第9章 静电场及其应用真题演练-【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）

直于OP,水平向右，从P到0电场强度大小逐渐变大，小球 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f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。=一 9 N/C=30 N/C,E= 片vc=碧v心所哈名 E61, 故B情损：根骚优=8(=O是解将 0.5m,故D正确.故选D. 8.(1)2mgR3 √2 g 3m(2)3mg69 解析：(1)对A受力分析，受重力mg、圆环弹力F、库仑力 FM,如图所示 ) 4458.- 45 6o° F 30 由正弦定理可得mg sin45°sin30o' （(2R,解得g,=2mr 又Fa4=k_99& kg 对B受力分析，受重力mg、圆环弹力Fa、库仑力FB,由正 弦定理可得m6=FM sin 45 sin 60' 又FA=Fu,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° m 根据受力平衡可得，A、B两球间的库仑力大小为F'= mBg 1 tan60°3mg, 必修第三册·RJ A、B间的距离为r三R,又F=k,解得2 69 9(1)2Q 2L2 (2)a=2g 2mL2 8,方向竖直向上(3) 2 (4)见解析 解析：(1)正、负点电荷在A点产生的场强E。=k (2L)2 k、0 汇，由电场的叠加原理知，A点的电场强度的大小E= V2E-2k0 2L2 (2)A、B两点在电场中对称，场强大小相等，由牛顿第二定 律得m-mg=,解得a=2g,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-g=0-号m品，小物块从A到0过程中mg 期=日解得=受 1 12 2 (4)在B点速度减为0，说明f下mg.根据对称性可知，在A点 f下mg,所以从A到B过程中，f>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O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a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 bo tan 0=3 可得，-北= -4,lan 0= ,ab电荷 量的比值o联立解得名分达暖D正瑰 96 2.C解析：对小球受力分析如图所示，由正弦定理有 sin L CPH=sin L.CHP,其中∠CPH=∠oPB,∠CH: AP AO ∠HPD=∠APO,在△AP0中有 sin(T-LPOB)sin LAPO' 同理有 2m其中=4票-=联 BP BO 立有Q1:Q2=2n3:1,故选C F P A 0- B 黑白题08 3.B解析：由题意可知设O和P两球之间的库仑力为F,绳子 的拉力分别为T,、T2,质量分别为m1、m2;与竖直方向夹角 为0，对于小球Q有9，E+T,sin0=F,T1cos0=m1g;对于小球 P有g2E+F=T2sin0,T2cos0=m2g,联立有91E=F-T1sin0> ,可 0,9gE=7im0-f>0,所以可得，>7，又因为元；m 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 a+6-60对B小球 2 受力分析，根据平衡条件：Mgsin+k9o9c- -公两式联立解 得=号90√7Mn。故A正确，D错误对AA 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-3Mgsn“,故B错误：对A球受力分析，根据平衡条 件：Mgsin+F库=kox,解得A球受到的库仑力为：F库= 2 Mgsin,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- ,c0s60°=3站，因M点的合场强为零，因此带电细 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+2m0-g(5+3),放选D 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，9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r4c=T,rc=√3r,tan60°= ,同时有 EA= 8产，B联立解得。=3，故选B. 309 302LB 7.D解析：AB.选项AB的电荷均为正和均为负，则根据电场 第十章静月 第1节电势能和电势 白题基础过关 1.B解析：根据W=gU可知，因为电场力做功只与初、末位置 有关，而与电荷运动路径无关，故沿三条路径将点电荷由A 移动到D的过程中，做功相等，即W1=W2=W故选B. 2.B解析：A.静电力做功与电荷运动路径无关，只与初、末位 置有关，电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，静电 参考答案与解析 强度的叠加法则可知，P点的场强不可能为零，AB错误； C.设P、Q间的距离为r,则Q、Q在P点产生的合场强大小 2 -E2 E满足关系c08120°= 2g2 -,解得E= 2. 4r4 @,而Q产生的场强大小为E2=,则P点的场强 不可能为零，C错误；D.设P、Q,间的距离为r,则Q1、Q3在P 点产生的合场强大小E满足关系cos120°= 停（）广 ,解得E=√39，而Q,产生的场强大小 4k2g2 2 2· 4r4 3,则P点的场强可能为零，D正确故选D, 为E2=2 8.C解析：取走A、B处两段弧长均为△L的小圆弧上的电荷， 根据对称性可知，圆环在O点产生的电场强度为与A在同 一直径上的A,和与B在同一直径上的B,产生的电场强度的 矢量和，如图所示，因为两段弧长非常小，故可看成点电荷， Q△L 则有E,=k =kQ△，由图可知，两场强的夹角为120°， R2 则两者的合场强为E=E,=kQ 2R,根据0点的合场强为0， 致在D点的点电商带负电，天小为E=B=4,,根玉 22联立解得g=20A,放选C E'=k 9 πR B 9.A解析：电子在电场中只受电场力，电场力沿电场线的切 线方向，与电场线方向相反，指向电子运动轨迹的凹侧.电子 做曲线运动过程中力的方向与轨迹切线不平行.A选项电子 各处的运动轨迹和受的电场力相符合，故A正确.故选A. 10.A解析：由于在球壳内场强处处为0，因此从0向A运动 的过程中电荷不受电场力，做匀速直线运动，动能不发生变 化，图像为一条水平直线，C、D错误：通过A点后，电荷做 加速运动，但场强逐渐减小，通过相同的位移，电场力做 功逐渐减小，根据动能定理，试探电荷的动能的增量逐渐减 小，即图像的斜率逐渐减小，A正确，B错误. 旦场中的能量 力做功的大小相同，故A正确，不符合题意；B.沿着电场线 电势降低，则B点电势低于A点电势，负电荷在B点的电势 能一定比在A点的电势能大，故B错误，符合题意；C.B点 电势低于A点电势，正电荷从A运动到B,静电力对正电荷 做正功：负电荷从A运动到B,静电力对负电荷做负功，故 C正确，不符合题意：D.无论是正电荷还是负电荷，电场力 做负功时其电势能一定增加，故D正确，不符合题意.故 选B. 黑白题09第九章 黑题 真题体验 考点1库仑定律 1.(全国I卷)如图，三个固定的带电小球a、b 和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc= 3cm,ca=4cm.小球c所受库仑力的合力的方 向平行于a、b的连线.设小球a、b所带电荷量 的比值的绝对值为。，则 Aa6的电荷同号，=】6 16 B.ab的电荷异号，k。=g -40 C.a,b的电荷同号，k。=27 4 D.ab的电荷异号，27 4 考点2静电力平衡 2.(2023·海南高考)如图所示，一光滑绝缘轨 道水平放置，直径上有A、B两点，A0=2cm, 0B=4cm,在AB固定两个带电量分别为Q1、 Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨 道内侧P点（小球可视为点电荷），已知AP: BP=n:1,则Q1:Q2是 A.2n2:1 B.4n2:1 C.2n3:1 A OB D.4n3:1 3.（2024·新课标卷)如图，两 根不可伸长的等长绝缘细 绳的上端均系在天花板的O Op 点上，下端分别系有均带正 电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右 的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹 角大小相等.则 A.两绳中的张力大小一定相等 第九章 真题演练 限时：35min B.P的质量一定大于Q的质量 C.P的电荷量一定小于Q的电荷量 D.P的电荷量一定大于Q的电荷量 4.(浙江高考)如图所示，在倾角为的光滑绝 缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根 劲度系数为k。的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端 与A球连接.A、B、C三小球的质量均为M, 9A=90>0,9B=-90,当系统处于静止状态时， 三小球等间距排列.已知静电力常量为k,则 4 A.9c=790 lmd B.弹簧伸长量为Mgsin ko C.A球受到的库仑力大小为2Mg D.相邻两小球间距为90√7Mg 3k 考点3电场强度的叠加 5.（2024·河北高考)如图，真 空中有两个电荷量均为q (q>0)的点电荷，分别固定 ◆ 在正三角形ABC的顶点B、B9…日C C,M为三角形ABC的中心，沿AM的中垂线 对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆， 电荷量为号已知正三角形ABC的边长为a,M 点的电场强度为0，静电力常量为k.顶点A处 的电场强度大小为 ( 23g A. B. a2 6g) C.g(33+1)） Q2 (3+3) D. 黑白题017 6.（2024·贵州高考)如图， A、B、C三个点位于以0为 圆心的圆上，直径AB与弦 …0 BC间的夹角为30°.A、B 两点分别放有电荷量大小为q4、9B的点电荷 时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方 向，则等于 B.V3 C.3 D.2 7.(2023·湖南高考)如图，真空中有三个点电 荷固定在同一直线上，电荷量分别为Q1、Q2和 Q3,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直 线的夹角分别为90°、60°和30°.若P点处的 电场强度为零，9>0，则三个点电荷的电荷量 可能为 ( A.Qi=q.Q2=2q,Q3=q 4V3 B.Q,=-9,0,=-39,03=-4g C.Q1=-q,Q2=√2q,Q3=-9 D.0=.0=-40,=4 8.(2022·山东高考)半径为R的绝缘细圆环固 定在图示位置，圆心位于0点，环上均匀分布 着电量为Q的正电荷.点A、B、C将圆环三 等分，取走A、B处两段弧长均为△L的小圆弧 上的电荷将一点电荷g置于0C延长线上距 0点为2R的D点，O点的电场强度刚好为零 圆环上剩余电荷分布不变，9为 必修第三册：R A.正电荷，g=Q4L B.正电荷，q= √3Q△L πR TR C.负电荷，9= 2Q△L 3Q△L TR D.负电荷，q= πR 考点4带电物体在电场中的运动 9.(2023·全国甲卷)在一些电子显示设备中， 让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电 场，可以使发散的电子束聚集.下列4幅图中 带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示 电子可能的运动轨迹，其中正确的是（ 电子 考点5静电屏蔽 10.(山东高考)如图，半径为R的 均匀带正电薄球壳，其上有一小 孔A.已知壳内的场强处处为0； 壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中 于球心0时在壳外产生的电场一样。一带正 电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能 E沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动 能E与离开球心的距离π的关系图像，可能 正确的是 黑白题018