第九章 静电场及其应用 真题演练-【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）

第九章 真题演练 黑题 真题体验 限时：35min 考点1库仑定律 B.P的质量一定大于Q的质量 1.(全国I卷)如图，三个固定的带电小球a、b C.P的电荷量一定小于Q的电荷量 和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc= D.P的电荷量一定大于Q的电荷量 3cm,ca=4cm.小球c所受库仑力的合力的方4.（浙江高考）如图所示，在倾角为a的光滑绝 向平行于a、b的连线.设小球a、b所带电荷量 缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根 的比值的绝对值为。，则 劲度系数为k。的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端 Aa、b的电荷同号，ko=0 与A球连接.A、B、C三小球的质量均为M, 94=90>0,9B=-90,当系统处于静止状态时， 16 B.a、b的电荷异号，ko= 9 三小球等间距排列.已知静电力常量为k,则 C.a、b的电荷同号，k。= 64 ( 27 4 D.a、b的电荷异号，k。= 4 A.qc=790 27 考点2静电力平衡 B.弹簧伸长量为Mgsin a ko 2.(2023·海南高考)如图所示，一光滑绝缘轨 C.A球受到的库仑力大小为2Mg 道水平放置，直径上有A、B两点，A0=2cm, 0B=4cm,在AB固定两个带电量分别为Q1、 D.相邻两小球间距为90，√Mg 3k Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨 考点3电场强度的叠加 道内侧P点（小球可视为点电荷），已知AP: 5.(2024·河北高考)如图，真 BP=n:1,则Q1:Q2是 空中有两个电荷量均为9 A.2n2:1 (g>0)的点电荷，分别固定 B.4n2:1 在正三角形ABC的顶点B、B9⑨C C.2n3:1 C,M为三角形ABC的中心，沿AM的中垂线 D.4n3:1 对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆， 3.(2024·新课标卷)如图，两 根不可伸长的等长绝缘细 电荷量为号已知正三角形ABC的边长为a,M 绳的上端均系在天花板的O 点的电场强度为0，静电力常量为k.顶点A处 点上，下端分别系有均带正 的电场强度大小为 ( 电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右 23 kg 的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹 A. 9(6+3) 角大小相等.则 ( 35+1 C.1 (3+3) D. A.两绳中的张力大小一定相等 第九章黑白题017 6.(2024·贵州高考)如图， A.正电荷，9= Q△L B.正电荷，9= 3Q△L A、B、C三个点位于以0为 TR TR 圆心的圆上，直径AB与弦 C.负电荷，9= QAL D.负电荷，g= 23Q△L BC间的夹角为30°.A、B TR TR 两点分别放有电荷量大小为94、9的点电荷 考点4带电物体在电场中的运动 时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方 9.(2023·全国甲卷)在一些电子显示设备中， 向，则“等于 ( 让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电 场，可以使发散的电子束聚集.下列4幅图中 A B③ C.3 D.2 带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示 7.(2023·湖南高考)如图，真空中有三个点电 电子可能的运动轨迹，其中正确的是()》 荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q、Q和 Q,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直 线的夹角分别为90°、60°和30°.若P点处的 电场强度为零，9>0，则三个点电荷的电荷量 可能为 考点5静电屏蔽 b602- 10.(山东高考)如图，半径为R的 均匀带正电薄球壳，其上有一小 A.Q=q,Q2=2q.Q3=q 孔A.已知壳内的场强处处为0： 43 B.Q=-9,0,=-39,0,=-4q 壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中 于球心0时在壳外产生的电场一样一带正 C.Q1=-q,Q2=V2q,Q3=-g 电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能 D.0=g,0,=45 39,03=4g E,沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动 8.(2022·山东高考)半径为R的绝缘细圆环固 能E,与离开球心的距离r的关系图像，可能 定在图示位置，圆心位于0点，环上均匀分布 正确的是 着电量为Q的正电荷.点A、B、C将圆环三 等分，取走A、B处两段弧长均为△L的小圆弧 上的电荷.将一点电荷g置于OC延长线上距 0点为2R的D点，0点的电场强度刚好为零 圆环上剩余电荷分布不变，9为 必修第三册黑白题018根据受力平衡可得，A、B两球间的库仑力大小为”= mag 1 tan60°-3mg, A,B间的距离为=R,又FP=kg,解得94=名4 2 9.(1)20 2L2 (2)a=2g ，2m-g,方向竖直向上(3)2。 (4)见解析 解析：(1)正，负点电荷在A点产生的场强E,=k,Q (√2L)2 记，由电场的養加原理知，A点的电场强度的大小E= 2E,=②0 2L2 (2)A、B两点在电场中对称，场强大小相等，由牛顿第二定 律得m65m,解得a26,方前竖直向上 (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2mgl-=0-2m,小物块从A到0过程中mgL- m-解得 2o (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，>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O到B,电场力逐渐减小，摩擦力逐渐 诚小，加速度减小，合力向上，速度碱小，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 改题体验 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6对c的库仑力为吸引力，b、c电荷为异号，a、b电荷 为异号；若a对c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 b的夹角为0，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律 可得，发=2人治m0子 4·四台=，a、6电商 量的比值一号联立解得6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 L CPH°sinLCHP其中∠CPH=LOPB,∠CHP= FA ∠HPD=LAPO,在△APO中有n(T-LPOB)sinZAPO' AP AO BO 同理有。 BP 联 Si加P元=m之BPO其中「AP2,多◇2 必修第三册 立有Q1Q2=2n3:1,故选C. 3.B解析：由题意可知设O和P两球之间的库仑力为F,绳子 的拉力分别为T:、T2,质量分别为m1、m2:与竖直方向夹角 为0，对于小球Q有g,E+T1sin0=F,T1cos0=m1g:对于小球 P有g,E+F=T2sin0,T3cos0=mg,联立有g,E=F-T,sin0> 0,9,E=T2sin0-F>0,所以可得T2>T1,又因为 ,可 知m2>m1,即P的质量一定大于Q的质量；两小球的电荷量 则无法判斯.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：Mgsin a+k9n96=k9o9c,对B小球 (2)2 2 9% 受力分析，根据平衡条件：Mgnx+k产=水子，两式联立解 r 年：96=号o,产0√7wn。故A正确，D错误：对A.B 三小球整体受力分析，根据平衡条件：3 Mgsin a=kx,弹簧伸 长量：x=3Mgm:,故B错误：对A球受力分析，根据平衡条 k。 件：Mgsin a+Fw=kx,解得A球受到的库仑力为：F= 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 3 60为，因M点的合场强为不因此带电细 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,=E,=E,方向竖直向上，因此A点合场强为E合= B+2 o30°=g（5+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q4为正电 荷，9®为负电荷，两电荷在C点的场强如下图，设圆的半径 为，根据几何知识可得rc三，c三不，an60°=，同时有 E= 3,故选B 。,联立解得- 0 302CB 黑白题08 7.D解析：AB.选项AB的电荷均为正和均为负，则根据电场 强度的叠加法则可知，P点的场强不可能为零，AB错误： C.设P、Q间的距离为r,则Q,Q,在P点产生的合扬强大小 停广（停） E满足关系c0s120°= 2.8 一，解得E= 4r .而Q产生的场强大小为岳，=3则P点的场强 42 不可能为零，C错误；D.设PQ,间的距离为r,则Q,Q,在P 点产生的合场强大小E满足关系cos120°= 停+（学）- 2.4g ,解得E=3而Q产生的场强大小 4r4 为，-3，则P点的场强可能为零，D正确故选D 8.C解析：取走A、B处两段弧长均为△L的小圆弧上的电荷 根据对称性可知，圆环在O点产生的电场强度为与A在同 一直径上的A,和与B在同一直径上的B产生的电场强度的 矢量和，如图所示，因为两段弧长非常小，故可看成点电荷， 第十章 静目 第1节电势能和电势 白题基础过关 1.B2.B3.D 4.A解析：由于图中没有电场线的方向，所以电场线的方向 可能向左，也可能向右：①若电场线的方向向右，则正电荷在 a的左侧，所以a点的电场强度大，即E。>E6;沿电场线方向 电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知P,>p: ②若电场线的方向向左，则正电荷在b的右侧，所以b点的 电场强度大，即E>E。;沿电场线方向电势降低，可以比较电 势高低，根据电场线方向可知中，>甲。：由以上分析可知 A正确. 5.C解析：正电荷从无限远处移向电场中M点，电势能减小80x 10J,电场力做正功为8.0×109J,则M点的电势低于无限 远处的电势，即P<0负电荷从无限远处移人电场中的N 点，电势能增加，电场力做负功为9.8×10”J,则N点的电势 低于无限远处的电势，即Pw<0.由于两电荷电量相等，根据 U=”知，从无限远处移人电场中的N点，电场力做功较 大，N点与无限远处间的电势差较大，则N点的电势低于M 点的电势，即得到Pw<种m<0. 6.D解析：A若该点电荷位于A点的正上方且带负电，那么 电荷量为+g的小球受到向下的重力和向上的电场力，从A 点由静止开始向下运动，在运动中由于库仑力减小，所以小 参考答案与解析 Q△L 则有E,=k2mF】 k OAL 尺·由图可知，两场强的夹角为120， 则两者的合场强为E=B,=k 2TR ,根据0点的合场强为0， 2n,根据 则放在D点的点电荷带负电，大小为E=E=kQ△ 2R),联立解得g=20 E'=k-9 ,故选C TR 9.A解析：电子在电场中只受电场力，电场力沿电场线的切 线方向，与电场线方向相反，指向电子运动轨迹的凹侧电子 做曲线运动过程中力的方向与轨迹切线不平行.A选项电子 各处的运动轨迹和受的电场力相符合，故A正确.故选A. 10.A解析：由于在球壳内场强处处为0，因此从0向A运动 的过程中电荷不受电场力，做匀速直线运动，动能不发生变 化，图像为一条水平直线，CD错误：通过A点后，电荷做 加速运动，但场强逐渐减小，通过相同的位移，电场力做 功逐渐减小，根据动能定理，试探电荷的动能的增量逐渐减 小，即图像的斜率逐渐减小，A正确，B错误。 场中的能量 球的加速度一直在增大，则小球的速度不可能再减小到零， 故A错误：B.小球从A到B先加速后减速，所以加速度先向 下后向上，故B点的合力向上，即F合=qE。-mg>0,可知B点 的电场强度大小En>mg,故B错误：CD.小球从A到B,动能 没有变化，所以合外力做功为零，重力做正功，电场力做负 功，所以电势能增加，且增加量为mgh,小球带正电，所以A 点的电势P,小于B点的电势Pa,故C错误，D正确故选D. 黑题应用提优 1.C解析：设匀强电场的电场强度为E,∠BAC=0,则将电荷g 从A点移到B点，电场力做功为耶1=qE·ABcos0=qE·AC, 将电荷q从A点移到C点，电场力做功为W2=gE·AC,将电 荷q从C点移到B点，电场力做功为W,=0,则有W,=W2, W=W2+W,故选C. 2.B解析：A.从图像上看出电荷的电势能随位移x均匀变 化，说明电荷在移动过程中所受电场力一定，由此可判断该 电场一定是匀强电场，选项A错误：B.沿x轴正方向移动A 电荷，电势能增大，说明电场力对电荷A做负功，电场线方向 沿x轴负方向，选项B正确：C.从图中可以看出移动A、B电 荷相同的位移，电势能变化量之比为2：1，说明电场力做功 之比为2：1，即电场力大小之比为2：1，所以A、B的电荷量 之比为2：1，选项C错误：D.沿x轴正向移动点电荷B,电 势能减小，电场力做正功，选项D错误.故选B. 黑白题09