暑假培优：专题08 静电场 专题训练（提升卷）-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦静电场核心概念与规律，通过多样化题型构建从基础到综合的知识逻辑链，强化相互作用观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|单选1-3（3题）|感应电荷分布、电荷守恒判断|从电荷本质到静电现象，建立物质观念| |场强与电势|单选2/8（2题）|电场线应用、v-t图像分析场强|电场强度与电势的关联，体现科学思维的模型建构| |电容器|单选6/填空12（2题）|电容动态变化、u-q图像应用|电容定义式与决定式的综合，强化规律应用| |综合应用|解答14-15（2题）|带电粒子在电场中的平衡与运动|从受力分析到运动规律，培养科学探究能力|

暑假培优：专题08 静电场 专题训练(提升卷） ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 三．填空题（共2题，共1 5 分） 11. “ 恒流源 ” (2)中电源 电源两端电压 通过电源的电流 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （1 0 分） 14.（ 14 分） 15.（ 18 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假培优：专题08 静电场 专题训练(提升卷）答案 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开,图中表示验电器上感应电荷布情况正确的是 (　　) B 2.如图所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离．以下判断正确的是(　　) A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度 B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度 C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度 D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度 答案　A 解析　正电荷的电场线向外辐射，电场线密的地方电场强度大，所以A正确． 3.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可以判断(　　) A．验电器所带电荷量部分被中和 B．验电器所带电荷量部分跑掉了 C．验电器一定带正电 D．验电器一定带负电 答案　C 解析　橡胶棒没有与验电器接触，不会发生中和现象，验电器上也不会有部分电荷跑掉，A、B错；用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，将其靠近验电器时，若验电器原来带正电，由于电荷间同种相斥，异种相吸的特点，远离橡胶棒的金属箔片带电荷量减少，金属箔片的张角减小，C对；同理，若验电器原来带负电，当橡胶棒靠近验电器时，金属箔片张角增大，D错． 4.医用口罩的熔喷布经过驻极处理可增加静电吸附作用，其中一类吸附过程可作如图简化：经过驻极处理后某根绝缘纤维带有正电荷，其附近a点处有一带负电的颗粒以平行于该段直纤维的初速度通过a点，被吸附到纤维上的b点，忽略其他电场影响，则(　　) A．颗粒做匀变速曲线运动 B．颗粒受到的电场力恒定 C．a点的电势比b点的低 D．颗粒的电势能逐渐增大 答案　C 解析　带电的绝缘纤维产生的电场为非匀强电场，故颗粒受到的电场力为变力，做非匀变速曲线运动，故A、B错误；由于绝缘纤维带正电，故b点电势高于a点，故C正确；由于颗粒带负电，绝缘纤维带正电，因此电场力对颗粒做正功，电势能减小，故D错误． 5.甲、乙两个原来不带电的物体相互摩擦，结果发现甲物体带了1.6 C的正电荷．下列说法正确的是(　　) A．乙物体也带了1.6 C的正电荷 B．甲物体失去了1019个电子 C．乙物体失去了1019个电子 D．甲、乙两物体共失去了2×1019个电子 答案　B 解析　甲物体带了1.6 C的正电荷，由电荷守恒定律可知，乙物体带了1.6 C的负电荷，故A错误；甲物体在摩擦过程中失去的电子数为n＝个＝1019个，故B正确；乙物体得到了1019个电子，故C、D错误． 6.如图为一种电容传声器的原理图，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器．电容的变化可以转化为电路中电信号的变化．闭合开关K，若声源S发出声波使a向右振动时(　　) A．a、b板之间的电场强度不变 B．电容器的电容减小 C．电容器的带电荷量增加 D．流过电流表G的电流方向为自右向左 答案　C 解析　声源S发出声波使a向右振动时，两板间距减小，根据E＝可知，两板间场强变大，选项A错误；根据C＝可知，两板间距减小，电容器的电容变大，选项B错误；根据Q＝CU可知，电容器的带电荷量增加，选项C正确；电容器充电，则流过电流表G的电流方向为自左向右，选项D错误． 7.如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力的合力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是(　　) A．A带正电，QA∶QB＝1∶8 B．A带负电，QA∶QB＝1∶8 C．A带正电，QA∶QB＝1∶4 D．A带负电，QA∶QB＝1∶4 答案　B 解析　要使C处的正点电荷所受静电力的合力方向平行于AB向左，该正点电荷所受静电力的情况应如图所示，所以A带负电，B带正电．设AC间的距离为L，则BC间的距离为2L. FBsin 30°＝FA，即k·sin 30°＝ 解得＝，故选项B正确． 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8．图甲中AB是某电场中的一条电场线．若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度－时间图像如图乙所示．关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是(　　) 　 A．该电场是匀强电场 B．A、B两点电势φA<φB C．A、B两点场强大小EA<EB D．该电荷在两点的电势能的大小EpA>EpB 答案　BCD 解析　速度时间图像斜率表示物体的加速度，故从A到B加速度越来越大，即受到电场力越来越大，即EA<EB，A错误，C正确； 从A到B加速，电场力方向由A指向B，负电荷电场力方向与场强方向相反，所以电场线方向由B指向A，所以φA<φB.B正确； 因为φA<φB，负电荷EpA>EpB.D正确． 9.如图所示，用两根等长的轻质绝缘细绳，把两个带异种电荷的小球a、b悬挂起来，小球a带正电，小球b带负电，带电量大小分别为qa、qb.小球a、b质量相同，如果在该区间加一水平向右的匀强电场，两绳始终拉紧，最后达到平衡状态，则下列判断正确的是(　　) A．如果qa＝qb，两球的平衡状态为A图 B．如果qa＝3qb，两球的平衡状态为B图 C．如果qa＝qb，两球的平衡状态为C图 D．如果qa＝3qb，两球的平衡状态为D图 答案　CD 解析　把两个小球看作一个整体，如果带电量相同，则水平方向上的合力为零，则最上面的细绳应竖直，A错误，C正确；当qa＝3qb时，设上端绳子的拉力为F1，下端绳子的拉力为F2，场强大小为E，设上端绳子与竖直方向的夹角为θ，下端绳子与竖直方向的夹角为α，两个小球质量均为m，如图所示 利用平行四边形定则可得 tan θ＝＝ 对b进行受力分析 可得 tan α＝ 则tan α＝tan θ 则α＝θ.B错误，D正确． 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x轴上的三点．放在A、B两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示，则(　　) A．A点的电场强度大小为2×103 N/C B．B点的电场强度大小为2×103 N/C C．点电荷Q在A、B之间 D．点电荷Q在O、B之间 答案　AC 解析　在F－q图像中，斜率大小表示电场强度大小．可知A点电场强度大小为2×103 N/C，B点电场强度大小为5×102 N/C，由题图甲可知，正试探电荷放在A点和负试探电荷放在B点所受电场力方向均沿x轴正方向，说明点电荷Q为正电荷且放在A、B之间，所以A、C正确． 三、填空题（共计2题，共计15分） 11．（8分）等量异种点电荷 (1)在图中画出等量异种点电荷周围的电场线． (2)完成下列填空： ①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是：从左向右场强大小变化情况为________；在O点左侧场强方向________，在O点右侧场强方向________． ②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，场强大小变化情况是________；在O点上方场强方向____________，在O点下方场强方向________． ③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小__________(填“相等”或“不相等”)，方向________(填“相同”或“相反”)． 答案　(1)如图所示 (2)①先变小后变大　向右　向右　②逐渐减小　向右　向右　③相等　相同 12．(7分)电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用．对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同． (1)请在图甲中画出上述u－q图像．类比直线运动中由v－t图像求位移的方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep. (2)在如图乙所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源(忽略内阻)．通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q－t曲线如图丙中①②所示． a．①②两条曲线不同是________(选填“E”或“R”)的改变造成的； b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电．依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加．请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程，填写下表(选填“增大”“减小”或“不变”)． “恒流源” (2)中电源 电源两端电压 通过电源的电流 答案　(1) 　(1分) CU2(1分) (2)a.R　b．减小电阻R，可以实现对电容器更快速充电；增大电阻R，可以实现更均匀充电(2分) (3)(3分) “恒流源” (2)中电源 电源两端电压 增大 不变 通过电源的电流 不变 减小 解析　(2)a.由题图知，电容器充完电后，①②两次带电荷量相等，由Q＝CE知，两次电源电压相等．故①②两条曲线不同不是E的改变造成的，只能是R的改变造成的． b．刚开始充电瞬间，电容器两端的电压为零，电路的瞬时电流为I＝，故减小电阻R，刚开始充电瞬间电流I大，曲线上该点切线斜率大，即为曲线①.增大电阻R，刚开始充电瞬间电流I小，即为曲线②，该曲线接近线性，可以实现均匀充电． (3)接(2)中电源时，电源两端电压不变．通过电源的电流I＝，随着电容器两端电压不断变大，通过电源的电流减小；“恒流源”是指电源输出的电流恒定不变．接“恒流源”时，随着电容器两端电压的增大，“恒流源”两端电压增大． 四、解答题（共计3题，共计42分） 13.（10分）如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，求： (1)两点电荷连线的中点O的场强大小和方向． (2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向． 答案　(1)　方向由A→B (2)　方向平行于AB向右 解析　(1)如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，均由A→B.A、B两点电荷分别在O点的电场强度大小 EA＝EB＝＝. O点的场强大小为：EO＝EA＋EB＝，方向由A→B. (2)如图乙所示，EA′＝EB′＝，由矢量图结合几何关系可知，O′点的场强大小EO′＝EA′＝EB′＝，方向平行于AB向右． 14.(14分)如图所示，一质量为m＝1.0×10－2 kg、带电荷量大小为q＝1.0×10－6 C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场范围足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为θ＝37°.小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度g取10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)求小球的电性及电场强度E的大小； (2)若在某时刻将细线突然剪断，求经过1 s时小球的速度大小v及方向． 答案　(1)负电　7.5×104 N/C (2)12.5 m/s　方向与竖直方向夹角为37°斜向左下 解析　(1)由于小球静止时偏向左边，所受电场力水平向左，所以该小球带负电，对小球，由平衡条件可得qE＝mgtan θ 代入数据解得电场强度E的大小为E＝7.5×104 N/C (2)剪断细线后，小球只受重力和电场力，两力的合力沿着细线的方向，小球做初速度为零的匀加速直线运动，小球受到的合力为F＝ 牛顿第二定律F＝ma得a＝12.5 m/s2 v＝at代入数据解得v＝12.5 m/s 方向与竖直方向成37°角斜向左下 15．(18分)两竖直平行板A和B之间电压为20 V，间距为3.75 cm.两水平平行板C和D之间电压为22.5 V，板长为L＝40 cm.某种比荷为＝107 C/kg的带正电粒子从A板小孔无初速进入AB板间．经过加速从B板小孔射出．正好沿CD板的中心线进入CD板间，不计粒子重力和电场边缘效应． (1)求粒子刚从B板小孔射出时的速度； (2)若撤去CD板上的电压，粒子将从CD板的中心线右侧M点进入虚线边界右侧的辐向电场，辐向电场M点的电场强度与AB板间电场强度大小相等，其轴心在D板右侧延长线上O点，MO为竖直方向，粒子在辐向电场中刚好做匀速圆周运动，求该匀速圆周运动的半径； (3)射入CD板的粒子在CD板间电场力作用下发生偏转，竖直方向做加速运动，求加速度为多少？粒子能否从CD板右侧射出？(写出计算过程) 答案　(1)2×104 m/s　(2)7.5 cm (3)1.5×109 m/s2　不能从右侧射出 解析　(1)带电粒子在AB板间加速，设射出时的速度为v，由动能定理U1q＝mv2(1分) 得v＝2×104 m/s(1分) 故粒子刚从B板小孔射出时的速度为2×104 m/s. (2)粒子运动轨迹如图所示 设辐向电场M点场强为E1，粒子做圆周运动的半径为R，电场力提供向心力，有 E1q＝m 对AB板，有U1＝E1d1 联立解得R＝7.5 cm (3)由(2)问知CD板间距为d2＝2R＝15 cm 粒子在CD板间竖直方向上做加速运动，加速度设为a，则有U2＝E2d2，E2q＝ma 解得a＝1.5×109 m/s2 假设粒子在竖直方向上的位移达到极板间距的一半，有y＝＝at2，x＝vt 解得x＝0.2 m＝<L 故加速度为1.5×109 m/s2，粒子刚好打在下极板中点，没有从右侧射出． 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假培优：专题08 静电场 专题训练(提升卷） 考试范围：必修第三册 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开,图中表示验电器上感应电荷布情况正确的是 (　　) 2.如图所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离．以下判断正确的是(　　) A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度 B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度 C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度 D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度 3.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可以判断(　　) A．验电器所带电荷量部分被中和 B．验电器所带电荷量部分跑掉了 C．验电器一定带正电 D．验电器一定带负电 4.医用口罩的熔喷布经过驻极处理可增加静电吸附作用，其中一类吸附过程可作如图简化：经过驻极处理后某根绝缘纤维带有正电荷，其附近a点处有一带负电的颗粒以平行于该段直纤维的初速度通过a点，被吸附到纤维上的b点，忽略其他电场影响，则(　　) A．颗粒做匀变速曲线运动 B．颗粒受到的电场力恒定 C．a点的电势比b点的低 D．颗粒的电势能逐渐增大 5.甲、乙两个原来不带电的物体相互摩擦，结果发现甲物体带了1.6 C的正电荷．下列说法正确的是(　　) A．乙物体也带了1.6 C的正电荷 B．甲物体失去了1019个电子 C．乙物体失去了1019个电子 D．甲、乙两物体共失去了2×1019个电子 6.如图为一种电容传声器的原理图，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器．电容的变化可以转化为电路中电信号的变化．闭合开关K，若声源S发出声波使a向右振动时(　　) A．a、b板之间的电场强度不变 B．电容器的电容减小 C．电容器的带电荷量增加 D．流过电流表G的电流方向为自右向左 7.如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力的合力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是(　　) A．A带正电，QA∶QB＝1∶8 B．A带负电，QA∶QB＝1∶8 C．A带正电，QA∶QB＝1∶4 D．A带负电，QA∶QB＝1∶4 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8．图甲中AB是某电场中的一条电场线．若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度－时间图像如图乙所示．关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是(　　) 　 A．该电场是匀强电场 B．A、B两点电势φA<φB C．A、B两点场强大小EA<EB D．该电荷在两点的电势能的大小EpA>EpB 9.如图所示，用两根等长的轻质绝缘细绳，把两个带异种电荷的小球a、b悬挂起来，小球a带正电，小球b带负电，带电量大小分别为qa、qb.小球a、b质量相同，如果在该区间加一水平向右的匀强电场，两绳始终拉紧，最后达到平衡状态，则下列判断正确的是(　　) A．如果qa＝qb，两球的平衡状态为A图 B．如果qa＝3qb，两球的平衡状态为B图 C．如果qa＝qb，两球的平衡状态为C图 D．如果qa＝3qb，两球的平衡状态为D图 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x轴上的三点．放在A、B两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示，则(　　) A．A点的电场强度大小为2×103 N/C B．B点的电场强度大小为2×103 N/C C．点电荷Q在A、B之间 D．点电荷Q在O、B之间 三、填空题（共计2题，共计15分） 11．（8分）等量异种点电荷 (1)在图中画出等量异种点电荷周围的电场线． (2)完成下列填空： ①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是：从左向右场强大小变化情况为________；在O点左侧场强方向________，在O点右侧场强方向________． ②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，场强大小变化情况是________；在O点上方场强方向____________，在O点下方场强方向________． ③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小__________(填“相等”或“不相等”)，方向________(填“相同”或“相反”)． 12．(7分)电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用．对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同． (1)请在图甲中画出上述u－q图像．类比直线运动中由v－t图像求位移的方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep. (2)在如图乙所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源(忽略内阻)．通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q－t曲线如图丙中①②所示． a．①②两条曲线不同是________(选填“E”或“R”)的改变造成的； b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电．依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加．请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程，填写下表(选填“增大”“减小”或“不变”)． “恒流源” (2)中电源 电源两端电压 通过电源的电流 四、解答题（共计3题，共计42分） 13.（10分）如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，求： (1)两点电荷连线的中点O的场强大小和方向． (2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向． 14.(14分)如图所示，一质量为m＝1.0×10－2 kg、带电荷量大小为q＝1.0×10－6 C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场范围足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为θ＝37°.小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度g取10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)求小球的电性及电场强度E的大小； (2)若在某时刻将细线突然剪断，求经过1 s时小球的速度大小v及方向． 15．(18分)两竖直平行板A和B之间电压为20 V，间距为3.75 cm.两水平平行板C和D之间电压为22.5 V，板长为L＝40 cm.某种比荷为＝107 C/kg的带正电粒子从A板小孔无初速进入AB板间．经过加速从B板小孔射出．正好沿CD板的中心线进入CD板间，不计粒子重力和电场边缘效应． (1)求粒子刚从B板小孔射出时的速度； (2)若撤去CD板上的电压，粒子将从CD板的中心线右侧M点进入虚线边界右侧的辐向电场，辐向电场M点的电场强度与AB板间电场强度大小相等，其轴心在D板右侧延长线上O点，MO为竖直方向，粒子在辐向电场中刚好做匀速圆周运动，求该匀速圆周运动的半径； (3)射入CD板的粒子在CD板间电场力作用下发生偏转，竖直方向做加速运动，求加速度为多少？粒子能否从CD板右侧射出？(写出计算过程) 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $