第一章 静电力与电场强度 单元测试 -福建莆田第一中学2025-2026学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

**基本信息** 聚焦高中物理“静电力与电场强度”单元，通过基础辨析、情境应用及综合计算，覆盖电场线、库仑定律等核心知识点，适配单元复习巩固，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择题|6题|电场线性质（题1）、运动与电场结合（题2）、静电应用（题3）|结合生活情境（静电喷漆、除尘），考查物理观念| |双项选择题|4题|受力平衡（题7）、电场力与运动图像（题8）|通过多物体受力分析，体现科学推理| |非选择题|6题|电场强度计算（题11）、静电感应实验（题13）、带电粒子运动（题14）|综合场力分析（题15），强化模型建构与科学探究|

第1章　静电力与电场强度 一、单项选择题(本题共6小题,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.下列关于电场线的说法正确的是(　　) A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同 B.沿电场线方向,电场强度越来越小 C.电场线越密的地方,同一试探电荷所受静电力就越大 D.在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的静电力大小恒定 2.如图所示,四个质量均为m、电荷量均为+q的微粒a、b、c、d距离地面的高度相同,以相同的水平速度被抛出,除了a微粒没有经过电场外,其他三个微粒均经过电场强度大小为E的匀强电场(mg>qE),这四个微粒从被抛出到落地所用的时间分别是ta、tb、tc、td,不计空气阻力,则(　　) A.tb<ta<tc<td B.tb=tc<ta=td C.ta=td<tb<tc D.tb<ta=td<tc 3.物理和生活息息相关,下列有关电学知识的相关说法,正确的是(　　) A.静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷,这样在静电斥力作用下使油漆喷涂更均匀 B.家用煤气灶的点火装置,是根据静电屏蔽的原理制成的 C.印刷厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的危害 D.超高压带电作业的工作人员,为了保证安全,他们必须穿上用导电材料与纺织纤维混纺制成的服装 4.某同学设计的一静电除尘实验装置如图甲所示,两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢质的锯条和一块金属片,图乙为塑料瓶俯视图。将钢质锯条和金属片分别跟手摇发电机的两极相连,将点燃的蚊香放入塑料瓶内,很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕。摇动手摇发电机,顿时塑料瓶清澈透明;停止摇动时,又是烟雾缭绕。下列说法正确的是(　　) A.由于电场力的作用,烟尘颗粒会向锯条聚集 B.金属片和锯条之间是匀强电场 C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中,如果电荷量不变,加速度将越来越大 D.加上高电压后,锯条附近产生大量离子 5.如图所示，A、B是两个完全相同的带电金属小球，A球带电量为q，固定在绝缘水平面上，将B球放在A球正上方的P点，小球B恰好能静止。将A、B两球接触后，再将B球移到P点由静止释放，释放的一瞬间，小球B的加速度大小为，方向竖直向上，重力加速度为，则两球接触前B球的带电量可能为（　　） A． B． C． D． 6．在光滑水平桌面上固定两个相距为L、电荷量均为q的带正电的绝缘小球A和B，在A和B连线中点正上方处固定一个带负电的绝缘小球C，将一电荷量也为q的带正电的绝缘小球D放置于桌面上，小球A、B、D恰好在桌面上一个正三角形的三个顶点上且小球D恰好静止，绝缘小球均视为点电荷，则小球C所带的电荷量的绝对值为（　　） A．q B． C．2q D． 二、双项选择题(本题共4小题,每小题只有两项符合题目要求) 7.如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行。小球A的质量为m、电荷量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上,则(　　) A.小球A与小球B之间静电力的大小为 B.当时,细线上的拉力为0 C.当时,细线上的拉力为0 D.当时,斜面对小球A的支持力为0 8.如图所示,正点电荷a固定,一带负电的试探电荷b与a距离为r,现让b获得一大小为v0的速度后开始运动,只考虑a对b的库仑力作用,则b开始运动的一段时间内,其速度大小v随时间t变化的图像可能正确的是(　　) 9.如图所示：带同种电荷的两个可视为点电荷的小球P、Q分别靠在绝缘光滑的竖直墙面和绝缘光滑的水平地面上，水平推力F作用于Q后，P、Q均处于静止状态。若将Q向左缓慢移动极短距离后再次静止（两球的电量保持不变），则关于移动后两球的距离r，Q所受的水平力F变化，下列说法正确的是（　　） A．F变大 B．F变小 C．r变大 D．r不变 10.如图所示，在xOy平面内有一以O点为中心的正六边形，顶点到O点的距离均为R。在正六边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q、6q的正点电荷，且电荷量为5q的点电荷在x轴正半轴上。静电力常量为k，则O点处的电场强度（　　） A． 方向沿x轴负方向 B．大小为 B． 大小为 D．若把电荷量为5q的正点电荷换为的点电荷，O点处场强大小不变 三、非选择题 11.如图所示,电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,静电力常量为k。若图中a点处的电场强度为零,则在图中b点处的电场强度大小为　　　　　,方向　　　　　。  12.在真空中两等量异种点电荷的电荷量均为2×10-8 C,相距20 cm,则它们之间的相互作用力为　　　　　 N。在两者连线的中点处,电场强度大小为　　　　　N/C。  13.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　　　　　。  (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　　　　,A带　　电,B带　　电,再让A、B接触,金属箔片　　　　　　。  (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　　　　,A、B带　　　电。  (4)把C碰一下A或者B,移走C,分开AB,A、B带　　　电。  14.如图所示,在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场中,两个相同的带正电粒子a、b同时从O点以初速度v0射出,速度方向与水平方向夹角均为θ。已知粒子的质量为m,电荷量为q,不计重力及粒子间相互作用。求: (1)a运动到最高点的时间t; (2)a到达最高点时,a、b间的距离H。 15.在电场强度为E的匀强电场中,取O点为圆心、r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点。当把一试探电荷+q放在d点恰好平衡(如图所示,不计重力),求: (1)匀强电场电场强度E的大小、方向; (2)试探电荷+q放在点c时,受力Fc的大小; (3)试探电荷+q放在点b时,受力Fb的大小、方向。 16.如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.2kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有的正电荷，两线夹角为120°，左右两线上的拉力大小分别为和，A的正下方处有一个与A带等量异种电荷的小球B固定在绝缘支架上．已知重力加速度取，静电力常量，A、B球可视为点电荷．则： (1)两线上的拉力大小分别为多少? (2)若将小球B和绝缘支架一起水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小又分别为多少? 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章　静电力与电场强度 参考答案 1.C 2.D　解析 根据四个微粒所受静电力的情况可以判断出,竖直方向上的加速度大小关系为ab>aa=ad>ac,又由h=at2得tb<ta=td<tc,选项D正确。 3.D　解析 静电喷漆的原理是让被喷金属件与油漆雾滴带异种电荷,利用静电引力使油漆均匀吸附在金属件表面,若带同种电荷,则相互排斥,导致喷涂不均匀,故A错误;煤气灶点火装置利用的是尖端放电或高压击穿空气产生电火花,而非静电屏蔽,故B错误;印刷厂需保持环境湿润,因干燥空气导电性差,静电不易导走,易积累引发危险(如纸张粘连、火花放电),故C错误;超高压作业人员需穿戴导电材料与纺织纤维混纺的服装,形成静电屏蔽,保障人身安全,故D正确。 4.D　 当静电除尘装置接电时,锯条和金属片之间存在电场,它使空气电离而产生阴离子和阳离子,阴离子在电场力的作用下向正极移动时,碰到烟尘微粒使其带负电,带电烟尘在电场力的作用下,向正极移动;带电烟尘带负电,最终到达正极,烟尘最终被吸附到金属片上,故A错误。尖端附近的电场线密集,所以锯条附近区域的电场强度大于金属片附近区域的电场强度,金属片与锯条之间不是匀强电场,故B错误。尖端附近的电场线密集,所以锯条附近区域的电场强度大于金属片附近区域的电场强度,烟尘向金属片移动的过程中加速度越来越小,故C错误。选用锯条的目的是利用尖端放电,故D正确。 5.C解析接触前，对B球有，两球之间的静电力为斥力，带同种电荷；接触后，电荷量平分，均为；对B球有，推导得到，解得或 故选C。 6.C 解析 对小球D受力分析，在水平桌面内，根据平衡条件则有 解得 故选C。 7.AC　解析 根据库仑定律可得两小球之间的静电力大小F=,选项A正确;当细线上的拉力为0时,小球A受到静电力、斜面支持力、重力,由平衡条件得=mgtan θ,解得,选项B错误,选项C正确;由受力分析可知,斜面对小球A的支持力不可能为0,选项D错误。 8.AD　解析 若试探电荷b获得与a、b连线垂直的速度,且a、b间的库仑力恰好提供向心力,则试探电荷b将绕a做匀速圆周运动,即试探电荷b的速度大小不变,故A正确;若试探电荷b的初速度为远离电荷a的方向,则a、b间的库仑力做负功,试探电荷b的速度减小,随着a、b间距离增大,根据F=k可知,a、b间的库仑力减小,根据F=ma可知,试探电荷b的加速度将减小,则v-t图像的斜率减小,故B错误,D正确;若试探电荷b的初速度为靠近电荷a的方向,则a、b间的库仑力做正功,试探电荷b的速度增大,随着a、b间距离减小,根据F=k可知,a、b间的库仑力增大,根据F=ma可知,试探电荷b的加速度将增大,则v-t图像的斜率增大,故C错误。 9.BC　解析 CD.设P、Q之间连线与竖直墙壁间的夹角为，则有 当Q向左移动少许距离后，现假设P不动，则将导致变小，方程左边大于右边，小球P上移，上移后进一步变小，将变大，因两球电量都不变，新的平衡状态下必将更大，故C正确，D错误； AB.对Q受力分析知水平推力 可知F变小，故A错误，B正确。故选BC。 10.AC　解析 ABC．图中q、4q两正点电荷在O点处的合场强方向由4q指向q，大小为 图中2q、5q两正点电荷在O点处的合场强方向由5q指向2q，大小为 图中3q、6q两正点电荷在O点处的合场强方向由6q指向3q，大小为 根据几何关系可知方向与方向的夹角为，则、的合场强大小为 的方向与方向相同，沿x轴负方向，故O点处的电场强度大小为 方向沿x轴负方向，故AC正确，B错误； D．若把电荷量为5q的正点电荷换为的点电荷，则2q、两点电荷在O点处的合场强方向由2q指向，大小为，故O点处的电场强度大小变为，故D错误。 故选AC。 11.解析 根据电场强度的叠加原理可知,带电薄板带正电,且它在a点处产生电场的电场强度E1与点电荷在a点处产生电场的电场强度大小相等,即E1= 点电荷在b点处产生电场的电场强度大小E2= 根据对称性可知,带电薄板在b点处产生电场的电场强度大小也为E1。所以b点处的电场强度大小E=E1+E2=，方向水平向左。 答案 　水平向左 12.解析 已知真空中两点电荷的电荷量q均为2×10-8 C,距离r=0.2 m,根据库仑定律得F=k=9×109× N=9×10-5 N,两点电荷在中点处产生的电场强度大小E=k=1.8×104 N/C,方向相同,则在两者连线的中点处,电场强度大小E合=2E=3.6×104 N/C。 答案 9×10-5　3.6×104 13.解析 (1)C靠近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)C靠近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)C靠近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,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。 答案 (1)张开　闭合　(2)张开　负　正　闭合　(3)张开　负　(4)正 14.解析 (1)带电粒子在匀强电场中受到竖直向下的电场力作用,做类斜抛运动,则带电粒子在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做加速度大小为a1的匀变速直线运动。 由牛顿第二定律可得qE=ma1 由运动学公式可得0=v0sin θ-a1t 联立解得t=。 (2)在水平方向上,a、b均以速度v0cos θ做匀速直线运动,在任何时刻,a、b均在同一竖直线上。规定竖直向下为正方向,则b以初速度v0sin θ、加速度a1做竖直向下的匀加速直线运动，a运动到最高点时a在竖直方向上的位移大小ya=v0sin θ·t-a1t2 b在竖直方向上的位移大小yb=v0sin θ·t+a1t2 又H=ya+yb 解得H=。 答案 (1)　(2) 15.解析 (1)试探电荷+q放在d点时,受+Q的作用力方向竖直向上。根据平衡条件得qE=k,匀强电场对+q的作用力方向向下,解得E=k,方向竖直向下。 (2)试探电荷+q放在点c时,受+Q的作用力方向向左,大小为k,受匀强电场的作用力方向向下,大小qE=k。 所以+q放在点c时受力Fc=。 (3)试探电荷+q放在点b时,受+Q的作用力方向向下,大小为k,受匀强电场的作用力方向向下,大小qE=k。 所以+q放在点d时受力Fd=,方向竖直向下。 答案 (1)k,方向竖直向下　(2)　(3),方向竖直向下 16.解析（1）对A小球受绳的拉力F1、F2，重力mg，库仑力F库，如图，由平衡条件可知 水平方向 竖直方向 又因为 解得 （2）若将小球B和绝缘支架一起水平右移，使M、A、B在同一直线上，受力如图，几何关系可知，移动后AB间距d=0．6m 由A球受力平衡，可得水平方向 竖直方向 又因为 联立以上，解得 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $