9.3 电场 电场强度 同步练 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

"**基本信息** \n本同步练聚焦电场强度核心内容，通过基础巩固、能力提升、综合应用三层设计，实现从单一知识点到复杂情境的递进，强化物理观念建构与科学思维培养。\n**分层设计** \n|层次|知识覆盖|设计特色|\n|----|----------|----------|\n|基础层|场强定义、公式应用|单选1-2、7通过概念辨析（如E=F/q与E=kQ/r²的适用条件）和基础计算，夯实物理观念|\n|提升层|场强叠加、矢量合成|单选3-6、多选9-11以多电荷系统（如正方形、正六边形电荷分布）为情境，训练科学推理与模型建构|\n|综合层|场强计算与力学平衡|解答12-15结合斜面、悬球等实际场景，融合力的平衡与运动分析，提升综合应用能力|"

9.3 电场 电场强度 同步练 2026-2027学年高中物理人教版 高二上学期 一、单选题 1．在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度大小相等、方向相同的是（　　） A．B． C．D． 2．在真空中的固定点电荷Q形成的电场中有A、B两点，先后在A、B两点放置电荷量q不同的检验电荷，各得到一组q与电场力F的数据，并描点在同一坐标中，如图中A、B所示。则A、B两点与点电荷Q的距离之比为（     ） A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1 3．空间存在正方形ABCD，点O为对角线交点，点M为CD边的中点。现将三个点电荷分别固定在A、B、D三点，其电荷量分别为、、（），为了使点O的电场强度为零，下列方法正确的是（　　） A．在M点放置电荷量为的点电荷 B．在M点放置电荷量为的点电荷 C．在C点放置电荷量为的点电荷 D．在C点放置电荷量为的点电荷 4．如图所示，实线是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仅受静电力作用，根据此图不能做出推断的是（　　） A．带电粒子所带电荷的电性 B．带电粒子在a、b两点的受力方向 C．带电粒子在a、b两点何处加速度较大 D．带电粒子在a、b两点何处速度较小 5．如图所示，在真空中ABCD是由粗细均匀的绝缘线制成的正方形线框，其边长为d，O是线框的中心，线框上均匀地分布着正电荷。现在AD中点M处取下足够短的带电量为q的一小段，将其沿OM连线向左移的距离到N点处。设线框的其他部分的带电量与电荷分布保持不变，若此时在O点放一个带电量为Q的点电荷，静电力常量为k，则该点电荷受到的电场力大小为（　　） A． B． C． D． 6．真空中的三个点电荷固定在正三角形的三个顶点上，电荷量如图所示。A、B、C为正三角形三条边的中点，O为正三角形的几何中心。下列关于点O、A、B、C处场强、、、的大小关系判断中正确的是（　　） A． B． C． D． 7．下列说法中正确的是（　　） A．公式中，q指的是场源电荷的电荷量 B．公式中，Q指的是试探电荷的电荷量 C．电场是客观存在的而电场线实际并不存在 D．体积很小的带电小球一定可以看成点电荷 8．如图所示，半径为2r的均匀带电球体电荷量为Q，过球心O的x轴上有一点P，已知P到O点的距离为3r，现若挖去图中半径均为r的两个小球，且剩余部分的电荷分布不变，静电力常量为k，则下列分析中不正确的是（　　） A．挖去两小球前，两个小球在P点产生的电场强度相同 B．挖去两小球前，整个大球在P点产生的电场强度大小为 C．挖去两小球后，P点电场强度方向与挖去前相同 D．挖去两小球后，剩余部分在P点产生的电场强度大小为 二、多选题 9．如图，a、b、c、d、e、f为真空中边长为L的正六边形的六个顶点，O为正六边形的中心，在a、d两点分别固定电荷量为和的两个点电荷，静电力常量为k，则（　　） A．O点场强大小为0 B．O点场强大小为 C．b、c两点电场强度相同 D．b、e两点电场强度相同 10．如图为两个不等量异种点电荷+2q和形成的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r，O点为两点电荷连线的中点，P、Q两点关于两电荷连线对称，已知静电力常量为k。下列判断正确的是（　　） A．M点的电场强度大于N点的电场强度 B．P、Q两点的电场强度相同 C．两点电荷连线的中点处的电场强度大小为 D．若将一试探正电荷由M点静止释放，仅在电场力作用下它将沿电场线运动到P点 11．如图所示，用两段长度相同的绝缘细绳顺次连接质量相同的A、B两小球，悬挂于天花板的O点。现在让A、B两小球分别带上电荷，电性和电量均未知，并且加上一水平向左的匀强电场。不考虑两小球之间的相互作用，装置平衡时A、B两小球的位置如图所示，B球刚好在O点的正下方，则下列说法中正确的是（　　） A．小球A、B所带电性一定是相反的 B．小球A与小球B的电荷量之比一定是2：1（不考虑电性的正负号） C．细绳OA的拉力大小是细绳AB的拉力大小的2倍 D．若只增加小球A的带电量，装置平衡后小球B仍能位于O点正下方 三、解答题 12．如图所示，固定在水平地面上的光滑绝缘斜面长度为L，倾角为，斜面底端和顶端分别固定带电量为和的两个点电荷。已知重力加速度大小为g，静电力常量为k，求： (1)斜面中点位置的电场强度大小； (2)若一带电量为的小物块（可视作质点）恰能静止在斜面的中点，求小物块的质量； (3)若将顶端点电荷的电荷量换成，为使第二问中的小物块仍静止在斜面的中点，应让其带何种电荷？电荷量为多少？（最终结果用q表示） 13．如图甲所示，倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面底端固定一个带正电的小球A，另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端10cm处，小球半径可以忽略，重力加速度取，静电常数。（结果保留一位有效数字） (1)若小球B带电量为，求小球A所带电荷量； (2)保持B的电荷量不变，若将A球撤去，加一水平方向的匀强电场，仍使B球静止在斜面上，如图乙所示，求匀强电场的电场强度大小及方向。（结果保留1位有效数字） (3)若保持B的电荷量不变，将A球撤去，仍保证小球B在该位置平衡，场强最小为多少？电场的方向如何？ 14．如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成角。重力加速度为g（已知）。 (1)判断小球的带电性质，在原图画出小球在A位置的受力分析图； (2)求该匀强电场的电场强度E的大小； (3)若将小球向左拉起至与O点同一水平高度且细绳刚好张紧，将小球由静止释放，求 a．小球运动到最低点时绳子对小球的拉力 b．小球运动过程中的最大速度 15．如图，空间直角坐标系中有两个点电荷，Q1为，Q2为，分别固定在和（3cm，0）的位置上。静电力常量，求： (1)x轴上哪个位置的电场强度为0； (2)若在（0，3cm）的位置上固定点电荷，则点电荷Q3受到的静电力F的大小（可用根号表示结果）。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A B A A B C A BD AC 题号 11 答案 AC 1．B A．在甲图中，a、b两点离场源电荷距离相等，电场强度大小相等，由于电场线是直线，a、b点电场强度的方向应为各点处电场线的方向，所以a、b的电场强度的方向不同，故A错误； B．在乙图中根据对称性可知，a、b两点电场强度大小相等，且在等量异种电荷连线的中垂线上，各点电场强度的方向都与两电荷连线平行，且指向负电荷的一侧，所以a、b的电场强度的方向相同，故B正确； C．在丙图中根据对称性可知，a、b两点电场强度大小相等，且在等量同种电荷连线的中垂线上，各点电场强度的方向都是沿着中垂线由中间指向两侧的，因此a、b两点电场强度的大小相等，方向相反，故C错误； D．根据电场线的疏密程度可判断，b点的场强大于a点的场强，方向相同，都是沿着电场线由a指向b，故D错误。 故选B。 2．A 根据可知，图线的斜率表示电场强度，由图像可知，A、B两点的电场强度之比 根据点电荷场强公式，可得 故选A。 3．B 设正方形的边长为，则在O点产生的场强大小为 方向沿OC方向。 和在O点产生的合场强大小为 方向沿OD方向。 、、在O点产生的合场强大小为 方向沿OM方向。要使点O的电场强度为零，该电荷只能放在M点，且该电荷只能是正电荷。由题可知，，由可得该电荷的电荷量 故选B。 4．A AB．由题图可知，带电粒子的运动轨迹向左弯曲，说明带电粒子在a、b两点受到的电场力方向沿电场线向左，由于电场线方向不明，带电粒子所带电荷的正负不能确定，A错误、B正确； C．由电场线的疏密表示电场强度的大小，可知a点的电场强度较大，带电粒子在a点受到的电场力较大，由牛顿第二定律可知，带电粒子在a点的加速度较大，故C正确； D．带电粒子的运动轨迹向左弯曲，说明带电粒子在a、b两点受到的电场力方向沿电场线向左，可知从a到b电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，可知带电粒子在a点的速度较大，故D正确。 本题选不能做出推断的，故选A。 5．A 没有截取一小段时，根据对称性可知，O点的合场强为零，则截取的部分和剩下的部分在O点产生的场强等大反向，剩下的部分在O点产生的场强大小为 方向向左，当截取部分移到N点时，其在O点产生的场强大小为 方向向右，则O点的合场强大小为 方向向左，若此时在O点放一个带电量为Q点电荷，该点电荷受到的电场力大小为 故选A。 6．B AB．令正三角形的边长为2x，根据电场的叠加原理，则A、B、C三点场强大小分别为， O点电场大小为 可知 故选B。 7．C A．公式 是电场强度的定义式，其中 为试探电荷的电荷量，故A错误； B．公式 是点电荷电场强度公式，其中 为场源电荷的电荷量，故B错误； C．电场是客观存在的物质，而电场线是为描述电场分布而人为引入的假想曲线，实际并不存在，故C正确； D．点电荷是理想化模型，能否将带电体视为点电荷取决于所研究问题是否与其大小、形状无关，体积很小的带电小球不一定可看成点电荷，故D错误。 故选C。 8．A A．两小球分别在x轴上下两侧，电性相同，它们在P点产生的场强分别斜向上和斜向下，与x轴夹角相等，方向不同，A错误； B．大球所带电荷均匀分布整个球体，它在外部产生的电场可等效为所有电荷集中在球心O点时在外部产生的电场，由库仑定律得 B正确； C．大球在P点产生的电场沿x轴方向，两小球在P点的合场强也沿x轴方向，且小于大球在P点的场强，由场强叠加原理可知，挖去两小球后，P点场强方向不变，C正确； D．设两小球的球心到P点的距离为l，有几何关系 球体积公式为 小球半径是大球半径的一半，故小球体积是大球体积的八分之一，故小球所带电荷量为 两小球在P点场强均为 合场强为 挖去两小球后，剩余部分在P点的场强为 D正确。 此题选择不正确的，故选A。 9．BD AB．根据场强叠加原则可知O点场强大小为 故A错误，B正确； CD．根据等量异种点电荷场强分布特点，结合对称性可知，b、c两点电场强度大小相等，方向不同；b、e两点电场强度大小相等，方向相同，故C错误，D正确。 故选BD。 10．AC A．M点的电场线比N点的电场线密集，所以M点的电场强度大于N点的电场强度，故A正确； B．P、Q两点的电场强度大小相等但方向不同，故P、Q两点的电场强度不同，故B错误； C．两点电荷在连线中点处产生的电场强度方向均向右，故两点电荷连线的中点处的电场强度大小为，故C正确； D．因M、P所在的电场线为曲线，故若将一试探正电荷由M点静止释放，仅在电场力作用下它必将离开这条电场线，不可能沿电场线运动到P点，故D错误。 故选AC。 11．AC A．小球A、B所带电性如果相同，则受力方向一致，B球不可能在O点正下方，故A正确。 B．B带负电，受到的电场力水平向右，A带正电，受到的电场力水平向左。以整体为研究对象，设绳子OA与竖直方向的夹角为，则绳子AB与竖直方向的夹角也为，对AB整体受力分析，则 对B受力分析 则可知 小球A与小球B的电荷量之比一定是3：1，故B错误； C．细绳OA的拉力 细绳AB的拉力 所以细绳OA的拉力大小是细绳AB的拉力大小的2倍，故C正确； D．若只增加小球A的带电量，A球受到电场力变大，根据以上分析可知，绳子OA与竖直方向的夹角变大，绳子AB与竖直方向的夹角不变，则装置平衡后小球B不可能位于O点正下方，故D错误。 故选AC。 12．(1) (2) (3)正电， （1）由点电荷的场强公式，在斜面中点的场强方向沿斜面向下，大小为 在斜面中点的场强方向沿斜面向上，大小为 因此斜面中点的电场强度为 解得 （2）由力的平衡条件得 解得 （3）由 解得 由平衡知 解得 带正电。 13．(1) (2)，水平向右 (3)，方向沿斜面向上 （1）对B球受力分析有，沿斜面方向有 解得 （2）对B球受力分析，B球处于平衡状态，所以电场力水平向右，又因为B球带正电，所以该匀强电场方向水平向右。沿斜面方向平衡 解得 （3）当电场力方向与斜面平行时，电场力最小，则场强最小，此时 解得 方向沿斜面向上。 14．(1)带负电， (2) (3)a．；b． （1）小球带负电，受力分析如图 （2）小球在A点静止，由平衡条件可知 解得 （3）a．小球摆至最低点的过程根据动能定理可知 解得 小球在最低点，根据牛顿第二定律可知 解得 b．小球摆至A点时速度最大，根据动能定理可知 解得 15．(1)（9cm，0） (2) （1）由电场的叠加原理可知，电场强度为0的位置只能在Q2的右侧，设该处的横坐标为x，得 代入数据解得 故x轴上（9cm，0）位置的电场强度为0。 （2）Q1与Q3间的库仑斥力大小为 方向与水平方向成45°角斜向右上方；Q2与Q3间的库仑斥力大小为 方向与水平方向成45°角斜向右下方，故点电荷Q3受到的静电力F的大小为 学科网（北京）股份有限公司 $