第十章 静电场中的能量 单元测试题-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 高中物理“电场中的能量”单元复习卷，全面覆盖电势、电势能、电场强度等核心知识点，通过基础辨析、情境应用与综合计算，落实物理观念与科学思维素养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7题|电势单位（题1）、等势面分析（题2）、电容器实验（题6）|结合手机触摸屏（题7）等科技情境，考查概念辨析与图像分析| |多选题|3题|匀强电场电势分布（题8）、电势差与电场力功（题9）|通过函数图像（题10）考查科学推理，体现知识综合应用| |解答题|3题|电场强度计算（题11）、电场中的运动（题12）、力电综合（题13）|分层设计，从基础公式应用到复杂情境建模，适配单元复习目标|

第十章 电场中的能量 单元测试题 学校:___________姓名：___________班级：____________ 一、单选题 1．下列物理量单位为伏特的是（　　） A．电势 B．电势能 C．电流 D．电场强度 2．一带正电粒子沿直线穿越如图等势面，则下列说法正确的是（     ） A．粒子电势能先增大后减小 B．粒子电势能先减小后增大 C．粒子所受电场力先做负功后做正功 D．粒子所受电场力不变 3．如图所示，为等边三角形，电荷量为的点电荷固定在点。先将一电荷量也为的点电荷从无穷远处（电势为0）移到点，此过程中，电场力做功为。再将从点沿移到点并固定。最后将一电荷量为的点电荷从无穷远处移到点。下列说法正确的是（     ） A．移入之前，点的电势为 B．从点移到点的过程中，所受电场力始终不做功 C．从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为 D．在移到点后的电势能为 4．某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动且粒子的动能减少，以下说法正确的是（    ） A．粒子在点的电势能小于它在点的电势能 B．电场中点的电势低于点的电势 C．粒子在点的动能小于它在点的动能 D．粒子带负电 5．在一负点电荷产生的静电场中有a、b两点，试探电荷在两点受到的静电力大小F与试探电荷电量q满足如图所示的关系，下列说法正确的是（     ） A．a点场强比b点场强小 B．a点的电势比b点电势低 C．同一正电荷在a点的电势能比在b点大 D．a、b两点间的电势差与零电势点的选取有关 6．图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不变，当极板间距增大时，静电计指针张角增大，则 （　　） A．极板间电势差减小 B．电容器的电容增大 C．极板间电场强度增大 D．电容器储存能量增大 7．手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时，电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是（   ） A．A点的电场强度大于B点的电场强度 B．将一电子从A点移到B点，电子的电势能增大 C．极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势 D．若电子在E点释放，仅受静电力作用将沿电场线ab运动 二、多选题 8．一匀强电场的方向平行于平面，平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为和的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时，电势能均为。下列说法正确的是（　　） A．中点的电势为零 B．电场的方向与x轴正方向成角 C．电场强度的大小为 D．电场强度的大小为 9．如图所示，带电量为+q的小球被绝缘棒固定在O点，右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放，滑到与小球等高的B点时加速度为零，滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为S，重力加速度大小为g，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．OB的距离l= B．OB的距离l= C．从A到C，静电力对小滑块做功W=﹣mgS D．AC之间的电势差UAC=﹣ 10．某静电场在x轴正半轴的电势随x变化的图像如图所示，a、b、c、d、为x轴上四个点。一负电荷仅在静电力作用下，以一定初速度从d点开始沿x轴负方向运动到a点，则该电荷（　　） A． 在b点电势能最小 B． B．在c点时速度最小 C． 所受静电力始终做负功 D． 在a点受静电力沿x轴负方向 三、解答题 11．某点电荷形成的电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量的点电荷在A点所受电场力，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功，求： (1)求A点电场强度； (2)A、B两点间的电势差； (3)若取A点为零电势位置，求B点的电势及该点电荷在B点的电势能。 12．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点以初速度射出，速度方向与水平方向夹角均为。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。 13．如图所示，长为的绝缘轻细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球，小球静止时处于点正下方的点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为，带电小球静止在点时细线与竖直方向成角，已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为。 (1)求小球所带的电荷量大小； (2)若将小球从点由静止释放，求小球运动到点时绳子的拉力F； (3)若将小球从点由静止释放，其运动到点时细线突然断开，求小球运动到最高点时需要的时间。 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 参考答案 1．A 【详解】A. 电势的定义式为，单位为焦耳每库仑（），即伏特（），故A正确； B. 电势能属于能量类物理量，单位为焦耳（），不是伏特（），故B错误； C. 电流的单位为安培（），不是伏特（），故C错误； D. 电场强度的定义式为，单位为牛每库仑，也可由推导得单位为伏特每米（），不是伏特（），故D错误。 故选A。 2．B 【详解】AB．由图可知，等势面越靠近中心电势越低，粒子沿直线从右侧外部向左侧运动，过程中电势先减小，后增大，粒子带正电，因此电势能先减小后增大，故A错误，B正确； C．电势能先减小后增大，说明电场力先做正功后做负功，故C错误； D．等差等势面的疏密反映电场强度大小，越靠近中心等势面越密，电场强度越大，可知粒子所受电场力是变化的，D错误。 故选B 。 3．C 【详解】A．从无穷远处移到C点，此过程中，电场力做功为，根据功能关系有 解得在C点的电势能为 根据 解得C点的电势，故A错误； B．从C点沿CB移到B点的过程中，点电荷到A点的距离先减小再增大，固定在A点的电荷和带同种电荷，表现为斥力，则电场力先做负功后做正功，故B错误； CD．固定到B点后，B点到C点的距离与A点到C点的距离相等，而的电荷量是固定在A点正电荷带量的两倍，且均两者为正电荷，则在C点的电势为 故C点的电势为 故在移到C点后的电势能 根据功能关系，可得从无穷远处移到C点，所受电场力做的功为 解得，故C正确，D错误。 故选C。 4．C 【详解】D．由粒子的运动轨迹可知，粒子受电场力的方向大致向上，可知粒子带正电，故D错误； ABC．沿电场线电势逐渐降低，可知电场中点的电势高于点的电势，从到，电场力对粒子做正功，则动能增加，电势能减小，即粒子在点的电势能大于它在点的电势能，粒子在点的动能小于它在点的动能，故C正确，AB错误。 故选C。 5．B 【详解】A．根据 可知图像斜率表示电场强度，由图可知，故A错误； BC．由负点电荷电场分布可知，a点更靠近负点电荷，故a点的电势比b点电势低，根据 可知正电荷在a点电势能小，故B正确，C错误； D．a、b两点的电势差 与零电势点的选取无关，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】AB．根据，可得当极板间距增大时电容减小，由于电容器的带电量不变，故极板间电势差增大，故AB错误； C．根据得 故场强不变，故C错误； D．移动极板的过程中要克服电场力做功，故电容器储存能量增大，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．电场线越密的地方场强越大，电场线越疏的地方场强越小，由图可知，A点的电场强度小于B点的电场强度，故A错误； B．顺着电场线电势逐渐降低，由图可知A点电势低于B点电势，根据可知将一电子从A点移到B点，电子的电势能减小，故B错误； C．同一金属极板上，达到静电平衡后，电势处处相等，则极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势，故C正确； D．由于电场线ab是曲线，则若电子在E点释放，仅受静电力作用不可能沿电场线ab运动，故D错误。 故选C。 8．AD 【详解】A．根据题意可知O点、A点和B点的电势分别为，， 故中点的电势为 故A正确； B．如图，设N点为AB的三等分点，同理易知N点电势为0，连接MN为一条等势线，过A点做MN的垂线，可知电场线沿该垂线方向，指向右下方，由可知，故电场的方向与x轴正方向成角，故B错误； CD．电场强度的大小为 故C错误，D正确。 故选AD。 9．AD 【详解】AB．由题意知小滑块在B点处的加速度为零，则根据受力分析有沿斜面方向 解得 A正确，B错误； C．因为滑到C点时速度为零，小滑块从A到C的过程，静电力对小滑块做的功为W，根据动能定理有 解得 故C错误； D．根据静电力做的功与电势差的关系可知AC之间的电势差 故D正确。 故选AD。 10．BD 【详解】AB．根据题意，由公式可知，负电荷在高电势位置的电势能较小，由图可知，点的电势最大，则在点电势能最小，同理可知，c点的电势最小，则在c点时电势能最大，电荷仅在电场力作用下，电荷的电势能和动能之和不变，可知，电势能最大时，动能最小，则在c点时，电荷的动能最小，即速度最小，故A错误，B正确； CD．根据沿电场线方向电势逐渐降低，结合题图可知，点左侧电场方向沿轴正方向，点右侧电场方向沿轴负方向，可知，点右侧负电荷受沿轴正方向的电场力，点左侧负电荷受沿轴负方向的电场力，可知，在a点受静电力沿x轴负方向，从d点开始沿x轴负方向运动到a点，电场力先做负功再做正功，故C错误，D正确。 故选BD。 11．(1)大小为，方向由A指向B (2) (3)， 【详解】（1）根据电场强度的定义式可知，A点电场强度大小为 由于该点电荷从A点移到B点，电场力做正功，表明该点电荷在A点所受电场力方向由A指向B，又因为该点电荷带正电，则A点电场强度方向由A指向B。 （2）根据电场力做功与电势差的关系可知，A、B两点间的电势差为 （3）因为， 则 则该点电荷在B点电势能为 12．(1) (2) 【详解】（1）根据题意，不计重力及粒子间相互作用，则竖直方向上，由对球，根据牛顿第二定律有 a运动到最高点的时间，由运动学公式有 联立解得 （2）方法一、根据题意可知，两个小球均在水平方向上做匀速直线运动，且水平方向上的初速度均为，则两小球一直在同一竖直线上，斜上抛的小球竖直方向上运动的位移为 斜下抛的小球竖直方向上运动位移为 则小球a到达最高点时与小球b之间的距离 方法二、两个小球均受到相同电场力，以a球为参考系，球以的速度向下做匀速直线运动，则a到达最高点时，a、b间的距离 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）对小球受力分析可知 解得 （2）从点运动到A点时由动能定理 在A点时 解得 （3）小球从A点细线断开时的竖直速度 到达最高点的时间 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 $