第九章 静电场（单元分层自测·基础通关卷）物理沪科版必修第三册

**基本信息** 2026-2027学年高二物理第九章静电场基础通关单元卷，覆盖电荷守恒、电场强度、电势等核心知识点，通过基础题与综合题梯度设计，强化物理观念与科学思维，适配单元复习检测。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8/32|电荷守恒、库仑定律、电场叠加|结合摩擦起电、点电荷电场等情境，注重概念辨析| |多选题|4/16|电容器动态分析、带电粒子运动|通过平行板电容器、等量异种电荷电场模型，考查科学推理| |实验题|2/15|库仑定律验证、电容器充放电|设计悬线偏角实验、充放电电流分析，培养科学探究能力| |解答题|3/37|电场力做功、电势差、带电粒子运动|综合力学平衡与电场能量问题，体现物理观念与科学论证|

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高二物理单元自测 第九章 静电场·基础通关·基础通关 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（共32分，每小题4分） 1．如图所示，将用毛皮摩擦过的带负电的橡胶棒，移近或接触两个不带电的导体球，开始时两导体球互相接触且对地绝缘，下列说法正确的是（     ） A．毛皮与橡胶棒摩擦时，橡胶棒上的正电荷转移到毛皮上 B．将橡胶棒移近甲球，甲球带正电，乙球带负电，移走橡胶棒，两球都不再带电 C．将橡胶棒移近甲球，甲球带负电，乙球带正电，移走橡胶棒，两球都不再带电 D．橡胶棒与甲球接触一下移开，再分开两球，甲球带负电，乙球带正电 2．在O点固定的点电荷产生的静电场中，一电子仅在静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示，A、B是轨迹上两点，且OA=2OB，已知电子在B点所受静电力大小为F，则电子在A点所受静电力大小为（     ） A． B． C．2F D．4F 3．如图所示，在x轴上有A、B两个点电荷，带电荷量分别为与，且，用和分别表示两个点电荷所产生的场强的大小，则在x轴上应有（     ） A．的点只有一处，该处合场强为零 B．的点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为 C．的点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为 D．的点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为 4．某电场的电势随位置x的变化关系如图所示，O点为坐标原点，a、b、c、d为x轴上的四个点。一带正电粒子从d点由静止释放，在电场力作用下沿x轴运动，不计重力，则粒子（     ） A．将在ad之间做周期性运动 B．在d点的电势能大于a点的电势能 C．在b点与c点所受电场力方向相同 D．将沿x轴负方向运动，可以到达O点 5．如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法不正确的是（     ） A．等势面A的电势为 B．电子再次飞经D等势面时，动能为10eV C．电子的运动为匀变速直线运动 D．匀强电场的场强大小为 6．如图所示，边长为的等边三角形。三角形处在匀强电场中，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是（　　） A．匀强电场的场强大小为，方向由指向 B．匀强电场的场强大小为，方向由指向 C．匀强电场的场强大小为，方向由指向 D．匀强电场的场强大小为，方向由指向 7．如图所示，A、B板为水平放置的平行正对金属板，两板间的距离为d。A板带正电、B板接地，在A、B板中央分别有一小孔M、N。将一电荷量为-q（q＞0）、质量为m的小球（视为点电荷）从到A板距离为h、小孔M的正上方P点处由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处。重力加速度大小为g，A、B板间电场可视为匀强电场且A板带电量保持不变。下列说法正确的是（     ） A．A、B板间电场的电场强度大小为 B．A、B板间电场的电场强度大小为 C．若仅将A板向下移动少许，仍将小球从P点释放，则小球将从小孔N穿出 D．若仅将A板向下移动少许，仍将小球从P点释放，则小球恰好能运动至小孔N处 8．飞机起落架的轮胎必须用导电橡胶制成，这是一种静电防止，下列不属于静电防止的是（     ） A．静电复印、静电除尘、静电喷涂 B．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带 C．高大建筑物顶端装上避雷针 D．在加油站给车加油前，手触摸一下静电释放器 二、多选题（共16分，每小题4分） 9．如图，真空中水平放置的平行板电容器两极板与电压恒定的电源相连，下极板接地（电势为0），极板间的P点固定一带负电的点电荷（电荷量不变）。下列说法正确的是（　　） A．把下极板向左平移少许后，P点的电势升高 B．把下极板向左平移少许后，点电荷受到的电场力变大 C．把下极板向上平移少许后，电容器所带的电荷量增大 D．把下极板向上平移少许后，点电荷的电势能增大 10．如图所示，一带电小球以初速度在匀强电场中的点恰好沿水平直线运动到点（速度为），已知带电小球的质量为，电荷量大小为，电场线与水平方向的夹角为（，），重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．电场强度大小为 B．小球带负电 C． D． 11．如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，为两电荷连线的中垂线，、、三点所在直线平行于两电荷的连线，且与关于对称，点位于上，点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（     ） A．点场强大于点场强 B．点场强小于点场强 C．、两点间的电势差等于、两点间的电势差 D．试探电荷在点的电势能小于在点的电势能 12．图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为的交变电压，电压随时间变化的图线如图乙所示。质量为、重力不计的带电粒子以初速度沿两板中线射入两板间，经时间从两板间飞出。已知粒子射入两板间的时刻在时间内，下列关于粒子运动描述正确的是（     ） A．时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大 B．时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大 C．无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度方向都水平 D．无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度大小都相等 三、实验题（共15分） 13．（7分）某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律。让小球A和B带上同种电荷，A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图。实验时，保证A、B两球球心在同一水平线上，待B球平衡后，丝线偏离竖直方向的角度为，已知B球质量为m，重力加速度为g，先保持两球电量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球间距离越小，悬线的偏角越大；再保持两球间距离不变，改变小球所带的电量，观察到电量越大，悬线的偏角越大。 (1)实验中用到的探究方法是_________________________________； (2)均匀分布的带电球体可以等效为电量全部集中在球心处的点电荷；根据该知识，他将两个半径为R的金属小球分别带上了和的正电，并使其球心相距3R时两小球处于平衡状态，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力________________________。 (3)对B球根据平衡条件计算A、B两球之间的电场力________________________（用m、g、表示）比较发现__________（选填“大于”“小于”或“等于”），原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。 14．（8分）“探究电容器充放电”的实验装置示意图如图甲所示。 (1)当开关S接a时，平行板电容器上极板带________（选填“正电”或“负电”）。 (2)当开关S接a时，电容器充电电流随时间________（选填“增大”、“减小”或“不变”） (3)将开关S扳到a，待电容器充电结束后，再向电容器两板间插入一块有机玻璃板，则在插入玻璃板的过程中，电容器的电容会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”），电路中电流表A中的电流方向为________（选填“c→d”或“d→c”） (4)电容器充电完毕后，把开关S接b时，其电量Q随时间减少，电流I随时间变化图像如图乙所示（电流）。已知电源两端电压为1.5V，则电容器电容约为_________。（结果均保留3位有效数字） 四、解答题 15．（10分）如图所示的匀强电场，电场强度，一电荷量的点电荷从电场中的点移动到点，电场力对电荷所做的功。求： (1)点电荷所受电场力的大小； (2)、之间的距离； (3)、之间的电势差。 16．（12分）用一条长为1m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为，所带电荷量为 ，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向成，（g取10m/s2）。 (1)求该匀强电场的电场强度大小； (2)在外力作用下，使小球从A移到B，求电场力所做的功WAB； (3)AB之间的电势差UAB。 17．（15分）如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L，板间距离为2d，距板右端L处有一竖直屏M。一带电荷量为+q、质量为m可视为质点的小球以初速度v0沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，已知重力加速度为g。求： (1)小球刚要打到M时的动能Ek； (2)A、B两极板间的电势差UAB； (3)电场力对小球做的功W。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理单元自测 第九章 静电场·基础通关 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（共32分，每小题4分） 1．如图所示，将用毛皮摩擦过的带负电的橡胶棒，移近或接触两个不带电的导体球，开始时两导体球互相接触且对地绝缘，下列说法正确的是（     ） A．毛皮与橡胶棒摩擦时，橡胶棒上的正电荷转移到毛皮上 B．将橡胶棒移近甲球，甲球带正电，乙球带负电，移走橡胶棒，两球都不再带电 C．将橡胶棒移近甲球，甲球带负电，乙球带正电，移走橡胶棒，两球都不再带电 D．橡胶棒与甲球接触一下移开，再分开两球，甲球带负电，乙球带正电 2．在O点固定的点电荷产生的静电场中，一电子仅在静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示，A、B是轨迹上两点，且OA=2OB，已知电子在B点所受静电力大小为F，则电子在A点所受静电力大小为（     ） A． B． C．2F D．4F 3．如图所示，在x轴上有A、B两个点电荷，带电荷量分别为与，且，用和分别表示两个点电荷所产生的场强的大小，则在x轴上应有（     ） A．的点只有一处，该处合场强为零 B．的点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为 C．的点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为 D．的点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为 4．某电场的电势随位置x的变化关系如图所示，O点为坐标原点，a、b、c、d为x轴上的四个点。一带正电粒子从d点由静止释放，在电场力作用下沿x轴运动，不计重力，则粒子（     ） A．将在ad之间做周期性运动 B．在d点的电势能大于a点的电势能 C．在b点与c点所受电场力方向相同 D．将沿x轴负方向运动，可以到达O点 5．如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法不正确的是（     ） A．等势面A的电势为 B．电子再次飞经D等势面时，动能为10eV C．电子的运动为匀变速直线运动 D．匀强电场的场强大小为 6．如图所示，边长为的等边三角形。三角形处在匀强电场中，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是（　　） A．匀强电场的场强大小为，方向由指向 B．匀强电场的场强大小为，方向由指向 C．匀强电场的场强大小为，方向由指向 D．匀强电场的场强大小为，方向由指向 7．如图所示，A、B板为水平放置的平行正对金属板，两板间的距离为d。A板带正电、B板接地，在A、B板中央分别有一小孔M、N。将一电荷量为-q（q＞0）、质量为m的小球（视为点电荷）从到A板距离为h、小孔M的正上方P点处由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处。重力加速度大小为g，A、B板间电场可视为匀强电场且A板带电量保持不变。下列说法正确的是（     ） A．A、B板间电场的电场强度大小为 B．A、B板间电场的电场强度大小为 C．若仅将A板向下移动少许，仍将小球从P点释放，则小球将从小孔N穿出 D．若仅将A板向下移动少许，仍将小球从P点释放，则小球恰好能运动至小孔N处 8．飞机起落架的轮胎必须用导电橡胶制成，这是一种静电防止，下列不属于静电防止的是（     ） A．静电复印、静电除尘、静电喷涂 B．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带 C．高大建筑物顶端装上避雷针 D．在加油站给车加油前，手触摸一下静电释放器 二、多选题（共16分，每小题4分） 9．如图，真空中水平放置的平行板电容器两极板与电压恒定的电源相连，下极板接地（电势为0），极板间的P点固定一带负电的点电荷（电荷量不变）。下列说法正确的是（　　） A．把下极板向左平移少许后，P点的电势升高 B．把下极板向左平移少许后，点电荷受到的电场力变大 C．把下极板向上平移少许后，电容器所带的电荷量增大 D．把下极板向上平移少许后，点电荷的电势能增大 10．如图所示，一带电小球以初速度在匀强电场中的点恰好沿水平直线运动到点（速度为），已知带电小球的质量为，电荷量大小为，电场线与水平方向的夹角为（，），重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．电场强度大小为 B．小球带负电 C． D． 11．如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，为两电荷连线的中垂线，、、三点所在直线平行于两电荷的连线，且与关于对称，点位于上，点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（     ） A．点场强大于点场强 B．点场强小于点场强 C．、两点间的电势差等于、两点间的电势差 D．试探电荷在点的电势能小于在点的电势能 12．图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为的交变电压，电压随时间变化的图线如图乙所示。质量为、重力不计的带电粒子以初速度沿两板中线射入两板间，经时间从两板间飞出。已知粒子射入两板间的时刻在时间内，下列关于粒子运动描述正确的是（     ） A．时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大 B．时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大 C．无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度方向都水平 D．无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度大小都相等 三、实验题（共15分） 13．（7分）某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律。让小球A和B带上同种电荷，A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图。实验时，保证A、B两球球心在同一水平线上，待B球平衡后，丝线偏离竖直方向的角度为，已知B球质量为m，重力加速度为g，先保持两球电量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球间距离越小，悬线的偏角越大；再保持两球间距离不变，改变小球所带的电量，观察到电量越大，悬线的偏角越大。 (1)实验中用到的探究方法是_________________________________； (2)均匀分布的带电球体可以等效为电量全部集中在球心处的点电荷；根据该知识，他将两个半径为R的金属小球分别带上了和的正电，并使其球心相距3R时两小球处于平衡状态，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力________________________。 (3)对B球根据平衡条件计算A、B两球之间的电场力________________________（用m、g、表示）比较发现__________（选填“大于”“小于”或“等于”），原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。 14．（8分）“探究电容器充放电”的实验装置示意图如图甲所示。 (1)当开关S接a时，平行板电容器上极板带________（选填“正电”或“负电”）。 (2)当开关S接a时，电容器充电电流随时间________（选填“增大”、“减小”或“不变”） (3)将开关S扳到a，待电容器充电结束后，再向电容器两板间插入一块有机玻璃板，则在插入玻璃板的过程中，电容器的电容会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”），电路中电流表A中的电流方向为________（选填“c→d”或“d→c”） (4)电容器充电完毕后，把开关S接b时，其电量Q随时间减少，电流I随时间变化图像如图乙所示（电流）。已知电源两端电压为1.5V，则电容器电容约为_________。（结果均保留3位有效数字） 四、解答题 15．（10分）如图所示的匀强电场，电场强度，一电荷量的点电荷从电场中的点移动到点，电场力对电荷所做的功。求： (1)点电荷所受电场力的大小； (2)、之间的距离； (3)、之间的电势差。 16．（12分）用一条长为1m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为，所带电荷量为 ，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向成，（g取10m/s2）。 (1)求该匀强电场的电场强度大小； (2)在外力作用下，使小球从A移到B，求电场力所做的功WAB； (3)AB之间的电势差UAB。 17．（15分）如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L，板间距离为2d，距板右端L处有一竖直屏M。一带电荷量为+q、质量为m可视为质点的小球以初速度v0沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，已知重力加速度为g。求： (1)小球刚要打到M时的动能Ek； (2)A、B两极板间的电势差UAB； (3)电场力对小球做的功W。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公 学科网（北京）股份有限公司 $ 22026-2027学年高二物理单元自测 第九章 静电场·基础通关（参考答案） 一、单选题（共32分，每小题4分） 1 2 3 4 5 6 7 8 B A B A B A C A 二、多选题（共16分，每小题4分） 9 10 11 12 CD AC BCD ACD 13.【答案】(1)控制变量法 (2) (3) 大于 库仑定律适用于点电荷模型。当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于3R，可知，它们相互作用的库仑力大小 14.【答案】(1)正电 (2)减小 (3) 变大 d→c (4)1.09×10-3F 15.【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）点电荷所受电场力的大小 （2）从点移动到点，电场力对电荷所做的功 解得A、B沿电场方向的距离 （3）从点移动到点，电场力对电荷所做的功 解得、之间的电势差 16.【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）小球在 A 点平衡，受力分析可得 解得电场强度大小 （2）小球从A移到B，电势升高，电势能变大，可知电场力做负功，可得电场力所做的功 解得 （3）根据 可得AB之间的电势差 17.【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）据题分析可知，质点在平行金属板间轨迹应向上偏转，做类平抛运动，飞出电场后，轨迹向下偏转，能最后垂直打在M屏上，前后过程质点的运动轨迹有对称性，如图所示 质点刚要打到M时，竖直速度为零，而水平速度与初速度相同，动能为 （2）两次偏转的时间相等，加速度大小相等，根据牛顿第二定律可得， 解得 又 解得 （3）质点在电场中做类平抛运动，有， 解得 电场力对质点做的功 解得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理单元自测 第九章 静电场·基础通关·基础通关 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（共32分，每小题4分） 1．如图所示，将用毛皮摩擦过的带负电的橡胶棒，移近或接触两个不带电的导体球，开始时两导体球互相接触且对地绝缘，下列说法正确的是（     ） A．毛皮与橡胶棒摩擦时，橡胶棒上的正电荷转移到毛皮上 B．将橡胶棒移近甲球，甲球带正电，乙球带负电，移走橡胶棒，两球都不再带电 C．将橡胶棒移近甲球，甲球带负电，乙球带正电，移走橡胶棒，两球都不再带电 D．橡胶棒与甲球接触一下移开，再分开两球，甲球带负电，乙球带正电 【答案】B 【详解】A．毛皮与橡胶棒摩擦时，毛皮上的电子转移到橡胶棒，橡胶棒带负电。故A错误； BC．橡胶棒移近甲球，由于静电感应，甲球带正电，乙球带负电，移走橡胶棒，两球上的正负电荷中和，则两球都不再带电。故B正确，C错误； D．橡胶棒与甲球接触一下移开，橡胶棒上的负电转移到两球上，则再分开两球，两球均带负电。故D错误。 故选B。 2．在O点固定的点电荷产生的静电场中，一电子仅在静电力作用下的运动轨迹如图中实线所示，A、B是轨迹上两点，且OA=2OB，已知电子在B点所受静电力大小为F，则电子在A点所受静电力大小为（     ） A． B． C．2F D．4F 【答案】A 【详解】设O点固定的点电荷的电荷量为，根据库仑定律可知，电子在B点所受静电力大小为 电子在A点处所受静电力大小为 故选A。 3．如图所示，在x轴上有A、B两个点电荷，带电荷量分别为与，且，用和分别表示两个点电荷所产生的场强的大小，则在x轴上应有（     ） A．的点只有一处，该处合场强为零 B．的点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为 C．的点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为 D．的点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为 【答案】B 【详解】设两点电荷间距为，x轴上某点到点、点的距离分别为、。由点电荷场强公式，时有 整理得 说明该点到点的距离大于到点的距离。在两点电荷之间的等强点，产生的场强向右，产生的场强也向右，故合场强大小为 在点右侧的等强点，两场强方向相反，故合场强为零。 故选B。 4．某电场的电势随位置x的变化关系如图所示，O点为坐标原点，a、b、c、d为x轴上的四个点。一带正电粒子从d点由静止释放，在电场力作用下沿x轴运动，不计重力，则粒子（     ） A．将在ad之间做周期性运动 B．在d点的电势能大于a点的电势能 C．在b点与c点所受电场力方向相同 D．将沿x轴负方向运动，可以到达O点 【答案】A 【详解】B．由图可知，、两点电势相等，根据可知，粒子在d点的电势能等于a点的电势能，故B错误； C．图像的切线斜率表示电场强度，由图可知，b点与c点的电场强度方向相反，根据可知，粒子在b点与c点所受电场力方向相反，故C错误； AD．根据沿着电场线方向电势降低，可知在点电场方向为轴负方向，粒子带正电，则粒子受到沿着轴负方向的电场力，即粒子将沿x轴负方向运动，粒子仅受电场力，则粒子的动能和电势能之和恒定，根据B选项分析可知粒子在d点的电势能等于a点的电势能，则粒子在d点的动能等于a点的动能，均为0；即粒子将在ad之间做周期性运动，不能到达点，故A正确，D错误。 故选A。 5．如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法不正确的是（     ） A．等势面A的电势为 B．电子再次飞经D等势面时，动能为10eV C．电子的运动为匀变速直线运动 D．匀强电场的场强大小为 【答案】B 【详解】AD．A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，电场线与等势面垂直。电子从D到B的过程，根据动能定理得 解得 则电场强度为 电子经过等势面C时的电势能为，则C点的电势为10V；在匀强电场中可得C、A间的电势差等于DB间的电势差，可知A点电势为，故AD正确； B．根据能量守恒定律得，电子再次经过D等势面时，动能不变，仍然为20eV，故B错误； C．因为电场强度的方向与等势面垂直，则电子所受电场力方向与速度方向在同一条直线上，做匀变速直线运动，故C正确。 本题选不正确的，故选B。 6．如图所示，边长为的等边三角形。三角形处在匀强电场中，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是（　　） A．匀强电场的场强大小为，方向由指向 B．匀强电场的场强大小为，方向由指向 C．匀强电场的场强大小为，方向由指向 D．匀强电场的场强大小为，方向由指向 【答案】A 【详解】由题意已知三角形三个顶点的电势分别为，， 可以观察到，点的电势恰好是、两点电势的平均值。 取线段的中点设为 ，在匀强电场中沿同一直线电势均匀变化，故点的电势为 因为，所以点与点电势相等，所在的直线即为该匀强电场中的一条等势线。 电场线必定与等势线垂直，且由高电势指向低电势。因为等势线垂直于，所以电场线必定平行于边，并且方向从高电势的点指向低电势的点。 沿电场线方向（即方向）的电势差为 边的长度即为沿电场线方向的距离 根据匀强电场场强与电势差的关系式 可得电场强度的大小为 综上，该匀强电场的场强大小为，方向由指向。 故选A。 7．如图所示，A、B板为水平放置的平行正对金属板，两板间的距离为d。A板带正电、B板接地，在A、B板中央分别有一小孔M、N。将一电荷量为-q（q＞0）、质量为m的小球（视为点电荷）从到A板距离为h、小孔M的正上方P点处由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处。重力加速度大小为g，A、B板间电场可视为匀强电场且A板带电量保持不变。下列说法正确的是（     ） A．A、B板间电场的电场强度大小为 B．A、B板间电场的电场强度大小为 C．若仅将A板向下移动少许，仍将小球从P点释放，则小球将从小孔N穿出 D．若仅将A板向下移动少许，仍将小球从P点释放，则小球恰好能运动至小孔N处 【答案】C 【详解】A．板间电场方向由板指向板，即竖直向下，小球带负电，所受电场力方向竖直向上。小球从点由静止运动至小孔，重力做功为，电场力做功为，由动能定理有 解得 故选项给出的错误，故A错误； B．小球在点和小孔处的速度均为零，根据动能定理有 解得 该结果与不相等，故B错误； C．设将板向下移动的距离为，则新的板间距为，而点到小孔的高度差仍为。由于板所带电荷量及板的面积均不变，板间电场强度不变。小球到达小孔时的动能为 由原来恰好到达小孔可知，代入解得 因此小球到达小孔时仍有向下的速度，将从小孔穿出，故C正确； D．将板向下移动后，小球到达小孔时的动能为 小球到达小孔时速度不为零，不是恰好运动至小孔处，故D错误。 故选C。 8．飞机起落架的轮胎必须用导电橡胶制成，这是一种静电防止，下列不属于静电防止的是（     ） A．静电复印、静电除尘、静电喷涂 B．油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带 C．高大建筑物顶端装上避雷针 D．在加油站给车加油前，手触摸一下静电释放器 【答案】A 【详解】A．首先明确概念：静电防止的核心是及时导走静电，避免静电积累引发危害；静电应用是利用静电的特性实现特定功能。静电复印、静电除尘、静电喷涂均是利用异种电荷相互吸引的静电特性实现对应功能，属于静电应用，不属于静电防止，故A符合题意； B．油罐车运输时油与罐体摩擦会产生静电，导电拖地带可将静电导入大地，避免静电积累引发爆炸，属于静电防止，故B不符合题意； C．避雷针可将云层携带的静电通过接地线路导入大地，避免建筑物遭受雷击，属于静电防止，故C不符合题意； D．触摸静电释放器可将人体积累的静电导走，避免静电引燃加油站的油气，属于静电防止，故D不符合题意。 故选A。 二、多选题（共16分，每小题4分） 9．如图，真空中水平放置的平行板电容器两极板与电压恒定的电源相连，下极板接地（电势为0），极板间的P点固定一带负电的点电荷（电荷量不变）。下列说法正确的是（　　） A．把下极板向左平移少许后，P点的电势升高 B．把下极板向左平移少许后，点电荷受到的电场力变大 C．把下极板向上平移少许后，电容器所带的电荷量增大 D．把下极板向上平移少许后，点电荷的电势能增大 【答案】CD 【详解】A．把下极板向左平移少许后，极板间距不变，电容器两端电压不变，根据匀强电场电势差与电场强度的关系有 可知极板间的电场强度不变，点到下极板的垂直距离不变，下极板接地电势为零，根据电势差公式有 可知点的电势不变，故A错误； B．由对A选项的分析可知，极板间的电场强度不变，根据电场力公式有 可知点电荷受到的电场力不变，故B错误； C．把下极板向上平移少许后，正对面积不变，极板间距减小，根据平行板电容器的决定式有 可知电容器的电容增大，又电容器两端电压不变，根据电容的定义式有 可知电容器所带的电荷量增大，故C正确； D．把下极板向上平移少许后，极板间距减小，电容器两端电压不变，根据匀强电场电势差与电场强度的关系有 可知极板间的电场强度增大，设点到上极板的距离为，则点与上极板间的电势差为 可知点与上极板间的电势差增大，上极板电势恒为，根据电势差的定义有 解得 可知点的电势降低，由于该点电荷带负电，根据电势能的表达式有 可知点电荷的电势能增大，故D正确。 故选CD。 10．如图所示，一带电小球以初速度在匀强电场中的点恰好沿水平直线运动到点（速度为），已知带电小球的质量为，电荷量大小为，电场线与水平方向的夹角为（，），重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．电场强度大小为 B．小球带负电 C． D． 【答案】AC 【详解】B．小球做水平直线运动，竖直方向合力为0，合力沿水平向左方向，若小球带负电，电场力方向斜向左下方，竖直方向合力向下，不满足水平运动条件，因此小球一定带正电，B错误； A．对小球进行受力分析，在竖直方向上有 解得，A正确； CD．根据动能定理有 解得，C正确，D错误。 故选AC。 11．如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，为两电荷连线的中垂线，、、三点所在直线平行于两电荷的连线，且与关于对称，点位于上，点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（     ） A．点场强大于点场强 B．点场强小于点场强 C．、两点间的电势差等于、两点间的电势差 D．试探电荷在点的电势能小于在点的电势能 【答案】BCD 【详解】AB．设两电荷连线的中点为点，等量异种点电荷的电场特点：两电荷连线的中垂线上中点的场强最大（）；两电荷连线上中点场强最小() 因此：点场强小于点场强，故A错误，B正确； C．等量异种电荷电场关于中垂线 MN 对称，a、c 两点关于 MN 对称。 电场分布对称，a 到 b 的电势降落，与 b 到 c 的电势降落大小完全相等，即，故C正确； D．等量异种点电荷的电场中，由图可知，在正电荷侧，；在负电荷侧，，即。 负电荷的电势能，，故D正确。 故选 BCD。 12．图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为的交变电压，电压随时间变化的图线如图乙所示。质量为、重力不计的带电粒子以初速度沿两板中线射入两板间，经时间从两板间飞出。已知粒子射入两板间的时刻在时间内，下列关于粒子运动描述正确的是（     ） A．时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大 B．时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大 C．无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度方向都水平 D．无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度大小都相等 【答案】ACD 【详解】A．粒子在电场中水平方向始终做匀速直线运动，即粒子在电场中运动的时间是相同的，时刻入射的粒子，在竖直方向先加速，然后减速，最后离开电场区域，故时刻入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大，故A正确； B．结合上述可知，时刻入射的粒子，在竖直方向先加速，然后减速，再反向加速，最后反向减速离开电场区域，故此时刻射入的粒子离开电场时速度方向和中线在同一直线上，故B错误； CD．因粒子在电场中运动的时间等于电场变化的周期，故所有粒子离开电场时竖直方向的分速度为零，即最终都垂直电场方向射出电场，离开电场时的速度大小都等于初速度大小，故CD正确。 故选ACD。 三、实验题（共15分） 13．（7分）某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律。让小球A和B带上同种电荷，A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图。实验时，保证A、B两球球心在同一水平线上，待B球平衡后，丝线偏离竖直方向的角度为，已知B球质量为m，重力加速度为g，先保持两球电量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球间距离越小，悬线的偏角越大；再保持两球间距离不变，改变小球所带的电量，观察到电量越大，悬线的偏角越大。 (1)实验中用到的探究方法是_________________________________； (2)均匀分布的带电球体可以等效为电量全部集中在球心处的点电荷；根据该知识，他将两个半径为R的金属小球分别带上了和的正电，并使其球心相距3R时两小球处于平衡状态，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力________________________。 (3)对B球根据平衡条件计算A、B两球之间的电场力________________________（用m、g、表示）比较发现__________（选填“大于”“小于”或“等于”），原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】(1)控制变量法 (2) (3) 大于 库仑定律适用于点电荷模型。当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于3R，可知，它们相互作用的库仑力大小 【详解】（1）实验时，“先保持两球电荷量不变”和“再保持两球距离不变”，可见，实验中需要用到控制变量法。 （2）根据库仑定律可知 （3）[1]对B受力分析如图所示 根据共点力物体的平衡条件及几何知识可得 [2][3]。库仑定律适用于点电荷模型。当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于3R，可知，它们相互作用的库仑力大小 14．（8分）“探究电容器充放电”的实验装置示意图如图甲所示。 (1)当开关S接a时，平行板电容器上极板带________（选填“正电”或“负电”）。 (2)当开关S接a时，电容器充电电流随时间________（选填“增大”、“减小”或“不变”） (3)将开关S扳到a，待电容器充电结束后，再向电容器两板间插入一块有机玻璃板，则在插入玻璃板的过程中，电容器的电容会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”），电路中电流表A中的电流方向为________（选填“c→d”或“d→c”） (4)电容器充电完毕后，把开关S接b时，其电量Q随时间减少，电流I随时间变化图像如图乙所示（电流）。已知电源两端电压为1.5V，则电容器电容约为_________。（结果均保留3位有效数字） 【答案】(1)正电 (2)减小 (3) 变大 d→c (4)1.09×10-3F 【详解】（1）当开关S接a时，平行板电容器充电，则上极板带正电。 （2）当开关S接a时，电容器充电电流随时间减小。 （3）将开关S扳到a，待电容器充电结束后，再向电容器两板间插入一块有机玻璃板，则在插入玻璃板的过程中，根据可知，电容器的电容会变大，根据Q=CU可知，电容器带电量变大，电容器充电，即电路中电流表A中的电流方向为d→c。 （4）因I-t图像与坐标轴围成的面积等于电容器的带电量，由图像可知Q=41×0.2×0.2×10-3C=1.64×10-3C 则电容器的电容 四、解答题 15．（10分）如图所示的匀强电场，电场强度，一电荷量的点电荷从电场中的点移动到点，电场力对电荷所做的功。求： (1)点电荷所受电场力的大小； (2)、之间的距离； (3)、之间的电势差。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）点电荷所受电场力的大小 （2）从点移动到点，电场力对电荷所做的功 解得A、B沿电场方向的距离 （3）从点移动到点，电场力对电荷所做的功 解得、之间的电势差 16．（12分）用一条长为1m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为，所带电荷量为 ，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向成，（g取10m/s2）。 (1)求该匀强电场的电场强度大小； (2)在外力作用下，使小球从A移到B，求电场力所做的功WAB； (3)AB之间的电势差UAB。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）小球在 A 点平衡，受力分析可得 解得电场强度大小 （2）小球从A移到B，电势升高，电势能变大，可知电场力做负功，可得电场力所做的功 解得 （3）根据 可得AB之间的电势差 17．（15分）如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L，板间距离为2d，距板右端L处有一竖直屏M。一带电荷量为+q、质量为m可视为质点的小球以初速度v0沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，已知重力加速度为g。求： (1)小球刚要打到M时的动能Ek； (2)A、B两极板间的电势差UAB； (3)电场力对小球做的功W。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）据题分析可知，质点在平行金属板间轨迹应向上偏转，做类平抛运动，飞出电场后，轨迹向下偏转，能最后垂直打在M屏上，前后过程质点的运动轨迹有对称性，如图所示 质点刚要打到M时，竖直速度为零，而水平速度与初速度相同，动能为 （2）两次偏转的时间相等，加速度大小相等，根据牛顿第二定律可得， 解得 又 解得 （3）质点在电场中做类平抛运动，有， 解得 电场力对质点做的功 解得 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $