课时测评5 静电力的性质-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评5　静电力的性质 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－11题，每题4分，共44分) 1．(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的电场强弱。图1是等量异种点电荷产生电场的电场线，图2是电场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O对称，则下列说法正确的是(　　) A．B、C两点电场强度大小相等、方向相反 B．A、D两点电场强度相同 C．从E到F，电场强度先增大后减小 D．从B到C，电场强度先增大后减小 答案：BC 解析：由等量异种点电荷形成的电场的对称性，结合电场线的疏密程度表示电场强度的大小及电场线的切线方向表示电场强度的方向，可知B、C两点电场强度大小相等、方向相同，A、D两点电场强度相同，故A错误，B正确；从E到F，电场强度先增大后减小，故C正确；从B到C，电场强度先减小后增大，故D错误。故选BC。 2．如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线沿A→O→B做匀速运动，电子重力不计，则电子除受静电力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是(　　) A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右 答案：B 解析：电子沿A→O→B做匀速直线运动，可知运动过程中电子受力平衡，A、B连线上的电场强度方向水平向右，且O点的电场强度最大，可知电子沿A→O→B所受的静电力先变大后变小，方向水平向左，则电子所受的另一个力的大小也是先变大后变小，方向水平向右。故选B。 3．(多选)如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷)被固定在光滑的绝缘水平面上，M、N是小球A、B连线的中垂线上的两点，且MO＝ON。现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)从M点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是(　　) A．速度先增大，再减小 B．速度一直增大 C．加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大 D．加速度先减小，再增大 答案：AD 解析：根据等量负点电荷的电场线分布规律可知，在A、B连线的中垂线上，从无穷远到O点，电场强度先变大后变小，到O点变为零，电场强度方向沿中垂线指向O点。若M、N相距较远，则小球C从M向O运动时，小球C的速度不断增大，加速度先变大后变小， 在O点时加速度变为零，速度达到最大，从O向N运动时，小球C的速度不断减小，加速度先变大后变小(具有对称性)；如果M、N相距较近，则小球C从M向O运动时，小球C的速度不断增大，加速度越来越小，在O点时加速度变为零，速度达到最大，从O向N运动时，速度不断减小，加速度越来越大。故选AD。 4．如图所示，四根完全相同的均匀带电绝缘长棒，对称地放置在长方体的四条长边a、b、c、d上，长方体的横截面为正方形。a、b处长棒带正电，c、d处长棒带负电，四根棒的带电荷量相同。设a处长棒在中心O点产生的电场强度大小为E。下列说法正确的是(　　) A．O点处电场强度大小为E B．O点处电场强度大小为2E C．移去a处长棒，O点处电场强度大小为3E D．移去c处长棒，O点处电场强度大小为E 答案：B 解析：由对称性可得，四根完全相同的均匀带电绝缘长棒在O点处的电场强度大小均为E，方向如图所示，由场强叠加原理可得，O点处电场强度大小为EO＝，故A错误，B正确；由几何关系得，移去a处长棒或移去c处长棒，O点处电场强度大小均变为EO′＝E，故C、D错误。故选B。 5．(2025·江苏镇江中学高一下期末)如图所示，位于竖直平面内的半径为R的均匀带正电的细圆环，电荷量为Q1。在圆环轴线上距离圆心等于R处的A点的场强为E。现将圆环撤去，在圆环的圆心处放置一个电荷量是Q2的正电荷，使得A点的场强仍为E，则Q2的大小是(　　) A．Q1 B．Q1 C．Q1 D．Q1 答案：C 解析：将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每一小段都可以视为点电荷，其所带电荷量为q＝，每一个点电荷在A处的场强为E0＝k，由对称性可知，各小段在A处的场强垂直于轴向的分量相抵消，而轴向分量之和即为带电环在A处的场强，则E＝nE0cos 45˚＝，现将圆环撤去，在圆环的圆心处放置一个电荷量是Q2的正电荷，使得A点的场强仍为E，则E＝，解得Q2＝Q1。故选C。 6．(2025·湖南湘西州高二下期末)把均匀带电的绝缘棒弯成如图所示的半圆状，测得圆心O处的电场强度大小为E。C是半圆AB上的二等分点，将沿CO对折，使与重叠，则重叠部分在O点产生的电场强度大小为(　　) A． B． C．E D．E 答案：C 解析：设圆弧AC在O点产生的电场强度大小为E1，根据对称性可知，E1的方向与弦AC垂直，同理结合场强叠加原理可得E＝2E1cos 45˚，解得E1＝，则重叠部分在O点产生的电场强度大小为E′＝2E1＝E。故选C。 7．如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受静电力作用，运动过程中速度逐渐减小，下列各图是对它在b处时的运动方向与受力方向的分析，正确的是(　　) 答案：A 解析：带电粒子运动速度沿轨迹切线方向，受力方向与电场线在同一直线上，静电力指向运动轨迹的凹侧，B、C错误；由于运动过程中速度逐渐减小，则速度方向与静电力方向的夹角为钝角，A正确，D错误。故选A。 8．如图所示，带电粒子仅在静电力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，则从a到b过程中，下列说法正确的是(　　) A．粒子带负电荷 B．粒子先加速后减速 C．粒子加速度一直增大 D．粒子的动能先减小后增大 答案：D 解析：粒子受到的静电力沿电场线并指向轨迹的凹侧，则粒子带正电荷，先向左做减速运动，后向右做加速运动，故A、B错误；根据电场线的疏密程度可知电场强度先变小后变大，则加速度先减小后增大，故C错误；从a点到b点，速度方向与静电力方向的夹角先为钝角，后为锐角，所以动能先减小后增大，故D正确。故选D。 9．(多选)(2025·河南周口期末)如图，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，处在与纸面平行的匀强电场(未画出)中静止，绳子与竖直方向的夹角为30˚。已知小球的比荷为2.0×10-5 C/kg。重力加速度取10 m/s2，则电场强度的大小可能为(　　) A．2.0×104 N/C B．2.5×104 N/C C．2×105 N/C D．×105 N/C 答案：CD 解析：小球受到重力、静电力和绳子拉力作用，根据三角形定则可知，当静电力方向与绳子垂直时，小球受到的静电力最小，电场强度最小，则有qEmin＝mg sin 30˚，可得Emin＝ 。故选CD。 10．(2023·全国甲卷)在一些电子显示设备中，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幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是(　　) 答案：A 解析：电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧。故选A。 11．(2022·山东高考)半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电荷量为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ΔL的小圆弧上的电荷。将一点电荷q置于OC延长线上距O点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不变，则q为(　　) A．正电荷，q＝ B．正电荷，q＝ C．负电荷，q＝ D．负电荷，q＝ 答案：C 解析：取走A、B处两段弧长均为ΔL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A1和与B在同一直径上的B1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，则有E1＝E2＝k，由题意可知，两电场强度方向的夹角为120˚，由几何关系得两者的合电场强度大小为E＝E1＝，根据O点的合电场强度为零，则放在D点的点电荷带负电，在O点产生的电场强度大小为E′＝E＝，又E′＝，联立解得q＝。故选C。 12．(16分)如图所示，竖直放置的两块足够长的平行金属板间存在匀强电场，在两极板间某位置用绝缘细线悬挂一质量m＝10 g的带电小球，静止时细线跟竖直方向成θ＝45˚角，小球与右极板的距离为b＝20 cm。(g取10 m/s2) (1)若小球所带的电荷量q＝5×10-7 C，则两极板间的电场强度大小为多少？ (2)若剪断细线，小球做什么运动？需多长时间到达右极板？ 答案：(1)2×105 N/C　(2)沿细线方向斜向下做初速度为零的匀加速直线运动　0.2 s 解析：(1)设细线的拉力为F，则有F sin θ＝qE，F cos θ＝mg 解得E＝2×105 N/C。 (2)剪断细线后，小球沿细线方向斜向下做初速度为零的匀加速直线运动 小球的水平分运动也为初速度为零的匀加速直线运动，水平方向有qE＝ma 由运动学公式有b＝at2 解得t＝0.2 s。 学科网（北京）股份有限公司 $