第9章 静电场及其应用 章末检测-【经纶学霸】2026-2027学年高二物理必修第三册4星学霸黑白题（人教版）江苏专版

强大小关系为E。=E,<E。,所以金属球上的感应电荷在a、 b、c三点的场强大小为E=E,<E。,故选C. 5.B解析：A在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面 带正电，B、C相互吸引，所以B向右偏；而金属空腔C可以 屏蔽外部的B的电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影 响，所以A位置不变，故B正确，ACD错误.故选B. 压轴挑战 6.C解析：A.如果A带电，则会感应B内部带异种电荷，外部 电性与A相同，那么EM≠0，Ew≠0，故A错误；B.如果B带 电，由于同种电荷的排斥，电荷只分布在外表面，E内=0，即 Ey=0,Ev≠0，B错误；C.如果A、B带等量异种电荷，A与B 的静电感应使B外表面恰好无电荷，则EM≠0，Ew=0,故 C正确；D.若使A带电，B接地，是接地屏蔽，EM≠0，Ew=0, D错误.故选C. 第九章章末检测 1.B2.A3.C 4.B解析：圆环上的剩余电荷在0点产生的电场等效为-q电 荷在0点产生的电场，其电场强度大小为岳一侣，方向水平 向右，在F点电荷量为-q的电荷在0点产生的电场强度大 小为热条方向水平向左，0点的合扬强大小为 ®E-B,=,方向水平向右，带电量为+Q的试探电荷变 到的电场力大小为F=0E紧，方向水平向右，故选日 5.A解析：ABC.以A球为研究对象，分析受力如图1，设B 对A的库仑力F废与墙壁的夹角为日，由平衡条件得竖直墙 面对小球A的弹力为N,=m4gtan0,将小球B向左推动少许 时0减小，则N,减小再以AB整体为研究对象，分析受力如 图2所示，由平衡条件得F=N1,N2=(m4+mg)g,则F减小， 地面对小球B的弹力一定不变，故A错误，BC正确.D.库仑 力F康= oe0由于0减小，则coms日增大，F减小，根据库仑 mA吕 建F库=k9,,可知，两球之间的距离增大，故D正豌 选A. N N m (mx+mg)g 图1 图2 6.D解析：A.根据对称性分析可知，在关于0点对称的左右 圆环上各取一个微元所带的电荷组成等量异种电荷，OP为 等量异种电荷连线的中垂线，所以电场强度方向与OP垂 直，根据平行四边形定则知，圆环在OP上电场强度方向垂 直于OP,水平向右，从P到0电场强度大小逐渐变大，小球 参考答案与解析 受到的电场力逐渐增大，故A错误：B.水平方向上，小球处 于平衡态，所以小球受到杆的弹力大小与电场力大小相等， 则Eg=FN,由滑动摩擦力公式f=uFN,从P到O电场强度大 小逐渐变大，故小球受到的摩擦力∫逐渐变大，故B错误； C.竖直方向上由牛顿第二定律得mgf=ma,因为f增大，加 速度可能一直减小，也可能先减小再反向变大，故C错误； D.小球的加速度如果一直减小，则小球的速度一直增大，动 能也会一直变大；若小球的加速度先减小再反向变大，则小 球的速度先变大再变小，那么小球的动能也是先变大再变 小，故D正确.故选D. 7.D解析：AC.由于两试探电荷所受静电力的方向均与x 轴正方向相同，所以A点电场强度方向沿x轴正方向，B点 电场强度方向沿x轴负方向，由此可知，点电荷Q应位于AB 间，且应为负电荷，故AC错误；B.由图像可知E。= 。 品VC=30vcB,-g0vc-9vc,所u吃-9 90.3 E。1 (x-0.4)2,E=k。0 故B错误；D.根据E。=k,Q (08)2,解得x 0.5m,故D正确.故选 8.(1)2mgR3 2 o2m(2)。mg69 解析：(1)对A受力分析，受重力mg、圆环弹力F4、库仑力 FA,如图所示： 445. 452 F 30 由正弦定理可得，mg FRA sin 45 sin 30' 又Fa4=k99B 2)解得V2sR kg 对B受力分析，受重力mg、圆环弹力FB、库仑力FAB,由正 弦定理可得mF加 sin 45 sin 60' 3 又FB=Fm,解得mg=3m (2)A、B两球处于同一水平线上时，对B受力分析，受重 力mg、圆环弹力N、库仑力F',如图所示： 60 黑白题07 根据受力平衡可得，A、B两球间的库仑力大小为F'= tan 60=3mg, AB间的距离为7=R,又P=k4,解得q,=行9 9.(1)2 2L2 2m28,方向竖直向上(3)2。 (2)a=V2gk想 12 (4)见解析 解析：(1)正，负点电荷在A点产生的场强B。=k,0 (√2L)2 k),由电场的叠加原理知，A点的电场强度的大小E。 2E。=20 2L2 (2)A、B两点在电场中对称，场强大小相等，由牛顿第二定 排得gg,部得a2,方向竖直向上 (3)A、B、0三点在等量异种点电荷中垂线上，电势相等.小 物块从A到B过程中，设克服阻力做功W,由动能定理 得2mgL-四=0-2m听，小物块从A到0过程中mgL- 20 (4)在B点速度减为0，说明f个mg.根据对称性可知，在A点 下mg,所以从A到B过程中，f下mg,合力始终向上.从A到 0,电场力逐渐增大，所以摩擦力逐渐增大，加速度增大，合 力向上，速度减小：从0到B,电场力逐渐减小，摩擦力逐渐 减小，加速度减小，合力向上，速度减小，所以整个过程加速 度先增大后减小，速度一直在减小 第九章真题演练 黑题 真题体验 1.D解析：对小球c所受库仑力分析，画出α对c的库仑力和 b对c的库仑力，若a对c的库仑力为排斥力，a、c的电荷 同号，则b对c的库仑力为吸引力，b、c电荷为异号，a、b电荷 为异号；若a对c的库仑力为引力，a、c的电荷异号，则b对c 的库仑力为斥力，b、c电荷为同号，a、b电荷为异号.设ac与 ab的夹角为0，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律 可得人=经人=梁m= 4,tan0=F,a,b电荷 量的比值么一受联立解得6分选项D正确 2.C解析：对小球受力分析如图所示，由正弦定理有 sinL CPH sinLCHP,其中∠CPH=∠OPB,∠CH= AP AO ∠HPD=∠APO,在△APO中有 in(T-∠POB)sin∠AP0' 'sin∠PORsin LBPO其中F,=kOg.， 同理有 BP BO 器联 AP2Fa= 必修第三册 立有Q1:Q2=2n3:1,故选C H FB C D P Aò1 B 3,B解析：由题意可知设0和P两球之间的库仑力为F,绳子 的拉力分别为T1、T2,质量分别为m1、m2;与竖直方向夹角 为0，对于小球Q有91E+T1sin0=F,T1cos0=m1g;对于小球 P有q2E+F=T2sin0,T2cos0=m2g,联立有q1E=F-T1sin0> 0,92E=T2sin0-F>0,所以可得T2>T1,又因 T,可 T2 m2 知m2>m1,即P的质量一定大于Q的质量；两小球的电荷量 则无法判断.故选B. 4.A解析：三小球间距r均相等，对C球受力分析可知C球 带正电，根据平衡条件：Mgsin+k25三k,对B小球 受力分析，根据平衡条件：Mgsin a+k9o9c=k6 ，两式联立解 696)907放A正确，D销误，对AB 三小球整体受力分析，根据平衡条件：3 Mgsin a=kox,弹簧伸 长量：x=3 Mgsin“,故B错误；对A球受力分析，根据平衡条 件：Mgsin a+F库=kox,解得A球受到的库仑力为：F康= 2 Mgsin a,故C错误.故选A. 5.D解析：B点、C点的电荷在M的场强的合场强为E= 2 kg 12 ℃0s60°，因M点的合场强为零，因此带电细 (3a 杆在M点的场强EM=E,由对称性可知带电细杆在A点的场 强为E4=EM=E,方向竖直向上，因此A点合场强为E合= E+2 9os30°=g(5+3,故选D. a a 6.B解析：根据题意可知，两电荷为异种电荷，假设q4为正电 荷，9B为负电荷，两电荷在C点的场强如下图，设圆的半径 为r,根据几何知识可得c三，1c三3r,am60°=，同时有 5,5。,联立解得= TAC 「BC ,故选B 30° 302LB 0 黑白题08第九章 章 (时间：40分钟 一、选择题（每题9分，共63分）》 1.(2025·广东东莞质检)物理和生活息息相关 下列有关电学知识的说法正确的是( 4 A.图甲中，静电除尘装置将带负电的尘埃收 集在极柱B上 B.图乙中，建筑物顶端的避雷针利用了尖端 放电原理 C.图丙中，采用金属编织网包裹着导体线芯 是为了增加线束的导电性 D.图丁中，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带 正电是因为在摩擦过程中它得到正电荷 2.(2024·山西太原期中)如图所示，四个点电 荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正 方形的四个顶点上，正方形边长为a,静电力 常量为k,则正方形两条对角线交点处的电场 强度 ) A.大小为422，方向水平 向左 5 B.大小为22 ,方向水平 向左 C.大小为420，方向水平向右 D.大小为220，方向水平向右 a2 第九章黑E 末检测 分：100分)》 (2024·河南濮阳月考)如图，将原 来不带电与大地绝缘的导体静置 于带正电的点电荷Q所形成的电场中，A、B 两点在其表面，C点在其内部，达到静电平衡 时，以下正确的是 ( A.A点一侧表面带正电 B.感应电荷在C点产生的电场为零 C.感应电荷在C点产生的场强大小等于点电 荷在C点产生场强的大小 D.若用手触摸一下导体，放手后导体将不带电 (2024·河南期中)如图所示，用粗细均匀的 绝缘线制成半径为R的圆环，O为圆环的圆 心，圆环上均匀分布着负电荷.现在圆环上的 E处取下足够短的带电量为-g的一小段，将 其沿OE连线向左移动到F点处，且EF=R. 设圆环其他部分的带电量与电荷分布保持不 变，静电力常量为飞，若此时在0点放一个带 电量为+Q的试探电荷，则该试探电荷受到的 电场力为 ( A. 3kQq 4R2; 水平向左 B.3k 4R2 ,水平向右 c水平向左 D黎水平问行 如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝 缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于 竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平 面内，若用图示方向的水平推力F作用于小 球B,则两球静止于图示位置.如果将小球B 向左推动少许，待两球重新达到平衡时，则说 法错误的是 日题015 A.推力F将增大 B.竖直墙面对小球A的弹力减小 C.地面对小球B的弹力一定不变 D.两个小球之间的距离增大 6.(2025·福建厦门期中)如图，圆心为0的带 电绝缘圆环固定在水平面内，直径MN左侧均 匀带正电、右侧均匀带等量负电.绝缘杆OP 竖直固定，一带孔小球带正电，小球与竖直杆 间动摩擦因数为4.小球从0正上方某位置由 静止释放，在运动到0之前 A.小球受到的电场力先增大 后减小 小球 B.小球受到的摩擦力先减小 后增大 C.小球的加速度可能先增大 后减小 D.小球的动能可能先增大后减小 7.(2025·河南质检)如图甲所示，在一个点电 荷Q的电场中，x轴与它的某一条电场线重 合，已知坐标轴上A、B两点的坐标分别为 0.4m和0.8m.现在A、B两点分别放置带正 负电的试探电荷，得到其受到的静电力大小 与电荷量绝对值的关系图线a、b如图乙所示 已知两试探电荷所受静电力的方向均与x轴 正方向相同，则 A B 0 0.4 0.8x/m 0.10.20.30.4g/C 甲 乙 A.点电荷Q带正电 B.A、B两点的电场强度大小之比为3：1 C.点电荷Q可能位于A点左侧 D.点电荷Q所在位置的坐标为0.5m 必修第三册黑！ 、非选择题（共37分） (16分)半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直 面内，0为圆环圆心，A、B两个带电小球套在 圆环上，静止时位置如图所示.此时，OA与水 平方向的夹角为60°，0B与水平方向的夹角 为30°，已知球A的质量为m,带电量为+q,重 力加速度为g,静电力常量为k,求： (1)小球B的带电量及小球B的质量； (2)将A球固定，使A球的带电量缓慢减少， 当A、B两球处于同一水平线上时，A、B两 球间的库仑力多大？此时小球A的带电 量变为多少？ 0 OR (21分)如图所示，两异种点电荷的电荷量均 为Q,绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点O 且与连线垂直，平面上A、O、B三点位于同一 竖直线上，AO=B0=L,点电荷到O点的距离 也为L.现有电荷量为-q、质量为m的小物块 (可视为质点).从A点以初速度o向B点滑 动，到达B点时速度恰好减为零.已知物块与 平面的动摩擦因数为4.求： (1)A点的电场强度的大小； (2)物块运动到B点时加速度的大小和方向； (3)物块通过0点的速度大小： (4)分析并说明物体从A到B加速度和速度 的变化情况. ④ 白题016