第九章 静电场及其应用 单元检测 -2025-2026学年高二物理假期作业

高中物理必修第三册寒假作业、暑假作业 第九章《静电场及其应用》（单元检测）答案 1、 单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1. 如图所示，验电器带有很少量的负电荷，将一带正电荷的小球从远处逐渐靠近，但不接触验电器的金属球。下列说法正确的是( ) A. 金属箔张开的角度先减小至零，后逐渐增大 B. 金属箔张开的角度不断增大 C. 金属箔一直带负电 D. 金属箔一直带正电 [解析]选 。带正电荷的小球从远处逐渐靠近带有很少量负电荷的验电器的金属球，根据异种电荷相互吸引可知，金属箔所带负电荷先逐渐减少到零，然后再带上正电荷，且带电荷量逐渐增加，所以验电器金属箔张角先减小至零，后逐渐增大，故 正确。 2.两个完全相同、可看作点电荷的金属小球a和b分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间库仑引力的大小为F，现用一个不带电的、相同的金属小球c先与a球接触，再与b球接触，则a、b两球间的库仑力大小为(　　) A.F B.F C.F D.F 答案　A 解析　原来a球和b球之间是库仑引力，a和b带等量异种电荷，设a带正电荷＋Q、b带负电荷－Q，a、b间的距离为r.原来a和b之间的库仑引力大小为F＝k，第三个不带电的金属小球c与a接触后，a与c的电荷量都为＋，c与b接触时总电荷量平分，则c、b分开后所带电荷量均为－，这时，a、b两球之间的库仑力的大小F′＝k＝，故A正确． 3.如图所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离．以下判断正确的是(　　) A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度 B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度 C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度 D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度 答案　A 解析　正电荷的电场线向外辐射，电场线密的地方电场强度大，所以A正确． 4..如图所示，有三个点电荷 、 、 位于一个等边三角形的三个顶点上，已知三角形边长为 ， 、 电荷量为 ， 电荷量为 ， 所受 、 两个电荷的静电力的合力 的大小和方向分别为( D ) A. ，沿 方向 B. ，沿 方向 C. ，沿 的角平分线 D. ，沿 的角平分线 [解析]选 。 、 电荷对 电荷的库仑力大小相等，故 ，两个静电力夹角为 ，故合力为 ，方向沿 的角平分线，故 正确。 5.在下图各电场中， 、 两点电场强度相同的是( ) A. B. C. D. [解析]题图A中， 、 是离点电荷等距的两点，根据 知，电场强度大小相等，但电场强度是矢量，方向不同，则电场强度不同，故 错误；图B中，根据 可知， 点的电场强度大于 点的电场强度，故 错误；图C是匀强电场， 、 两点的电场强度相同，故 正确；图D中， 、 两点电场线方向不同，疏密程度也不同，则电场强度不同，故 错误。 6.如图，带正电的小球a在外力作用下静止在绝缘光滑竖直面上的P点，带正电的小球b用绝缘细线系住，挂在绝缘光滑竖直面上的O点，b球静止时与a球在同一水平面内．若将小球a从P点缓慢移到C点过程中，小球b所受的库仑力大小(　　) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．先减小后增大 答案　B 解析　设细线长为L，OP距离为h，两球间距为x，对小球b受力分析，如图所示，在小球a缓慢下移过程，由相似三角形可得 ＝ 两电荷间库仑力为 F＝k 联立可得 ＝k 由于h变大，故x变大，则F变小，B正确． 7.如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有A、B两点，A点的电场强度大小为EA，方向与AB连线成60°角，B点的电场强度大小为EB，方向与AB连线成30°角．关于A、B两点电场强度大小EA、EB的关系，以下结论正确的是(　　) A．EA＝EB B．EA＝EB C．EA＝3EB D．无法判断 答案　C 解析　由题图可知，rB＝rA，再由E＝可知，＝＝3，即EA＝3EB，故C正确． 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是(　　) A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B．把C移近导体A后，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 C．把C移近导体A后，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开 D．把C移近导体A后，先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A、B上的金属箔片仍张开 答案　AC 解析　由于静电感应现象，导体B的右端更感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的金属箔片都张开，故A正确；先把C移走，A、B电荷恢复原状，若再把A、B分开，A、B上的金属箔片不会张开，故B错误；先把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔片还是张开，故C正确；先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，故D错误． 9.甲、乙、丙三个物体最初均不带电，乙、丙是完全相同的导体，今使甲、乙两个物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体所带电荷量为＋1.6×10－15 C，则对于最后乙、丙两个物体的带电情况，下列说法中正确的是(　　) A．乙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的负电荷 B．乙物体可能带有电荷量为2.4×10－15 C的负电荷 C．丙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的正电荷 D．丙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的负电荷 答案　AD 解析　甲、乙、丙三个物体原来都不带电，甲、乙两个物体相互摩擦导致甲物体失去电子而带1.6×10－15 C的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，由于乙、丙两物体完全相同，故可知乙、丙两物体带等量负电荷，由电荷守恒定律可知乙、丙两物体最终所带电荷量均为8×10－16 C，A、D正确． 10.如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为x轴上的三点．放在A、B两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示，则(　　) A．A点的电场强度大小为2×103 N/C B．B点的电场强度大小为2×103 N/C C．点电荷Q在A、B之间 D．点电荷Q在O、B之间 答案　AC 解析　在F－q图像中，斜率大小表示电场强度大小．可知A点电场强度大小为2×103 N/C，B点电场强度大小为5×102 N/C，由题图甲可知，正试探电荷放在A点和负试探电荷放在B点所受电场力方向均沿x轴正方向，说明点电荷Q为正电荷且放在A、B之间，所以A、C正确． 三、填空题（共计2题，共计16分） 11.(7分)在探究“两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的实验中，一同学猜想可能与两电荷的距离和电荷量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大． 实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的____而增大，随其所带电荷量的________而增大．此同学在探究中应用的科学方法是________(选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)． 答案　减小(2分)　增大(2分)　控制变量法(3分) 解析　由题意知，悬线偏角越大，说明受力越大，故两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大，随其所带电荷量的增大而增大．此同学在探究中应用的科学方法是控制变量法． 12.(9分)如图所示，观察静电感应现象的操作如下： (1)带正电的C移近导体A，金属箔片________，移走C之后金属箔片________．(均填 “闭合”或“张开”) (2)带正电的C移近导体A，先把A、B分开，再移走C，金属箔片张开，A带________电，B带______电，再让A、B接触，金属箔片________．(填 “闭合”或“张开”) (3)带正电的C移近导体A，用手摸一下A或者B，移走C，再分开A、B，金属箔片________(填 “闭合”或“张开”)，A、B带________电． (4)把带正电的C碰一下A或者B，移走C，分开A、B，A、B带________电． 答案　(1)张开(1分)　闭合(1分)　(2)负(1分)　正(1分)　闭合(1分)　(3)张开(1分)　负(1分)　(4)正(2分) 解析　(1)带正电的C移近导体A，A端感应出负电荷，B端感应出正电荷，电子从B端移到A端，金属箔片张开，移走C之后金属箔片闭合． (2)带正电的C移近导体A，金属箔片张开，先分开A、B再移走C，金属箔片张开，A带负电，B带正电，再让A、B接触，金属箔片闭合． (3)带正电的C移近导体A，用手摸一下A或者B，手上的电子移到B，移走C分开A、B，金属箔片张开，A、B带负电． (4)C碰一下A或者B，电子转移到C上，移走C再分开A、B，A、B带正电． 四、解答题（共计3题，共计41分） 13.如图所示，物体 、 可视为点电荷，所带电荷量相同。倾角为 、质量为 的粗糙绝缘斜面体放在粗糙水平面上。将 放在斜面上，当 固定在与 等高 连线水平 且与 相距为 的右侧位置时， 静止且受斜面的摩擦力为0，斜面体保持静止。已知 的质量为 ，重力加速度为 ，静电力常量为 。求： （1） 、 所带电荷量的大小； [答案]均为 [解析]设 、 所带电荷量为 ，且 所受摩擦力为0，如图所示， 受到竖直向下的重力 、水平向左的库仑力 、支持力 三个力作用，由平衡条件可知在沿斜面方向上有 可得 由库仑定律有 解得 。 （2） 斜面体对地面的压力大小。 [答案] [解析]对物体 和斜面体整体受力分析，整体竖直方向受力平衡，所以受地面的支持力大小 由牛顿第三定律得 。 14.如图所示，带电小球A悬浮于空中，带电小物块B、C静置于绝缘水平面上．已知A的带电荷量为＋q，A、B、C的质量都为m，它们之间的距离都为d，B、C的带电荷量相同，重力加速度为g，静电力常量为k.求： (1)B的带电性质； (2)B的电荷量大小； (3)B对地面的压力大小． 答案　(1)正电　(2)　(3)mg 解析　(1)分析题意可知，带电小球A处于静止状态，合力为零，带电小物块B、C对A的库仑力的合力与A的重力平衡，即B、C对A的库仑力的合力向上，故B带正电． (2)根据几何关系可知，库仑力对称分布，∠A＝60°，B对A的库仑力大小为FBA， 则有2FBAcos 30°＝mg，可得 FBA＝mg 又FBA＝， 解得qB＝. (3)研究A、B、C整体的受力情况，库仑力为内力，整体受到重力和地面的支持力作用， 则地面对B的支持力大小为FB＝mg 根据牛顿第三定律可知，B对地面的压力大小为mg. 15.如图，用一长为 的绝缘轻绳将一带电小球（可视为质点）悬挂于水平天花板上，小球的质量为 ，电荷量为 。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向的夹角 ，重力加速度大小 取 ， ， ，不计空气阻力。 （1） 求匀强电场的电场强度大小和方向。 [答案] 方向水平向右 [解析]对小球进行受力分析，小球带正电，故电场强度水平向右 由平衡条件可得 解得 。 （2） 若突然撤去匀强电场，求小球运动到最低点时的速度大小。 [答案] [解析]小球运动到最低点时，由动能定理有 解得 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理必修第三册寒假作业、暑假作业 第九章《静电场及其应用》（单元检测）试卷 1、 单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1. 如图所示，验电器带有很少量的负电荷，将一带正电荷的小球从远处逐渐靠近，但不接触验电器的金属球。下列说法正确的是( ) A. 金属箔张开的角度先减小至零，后逐渐增大 B. 金属箔张开的角度不断增大 C. 金属箔一直带负电 D. 金属箔一直带正电 2.两个完全相同、可看作点电荷的金属小球a和b分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间库仑引力的大小为F，现用一个不带电的、相同的金属小球c先与a球接触，再与b球接触，则a、b两球间的库仑力大小为(　　) A.F B.F C.F D.F 3.如图所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离．以下判断正确的是(　　) A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度 B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度 C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度 D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度 4..如图所示，有三个点电荷 、 、 位于一个等边三角形的三个顶点上，已知三角形边长为 ， 、 电荷量为 ， 电荷量为 ， 所受 、 两个电荷的静电力的合力 的大小和方向分别为( D ) A. ，沿 方向 B. ，沿 方向 C. ，沿 的角平分线 D. ，沿 的角平分线 5.在下图各电场中， 、 两点电场强度相同的是( ) A. B. C. D. 6.如图，带正电的小球a在外力作用下静止在绝缘光滑竖直面上的P点，带正电的小球b用绝缘细线系住，挂在绝缘光滑竖直面上的O点，b球静止时与a球在同一水平面内．若将小球a从P点缓慢移到C点过程中，小球b所受的库仑力大小(　　) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．先减小后增大 7.如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有A、B两点，A点的电场强度大小为EA，方向与AB连线成60°角，B点的电场强度大小为EB，方向与AB连线成30°角．关于A、B两点电场强度大小EA、EB的关系，以下结论正确的是(　　) A．EA＝EB B．EA＝EB C．EA＝3EB D．无法判断 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是(　　) A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B．把C移近导体A后，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 C．把C移近导体A后，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开 D．把C移近导体A后，先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A、B上的金属箔片仍张开 9.甲、乙、丙三个物体最初均不带电，乙、丙是完全相同的导体，今使甲、乙两个物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体所带电荷量为＋1.6×10－15 C，则对于最后乙、丙两个物体的带电情况，下列说法中正确的是(　　) A．乙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的负电荷 B．乙物体可能带有电荷量为2.4×10－15 C的负电荷 C．丙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的正电荷 D．丙物体一定带有电荷量为8×10－16 C的负电荷 10.如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为x轴上的三点．放在A、B两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示，则(　　) A．A点的电场强度大小为2×103 N/C B．B点的电场强度大小为2×103 N/C C．点电荷Q在A、B之间 D．点电荷Q在O、B之间 三、填空题（共计2题，共计16分） 11.在探究“两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的实验中，一同学猜想可能与两电荷的距离和电荷量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大． 实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的____而增大，随其所带电荷量的________而增大．此同学在探究中应用的科学方法是________(选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)． 12.如图所示，观察静电感应现象的操作如下： (1)带正电的C移近导体A，金属箔片________，移走C之后金属箔片________．(均填 “闭合”或“张开”) (2)带正电的C移近导体A，先把A、B分开，再移走C，金属箔片张开，A带________电，B带______电，再让A、B接触，金属箔片________．(填 “闭合”或“张开”) (3)带正电的C移近导体A，用手摸一下A或者B，移走C，再分开A、B，金属箔片________(填 “闭合”或“张开”)，A、B带________电． (4)把带正电的C碰一下A或者B，移走C，分开A、B，A、B带________电． 四、解答题（共计3题，共计41分） 13.如图所示，物体 、 可视为点电荷，所带电荷量相同。倾角为 、质量为 的粗糙绝缘斜面体放在粗糙水平面上。将 放在斜面上，当 固定在与 等高 连线水平 且与 相距为 的右侧位置时， 静止且受斜面的摩擦力为0，斜面体保持静止。已知 的质量为 ，重力加速度为 ，静电力常量为 。求： （1） 、 所带电荷量的大小； （2） 斜面体对地面的压力大小。 14.如图所示，带电小球A悬浮于空中，带电小物块B、C静置于绝缘水平面上．已知A的带电荷量为＋q，A、B、C的质量都为m，它们之间的距离都为d，B、C的带电荷量相同，重力加速度为g，静电力常量为k.求： (1)B的带电性质； (2)B的电荷量大小； (3)B对地面的压力大小． 15.如图，用一长为 的绝缘轻绳将一带电小球（可视为质点）悬挂于水平天花板上，小球的质量为 ，电荷量为 。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向的夹角 ，重力加速度大小 取 ， ， ，不计空气阻力。 （1） 求匀强电场的电场强度大小和方向。 （2） 若突然撤去匀强电场，求小球运动到最低点时的速度大小。 学科网（北京）股份有限公司 $