新高考人教版高中物理题型训练（必修三）专题1.3 电场 电场强度（教师版） （人教版2019必修第三册）.docxVIP

专题1.3电场电场强度

【人教版】

TOC\o1-3\t正文,1\h

【题型1电场强度的理解】

【题型2电场强度的叠加】

【题型3电场线的应用】

【题型4匀强电场问题】

【题型5联系实际】

【题型6平衡问题】

【题型7对称问题】

【题型8微元法割补法的应用】

【题型1电场强度的理解】

【例1】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0.2m和0.7m．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静电力的方向都跟x轴正方向相同，静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图中直线a、b所示．忽略A、B间的作用力．下列说法正确的是()

A．B点的电场强度大小为0.25N/C

B．A点的电场强度的方向沿x轴负方向

C．点电荷Q的位置坐标为0.3m

D．点电荷Q是正电荷

答案C

解析由A处试探电荷的F－q图线可得，该处的场强为E1＝eq\f(F1,q1)＝4×105N/C，方向水平向右，同理可得，B处的场强为E2＝eq\f(F2,q2)＝0.25×105N/C，方向水平向左，A、B错误；由A、B的分析可知，点电荷Q应为负电荷，且在A、B之间，设Q到A点的距离为l，由点电荷场强公式可得E1＝keq\f(Q,l2)＝4×105N/C，E2＝keq\f(Q,?0.5－l?2)＝eq\f(1,4)×105N/C，联立解得l＝0.1m，故点电荷Q的位置坐标为0.3m，C正确，D错误．

【变式1-1】电荷均匀分布的带电球体在球体外部产生的电场强度与位于球心处等电荷量的点电荷产生的电场强度相等。已知地球所带的电荷量约为4×105C，地球的半径约为6000km，静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，若将地球视为一个均匀带电球体，则地球表面附近的电场强度大小约为()

A．50N/C B．100N/C

C．200N/C D．300N/C

解析：选B将地球产生的电场强度等效的看作地球球心处的一个带电荷量为Q的点电荷在地面产生的电场强度，根据点电荷电场强度的表达式可知E＝keq\f(Q,r2)＝100N/C，故B正确，A、C、D错误。

【变式1-2】如图所示是描述甲、乙两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是()

A．甲带负电，乙带正电

B．甲的电荷量大于乙的电荷量

C．在P点由静止释放一个带正电的粒子，仅在静电力的作用下，粒子会沿电场线运动到Q点

D．P点的电场强度小于Q点的电场强度

答案B

解析根据电场线分布特点，可判断出甲带正电、乙带负电，并且甲的电荷量大于乙的电荷量，A错误，B正确；在P位置静止释放一个带正电的粒子，仅在静电力的作用下，粒子沿P位置电场线的切线从静止加速，不沿电场线运动，C错误；根据电场线的密集程度可以判断出P点的电场强度大于Q点的电场强度，D错误．

【变式1-3】(多选)在电场中的某点A放一电荷量为＋q的试探电荷，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EA＝eq\f(F,q)，方向水平向右．下列说法正确的是()

A．在A点放置一个电荷量为－q的试探电荷，A点的场强方向变为水平向左

B．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2EA

C．在A点放置一个电荷量为－q的试探电荷，它所受的电场力方向水平向左

D．在A点放置一个电荷量＋2q的试探电荷，所受电场力为2F

答案CD

解析E＝eq\f(F,q)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，故选项A、B错；因负电荷受到电场力的方向与场强方向相反，故选项C正确；A点场强EA一定，放入的试探电荷所受电场力大小为F＝qEA，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，故选项D正确．

【题型2电场强度的叠加】

【例2】如图，在(a,0)位置放置电荷量为q的正点电荷，在(0，a)位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P(a，a)为eq\r(2)a的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零。则Q的位置及电荷量分别为()

A．(0,2a)，eq\r(2)q B．(0,2a)，2eq\r(2)q

C．(2a,0)，eq\r(2)q D．(2a,0)，2eq\r(2)q

解析：选B根据点电荷电场强度公式E＝keq\f(Q,r2)，两等量异种点电荷在P点的电场强度大小分别为E0＝eq\f(kq,a2)，方向如图所示，两等量异种点电荷在P点的合电场强度为E1＝eq\r(2)E0＝eq\r(2)eq\f(kq,a2)