第十章 静电场中的能量 单元检测 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 人教版（2019）必修第三册第十章静电场中的能量单元卷，共17题，涵盖选择、填空、解答题型，聚焦物理观念与科学思维，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题|电场强度、电势、电容、电场线分布|结合匀强电场、点电荷电场模型，考查科学推理| |填空题|4题|电势差、电势能变化、电场力做功|通过运动情境分析能量转化，体现能量观念| |解答题|3题|动能定理与电场力综合应用|综合力学与电场知识，培养模型建构能力|

人教版（2019）必修第三册第十章静电场中的能量 （共17题） 一、选择题（共10题） 一匀强电场的方向平行于 平面，平面内 、 、 三点的位置如图所示，三点的电势分别为 、 、 。下列说法不正确的是 A．电场强度的大小为 B．坐标原点处的电势为 C．电子在 点的电势能比在 点的低 D．电子从 点运动到 点，电场力做功为 某电容器的外壳上标有“”的字样。该参数表明 A．该电容器只有在电压为 时电容才为 B．当两端电压为 时，该电容器的电容为 C．该电容器正常工作时所带电荷量不超过 D．给该电容器充电时，电压每升高 ，单个极板的电荷量增加 下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有 ①场强 ②场强 ③场强 ④电场力做功 。 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 如图所示是两个点电荷的电场线分布图 、 是电场中的两点，则 A．左侧为正电荷 B． 点电势比 点电势低 C． 、 两点电场强度相等 D．正电荷在 点电势能大于在 点电势能 如图所示， 、 、 、 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知 点的电势为 ， 点的电势为 ， 点的电势为 ，由此可知 点的电势为 A． B． C． D． 真空中有一半径为 的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势 分布如图， 表示该直线上某点到球心的距离， 、 分别是该直线上 、 两点离球心的距离。下列说法正确的是 A．该球壳带负电 B． 点的电场强度小于 点的电场强度 C．若 ，则 D．将一个正电荷沿直线从 移到 的过程中，电场力做负功 如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷， 轴垂直于环面且过圆心 。下列关于 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是 ​ A． 点的电场强度为零，电势最低 B． 点的电场强度为零，电势最高 C．从 点沿 轴正方向，电场强度减小，电势升高 D．从 点沿 轴正方向，电场强度增大，电势降低 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有 、 、 三点，如图甲所示，一个电荷量为 ，质量为 的小物块从 点静止释放，其运动的 图象如图乙所示，其中 点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则下列说法正确的是 A． 点为中垂线上电场强度最大的点，场强 B．由 到 的过程中物块的电势能先减小后变大 C．由 点到 点电势逐渐升高 D． 、 两点间的电势差 在正点电荷 的电场中有 、 、 、 、 五点，，，且 与 平行，点电荷 在五点所在的平面内，如图所示，一电子由 点分别运动到 点和 点的过程中，电场力所做的负功相等，下列说法正确的是 A．点电荷 位于 点 B． 点电势低于 点 C． 点电场强度小于 点电场强度 D．电子由 点运动到 点，电场力做负功 如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中 、 两点电场强度和电势均相同的是 A． B． C． D． 二、填空题（共4题） 质量为 ，电量为 的质点，在静电力作用下以恒定速率 沿圆弧从 点运动到 点，其速度方向改变的角度为 （弧度），弧长为 ，求 、 两点电势差 ， 弧中点的场强大小 。 如图所示，细线悬挂一带正电的小球，处在水平向右的匀强电场中，在电场力作用下，小球从最低点 由静止开始运动，在从 运动到 过程中，电势能 ，重力势能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 电量分别为 、 和 的三个小球，质量均为 ，固定在水平放置的边长均为 的绝缘轻质三角形框架的三个顶点处，并处于场强为 且方向水平的匀强电场中，如图所示。三角形框架在未知力 作用下绕框架中心 由静止开始沿逆时针转动，当转过 时角速度为 。则此过程中，带电小球系统总的电势能的增量为 ，合外力做的功为 。 在电场中把 的正电荷从 点移到 点，电场力做功 ，再把这个电荷从 点移到 点，电场力做功 。则 、 、 三点中电势最高的是 点，若把 的电荷从 点移到 点，电场力做功为 。 三、解答题（共3题） 如图所示，将一个点电荷 的点电荷从电场中的 点移到 点过程中，克服电场力做功 。已知 点的电势 ，求 点的电势。 有一个带电荷量 的点电荷，从某电场中的 点移到 点，电荷克服电场力做 的功，从 点移到 点，电场力对电荷做 的功，问： (1) 、 间电势差各为多少。 (2) 如果以 点电势为零，则 、 两点的电势各为多少？电荷在 、 两点的电势能各为多少。 如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道 固定在竖直面内，圆心为 ，轨道半径为 ， 为轨道最低点。该装置右侧的 圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带电小球从 点由静止开始运动，到达 点时，小球的动能为 ，进入电场后继续沿轨道运动，到达 点时小球的电势能减少量为 ，试求： (1) 小球所受重力和电场力的大小。 (2) 小球脱离轨道后到达最高点时的动能。 答案 一、选择题（共10题） 1. 【答案】C 2. 【答案】D 3. 【答案】C 【解析】 是电场强度的定义式，适用于一切电场， 仅适用于匀强电场， 适用于点电荷产生的电场， 适用于一切电场。可知既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场是①④。故选C。 4. 【答案】D 【解析】根据电场线由正电荷出发终止于负电荷可知，左侧为负电荷，故A错误； 沿电场线方向电势逐渐降低，故 点电势比 点电势高，故B错误； 电场线疏密代表场强大小，故 点场强大，故C错误； 根据 可知，正电荷在电势高的地方电势能大，故正电荷在 点电势能大于在 点电势能，故D正确。 5. 【答案】B 【解析】根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段 五等分，如图所示，则 ， 故 ， 故 ， 故 ， ， 故 ， 连接 ，则 ， 故 点的电势 。 6. 【答案】C 7. 【答案】B 【解析】圆环上均匀分布着正电荷，可以将圆环等效为很多正点电荷的组成，同一条直径的两端点的点电荷的合场强类似于等量同种电荷的场强，故圆环的中心的合场强一定为零， 轴上的合场强，在圆环的右侧方向沿轴向右，左侧方向沿轴向左，电场强度都呈现先增大后减小的趋势，因沿电场线的方向电势逐渐降低，所以可得 点的电势最高，选项 B 正确。 8. 【答案】A 【解析】据 图可知带电粒子在 点的加速度最大为 ，所受的电场力最大为 ，据 知， 点的场强最大为 ，故A正确；据 图可知， 过程中，带电粒子的速度增大，电场力始终做正功，电势能一直减小，故B错误；两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由 点沿中垂线指向外侧，故由 点到 点的过程中电势逐渐减小，故C错误；据 图可知 、 两点的速度，在根据动能定理得电场力做的功 ，再用 ，故D错误。 9. 【答案】C 10. 【答案】C 【解析】根据等量异种电荷电场特点确定，两电荷连线中垂线上两点的电场强度大小相等，方向相同，电势相等，C正确。 二、填空题（共4题） 11. 【答案】； 12. 【答案】减小； 【解析】因带正电从 摆到 的过程中，电场力做正功，电势能减小。重力做负功，则重力势能增加。 13. 【答案】； 14. 【答案】； 三、解答题（共3题） 15. 【答案】 16. 【答案】 (1) ； (2) ；；； 【解析】 (1) 电荷由 移向 克服电场力做功即电场力做负功，， ， 。 (2) 若 ，由 得 ， 由 得 ， 电荷在 点的电势能 ， 电荷在 点的电势能 。 17. 【答案】 (1) ； (2) 【解析】 (1) 从 到 由动能定理得：， 解得：， 从 到 电场力做功：， 解得：。 (2) 从 到 的过程由动能定理得：， 解得：， 小球脱离轨道后竖直方向做匀减速运动，设到最高点的时间为 ， 由速度公式得：， 由位移公式得上升的高度：， 水平方向做匀加速运动，到最高点发生的水平位移 ， 小球脱离轨道到最高点的过程由动能定理得：， 联立解得：。 学科网（北京）股份有限公司 $