2026年天津市北師大版高中物理必修第二冊第8章電場強度同步練習

2026年天津市北師大版高中物理必修第二冊第8章電場強度同步練習一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.在真空中，一個點電荷Q產生電場，距離Q為r的P點電場強度大小為E。若在該電場中放入一個試探電荷q，則P點的電場強度大小將如何變化？A.變為E/qB.變為E?qC.保持不變仍為ED.變為E2/q解析：電場強度是描述電場性質的物理量，其大小由場源電荷Q和距離r決定，與試探電荷q無關。根據電場強度定義式E=kQ/r2，P點的電場強度僅由Q和r決定，放入試探電荷q不會改變E的數值。正確答案為C。2.兩個等量異種點電荷+Q和-Q分別位于x軸上的A（-a，0）和B（a，0）位置，O為原點。在x軸上x>0的區域，電場強度方向如何變化？A.始終水平向右B.始終水平向左C.從A到B逐漸減小D.從A到B先增大后減小解析：在x>0區域，+Q產生的電場方向向左，-Q產生的電場方向向右。隨著x增大，+Q的場強kQ/x2減小，-Q的場強kQ/(x+a)2減小，但左向場強變化率更大，因此總場強方向始終向左且逐漸減小。正確答案為B。3.一條電場線上的A、B兩點相距為d，電場線方向由A指向B。若A點電場強度為E?，B點電場強度為E?（E?>E?），則A、B兩點間的電勢差U_AB如何？A.U_AB>0且U_AB=kE?dB.U_AB<0且U_AB=kE?dC.U_AB>0且U_AB=k(E?+E?)d/2D.U_AB<0且U_AB=k(E?-E?)d解析：電勢差與電場強度的關系為U_AB=-∫?2E?ds。沿電場線方向電勢降低，因此U_AB<0。由于E在A、B間連續變化，可近似用平均值E_avg=(E?+E?)/2，則U_AB≈-kE_avg?d=-k(E?+E?)d/2。正確答案為D。4.在靜電場中，一個電子從A點運動到B點，電場力做正功。下列說法正確的是：A.A點電勢高于B點B.電子動能增加C.電勢能增加D.A、B兩點場強方向相同解析：電場力做正功意味著電子克服電場力運動，即電勢能增加（ΔE_p>0）。根據電勢能公式E_p=qφ，電子（q<0）在φ較高處E_p較小，因此A點電勢低于B點。動能定理表明ΔE_k=-W=負值，電子動能減小。場強方向與電勢降低方向一致，但電子運動方向與場強方向相反。正確答案為B。5.一個帶正電的金屬球殼，內部放置一個負電荷q，球殼接地。則球殼外表面電荷分布情況是：A.內表面有-q電荷，外表面有+q電荷B.內表面有+q電荷，外表面有-q電荷C.內外表面均無電荷D.內表面無電荷，外表面有+q電荷解析：負電荷q在球殼內部產生感應，使內表面出現-q電荷。由于球殼接地，外表面電荷被中和，最終外表面電荷為0。正確答案為C。6.兩個點電荷Q?（+4μC）和Q?（-6μC）相距10cm，在它們連線中點處電場強度大小為E。現將Q?和Q?電量均減半，中點處電場強度大小變為E'，則E'與E的關系是：A.E'=E/2B.E'=E/4C.E'=ED.E'=2E解析：中點處場強為E=kQ?/(52)+kQ?/(52)=k(4μC)/25-k(6μC)/25=-2kμC/25。電量減半后，E'=-k(2μC)/25-k(3μC)/25=-kμC/25，E'=E/2。正確答案為A。7.一條長為L的細線，一端固定，另一端系一個質量為m、電量為q的小球，置于水平向右的勻強電場E中。當小球平衡時，細線與豎直方向成θ角，則電場強度E的最小值是多少？A.mg/qB.mgcosθ/qC.mgsinθ/qD.mgtanθ/q解析：平衡時受力平衡：水平方向qE=mg?sinθ，E=mg?sinθ/q。最小E對應θ=90°，即E=mg/q。正確答案為A。8.在電場中移動一個試探電荷q，經過A、B兩點時電勢能分別為E_pA和E_pB，電場力做功W_AB。若E_pA>0，E_pB<0，則W_AB如何？A.W_AB>0B.W_AB<0C.W_AB=0D.無法確定解析：電場力做功W_AB=E_pA-E_pB。由于E_pA>0，E_pB<0，W_AB=E_pA-(-E_pB)=E_pA+E_pB>0。正確答案為A。9.一個帶電油滴在相互垂直的勻強電場E和勻強磁場B中運動，不計重力。若油滴做勻速直線運動，則其速度方向與E、B的關系是：A.v//E且v//BB.v⊥E且v⊥BC.v//E且v⊥BD.v⊥E且v//B解析：油滴受電場力qE和B產生的洛倫茲力q(v×B)平衡，即qE=q(v×B)。若v與E平行，則v×B=0，平衡不可能。因此v必須同時垂直于E和B。正確答案為B。10.一個半徑為R的絕緣球體均勻帶電，表面電勢為φ。若將球體電荷量減半，球體表面電勢如何變化？A.變為φ/2B.變為φ/4C.變為φ/√2D.保持不變解析：導體表面電勢φ=kQ/R，減半電荷量后φ'=(kQ/2)/R=φ/2。正確答案為A。二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.一點電荷Q在真空中產生電場，距離Q為r?處電場強度為E?，距離Q為r?處電場強度為E?（r?>r?）。則E?與E?的大小關系是________。2.電場中A、B兩點電勢φ_A=50V，φ_B=-20V，將一個電量q=-2μC的試探電荷從A移到B，電場力做功為________J。3.一個電子在電場中由A點運動到B點，電勢能增加了3eV，則電場力做功為________J。4.勻強電場中，電場線方向豎直向上，場強大小為E。一個質量為m、電量q的帶電小球，從靜止釋放，經時間t速度大小為________。5.兩個等量同種點電荷Q，相距d，連線中垂線上距離連線中點2d處，電場強度大小為________（k為靜電力常量）。6.一個帶電油滴在相互垂直的E和B場中水平向右勻速運動，速度v=1.0×10?m/s，E=2.0×103N/C，則磁場B的大小為________T。7.一個半徑為R的金屬球殼，內部中心放一個電量+Q的點電荷，球殼外表面電勢為φ，若將球殼接地，外表面電勢變為________V。8.一條電場線上的A、B兩點相距d，電場線方向由A指向B，A點場強E?=100N/C，B點場強E?=50N/C，則A、B兩點間的電勢差U_AB=________V。9.一個質量為m、電量q的小球用長為L的絕緣細線懸掛，置于水平向右的勻強電場E中，平衡時細線與豎直方向成θ角，則小球所受電場力大小為________。10.一個電子從電勢φ?=100V處運動到φ?=-50V處，電勢能變化了________eV。三、判斷題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）1.電場線是真實存在的曲線，其切線方向表示電場強度方向。2.在電場中移動電荷，電場力做功與路徑無關，只與起點和終點電勢差有關。3.兩個等量異種點電荷產生的電場，在兩電荷連線中垂線上任意一點，電場強度方向一定沿中垂線指向負電荷。4.導體在靜電平衡時，內部場強處處為零，表面場強方向一定垂直于表面。5.一個帶正電的絕緣小球靠近一個不帶電的金屬球，由于靜電感應，金屬球遠離小球一側出現負電荷。6.在勻強電場中，電勢相等的點構成的面一定是等勢面。7.電場強度大的地方，電勢一定高；電場強度為零的地方，電勢一定為零。8.一個電子在電場中由A點運動到B點，電場力做正功，則A點電勢一定高于B點。9.半徑為R的均勻帶電球體，球內任意一點的電場強度大小與該點到球心的距離成正比。10.電勢能是標量，電場力是保守力。四、簡答題（本大題共8小題，每小題2分，共16分）1.簡述電場強度的定義及其國際單位制單位。2.解釋電勢與電勢能的區別與聯系。3.描述靜電屏蔽現象及其應用。4.說明電場線的主要性質。5.解釋為什么電子在勻強電場中做勻變速直線運動。6.描述點電荷電場強度與距離的關系。7.說明電勢差與電場強度的關系。8.解釋為什么帶電小球在電場中平衡時，細線不一定豎直。五、應用題（本大題共8小題，每小題4分，共24分）1.一個電子在電場中由A點運動到B點，初速度v?=1.0×10?m/s，A點電勢φ_A=100V，B點電勢φ_B=-50V。求電子到達B點時的速度大小（電子電量e=-1.6×10?1?C，質量m_e=9.1×10?31kg）。2.兩個點電荷Q?（+4μC）和Q?（-6μC）相距10cm，求它們連線中垂線上距離連線中點5cm處的電場強度大小和方向。3.一個質量為m=1.0×10?2kg、電量q=2.0×10??C的小球，用長L=0.5m的絕緣細線懸掛，置于水平向右的勻強電場E=1.0×103N/C中。求小球平衡時細線與豎直方向的夾角θ。4.一個半徑為R=0.1m的絕緣球體均勻帶電，表面電勢φ=1000V。求球體表面的電荷面密度σ。5.一個電子從電勢φ?=100V處運動到φ?=-50V處，求電勢能的變化量。6.一個電子在電場中由A點運動到B點，電場力做功W_AB=3.2×10?1?J。若A點電勢φ_A=50V，求B點電勢φ_B。7.一個帶電油滴在相互垂直的E和B場中水平向右勻速運動，速度v=1.0×10?m/s，E=2.0×103N/C。求磁場B的大小。8.一個半徑為R的金屬球殼，內部中心放一個電量+Q的點電荷，球殼外表面電勢φ=1000V。若將球殼接地，外表面電勢變為多少？六、案例分析題（本大題共9小題，每小題2分，共18分）1.案例背景：一個電子在電場中由A點運動到B點，初速度v?=1.0×10?m/s，A點電勢φ_A=100V，B點電勢φ_B=-50V。求電子到達B點時的速度大小。2.案例背景：兩個點電荷Q?（+4μC）和Q?（-6μC）相距10cm，求它們連線中垂線上距離連線中點5cm處的電場強度大小和方向。3.案例背景：一個質量為m=1.0×10?2kg、電量q=2.0×10??C的小球，用長L=0.5m的絕緣細線懸掛，置于水平向右的勻強電場E=1.0×103N/C中。求小球平衡時細線與豎直方向的夾角θ。4.案例背景：一個半徑為R=0.1m的絕緣球體均勻帶電，表面電勢φ=1000V。求球體表面的電荷面密度σ。5.案例背景：一個電子從電勢φ?=100V處運動到φ?=-50V處，求電勢能的變化量。6.案例背景：一個電子在電場中由A點運動到B點，電場力做功W_AB=3.2×10?1?J。若A點電勢φ_A=50V，求B點電勢φ_B。7.案例背景：一個帶電油滴在相互垂直的E和B場中水平向右勻速運動，速度v=1.0×10?m/s，E=2.0×103N/C。求磁場B的大小。8.案例背景：一個半徑為R的金屬球殼，內部中心放一個電量+Q的點電荷，球殼外表面電勢φ=1000V。若將球殼接地，外表面電勢變為多少？9.案例背景：一個電子在電場中由A點運動到B點，電場力做正功，A點電勢φ_A=50V，B點電勢φ_B=-20V。求電子電勢能的變化量。七、論述題（本大題共11小題，每小題2分，共22分）1.論述電場強度的定義及其物理意義。2.論述電勢與電勢能的區別與聯系。3.論述靜電屏蔽現象的原理及其應用。4.論述電場線的主要性質及其作用。5.論述電子在勻強電場中做勻變速直線運動的條件。6.論述點電荷電場強度與距離的關系及其推導過程。7.論述電勢差與電場強度的關系及其應用。8.論述帶電小球在電場中平衡的條件及其判斷方法。9.論述電場力做功的特點及其物理意義。10.論述電勢能的性質及其與電勢的關系。11.論述電場中移動電荷時電場力做功與路徑無關的原因。【標準答案及解析】一、單項選擇題1.C2.B3.D4.B5.C6.A7.A8.B9.B10.A解析：電場強度是描述電場性質的物理量，其大小由場源電荷Q和距離r決定，與試探電荷q無關。正確答案為C。二、填空題1.E?<E?12.0.1413.-3eV14.mgt15.kQd/8π216.4.0×10??T17.0V18.-3.5V19.mgsinθ20.-150eV解析：電場線是真實存在的曲線，其切線方向表示電場強度方向。正確答案為×。三、判斷題1.×22.√23.√24.√25.√26.√27.×28.×29.×30.√解析：電場強度與電勢無直接關系。正確答案為×。四、簡答題1.電場強度是描述電場性質的物理量，定義為放入電場中某點的試探電荷所受電場力與其電量的比值E=F/q。國際單位制單位為N/C。2.電勢是描述電場能的性質的物理量，是電場中某點的電勢能E_p與試探電荷電量q的比值φ=E_p/q。電勢能是電荷在電場中具有的能量，是電勢與電量的乘積。3.靜電屏蔽是指金屬導體在靜電平衡時，內部場強處處為零，表面場強方向垂直于表面，使內部不受外界電場影響的現象。應用包括避雷針、電子設備屏蔽罩等。4.電場線是描述電場分布的假想曲線，其性質包括：①電場線起于正電荷，終于負電荷；②電場線不相交不閉合；③電場線疏密表示場強大小；④電場線切線方向表示場強方向。5.電子在勻強電場中受恒定電場力F=qE，加速度a=F/m恒定，因此做勻變速直線運動。6.點電荷電場強度E=kQ/r2，與距離r的平方成反比，與電量Q成正比。7.電勢差與電場強度的關系為U_AB=-∫?2E?ds，沿電場線方向電勢降低，電勢差等于場強的線積分。8.帶電小球在電場中平衡時，合力為零，即重力G與電場力F平衡，但細線可能受拉力或壓力，不一定豎直。五、應用題1.解：電子動能定