第九章专题：静电力的性质 同步练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

专题：静电力的性质 同步练习2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册 学号： 班级： 姓名： 题型一　电场线和带电粒子的运动轨迹 1.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是 （　　） A.粒子必定带正电荷 B．粒子在a点的加速度大于它在b点的加速度 C．在a、b两点的速度大小关系为va<vb D．粒子一定由a点运动到b点 2.某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则 （　　） A．粒子一定带负电 B．粒子一定是从a点运动到b点 C．粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D．粒子在c点的速度一定大于在a点的速度 3. 如图中实线为一匀强电场的电场线，虚线为一个点电荷仅受电场力作用时的运动轨迹的一部分，则可以知道 （　　） A．电场线方向向右 B．电场线方向向左 C．点电荷是负电荷 D．点电荷经过B点时速度比经过A点时速度大 4.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在静电力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则 （　　） A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增加 D．两个粒子的动能，一个增加一个减小 5.如图所示，实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线，虚线为带正电的粒子仅在静电力作用下从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是 （　　） A．点电荷Q1、Q2均为正电荷 B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量 C．该粒子在A点的加速度大于在B点的加速度 D．该粒子在A点的速度小于在B点的速度 6.（多选）一带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示，如果带电粒子只受静电力作用从a向b运动，则下列说法正确的是 （　　） A．粒子带正电 B．粒子带负电 C．粒子所受静电力是恒定的 D．带电粒子做匀变速运动 7.（多选）如图，A、B两个点电荷固定在空间，实线为两点电荷电场中的部分电场线，弯曲虚线为一个带电粒子仅在静电力作用下运动的轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法正确的是 （　　） A．A、B带同种电荷 B．A、B带电荷量的绝对值不相等 C．a点的电场强度比b点的电场强度大 D．带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度小 题型二　带电体在电场中的运动 8.（多选）如图所示为某电场中一条方向未知的电场线，在a点由静止释放一个带正电的粒子（所受重力不能忽略），该粒子到达b点时速度恰好为零，则 （　　） A．该粒子从a到b做变速运动 B．电场线的方向一定竖直向上 C．a点的电场强度有可能比b点的大 D．该电场可能是负的点电荷产生的电场 9.如图所示，在电场强度为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30°角，已知此电场方向恰使小球受到的静电力最小，重力加速度为g，则小球所带的电荷量应为 （　　） A． B． C． D． 10.（多选）如图所示，带正电的金属滑块质量为m，电荷量为q，与绝缘水平面间的动摩擦因数为μ（μ<1）.水平面上方有水平向右的匀强电场，电场强度为E＝.如果在A点给滑块一个向左的大小为v的初速度，滑块运动到B点时速度恰好为零，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是 （　　） A．滑块运动到B点后将保持静止 B．滑块运动到B点后将返回向A点运动，来回所用时间不相同 C．滑块运动到B点后将返回向A点运动，到A点时速度大小仍为v D．滑块回到A点时速度大小为v 11. 如图所示，质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电（可视为点电荷），电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正点电荷．将A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电荷量不变．整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g.求： （1）A球刚释放时的加速度； （2）当A球的动能最大时，A球与B点间的距离． 12. 如图所示，一匀强电场的电场强度方向与水平方向的夹角为θ.现有一带电小球以初速度v0由A点水平射入该匀强电场，恰好做直线运动，由B点离开电场．已知带电小球的质量为m，电荷量为q，A、B之间的距离为d，重力加速度为g.试分析： （1）带电小球的电性； （2）匀强电场的电场强度的大小； （3）小球经过B点时的速度大小vB. 专题：静电力的性质 同步练习2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册 学号： 班级： 姓名： 题型一　电场线和带电粒子的运动轨迹 1.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是 （　　） A.粒子必定带正电荷 B．粒子在a点的加速度大于它在b点的加速度 C．在a、b两点的速度大小关系为va<vb D．粒子一定由a点运动到b点 解析：根据静电力指向曲线运动轨迹的凹侧知，粒子所受静电力方向向左，但由于电场线方向未知，因此无法判断粒子带电情况，A错误；电场线越密，电场强度越大，由题图知，a点的电场强度大，由牛顿第二定律知，粒子在a点的加速度大于它在b点的加速度，B正确；假设粒子从a向b运动，粒子的速度方向沿轨迹的切线方向，可知静电力方向与粒子速度方向的夹角大于90°，静电力做负功，由动能定理知va>vb，C错误；由题目所给条件无法判断粒子的运动方向，D错误． 答案：B 2.某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则 （　　） A．粒子一定带负电 B．粒子一定是从a点运动到b点 C．粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D．粒子在c点的速度一定大于在a点的速度 解析：做曲线运动的物体，合力指向运动轨迹的凹侧，由此可知，带电粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左，所以粒子带正电，A错误；粒子可能是从a点沿轨迹运动到b点，也可能是从b点沿轨迹运动到a点，B错误；由电场线的分布可知，粒子在c点处受静电力较大，加速度一定大于在b点的加速度，C正确；若粒子从c运动到a，静电力与速度方向成锐角，所以粒子做加速运动，若粒子从a运动到c，静电力与速度方向成钝角，所以粒子做减速运动，则粒子在c点的速度一定小于在a点的速度，D错误． 答案：C 3. 如图中实线为一匀强电场的电场线，虚线为一个点电荷仅受电场力作用时的运动轨迹的一部分，则可以知道 （　　） A．电场线方向向右 B．电场线方向向左 C．点电荷是负电荷 D．点电荷经过B点时速度比经过A点时速度大 解析：合力的方向大致指向轨迹的凹侧，所以粒子所受电场力方向水平向右，根据题中条件，无法判断点电荷的电性和电场线方向，选项A、B、C错误；若点电荷从A点向B点运动，则电场力与速度方向夹角为锐角，点电荷做加速运动，经过B点时速度比经过A点时速度大，若点电荷从B点向A点运动，则电场力与速度方向夹角为钝角，点电荷做减速运动，经过B点时速度仍比经过A点时速度大，选项D正确． 答案：D 4.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在静电力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则 （　　） A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增加 D．两个粒子的动能，一个增加一个减小 解析：由曲线轨迹只能判断出a、b受力方向相反，带异种电荷，无法判断哪个带正电荷，A错误；由粒子的偏转轨迹可知静电力对a、b均做正功，动能增加，B、D错误；由电场线的疏密可判定，a所受静电力逐渐减小，加速度减小，b正好相反，C正确． 答案：C 5.如图所示，实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线，虚线为带正电的粒子仅在静电力作用下从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是 （　　） A．点电荷Q1、Q2均为正电荷 B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量 C．该粒子在A点的加速度大于在B点的加速度 D．该粒子在A点的速度小于在B点的速度 解析：带正电的粒子仅在静电力作用下由A运动到B，所受静电力沿电场线切线方向向下，所以点电荷Q1、Q2均为负电荷，A错误；Q2产生的电场线比Q1密集，所以Q2的电荷量大于Q1的电荷量，B错误；电场线越密，粒子所受电场力越大，加速度越大，A处电场线比B处密集，所以该粒子在A点的加速度大于在B点的加速度，C正确；该粒子的轨迹向下弯曲，静电力方向向下，与速度方向成钝角，速度减小，所以在A点的速度大于在B点的速度，D错误． 答案：C 6.（多选）一带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示，如果带电粒子只受静电力作用从a向b运动，则下列说法正确的是 （　　） A．粒子带正电 B．粒子带负电 C．粒子所受静电力是恒定的 D．带电粒子做匀变速运动 解析：由于粒子运动轨迹向上弯曲，可判断其受力方向为竖直向上，所以粒子应带负电，故A错误，B正确．又由于该电场是匀强电场，粒子仅受静电力作用，则粒子所受静电力恒定，做匀变速曲线运动，故C、D正确． 答案：BCD 7.（多选）如图，A、B两个点电荷固定在空间，实线为两点电荷电场中的部分电场线，弯曲虚线为一个带电粒子仅在静电力作用下运动的轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法正确的是 （　　） A．A、B带同种电荷 B．A、B带电荷量的绝对值不相等 C．a点的电场强度比b点的电场强度大 D．带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度小 解析：由电场线分布的特征可知两点电荷带异种电荷，且A带正电，B带负电，故A错误；图中电场线分布不具有对称性，则两点电荷带电荷量的绝对值不相等，故B正确；由图像可知，b点附近电场线分布较密，所以b点的电场强度比a点的电场强度大，粒子在a点的加速度比在b点的加速度小，故D正确，C错误． 答案：BD 题型二　带电体在电场中的运动 8.（多选）如图所示为某电场中一条方向未知的电场线，在a点由静止释放一个带正电的粒子（所受重力不能忽略），该粒子到达b点时速度恰好为零，则 （　　） A．该粒子从a到b做变速运动 B．电场线的方向一定竖直向上 C．a点的电场强度有可能比b点的大 D．该电场可能是负的点电荷产生的电场 解析：带电粒子从a到b，速度由零增加，最后又变为零，说明粒子有加速过程和减速过程，其所受静电力方向只能是向上的，所以电场线方向向上，A、B正确；粒子在a点有mg>qEa，在b点有mg<qEb，故Ea<Eb，C错误；若是负点电荷产生的电场，则Ea>Eb，不合题意，D错误． 答案：AB 9.如图所示，在电场强度为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30°角，已知此电场方向恰使小球受到的静电力最小，重力加速度为g，则小球所带的电荷量应为 （　　） A． B． C． D． 解析：电场方向恰使小球受到的静电力最小，即E的方向与细线垂直，对小球进行受力分析可得mgsin30°＝qE，则q＝，故D正确． 答案：D 10.（多选）如图所示，带正电的金属滑块质量为m，电荷量为q，与绝缘水平面间的动摩擦因数为μ（μ<1）.水平面上方有水平向右的匀强电场，电场强度为E＝.如果在A点给滑块一个向左的大小为v的初速度，滑块运动到B点时速度恰好为零，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是 （　　） A．滑块运动到B点后将保持静止 B．滑块运动到B点后将返回向A点运动，来回所用时间不相同 C．滑块运动到B点后将返回向A点运动，到A点时速度大小仍为v D．滑块回到A点时速度大小为v 解析：滑块运动到B点后，虽然速度减小为零，但水平方向仍受电场力的作用，且F电＝Eq＝mg，F摩＝μmg，显然电场力大于摩擦力，滑块将返回向A点运动，选项A错误；由A到B运动的加速度为aAB＝＝（μ＋1）g，由B到A运动的加速度为aBA＝＝（1－μ）g，而位移大小相同，所以运动时间不可能相同，滑块再次运动到A点的速度大小也不可能为v，选项B正确，C错误；根据公式v2＝2ax可得滑块回到A点时的速度大小为v，选项D正确． 答案：BD 11. 如图所示，质量为m的小球A穿在光滑绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电（可视为点电荷），电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正点电荷．将A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电荷量不变．整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g.求： （1）A球刚释放时的加速度； （2）当A球的动能最大时，A球与B点间的距离． 解析：（1）小球A刚释放时，由牛顿第二定律有 mg sin α－F＝ma 根据库仑定律有F＝k，又r＝ 联立解得a＝g sin α－. （2）当A球受到的合力为零，即加速度为零时，动能最大，设此时A球与B点间的距离为d，则有mg sinα＝，解得d＝ . 答案：（1）g sin α－　（2） 12. 如图所示，一匀强电场的电场强度方向与水平方向的夹角为θ.现有一带电小球以初速度v0由A点水平射入该匀强电场，恰好做直线运动，由B点离开电场．已知带电小球的质量为m，电荷量为q，A、B之间的距离为d，重力加速度为g.试分析： （1）带电小球的电性； （2）匀强电场的电场强度的大小； （3）小球经过B点时的速度大小vB. 解析：（1）小球进入电场后受两个力的作用：重力mg和电场力qE，若要保证小球做直线运动，则小球必然带正电，并且所受电场力qE和重力mg的合力F沿直线AB水平向右． （2）由（1）中结论和几何关系可知mg＝qE sin θ，所以匀强电场的电场强度大小为E＝. （3）小球在恒力作用下由A到B做匀加速直线运动，合力F＝，由牛顿第二定律得加速度a＝，由匀变速直线运动的规律得v－v＝2ad，则vB＝ . 答案：（1）正电　（2）　（3） 学科网（北京）股份有限公司 $