第九章 静电场及其应用 章节测试卷-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 2026-2027人教版必修三第九章静电场及其应用单元卷，全面覆盖静电场核心知识，通过基础辨析、情境应用与综合计算，考查物理观念与科学思维，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题|感应起电、库仑定律、电场强度|结合金属球感应（第3题）、场强叠加（第7题），考查科学推理| |多选题|4题|电场线性质、场强计算|通过F-q图像分析场源电荷（第10题），体现模型建构| |填空题|3题|感应电荷电场、场强合成|接地金属球感应电场（第13题），强化相互作用观念| |解答题|3题|库仑力、场强综合计算|直角三角形场强合成（第18题），考查科学论证能力|

2026-2027人教版必修三第九章静电场及其应用章节测试卷 一、单选题 1．下列说法中正确的是（     ） A．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了 B．感应起电说明电荷从物体的一个部分转移到物体的另一个部分 C．电荷量很小的电荷就是元电荷，最早是由美国物理学家密立根测得 D．物体所带的电荷量是大于元电荷的一系列连续值 2．有两个完全相同的金属小球A和B，A的电荷量，B的电荷量，两小球接触后再分开，则小球B的电荷量为（     ） A． B． C． D． 3．如图所示，取一对用绝缘支柱支持的金属导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，此时它们下部的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的导体球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔都张开了。下列说法正确的是（     ） A．导体A的正电荷被排斥到导体B上 B．导体A的电荷量小于导体B的电荷量 C．若用手摸一下导体A，再移走导体球C，导体AB带负电 D．若先移走导体球C，再分开导体A和导体B，导体B带正电 4．如图，带电小球、的电荷分别为、，都用长的绝缘丝线悬挂在点，静止时、相距为。若仅将小球的质量增大到原来的8倍，其他条件不变，则平衡时、间的距离变为（     ） A． B． C． D． 5．如图所示，A为点电荷，电荷量为，B为一个固定的金属带电球壳，半径为R，电荷量为，点电荷A在P点时所受库仑力为F1，若将点电荷A移到带电球壳B的球心O点，点电荷A所受库仑力为F2，P点与O点的距离为r，且，则（　　） A． B． C． D． 6．个原来不带电的半径为r的金属球放在绝缘支架上，左侧放一个电荷量为的点电荷。周围的电场线分布如图所示，金属球外表面为等势面。下列说法正确的是（     ） A．金属球右侧感应出负电荷 B．此时金属球所带电荷量为Q C．P点电场方向向右 D．感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为 7．如图所示，直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示。M、N两点各固定一等量负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处电场强度（     ） A．方向沿y轴正方向 B．方向沿x轴正方向 C．大小为 D．大小为 8．如图所示，各电场中a、b两点电场强度一定相同的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．关于电场和电场线，下列分析正确的是（　　） A．电场和电场线都不是客观存在的 B．电场和电场线都是客观存在的 C．电场是客观存在的，电场线不是客观存在的 D．电场线的疏密程度是用来表示电场的强弱 10．在真空中一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，O为坐标原点，坐标轴上A、B两点的坐标为0.3m和0.8m（如图甲）。在A点分别多次放置带负电的试探电荷，在B点分别多次放置带正电的试探电荷，A、B两点试探电荷受到的静电力大小F跟试探电荷电量q绝对值的关系分别如图乙中直线a、b所示，已知A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同。则下列说法正确的是（　　） A．点电荷Q是正电荷 B．A点的电场强度大小为8N/C C．B点的电场强度方向沿x轴负方向 D．点电荷Q所在位置的坐标为0.4m 11．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，带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方的绝缘柱上，其中O点与小球A的间距为l，O点与小球B的间距为，当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角。带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k。则（　　）。 A．A、B间库仑力大小 B．A、B间库仑力大小 C．细线拉力大小 D．细线拉力大小 12．下列说法正确的是（     ） A．图甲中，油罐车车尾铁链用于吸附灰尘，防止灰尘进入油罐 B．图乙中，静电除尘中，尘埃带电后因同种电荷相互排斥而被吸附 C．图丙中，雷雨天气待在金属外壳的汽车内比待在木屋里更安全 D．图丁中，高压设备导体的表面尽量光滑，是为了避免尖端放电 三、填空题 13．如图所示，接地金属球的半径为，球外点电荷的电荷量为，到球心的距离为，静电力常量为，则该金属球上感应电荷在球心处产生的电场强度大小为____________，方向____________（填“水平向左”或“水平向右”）。 14．如图所示，M、N、P是竖直平面内一直角三角形的三个顶点，M、N在同一水平线上，。N、P间的距离为。M、N点分别固定有电荷量为、的正点电荷。静电力常量为，则P点的电场强度大小为__________，方向为________________。 15．如图所示，真空中电荷量为和的两个点电荷分别位于x轴上的、两点，已知静电力常量为k。则这两个点电荷间的库仑力大小为______；O点的场强方向沿x轴______向（选填“正”或“负”）；将一个带正电的检验电荷自O点开始向处移动，电场力做______功（选填“正”或“负”）；在x轴上存在______个电场强度为零的点。 四、解答题 16．真空中点固定一个电荷量为的点电荷，在距离点的点放入一个电荷量为的试探电荷，静电力常量为。求： (1)试探电荷在点受到的库仑力大小； (2)点的电场强度大小； (3)将点的试探电荷移除后，点的电场强度大小为多少？ 17．如图所示，带正电的小球B用绝缘棒固定，系在轻质绝缘丝线上重为G、带电荷量为（q>0）的小球在静电力的作用下发生偏离，当两个带电小球在同一高度相距保持静止时，丝线与竖直方向成角，小球可视为点电荷，静电力常量为。 (1)求A球受到绝缘丝线拉力的大小； (2)求B球带电荷量。 18．如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，，现在A、B两点放置两点电荷、测得C点电场强度的方向与AB平行，则 (1)带正电还是负电？ (2)、电荷量之比为多少？ 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 $ 2026-2027人教版必修三第九章静电场及其应用章节测试卷 一、单选题 1．下列说法中正确的是（     ） A．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了 B．感应起电说明电荷从物体的一个部分转移到物体的另一个部分 C．电荷量很小的电荷就是元电荷，最早是由美国物理学家密立根测得 D．物体所带的电荷量是大于元电荷的一系列连续值 【答案】B 【详解】AB．感应起电是电荷从物体的一个部分转移到物体另一个部分，且在转移过程中电荷总量也是守恒的，并不是从带电的物体转移到原来不带电的物体，故A错误，B正确； CD．元电荷是最小的电荷量，电荷量是元电荷的整数倍，只能取分立值而非连续值，故CD错误。 故选B。 2．有两个完全相同的金属小球A和B，A的电荷量，B的电荷量，两小球接触后再分开，则小球B的电荷量为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】完全相同的金属小球接触时，电荷先中和，剩余净电荷平均分配，两球总净电荷量 分开后每个小球的电荷量为总电荷量的一半 故选C。 3．如图所示，取一对用绝缘支柱支持的金属导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，此时它们下部的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的导体球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔都张开了。下列说法正确的是（     ） A．导体A的正电荷被排斥到导体B上 B．导体A的电荷量小于导体B的电荷量 C．若用手摸一下导体A，再移走导体球C，导体AB带负电 D．若先移走导体球C，再分开导体A和导体B，导体B带正电 【答案】C 【详解】A．带正电的C靠近A时，是B的自由电子被吸引到A端，不是A的正电荷移动到B，故A错误； B．A、B原本整体不带电，静电感应后，A端带负电，B端带正电，根据电荷守恒，A的电荷量大小等于B的电荷量大小，故B错误； C．用手触摸导体时，人体（大地）是导体，带正电的C会吸引大地的电子流入AB，中和B端的正电荷，此时AB整体带多余负电；移走C后，负电荷重新分布，AB整体带负电，故C正确； D．若先移走C，AB内的感应正负电荷会重新中和，整体恢复不带电，再分开A、B后，B也不带电，故D错误。 故选C。 4．如图，带电小球、的电荷分别为、，都用长的绝缘丝线悬挂在点，静止时、相距为。若仅将小球的质量增大到原来的8倍，其他条件不变，则平衡时、间的距离变为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】如图所示，小球受重力、丝线的拉力及库仑力 将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反，由几何关系可知 库仑力 联立解得 当，设平衡时、间距为，则 故选C。 5．如图所示，A为点电荷，电荷量为，B为一个固定的金属带电球壳，半径为R，电荷量为，点电荷A在P点时所受库仑力为F1，若将点电荷A移到带电球壳B的球心O点，点电荷A所受库仑力为F2，P点与O点的距离为r，且，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．由于P点与O点的距离r没有远大于金属带电球壳的半径R，导致金属带电球壳的电荷分布不均匀，靠近P点一侧电荷分布较多，所以有 故AB错误； CD．将点电荷A移到带电球壳B的球心时，根据对称性，球壳上各部分对该点电荷的库仑力的矢量和为零，故C错误、D正确。 故选D。 6．个原来不带电的半径为r的金属球放在绝缘支架上，左侧放一个电荷量为的点电荷。周围的电场线分布如图所示，金属球外表面为等势面。下列说法正确的是（     ） A．金属球右侧感应出负电荷 B．此时金属球所带电荷量为Q C．P点电场方向向右 D．感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为 【答案】C 【详解】A．因左侧点电荷带正电，则金属球右侧感应出正电荷，故A错误； B．金属球由绝缘体支撑，金属球上的电荷无法转移，只能在金属球表面分布，原来金属球不带电，感应后金属球所带电荷量也为0，故B错误； C．左侧电荷+Q对P点的场强方向向右，金属球右侧感应出的正电荷对P点的场强方向也向右，金属球左侧感应出的负电荷对P点的场强方向向左，但由于左侧相对于右侧距P点更远，因此P点总的电场方向向右，故C正确； D．点电荷与感应电荷在球心处合电场强度为0，金属球的感应电荷在球心产生的场强大小等于点电荷在此处的场强 大小，点电荷距金属球球心的距离大于金属球半径r，所以感应电荷在金属球球心处产生的电场强度小于，故D错误。 故选C。 7．如图所示，直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示。M、N两点各固定一等量负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处电场强度（     ） A．方向沿y轴正方向 B．方向沿x轴正方向 C．大小为 D．大小为 【答案】C 【详解】题干中描述的G点电场强度为0，说明M、N两点处的等量负点电荷在G点产生的电场强度与正点电荷Q产生的电场强度等大且反向。当正点电荷位于O点时，在G点产生的电场强度为，方向指向y轴负方向。 所以可判断出，方向指向y轴正方向。 由于H点与G点关于两个等量负点电荷对称，所以两负电荷在H点产生的电场强度大小为，方向指向y轴负方向。正点电荷放在G点时，在H点产生的电场强度大小为，方向指向y轴正方向。 所以，方向指向y轴负方向。 故选C。 8．如图所示，各电场中a、b两点电场强度一定相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．a、b两点在同一圆周上，根据可知，两点场强大小相等，但方向沿半径向外，方向不同，则a、b两点电场强度不相同，故A错误； B．该图为等量异种电荷的电场，a、b两点处于两电荷连线的中垂线上且关于连线对称，根据对称性可知，两点场强大小相等，方向均水平向右，方向相同，则a、b两点电场强度相同，故B正确； C．该图为等量同种电荷的电场，a、b两点处于两电荷连线的中垂线上且关于连线对称，根据对称性可知，两点场强大小相等，但a点场强向上，b点场强向下，方向相反，则a、b两点电场强度不相同，故C错误； D．该图为非匀强电场，电场线的疏密表示场强大小，切线方向表示场强方向。b处电场线较密，场强较大，且两点切线方向不同，则a、b两点电场强度不相同，故D错误。 故选B。 二、多选题 9．关于电场和电场线，下列分析正确的是（　　） A．电场和电场线都不是客观存在的 B．电场和电场线都是客观存在的 C．电场是客观存在的，电场线不是客观存在的 D．电场线的疏密程度是用来表示电场的强弱 【答案】CD 【详解】电场是客观存在的，电场线是为了对电场进行描绘而假想出来的曲线，电场线的疏密用来表示电场的强弱。 故选CD。 10．在真空中一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，O为坐标原点，坐标轴上A、B两点的坐标为0.3m和0.8m（如图甲）。在A点分别多次放置带负电的试探电荷，在B点分别多次放置带正电的试探电荷，A、B两点试探电荷受到的静电力大小F跟试探电荷电量q绝对值的关系分别如图乙中直线a、b所示，已知A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同。则下列说法正确的是（　　） A．点电荷Q是正电荷 B．A点的电场强度大小为8N/C C．B点的电场强度方向沿x轴负方向 D．点电荷Q所在位置的坐标为0.4m 【答案】AD 【详解】A．根据并结合图像可判断a点电场强度大于b点电场强度，离点电荷越近场强越大，所以点电荷在AB的中间靠近A的某个位置，又由于A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，所以点电荷Q是正电荷，故A正确； B．A点电场强度大小为，故B错误； C．正的试探电荷受电场力方向与电场线方向相同，根据正电荷在B点受力沿x轴正方向即可判断在B点电场强度方向沿x轴正方向，故C错误； D．根据电场强度的定义式即 结合图像可判断B点电场强度大小为 A点电场强度大小为 可得场源电荷到AB的距离之比 结合A、B两点的坐标分别为0.3m和0.8m可知a、b两点之间的距离为0.5m，因此点电荷Q的位置坐标为0.4m，故D正确。 故选AD。 11．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，带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方的绝缘柱上，其中O点与小球A的间距为l，O点与小球B的间距为，当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角。带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k。则（　　）。 A．A、B间库仑力大小 B．A、B间库仑力大小 C．细线拉力大小 D．细线拉力大小 【答案】AD 【详解】A．由余弦定理有 因此A、B间库仑力大小，故A正确； BCD．A的受力如图所示 几何三角形OAB与力三角形相似，由对应边成比例有 解得绳子拉力，，故BC错误，D正确。 故选AD。 12．下列说法正确的是（     ） A．图甲中，油罐车车尾铁链用于吸附灰尘，防止灰尘进入油罐 B．图乙中，静电除尘中，尘埃带电后因同种电荷相互排斥而被吸附 C．图丙中，雷雨天气待在金属外壳的汽车内比待在木屋里更安全 D．图丁中，高压设备导体的表面尽量光滑，是为了避免尖端放电 【答案】CD 【详解】A．油罐车车尾铁链是为了导走静电，防止静电产生的火花引起油罐爆炸，不是吸附灰尘，A错误； B．静电除尘中，尘埃带电后是因异种电荷相互吸引而被吸附到电极上，不是同种电荷相互排斥，B错误； C．金属外壳的汽车可起到静电屏蔽作用，在雷雨天气待在金属外壳的汽车内比待在木屋里更安全，C正确； D．高压设备导体的表面尽量光滑，是为了避免尖端放电，因为尖端处电荷容易聚集，容易发生尖端放电现象，D正确。 故选CD。 三、填空题 13．如图所示，接地金属球的半径为，球外点电荷的电荷量为，到球心的距离为，静电力常量为，则该金属球上感应电荷在球心处产生的电场强度大小为____________，方向____________（填“水平向左”或“水平向右”）。 【答案】 水平向右 【详解】[1][2]由于静电平衡，导体内部，是外加电场和感应电荷电场强度叠加的结果，故金属球上感应电荷在球心处产生的电场强度与球外点电荷在该点的电场强度大小相等，方向相反，水平向右。 14．如图所示，M、N、P是竖直平面内一直角三角形的三个顶点，M、N在同一水平线上，。N、P间的距离为。M、N点分别固定有电荷量为、的正点电荷。静电力常量为，则P点的电场强度大小为__________，方向为________________。 【答案】 竖直向上 【详解】[1][2]由几何关系可知M、P间的距离为，固定于M点的正点电荷在P点形成的电场强度大小为 固定于N点的正点电荷在P点形成的电场强度大小为 电场强度的方向如下图所示 可知、互相垂直，对进行平移，可知P点的电场强度大小为 由几何关系可知合电场与夹角，故合电场方向竖直向上。 15．如图所示，真空中电荷量为和的两个点电荷分别位于x轴上的、两点，已知静电力常量为k。则这两个点电荷间的库仑力大小为______；O点的场强方向沿x轴______向（选填“正”或“负”）；将一个带正电的检验电荷自O点开始向处移动，电场力做______功（选填“正”或“负”）；在x轴上存在______个电场强度为零的点。 【答案】 负 负 1 【详解】[1]根据库仑定律可知两个点电荷间的库仑力大小为 [2]负电荷和正电荷在O点产生场强均向左，根据矢量合成O点的场强方向沿x轴负向。 [3]将一个带正电的检验电荷自O点开始向处移动，电场力向左，电场力做负功。 [4]在两电荷之间，场强向左，不存在场强为零的点；在正电荷右侧，由于距离正电荷近，且正电荷电荷量大，所以正电荷产生场强大于负电荷产生场强，不存在合场强为零的点；只有在负电荷左侧，存在某一位置，两电荷产生场强等大反向，合场强为零。在x轴上存在1个电场强度为零的点。 四、解答题 16．真空中点固定一个电荷量为的点电荷，在距离点的点放入一个电荷量为的试探电荷，静电力常量为。求： (1)试探电荷在点受到的库仑力大小； (2)点的电场强度大小； (3)将点的试探电荷移除后，点的电场强度大小为多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据库仑定律可知，试探电荷在点受到的库仑力大小 （2）根据可得，点的电场强度大小 （3）将点的试探电荷移除后，点的电场强度大小不变，仍为 17．如图所示，带正电的小球B用绝缘棒固定，系在轻质绝缘丝线上重为G、带电荷量为（q>0）的小球在静电力的作用下发生偏离，当两个带电小球在同一高度相距保持静止时，丝线与竖直方向成角，小球可视为点电荷，静电力常量为。 (1)求A球受到绝缘丝线拉力的大小； (2)求B球带电荷量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）带负电的小球A处于平衡状态，竖直方向： 水平方向： 解得球受到绝缘丝线的拉力： （2）根据库仑定律受到库仑力的大小： 又： 解得B球带电荷量： 18．如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，，现在A、B两点放置两点电荷、测得C点电场强度的方向与AB平行，则 (1)带正电还是负电？ (2)、电荷量之比为多少？ 【答案】(1)负电 (2) 【详解】（1）该直角三角形直角顶点在，合场强沿水平向左平行于，说明点合场强竖直分量为0： 在正下方，若为正电，在的场强沿向上；若为负电，场强沿向下。 在右下方，要使合场强水平向左，在的场强方向斜向左上即带正电，其竖直分量向上，因此需要的场强竖直向下抵消该分量，故带负电。 （2）由几何关系，直角三角形中，设， 竖直方向场强分量抵消，得 根据点电荷场强公式得 整理得 即 【点睛】 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 $