第九章 静电场及其应用 章末复习 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 2025-2026高二物理必修三第九章章末复习卷，覆盖静电现象、库仑定律、电场强度等核心知识，通过基础辨析、实验探究及综合应用，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|7|静电感应（第1题）、库仑定律计算（第2题）|结合生活情境（如易拉罐带电、燃气灶点火），落实相互作用观念| |多选题|3|电荷平衡（第8题）、场强叠加（第9题）|通过多电荷系统分析，培养科学推理能力| |实验题|2|库仑力影响因素（第11题）、传感器应用（第12题）|采用控制变量法，渗透科学探究素养| |解答题|3|力学平衡与库仑力（第13题）、电场力做功（第14题）|综合力学与电场知识，强化模型建构能力|

2025-2026高二物理必修三第九章章末复习卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，绝缘水平面上放有不带电的空易拉罐，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近空易拉罐，在未接触的情况下，可观察到空易拉罐会朝玻璃棒方向滚动，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．丝绸摩擦过的玻璃棒带电说明摩擦可以创造电荷 B．空易拉罐靠近玻璃棒的一侧带正电，远离玻璃棒的一侧带负电 C．空易拉罐两侧感应电荷的代数和不为零 D．空易拉罐靠近玻璃棒的一侧得到电子，远离玻璃棒的一侧失去电子 2．使两个完全相同的金属小球A、B（均可视为点电荷）分别带上和的电荷后，将它们固定在相距为r的两点，它们之间库仑力的大小为。现用完全相同的不带电的金属球C先与A接触，再与B接触之后，A、B之间库仑力的大小变为。则与之比为（　　） A．2∶1 B．3∶1 C．4∶1 D．5∶1 3．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列说法正确的是（    ） A．甲图中，带负电的尘埃被收集在带负电的金属板上 B．乙图中，燃气灶中电子点火器的点火应用了静电屏蔽的原理 C．丙图中，超高压作业的电力工人要穿绝缘材料做成的工作服 D．丁图中，武当山主峰上有一座金殿，常出现雷火炼殿的奇观，因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外，很少有带尖的结构，不易放电 4．关于电场强度E的说法正确的是（　　） A．由可知，E与电场力F成正比 B．电场中某点的电场强度E与试探电荷的电量有关 C．电场中某点的电场强度E与场源电荷的电量无关 D．电场中某点场强E的方向总是跟正电荷在该点受力的方向相同 5．如图所示，A、B、C为真空中边长为L的正三角形的三个顶点，D为AB中点，在A、B两点各固定一个电荷量为＋q的点电荷，在C点固定一个电荷量为＋2q的点电荷，静电力常量为k，则D点的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度大小为 （    ） A． B． C． D． 7．用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙。关于该现象，下列说法正确的是（　　） A．这利用了尖端放电原理 B．这利用了静电吸附原理 C．这利用了静电屏蔽原理 D．与静电复印的物理原理相同 二、多选题 8．如图所示，同一直线上的三个点电荷、、，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知、间的距离是、间距离的2倍。下列说法正确的是（    ） A．若、为正电荷，则为负电荷 B．若、为负电荷，则为正电荷 C． D． 9．如图所示，a、b、c、d、e、f为真空中边长为L的正六边形的六个顶点，O为正六边形的中心。在a、c、e三点均固定一电荷量为q（q>0）的点电荷，静电力常量为k，则（　　） A．O点场强大小为 B．O点场强为零 C．b点场强大小为 D．b点场强大小为 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为轴上三点，放在A、B两点的试探电荷受到的静电力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向，则（　　） A．A、B两点的电场强度方向相反 B．点电荷Q一定为正电荷 C．点电荷Q在A、B之间 D．A点的电场强度大小为 三、实验题 11．某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正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丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的，，等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 (1)图甲中实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法 (2)图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而________（填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)如图乙，当小球B静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球B的质量为m，重力加速度为g，则库仑力F与夹角之间的关系式________． 12．随着力传感器的测量精度的提高，不用“扭秤”而进行实验研究点电荷间的相互作用力（库仑力）成为可能。如图所示是某科技实验小组设计的研究库仑力的装置，在抽成真空的玻璃容器A内，M、N为完全相同的金属小球（带电后可视为点电荷），用绝缘支柱固定带电小球M，用可调丝线悬挂原来不带电的小球N，调控小球N的位置，通过等距离的背景刻度线0、1、2、3、4可准确确定小球M、N间的距离，相邻刻度线间距离均为d，通过固定在容器顶部并与丝线上端相连的高灵敏度拉力传感器B可以显示丝线上的拉力，控制放电杆可以让带电小球完全放电。实验小组完成了以下操作： ①在球N不带电时读出传感器示数F0； ②让球N与球M接触后，调整球N到位置1，读出并记录传感器示数F1； ③继续调整球N分别到位置2、3、4，依次读出传感器示数F2、F3、F4； ④用放电杆使球N完全放电，再让球N与球M接触后，放回到位置1，读出并记录传感器示数F5； ⑤重复④的操作，依次读出并记录传感器示数F6、F7。 (1)小球N第一次与小球M接触后调整球N到位置1，此时小球M、N间的库仑力大小为_______。 (2)对于上述操作，下列说法正确的是 。 A．本实验采用的主要实验方法是等效替代法 B．根据①②③的操作，可研究库仑力跟点电荷距离间的关系 C．根据①②④⑤的操作，可研究库仑力跟小球带电荷量间的关系 D．要测定静电力常量k，不需要准确测出小球M的带电量 (3)实验中使用两个完全相同的金属小球，其作用是_______。 四、解答题 13．有一竖直面内半径为R的光滑绝缘圆弧轨道，两个质量相同的小球A、B（小球半径远小于R）在轨道上保持静止，A、B小球电荷量均为q的同种电荷，稳定时如图，两小球和圆心的连线与竖直方向成45°，静电力常量为k，重力加速度为g，求： (1)A、B小球间的库仑力大小F； (2)小球的质量m。 14．用一长1m的轻质柔软绝缘细线拴一个质量为0.2kg、电荷量为的小球，细线的上端固定于O点，现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与竖直方向成37°（g取，，）． (1)求细线对小球的拉力； (2)求匀强电场的场强为多大； (3)把小球从A点移到B点，，此时细线与竖直方向成53°，求电场力对小球做的功和小球电势能的变化量。 15．如图所示，在光滑绝缘平面上有一半径为r的圆周，圆心为O，a、b、c、d、e、f为圆周的六等分点，在b、c、d、f四点分别固定电荷量为-2q、＋q、-3q、-q（q>0）的点电荷，已知静电力常量为k。 （1）求圆心O处的电场强度大小和方向； （2）若将一电荷量为-2q的试探电荷放在圆心O处，求该试探电荷所受电场力的大小和方向。 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 《2025-2026高二物理必修三第九章章末复习卷》 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D D B C C AC BD AC 1．D 【详解】A．丝绸摩擦过的玻璃棒带电只是电荷的转移，电荷不可以创造，故A错误； BD．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，根据静电感应原理可知，空易拉罐靠近玻璃棒的一侧得到电子，远离玻璃棒的一侧失去电子，空易拉罐靠近玻璃棒的一侧带负电，远离玻璃棒的一侧带正电，故B错误，D正确； C．根据电荷守恒定律可知，空易拉罐两侧感应电荷的代数和为零，故C错误。 故选D。 2．D 【详解】初始时，A带电，B带电，根据库仑定律，可得库仑力大小为 当金属球C与A接触后，电荷均分，A和C各带电。接着C与B接触，此时B带电，C带电，总电荷为，均分后B和C各带电。此时A带电，B带电，根据库仑定律，可得库仑力大小为 故 故选D。 3．D 【详解】A．甲图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上，故A错误； B．乙图中，燃气灶中电子点火器的点火应用了尖端放电的原理，故B错误； C．丙图中，电力工人进行高压带电操作时一定要穿含金属丝的工作服，通过静电屏蔽来防止静电对人体的危害，故C错误； D．丁图中，武当山主峰上有一座金殿，常出现雷火炼殿的奇观，因为金殿顶部除海马等屋脊上的装饰外，很少有带尖的结构，不易放电，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．是比值定义式，电场强度由电场本身决定，与和均无关，故A错误； B．电场强度是电场本身的属性，只取决于场源电荷（如电荷量）和该点位置，与试探电荷的电量无关，故B错误； C．电场强度与场源电荷的电量直接相关，故C错误； D．根据电场强度的定义，电场中某点的场强方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A、B两点处的点电荷在D点处产生的电场强度大小为0，故三个点电荷在D点处产生的电场强度大小 故选B。 6．C 【详解】因A点的电场强度为0，故带电薄板产生的电场在图中A点的电场强度与电荷量为q的点电荷在图中A点的电场强度等大反向，即 根据对称性可知，带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度大小 故选C。 7．C 【详解】用几万伏的高压电电击关在金属笼里的鸟，而鸟安然无恙，这利用了静电屏蔽原理。 故选C。 8．AC 【详解】AB．三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，两大夹小，近小远大”，所以q1、q3为同种电荷，q2为异种电荷，故A正确，B错误； CD．根据库仑定律和矢量的合成，则有 解得 q1：q2：q3=36：4：9 故C正确，D错误； 故选AC。 9．BD 【详解】AB．由题可知，三个点电荷在O形成的场强大小都为 根据电场的叠加原理，如图所示 可知，a、c两点的点电荷在O点的场强大小为 方向由O指向e，而e处点电荷在O点的场强大小为 方向由e指向O，即e处点电荷在O点的场强大小与a、c两点的点电荷在O点的合场强大小相等，方向相反，因此O点的合场强为零，故A错误，B正确； CD．设a、c、e三个点电荷在b点的电场强度为、、，如图所示 其大小分别为， 根据矢量的合成可知b点的场强大小为，故C错误，D正确。 故选BD。 10．AC 【详解】ABC．由图乙知，正的试探电荷放在A点和负的试探电荷放在B点所受的静电力的方向都沿x轴的正方向，说明点电荷Q为负电荷且在A、B之间，则A点电场强度方向沿x轴正方向，B点电场强度方向沿x轴负方向，故AC正确，B错误； D．由图像可知A点的电场强度大小为，故D错误。 故选AC。 11．(1)D (2)增大 (3) 【详解】（1）题中采用的是控制变量法，保证电荷量不变改变距离，或者保证距离不变改变电荷量。 （2）离得越远角度越小，说明库仑力越小，故库仑力会随着距离的减小而增大。 （3）对小球列平衡方程，则有 可解得 12．(1) (2)BC (3)使小球N与带电小球M接触时将M所带的电荷量平分 【详解】（1）[1]在球N不带电时读出传感器示数F0；小球N第一次与小球M接触后调整球N到位置1，此时传感器示数F1，则小球M、N间的库仑力大小为F0-F1。 （2）[2]A．本实验是采取了控制变量法，A错误； B．根据①②③的操作，通过传感器的读数可知两球之间的库仑力，因各个位置的距离已知，则可研究库仑力跟点电荷距离间的关系，B正确； C．在球N不带电时读出传感器示数F0；小球N第一次与小球M接触后调整球N到位置1，此时传感器示数F1，则小球M、N间的库仑力大小为F0-F1，操作④⑤，保持小球间距离不变，每次小球N放电后再与M接触，由于两球完全相同，使小球所受电荷量依次减小到前次的一半，所以要研究库仑力跟小球带电荷量间的关系①②④⑤操作能够完成，C正确； D．要测定静电力常量k，还须准确测出小球M的带电荷量，D错误。 故选BC。 （3）[3]实验中使用两个完全相同的金属小球，其作用是使小球N与带电小球M接触时将M所带的电荷量平分。 13．(1) (2) 【详解】（1）根据几何关系，两小球间的距离 根据库仑定律 解得 （2）小球受重力、电场力和支持力。根据平衡条件，有 解得 14．(1)2.5N (2) (3)，电势能增加了2.1J 【详解】（1）小球受重力、电场力、拉力而平衡，受力情况如图所示 则有 解得 （2）根据平衡条件有 解得 （3）经分析，小球带正电，把小球从A点水平移到B点，电场力做负功，根据几何关系 则电场力做功 因电场力做功等于电势能的减小量，则 解得 故电场力对小球做了的功，电势能变化量为2.1J 15．（1），方向从O点指向d点；（2）方向由O指向a。 【详解】（1）在cf两点的电荷在O点的合场强为 方向由O点指向f点； 在b点的电荷在O点的合场强为 方向由O点指向b点； 两个场强夹角为120°，则合场强仍为 方向沿Oa方向； 而在d点的电荷在O点的合场强为 方向由O点指向d点； 则最终的合场强为 方向从O点指向d点； （2）若将一电荷量为-2q的试探电荷放在圆心O处，该试探电荷所受电场力的大小 方向由O指向a。 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 $