2025年高中物理人教版必修3（电场 电场强度）同步训练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于电场强度，下列说法正确的是（ ）
A．由知，若电场中某点不放检验电荷，该点场强E为0
B．由知，若q减半，则E变为原来的2倍
C．由知，以Q球心、r为半径的球面上，各点场强均相同
D．由知，Q不变时，r越大，场强越小
2．在点电荷Q形成的电场中某点P，放一电荷量为q的检验电荷，q受到的电场力为F。如果将q移走，那么P点的电场强度大小为（ ）
A． B． C．qF D．0
3．电场强度的定义式为，则（ ）
A．该定义式只适用于点电荷产生的电场 B．单位为N/C
C．是标量 D．电场中各点电场强度都相同
4．电场中某点的场强大小E、放入的检验电荷的电量q及其所受电场力大小F之间的关系是图中的（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和-Q。在它们的水平中垂线上竖直固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从上端管口射入，则小球（ ）
A．速度先增大后减小
B．受到的电场力方向向左
C．受到的电场力最大值为
D．管壁对小球的弹力最大值为
6．匀强电场中有一与电场垂直的平面，面积为S，该电场的电场强度随时间的变化率为，静电力常量为k，则对应物理量的单位是（ ）
A．欧姆 B．伏特 C．安培 D．特斯拉
7．如图所示，在等边三角形的B、C两个顶点处分别放置电荷量为q的异种电荷，O为正三角形的中心，若再在顶点A点放置一个点电荷，结果O点的场强大小是A点没有放置点电荷时场强大小的2倍，则A点处放置的点电荷（ ）
A．一定带正电，电荷量为 B．一定带负电，电荷量为
C．可能带正电，电荷量为 D．可能带负电，电荷量为
8．如图所示为复印机工作原理图：正电荷根据复印图案排列在鼓表面，带负电的墨粉颗粒由于电场作用被吸附到鼓表面，随后转移到纸面上“融化”产生复印图案．假设每个墨粉颗粒质量为8.0×10-16kg，带电量为20个多余电子，已知墨粉颗粒受到的电场力必须超过它自身重力的2倍才能被吸附，则鼓表面电场强度至少为（ ）
A． B． C． D．
9．一带正电粒子只在电场力的作用下沿直线由A点运动到B点，带电粒子的v-t图象如图所示，则带电粒子所在的电场可能是 （ ）
A． B．
C． D．
10．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图实线为除尘器内电场的电场线，虚线为带负电粉尘的运动轨迹，P、Q为运动轨迹上的两点，下列关于带电粉尘在P、Q两点所受电场力的大小关系正确的是（ ）
A．FP＝FQ B．FP＞FQ C．FP＜FQ D．无法比较
11．将两个质量均为m的小球a、b用绝缘细线相连，竖直悬挂于O点，其中球a带正电、电荷量为q，球b不带电，现加一电场强度方向平行竖直平面的匀强电场(没画出)，使整个装置处于平衡状态，且绷紧的绝缘细线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，如图所示，则所加匀强电场的电场强度大小可能为( )
A． B． C． D．
12．在某一点电荷产生的电场中，A、B两点的电场强度方向如图所示，则A、B两点的电场强度大小之比为（ ）
A．1:3 B．3:1 C．1:4 D．4:1
13．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，。已知M点的场强大小为，则N点的场强大小为（ ）
A． B． C． D．
14．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，，电荷量相等的两个异种点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为，与之比为（ ）
A． B． C． D．
15．在如图所示的等量正点电荷电场中，有如图a、b、c、d四区域，其中b区为两点电荷连线的中垂面，d区为两点电荷的连线所在垂直纸面的平面，ac区分别在b区两侧。在电场中若电子只受电场力的作用，在某位置给电子适当的速度，能使电子做匀速圆周运动的区域是（ ）
A．ac B．b C．d D．abc
16．如图，有一带电荷量为+q的点电荷与表面均匀带电圆形绝缘介质薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是（ ）
A．0
B．
C．
D．
17．如图所示的坐标系中，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个套在杆上重力不计的带电圆环（视为质点）从杆上P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好能绕点电荷Q做圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度一直增大
B．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度先增大后减小
C．仅将圆环的释放点提高，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷Q做圆周运动
D．仅增大圆环所带的电荷量，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷Q做圆周运动
18．如图，在点电荷的电场中，放着一块带有一定电量、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a、O、b之间的距离分别为d、2d、。已知图中b点的电场强度为零，则图中a点处的电场强度的大小和方向分别为（ ）
A．，水平向右 B． ，水平向左
C． ，水平向右 D．，水平向右
19．如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点，放在A、B两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如下图乙所示。以x轴的正方向为电场力的正方向，则（ ）
A．点电荷Q一定为正电荷
B．点电荷Q在OA之间
C．A点的电场强度大小为2×104N/C
D．同一电荷在A点所受的电场力比B点的大
20．如图所示，一段均匀带电的半圆形细线在其圆心O处产生的场强为E，现把细线分成等长的AB、BC、CD三段圆弧，请利用学过的方法（如对称性，叠加思想）分析，圆弧BC在圆心O点产生场强的大小是
A．E B． C． D．
二、多选题
21．图示为某正电荷Q产生的某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点。将电荷量为q＝5×10－8 C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．a点的电场强度大小为4×104 N/C，方向向右
B．将电荷量为q的负点电荷放于a点，a点电场强度大小为4×104 N/C，方向向左
C．将点电荷q从a点移走，则该点的电场强度为零
D．b点处的电场强度小于4×104 N/C
22．下列各组物理量均属于矢量的是（ ）
A．速度、路程、加速度 B．位移、重力、电场强度
C．平均速度、弹力、位移 D．速率、温度、质量
23．下述说法正确的是（ ）
A．电场线是点电荷在电场中的运动轨迹
B．在电场中某点放入+q和放入﹣q的检验电荷时，该点的场强方向相反
C．库仑定律的表达式F=k可知，点电荷q1在q2处的场强大小为k
D．电场是一种物质，是客观存在的
三、解答题
24．如图所示，真空中有一个电荷量为的点电荷位于图中的O点，P点与它的距离为r，请根据库仑定律及场强定义推导出P点场强大小的表达式，并确定P点电场强度的方向。
25．真空有一电场，在电场中的P点放置一电荷量为+2.0 ×10-9C的检验电荷，它受到的电场力为4.0 ×10-5N，方向向左。求：
（1）P点电场强度的大小并判断电场强度的方向；
（2）若将检验电荷变为+4.0 ×10-9C，再求电场强度大小和方向。
26．在如图所示的直线上有、、、四点，其间距，先在点固定一点电荷，点场强大小为.若再将点电荷放在点时，求：
（1）点场强大小；
（2）两电荷相互作用力大小。
27．如图所示，、、三点为一直角三角形的三个顶点，，现在、两点放置两点电荷、，测得点电场强度的方向如图所示，与平行，则：
（1）、分别带什么性质的电荷（不写判断过程）；
（2）、两点电荷的电荷量之比。
28．如图所示，边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定有三个点电荷＋q、＋q、－q，则计算该三角形中心O点处的场强；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
《2025年高中物理人教版必修3（电场 电场强度）同步训练》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B C D C C B D C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 B A A B B D D C D B
题号 21 22 23
答案 AD BC CD
1．D
【详解】AB．是电场强度的定义式，电场强度只由电场本身决定，与检验电荷的电量以及电场中是否放检验电荷无关，即电场中某点不放检验电荷或q减半，该点的电场强度不变，故AB错误；
C．由E＝k知，以Q球心、r为半径的球面上，各点场强大小均相同，但是方向不同，故C错误；
D．由E＝k知，Q不变时，r越大，场强越小，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】根据电场强度的定义式可知P点的电场强度大小为，电场强度是电场自身的性质，与场源电荷Q有关，而与试探电荷q无关，如果将q移走，那么P点的电场强度大小仍为。
故选A。
3．B
【详解】A．该定义式适用于任何电场，选项A错误；
B．电场强度的单位为N/C，选项B正确；
C．电场强度既有大小又有方向，是矢量，选项C错误；
D．电场中各点电场强度不一定都相同，选项D错误。
故选B。
4．C
【详解】电场中某点的电场强度与放入电场中的电荷及其所受电场力的大小无关，无论有无放入检验电荷、检验电荷的电荷量如何变化，电场强度不变，根据
可知，电场力与检验电荷成正比；
故选C。
5．D
【详解】A．由等量异种电荷形成的电场特点，根据小球的受力情况可知小球在细管内运动时，合力为重力，小球速度一直增大，A错误；
B．细管所在直线的场强方向水平向右，可知小球受电场力水平向右，B错误；
CD．在两点电荷连接中点处小球所受电场力最大
管壁对小球的弹力与电场力是平衡力，所以管壁对小球的弹力最大值为，C错误；D正确。
故选D。
6．C
【详解】因为
单位为；由
可得
单位为；所以的单位为
根据电流的定义式
可知，该单位是安培。
故选C。
7．C
【详解】B、C两点为等量异种电荷，它们在O点的场强如图所示
O点到三个顶点的距离均相等，设为，则有
B、C两点处的等量异种电荷在O点的合场强方向平行边向右，大小为
设A点处的电荷量为，则A点处电荷在O点的场强大小为
不管A点处电荷带正电还是负电，场强方向均与边垂直，则A、B、C处三点电荷在O点的合场强大小
根据题意有
联立解得
则A点处点电荷的电荷量为，可能带正电，也可能带负电。
故选C。
8．B
【详解】电场力恰好等于自身重力的2倍，有
qE=2mg
解得
E=N/C=5.0×103N/C
故选B。
9．D
【详解】由于带正电的粒子从A到B做加速运动且加速度增大，所以，从电场力的方向应从A指向B，即电场线方向由A指向B，由于加速度增大，即电场线从A到B越来越密，故应选D．
10．C
【详解】试题分析：电场线的疏密程度可表示电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，所以P点的电场强度小于Q点的电场强度，故根据可得
故选C。
11．B
【详解】取小球a、b整体作为研究对象，则受重力2mg、悬线拉力FT和电场力F作用处于平衡，此三力满足如图所示的三角形关系，
由图知F的最小值为，由，知 ，故B对
综上所述所述本题答案是：B
12．A
【详解】如图所示
O点为点电荷所处的位置，则
所以
故选A。
13．A
【详解】设半球面AB有一相对于球心O对称的相同半球面，相当于将电荷量为的球面放在O处，由题意可得，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。则等效球面在M、N点所产生的电场大小均为
由题意知半球面在M点的场强大小为，根据对称性可知，图中半球面在点的场强大小为
故选A。
14．B
【详解】根据电场的叠加原理，两个带电量相等的异种点电荷分别置于M、N两点时，两电荷在O点产生的电场方向同向，并且大小都为
所以O点的电场强度大小
当置于N点处的点电荷移至P点时，两电荷在O点产生的电场方向夹角为120°，根据矢量的叠加可知O点的场强大小变为
故与之比为。
故选B。
15．B
【详解】要使电子做匀速圆周运动，必须使电子的合外力全部提供向心力，即电子运动的过程中电场力不做功，则电子需要在等势面上运动，且合力指向圆心，根据等量正点电荷电场分布可得，在b平面，电子受力指向两电荷连线，则给电子一个适当的速度，电子可以绕两电荷的连线做匀速圆周运动。
故选B。
16．D
【详解】+q在a处产生的场强大小为E=k，方向水平向左．据题，a点处的电场强度为零，+q与带电薄板在a点产生的场强大小相等，方向相反，则带电薄板在a点产生的场强大小为E=k，方向水平向右．根据对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为E=k，方向水平向左．+q在b处产生的场强大小为E=k，方向水平向左，则b点处的电场强度大小是：Eb=．故选D．
【点睛】本题考查电场的叠加，除了掌握点电荷场强公式E=k之外，关键要抓住带电薄板产生的电场两边的对称性．
17．D
【详解】A．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，圆环的合力等于库仑引力的竖直分力，运动到O点时，该分力减小到零，合力等于零，加速度等于零，合力先增大后减小，所以圆环的加速度先增大后减小，A错误；
B．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，合力一直向下，速度一直增大，到达O点时合力等于零速度最大，B错误；
C．根据动能定理
仅将圆环的释放点提高，电势差增大，圆环到达O点的速度增大，库仑引力不足，圆环离开细杆后做离心运动，C错误；
D．根据动能定理
根据牛顿第二定律
解得
仅增大圆环所带的电荷量q，库仑引力仍然等于向心力，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷Q做圆周运动，D正确。
故选D。
18．C
【详解】由于b点的电场强度为零，则带电矩形薄板在b点的电场强度E1与点电荷在b点的电场强度大小相等，方向相反，有
由对称性可知，带电矩形薄板在a点的电场强度大小也为E1，方向水平向右，与点电荷在a点的电场强度叠加，则a点处的电场强度方向水平向右，大小为
故选C。
19．D
【详解】AB．由图乙可知A点的场强方向沿x轴的正方向，B点的场强方向沿x轴的负方向，则电场强度方向是会聚型的，所以点电荷Q一定为负电荷，并助且点电荷Q在AB之间，所以AB错误；
CD．由场强的定义公式
A点的电场强度大小为
B点的电场强度大小为
所以C错误；D正确；
故选D。
20．B
【分析】AB、BC、CD三段圆弧在O处产生场强大小相等、方向沿各自的对称轴；电场强度是矢量，叠加时遵循平行四边形定则；据以上知识求出每段圆弧在O处产生场强的大小．
【详解】设细线带正电、每段圆弧在O处产生场强的大小为，将三段圆弧产生的场强画在图中．
AB、CD两段圆弧在O处产生场强的夹角为1200，这两者的合场强大小为，方向与BC在O处产生场强的方向相同．所以三段圆弧在O处的合场强，则，即圆弧BC在圆心O点产生场强的大小是．故B项正确，ACD三项错误．
21．AD
【详解】A．根据电场强度的定义式，可得a点的电场强度为
电场强度的方向沿着电场线的切线方向，向右，所以A正确；
BC．电场强度的方向是由源电场决定的，不会因为放入的电荷的不同而改变，所以电场强度的方向不会改变，还是向右，所以B、C均错误；
D．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由电场线的分布可知，a点的电场强度比b点的电场强度大，所以b点处的电场强度小于，所以D正确。
故选AD。
【点睛】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小。
22．BC
【详解】速度、加速度、位移、重力、电场强度、平均速度、弹力既有大小也有方向，是矢量，速率、温度、质量、路程只有大小没有方向，是标量。
故选BC。
23．CD
【详解】电场线实际并不存在，用来描述电场分布的物理量，不是点电荷在电场中的运动轨迹，故A错误；电场中某点的电场强度方向以及大小，与试探电荷无关，B错误；根据公式，C正确；电场对放入其中的电荷有力的作用，故是客观存在的，D正确．
24．，其方向为带正电的检验电荷受到的电场力的方向，即沿OP方向。
【详解】若电荷量为的检验电荷放在P点，根据库仑定律，它受到的电场力大小为
方向沿OP的方向。根据电场强度的定义，P点处的电场强度大小为
其方向为带正电的检验电荷受到的电场力的方向，即沿OP方向。
25．（1），方向向左；（2），方向向左
【详解】（1）P点电场强度的大小为
P点电场强度的方向为正检验电荷所受电场力的方向，即向左。
（2）电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关，所以若将检验电荷变为+4.0 ×10-9C，电场强度与（1）问中相同。
26．（1）；（2）
【详解】(1)设相邻两点间的距离为，则在点的场强
方向向右，在点的场强
方向也向右
所以点的场强
点与点对称，所以点场强与点相同，大小为。
(2)由库仑定律可得
又有
所以
27．（1）带负电，带正电；（2）
【详解】（1）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由C→A和由B→C，故带负电，带正电。
（2）如图所示场强叠加的示意图
由几何关系知
即
又由几何关系知
所以
28．，方向由O指向C
【详解】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为
三个电荷在O处产生的场强大小均为
根据对称性和几何知识得知：两个+q在O处产生的合场强为
再与-q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为
方向由O指向C
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
