章末综合检测（一） 静电场(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（教科版）

该高中物理课件聚焦静电场章末检测，涵盖电场强度、电势、电场力做功及带电粒子运动等核心知识点，通过基础概念题（如点电荷电场强度公式辨析）到综合应用题（如类平抛运动分析）的梯度设计，搭建从概念理解到实际问题解决的学习支架。 其亮点在于融合物理观念与科学思维，如通过密立根油滴实验题培养科学探究能力，利用带电粒子在复合电场中的运动题强化模型建构与科学推理。采用分层训练模式，学生能深化对电场性质的理解，教师可借此高效评估学生核心素养达成情况。

章末综合检测（一）　静电场 （时间：75分钟　满分：100分） 第一章　静电场 1 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四 个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的定义式E＝，式中的Q就是产生电场的点电荷的电荷量 B. 在真空中，电场强度的表达式为E＝，式中Q就是产生电场的点电荷 的电荷量 C. 在真空中，电场强度的表达式E＝，式中Q是试探电荷的电荷量 D. 在Q产生的电场中某点，先后分别放置电荷量不同的正、负试探电荷， 它们所受电场力大小、方向均不同，则电场强度也不同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 物 理·必修第三册（JK） 解析： 　电场强度的定义式E＝，式中Q是试探电荷的电荷量，A错误； 点电荷作为场源电荷，其电场强度的决定式为E＝，Q为场源电荷的电荷 量，r为某点到场源电荷的距离，B正确，C错误；电场强度由电场本身决 定，与试探电荷无关，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 2. 如图所示，在带电荷量为－Q的点电荷形成的电场中，M、N是两个等 势面。现将一带电荷量为＋q的点电荷，从a点分别经路径①和路径②（经 过c点）移到b点，在这两个过程中（　　） A. 都是电场力做正功，沿路径①做的功比沿路径②做的功少 B. 都是电场力做正功，沿路径①做的功等于沿路径②做的功 C. 都是克服电场力做功，沿路径①做的功大于沿路径②做的功 D. 都是克服电场力做功，沿路径①做的功等于沿路径②做的功 √ 解析： 　由于异种电荷互相吸引，故两个路径中电场力都做正功；而电 场力做功与路径无关，只与初、末位置有关，则沿路径①做的功等于沿路 径②做的功，故B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 3. 如图所示，在固定的两个等量异种点电荷形成的电场中，把一正电荷q 从图中的A点移到B点，下列说法正确的是（　　） A. 静电力对电荷做正功 B. 静电力对电荷做负功 C. 静电力对电荷不做功 D. 移动电荷的路径不同，静电力做功就不同 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 解析： 　由题意可知UAB＝φA－φB＞0，根据WAB＝qUAB，由于q＞0， UAB＞0，所以WAB＞0，即静电力对电荷做正功，故A正确，B、C错 误；静电力做功与路径无关，只与电荷在电场中的始、末位置的电势 差有关，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 4. 如图所示，a、b两点位于以负点电荷－Q为球心的球面上，将两个试探 电荷q1、q2分别置于a、b两点，下列说法正确的是（　　） A. a点电势大于b点电势 B. a点电场强度与b点电场强度相同 C. 若规定无穷远处电势为零，a、b两点的电势均为负值 D. 若将q1、q2分别移动到无穷远处，静电力做功一定相等 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 解析： 　a、b两点位于同一等势面上，电势相等，A错误；a点电场强度 与b点电场强度大小相同，方向不同，B错误；若规定无穷远处电势为零， 则电场线由无穷远处终止于－Q，根据沿电场线方向电势降低可知a、b两 点的电势均为负值，C正确；由于q1和q2的电性和电荷量不一定都相同，所 以若将q1、q2分别移动到无穷远处，静电力做功不一定相等，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 5. （2026·成都教科院实验中学10月月考）如图所示，图中实线是一簇未 标明方向的电场线（由点电荷产生），虚线是某带电粒子通过该电场区域 时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动过程中只受电场 力作用，根据此图可做出正确判断的是（　　） A. 带电粒子所带电荷的正、负 B. 点电荷所带电荷的正、负 C. 带电粒子在a处的速度大于b处的速度 D. 带电粒子在a处的加速度小于b处的加速度 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 解析： 　由题图可知，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点 受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方向不明，无法确定粒子的电 性，也无法确定点电荷所带电荷的正负，A、B错误；由于粒子在a、b两点 受到的电场力沿电场线向左，故从a到b电场力方向与速度方向成钝角，做 减速运动，则粒子在a点的速度较大，C正确；根据电场线的疏密与电场强 度的强弱的关系，判断出a点的电场强度大，故a点的电场力大，根据牛顿 第二定律可知，带电粒子在a点的加速度比b点的加速度大，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 6. 如图所示，喷雾器可以喷出质量和电荷量都不尽相同的带负电油滴。假 设油滴以相同的水平速度射入接有恒定电压的两水平正对金属板之间，有 的沿水平直线①飞出，有的沿曲线②从板边缘飞出，有的沿曲线③运动到 板的中点上。不计空气阻力及油滴间的相互作用，则（　　） A. 沿直线①运动的所有油滴质量都相等 B. 沿直线①运动的所有油滴电荷量都相等 C. 沿曲线②、③运动的油滴，运动时间之 比为1∶2 D. 沿曲线②、③运动的油滴，加速度大小之比为1∶4 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 解析： 　设两水平正对金属板之间的电场强度为E，沿直线①运动的所有 油滴满足mg＝qE，即＝，故A、B错误；沿曲线②、③运动的油滴，在 初速度方向上有：x2＝v0t2，x3＝v0t3，初速度相等，所以有t2∶t3＝2∶1， 竖直方向有h＝at2，联立解得a2∶a3＝1∶4，故C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 7. 如图所示，氘核和氦核以相同初速度从水平放置的两平行金属板正中间 进入板长为L、两板间距离为d、板间加直流电压U的偏转电场，一段时间 后离开偏转电场。不计粒子重力及其相互作用，则下列说法不正确的是 （　　） A. 两个粒子同时离开偏转电场 B. 粒子离开偏转电场时速度方向不同 C. 两粒子离开偏转电场时速度大小相同 D. 两个粒子从偏转电场同一点离开 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 解析： 　设粒子的初速度为v0，粒子在电场中做类平抛运动，离开偏转电 场的时间为t＝，则两个粒子同时离开偏转电场，故A正确；设粒子离开 偏转电场时速度方向与水平方向夹角为θ，粒子在电场中做类平抛运动， 竖直方向的加速度为a＝＝，竖直方向的分速度为vy＝at＝·，偏转 角度的正切为tan θ＝＝，氘核和氦核的比荷相同，两个粒子离开偏 转电场时速度方向相同，B错误；两个粒子在偏转电场中水平方向分速度 相同，离开偏转电场时竖直方向的分速度相同，离开偏转电场时速度大小 相同，且从偏转电场同一点离开，C、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四 个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分） 8. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内A、B、C三点的位置如图所 示。一电子从A点移动到B点、再从B点移动到C点的过程中电势能均减少 了10 eV。下列说法中正确的是（　　） A. O、B两点电势相等 B. 电场的方向从A指向C C. A、C之间的电势差UAC＝－20 V D. 若将电子从C点移到O点静电力做正功 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 解析： 　如图所示，连接AC，AC中点为D，则D点 电势与B点相同，连接BD并延长，恰好过O点，过等势 线OB做垂线，由于电子从A到C电势能减少，电势升 高，故电场线垂直于OB向上，O、B两点在同一等势线 上，O、B两点电势相等，A正确；电场的方向垂直于OB直线向上，不是从A指向C，B错误；电子从A到C电势能减少20 eV，电势升高了20 V，UAC＝－20 V，C正确；电子从C运动到O，电势降低，电势能增加，静电力做负功，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 9. 示波器是一种多功能电学仪器，它是由加速 电场和偏转电场组成的。如图，不同的带电粒 子在电压为U1的电场中由静止开始加速，从M 孔射出，然后射入电压为U2的平行金属板间的 电场中，入射方向与极板平行，若带电粒子能射出平行板电场区域，则下列说法正确的是（　　） A. 若电荷量q相等，则带电粒子在加速电场中的加速度大小相等 B. 若比荷相等，则不同带电粒子从M孔射出的动能相等 C. 若电荷量q相等，则不同带电粒子在偏转电场中静电力做功相同 D. 若不同比荷的带电粒子由O点开始加速，偏转角度θ相同 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 解析： 设加速电场的板间距离为x，由牛顿第二定律得a＝，由于 粒子的质量未知，所以无法确定带电粒子在加速电场中的加速度大小关 系，A错误；由动能定理得qU1＝m，可得v0＝，所以当带电粒子 的比荷相等时，它们从M孔射出的速度相等，动能可能不同，B错误；电 荷量相同，静电力相同，在偏转电场中沿电场方向的位移y＝相同，静 电力做功相同，C正确；设偏转电场的板间距离为d，极板长度为L，在偏 转电场中有tan θ＝＝＝，偏转角度θ与粒子的比荷无关，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 10. 如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB 为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为水平直径的两个端点， AC为圆弧。一个质量为m，电荷量为－q的带电小球，从A点正上方高为H 处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量 损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 小球不一定能从B点离开轨道 B. 小球到达C点的速度可能为零 C. 若Eq＝mg，且H大于R时，小球能从B点离开且上升的 高度为H－ D. 小球在AC部分可能做匀速圆周运动 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 解析： 　小球进入圆轨道后，受到竖直向下的重力、竖直向上的电场 力和沿半径方向的轨道的弹力，电场力做负功，重力做正功，由于题中没 有给出H与R、E、m的关系，所以小球不一定能从B点离开轨道，故A正 确；若小球到达C点的速度为零，则电场力必定大于重力，则小球不可能 沿半圆轨道运动，所以小球到达C点的速度不可能为零，故B错误；若Eq＝ mg，且H大于R时，设小球从B点离开上升的高度为h，对小球整个运动过 程，由动能定理得mg－qER＝0，解得h＝H－，故C正确；若重力 大小等于电场力大小，小球进入轨道，靠弹力提供向心力，小球在AC部分 可能做匀速圆周运动，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. （8分）美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电 子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板A、B 分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油 滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。 （1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有 ⁠。 A. 油滴质量m B. 两板间的电压U C. 两板间的距离d D. 两板的长度L ABC　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 解析： 平行金属板间存在匀强电场，油滴恰好处于静止状态，电场 力与重力平衡，则有mg＝qE＝q，所以需要测出的物理量有油滴质量m， 两板间的电压U，两板间的距离d。故选A、B、C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） （2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q＝ （已知重力加 速度为g）。 　 解析：对油滴，由平衡条件得mg＝qE＝q 则油滴的电荷量为q＝。 （3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不 同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷。 其值为e＝ C。 1.60×10－19　 解析：元电荷数值为e＝1.60×10－19 C。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） （4）关于元电荷下列说法正确的是 ⁠。 A. 油滴的电荷量可能是1.6×10－20 C B. 油滴的电荷量可能是3.2×10－19 C C. 元电荷就是电子 D. 任何带电体所带电荷量可取任意值 B　 解析：任何带电体所带电荷量不能取任意值，必须是元电荷的整数倍， 1.6×10－20 C是元电荷的0.1倍，3.2×10－19C是元电荷的2倍，故A、D错 误，B正确；元电荷不是电子，但电子所带的电荷量是元电荷，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 12. （8分）收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图甲所示为空气介 质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大 小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图乙所 示的实验电路中，实验开始时电容器不带电，电流传感器G可以记录电流 随时间变化的I-t图像。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） （1）充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电 压，发现读数缓慢减小，原因是 ⁠。 解析： 用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，说 明电容器在缓慢放电，电路中有电流，电压表不是理想电压表。 电压表不是理想电压表　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） （2）首先将开关S打向1，这时观察到G有短暂的示数，稳定后，旋转旋 钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，微电流传感器G记 录的I-t图像可能是 ⁠。 A　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 解析： 电容器充电时，电流从左到右流过电流传感器，刚开始电流 比较大，充电结束后，电流为0，电容C＝，当电容器正对面积迅速变 大，电容迅速增大，又由Q＝CU，可得电容器的带电荷量Q增加，故电容 器再次充电，电流方向从左到右流过电流传感器，充电结束后电流为0，A 正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） （3）该同学固定电容器正对面积后（电容器可视为理想电容器），先将 开关接1，充电稳定后将开关接2，得到电流传感器的图像。两次充放电过 程中电流的峰值分别为I1、I2。已知电源内阻不计，电路所接电阻阻值为 R，则电流传感器的电阻rG为 ⁠。 　 解析： 刚开始充电时，U＝I1（R＋rG）， 刚开始放电时，U＝I2rG，联立解得rG＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 13. （10分）（2026·成都教科院实验中学10月月考）如图所示，长L＝1 m 的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在 水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球所带电 荷量q＝2×10－8 C，匀强电场的场强E＝300 N/C，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求： （1）小球带正电负电？ 答案： 正电　 解析： 由题图分析可知，小球带正电。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） （2）小球所受电场力F的大小。 答案： 6×10－6 N　 解析：小球所受电场力F的大小为F＝qE＝ 2×10－8×300 N＝6×10－6 N。 （3）小球的质量m。 答案： 8×10－7 kg 解析：小球受力情况如图所示 根据几何关系可得mgtan θ＝qE 解得m＝8×10－7 kg。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 14. （12分）（2026·成都外国语学校11月月考）如图所示，平行金属板电 容器的电容C＝200 μF，极板A、B之间可以看成匀强电场，场强E＝ 1.2×103 V/m，极板间距离为L＝5 cm，电场中c点到A板、d点到B板的距 离均为0.5 cm，B板接地。求： （1）A板的电势φA； 答案： －60 V　 解析： BA间的电势差为 UBA＝EL＝1.2×103×0.05 V＝60 V B板接地，则有UBA＝0－φA 可得φA＝－60 V。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） （2）A板所带电荷量Q； 答案： －1.2×10－2 C 解析： A极板所带电荷量为Q＝－CUBA＝ －200×10－6×60 C＝－1.2×10－2 C。 （3）将电荷量q＝5×10－6 C的带负电点电荷从d移到c，电势能变化了 多少。 答案： 2.4×10－4 J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 解析： d、c之间的竖直距离为 Ldc＝0.05 m－2×0.5×10－2 m＝0.04 m d、c两点间的电势差为Udc＝ELdc＝48 V 将电荷量q＝5×10－6 C的负点电荷从d移到c，静电力所做的功为Wdc＝－ qUdc＝－5×10－6×48 J＝－2.4×10－4 J 可知电势能变化了ΔEp＝－Wdc＝2.4×10－4 J。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） 15. （16分）（2026·锦江嘉祥外国语10月月考）如图所示，AB是长为2R的 水平粗糙轨道，B点与一半径为R的光滑圆轨道相切。整个空间有一水平向 右的匀强电场。一带电量为＋q、质量为m的小物体从A点由静止释放，经 过B点时对圆轨道的压力为其重力的2倍。物体与水平轨道的动摩擦因数μ ＝0.5，物体在AB上重力势能为零，重力加速度为g。求： （1）物体在B点的速度大小和电场强度大小； 答案： ，　 解析： 根据题意可知，物体在B点有N－mg ＝，解得v＝ 从A到B过程2R＝mv2－0 解得E＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） （2）物体在圆轨道上运动时机械能的最大值； 答案： mgR　 解析：电场力qE＝mg 方向水平向右，当物体运动到圆轨道最右端，电场力做功最多，机械能最 大，从A到该点电场力做功WE＝qE（2R＋R） 摩擦力做功Wf＝－μmg·2R 根据W＝WE＋Wf＝mgR 即物体在圆轨道上运动时机械能的最大值为mgR。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） （3）物体在圆轨道上的最大速度。 答案： 解析：等效重力F＝＝mg 且tan θ＝＝ 即方向与竖直方向夹角37°，斜向右下方。从B点到动能最大点mgR＝m－mv2 解得vm＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册（JK） $