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1、微专题53电场强度和电场线F1.电场中某点的电场强度七=：与试探电荷q及在该点所受的电场力户均无关2电场强 度的叠加是矢量叠加，某点场强等于各电荷在该点产生的场强的矢量和：叠加的常用方法： 补偿法、微无法、对称法、等效法等3电场线可以描述电场的强弱，也能描述电场的方向.电 场线一般不会与带电粒子的运动轨迹重合.1.（多选）如图甲所示，在x轴上有一个点电荷。（图中未画出），O、A. 8为轴上三点.放在 A、8两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示.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4、之间C. A点的电场强度大小为2X IO3
2、N/CD.同一电荷在A点受到的电场力比在8点的大答案BCD解析 由题图乙知，两直线都是过原点的倾斜直线，由场强的定义式可知，其斜率的绝对值F aF nFa大小为各点的场强大小，则Ea=3=2X1（）3n/C, Eb=O.5X1（）3n/C=祭同一电荷在4点受到的静电力比在8点的大，C、D正确：由题图知正试探电荷在A点受静电力方向为正， 负试探也荷在B点受静也力方向也为正，可得4、B两点包场强度方向相反，则点电荷。 在A、8之间，且为负也荷，A错误，B正确.2.点电荷A和B,分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q.如图所示，在A、8连线上， 电场强度为零的地方在（）-Q +4。A. 4和8之间B
3、. A右侧C. B左侧 D. A的右侧及8的左侧答案C解析 在人和B之间两点电荷产生的电场强度方向均向左，合电场强度不可能为零，A错误.在A的右侧，A产生的电场强度方向向右，B产生的电场强度方向向左，电场强度方向 相反，但由题意知A的电荷量大于8的电荷量，且离A较近，由点电荷电场强度公式后= 席可知，在同一点电场强度大小不可能相等，所以合电场强度不可能为零，B错误.在B 的左侧，A产生的电场强度方向向左，8产生的电场强度方向向右，电场强度方向相反，且 由于A的电荷量大于B的电荷量，离A较远，由点电荷电场强度公式七=年可知，在同一 点电场强度大小可能相等，所以合电场强度可能为零，C正确.由以上分
4、析可知，D错误. 3.（2022河南高三月考）如图，一电荷量为Q的点电荷P与均匀带电圆板相距2r,此点电荷 到带电圆板的垂线通过板的几何中心，人、8为垂线上两点，到圆板的距离均为r,静电力 常量为k若8点的电场强度为0,则A点的电场强度大小为（）A挈B簿理D群答案A解析由于8点处的合电场强度为零，所以带电圆板的电性与点电荷的电性相反，那么带 电圆板在4处产生的电场强度与点电,荷。在8处产生的电场强度大小相等，均为：E=*, 方向相反，由带电圆板产生立场强度的特点可知，圆板在A点产生的电场强度大小为：石= 船，而点电荷Q在4处的电，场强度大小为：E =*，由矢量的合成法则，则4点的电场强度大小为
5、：E =E+Er故A正确，B、C、D错误.4 .如图所示，正电荷g均匀分布在半球面ACB上，球面半径为R, CN为通过半球顶点C和 球心O的轴线.P、M为CN轴线上的两点，距球心O的距离均为冬在M右侧轴线上0, 点固定正点电荷。，点O、M间距离为R,已知M点的场强方向水平向左、大小为骁, 带电均匀的封闭球壳内部电场强度处处为零，则P点的场强为（）O -N第2页，共6页24r2答案A解析 均匀的封闭球壳内部电场强度处处为零，将带电半球壳AC4右侧补全一个同样的带 电半球壳AOB,则半球壳在P点场强石p与半球壳4a 在M点场强Ew对称，大小 相等，方向相反，补全后内部合场强处处为零，所以半球壳AC
6、B在P点场强&=a =Em, /土0、人口卜r q kQ_3kQ kQ 金【0）晶小乙工 kQkQ _kQ方向向右，禾朴全时EpEmr2 4R24/?2,则P点的合场强Eqr）2。（2R）24R2 0,故选A.5 .下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各;圆环 间彼此绝缘.坐标原点。处电场强度最大的是（）ABCD答案B解析 根据点也荷的电场强度公式可得各;圆环上的电荷在O点的电场场强大小相 等，再根据矢量合成，求出合场强，最后比较它们的大小即可.由于电荷均匀分布，则相当 于各;圆环上的电荷等效集中于:圆环的中心，设圆的半径为几则A选项中。点处的场强 大小为心=；
7、将B选项中正、负电荷产生的场强进行叠加，两等效电荷场强方向间的夹 角为90。，则在。点的合场强扁= 孝（方向沿x轴负方向；C选项中两正电荷在。点的 合场强为零，则C中的场强大小为a=，D选项中由于完全对称，易得合场强 氏=。.故 O处电场强度最大的是B.6 .（多选）如图所示，一电荷均匀分布的带正电的圆环，半径为R,在垂直于圆环且过圆心O 的轴线上有a、b、c三个点、，bO=cO=当R, aO=小R,不计重力.则下列判断正确的是（）第3页，共6页Ib、c两点的电场场强相同B. 一电子由。点静止释放，电子在O点的动能最大D.一电子由c点静止群放，能够运动到。点答案AC解析 设圆环带电荷量为Q.将
8、圆环分成等份，则每个等份带电荷量为g=号，每个等份可看成点电荷，每个点电荷在a点处产生的场强大小为E=k收+（小4R?,该场强方向与的夹角为30,根据电场的叠加原理知：a点处场强大小为Elt=nEcos 30 =坐=个盥,同理可得，c点处场强大小为E=,则Ea * Ec= 1 :小，故A正确；b、c两点 的电场场强大小相等，方向相反，则场强不同，故B错误；一电子由点静止释放，从 运动到。时电场力做正功，动能增加.从。向下运动时，电场力做负功，动能减少，所以 电子在。点的动能最大，故C正确：Eb=Ec, 一电子从c点静止释放，从c运动到。时电 场力做正功，从O运动到分点立场力做负功，且做功的大小
9、相等，即该电子恰好运动到 点，故D错误.7.如图甲所示，A8是一个点电荷形成的电场中的一条电场线，图乙则是放在电场线上P、 Q处检验电荷所受电场力的大小与其电荷量之间的函数图像，电场方向由4指向由此可 以判断（）A.场源电荷是正电荷，位于A侧 B.场源电荷是正电荷，位于8侧 C.场源电荷是负电荷，位于A侧 D.场源电荷是负电荷，位于8侧 答案A第4页，共6页F解析 由电场强度的定义式E=l得：F=Eq,则知：尸一9图像的斜率表示也场强度大小， 图线。的斜率小于P的斜率，说明。处场强小于。处的场强，该电场是由点电荷产生的， 说明Q距离场源较远，即场源位置位于4侧：因为电场线的方向由A指向丛 因此
10、为正电 荷.故选A.8.（多选）如图所示，正方形A8CO的对角线相交于。点，两个等量同种正电荷分别固定在小 C两点，则（）A. B、。两处电势相同、场强不相同B、。两处电势不相同、场强相同C.若在B点静止释放一电子，电子一定在B、。间往复运动，且加速度先减小后增大D.若在B点给电子一垂直纸面合适的速度，电子可绕0点做匀速圆周运动答案AD解析 包场中存在两个等量的正点电荷，且B、。两点关于。点对称，故B、。两点电势相 等，场强大小相等，方向相反，故A正确，B错误：8、。所在直线，电场强度从上方无穷 远处到。点先增加后减小，到。点电场强度为零，从。到下方无穷远电场强度先增大后减 小，由于无法确定电
11、场强度最大的位置，所以电子在仄D间运动时加速度变化情况无法判 断，故C错误：在垂直纸面经过B、。两点的圆上，所有点的电势都相等，并且电子受到的 电场力指向。点，与速度方向垂直，故给电子一垂直纸面合适的速度，电子可绕。点做匀 速圆周运动，故D正确.9.在M、N两点放置等量的异种点电荷如图所示，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线 的中垂线，。是垂足.下列说法正确的是（）,/+Q ： -QM O /VGA. 0M中点的电场强度大于ON中点的电场强度B.。点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的B. O点的电场强度大小与HG上各点相比是最小的D.将试探电荷沿G由，移送到G,试探电荷所受电场力先减小后
12、增大答案B解析等量的异种点电荷电场线分布如图所示，第5页，共6页 电,场线的疏密表示电场的强弱，由对称性可知0M中点的电场强度等于ON中点的电场强度； O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的；。点的电场强度大小与“G上各点相比是 最大的，故A、C错误，B正确；因电场线的疏密表示电场的强弱，沿HG由”到G电场 强度先增大再减小，由可知，将试探电荷沿HG由移送到G,试探电荷所受电场 力先增大后减小，故D错误.10.如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点正上方力高处，有一带正电的点电荷Q， 一表面绝缘、带正电的小球（可视为质点，且不影响原电场）以速度的在金属板上自左端向右 端运动，则（）A.小
13、球先做减速运动后做加速运动B.运动过程中小球的电势能先减小后增大C.金属板上的感应电荷对点电荷Q的作用力尸=原D.金属板上的感应电荷对点电荷。的作用力/=庠答案C解析金属板在点电荷的电场中形成一个等势体，所以金属板表面的电场线与金属板表面处 处垂直，小球运动过程受到竖直向下的重力和电场力、竖直向上的支持力，所以小球做匀速 直线运动，电场力不做功，电势能不变，A、B错误；根据题图电场线的分布，可以将金属 板等效为距离正点电荷正下方24处的等量负点电荷，根据库仑定律可知该负点也荷对正点 电荷的作用力为/=?第1=人帛，所以金属板上的感应电荷对点电荷Q的作用力为虑5, C 正确，D错误.第6页，共6页