第十章 静电场中的能量 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人教版必修三第十章电场单元测试卷，覆盖电场基本概念、场强电势关系、电容器及应用，通过基础辨析与综合应用题，落实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| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题|电场物质性、场强与电势比较、静电除尘原理|结合密立根实验等真实情境，辨析概念本质| |多选题|4题|电场线与v-t图像结合、电势差计算、电容器动态分析|通过图像与运动过程分析，考查科学推理| |实验题|2题|电容器电容影响因素、充放电规律|设计探究性实验，培养科学探究能力| |解答题|4题|电场力平衡、电势差与电容计算、带电粒子运动|综合力学与电场知识，体现模型建构与问题解决|

2026-2027人教版 必修三 第十章 章节测试卷 一、单选题 1．关于电场，下列说法正确的是（     ） A．电场看不见摸不着，但电场是物质存在的一种形式 B．处在电场中某点的试探电荷电势能越大，该点电势越高 C．处于静电平衡状态的导体，其表面的电场强度处处为零 D．处在电场中某点的试探电荷受到的静电力越大，该点电场强度越大 【答案】A 【详解】A．电场是客观存在的特殊场物质，虽看不见摸不着，但属于物质存在的一种形式，故A正确； B．电势的定义式为 电势高低不仅和试探电荷的电势能有关，还和试探电荷的电荷量的正负、大小有关，若试探电荷为负电荷，电势能越大，该点电势反而越低，故B错误； C．处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，导体表面的电场强度垂直于导体表面，并不为零，故C错误； D．电场强度的定义式为 但场强由电场本身的性质决定，与试探电荷受到的静电力、试探电荷的电荷量均无关，若试探电荷电荷量很大，即使场强较小，受到的静电力也可能很大，故D错误。 故选A。 2．如图所示，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A接到高压电源的正极，B接到高压电源的负极。金属丝B附近的空气分子被电离，电子碰到烟气中的煤粉，煤粉带负电，从而被吸附到金属管A上。则离B越近的位置处（　　） A．场强越大，电势越高 B．场强越大，电势越低 C．场强越小，电势越高 D．场强越小，电势越低 【答案】B 【详解】根据题意可知，金属丝B带负电，金属管带正电，电场方向由金属管A指向金属丝B，作出电场线的俯视图如图所示 由于离B越近的位置处，电场线分布越密集，沿电场方向电势降低，则场强越大，电势越低。 故选B。 3．下列说法不正确的是（　　） A．电场是一种物质 B．电荷量是不能连续变化的物理量 C．功有正负，其正负号表示方向 D．“”的电势比“”电势低 【答案】C 【详解】A．电场是客观存在的特殊场物质，故A正确； B．电荷量的最小单位是元电荷，所有带电体的电荷量均为的整数倍，因此电荷量是不能连续变化的物理量，故B正确； C．功是标量，没有方向，其正负号表示做的功是正功还是负功（对应能量转移的方向），不表示方向，故C错误； D．电势是标量，正负号表示相对零势能点的大小，低于零电势，高于零电势，因此的电势比低，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 4．某电场的电场线如图所示，M、N为其中两点，则（　　） A．M点场强大于N点场强 B．M点场强小于N点场强 C．M点电势高于N点电势 D．M点电势低于N点电势 【答案】A 【详解】AB．电场线分布的疏密程度能够间接表示电场的强弱，M点位置电场线分布比N点位置密集，可知，M点场强大于N点场强，故A正确，B错误； CD．沿电场线方向电势降低，由于图中电场线的方向未知，则M、N两点电势大小关系不能够确定，故CD错误。 故选A。 5．在电场中把电荷量为2.0×10-9 C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10-7 J，则A、B两点电势差为（　　） A．0.03 V B．30 V C．75 V D．7.5 V 【答案】C 【详解】根据电势差的定义公式 代入数据解得 故选C。 6．点电荷产生的电场如图所示，a、b是同一条电场线上的两点，下列说法正确的是（　　） A．点电场强度比点的小 B．电子在点的电势能比点的大 C．若变为原来的2倍，a、b两点间电势差不变 D．若变为原来的2倍，点电场强度变为原来的2倍 【答案】D 【详解】AD．根据点电荷的电场强度公式可知，由于a点比b点更靠近点电荷，所以点的电场强度比点的大；同理由公式可知，若变为原来的2倍，则点的电场强度也变为原来的2倍，故A错误，D正确； B．已知正电荷周围的电势都是正值，且离正电荷越近，其电势越高，所以有 根据可知，负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小，由于电子带负电，所以电子在a点的电势能比b点的小。故B错误； C．根据点电荷的电势公式可知，a、b两点间的电势差为 所以若变为原来的2倍，a、b两点间的电势差也变为原来的2倍，故C错误。 故选D。 7．如图，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条电场线上有、两点，用、表示、两点的场强，用、表示、两点的电势，则（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．电场线的疏密程度表示电场强度的强弱，由于题目中只有一条电场线，无法判断、两点周围电场线的疏密情况，因此无法确定、两点电场强度与的大小关系，故A错误； B．由对A选项的分析可知，无法确定与的大小关系，故B错误； C．沿着电场线方向电势逐渐降低，由图可知电场线方向由指向，因此点电势高于点电势，即，故C正确； D．由对C选项的分析可知，点电势高于点电势，即，故D错误。 故选C。 8．如图是密立根油滴实验的示意图，当作用在油滴上的电场力与重力平衡时，油滴处于悬停状态，则（　　） A．油滴带正电 B．若电荷量减小，油滴将向上运动 C．若电场强度增大，油滴将向下运动 D．实验证实了油滴电荷量是不连续的 【答案】D 【详解】A．油滴处于悬停状态，电场力与重力平衡，电场力竖直向上，场强方向竖直向下，所以油滴带负电，故A错误； B．若电荷量减小，电场力减小，油滴将向下运动，故B错误； C．若电场强度增大，电场力增大，油滴将向上运动，故C错误； D．密立根油滴实验证实了油滴电荷量是不连续的，故D正确。 故选D。 二、多选题 9．如图甲所示，AB是电场中的一条直线，质子以某一初速度从A点出发，仅在静电力作用下沿AB直线运动到B点，其速度—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（   ） A．电场线的方向由A指向B B．A、B两点的电场强度大小相比 C．A、B两点的电势相比 D．质子由A点运动到B点的过程中，静电力做负功 【答案】BD 【详解】B．由图乙可知，质子从A点到B点过程，加速度大小逐渐减小，所受电场力逐渐减小，场强逐渐减小，则有，故B正确； D．质子从A点到B点过程，质子的速度逐渐减小，所以静电力做负功，故D正确； AC．由于静电力做负功，质子受到的电场力向左，则电场线的方向由B指向A，根据沿场强方向电势逐渐降低，可知，故AC错误。 故选BD。 10．电场中存在A、B、C三个点，一电子从A点移动到B点时，电场力做功，之后粒子又从B点移动到C点，B、C间的电势差为，则（　　） A．AB间的电势差为 B．AB间的电势差为 C．电子从A点移动到C点电场力做功 D．电子从A点移动到C点电场力做功 【答案】BC 【详解】AB．一电子从A点移动到B点时，电场力做功，根据 可得AB间的电势差为，故A错误，B正确； CD．电子从A点移动到C点电场力做功为，故C正确，D错误。 故选BC。 11．如图所示，平行板电容器两极板与直流电源、定值电阻R连接，电容器下板B接地，两板间P点有一带电油滴恰好处于静止状态，现将上极板A向上移动，则下列说法正确的是（　　） A．R中有从a到b的电流 B．两极板间电场强度不变 C．油滴的电势能不变 D．油滴将向下运动 【答案】AD 【详解】A．将上极板A向上移动，板间距离增大，根据可知，电容器电容变小，由于电容器一直与电源相连，电容器电压不变，根据可知，电容器所带电荷量减小，则R中有从a到b的电流，故A正确； BCD．根据，由于不变，增大，则两极板间电场强度变小，油滴受到的电场力变小，油滴将向下运动，电场力对油滴做负功，所以油滴的电势能增大，故BC错误，D正确。 故选AD。 12．某静电场在轴正半轴的电势随变化的图像如图所示，、、、为轴上四个点。一正电荷仅在静电力作用下，以一定初速度从点开始沿轴正方向运动到点，则该电荷（　　） A．在点电势能最小 B．在点受静电力沿轴正方向 C．所受静电力始终做负功 D．在点时速度最大 【答案】BD 【详解】AD．根据题意，由公式可知，正电荷在高电势位置的电势能大，由图可知，点的电势最大，则在点电势能最大，同理可知，点的电势最小，则在点时电势能最小，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，则图像，斜率大小表示场强大小，则点电场强度为0，加速度为0，电荷的动能最大，即速度最大，A错误，D正确； BC．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，点右侧正电荷受沿轴负方向的电场力，点左侧正电荷受沿轴正方向的电场力，可知，在点受静电力沿轴正方向，从点开始沿轴正方向运动到点，电场力先做正功再做负功，C错误，B正确。 故选BD。 三、实验题 13．为了研究影响平行板电容器电容的因素，使平行板电容器充电后断开电源，使B极板接地，A极板与静电计（外壳接地）的金属球连接。 甲图中将B极板上移，静电计的指针偏角变大，说明减小两极板间的正对面积时，平行板电容器的电容_______；乙图中将B极板左移，静电计的指针偏角变大，说明增大两极板间的距离时，平行板电容器的电容________；丙图中将电介质插入两极板之间，静电计的指针偏角减小，说明两极板间插入电介质时，平行板电容器的电容________。（均选填“变大”“不变”或“变小”） 【答案】 变小 变小 变大 【详解】[1]平行板电容器充电后断开电源，则电容器所带电荷量 保持不变。甲图中将极板上移，减小了两极板间的正对面积，此时静电计的指针偏角变大，说明电容器两极板间的电势差变大，根据电容的定义式有 由于电荷量保持不变，电势差变大，可知平行板电容器的电容变小。 [2]乙图中将极板左移，增大了两极板间的距离，此时静电计的指针偏角变大，说明电容器两极板间的电势差变大，根据电容的定义式有 由于电荷量保持不变，电势差变大，可知平行板电容器的电容变小。 [3]丙图中将电介质插入两极板之间，此时静电计的指针偏角减小，说明电容器两极板间的电势差变小，根据电容的定义式有 由于电荷量保持不变，电势差变小，可知平行板电容器的电容变大。 14．某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。    (1)图甲当开关S接“1”达到稳定后，电容器上极板带_______（选填“正”或“负”）电。 (2)将电流传感器串联在左侧电路中，接着将开关S接“2”，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流随时间变化的图像如图乙所示，通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是电容器_______。不改变电路其他参数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与横轴围成的面积将_______（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 【答案】(1)正 (2) 充完电后所带的电荷量 不变 【详解】（1）当开关S接“1”后，电源给电容器充电，根据充电电流方向可知，电容器上极板带正电，下极板带负电。 （2）[1]当开关S接“2”，电容器进行放电，根据可知，图像与横轴围成的面积表示的物理量是电容器充完电后所带的电荷量； [2]不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，根据 可知电容器充完电后所带的电荷量不变，则此过程的曲线与横轴围成的面积将不变。 四、解答题 15．如图，光滑绝缘斜面AB，其倾角θ=37°，处于匀强电场中，电场方向平行于斜面向上。质量m=0.1kg、电荷量 的带电小球，恰能沿斜面匀速下滑，已知斜面AB长为L=1m，求： (1)小球所带电荷的电性； (2)电场强度E的大小： (3)小球从B到A的过程中电势能的变化量。 【答案】(1)带正电 (2) (3)增加了0.6J 【详解】（1）对小球进行受力分析， 小球受竖直向下的重力，垂直于斜面向上的支持力，电场力平行于斜面向上时，小球才能受力平衡，所以小球的电性为正电。 （2）由平衡条件 可得 （3）小球从B到A的过程中 电场力做功为。 可得 根据 可知电势能增加了0.6J 16．如图所示，MN是一对彼此绝缘，相距为的平行金属带电极板组成的电容器，N板接地（电势为0），在两极板MN间的A点有一带电荷量为的小液滴，其质量为，恰好处于静止状态，M板带电荷量的绝对值为。重力加速度为。求： (1)两板间电势差； (2)电容器的电容； (3)上极板M的电势。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对小液滴分析可知 其中 解得 （2）根据 可得电容器的电容 （3）因小液滴受电场力向上，可知场强向下，则 因可得 17．在如图所示的匀强电场中，、两点间的距离，、连线与电场线夹角为。电荷量的试探电荷放在电场中的点，受到的静电力大小为，。求： (1)电场强度的大小； (2)、两点间的电势差。 【答案】(1) (2)-40V 【详解】（1）电场强度的大小 （2）、两点间的电势差 18．一个电荷量为、质量为的带电粒子，由静止经电压为的加速电场加速后，立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场，然后打在垂直于放置的荧光屏上的点，偏转电场两极板间距为，极板长，极板的右端与荧光屏之间的距离也为。整个装置如图所示，（不计粒子的重力）求： (1)粒子出加速电场时的速度的大小； (2)粒子出偏转电场时的偏移距离； (3)点到的距离。 【答案】(1) (2)0.03m (3)0.09m 【详解】（1）粒子在加速电场中运动，根据动能定理有 解得 （2）粒子进入偏转电场后做类平抛运动，在水平方向上有 在竖直方向上有， 联立解得 （3）根据 解得 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 第十章 章节测试卷 一、单选题 1．关于电场，下列说法正确的是（     ） A．电场看不见摸不着，但电场是物质存在的一种形式 B．处在电场中某点的试探电荷电势能越大，该点电势越高 C．处于静电平衡状态的导体，其表面的电场强度处处为零 D．处在电场中某点的试探电荷受到的静电力越大，该点电场强度越大 2．如图所示，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A接到高压电源的正极，B接到高压电源的负极。金属丝B附近的空气分子被电离，电子碰到烟气中的煤粉，煤粉带负电，从而被吸附到金属管A上。则离B越近的位置处（　　） A．场强越大，电势越高 B．场强越大，电势越低 C．场强越小，电势越高 D．场强越小，电势越低 3．下列说法不正确的是（　　） A．电场是一种物质 B．电荷量是不能连续变化的物理量 C．功有正负，其正负号表示方向 D．“”的电势比“”电势低 4．某电场的电场线如图所示，M、N为其中两点，则（　　） A．M点场强大于N点场强 B．M点场强小于N点场强 C．M点电势高于N点电势 D．M点电势低于N点电势 5．在电场中把电荷量为2.0×10-9 C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10-7 J，则A、B两点电势差为（　　） A．0.03 V B．30 V C．75 V D．7.5 V 6．点电荷产生的电场如图所示，a、b是同一条电场线上的两点，下列说法正确的是（　　） A．点电场强度比点的小 B．电子在点的电势能比点的大 C．若变为原来的2倍，a、b两点间电势差不变 D．若变为原来的2倍，点电场强度变为原来的2倍 7．如图，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条电场线上有、两点，用、表示、两点的场强，用、表示、两点的电势，则（     ） A． B． C． D． 8．如图是密立根油滴实验的示意图，当作用在油滴上的电场力与重力平衡时，油滴处于悬停状态，则（　　） A．油滴带正电 B．若电荷量减小，油滴将向上运动 C．若电场强度增大，油滴将向下运动 D．实验证实了油滴电荷量是不连续的 二、多选题 9．如图甲所示，AB是电场中的一条直线，质子以某一初速度从A点出发，仅在静电力作用下沿AB直线运动到B点，其速度—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（   ） A．电场线的方向由A指向B B．A、B两点的电场强度大小相比 C．A、B两点的电势相比 D．质子由A点运动到B点的过程中，静电力做负功 10．电场中存在A、B、C三个点，一电子从A点移动到B点时，电场力做功，之后粒子又从B点移动到C点，B、C间的电势差为，则（　　） A．AB间的电势差为 B．AB间的电势差为 C．电子从A点移动到C点电场力做功 D．电子从A点移动到C点电场力做功 11．如图所示，平行板电容器两极板与直流电源、定值电阻R连接，电容器下板B接地，两板间P点有一带电油滴恰好处于静止状态，现将上极板A向上移动，则下列说法正确的是（　　） A．R中有从a到b的电流 B．两极板间电场强度不变 C．油滴的电势能不变 D．油滴将向下运动 12．某静电场在轴正半轴的电势随变化的图像如图所示，、、、为轴上四个点。一正电荷仅在静电力作用下，以一定初速度从点开始沿轴正方向运动到点，则该电荷（　　） A．在点电势能最小 B．在点受静电力沿轴正方向 C．所受静电力始终做负功 D．在点时速度最大 三、实验题 13．为了研究影响平行板电容器电容的因素，使平行板电容器充电后断开电源，使B极板接地，A极板与静电计（外壳接地）的金属球连接。 甲图中将B极板上移，静电计的指针偏角变大，说明减小两极板间的正对面积时，平行板电容器的电容_______；乙图中将B极板左移，静电计的指针偏角变大，说明增大两极板间的距离时，平行板电容器的电容________；丙图中将电介质插入两极板之间，静电计的指针偏角减小，说明两极板间插入电介质时，平行板电容器的电容________。（均选填“变大”“不变”或“变小”） 14．某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。    (1)图甲当开关S接“1”达到稳定后，电容器上极板带_______（选填“正”或“负”）电。 (2)将电流传感器串联在左侧电路中，接着将开关S接“2”，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流随时间变化的图像如图乙所示，通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是电容器_______。不改变电路其他参数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与横轴围成的面积将_______（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 四、解答题 15．如图，光滑绝缘斜面AB，其倾角θ=37°，处于匀强电场中，电场方向平行于斜面向上。质量m=0.1kg、电荷量 的带电小球，恰能沿斜面匀速下滑，已知斜面AB长为L=1m，求： (1)小球所带电荷的电性； (2)电场强度E的大小： (3)小球从B到A的过程中电势能的变化量。 16．如图所示，MN是一对彼此绝缘，相距为的平行金属带电极板组成的电容器，N板接地（电势为0），在两极板MN间的A点有一带电荷量为的小液滴，其质量为，恰好处于静止状态，M板带电荷量的绝对值为。重力加速度为。求： (1)两板间电势差； (2)电容器的电容； (3)上极板M的电势。 17．在如图所示的匀强电场中，、两点间的距离，、连线与电场线夹角为。电荷量的试探电荷放在电场中的点，受到的静电力大小为，。求： (1)电场强度的大小； (2)、两点间的电势差。 18．一个电荷量为、质量为的带电粒子，由静止经电压为的加速电场加速后，立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场，然后打在垂直于放置的荧光屏上的点，偏转电场两极板间距为，极板长，极板的右端与荧光屏之间的距离也为。整个装置如图所示，（不计粒子的重力）求： (1)粒子出加速电场时的速度的大小； (2)粒子出偏转电场时的偏移距离； (3)点到的距离。 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 $