福建省三明市沙县区2025-2026学年高二上学期期末物理单元练习卷 第一章 静电力与电场强度

福建省三明市沙县区2025-2026学年上学期期末 鲁科版高二物理第一章《静电力与电场强度》单元练习卷 （练习时间：50分钟；满分：100分） 一、单选题：本大题共4小题，共16分。 1.真空中两个完全相同、带等量异种电荷的金属小球和可视为点电荷，分别固定在两处。现用一个不带电的相同金属小球先后与球、接触，然后移开球，此时球、间的静电力大小与原来的静电力大小之比为(    ) A. B. C. D. 2.如图所示，三个质量均为的带正电小球、、被三根不可伸长的绝缘细绳系于点，三球平衡时绳处于竖直方向，且悬点、球、球和球所在位置恰好组成一个边长为的正方形。已知、、的电荷量分别为、、，，静电力常量为，重力加速度为，则：：等于(    ) A. ：：         B. ：：         C. ：：           D. ：： 3.如图所示，过均匀带电圆环圆心的垂线上有一带电荷量为的点电荷，、到圆心的距离均为，点电荷与圆心的距离为，静电力常量为若点处的电场强度为零，下列说法正确的是(    ) A. 圆环带负电 B. 点的电场强度大小为 C. 点的电场强度方向指向圆环的圆心 D. 若撤去点电荷，则点的电场强度大小仍为零 4.如图，、和是以为直径的半圆弧上的三点，点为半圆弧的圆心，。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于、两点，这时点电场强度的大小为；若将点处的点电荷移至点，则点的场强大小变为，与之比为  (    ) A. B. C. D. 二、多选题：本大题共4小题，共24分。 5.如图所示，、、、四个质量均为的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中、、三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕点做半径为的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分．小球位于点正上方处，且在外力作用下恰处于静止状态，已知、、三小球的电荷量大小均为，小球的电荷量大小为，重力加速度为，静电力常量为则  (    ) A. 小球一定带正电 B. 小球的加速度大小为 C. 小球的周期为 D. 外力竖直向上，大小等于 6.如图所示，半径为的球面下方有一圆周，该圆周与球面竖直直径垂直，在该圆周上等分的三点位置分别固定电荷量均为的三个点电荷、、，且点电荷与球心的连线与球直径的夹角，现在球心处由静止释放质量为的带电小球，小球向上运动经球面的处速度最大，已知静电力常量为，重力加速度为，下列说法正确的是(    ) A. 点的电场强度大小为 B. 点的电场强度大小为 C. 小球带电荷量为 D. 小球刚释放时加速度大小为 7.如图所示，真空中有、、三个带正电的点电荷，它们固定在边长为的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是，点是三角形底边的中点，静电力常量为。下列说法正确的是 A. 点电荷、对的静电力大小为 B. 点电荷、对的静电力大小为 C. 点的电场强度大小为 D. 点的电场强度大小为 8.如图所示，真空中电荷均匀分布的带正电圆环，半径为，带电量为，圆心处固定一带电量为的点电荷，以为坐标原点建立垂直圆环平面的轴，是正半轴上的一点，圆环上各点与点的连线与轴的夹角为，静电力常量为，、，下列说法正确的是(    ) A. 圆环上所有的电荷在点产生的合电场强度大小为 B. 圆心处的在点产生的电场强度大小为 C. 圆环上所有的电荷在点处产生的电场强度大小为 D. 点电场强度的方向沿轴的负方向 三、填空题：本大题共4小题，共10分。 9.在静电场中的某点放一个试探电荷，电荷量，受到的电场力为，方向向右，则点的场强的大小为          ，方向          填“向左”或“向右”。如果将试探电荷移开，则点的场强的大小为          。 10.在电场处，有一个的点电荷。受电场力为，则此处电场强度          ；若点电荷的电量变为，那么点处的场强          ，这个点电荷受到的静电力是          。 11.如图所示，一带正电的导体球放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球挂在横杆上。当小球静止时，丝线与竖直方向成角，由此推断小球带          电荷选填“正”或“负”。若把导体球靠近带电小球，则丝线与竖直方向的夹角将          选填“变大”或“变小”。 12.如图所示，真空中，将电荷量为的正点电荷放在水平向右的匀强电场中，受到的电场力为，则匀强电场的场强大小为          ；在平行匀强电场方向上，在电荷右侧，距离为的点的合场强大小为          。已知静电力常量为 四、实验题：本大题共1小题，共8分。 13.某同学利用图示装置来探究影响电荷间静电力大小的因素。图中，是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带电的小球会在静电力的作用下发生偏离。 静电力的大小可以通过          反映出来。单选 A.球的电荷量                                           两带电球间的距离 C.球的电荷量                                           丝线偏离竖直方向的角度 保持、两球电荷量不变，把系在丝线上的带电小球先后挂在如图中横杆上的、、等位置，调节丝线长度，使带电小球与球的球心保持在同一水平线上，小球静止时的状态如图所示。可推断：小球带          选填“正”或“负”电荷；悬挂在          选填“”、“”或“”位置时小球受到的静电力最小。 实验表明：电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而          选填“增大”、“减小”或“不变”。 五、计算题：本大题共3小题，共42分。 14.将电荷量的试探电荷放置于匀强电场中的点，受到电场力的大小，方向竖直向上。 求电场强度的大小和方向； 若在点放置的试探电荷，求它所受的电场力的大小和方向。 15.如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线将、两带电小球悬挂于点，电荷量分别为、，质量分别记为和，静止时、两球处于同一水平线上，其中点到球的距离，，，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为。求： 、间的库仑力大小； 、两球的质量和之比； 、连线上且在点的正下方点的电场强度。 16.如图所示，一带电荷量为、质量为的小物块处于一倾角为的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止。重力加速度取，，。求： 水平向右电场的电场强度的大小 若将电场强度减小为原来的，小物块的加速度是多大 电场强度变化后小物块下滑距离时的动能。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 福建省三明市沙县区2025-2026学年上学期期末 鲁科版高二物理第一章《静电力与电场强度》单元练习卷 答案解析 一、单选题：本大题共4小题，共16分 1.解： 设球、的带电量分别为和，两球间的距离为，则球、间的静电力大小， 不带电的金属小球先与球接触，分开后球的电荷量， 金属小球再与球接触，分开后球的电荷量， 此时球、间的静电力大小， 则此时球、间的静电力大小与原来的静电力大小之比，D正确。 故选D。 2. 解：根据对称性可知与、与之间的库仑力大小相等，则有，解得， 再分析球，根据正交分解法结合平衡条件：水平方向，有：，竖直方向，有：，其中：，，又，联立解得：，综合有。故C正确，ABD错误。  故选C。 3.解： 点电荷在点产生的电场强度大小、方向向左，因点的电场强度为零，可知带电圆环在点产生的电场强度大小、方向向右，故圆环带正电，A错误 由对称性，可知圆环在点产生的电场强度大小、方向向左，点电荷在点产生的电场强度大小、方向向左，根据电场强度的叠加，可知点的电场强度大小、方向背离圆环的圆心，B正确、C错误 若撤去点电荷，则点的电场强度大小，D错误。 故选B。 4.解： 根据点电荷电场强度的表达式可知各点电荷单独在点形成的场强大小，移动之后电荷距点的距离不变，故移动后电荷在点产生的电场强度大小不变；再根据矢量合成的法则求出合场强；即可求得比值。 电场强度为矢量，在求合场强时应先分别求得各电荷在点的场强再由矢量的合成方法平行四边形求得总的场强。 依题意，每个点电荷在点产生的场强为，则当点处的点电荷移至点时，点合场强大小为，则，B正确。 故选B。 二、多选题：本大题共4小题，共24分 5. 解： 、、三小球所带电荷量相同，要使三个小球做匀速圆周运动，球与、、三小球一定是异种电荷，由于球的电性未知，所以球不一定带正电，A错误；设连线与水平方向的夹角为，则，，对球，根据牛顿第二定律和向心力公式得，，解得，， B正确，C错误；对球，由平衡条件得 ，D正确． 故选  。 6. 解：点电荷在点产生的电场强度，方向与竖直成，点的电场强度，A正确 同理，B错误 小球在处速度最大，合力为，即，解得小球带电量，C错误 分析小球在点受力，由牛顿第二定律有，联立解得小球刚释放时加速度大小，D正确． 故选 AD. 7. 解：、三角形为等边三角形，则三角形的任意一个角为，则点电荷、对的静电力大小，故A错误，B正确； 、为的中点，则位于的中垂线上，、点电荷为等量同种电荷，在点的合场强为，可见点的电场强度等于点电荷在点产生的场强，大小为，故C错误，D正确。 故选  。 8.解：A.根据对称性与矢量合成，圆环上所有的电荷在点处产生的电场强度为，A错误； B.由几何关系可得圆心与点之间的距离为 由点电荷的场强公式可得圆心处的在点产生的电场强度为，B正确； C.设圆环上某点的带电量为，由几何关系可得此点与点的距离为 由点电荷的场强公式可得在点产生的电场强度为 假设圆环上有个，则有 在点与垂直轴方向上，的分量为，根据对称性，个的矢量和为，则圆环上所有电荷在点产生的场强沿着轴的正方向，的分量为 个的矢量和就是圆环上所有的电荷在处产生的场强，则有 综合可得，C错误； D.由于，沿着轴的负方向 ，沿着轴的正方向， 结合可得点电场强度的方向沿轴的负方向，D正确。 故选BD。 三、填空题：本大题共4小题，共10分 9.解： 点的场强的大小为。 电场强度方向与负电荷所受电场力的方向相反，故点的场强的方向向左。 如果将试探电荷移开，则点的场强不变，大小为  。 故答案为：   向左 10. 解：根据根据电场强度的定义式可得，场强；当点电荷电荷量改变之后不会影响场强，因此电场强度还是为，此时的电场力为：。 故答案为：；；。 11. 解：小球与相互排斥，、带同种电荷，带正电，也带正电；小球受重力、绳的拉力、库仑力，绳与竖直方向夹角满足，库仑力；若把导体球靠近带电小球，则库仑力大，角变大。 故答案为： 正 变大  12.解：根据电场的定义式可知，在平行匀强电场方向上，在电荷右侧，距离为的点的合场强大小为。 故答案为：，。 四、实验题：本大题共1小题，共8分 13.解： 对小球，设丝线偏离竖直方向的角度为，由平衡条件可得静电力的大小 可知角越大，球受的静电力越大，角越小，球受的静电力越小，因此静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度反映出来。 故选D。 由题图可知，小球在静电力作用下远离小球，即受小球的排斥，因小球带正电，可知小球也带正电荷。 由题图可知，悬挂在“  ”位置时，丝线偏离竖直方向的角度最小，由可知，悬挂在“  ”位置时小球受到的静电力最小。 由以上实验解析表明：在两小球所带电荷量不变时，电荷间静电力大小随电荷间距离的增大而减小。 故答案为：（1）   （2）正  （3）减小 五、计算题：本大题共3小题，共42分 14. 解：根据场强定义式  代入数据得 正电荷所受电场力与电场方向相同，则场强方向竖直向上 根据场强定义式   负电荷所受电场力与电场方向相反，故其受受电场力方向竖直向下  15. 解：由几何关系可知，、间距为， 根据库仑定律，、之间的库仑力大小为； 对、受力分析如图所示 对球，对球， 解得：； 两个带电小球、在点产生的电场强度大小分别是： ，， 方向相反，因此点的合场强为零。  16. 解：对物块进行受力分析如图： 则，代入数据得 场强变化后为，对物块受力分析 由牛顿第二定律有， 代入数据得 设电场强度变化后小物块下滑距离时速度为 由匀变速直线运动位移公式，且 此时物块动能 代入数据得   1 学科网（北京）股份有限公司 $