人教版高中物理选修3-1：1.3 电场强度 同步课时练习

3电场强度

记一记

电场强度知识体系

3个概念——电场、电场强度、电场线

2个公式——E＝F

q，E＝

kQ

r2

1个方法——比值定义式

1个原理——电场强度叠加原理

辨一辨

1.试探电荷不产生电场．(×)

2．电场强度的方向与试探电荷所受电场力的方向可能相同，可能相反．(√)

3．以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同．(×)

4．公式E＝F

q与E＝k

Q

r2中q与Q含义不同．(√)

5．在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场．(√) 6．点电荷都可以作为试探电荷．(×)

7．由E＝F

q知，电场中某点的电场强度E与F成正比，与q

成反比．(×)

想一想

1.由E＝F

q知，E与F成正比，与q成反比．这种说法对吗？

提示：不对．因电场中某点的场强是由电场本身性质——场

源电荷、考查点的位置及周围介质情况决定的，与引入的试探电荷q无关．

2．点电荷和试探电荷有何区别？

提示：点电荷是忽略了带电体形状和大小的理想化模型，其电荷量可大可小，而试探电荷只能是电荷量很小的点电荷，这样引入的试探电荷才不会影响引入点原来的电场．

3．电场线就是电荷运动的轨迹．这种说法对吗？

提示：不对．电场线的方向就是电场强度的方向——正电荷受电场力的方向．与电荷的运动轨迹无任何确定关系．只有在与强电场中由静止释放的带电体在只受电场力的作用下才沿电场线运动．

思考感悟：

练一练

1.[2019·浦东新区普通高中学业水平考试]如图，在电荷量为Q 的点电荷电场中，电荷量为q的负检验电荷受到的电场力大小为F，方向向右．则检测电荷所处位置的电场强度()

A．大小为F/q，方向向右B．大小为F/q，方向向左

C．大小为F/Q，方向向右D．大小为F/Q，方向向左

答案：B

2．[2019·北京市普通高中学业水平考试]可以用试探电荷在电场中的受力情况来研究电场的强弱．若将试探电荷放在静电场中的某一点，试探电荷的电荷量q不同，其所受的电场力F也不同．图中正确反映F和q关系的图象是()

答案：A

3．[2019·北京一中文一第二学期期中考试]某电场的电场线如图所示，电场中的A、B两点的场强大小分别为E A和E B，由图可知()

A．E A

B．E A＝E B

C．E A>E B

D．无法比较E A和E B的大小

答案：A

4．[2019·广东省普通高中学业水平考试]如图所示为某电场中的一条电场线的直线部分，M、N为这条电场线上的两点，则()

A．该电场一定是匀强电场

B．该电场一定是单个点电荷产生的电场

C．M、N两点的电场强度方向一定相同

D．M、N两点的电场强度大小一定相同

答案：C

要点一对电场强度的理解

1.电场中有一点P，下列说法正确的是()

A．若放在P点的电荷量减半，则P点的场强减半

B．若P点没有检验电荷，则P点场强为零

C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大

D．P点的场强方向为放在该点盼电荷的受力方向

解析：电场中确定点的场强是确定的，与放不放试探电荷、放的试探电荷的电荷量均无关，故A、B两项错误．场强方向与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反，故D项错误．由F＝qE知，对P点E是确定的，引入的电荷q所受电场力F∝q，故C项正确．

答案：C

2．(多选)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

解析：电场中某点电场强度的方向是一定的，而电荷在电场中所受的静电力的方向却与电荷的性质有关系，只有正电荷受到的静电力的方向才与电场强度的方向相同，故A项错误，C项正确；电场强度的大小与电场中的位置有关，对于同一位置，只有在电荷量一定时电荷受到的静电力越大，才能说明该点的场强越大，故B项错误，D项正确．

答案：CD

3.

真空中O点放一个点电荷Q＝＋1.0×10－9C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30 cm，M点放一个点电荷q＝－1.0×10－10 C，如图2所示．求：

(1)q在M点受到的作用力；

(2)M点的场强；

(3)拿走q后M点的场强；

(4)M、N两点的场强哪点大．

解析：(1)根据库仑定律，得

F M＝k Qq

r2＝

9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－10

0.32N＝1.0 10

－8

N．因为Q为正电，q为负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q.

(2)M点的场强E M＝F M

q＝

1.0×10－8

1.0×10－10

N/C＝100 N/C，其方向沿

OM连线背离Q，因为它的方向跟正电荷受电场力的方向相同．

(3)场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q及场中位置决定的，与试探电荷q是否存在无关．故M点的场强仍为100 N/C，方向沿OM连线背离Q.

(4)由E∝1

r2知M点场强大．

答案：(1)1.0×10－8 N，方向沿MO指向Q

(2)100 N/C，方向沿OM连线背离Q

(3)100 N/C，方向沿OM连线背离Q

(4)M点场强大

要点二点电荷的电场和电场强度的叠加

4.

真空中O点放一个点电荷如图所示，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，则匀强电场场强的大小为()

A.3kq

3l2 B.

3kq

l2

C.3kq

l2 D.

23kq

l2

解析：

带电小球a、b在c球位置处产生的场强大小均为E a＝E b＝kq l2，

方向如图所示，根据平行四边形定则，其合场强大小为E ab＝