第九章 静电场及其应用 单元能力提升综合检测训练（B卷）-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第九章 静电场及其应用 单元能力提升综合检测训练（B卷） 一、单选题 1．下列关于电荷的说法中，正确的是（　　） A．摩擦起电是创造了电荷 B．世界上只存在两种电荷 C．雷电现象不符合电荷守恒定律 D．验电器可以检验出电荷的正负性质 2．为了研究电荷之间的作用力，库仑设计了一个十分精妙的实验（扭秤实验）。如图所示，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡。把另一个带电的金属小球C插入容器并使它接触A，从而使A与C带同种电荷。将C与A分开，再使C靠近A，A和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，进而可以找到力F与距离r和电荷量的关系。关于本实验下列说法正确的是（　　）    A．B球起平衡作用，带电荷量与A球相同 B．库仑本着严谨的科学态度，用仪器准确测出了每一个带电小球的电荷量 C．A球与C球之间的作用力与它们之间的距离成反比 D．C球所带电荷量越大，悬丝扭转的角度越大 3．如图所示，一个电荷量为+Q的均匀带电细棒，在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点，且ab=bc=cd=L，在a点处有一电荷量为的固定点电荷，已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　） A． B． C． D． 4．静电除尘是利用高压静电实现除尘，原理如图所示。空气在高压电源产生的强电场作用下电离成正负离子并被粉尘吸附，粉尘（初速度不计）在电场力的作用下运动到金属丝A或者筒壁B上，从而达到净化空气的目的，在除尘过程中（　　） A．向金属丝A处运动的粉尘带负电 B．粉尘运动过程中电势能减小 C．粉尘做匀加速直线运动 D．带负电的粉尘运动过程中加速度增大 5．如图所示，带绝缘支架的导体甲和乙彼此接触，且不带电。手持绝缘棒，把带正电的带电体丙移近导体甲；分开导体甲、乙，甲带上的电荷。则乙（    ）    A．失去电子，带的电荷 B．失去电子，带的电荷 C．得到正电荷，带的电荷 D．得到正电荷，带的电荷 6．空中两个带等量异种电荷的小球A、B（均可看成点电荷）间的相互吸引力为F，现将另一个完全相同的不带电小球C先后与A、B接触一下后拿走，则此时A、B两小球间的作用力大小为（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，在O、P两点上，分别固定着+q和-q的等量异种点电荷，AB为OP的中垂线，B为垂足，C为BP上的一点，则A、B、C三点场强大小的关系为（　　）    A． B． C． D． 8．下列实例中属于利用静电的是（　　） A．通过复印机把文件、资料等快速复印下来 B．机械设备要良好地接地 C．建筑物上安装避雷针 D．保持印染车间的空气有一定的湿度 9．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电质点A、B、C,A和C围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C和B的距离分别是L1、L2.仅考虑三质点间的库仑力，则A和C的 A．线速度之比为 B．加速度之比为 C．电荷量之比 D．质量之比 10．如图所示，电荷量为q的点电荷在均匀带电薄板上方2d处，点电荷到带电薄板的垂线通过薄板的几何中心，A、B为垂线上两点，到薄板的距离均为d、将一带电小球置于B点，释放时的加速度恰好等于重力加速度g。已知静电力常量为k，则（　　） A．薄板带正电荷 B．薄板在A点产生电场的方向竖直向上 C．薄板在B点产生电场的场强大小为 D．若将带电小球移到A点释放，其加速度仍等于重力加速度g 二、多选题 11．下列说法正确的是（   ） A．接触起电是使正电荷发生转移 B．摩擦起电是创造电荷的过程 C．感应起电实际就是电荷在同一物体的不同部分之间的转移 D．无论是那种起电，电荷的总量总保持不变 12．两个完全相同的均匀带电金属小球，分别带有电荷量为的正电荷、的负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力大小为F，两带电小球均可视为点电荷。现把两个小球接触一下再放回原来的位置，则（　　） A．两个小球的电荷量均为 B．两个小球的电荷量均为 C．两个小球间相互作用的静电力大小为F D．两个小球间相互作用的静电力大小为F 13．A、B两固定的点电荷产生的电场的电场线如图所示，O是AB连线的中点。下列说法正确的是（　　） A．A、B带同种电荷 B．A的电荷量比B的电荷量大 C．O点的场强为零 D．若将A、B接触后放回原处，则A、B间的静电力变大 14．根据学过的电学知识判断下列说法正确的是（    ） A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C．手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止麻醉药燃烧 D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要安全 15．水平放置的光滑绝缘环上套有三个带电小球，小球可在环上自由移动。如图所示，是小球平衡后的位置图。图中三角形边长，，下列判断正确的是（    ） A．A，B两小球可能带异种电荷 B．三个小球一定带同种电荷 C．A球对B球的作用力大于C球对B球的作用力 D．A球对B球的作用力小于C球对B球的作用力 16．如图所示，在真空中有一个长方体（长、宽、高均不相等），其上表面的中心和下表面的中心分别固定一个电荷量为的点电荷和一个电荷量为的点电荷。下列说法正确的有（　　） A．图中和两点电场强度大小相等，方向不同 B．图中和两点电场强度大小相等，方向相同 C．图中和两点电场强度大小相等，方向不同 D．图中和两点电场强度大小相等，方向相同 三、填空题 17．有两个完全相同的带电体金属小球A、B，分别带有电荷量QA=6.4×10-9C，QB=-3.2×10-9C。让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子由______球转移到______球，共转移了__________C的电荷量，共转移了_______________个电子。 18．真空中有A、B、C三个相同金属小球，可视为点电荷，所带电荷量分别为＋3q、−q和不带电，其中A、B两球固定在相距为r的两处，A、B两球间的库仑力大小为F。若将A、B两球相互接触后再放回原处，则此时A、B两球间的库仑力大小为___________；若将不带电的C球反复与A、B球接触，最后移去C球，则此时A、B两球间的库仑力大小变为___________。 19．如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q > 0）的固定点电荷。已知d点处的电场强度为零，静电力常量为k，则圆环在d点产生的电场强度大小为___________，c点的电场强度大小为___________，b点的电场强度大小为___________。 20．如图所示，当一个带正电荷的物体C靠近原来不带电的导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体内的电荷将重新分布，最终远离带电物体C的B端带__________（选填“正”或“负”）电荷；导体A端的电势__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）导体B端的电势；D为导体内的一点，该点的电场强度__________（选填“大于”或“等于”）零。 四、解答题 21．三个相同的金属球A、B、C，先让A球带上正电，靠近相互接触的B、C球，将B、C分开，用手摸一下A球，将A球上的电荷导入大地。若此时B球所带电荷量为。用A球再去接触B，然后再接触C，最后A所带的电荷量是多少？ 22．如图所示,将点电荷A、B放在绝缘的光滑水平面上．A带正电，B带负电，带电量都是q，它们之间的距离为d．为使两电荷在电场力作用一都处于静止状态，必须在水平方向加一个匀强电场．求：两电荷都处于静止状态时，AB连线中点处的场强大小和方向．（已知静电力常数为k） 23．如图所示，真空中两个完全相同的小球带有等量同种电荷，电荷量均为+q，分别用绝缘细线悬挂于绝缘天花板上同一点，平衡时，B球偏离竖直方向θ角，A球竖直且与墙壁接触，此时A、B两球位于同一高度且相距L。已知静电力常量k，重力加速度为g，求： （1）AB两个小球的库仑力F及小球B的质量m； （2）B球所受绳的拉力FT； （3）若在AB延长线的右侧上有一点C（图中未画出），BC的距离也为L，求C点的电场强度。 24．如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角为30°的光滑绝缘斜面上，A绝缘，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，质量分别为，，，其中A不带电，B、C的电荷量分别为、且保持不变，开始时三个物体均能保持静止。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A沿斜面做匀加速直线运动，经过时间t，向上运动，向上力F变为恒力，已知静电力常量为，g取。求： （1）开始时BC间的距离L； （2）A做匀加速的加速度大小； （3）F从变力到恒力需要的时间t。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第九章 静电场及其应用 单元能力提升综合检测训练（B卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D A B B D A A D C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 CD BD AD BD BC ACD 1．B 【详解】A．摩擦起电是电荷在物体间的转移，并没有创造电荷，A错误； B．世界上只存在两种电荷，正电荷与负电荷，B正确； C．雷电现象符合电荷守恒定律，C错误； D．验电器只能检测是否存在电荷，不能检验出电荷的正负，D错误。 故选B。 2．D 【详解】A．由材料可知棒的一端是一个小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡，研究的是A、C间的作用力，所以B不带电，只起平衡作用，故A错误； B．在库仑那个时代没有电荷量的单位，不可能准确测出每一个带电小球的电荷量，故B错误； C．根据库仑定律可知A球与C球之间的作用力与它们之间距离的平方成反比，故C错误； D．C球带电荷量越大，C球与A球接触后，A球带电量越大，C、A之间的库仑力越大，悬丝扭转的角度越大，故D正确。 故选D。 3．A 【详解】因为b点处的场强为零，所以带电细棒等效为带电点电荷，则d点的电场强度为 解得 故选A。 4．B 【详解】A．金属丝A与高压电源负极相连，故向金属丝A处运动的粉尘带正电，A项错误； B．由于在受到电场力作用前，粉尘的初速度可忽略不计，所以粉尘会在电场力的作用下加速运动，电场力做正功，电势能减小，B项正确； C．由于形成的电场不是匀强电场，则粉尘的运动不是匀加速直线运动，C项错误； D．由题意可知，电场强度方向由筒壁B指向金属丝A，越靠近金属丝A电场强度越大，故粉尘运动过程中，带负电的粉尘加速度减小，带正电的粉尘加速度增大，D项错误。 故选B。 5．B 【详解】甲、乙本来都不带电，由于静电感应，当带正电的带电体丙移近导体甲，甲得到电子，带上负电荷；乙失去电子，带上等量的正电荷。 故选B。 6．D 【详解】设A带正电荷+q，B带负电荷-q，原来的库仑力 A、C相接触分开后，A、C分别带正电荷，然后B、C相接触分开后，B、C分别带负电荷，根据库仑定律变化后的库仑力 故选D。 7．A 【详解】根据等量异种电场分布可知，在两电荷连线上C点的场强大于B点的场强；在两点荷连线的垂直平分线上，B点的场强大于A点的场强，即 故选A。 8．A 【详解】A．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电的利用，故A正确； B．机械设备要良好地接地，可以将设备使用过程中产生的感应电荷导入大地，属于防范静电造成危害，故B错误； C．建筑物上安装避雷针，是为了防止静电对建筑物造成伤害，属于防范静电造成伤害，故C错误； D．印染车间中，纸张间摩擦产生大量静电，保持印染车间的空气有一定的湿度，能及时导走静电，属于防范静电造成危害，故D错误。 故选A。 9．D 【详解】A．A和C围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，则ABC三者要保持相对静止，所以AC角速度相等，则线速度之比为 选项A错误； C．根据B恰能保持静止可得 解得 选项C错误； A围绕B做匀速圆周运动，根据A受到的合力提供向心力， C围绕B做匀速圆周运动，有 因为，所以有 解得 选项B错误，D正确。 故选D。 10．C 【详解】AB．将一带电小球置于B点，释放时的加速度恰好等于重力加速度g，所以小球此位置只受重力作用，此可知电荷量为q的点电荷和均匀带电薄板在B点产生的场强等大反向，均匀带电薄板在B点产生的场强竖直向上，由此可知薄板负电荷，根据对称性可知，薄板在A点产生电场的方向竖直向下，故AB错误； C．B点，释放时的加速度恰好等于重力加速度g，有 故C正确； D．若将带电小球移到A点释放，根据对称性可知薄板在A点产生电场与在B点产生电场等大反向，则 由牛顿第二定律知 ＞g 故D错误。 故选C。 11．CD 【详解】A．接触起电是使自由电子发生转移，故A错误； B．摩擦起电是电荷发生转移，不是创造电荷，故B错误； CD．感应起电实际就是电荷在同一物体的不同部分之间的转移，且无论是那种起电，电荷的总量总保持不变，故CD正确。 故选CD。 12．BD 【详解】根据题意有 把两个小球接触一下再放回原来的位置，则两个小球的电荷量均为 两个小球间相互作用的静电力大小为 故选BD。 13．AD 【详解】AB．类比等量异种电荷、等量同种电荷电场线可知，A、B带同种电荷，电荷量越大电场线分布越密，所以A的电荷量比B的电荷量小。故A正确；B错误； C．由于A、B两电荷不是等量同种电荷，O点的场强不为零。故C错误； D．设A、B带电量为q1、q2，原来两电荷间的静电力为 接触后放回原处，电荷量总和平分，两电荷间的静电力变为 由于 联立可得 即静电力变大。故D正确。 故选AD。 14．BD 【详解】A．电力工人高压作业时，全身穿戴由金属丝制成的衣服、帽子、手套、鞋子等装备，可以对人体起到静电屏蔽的作用，使人能够安全作业，故A错误； B．由于塑料和油摩擦容易起电，且产生的静电荷不易泄露，从而形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，因此在运输汽油的过程中，用金属制成的油桶更容易将摩擦而产生的电荷转移，不容易造成静电积累，因此更安全，故B正确； C．绝缘性能良好的化纤制品制成的衣物不能很好的将静电导入地下，容易造成医疗事故，故C错误； D．汽车车身是金属构架，打雷时在汽车内部可形成静电屏蔽，若汽车被雷击中，金属有很好的导电性，可将闪电电流导入地下，因此打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要安全，故D正确。 故选BD。 15．BC 【详解】AB．对任意一个小球受力分析，水平方向受三个力，两个库仑力和一个环的弹力，而弹力一定沿半径方向向里或者向外，弹力与库仑力的合力等大反向，所以两个库仑力的合力要么指向圆心，要么背离圆心，如果两个库仑力是一个引力和一个斥力它们的合力不可能沿半径方向，也不可能和弹力平衡，因此对任意一个小球来说，另外2个球都是同种电荷，所以三个小球一定带同种电荷，A错误，B正确； CD．对B球受力分析，做出力的矢量三角形，如图所示 由几何关系得 由正弦定理得 所以A球对B球的作用力大于C球对B球的作用力，C正确，D错误。 故选BC 16．ACD 【详解】AD．如图所示 根据点电荷场强特点和场强叠加原理，可知和两点电场强度大小相等，方向不同；和两点电场强度大小相等，方向相同，故AD正确； B．如图所示 可知和两点电场强度大小相等，方向不同，故B错误； C．如图所示 和两点电场强度大小相等，方向不同，故C正确。 故选ACD。 17． B A 4.8×10-9 3.0×1010 【详解】[1][2][3][4]金属导体中能自由移动的是自由电子，当完全相同的带电绝缘体金属小球A、B接触时，B带负电，自由电子多，所以B向A转移，先中和后平均分配．最后两球带等量同种的电荷，均为 所以B向A转移的电荷量为 每个电子带的电荷量为，所以转移的电子数为 个 18． 【详解】[1]开始时，根据库仑定律有 两者相互接触后再放回原处，两球所带电荷量均变为q，则此时两球间的库仑力大小为 [2]三球反复接触后，则电量三者平分，均为，则此时两球间的库仑力大小为 19． 【详解】[1]电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为 向右；d点处的场强为零，故圆环在d处产生的场强为 向左，故圆环带负电荷； [2]结合对称性和矢量合成法则，圆环在c点产生的场强为零；电荷q在c点产生的场强为 向右；故c点的场强为，向右； [3]结合对称性，圆环在b处产生的场强为 向右；点电荷q在b处产生的场强为 向右；故b点场强为 向右。 20． 正 等于 等于 【详解】[1][2][3]根据静电感应可知，远离带电物体C的B端带正电；导体最终会处于静电平衡状态，整个导体是个等势体，它的表面也是个等势面，所以导体的A端的电势等于导体B端的电势；处于静电平衡状态的导体，内部的电场处处为0，所以导体内的D点的电场强度等于零。 21． 【详解】由题意可知，当A球靠近相互接触的B、C球时，由于静电感应现象，则B、C球分别带正电和负电，且电荷量相等。当将A球上的电荷导入大地后，A球不带电。由题意可知，此时B球所带电荷量为+q，用A球再去接触B，则A球带电量为，C球带电量为，则此时A球再接触C球，可得A球电量为 22． ，方向由A指向B 【详解】设点电荷在AB两连线中点处产生的场强为E1，所加的匀强电场的场强为E0，AB连线中点处的合场强为E．根据点电荷场强的计算公式： A点电荷在AB连线中点处产生的场强为： 方向由A指向B B点电荷在AB连线中点处产生的场强为： ， 方向由A指向B 根据电场叠加原理： ， 方向由A指向B 根据电荷受力平衡和库仑定律有： 得 ， 方向由B指向A 根据电场叠加原理： ， 方向由A指向B 23．（1），；（2）；（3），方向水平向右 【详解】（1）对B球受力分析如图所示，B球受三个力且处于平衡状态，其中重力与库仑力的合力大小等于绳子拉力的大小，方向与绳子拉力方向相反，由图可知 根据平衡条件有 解得 （2）对B球受力分析知，根据平衡条件有 （3）A球在C点激发的电场强度大小为 方向水平向右；B球在C点激发的电场强度大小为 方向水平向右；C点的电场强度大小 方向水平向右。 24．（1）2.0m；（2）2.0m/s2；（3）1.0s 【详解】（1）A、B、C静止时，以AB为研究对象，受力分析有 代入数据解得 L=2.0m （2）A向上运动，向上力F变为恒力，经分析知AB分离时两者之间弹力恰好为零，此后F变为恒力，即此时B向上运动了1m，对B由牛顿第二定律得 其中 解得 （3）由匀加速运动规律得 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $