第九章 静电场及其应用 章末检测-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版2019 江苏专用）

强大小关系为E。=E。<E,所以金属球上的感应电荷在、 b,c三点的场强大小为E。=E<E,故选C. 5.B解析：A在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面 带正电，B、C相互吸引，所以B向右偏：而金属空腔C可以 屏敲外部的B的电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影 响，所以A位置不变，故B正确，ACD错误.故选B. 压轴挑战 6,C解析：A.如果A带电，则会感应B内部带异种电荷.外部 电性与A相同，那么E≠0，E、≠0，故A错误：B.如果B带 电，由于同种电荷的排斥，电荷只分布在外表面，E=0,即 Eu=0,E、≠0，B错误：C.如果A,B带等量异种电荷，A与B 的静电感应使B外表面恰好无电荷，则E,≠0，E、=0,故 C正确：D.若使A带电，B接地，是接地屏蔽，Ew≠0，Ew=0, D错误故选C. 第九章章末检测 1,B2.A3.C 4,B解析：圆环上的剩余电荷在0点产生的电场等效为-g电 荷在0点产生的电场，其电场强度大小为E,=?,方向水平 向右，在F点电荷量为-q的电荷在O点产生的电场强度大 小为E,= 品最方向水平向左，0点的合场强大小为 一￡，方向水平向右，带电量为+Q的试探电荷受 到的电场力大小为F=Q止=站，方向水平向右，放选B 5.A解析：ABC.以A球为研究对象.分析受力如图1.设B 对A的库仑力F与墙壁的火角为9.由平衡条件得竖直墙 面对小球A的弹力为N,=m,gtan 8,将小球B向左推动少许 时日减小，则N,减小再以AB整体为研究对象，分析受力如 图2所示，由平衡条件得F=N,N2=(m,+mr》g,则F减小， 地面对小球B的弹力一定不变，故A错误，BC正确.D.库仑 力e0由于0被小，则s0增大，上减小，根据库仑 定律F:=,可知，两球之间的距离增大，故D正确故 选A (m+mnlg 图1 图2 6.D解析：A.根据对称性分析可知，在关于0点对称的左右 圆环上各取一个微元所带的电荷组成等量异种电荷，OP为 等量异种电荷连线的中垂线，所以电场强度方向与OP垂 直，根据平行四边形定则知.圆环在OP上电场强度方向垂 直于OP,水平向右，从P到O电场强度大小逐渐变大，小球 参考答案与解析 受到的电场力逐渐增大，故A错误：B.水平方向上，小球处 于平衡态，所以小球受到杆的弹力大小与电场力大小相等， 则E4=F、,由滑动摩擦力公式=FN.从P到O电场强度大 小逐渐变大，故小球受到的摩擦力∫逐渐变大，故阝错误： C,竖直方向上由牛顿第二定律得mg-∫=m,因为∫增大，加 速度可能一直减小，也可能先诚小再反向变大，故C错误： D。小球的加速度如果一直减小，则小球的速度一直增大，动 能也会一直变大；若小球的加速度先减小再反向变大，则小 球的速度先变大再变小，那么小球的动能也是先变大再变 小，故D正确故选D. 7.D解析：AC.由于两试探电荷所受静电力的方向均与x 轴正方向相同，所以A点电场强度方向沿x轴正方向，B点 电场强度方向沿x轴负方向，由此可知，点电荷Q应位于AB 间，且应为负电荷，故AC错误：R由图像可知E-5。 品xc=0vc专品vcvc所 E9 E T -Q4),E=6.0 故B错误；D.根据E=k一Q (08,解得x 0.5m,故D正确.故选D. &.(1)2mgf3 (23g名 2 解析：(1)对A受力分析，受重力mg、圆环弹力F,、库仑力 F4,如图所示： d45 4 mF 3 由正弦定理可得g sim 45sin 30 (解得，2r 又F1=k9阳n 匈 对B受力分析，受重力mg、圆环弹力Fg、库仑力F,由正 m8 弦定理可得 in45osin60°' 又F=F,解得mm=3m (2)A,B两球处于同一水平线上时，对B受力分析，受重 力mg、圆环弹力N、库仑力F',如图所示： 黑白题07 根据受力平衡可得，A、B两球间的库仑力大小为”= mag tan 609=3mg, A,B间的距离为r=R,又F=k9,解得， 69 9.(1)20 2L2 (2)a=2q0 2m8,方向竖直向上(3)2 2 (4)见解析 解析：(1)正、负点电荷在A点产生的场强E。= (√2L)2 ,太，，由电场的叠加原理知，A点的电场强度的大小E目 2E,=2g 22 (2)A、B两点在电场中对称.场强大小相等，由牛顿第二定 排得四gm.解得a=g,方向竖直向上 (3)A,B,0三点在等量异种点电荷中垂线上，电势相等.小 物块从A到B过程中，设克服阻力做功W,由动能定理 得2mg-那=0-之m,小物块从A到0过程中mgL- 1 (4)在B点速度减为0，说明>mg.根据对称性可知，在A点 >mg,所以从A到B过程中，下mg,合力始终向上，从A到 0,电场力逐渐增大，所以摩擦力逐渐增大，加速度增大，合 力向上，速度减小：从0到B.电场力逐渐减小，摩擦力逐渐 减小，加速度减小，合力向上，速度减小，所以整个过程加速 度先增大后减小，速度一直在减小 第九章真题演练 黑题 商图体验 1.D解析：对小球c所受库仑力分析，画出a对c的库仑力和 b对c的库仑力，若a对c的库仑力为排斥力，a,c的电荷 同号，则b对c的库仑力为吸引力，b,c电荷为异号，ab电荷 为异号：若a对e的库仑力为引力，a,c的电荷异号，则b对c 的库仑力为斥力，b,c电荷为同号，a,b电荷为异号.设ac与 山的夹角为日，利用平行四边形定则和几何关系，库仑定律 le tan 0=3 、丁得，F=k2,F= F,a,6电荷 量的比值气一头联立解得%分选项D正确 2,C解析：对小球受力分析如图所示，由正弦定理有 sin∠CPm°in∠Cp,其中∠CPH=∠oPB,∠CHP= F AP AO ∠HPD=∠APO,在△APO中有 in(T-∠POB)sin∠APO BP BO 同理有 器联 in∠PO店im∠BPO:其中FA=Rp,sf 必修第三册 立有Q,:Q=2n3:1,故选C 3.B解析：由题意可知设Q和P两球之间的库仑力为F,绳子 的拉力分别为T、T:,质量分别为m4,m2:与竖直方向夹角 为0，对于小球Q有，E+T,sin0=F,Tcos0=m:g:对于小球 P有g,E+F=T2sin0,T2cos0=mg,联立有g,E=F-T,sin0> 0,E=7,sin8-F>0,所以可得T2>T,又因为 ,m,可 ,m 知m,>m,即P的质量一定大于Q的质量：两小球的电荷量 则无法判断.故选B. 4.A解析：三小球间距r均相等，对C球受力分析可知C球 带正电，根据平衡条件：Mgim+k=k,对B小球 (2)2 受力分析，根据平衡条件：Mgsin+k产=子，两式联立解 得：9=号=40√7Wn。故A正确，D错误：对A,BC 三小球整体受力分析，根据平衡条件：3 Mgsin a=kox,弹簧伸 长量：x-3训g=ma,故B错误：对A球受力分析，根据平衡条 k。 件：Mgsin a+F作=kox,解得A球受到的库仑力为：Fe= 2 Mgsin a,故C错误.故选A 5.D解析：B点，C点的电荷在M的场强的合场强为E= 2 0s60°=3，因M点的合场强为零，因此带电细 3 a 3/ 杆在M点的场强E,=E,由对称性可知带电细杆在A点的场 强为E,=Eu=E,方向竖直向上，因此A点合场强为E0= E,+ s30°=(3+3)，放选D. a 6.B解析：根据题意可知，两电荷为异种电荷，假设9，为正电 荷，9m为负电荷，两电荷在C点的场强如下图，设圆的半径 为梨累儿何知碳可得一m气时有 3,放选B 、E联立解得5吉 1 黑白题08第九章 (时间：40分钟 一、选择题（每题9分，共63分） 1.(2025·广东东莞质检)物理和生活息息相关 下列有关电学知识的说法正确的是( A.图甲中，静电除尘装置将带负电的尘埃收 集在极柱B上 B.图乙中，建筑物顶端的避雷针利用了尖端 放电原理 C.图丙中，采用金属编织网包裹着导体线芯 是为了增加线束的导电性 D.图丁中，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带 正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷 2.(2024·山西太原期中)如图所示，四个点电 荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正 方形的四个顶点上，正方形边长为a,静电力 常量为k,则正方形两条对角线交点处的电场 强度 ( A,大小为42 ⊙- ,方向水平 向左 B.大小为22 ,方向水平 向左 C.大小为42 a ,方向水平向右 D.大小为22 a2 ,方向水平向右 第九章 章末检测 总分：100分) 3.(2024·河南濮阳月考)如图，将原 来不带电与大地绝缘的导体静置 于带正电的点电荷Q所形成的电场中，A、B 两点在其表面，C点在其内部，达到静电平衡 时，以下正确的是 A.A点一侧表面带正电 B.感应电荷在C点产生的电场为零 C.感应电荷在C点产生的场强大小等于点电 荷在C点产生场强的大小 D.若用手触摸一下导体，放手后导体将不带电 4.(2024·河南期中)如图所示，用粗细均匀的 绝缘线制成半径为R的圆环，O为圆环的圆 心，圆环上均匀分布着负电荷.现在圆环上的 E处取下足够短的带电量为-q的一小段，将 其沿OE连线向左移动到F点处，且EF=R 设圆环其他部分的带电量与电荷分布保持不 变，静电力常量为k,若此时在0点放一个带 电量为+Q的试探电荷，则该试探电荷受到的 电场力为 ( 0 3k04,水平向左 A B.3k 4R2 4R2 ,水平向右 c.54,水平向左 R2 D.50,水平向右 4R2 5.如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝 缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于 竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平 面内，若用图示方向的水平推力F作用于小 球B,则两球静止于图示位置.如果将小球B 向左推动少许，待两球重新达到平衡时，则说 法错误的是 黑白题015 A.推力F将增大 B.竖直墙面对小球A的弹力减小 C.地面对小球B的弹力一定不变 D.两个小球之间的距离增大 6.(2025·福建厦门期中)如图，圆心为0的带 电绝缘圆环固定在水平面内，直径MN左侧均 匀带正电、右侧均匀带等量负电.绝缘杆OP 竖直固定，一带孔小球带正电，小球与竖直杆 间动摩擦因数为丛.小球从O正上方某位置由 静止释放，在运动到0之前 1 A.小球受到的电场力先增大 后减小 小球 B.小球受到的摩擦力先减小 后增大 C.小球的加速度可能先增大 后减小 D.小球的动能可能先增大后减小 7.(2025·河南质检)如图甲所示，在一个点电 荷Q的电场中，x轴与它的某一条电场线重 合，已知坐标轴上A、B两点的坐标分别为 0.4m和0.8m.现在A、B两点分别放置带正 负电的试探电荷，得到其受到的静电力大小 与电荷量绝对值的关系图线a、b如图乙所示. 已知两试探电荷所受静电力的方向均与x轴 正方向相同，则 ( 0 0.4 0.8x/m 0.10.20.30.4g元 甲 乙 A.点电荷Q带正电 B.A、B两点的电场强度大小之比为3：1 C.点电荷Q可能位于A点左侧 D.点电荷Q所在位置的坐标为0.5m 必修第三册 二、非选择题（共37分）》 8.(16分)半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直 面内，0为圆环圆心，A、B两个带电小球套在 圆环上，静止时位置如图所示.此时，OA与水 平方向的夹角为60°，OB与水平方向的夹角 为30°，已知球A的质量为m,带电量为+g,重 力加速度为g,静电力常量为k,求： (1)小球B的带电量及小球B的质量； (2)将A球固定，使A球的带电量缓慢减少， 当A、B两球处于同一水平线上时，A、B两 球间的库仑力多大？此时小球A的带电 量变为多少？ 9.(21分)如图所示，两异种点电荷的电荷量均 为Q,绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点0 且与连线垂直，平面上A、O、B三点位于同一 竖直线上，AO=BO=L,点电荷到O点的距离 也为L.现有电荷量为-g、质量为m的小物块 (可视为质点).从A点以初速度。向B点滑 动，到达B点时速度恰好减为零.已知物块与 平面的动摩擦因数为4.求： (1)A点的电场强度的大小； (2)物块运动到B点时加速度的大小和方向； (3)物块通过0点的速度大小： (4)分析并说明物体从A到B加速度和速度 的变化情况 黑白题016