第9章 静电场及其应用 章末综合检测-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册教用课件（人教版）

该高中物理单元复习课件系统梳理了静电场的基本概念、库仑定律、电场强度及静电现象的应用，通过典型例题解析将电荷守恒、电场线分布、静电屏蔽等核心知识点串联，帮助学生构建完整的静电场知识体系。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，如通过“探究库仑力影响因素”实验题培养科学探究能力，结合受力分析题提升模型建构和科学推理素养，分层设计选择、计算等题型满足不同学生需求。这种设计助力学生巩固知识，教师可精准把握学情，提高复习效率。

章末综合检测（一）　静电场及其应用 （满分：100分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四 个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. （2025·江苏苏州期末）对物体带电现象的叙述，正确的是（　　） A. 物体带电一定是因为具有多余的电子 B. 电中和是等量异种电荷完全消失的现象 C. 摩擦起电是创造了电荷，从而使物体带电 D. 摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 物理·必修第三册 解析：物体带电的原因是物体具有多余的电子或失去电子，故A错误；电中和是等量异种电荷完全抵消，电荷并不能创生，也不能消失，故B错误；摩擦起电不是创造了电荷，而是通过摩擦使电荷发生了转移从而使物体带电，故C错误；摩擦起电是因为电荷发生了转移，电荷从一个物体转移到另一个物体，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 2. （2025·江苏南京期末）下列做法中，属于预防静电危害的是（　　） A. 电工钳柄上套有绝缘的胶套 B. 利用静电给火箭发动机点火 C. 在高大的烟囱中安装静电除尘器 D. 运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：　电工钳柄上套有绝缘胶套，是在带电操作时，防止触电，所以 不是防止静电危害的，故A错误；利用静电给火箭发动机点火，属于静电 的应用，不是静电的防止，故B错误；静电除尘时除尘器中的空气被电 离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用， 故C错误；汽车行驶时，油罐中的汽油随车的振动摩擦起电，如果不及时 地将这些静电导走，一旦出现放电现象，就会发生爆炸事故。拖地铁链使 油罐表面与大地相连，使油罐罐体中的电荷不断地中和，不致造成放电产 生火花引起油罐爆炸，这是预防静电的危害，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 3. （2025·北京海淀区期中）如图所示，绝缘金属球壳的空腔M内、外各 有一小球Q和N，下列说法不正确的是（　　） A. 若Q、M不带电，M不接地，则N带电时，Q上无感应电荷 B. 若Q、M不带电，M接地，则N带电时，Q上无感应电荷 C. 若Q、N不带电，M不接地，则Q带电时，N上无感应电荷 D. 若Q、N不带电，M接地，则Q带电时，N上无感应电荷 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：若Q、M不带电，M不接地，则N带电时，由于静电屏蔽，Q上无感应电荷；若M接地，M与大地组成一个大导体，靠近N的一端和大地将出现感应电荷，Q上无感应电荷，故A、B正确。若Q、N不带电，M不接地，则Q带电时，Q产生的电场会影响N，N上有感应电荷；若M接地，Q产生的电场不会影响N，N上无感应电荷，故C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 4. （2025·广西玉林期中）如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝 缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近时，贴在A、 B下部的金属箔片都张开了（　　） A. 此时A带负电，B带正电 B. 此时A带的电荷量大于B带的电荷量 C. 移去C，贴在A、B下部的金属箔片都张开 D. 把A、B分开，再移去C，贴在A、B下部的金属箔片都闭合 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：带正电荷的物体C置于A附近时，由于静电感应，A带上负电，B带上正电，A正确；由于原来导体A和B不带电，根据电荷守恒定律可知，A带的电荷量等于B带的电荷量，B错误；移去C后，由于电荷间的相互作用，重新中和，导体A和B都不带电，故贴在A、B下部的金属箔片都闭合，C错误；先把A和B分开，A带负电，B带正电，移去C后两导体电荷不会中和，故贴在、下部的金属箔片都不会闭合，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 5. （2025·山东济南高一下期中）如图所示为某带电导体的电场线分布， M、N是电场中两点，P点是导体内部紧贴右端的一点，下列说法正确的是 （　　） A. 导体左侧带正电，右侧带负电 B. 导体左侧电荷分布密度大于右侧电荷分布密度 C. N点的电场强度大于M点的电场强度 D. 导体内部P点的电场强度大于N点的电场强度 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：　根据导体周围的电场线分布可知，正电荷的电场线向外辐射， 则导体左侧和右侧都带正电，选项A错误；电场线越密集处的电场强度越 大，电荷分布越密集，则导体左侧电荷分布密度小于右侧电荷分布密度， 选项B错误；电场线越密集处的电场强度越大，则N点的电场强度大于M点 的电场强度，选项C正确；导体内部P点的电场强度为零，小于N点的电场 强度，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 6. （2025·甘肃白银期末）如图所示，三个完全相同的小球1、2、3，其中 小球1的电荷量q1＝＋5 C，小球2的电荷量q2＝－3 C，小球3不带电。现保 持小球1、2的位置不变，让小球3先后与小球1和小球2接触。则接触后，小球1、2间的库仑力是接触前小球1、2间库仑力的（　　） A. B. C. D. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：　小球3与小球1接触后，小球1和小球3所带的电荷量均为q1'＝q3 ＝＝2.5 C，小球3再与小球2接触，小球2和小球3所带的电荷量均为q2' ＝q3'＝＝－0.25 C，根据库仑定律F＝k可知，接触后，小球1、2 间的库仑力是接触前小球1、2间库仑力的＝，故选D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 7. （2025·新疆乌鲁木齐期中）如图所示，一个绝缘半圆环上均匀分布有 同种电荷，固定在绝缘水平面上，在圆弧的圆心处放有一个点电荷，点电 荷受到的静电力为F，若截走圆弧的（左半边），则圆心处的点电荷受到 的静电力大小变为（　　） A. F B. F C. F D. F √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：　根据对称性可知半圆环左、右半部分对点电荷的静电力大小相 等（设为F0），方向与竖直方向夹角均为45°，根据力的合成可得F0＝ F，解得F0＝F，故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. （2025·福建福州高二上期中）在真空中O点放一个点电荷Q＝＋2.0×10－9 C，直线MN通过O点，OM的距离r＝20 cm，M点放一个点电荷q＝＋2.0×10－10 C（k＝9.0×109 N·m2/C2）如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷q在M点受到的库仑力大小为9.0×10－8 N B. M点的电场强度大小为450 N/C，方向由M点指向O点 C. 拿走q后M点的电场强度大小为450 N/C D. 拿走q后M点的电场强度为0 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：根据库仑定律可得，点电荷q在M点受到的库仑力大小F＝k，代入数据即得F＝9.0×10－8 N，故A项正确；根据电场强度的定义式，可得M点的电场强度E＝，代入数据解得E＝450 N/C，方向由O指向M，故B项错误；电场强度是由电场本身的性质决定的，与试探电荷无关，故拿走q后M点的电场强度大小不变，仍为450 N/C，故C项正确，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 9. （2025·广东广州期中）如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等 距。先在a点固定一点电荷＋Q，测得b点电场强度大小为E。若再将另一等 量异种点电荷－Q放在d点，则（　　） A. b点电场强度大小为E B. c点电场强度大小为E C. b点电场强度方向向右 D. c点电场强度方向向右 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：设ab＝bc＝cd＝L，由题意可知＋Q在b点产生的电场强度大小为E，方向水平向右；由点电荷的电场强度公式E＝k，知－Q在b点产生的电场强度大小为E1＝k＝，方向水平向右。所以b点的电场强度大小为Eb＝E＋E＝E，方向水平向右，故A不符合题意，C符合题意；根据对称性可知，c点与b点的电场强度大小相等，则Ec＝Eb＝E，方向水平向右，故B、D符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 10. （2025·天津河北区期中）如图所示，M、N为两个等量正点电荷Q，在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷q，不计重力影响，下列关于点电荷q的运动的说法正确的是（　　） A. 从P→O的过程中，加速度一定先增大后减小，速度也越来越大 B. 从P→O的过程中，加速度可能越来越小，而速度越来越大 C. 点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 D. 点电荷越过O点后，速度越来越小，可能某段过程加速 度也越来越小，直到速度为零 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：点电荷在从P→O的过程中，根据等量同种正点电荷电场线分布特点可知，负点电荷所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，所以速度越来越大，因为从O点向上到无穷远，电场强度先增大后减小，从P→O的过程中，电场强度大小可能越来越小，也可能先增大再减小，加速度的变化也是如此，故A错误，B正确；分析可知点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以经过O点时的速度最大，故C正确；根据电场线的对称性可知，点电荷越过O点后，负电荷做减速运动，加速度可能越来越小，也可能先增大后减小，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. （6分）（2025·浙江温州高二上学业考试）如图所示， 有两个质量均为 m、带等量异号电荷的小球M和N，带电 荷量为Q，通过两根长度均为L的绝缘轻绳悬挂在电场中 O'点，两个小球处在一水平向右的匀强电场中，平衡后 两轻绳与竖直方向的夹角均为θ＝30°。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g， 则球M带 电荷（填“正”或“负”）， M与N之 间的相互作用力大小为 　​　，匀强电场的电场强度为 　＋　。 负 ​ ＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：如图为小球M的受力示意图， 可知所受匀强电场的电场力方向为水平向左，即受力方 向与电场强度方向相反，带负电荷。由库仑定律，可得 M与N之间的相互作用力大小为F库＝，由几何关系， 可知r＝L，联立，解得F库＝，由平衡条件，可得mg ＝FTcos θ，FTsin θ＋F库＝F电，又F电＝QE，联立，解得E＝＋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 12. （8分）（2025·河北唐山高一下期中）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间距和带电量有关。他选用带正电 的小球A和B，A球固定在可移动的绝缘座上，B球用绝 缘丝线悬挂于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α越大；再 保持两球距离不变，改变小球A所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬 线的偏角α越大。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 （1）实验表明：两电荷之间的相互作用力的大小随其距离的减小而 ⁠ ，随其所带电荷量的增大而 。（填“增大”或“减小”） 增 大 增大 解析：根据平衡条件，两电荷之间的相互作用力大小为F＝mgtan α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α越大，F越大，表明两电荷之间的相互作用力的大小随其距离的减小而增大；再保持两球距离不变，改变小球A所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角α越大，F越大；表明两个电荷之间的相互作用力的大小随其所带电荷量的增大而增大。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 （2）该同学在探究中应用的科学方法是 。（单选） A. 累积法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 C 解析：该同学在探究中应用的科学方法是控制变量法：先控制两电荷的电 荷量不变，后控制两电荷之间的距离不变，故选C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 13. （10分）（2025·河北石家庄期中）三个可看作点电荷、用相同材料做 成的滑块分别位于竖直等边三角形的三个顶点上，ma＝2mb＝2mc＝2m，qa ＝2qb＝2qc＝2q，滑块b、c置于绝缘水平面，三个滑块恰好都处于 平衡状态，重力加速度大小为g，静电力常量为k，最大静摩擦力等于滑动 摩擦力，求： （1）等边三角形的边长L； 答案：q　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：滑块a处于平衡状态，有2mg＝F库 F库＝ 解得L＝q。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 （2）滑块b与水平面间的动摩擦因数μ。 答案： 解析：以滑块b为研究对象，有2μmg＝0.5F库＋F库cos 60° 解得μ＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 14. （14分）（2025·重庆璧山高二上期中）如图所示，质量为m、电荷量 为＋q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个电荷量也为q的带电小球 B固定于O点的正下方，小球A静止时与小球B在同一水平线上，此时细线 与竖直方向的夹角为θ，两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为 g，静电力常量为k。求： （1）小球B的电性； 答案：正电　 解析：由平衡条件可知小球A受到的电场力水平向右，两小球之间的 库仑力是排斥力，所以小球B带正电。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 （2）电荷A、B间的距离； 答案：q　 解析： A球静止时，由平衡条件可知tan θ＝ 即F库＝k＝mgtan θ 解得r＝q。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 （3）带电小球B在A处产生的电场强度的大小。 答案： 解析：电场强度E＝k＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 15. （16分）（2025·湖北黄冈高二上期中）如图所示，一质量为m、电荷 量为q（q＞0）的小球以速度v0从MN连线上的P点水平向右射入大小为E、 方向竖直向下的匀强电场中。小球运动到达MN连线上的某点Q（图中未标 出）。已知MN与水平方向成45°角，重力加速度为g，求： （1）从P到Q所用的时间； 答案：　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 解析：从P到Q小球做类平抛运动，当到达MN连线上某点时，位移与 水平方向的夹角为α＝45° 根据牛顿第二定律有mg＋qE＝ma 垂直电场方向的位移为x＝v0t 平行电场方向的位移为y＝at2 根据几何关系tan 45°＝ 联立解得t＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 （2）小球在Q点的速度大小。 答案：v0 解析：在Q点vy＝at 得vy＝2v0 即小球在Q点时的速度大小为v＝＝v0。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物理·必修第三册 $