【期末总复习】人教版(2019)高二物理必修第三册——第03讲 电场 电场强度（考点精讲）

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高二物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列(人教版（2019）必修第三册)
第九章 静电场及其应用
第03讲：电场 电场强度
【考点梳理】
考点一：电场
(1)概念：存在于电荷周围的一种特殊物质，场与实物是物质存在的两种不同形式．
(2)性质：对放入其中的电荷有力的作用，电荷间通过电场发生相互作用．
(3)静电场：静止的电荷产生的电场．
考点二：．电场强度
(1)两种不同功能的电荷：
①试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，电荷量和尺寸必须较小．
②场源电荷：产生电场的电荷．
(2)定义：试探电荷在电场中某个位置所受的力与其电荷量成正比，即F＝Eq，在电场的不同位置，比例常数E一般不一样，它反映了电场在这点的性质，叫做电场强度．
(3)公式：E＝.
(4)单位：N/C或V/m.
(5)方向：电场强度是矢量，规定电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同．
技巧总结：对电场强度的理解(深化理解)
1．对电场强度的理解：(1)电场强度反映了电场的力的性质．
(2)唯一性：电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关．电场中不同的地方，电场强度一般是不同的．
(3)矢量性：电场强度描述了电场的强弱，是矢量，其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同，与在该点的负电荷所受电场力的方向相反．








2．公式E＝与E＝的区别
　　区别
公式　　
物理含义
引入过程
适用范围

E＝
是电场强度大小的定义式
F∝q，但E与F、q无关，E是反映某点处电场的性质
适用于一切电场

E＝k
是真空中点电荷场强的决定式
由E＝和库仑定律导出，E由Q、r决定
在真空中，场源电荷Q是点电荷


三：点电荷的电场，电场的叠加
1．真空中点电荷的场强
①大小：E＝k.
②方向：Q为正电荷时，在电场中的某点P，E的方向由Q指向P；Q是负电荷时，E的方向由P指向Q.
2．电场强度的叠加
如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．
四：电场线、匀强电场
1．电场线：画在电场中的有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向与该点电场强度的方向一致．
2．电场线特点：
(1)起始于无限远或正电荷，终止于负电荷或无限远．
(2)任意两条电场线不相交．
(3)电场线的疏密表示电场的强弱．
(4)电场线不是实际存在的线，是为了形象地描述电场而假想的线．
3．匀强电场
(1)定义：各点电场强度的大小相等、方向相同的电场．
(2)匀强电场的电场线：间距相等的平行直线．





技巧总结：对电场线的理解
1．电场线的应用
(1)比较电场强度大小：场强大处电场线密，场强小处电场线疏，故根据电场线的疏密可以比较场强的大小．
(2)确定电场强度方向：电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向．
2．电场线与带电粒子运动轨迹的关系：电场线不是带电粒子的运动轨迹，带电粒子在电场力作用下的运动轨迹可能与电场线重合，也可能不重合．可分以下几种情况讨论：
(1)运动轨迹与电场线重合时应同时具备以下条件：
①电场线为直线；
②带电粒子的初速度为零，或初速度沿电场线所在直线；
③带电粒子只受电场力，或其他力的合力沿电场线所在直线．
(2)只在电场力作用下，以下情况带电粒子做曲线运动，且与电场线不重合：
①电场线为直线时，有初速度且与电场线不共线；②电场线为曲线．
3．常见电场线的
类型
图形
特点
点电荷

正点电荷　负点电荷

(1)离点电荷越近，电场线越密集，场强越强．(2)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同
等量异号点电荷

(1)两点电荷连线上各点处，电场线方向从正电荷指向负电荷，中点场强最小，越靠近点电荷场强越强
(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线的方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直
(3)沿中垂线从O点到无穷远，场强逐渐减弱
等量同号点电荷

(1)两点电荷连线的中点O处场强为零，此处无电场线，中点O处附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零
(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷)或指向O(等量负电荷)
(3)在中垂面(线)上从O点到无穷远处，场强先变强后变弱


【题型归纳】
题型一：电场强度的定义
1．（2020·原阳县第三高级中学高二月考）下列说法正确的是（　　）
A．由可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比
B．电场中某点的电场强度方向即为负电荷在该点所受的电场力的方向
C．真空中点电荷的电场强度表达式E＝中，Q就是产生电场的点电荷
D．电场线的方向即为带电粒子的运动方向
2．（2021·全国高二课时练习）在电场中某一点放一试探电荷q，它受到的静电力为F，则该点的电场强度为E＝ ，那么下列说法正确的是（　　）
A．若移去试探电荷，则该点的电场强度为0
B．若该点放一电荷量为2q的试探电荷，则该点的电场强度为2E
C．若该点放一电荷量为2q的试探电荷，则该点的电场强度为
D．若该点放一电荷量为2q的试探电荷，则该点的电场强度为E
3．（2021·青冈县第一中学校）在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时，测得该点的电场强度大小为E，方向水平向右；若在该点放入电荷量为+2q的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（　　）
A．大小为2E，方向水平向右
B．大小为E，方向水平向右
C．大小为2E，方向水平向左
D．大小为E，方向水平向左








题型二：割补法求电场强度问题
4．（2020·全国高二课时练习）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，半球面AB上均匀分布着正电荷，总电荷量为q，球面半径为为通过半球顶点与球心O的直线，在直线上有两点，。已知N点的场强大小为E，静电力常量为k，则M点的场强大小为（　　）


A． B． C． D．
5．（2019·全国高二单元测试）如图所示，半径为的导体环的顶端有一宽为的小狭缝，且满足远远小于，在导体环上均匀分布着总电荷量为的负电荷。已知静电力常量为，则下列说法正确的是（　　）

A．导体环在圆心处产生的场强大小为，方向由指向
B．导体环在圆心处产生的场强大小为，方向由指向
C．导体环在圆心处产生的场强大小为，方向由指向
D．导体环在圆心处产生的场强大小为，方向由指向






6．（2020·河南鹤壁高中高二月考）在一半径为R的圆周上均匀分布有N个绝缘带电小球(可视为质点)无间隙排列，其中A点的小球带电荷量为+4q，其余小球带电荷量为+q，此时圆心O点的电场强度大小为E，现仅撤去A点的小球，则O点的电场强度为（ ）

A．大小为E，方向沿AO连线斜向下
B．大小为E/2，方向沿AO连线斜向下
C．大小为E/3，方向沿OA连线斜向上
D．大小为E/4，方向沿OA连线斜向上

题型三：匀强电场
7．（2021·云南省楚雄天人中学高二月考）在如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的（　　）
A．B．C． D．
8．（2019·万宁市民族中学高二期末）如图所示，匀强电场的方向向上，电场强度大小E=5×105N/C，把电量为+q=2×10-9C的点电荷由静止释放，点电荷做直线运动。以下判断正确的是（　　）

A．点电荷+q受到的电场力大小为1×10-3N
B．点电荷+q受到的电场力与电场强度方向相反
C．点电荷+q在匀强电场运动时电场力不断增大
D．点电荷+q在匀强电场运动时电场力不断减小

9．（2021·黑龙江齐齐哈尔·高二期末）如图所示，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成37°角，若此时电场的方向恰能使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为（　　）

A． B． C． D．

题型四：电场强度的叠加
10．（2021·全国高二课时练习）在等边三角形ABC的顶点B和C处各放一个电荷量相等的点电荷时，测得A处的场强大小为E，方向与BC边平行且由B指向C，如图所示。若拿走C处的点电荷，则下列关于A处电场强度的说法正确的是（　　）

A．大小仍为E，方向由A指向B
B．大小仍为E，方向由B指向A
C．大小变为，方向不变
D．不能得出结论







11．（2021·全国高二测试）如图所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f、等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心O处产生的电场强度大小为E。现改变a处点电荷的位置，关于O点的电场强度变化，下列叙述正确的是（　　）

A．移至c处，O处的电场强度大小不变，方向沿Oe
B．移至b处，O处的电场强度大小减半，方向沿Od
C．移至e处，O处的电场强度大小减半，方向沿Oc
D．移至f处，O处的电场强度大小不变，方向沿Oe
12．（2021·山西省翼城中学校高二月考）如图所示的空间内固定着一对异种点电荷P、O，P的电荷量是O电荷量的4倍，M为空间中的一点，POM构成一直角三角形，∠MPO=30°，P、O、M三点均在纸面内。M点电场强度的方向（　　）


A．水平向右
B．水平向左
C．M、O连线的夹角为30°斜向右下方
D．与M、O连线的夹角为60°斜向右下方






题型五：常见的电场线问题
13．（2021·全国高二专题练习）A、B是一条电场线上的两个点，一负点电荷仅在静电力作用下以一定的初速度由A点沿电场线运动到B点，其v－t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是（　　）

A．B．C．D．
14．（2010·泗水县教育和体育局教学研究中心高二期末）A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中正确的（　　）
A．这两个点电荷一定是等量异种电荷
B．这两个点电荷一定是等量同种电荷
C．把某正电荷q从C点移到D点电场力做正功
D．C点的电场强度可能比D点的电场强度小
15．（2021·全国高二专题练习）如图所示，图中的带箭头实线均为电场线，下列说法正确的是（　　）

A．图甲描述的是一带负电点电荷形成的电场
B．图乙描述的是两个等量异种点电荷产生的电场
C．图丙描述的是两个等量负电点电荷产生的电场
D．图丁描述的是一带电平行板电容器两板间的电场


【双基达标】
一、单选题
16．（2021·四川省绵阳南山教育投资有限公司高二开学考试）下列说法中错误的是（　　）
A．电荷只有通过接触才能产生力的作用
B．电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的
C．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在其中的电荷有力的作用
D．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
17．（2021·定远县育才学校高二开学考试）如图，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带电荷量均为，c带负电。整个系统置于方向平行水平面的匀强电场中。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． B． C． D．
18．（2021·山西省翼城中学校高二月考）如图所示，O是半径为R的正N边形（N为大于3的偶数）外接圆的圆心，在正N边形的一个顶点A放置一个带电荷量为＋2q的点电荷，其余顶点分别放置带电荷量均为-q的点电荷（未画出）。则圆心O处的场强大小为（　　）

A． B． C． D．





19．（2021·全国高二单元测试）在如图所示的电场中，各点电荷带电量大小都是Q，甲图中的A，B为对称点，乙、丙两图的点电荷间距都为L，虚线是两侧点电荷的中垂线，两点电荷连线上的O、C和O、D间距也是L，正确的是（　　）


A．图甲中A，B两点电场强度相同
B．O点的电场强度大小，图乙等于图丙
C．从O点沿虚线向上的电场强度，乙图变大，丙图变小
D．图乙、丙的电场强度大小，C点大于D点
20．（2021·全国高二专题练习）如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，点为半圆弧的圆心，。电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点，这时点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则点的场强大小变为E2。E1与E2之比为（　　）


A．1：2 B．2：1 C． D．






21．（2021·江苏盐城·高二期末）如图所示，L1、L2分别表示Q甲、Q乙两个点电荷到P点的距离，其大小相等，E合表示两个点电荷在P点产生的合场强。下列对甲、乙两个点电荷的判断，正确的是（　　）

A．异种电荷，Q甲>Q乙 B．异种电荷，Q甲Q乙 D．同种电荷，Q甲 >
【详解】
由图可知，电场中A点处电场线较密，所以在A点的电场强度要比B点的电场强度大，即，由可知，电荷在A点时受到的电场力要大于在B点时受到的电场力，即．
【点睛】电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，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．电场力与场强的关系为F=qE．
48．9×103 N/C 方向与E成45°角斜向右下方
【详解】
圆心O处的点电荷在A点产生的场强方向水平向左，根据矢量求和，所以A处的合场强为零；B处场强大小．