9.3 电场强度 课后巩固 2021—2022 学年高中物理人教版（2019）必修第三册 一、单选题 1．如图所示，边长为 a 的等边三角形的三个顶点 P、M、N 上各放置一个点电荷，三 个点电荷带电荷量均为 Q，其中 M、N 处的为正电荷，P 处的为负电荷，O 为等边三 角形外接圆的圆心，S 为 M、N 连线的中点，静电力常量为 k，则 S 点的电场强度（　 ） A．方向向左 B．方向向右 4kQ C．大小为 3a 2 3kQ D．大小为 a 2 2．电场中有一点 P，下列说法正确的是（　　） A．若放在 P 点的电荷的电荷量翻倍，则 P 点场强翻倍 B．P 点的场强越大，则同一电荷在 P 点所受的静电力越大 C．P 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 D．若 P 点没有试探电荷，则 P 点的场强为零 3．法拉第采用了一个简洁的方法描述电场，即用电场线来描述电场中各点电场强度的 大小和方向。下列四幅图的电场中，a、b 两点的电场强度相同的是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，实线为两个点电荷 Q1、Q2 产生的电场的电场线，虚线为带正电的粒子 仅在电场力作用下从 A 点运动到 B 点的运动轨迹，则下列判断正确的是（ ） A．点电荷 Q1、Q2 均为正电荷 B．Q1 的电荷量大于 Q2 的电荷量 C．该粒子在 A 点的加速度大于在 B 点的加速度 D．该粒子在 A 点的速度小于在 B 点的速度 5．如图所示，a、b 是负点电荷电场中两条电场线上的点，用 Ea、 Eb 分别表示 a、b 两点电场强度的大小，关于这两点电场强度的判断正确的是（　　） A．Ea> Eb， 方向相同 B．Ea = Eb，方向不同 C．Ea < Eb， 方向相同 D．Ea > Eb， 方向不同 6．如图所示，在场强大小为 E0 的匀强电场中，当正方形 abcd 中心放一正电荷 Q 时， 正方形的顶点 a 的场强为零，则正方形顶点 b 的场强大小为（　　） A． 0 B． 2E0 C． 3E0 D． 2E0 7．将金属圆环接地后，把点电荷 P 放置在金属圆环附近，点电荷和金属圆环间的电场 线分布如图所示，a、b、c、d 均为电场中的点，下列说法正确的是（ ） A．a 点的电场强度大于 b 点的电场强度 B．c 点的电场强度小于 d 点的电场强度 C．点电荷 P 带负电 D．若将一带正电的试探电荷从 d 点由静 止释放，电荷将沿着电场线运动到 c 点 8．如图所示，直角三角形 ABC 的 �B 为直角， �A  �C  45�。分别在 A、B 两点固 定两个点电荷，它们的电荷量分别为 则 A、B 两点的点电荷的电荷量 Q1 和 Q1 Q2 和 Q2 ，已知 C 点的电场强度垂直于 的比值为（ BC 向下， ） 2 :4 A． 2 :1 B．4∶1 C． 2 2 :1 D． 二、多选题 9．如图，以边长为 2l 的正方形的中心 O 点为原点建立直角坐标系，以平行于正方形 P  0, l  Q  0, l  y 边长方向分别建立 x 、 轴，在 、 两点固定两个电荷量相等的场源电荷 形成空间电场，一试探电荷从 M 点静止释放后，将在 以下说法正确的是（　　） M  l , 0  、 N  l, 0 两点之间运动， A．两场源电荷是等量同种电荷 B．两场源电荷形成的电场中， M 点电势一定高于 O 点电势 C．试探电荷在 M 、 N 之间做的是匀速运动 D．若在 M 点给试探电荷一个合适的初速度，可使该试探电荷做圆周运动 10．A、B、C 为三个相同的金属小球，A 带电量为 Q ，三个金属小球分别固定于正 三角形的三个顶点，小球的半径远小于小球间的距离。若 B、C 两球不带电，三角形 中心处电场强度大小为 E，若 B、C 两球均带电，结果三角形中心处的电场强度大小为 2E，则 B、C 两球的带电量可能是（　　） A．均为+Q B．均为 2 Q C．均为 3 Q D．分别为+Q、 Q 11．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，下面说法中正 确的是（　　） A．带电小球 c 的电荷量为 q 3kq B．匀强电场场强的大小为 L2 C．带电小球 a 、 b 对 c 的合力大小为 D．正三角形中心场强大小为 2 3 kq 2 L2  9  3  kq L2 12．在如图的各种电场中，A、B 两点电场强度大小相等的是（　　） A． B． C． D． 三、实验题 13．为了测定元电荷的数值，某物理兴趣小组设计了如图所示的实验装置。 实验操作步骤如下； ① 按图示装置安装好器材； ② 调节实验仪器，使间距为 d 的平行金属板处于水平位置； ③ 闭合电源开关，通过喷雾器把油滴（由于摩擦，油滴带负电）通过平行金属板的上 极板中间的小孔喷入电场中； ④ 通过显微镜来观察，找到悬浮不动的油滴，根据观测数据算出油滴的质量为 m； ⑤ 根据平行金属板上所加的已知电压 U，算出油滴的电荷量。 （1）平行金属板之间的电场是_______；（填“匀强电场或非匀强电场”） （2）平行金属板的下极板带_______；（填“正电或负电”） （3）若已知元电荷为 e，重力加速度为 g，则悬浮液滴所带的电荷量等于元电荷的__ _____倍（用 m、d、U、g、e 表示）。 14．演绎式探究——探究点电荷的电场强度 如果带电体间的距离比它们的大小大得多，这样的带电体可以看成是点电荷。 （1）实验发现，带电量分别为 q1、q2 的两个点电荷距离为 r 时，它们之间的作用力 F ＝k q1q2 ，其中 k 为常量。当 q1 和 r 一定时，F 与 q2 之间的关系图象可以用图甲中的 r2 图线________来表示。 （2）磁体周围存在磁场，同样，电荷周围也存在电场。电场对放入其中的电荷产生电 场力的作用。点电荷 q1 与 q2 之间的作用力实际是 q1（或 q2）的电场对 q2（或 q1）的 电场力。物理学中规定：放入电场中某一点的电荷受到的电场力 F 跟它的电量 q 的比 值，叫做该点的电场强度，用 E 表示，则 E＝_______。 如图乙所示，在距离点电荷 Q 为 r 的 A 点放一个点电荷 q，则点电荷 q 受到的电场力 F＝_______，点电荷 Q 在 A 点产生的电场强度 EA＝_______。 （3）如果两个点电荷同时存在，它们的电场会互相叠加，形成合电场。如图丙所示， 两个互成角度的电场强度 E1 和 E2，它们合成后的电场强度 E 用平行四边形的对角线表 示。如图丁所示，两个点电荷 Q 分别放在 A、B 两点，AC=BC= r ,AB= 2r 它们在 C 点产生的合电场强度为 E 合大小为_______ 四、解答题 15．如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点 O ，用一根长度为 l 的绝缘细 线把质量为 m 、带正电的金属小球悬挂在 O 点，小球静止在 B 点时，细线与竖直方向 的夹角为   37�。现将小球拉至位置 A 使细线水平后由静止释放，求： （1）电场强度 E 的大小； （2）小球运动通过最低点 C 时的速度大小； （3）小球通过最低点 C 时细线对小球的拉力大小。（重力加速度为 g， sin 37� 0.6 ， cos 37� 0.8 ） 16．如图所示,一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球，用绝缘细线悬挂在竖直方向 的匀强电场中，小球静止时悬线上的张力恰好为零，重力加速度为 g。 （1）判断电场方向； （2）求匀强电场的场强大小 E； （3）若将电场反向，求小球平衡时悬线上的张力大小 F。 17．在一个点电荷 Q 的电场中，坐标轴 Ox 与它的一 條电场线重合，A、B 是坐标轴 上的两点。放在 A、B 两点的均带负电的试探电荷受到力方向都跟 x 轴的正方向相同， 电场力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图像如图中 a、b 直线所示。求： （1） A 点的电场强度的大小和方向； （2）A、B 两点到点电荷 Q 的距离之比。 18．如图所示，真空中定两个电荷量分别为 Q 和 2Q 的点电荷，间距为 2r ，静电 2 r 力常量为 k。求它们连线的中垂线上到两点电荷连线的距离为 2 的 P 点的电场强度 大小。 参考答案 1．C 2．B 3．D 4．C 5．D 6．B 7．B 8．C 9．AD 10．ACD 11．BCD 12．AC 13．匀强电场 14．c F q 15．（1） k E 负 mgd eU Qq r2 k Q r2 2 kQ r2 3mg 1 3 v gl F  mg 4q ；（2） 2 ；（3） 2 mg 16．（1）竖直向上；（2） q ；（3） 2mg rA 1  17．（1）40N/C，方向沿 x 轴负方向；（2） rB 4 18． EP  5kQ r2