g 取10 m/s 2)．图18某同学求解如下：设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理qEs cos θ＝12mv 2B －0得E ＝mv 2B2qs cos θ＝7.5×104cos θV/m ，由题可知θ>0，所以当E >7.5×104 V/m 时，小球始终沿水平面做匀加速直线运动．经检查，计算无误，该同学所得结论是否有不完善之处？若有请予以补充． 解析：该同学所得结论有不完善之处．为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qE sin θ≤mg ①所以tan θ≤mgmv 2B 2s ＝2sg v 2B ＝2×0.15×102.25＝43② E ≤mgq sin θ＝1×10－2×101×10－6×45V/m ＝1.25×105 V/m即7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.答案：有不完善之处 E 的取值范围应为7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.。
【精准解析】高中物理人教版选修3-1教师用书：第1章+习题课1 电场的性质+Word版含解析
习题课1电场的性质(教师用书独具)[学习目标] 1.理解描述电场力的性质物理量——场强及电场线。
2.理解描述电场能的性质的物理量——电势、电势能、电势差及等势线。
一、电场线、等势面和运动轨迹的综合1．已知等势面的形状分布，根据电场线和等势面相互垂直可以绘制电场线。
2．由电场线和等差等势面的疏密，可以比较不同点的电场强度大小，电场线或等势面密集处，电场强度较大。
3．根据电荷的运动轨迹可以判断电荷受力方向和做功的正负，从而判断电势能的变化情况，注意静电力与电场线相切，且指向曲线的凹侧。
【例1】(多选)某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹(如图中实线所示)，图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的是()A．如果图中虚线是电场线，电子由a点运动到b点，动能减少，电势能增加B．如果图中虚线是等势面，电子由a点运动到b点，动能增加，电势能减少C．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电场强度都大于b点的电场强度D．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势BC[若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，所以A错误；若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角，电子加速运动，所以B正确；若虚线是电场线，由电场线的密集程度可看出a点的场强较大，由沿着电场线方向电势越来越低可判断a处的电势较高，若虚线是等势面，从电子曲线轨迹向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小，可判断D错误；而等差等势面密集处电场线也越密集，故a处场强较大，因此无论虚线是电场线还是等势面，均有a点的场强大于b点的场强，所以C正确。
故选B、C。
]已知等势面的形状分布，根据电场线和等势面相互垂直绘制电场线，再根据轨迹弯曲方向找电荷的受力方向，结合运动轨迹或路径，判断功的正负；由静电力做功正负确定动能及电势能的变化。
选修3-1第一章第3节电场强度
图 1－3－2
2．电场线的特点 正电荷 (1)电场线不是闭合线，从___________或无限远出发，终 负电荷 止于无限远或___________． 相交 (2)电场线在电场中不能________，这是因为在电场中任意 一点的电场强度不可能有两个方向． 较密 (3)在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线________， 较疏 电场强度较小的地方电场线________ ，因此可以用电场线的 疏密 __________来表示电场强度的相对大小．
动轨迹，a、b 是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受
到电场力作用，根据此图无法作出正确判断的是( A．带电粒子所带电荷的正、负 B．带电粒子在 a、b 两点的受力方向 C．带电粒子在 a、b 两点的速度何处 较大 图 1－3－6 ) 答案：A
D．带电粒子在 a、b 两点的加速度何处较大
一、电场
1、电荷间的相互作用的示意图：
2、电场的基本性质：
它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。
说明：①电荷间的相互作用力是通过电场发生的。
②电场是客观存在的一种特殊物质形态。
检验电荷（试探电荷）：
用来检验电场的电量很小（不影响 原电场）；体积很小（可以当作质点） 的电荷。
场源电荷：
(2)电场线与带电粒子运动轨迹重合的必备条件． ①电场线是直线． ②带电粒子只受电场力作用(或受其他力，但合力方向沿电 场线所在直线)． ③带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直 线．
【例 9】(双选)某静电场中的电场线如图 1－3－5 所示，带 电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示， 由 M 运动到 N，以下说法正确的是( A．粒子必定带正电荷 B．粒子在 M 点的加速度大于它 在 N 点的加速度 C．粒子在 M 点的加速度小于它 在 N 点的加速度 D．粒子在 M 点的速度大于它在 N 点的速度 图 1－3－5 ) 答案：AC
最新精编高中人教版选修3-1高中物理第一章第三节《电场强度》过关习题及解析
第三节电场强度一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1．电场中A、B、三点的电场强度分别为：E A=－5、E=4、E= －1，则这三点的电场由强到弱B的顺序是（）A AB B BA AB D AB2．由电场强度的定义式E= F/q可知（）A E和F成正比，F越大E越大B E和q成反比，q越大E越小E的方向与F的方向相同D E的大小可由F/q确定3．A为已知电场中的一个固定点，在A点放一电荷量为q的电荷，所受电场力为F，A点的电场强度为E，则（）A若在A点换上–q，A点的电场强度将发生变B若在A点换上电荷量为2q的电荷，A点的电场强度将变为2E若A点移去电荷q，A点的电场强度变为零DA 点电场强度的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关 4．由电场强度的定义式E= F/q 可知 （ ） A 这个定义式只适于点电荷电场B 式中的F 是放入电场中的电荷所受的电场力，q 是电荷所带的电荷量 式中的F 是放入电场中的电荷所受的电场力，q 是产生电场的电荷的电荷量 D 库仑定律F =中，是点电荷Q 2产生的电场在Q 1所在处的场强大小5．如图1所示是电场中某一条电场线，下列说法 中正确的是（ ） AA 、B 两点电场方向相同BA 、B 两点电场大小关系是 E A ＞E B 电场线是直线，则 E A ＝E BD 不知附近的电场线分布，E A 、E B 的大小不确定 6下列情况中,A 、B 两点的电场强度矢量相等的是 （ ）A 与孤立正点电荷距离相等的A 、B 两点 B 与孤立负点电荷距离相等的A 、B 两点两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点 D 两个等量同种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A 、B 两点 7．把质量为的点电荷q 在电场中释放,在它运动过 程中，如果不计重力,下列说法中正确的是（ ） A 点电荷运动轨迹必和电场线重合B 若电场线是直线，则点电荷运动轨迹必和电场线重合图1点电荷的速度方向必定和它所在的电场线的切线方向一致D点电荷的加速度方向必定和它所在的电场线的切线方向在一直线上8在电场中某点放一检验电荷，其电荷量为q,检验电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为E=F/q,那么下列说法正确的是（A若移去检验电荷q,B若在该点放一个电荷量为2q的检验电荷，该点的场强就变为E/2若在该点放一个电荷量为－2q的检验电荷，则该点场强大小仍为E，但电场强度D若在该点放一个电荷量为的检验电荷，则该点的场强大小仍为E，电场强9对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是（）A电场强度的表达式仍成立，即E=F/Q，式中的Q就是产生电场的点电荷所带电荷量B在真空中，点电荷产生电场强度的表达式为,式中Q就是产生电场的点电荷所带电荷量在真空中E=，式中QD10当在电场中某点放入正点电荷时, 正点电荷受的电场力向右；当放入负点电荷时它受到的电场力向左，下列说法正确的是（A当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，B该点D二、填空题（本题共2小题，每小题8分，共16分。
人教版高中物理选修3-1练习：第一章3电场强度 word版含答案
第一章 静电场3电场强度A 级 抓基础1．在电场中的某点A 放一个检验电荷，其电荷量为q ，受到的电场力为F ，则A 点的电场强度为E ＝Fq，下列说法正确的是( )A ．若移去检验电荷，则A 点的电场强度为0B ．若检验电荷的电荷量变为4q ，则A 点的电场强度变为4EC ．若放置到A 点的检验电荷变为－2q ，则场中A 点的电场强度大小方向均不变D ．若放置到A 点的检验电荷变为－2q ，则场中A 点的电场强度大小不变，但方向相反答案：C2．(多选)下列关于电场强度E 的说法正确的是( ) A ．公式E ＝Fq只适用于点电荷产生的电场B ．公式E ＝Fq ，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荷量C ．公式E ＝Fq ，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荷量D ．在库仑定律的表达式F ＝k q 1q 2r 2中，k q 2r 2是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的电场强度的大小，而k q 1r 2是点电荷q 1产生的电场在点电荷q 2处的电场强度的大小答案：BD3.在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图可知()A．a、b、c、d四点不可能在同一电场线上B．四点电场强度关系是E c>E a>E b>E dC．四点电场强度方向可能不相同D．以上答案都不对答案：B4．如图所示，棒AB上均匀分布着负电荷，它的中点正上方有一P点，则P点的电场强度方向为()A．垂直于AB向上B．垂直于AB向下C．平行于AB向左D．平行于AB向右解析：根据点电荷的电场强度的定义式E＝kQr2，再将棒的电荷看成若干个点电荷，由对称性与矢量的叠加，可得出，P点的电场强度的方向垂直于AB向下，故B正确，A、C、D错误．答案：B5．用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10－2 kg，所带电荷量为＋2.0×10－8 C．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成30°角(如图所示)．求这个匀强电场的电场强度(g取10 N/kg)．解析：小球在三个共点力的作用下处于平衡状态，受力分析如右图所示．小球在重力mg、电场力F及绳的拉力T作用下处于平衡状态，则有F＝mg tan 30°，而F＝qE，所以，电场强度E＝mg tan 30°q＝1.0×10－2×10×3 32×10－8N/C＝2.89×106 N/C.B级提能力6．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图所示．则此电场的电场线分布可能是()解析：从图象可以直接看出，粒子的速度随时间逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密．综合分析知，负电荷是顺着电场线运动的，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.7．(多选)一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则( )A ．粒子带正电B ．粒子加速度逐渐减小C ．A 点的速度小于B 点的速度D ．粒子的初速度不为零解析：由于带电粒子运动的方向与电场线不平行，故初速度不为零，粒子受电场力方向与电场强度方向相反；故粒子带负电，A 错，D 正确，因A 点的电场线比B 点密，故加速度逐渐减小，B 正确．带电粒子从A 运动到B 的过程中，电场力对它做负功，动能减小，速度减小，C 错误．答案：BD8.如图所示，在电场强度为E 的匀强电场中有一个质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电荷量应为( )A.mg EB.3mg EC.2mg ED.mg 2E由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知，E的方向与细线垂直，受力如图．由平衡条件可得，12mg＝qE，q＝mg2E，故D正确．答案：D9．如图，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＝2.0 m，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＝9.0×109 N·m2/C2，求：(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．解析：根据库仑定律、点电荷的电场强度公式结合平行四边形定则求解．(1)根据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为F＝k q2L2.①代入数据得F＝9.0×10－3 N．②(2)A、B点电荷在C点产生的电场强度大小相等，均为E1＝k qL2.③A、B两点电荷形成的电场在C点的电场强度大小为E＝2E1 cos 30°.④由③④式并代入数据得E＝7.8×103 N/C.⑤电场强度E的方向沿y轴正向．。
人教版选修3-1第一章静电场第3节电场强度电场线典型例题深度分析含答案解析
人教版选修3-1第一章静电场第3节电场强度电场线典型例题深度分析学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．电场强度的定义式为E =F q（ ） A ．该定义式只适用于点电荷产生的电场B ．F 是检验电荷所受到的力，q 是检验电荷的电量C ．场强的方向与F 的方向相同D ．由该定义式可知，场中某点场强大小与该点电荷所受的电场力的大小成正比 2．真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q ，相距为r ，两点电荷连线中点处的电场强度的大小为( )A ．0B ．22kq rC ．24kq rD ．28kq r3．关于场强E ，下面说法正确的是 （ ）A ．电场中某点的场强方向与放入该点的电荷所受电场力的方向相同B ．电场中某点的场强大小与放入该点的电荷的电量成正比C ．两个等量异种点电荷产生的电场中，在两点电荷连线中点处场强最大D ．两个等量同种点电荷产生的电场中，两点电荷连线中点处的的场强为零 4．关于电场线的说法，正确的是( )A ．电场线的切线的方向，就是电荷受力的方向B ．正电荷只在静电力作用下一定沿电场线运动C ．同一电场中电场线越密的地方，同一电荷所受静电力越大D ．静电场的电场线可能是闭合的5．如图所示，AB 是点电荷电场中的一根电场线，在线上O 点放一个自由的负电荷后，它将沿电场线向B 运动，则下列判断中正确的是（ ）A ．电场线方向由B 指向A ，该电荷受到的电场力越来越小．B ．电场线方向由B 指向A ，该电荷受到的电场力大小变化无法确定．C ．电场线方向由A 指向B ，该电荷受到的电场力大小不变．D ．电场线方向由B 指向A ，该电荷受到的电场力越来越大．二、多选题6．一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能正确反映这三者关系的是( )A．B．C．D．7．真空中距点电荷Q为r的A点处，放一个点电荷q(q<<Q)，q受到的静电斥力大小为F，则A点的电场强度的大小为（）A．E=Fq B．E=FQC．F=k qr2D．F=k Qr28．下面关于电场线的说法，其中正确的是（）A．在静电场中释放的点电荷，在电场力作用下一定沿电场线运动B．电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同C．电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同D．电场线是从正电荷出发到负电荷中止9．关于电场线的下列说法中正确的是（）A．电场线上每点的切线方向都跟该点的场强方向一致．B．电场线就是电荷在电场中的轨迹线．C．在电场中有电场线的地方场强一定不为零．D．点电荷电场在同一平面内的电场线是以点电荷为中心的一簇同心圆．三、填空题10．一个电场区域中有如图1－26所示的电场线，画出在a、b两处的场强方向，比较a、b两处的场强大小E a____E b（填“大于”，“小于”或“等于”）11．把带电量为+2×10-6C的点电荷P放在电场中的A点，P受到的电场力大小为4×10-4N，方向向右，则A点的场强大小为______________，方向______________；若把另一点电荷Q放在该点受到的电场力大小为2×10-4N，方向向左，则这个点电荷的带电量为__________________．12．一质量为m，带电量为+q的尘埃，以初速度v0，与水平方向成60°飞入一匀强电场中，恰能做直线运动，则此电场场强的最小值为________，此电场方向与水平方向所成的角度为________．四、解答题13．有两条长度为L的细线，每条线的一端都系有质量为m的小球，并用同样长度的细线把两球连接起来，悬于O点，如图所示．当两小球带上等量异种电荷Q，并置于场强为E的水平匀强电场中，两小球连线张紧且小球处于静止．问此场强E至少为多大？14．长木板AB放在水平面上如图所示，它的下表面光滑而上表面粗糙，一个质量为m、电量为q的小物块C从A端以某一初速度起动向右滑动．当存在向下的匀强电场时，C 恰能滑到B端，当此电场方向改为向上时，C只能滑到AB的中点，求此电场的场强．参考答案1．B【详解】A.该定义式适用于任何电场，故A 错误；B.F 是检验电荷所受到的力，q 是检验电荷的电荷电量，故B 正确；C.场强的方向与正电荷受电场力的方向相同，与负电荷受电场力方向相反，故C 错误；D.电场强度是用比值定义法定义的物理量，场中某点场强大小由电场本身决定，与该点电荷所受的电场力的大小无关，故D 错误．2．D【详解】正负点电荷单独存在时，在中点处产生的电场强12224()2q kq E E k r r === 且方向沿着两者的连线，指向负电荷，故合场强为 1228kq E E E r =+=故D 正确，ABC 错误。
人教版高中物理选修3-1第一章第3节电场强度(含解析).docx
高中物理学习材料桑水制作电场强度一课一练一、单项选择题1．下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是( )解析：选C.A图中，A、B两点场强大小相等，方向不同，B图中，A、B两点场强的方向相同，但大小不等，C图中是匀强电场，则A、B两点场强大小、方向相同；D图中A、B 两点场强大小、方向均不相同．故选C.2．一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )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电场力无关，A、B错误；检验电荷在该点受到的电场力F＝Eq，F正比于q，C错误，D正确．故选D.3．(2014·华南师大附中高二检测)如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )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：选B.等量异种电荷电场线分布如图甲所示，由图中电场线的分布可以看出，从A 点到O点，电场线由疏到密；从O点到B点，电场线由密到疏，所以沿点A、O、B，电场强度应先由小变大，再由大变小，方向为水平向右，如图乙所示．由于电子做匀速直线运动，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反，电子受到电场力方向水平向左，且沿点A 、O 、B 运动的过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力的方向应水平向右，其大小应先变大后变小，故选B.4．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递减的．关于b 点电场强度E 的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)( )解析：选D.由a 至c 的弯曲情况可知受力方向指向图中虚线的右下方，b 点的速度方向v b 如图，由a 至c 速率递减可知受力方向如图中F ，α角大于90°，因为电荷为负，故场强方向应与F 反向，故选D.5.(2014·沈阳二中高二期中)如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上两点．若带电粒子运动中只受电场力作用，根据此图不可以做出的判断是( )A ．带电粒子所带电荷的符号B ．带电粒子在a 、b 两点的受力方向C ．带电粒子在a 、b 两点的加速度何处大D ．带电粒子在a 、b 两点的加速度方向解析：选A.如图所示，由于带电粒子在电场力作用下做曲线运动，所以电场力应指向轨迹的凹侧，且沿电场线，即沿电场线向左，B 正确；由于电场线方向未知，故不能确定带电粒子的电性，A 错误；加速度由电场力产生，由于a 处电场线较b 处密，所以a 处电场强度大，由E ＝F q知，带电粒子在a 处受电场力大，故加速度大，且方向与电场力方向相同，C 、D 正确．故选A.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 ．体中心和各面中心解析：选D.根据点电荷场强公式E ＝kQ r2及正方体的对称性可知正方体内中心点及各面的中心点处场强为零，故选D. 7.(2014·温州十校联考)如图所示，在正方形的四个顶点各放一电荷量均为Q 的点电荷(电性如图所示)，a 、b 、c 、d 是正方形边长的中点，则以下说法中错误的是( )A ．a 、b 、c 、d 四点的场强相同B ．a 、c 两点的场强一定等大且反向C ．b 、d 两点的场强一定等大且反向D ．e 点的场强一定为零解析：选A.根据放置的电荷的位置和对称性可知，a 、b 、c 、d 四个点场强大小相等，但方向不同，A 错误；由对称性知，a 、c 两点和b 、d 两点的场强大小相等、方向相反，B 、C 正确；同理，由对称性知e 点的场强为零，D 正确．故选A.8.如图所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，∠MOP ＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为E 1；若将N 点处的点电荷移到P 点，则O 点的场强大小变为E 2，E 1与E 2之比为( )A ．1∶2B ．2∶1C ．2∶ 3D ．4∶ 3 解析：选B.依题意，每个点电荷在O 点产生的场强为E 12，则当N 点处的点电荷移至P 点时，O点场强如图所示，合场强大小为E 2＝E 12，则E 1E 2＝21，故选B.9．(2014·山西忻州期中)如图甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出)，O 、A 、B 为x 轴上三点．放在A 、B 两点的检验电荷受到点电荷Q 的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图乙所示．以x 轴的正方向为电场力的正方向，则下列说法错误的是( )A ．点电荷Q 一定为正电荷B ．点电荷Q 在AB 之间C ．A 点的电场强度大小为2×103N/CD ．同一电荷在A 点所受的电场力比B 点的大解析：选A.由题图可知，A 、B 都是过原点的倾斜直线，由场强的定义式可知，其斜率的绝对值为各点的场强大小，则E A ＝4×10－32×10－6N/C ＝2×103N/C ，E B ＝2×10－34×10－6N/C ＝0.5×103N/C＝E A4，同一电荷在A 点所受的电场力比B 点的大，由A 、B 两点所放的检验电荷电性相反而所受电场力方向相同，可得A 、B 两点电场强度方向相反，则点电荷Q 在AB 之间，且为负电荷，故本题应选A.☆10.真空中相距为3a 的两个点电荷M 、N ，分别固定于x 轴上x 1＝0和x 2＝3a 的两点上，在它们连线上各点场强随x 变化关系如图所示，以下判断正确的是( )A ．点电荷M 、N 可能为同种电荷B ．点电荷M 、N 一定为异种电荷C ．点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2∶1D ．点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为4∶1解析：选D.从场强E 随x 的变化关系图象可以看出，x ＝2a 处的场强为零，在0～2a 范围内场强为正，2a ～3a 范围内场强为负，根据场强叠加原理可知，点电荷M 、N 为同种电荷，选项A 、B 错误；设点电荷M 的带电荷量为q 1，点电荷N 的带电荷量为q 2，x ＝2a 处的场强为E ＝k q 1(2a )2－k q 2a2＝0，解得：q 1∶q 2＝4∶1，选项C 错误，选项D 正确．二、非选择题 11.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．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 QL2，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．答案：3kQL2，方向水平向右12.在场强为E 的匀强电场中，取O 点为圆心，r 为半径作一圆周，在O 点固定一电荷量为＋Q 的点电荷，a 、b 、c 、d 为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点．当把一检验电荷＋q 放在d 点恰好平衡时(如图所示)．(1)匀强电场场强E 的大小，方向如何？(2)检验电荷＋q 放在点c 时，受力F c 的大小、方向如何？ (3)检验电荷＋q 放在点b 时，受力F b 的大小、方向如何？解析：(1)由题意可知：F 1＝k Qq r2，F 2＝qE 由于F 1＝F 2，所以qE ＝k Qq r 2，E ＝k Q r2 匀强电场方向沿db 方向． (2)检验电荷放在c 点：E c ＝E 21＋E 2＝2E ＝2k Q r2所以F c ＝qE c ＝2kQq r 2方向与ac 方向成45°角斜向下(如图所示)． (3)检验电荷放在b 点：E b ＝E 2＋E ＝2E ＝2k Qr 2所以F b ＝qE b ＝2k Qqr2，方向沿db 方向．答案：(1)k Qr2，方向沿db方向(2)2kQqr2，方向与ac方向成45°角斜向下(3)2kQqr2，方向沿db方向。
人教版高二物理选修3-1第一章 1.3电场强度课后训练题(含答案解析)
电场强度一、单选题1.场源电荷＋Q对电荷A、电荷B的电场力FA、FB如图所示，下列说法正确的是( )A．FA是电荷A产生的电场施加的B．FA是电荷B产生的电场施加的C．FB是电荷B产生的电场施加的D．FB是电荷＋Q产生的电场施加的2.已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（）A．若在A点换上﹣q，A点的场强方向发生改变B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2EC．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零D．A点场强的大小、方向与q的大小、方向、有无均无关3.如图所示，电场中有a、b、c三点，一个电荷量为q=+2×10-8C的检验电荷在b点受到的静电力是F=6×10-6N，方向由b指向c，关于b点的电场强度，下列说法正确的是（）A．b点的场强大小是300N/C、方向由b指向aB．b点的场强大小是300N/ C、方向由b指向cC．若在b点改放一个= -1×10-8C的电荷，则该点的场强变为 600 N/C，方向由b指向a D．若在b点改放一个= -1×10-8C的电荷，则该点的场强变为 600 N/ C，方向仍由b指向c 4.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5.在点电荷Q产生的电场中有A、B两点，相距为d，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成30°角，b点的场强方向与ab连线成120°角，如图所示，则点电荷Q的电性和b点的场强大小为( )A．正电、B．负电、C．正电、3ED．负电、3E6.如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有A、B两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°角．关于A、B两点场强大小、Eb的关系，以下结论正确的是( )EaA．Ea＝EbB．Ea＝EbC．Ea＝EbD．Ea＝3Eb7.如图所示为正电荷Q产生的电场，A、B是电场中的两点，将电荷量为q＝5×10－8C的正点电荷(试探电荷)置于A点，所受电场力为2×10－3N，则下列判断正确的是( )A．将点电荷q从A点移走，则该点的电场强度为零B．将电荷量为q的负点电荷放于A点，A点场强大小为4×104N/C，方向由A指向正电荷QC．将电荷量为2q的正点电荷放于A点，A点场强大小为8×104N/C，方向由A指向BD．B点处的电场强度小于4×104N/C8.如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线之间某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ.则( )A．q 1＝4q2B．q1＝2q2C．q1＝－2q2D．q1＝－4q29.在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时，测得A处的电场强度大小为E，方向与BC边平行沿B指向C.如图所示，拿走C处的电荷后，A处电场强度的情况将是( )A．大小仍为E，方向由A指向BB．大小变为，方向不变C．大小仍为E，方向沿BA向外D．无法确定10.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．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝4R.已知M点的场强大小为E，静电力常量为k，则N点的场强大小为( )A．－E B．－EC． D．＋E11.如图所示，M、N为真空中两根完全相同的均匀带正电绝缘棒，所带电荷量相同，且平行正对放置，两棒中点分别为O1、O2，a、b、c、d、e为O1O2连线上的六等分点，a点处有一带正电的固定点电荷．已知c处和d处的场强大小均为E0，方向相反，则b处的场强大小为( )A．E0 B．C． D．12.如图所示的电场中两点A和B（实线为电场线，虚线为等势面）．关于A、B两点的场强E和电势φ，正确的是（）A．EA=EB，φA=φBB．EA＞EB，φA＞φBC．EA＜EB，φA＜φBD．EA＞EB，φA＜φB13.某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M 点和N点.以下说法正确的是（）A．M、N点的场强EM＞ENB．粒子在M、N点的加速度aM＞aNC．粒子在M、N点的速度vM＞vND．粒子带正电14.如图所示，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则（）A．aa＞ab＞ac，va＞vc＞vbB．aa＞ab＞ac，vb＞vc＞vaC．ab＞ac＞aa，vb＞vc＞vaD．ab＞ac＞aa，va＞vc＞vb15.如图所示，负电荷q在电场中由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的( )A． B． C． D．16.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．则以下结论正确的是( )A．B、C两点场强方向相同B．A、B两点场强相同C．C、O、D三点比较，O点场强最弱D．A、O、B三点比较，O点场强最弱二、多选题17.(多选)如图甲所示，直线AB是某点电荷电场中的一条电场线．图乙是放在电场线上a、b两点的电荷所受电场力大小与电荷量间的函数图象．由此可以判定( )A．场源可能是正电荷，位置在点A左侧B．场源可能是正电荷，位置在点B右侧C．场源可能是负电荷，位置在点A左侧D．场源可能是负电筒，位置在点B右侧18.(多选)下列说法正确的是( )A．靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大；靠近负点电荷，电场线越密，电场强度越小B．电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小C．在电场中没画电场线的地方场强为零D．电场线虽然是假想的一簇曲线或直线，但可以用实验方法模拟出来19.(多选)如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上两点．若带电粒子运动中只受静电力作用，根据此图可以作出的判断是( )A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在A、B两点的受力方向C．带电粒子在A、B两点的加速度何处大D．带电粒子在A、B两点的加速度方向20.(多选)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是( )A．这两点电荷一定是同种电荷B．这两点电荷一定是异种电荷C．D、C两点电场强度相等D．C点的电场强度比D点的电场强度大21.如图所示，A、B两点固定两个等量正点电荷，在A、B连线的中点C处放一点电荷(不计重力).若给该点电荷一个初速度，方向与AB连线垂直，则该点电荷可能的运动情况为( )A．往复直线运动B．匀变速直线运动C．加速度不断减小，速度不断增大的直线运动D．加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动三、填空题22.在静电场中的某一点A放一个试探电荷q=﹣1×10﹣10C，q受到的电场力为1×10﹣8N，方向向左，则A点的场强的大小为和方向；如果从A点取走q，A点场强大小为．四、解答题23.在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点．当把一试探电荷＋q放在d 点恰好平衡时(如图所示)．(1)匀强电场场强E的大小、方向如何？(2)试探电荷＋q放在点c时，受力Fc的大小、方向如何？(3)试探电荷＋q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何？答案解析1.【答案】D【解析】场源电荷＋Q在它的周围产生电场，电荷A受到的电场力FA并不是自身产生的，而是电荷＋Q产生的电场施加的，故A、B错误；同理，电荷B受到的电场力FB也不是自身产生的，而是电荷＋Q产生的电场施加的，故C错误，D正确．2.【答案】D【解析】电场强度E=是通过比值定义法得出的，电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关，故在A点换上﹣q或2q或把q移去，A点的场强都不变，故ABC错误，D正确．故选：D．3.【答案】B【解析】b点的电场强度，电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，可知b点的场强方向由b指向c，故A错误，B正确；某点的电场强度与放入该点的电荷电量和电性无关，故CD错误.4.【答案】A【解析】正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大，所以A正确．5.【答案】D【解析】将场强E、Eb延长，交点即为点电荷所在位置，如图所示，由于电场强度方向指向点电荷Q，则知该点电荷带负电．根据几何知识解得，a点到Q点的距离ra＝2d cos 30°＝d，b点到Q点的距离rb＝d，A、B两点到点电荷Q的距离之比ra∶rb＝∶1.由公式E＝k，得：A、B两点场强大小的比值E∶Eb＝1∶3，即Eb＝3E，故A、B、C错误，D正确．6.【答案】D【解析】由题图可知，rb＝ra，再由E＝可知，＝＝3，故D正确．7.【答案】D【解析】电场中的场强与放入电场中的电荷无关，将点电荷q从A点移走，则该点的电场强度不变．故A错误．A点的场强E＝＝N/C＝4.0×104N/C，方向指向B.故B错误．将电荷量为2q的正点电荷放于A点，A点的场强不变，大小为4×104N/C，方向指向B.故C错误．B点处的电场线比A点处疏，所以B点的场强比A点小，即小于4×104N/C.故D正确．8.【答案】A【解析】因为R处的电场强度为零，则q1和q2带同种电荷，由点电荷场强公式可得：k＝k，因为PR＝2RQ，则q1＝4q2，选项A正确．9.【答案】C【解析】10.【答案】A【解析】若将带电荷量为2q的球面放在O处，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，则在M、N点所产生的电场为：E＝＝，由题知当半球面在M点产生的场强为E，则N点的场强为E′＝－E，故选A.11.【答案】D【解析】设O1、O2，a、b、c、d、e相邻两点间的距离为r，带正电的点电荷电荷量为Q.两绝缘棒在d处产生的合场强大小为E.根据对称性和电场的叠加原理可知：c处有：E0＝k，d处有：E0＝E－k，则得：E＝，方向向左；根据对称性可知：两绝缘棒在b处产生的合场强大小为E＝，方向向右故b处的场强大小：Eb＝E＋k＝＋4E0＝故选D.12.【答案】B【解析】电场线密处场强大，故A点的场强大于B点的场强．沿着电场线电势要逐渐降低，故A 点的电势高于B点的电势．故B正确，ACD错误．13.【答案】D【解析】电场线的疏密程度表电场强度的大小，可知EM＜EN，故A错误；电场力，根据牛顿第二定律，加速度，EM＜EN，则aM＜aN，故B错误；根据曲线运动的规律，作出粒子的速度方向和所受电场力的方向，电场力与速度方向之间的夹角为锐角，说明电场力对粒子做正功，电势能减小，动能增大，速度增大，vM＜vN，故C 错误；粒子所受电场力的方向与电场线的切线方向相同，说明粒子带正电，故D正确.14.【答案】D【解析】带电粒子Q在点电荷P的电场中运动，只受库仑力，根据库仑定律可知，>>,由牛顿第二定律F=ma可知：ab>ac>aa；根据曲线运动的规律可知，由a到b电场力做负功，动能减小，速度减小，va>vb；由b到c电场力做正功，动能增大，速度增大，vc>vb；ab之间的电势差大于bc之间的电势差，ab之间电场力做功的绝对值大于bc之间电场力做功的绝对值，所以ab之间动能的减少量大于bc之间动能的增加量，可知va>vc；综上可知va>vc>vb，故A、B、C错误，D正确.15.【答案】C【解析】负电荷q在电场中由P向Q做加速运动，故电场线方向由Q到P；由于加速度越来越大，则电场力越来越大，场强逐渐增强，电场线越来越密，故选项C正确．16.【答案】B【解析】根据电场线分布，B、C两点的场强方向相反，故A错误；根据对称性看出，A、B两处电场线疏密程度相同，则A、B两点场强大小相同，又场强方向相同，故B正确；根据电场线的分布情况可知：C、O、D三点中，O处电场线最密，则O点的场强最强．故C错误；设A到＋q的距离为r，则A、B点的场强大小为EA＝EB＝k－k＝；O点的场强大小为EO＝2k，所以A、O、B三点比较，O点场强最强．故D错误．17.【答案】AC【解析】由电场强度的定义式E＝得知：F－q图象的斜率表示电场强度大小，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，电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，即场源位置在A侧，由于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 正确，B、D错误．18.【答案】BD【解析】场强的大小可直观地用电场线的疏密来表示，与电荷的正负无关，所以选项A错误，B正确；电场线是人为画的，故选项C错误，选项D正确．19.【答案】BCD【解析】由题图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在A、B两点受到的电场力沿电场线向左．由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性．故A错误，B正确．由于粒子在A、B两点受到的电场力沿电场线向左，根据疏密程度可以判断场强大小和电场力的大小以及加速度的大小，C、D正确．故选B、C、D.20.【答案】BD【解析】由于电场线关于中垂线对称，两点电荷一定是等量异种电荷，A错，B对．中垂线上，C 点场强最大，离C点越远，场强越小，C错，D对．21.【答案】AD【解析】若该点电荷为正电荷，给它初速度，将沿两电荷的中轴线运动，向上运动的过程中，受到电场力的合力先增大后减小，合力方向沿中轴线向上，所以该电荷向上做加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动.若该电荷为负电荷，受到电场力的合力沿轴线向下，向上做减速运动，当速度为0后，又返回做加速运动，在两点电荷连线以下做减速运动，减到速度为零，又返回做加速运动，所以电荷做往复直线运动.故A、D正确，B、C错误.22.【答案】100 N/C 向右 100 N/C【解析】由题意知，q=﹣1×10﹣10C，F=1×10﹣8N，由场强的定义式知A点的场强的大小为：E==N/C=100 N/C，场强方向与负电荷所受电场力方向相反，所以A点的场强方向向右；电场强度反映电场性质的物理量，与试探电荷无关，把这个检验电荷取走，A点的电场强度不变仍为100 N/C.23.【答案】(1)k，方向沿db方向(2)k，方向与ac方向成45°角斜向下(3)2k，方向沿db方向【解析】(1)由题意可知：F1＝k，F2＝qE由于F1＝F2，所以qE＝k，E＝k匀强电场方向沿db方向．(2)试探电荷放在c点：＝＝E＝kEc所以Fc＝qEc＝k方向与ac方向成45°角斜向下(如图所示)．(3)试探电荷放在b点：＝E2＋E＝2E＝2kEb所以Fb＝qEb＝2k，方向沿db方向．。
2020-2021学年人教版物理选修3-1学案：1.3 电 场 强 度(含解析)
3电场强度素养目标定位)※知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质※※理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算。
知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的※知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算※※能识别常见电场的电场线特征，理解匀强电场的定义及电场线分布特征,素养思维脉络)知识点1电场1．概念电荷周围存在的一种特殊物质。
带电体间的相互作用是通过周围的__电场__发生的。
2．静电场是__静止__的电荷产生的电场。
3．基本性质对放入其中的电荷有__力__的作用。
知识点2电场强度1．试探电荷(检验电荷)用来检测电场__是否存在__及其强弱分布情况的电荷，是研究电场的工具。
2．场源电荷激发或产生我们正在研究的电场的电荷，是电场的来源。
3．电场强度(1)定义：放入电场中某一点的电荷受到的__电场力__跟它的__电荷量__的比值叫做该点的电场强度。
(2)公式：E ＝Fq。
(3)单位：__牛/库__，符号___N/C__。
(4)方向：规定为__正电荷__在该点受的电场力的方向。
(5)物理意义：电场强度是反映__电场本身的力的性质__的物理量，其大小表示电场的强弱。
知识点3 点电荷的场强1．公式E ＝__k Qr 2__，Q 为真空中点电荷的带电量，r 为该点到点电荷Q 的距离。
2．方向若Q 为__正电荷__，场强方向沿Q 和该点的连线指向该点；若Q 为__负电荷__，场强方向沿Q 和该点的连线指向Q 。
3．适用条件 __真空中点电荷__。
知识点4 电场强度的叠加1．场强的叠加如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的__矢量和__。
这种关系叫做电场强度的叠加。
2．运算法则电场强度是矢量，场强的叠加本质是矢量叠加，所以应该用__平行四边形__定则。
3．应用范围电场的叠加原理对__任何电场__都适用，注意只有同时共同形成电场时才能叠加。
2019-2020人教版物理选修3-1教师文档含习题：第一章 第3节 电场强度
第3节 电场强度1．知道电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质。
2．理解电场强度的定义及物理意义，知道它的矢量性。
3．会推导点电荷场强的计算式并能进行有关的计算。
4．知道电场强度的叠加原理，能应用该原理进行简单计算。
5．理解电场线的概念、特点，了解常见的电场线的分布，知道什么是匀强电场。
一、电场和电场强度1．电场□01(1)概念：存在于电荷周围的一种特殊物质。
场与实物是物质存在的两种不同形式。
□02□03(2)性质：对放入其中的电荷有力的作用，电荷间通过电场发生相互作用。
□04(3)静电场：静止的电荷产生的电场。
2．电场强度(1)两种不同功能的电荷□05□06①试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，又□07叫检验电荷，电荷量和尺寸必须充分小。
试探电荷产生的电场对空间中电场的影响可以忽略。
□08②场源电荷：产生电场的电荷。
□09□10(2)定义：试探电荷在电场中某个位置所受的力与其电荷量成正比，□11即F＝qE，在电场的不同位置，比例常数E一般不一样，它反映了电场在这点的性质，叫做电场强度。
(3)公式：E ＝。
□12 F q (4)国际单位：N/C 或V/m 。
□13 □14 (5)方向：电场强度是矢量，规定电场中某点的电场强度的方向跟正电□15 荷在该点所受的静电力的方向相同。
二、点电荷的电场、电场强度的叠加1．真空中点电荷的场强(1)大小：如图，Q 为点电荷，P 是距Q 为r 的点，则P 点场强E ＝k 。
Qr 2(2)方向：Q 为正电荷时，在电场中的某点P ，E 的方向为由Q 指向□01 P ；Q 是负电荷时，P 点场强E 的方向为由P 指向Q 。
□02 2．电场强度的叠加：如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
□03 三、电场线、匀强电场1．电场线：画在电场中的有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向与□01 该点电场强度的方向一致。
人教版高中物理选修3-1第一章第三节电场强度同步习题(附详解答案).docx
高中物理学习材料唐玲收集整理第一章第三节电场强度同步习题（附详解答案）1.真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为( ) A．F/Q B．F/qC．k qr2D．kQr2答案：BD2．关于电场线的说法，正确的是( ) A．电场线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线不可能是闭合的答案：CD3．在如图所示的4种电场中，A、B两点电场强度相同的是( )答案：C解析：电场强度是矢量，即有大小又有方向．4．把质量为M的正点电荷放在电场中无初速度释放，不计重力，则以下说法正确的是( ) A．点电荷的轨迹一定和电场线重合B．点电荷的速度方向总是与它所在处的电场线方向一致C ．点电荷的加速度方向总是与所在处的电场线的切线方向重合D ．点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动 答案：C 解析：本题考查了电场线、电场强度的方向及电场力的方向三者之间的关系及物体做曲线运动的条件．仅当电场线为直线、电荷的初速度为零或者初速度方向和场强方向在一直线上，且只受电场力时，电荷的运动轨迹才和电场线重合，A 错．点电荷的速度方向不一定与所在处的电场线方向一致，如电场线为曲线时，B 错．由牛顿第二定律知，加速度方向与合外力方向一致，而该点电荷在电场中受电场力方向与电场线的切线方向重合，C 对．点电荷受电场力作用，由于电场不一定是匀强电场，其合力不一定为恒力，故不一定做抛物线运动，D 错．5．以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A ．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅在空间相交，也能相切B ．在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线的区域内的点场强为零C ．同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大D ．电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在 答案：CD解析：电场是客观存在的，但电场线是假想的，用以形象描述电场，电场线的疏密表示了电场强度的相对大小．6．(2009·福建仙游现代中学高二检测)在电场中P 点放一个电荷量为4×10－9C 的点电荷，它受到的电场力为2×10－4N ，则P 点的场强为________N/C.把放在P 点的点电荷的电荷量减为2×10－9C ，则P 点的场强为________N/C.把该点的点电荷移走，P 点的场强又为______N/C.答案：5.0×104；5.0×104；5.0×104解析：E ＝F q ＝2×10－4N 4×10－9C＝5.0×104N/C7．如图所示，用绝缘细线拴一个质量为m 的小球，小球在竖直向下的场强为E 的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带________电荷，所带电荷量为________．答案：负mg E解析：小球受三个力：重力、拉力、电场力，因小球做匀速圆周运动，其合外力总指向圆心，所以应满足Eq ＝mg ，即重力与电场力相互抵消，相当于只受绳子的拉力作用．8．质量为m ，带电荷量为－q 的尘埃，在地面附近处于悬浮状态，不计空气浮力，求该处的电场强度E 的大小和方向．答案：mg /q 方向竖直向下解析：尘埃受到两个力．重力mg ，竖直向下；电场力F ＝qE ，因为处于悬浮状态，也就是平衡状态，那么，电场力必定竖直向上，且F ＝mg .故该处的电场强度的大小为E ＝F q ＝mg q又因为尘埃带负电，电场力的方向跟电场强度的方向相反，所以，电场强度的方向应竖直向下．9．一粒子质量为m ，带电量为＋Q ，以初速度v 与水平方向成45°角射向空间一匀强电场区域，粒子恰做直线运动，求这个匀强电场的最小场强的大小，并说明方向．答案：2mg2q垂直v 斜向上方解析：粒子进入电场区域后只受重力和电场力两个力作用而做直线运动，知其合力必与v 在一直线上．由图及力的分解知识可知，最小的电场力qE ＝mg sin45°，所以E 最小＝mg q sin45°＝2mg 2q方向垂直v 斜向上方.1.如图所示是电场中某点的电场强度E 与放在该点处的检验电荷q 及所受电场力F 之间的函数关系图象，其中正确的是( )答案：AD解析：电场强度E 应由场源电荷和该点的空间位置决定，与试探电荷q 无关，故选项A 正确；当电场强度确定时，电场力F ＝qE ∝q ，故选项D 亦正确．2．(2009·宣城市高二检测)如图所示，质量为m ，带正电的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为( )A ．继续匀速下滑B ．将加速下滑C ．减速下滑D ．上述三种情况都有可能发生 答案：A3．(2009·福建仙游现代中学高二检测)如图所示，A 、B 为两个固定的等量的同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C ，现给电荷C 一个垂直于连线的初速度v 0，若不计电荷C 所受的重力，则关于电荷C 运动过程中的速度和加速度情况，下列说法正确的是( )A ．加速度始终增大B ．加速度先增大后减小C ．速度始终增大，最后趋于无穷大D ．速度始终增大，最后趋于某有限值 答案：BD解析：由电场的叠加，AB 中垂线上由C 向上场强为先增后减，故电荷C 所受电场力向上先增后减，所以C 的加速度先增后减，但速度始终增大，可知BD 正确．4．如下图(a )中AB 是一个点电荷电场中的电场线，图(b )则是放在电场线上a 、b 处的检验电荷的电量与所受电场力间的函数图线，由此可以判定( )A ．场源是正电荷，位于A 点B ．场源是正电荷，位于B 点C ．场源是负电荷，位于A 点D ．场源是负电荷，位于B 点 答案：AC解析：比值F /q 表示电场强度，根据F －q 图线，可知E a >E b .由点电荷电场强度表达式E ＝K Q r2可知，r a <r b .即无论是正电荷场源还是负电荷场源，均应在A 点．故正确选项为AC. 5．(2009·连云港高二检测)A 、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A 点沿电场线运动到B 点，其速度—时间图象如图所示．则这一电场可能是( )答案：A6．如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°，现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ，测得C 点场强的方向与AB 平行(见下图)，则q A 带________电，q A q B ________.答案：负电；18解析：放在A 点和B 点的点电荷在C 处产生的场强方向在AC 和BC 的连线上，因C 点场强方向与BA 方向平行，故放在A 点的点电荷和放在B 点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C →A 和由B →C ，故q A 带负电，q B 带正电，且E B ＝2E A ，即k q B BC —2＝2k q AAC —2，又由几何关系知BC —＝2AC —，所以q A q B ＝18.7．如图所示，已知A 、B 两带电小球相距3cm ，Q A ＝1.0×10－10C 均用细绝缘线悬挂，在水平方向匀强电场中保持静止，悬线呈竖直方向，则匀强电场的电场强度大小为________，方向________．答案：103N/C ；向左．解析：小球A 带正电，小球B 带电未知，两小球均处于平衡状态，每个小球在水平方向所受合外力为零．如果两球均带正电，两球之间的库仑力方向相反，而所受电场的作用力方向相同，有一个小球不能停在图中所示的位置．由此可知小球B 一定带负电．B 球所受匀强电场的作用力方向一定向右，而电场强度的方向一定向左．则：kQ A Q Br 2＝Q B E E ＝k Q A r 2＝9×109×10－10(0.03)2N/C ＝103N/C 即：电场强度大小为103N/C ，方向向左．8．如图所示，在竖直向上的匀强电场中有三个小球A 、B 、C ，用不伸长的绝缘丝线相连挂于O 点，质量分别为5m 、3m 和2m ，其中只有B 球带电－Q ，电场强度为E .现将AO 线烧断，在烧断瞬间，A 球的加速度为________，A 、B 间线的张力为________，B 、C 间线的张力为________．答案：a A ＝QE 8m ＋g ，T AB ＝58QE ，T BC ＝0解析：AO 线断瞬间，若不考虑A 、B 、C 间绳的弹力，则B 球向下加速度大于A 与C 球，故AB 间连线有弹力，而BC 间连线无弹力．以AB 整体为对象，有QE ＋8mg ＝8ma A ，得a A ＝QE8m＋g ，以A 为对象，得T AB ＝5ma A －5mg ＝58QE .9．电荷量为q ＝1×10－4C 的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图所示．若重力加速度g 取10m/s 2，求：(1)物块的质量m ；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ. 答案：(1)1kg (2)0.2解析：(1)由图可知，前2s 物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE 1－μmg ＝ma ， 2s 后物体做匀速直线运动，由力的平衡条件有qE 2＝μmg . 联立解得q (E 1－E 2)＝ma .由图可得E 1＝3×104N/C ，E 2＝2×104N/C ，a ＝1m/s 2， 代入数据可得m ＝1kg.(2)μ＝qE 2/mg ＝2×104N/C ×1×10－4C1kg ×10N/kg＝0.2.。
2020-2021学年人教版物理选修3-1习题：第1章 3 电场强度(含解析)
第一章 3[练案3]基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．(2019·广东省台山市华侨中学高二上学期期中)关于电场强度有下列说法，正确的是( A )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 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，选项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，选项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和试探电荷的电量无关，选项C 、D 错误；故选A 。
2．光滑绝缘水平面上有一带正电的小球正在做匀速直线运动，当小球运动到a 点时突然加上一个平行水平面的电场，发现小球沿曲线abc 运动且速率逐渐增大，则下列关于所加电场在b 点的电场强度方向合理的是(虚线是曲线在b 点的切线)( C )解析：由题意知，小球原来只受重力和支持力作用，加上电场后，小球运动状态的改变仅由电场力引起，因小球带正电，所受电场力方向(指向轨迹凹侧)与电场强度方向一致，又因小球速率是增加的，所以电场力方向与速度方向夹角应小于90°，C 对。
3．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。
某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab 为该收尘板的横截面。
工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。
若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( A )解析：根据力和运动的关系知，当粒子运动至电场中某一点时，运动速度与受力如图所示，又据曲线运动知识知粒子运动轨迹夹在合外力与速度之间，可判定粉尘颗粒的运动轨迹如A 选项中图所示。
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第一章3[练案3]基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．(2019·广东省台山市华侨中学高二上学期期中)关于电场强度有下列说法，正确的是(A)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＝Fq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解析：根据公式E＝Fq，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，选项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，选项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和试探电荷的电量无关，选项C、D错误；故选A。
2．光滑绝缘水平面上有一带正电的小球正在做匀速直线运动，当小球运动到a点时突然加上一个平行水平面的电场，发现小球沿曲线abc运动且速率逐渐增大，则下列关于所加电场在b点的电场强度方向合理的是(虚线是曲线在b点的切线)(C)解析：由题意知，小球原来只受重力和支持力作用，加上电场后，小球运动状态的改变仅由电场力引起，因小球带正电，所受电场力方向(指向轨迹凹侧)与电场强度方向一致，又因小球速率是增加的，所以电场力方向与速度方向夹角应小于90°，C对。
3．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。
某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面。
工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。
若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)(A)解析：根据力和运动的关系知，当粒子运动至电场中某一点时，运动速度与受力如图所示，又据曲线运动知识知粒子运动轨迹夹在合外力与速度之间，可判定粉尘颗粒的运动轨迹如A 选项中图所示。
4．下列选项中的各14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14圆环间彼此绝缘。
坐标原点O 处电场强度最大的是(B )解析：由电场强度的叠加原理，易判B 中O 处电场强度最大。
5．(2019·贵州省凯里市第一中学高二上学期期中)如图所示，实线为方向未知的三条电场线，从电场中的M 点，以相同速度垂直于电场线方向飞出a 、b 两个带电粒子，他们仅在电场力的作用下运动轨迹如图中的虚线所示，则(BD)A ．a 一定带负电，b 一定带正电B ．两个粒子的动能均增大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 的加速度将增大解析：根据两粒子的偏转方向，可知两粒子带异种电荷，但无法确定其具体电性，故A 错误；由粒子受力方向与速度方向的关系，可判断电场力对两粒子均做正功，两粒子的速度、动能均增大，故B 正确，C 错误；从两粒子的运动轨迹判断，a 经过的电场的电场线逐渐变得稀疏，b 经过的电场的电场线逐渐变密，说明a 的加速度减小，b 的加速度增大，故D 正确。
6．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，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 ，以下说法正确的是(AB )A ．由电场线分布图可知M 点处的场强比N 点处场强小B ．a 、b 为异种电荷，a 的电荷量小于b 的电荷量C ．M 点处的场强大小为F q，方向与所受电场力方向相同D ．如果M 点处的点电荷电量变为2q ，该处场强将变为F2q解析：根据电场线的疏密程度可判A 、B 正确；M 点的场强大小为F q，方向与电场力方向相反，C 错；场强大小与检验电荷电量大小无关，D 错。
二、非选择题7．如图所示，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，要使带电小球静止时细线与竖直方向夹角为α，可在空间加一匀强电场，则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小？最小的场强多大？这时细线对小球的拉力多大？解析：如图所示，带电小球除受电场力外，还受自身的重力和细线的拉力，而重力的切向分力mg sin α有使小球摆下的效果，为了使小球静止，电场力至少要平衡掉这个力，即电场力方向与水平方向成α角偏向右上方。
F ＝qE min ＝mg sin α，所以E min ＝mg sin αq。
细线对小球的拉力T ＝mg cos α。
能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1．(2019·上海市金山中学高二上学期期中)如图是表示在同一点电荷电场中a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是(D )A．这个电场是匀强电场B．a、b、c、d四点的场强大小关系是E a＞E b＞E c＞E dC．a、b、c、d四点的场强方向相同D．a、b、c、d四点一定在同一直线上解析：由F－q图象的斜率大小等于场强的大小得知，四点的场强大小关系是E a＞E c＞E b ＞E d。
所以此电场是非匀强电场，故A、B错误；由F－q图象的斜率正负反映场强的方向得知，a、b、d三条直线的斜率均为正值，说明三点的场强方向均为正方向，方向相同，而c图线的斜率是负值，说明c点的场强方向为负方向。
故C错误；因力分别沿正方向和反方向，则说明四点一定在同一直线上；故D正确，故选D。
2．(2019·黑龙江省龙东南七校高二上学期期末联考)如图所示，质量为m，带正电的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为(A)A．继续匀速下滑B．将加速下滑C．减速下滑D．上述三种情况都有可能发生解析：设斜面的倾角为θ，滑块没有进入电场时，根据平衡条件得：mg sinθ＝f，N＝mg cos θ，又f＝μN得mg sinθ＝μmg cosθ，即sinθ＝μcosθ当滑块进入电场时，设滑块受到的电场力大小为F，根据正交分解得(mg＋F)sinθ＝μ(mg＋F)cosθ即受力仍平衡，所以滑块仍做匀速运动，故选A。
3．(2019·江西省新余市高二上学期期末)a、b两个带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为＋3q和－q，两球间用绝缘细线连接，a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧。
则平衡时可能位置是(D)解析：a 球带正电，受到的电场力水平向左，b 球带负电，受到的电场力水平向右。
以整体为研究对象，整体所受的电场力大小为2qE ，方向水平向左，分析受力如图，则上面绳子应向左偏转。
设上面绳子与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得tan α＝2qE 2mg ＝qE mg以b 球为研究对象，受力如图。
设ab 间的绳子与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得tan β＝qE mg得到α＝β，所以根据几何知识可知，b 球在悬点的正下方，故D 正确，ABC 错误。
4．AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O 。
将电量分别为＋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，如图所示。
要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q ，则该点电荷(CD )A ．应放在A 点，Q ＝2qB ．应放在B 点，Q ＝－2qC ．应放在C 点，Q ＝－qD ．应放在D 点，Q ＝q解析：先将＋q 、－q 在O 点产生的场强合成，因为＋q 、－q 与O 点构成等边三角形，可求出合场强E 0方向水平向右，大小E 0＝E 1＝E 2，如图所示。
欲使圆心O 处的电场强度为零，所放置的点电荷Q 在O 点产生的场强方向必须水平向左，且大小也为E 0。
若在A 点和B 点放置点电荷Q ，则它产生的场强只能沿竖直方向，达不到目的。
若在C 点放置点电荷Q ，则必为负电荷，且Q ＝－q ，选项C 对。
若在D 点放置点电荷Q ，则必为正电荷，且Q ＝q ，选项D 对。
二、非选择题5．电荷量为q＝1×10－4C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。
若重力加速度g取10m/s2，求：(1)物块的质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ。
答案：(1)1kg(2)0.2解析：(1)由图可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1－μmg＝ma，2s后物体做匀速直线运动，由力的平衡条件有qE2＝μmg。
联立解得q(E1－E2)＝ma。
由图可得E1＝3×104N/C，E2＝2×104N/C，a＝1m/s2，代入数据可得m＝1kg。
(2)μ＝qE2/mg＝2×104N/C×1×10－4C＝0.21kg×10N/kg6．(2019·广东省台山侨中高二上学期期中)如图所示，一带电量为＋q、质量为m的小球，从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出，在距抛出点水平距离为s处有根管口比小球大的竖直细管，细管的上口距地面高为h，为了使小球能无碰撞地落进管口通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，求：(1)小球的初速度；(2)应加电场的场强；(3)小球落地时的动能。
答案：(1)v 0＝S2g h (2)E ＝mgs hq 方向水平向左(3)E k ＝2mgh 解析：(1)要使小球无碰撞地通过管口，则当它到达管口时，速度方向为竖直向下，而小球水平方向仅受电场力，做匀减速运动到零，竖直方向为自由落体运动。
从抛出到管口，在竖直方向有：h ＝12gt 2解得：t ＝2h g在水平方向有：S ＝12(v 0＋0)t 解得：v 0＝S 2gh(2)在水平方向上，根据牛顿第二定律：qE ＝ma又由运动学公式：0－v 20＝2(－a )S 解得：E ＝mgshq ，方向水平向左。
(3)小球落地的过程中有重力和电场力做功，根据动能定理：W G ＋W 电场＝ΔE k即mg 2h －qES ＝E k －12m v 20解得：E k ＝2mgh。