第九章 静电场及其应用 A卷合格考达标卷-【金卷1号】2026-2027学年高中物理必修第三册单元检测AB卷（人教版）

第九章 静电场及其应用 A卷 合格考达标卷 p (时间：75分钟满分：100分) 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分.每小题只有一个选项符合题目要求） 11! 1.关于静电的利用和防范，下列说法中错误的是 授 A.静电喷漆时，被喷的金属件与油漆雾滴带异种电荷 B.油罐车在运输过程中会产生静电，车后拖一铁链可以防止静电产生危害 C.雷雨天，武当山金殿的屋顶常出现“雷火炼殿”的奇观，这是静电屏蔽的原因 D.接触带有精密电子元件的电路板时，最好先用手接触一下金属水管或其他接地金属 2.就字面上理解，“点电荷”就是带电体，是一个没有大小和形状的几何点.下列有关点电荷 和库仑定律的说法，正确的是 A.点电荷是一个实际模型，真正的点电荷是存在的 中 B.体积和带电荷量都很小的带电体在任何情况下都可视为点电荷 C.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状、大小及电荷分布 对所研究问题的影响是否可以忽略 D.两带电荷量分别为Q、Q的球体间的作用力在任何情况下都可用公式F=k 来计算 3.利用学过的电学知识判断下列说法正确的是 A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 製 B.用几万伏的高压电电击在金属笼里的鸟，鸟会被电死 C.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 D.打雷时呆在汽车里比呆在木屋里要危险 4.如图所示，半径均为r的两个完全相同的金属小球1、2，球心间的距离为4r,两球所带电 荷量分别为十Q、一Q.将完全相同的不带电金属小球3先后与金属小球1、2接触（每次接 荞 触时电荷都平均分配)，然后将金属小球3移到无穷远处，已知静电力常量为k,则金属小 球1、2间的库仑力 ( A.等于kQ 2- B大于kQ 28r2 C.等于k,Q 28r9 D.小于k 128r 呐 5.关于电荷与静电场，下列说法正确的是 ( A.元电荷就是电子，其数值最早是由密立根测得的 B.一对正、负电子可以同时湮灭转化为不带电的光子，说明电荷不一定守恒 一1 C.原子核的体积很小，任何情况下都可以视为点电荷 D.同一电场的电场线在电场中不相交 6.关于元电荷，下列说法正确的是 () A.元电荷就是电子 B.元电荷是最小的电荷，它带正电 C.元电荷是最小的电荷，它带负电 D.元电荷的数值最早是由美国科学家密立根测出的 7.关于电场，下列说法正确的是 A,根据公式E=F可知，电场强度跟放入电场中的试探电荷所受的静电力成正比，跟试 探电荷的电荷量成反比 B.电场强度的方向总是跟静电力的方向一致 C.在点电荷的电场中，以该点电荷为圆心，r半径的球面上各点的电场强度相同 D.电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放入其中的电荷有力的 作用 8.在雷云形成的过程中，由于摩擦起电，因此一些云层带正电，另一些云层带负电，它们引 起的静电感应使地面产生对应的异种电荷，当云层的电荷量积累到一定量后，云层与云 层之间或云层与地面之间产生电弧，也就是闪电.假如在户外遭遇雷雨天气，下列防雷措 施可行的是 () A.在大树下避雷雨 B.停留在山顶或山脊上的凉亭中避雷雨 C.在空旷地带，使用手机求助 D.停留在汽车内，不触摸任何金属制品 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分.每小题有多个选项符合题目要求，全 部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分) 9.下列说法中正确的是 ( A.点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存在的 B.点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体 C.两带电荷量分别为Q,和Q:的球体间的作用力在任何情况下都可用公式F=kQQ 计算 D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对研究 的问题的影响是否可以忽略不计 10.如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体球 开始时互相接触且对地绝缘，下列方法中能使两球都带电的是() 甲X乙 A.先把两球分开，再移走棒 B.先移走棒，再把两球分开 77777777777 C.使棒与甲球瞬时接触，再移走棒 D.先使乙球瞬时接地，再移走棒 11.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电荷量的绝对值是 另一个的5倍，它们之间的库仑力大小是F,现将两球接触后再放回原处，它们之间库仑 力的大小可能是 ) A号 B智 C.5 9F D. 12.某电场的电场线分布如图所示，则 A.电荷P带正电 B.电荷P带负电 C.a点的电场强度大于b点的电场强度 D.同一个正试探电荷在c点受到的静电力大于在d点受到的静电力 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13.(6分)有三个相同的金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×105C的正电荷，小球B、 C不带电，现在让小球C先与小球A接触后取走，再让小球B与小球A接触后分开，最 后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA= C:qB= C,qc= C. 14.(8分)在静电场中某一点A放置一个试探电荷g=一1×1010C,g受到的静电力为1× 108N,方向向左，则A点的场强大小为 ,方向 ;如果从A点取走q,那么 A点场强大小为 15.(8分)如图所示，将质量m=0.1kg、带电荷量为q=十1.0× 105C的圆环套在绝缘的固定圆柱形水平直杆上.环的直径略 大于杆的截面直径，环与杆间的动摩擦因数=0.8.当空间存在着斜向上的与夹角为 0=53°的匀强电场E时，环在电场力作用下以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动，求电场 强度E的大小.（取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2) 3 16.(10分)如图所示，把质量为0.2g的带电小球A用绝缘丝线吊起，若将带电荷量为十4 ×108C的小球B靠近它，当小球A平衡时，两小球在同一高度且相距3cm时，丝线与 竖直方向夹角为45°.g取10m/s2,小球A、B可视为点电荷，则： (1)此时小球B受到的库仑力的大小为多少？ 450 (2)小球A带何种电荷？ 8 (3)小球A所带电荷量大小是多少？ 17.(14分)如图所示，已知等边△ABC,边长为L,在顶点A、B处有等量同种点电荷 QA、QB,QA=QB=十Q,求在顶点C处带电荷量为Qc的正点电荷所受的静 电力. Q 18.(14分)如图所示，在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点 固定一电荷量为十Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直且过圆心的两条直线和圆周的交 点.当把一试探电荷十q放在d点恰好平衡时，求： (1)匀强电场场强E的大小、方向如何？ (2)试探电荷十g放在点c时，其受力F的大小、方向如何？ (3)试探电荷十4放在点b时，其受力F。的大小、方向如何？参考答案 第九章静电场及其应用 小球1、2视为点电荷，由于异种电荷相互吸 A卷合格考达标卷 引，等效的点电荷间的距离小于4，则它们之间 1.C接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带 的库仑力大于k Q 负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极 289,,故B正确，A,C,D错误.故 的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工 选B. 作.故静电喷漆时，被喷的金属件与油漆雾滴带 5.D人们把最小的电荷量叫作元电荷，电子所带 1 异种电荷，A正确，不符合题意；油罐车在运输 的电荷量等于元电荷，其数值最早由密立根测 过程中会产生静电，车后施一铁链可以防止静 得，故A错误；一对正、负电子带电量相等但电 电产生危害，B正确，不符合题意；武当山重峦 性相反，光子不带电，电荷的代数和仍然不变， 叠嶂，气候多变，云层常带大量电荷.金殿屹立 电荷在此过程中守恒，故B错误；在研究原子核 峰巅，是一个庞大的优良导体.当带电的积雨云： 内部结构等问题时，不能将原子核视为点电荷， 移来时，云层与金殿顶部之间形成巨大的电压， 故C错误；同一电场的电场线在电场中不相交， 使空气电离，产生电孤，也就是闪电.强大的电； 因为电场中任意一点的电场强度不可能有两个 孤使周围空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球，并伴 方向，故D正确.故选D. 有雷鸣.金殿顶部，除海马等屋脊上的装饰外，：6，D元电荷是指最小电荷量，元电荷是一个质子 很少有带尖的结构，不易放电，所以能使电压升 或一个电子的带电荷量，故A错误；元电荷是电 得比较高，保证“炼殿”之需，不属于静电屏蔽现； 量单位，没有正负之分，B、C错误；元电荷的数 象，C错误，符合题意；接触带有精密电子元件 值最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测 的电路板时，最好先用手接触一下金属水管或 出的，故D正确.故选D. 其他接地金属，否则人体静电会损坏电路元件， ：7.D电场强度是描述电场力的性质的物理量，只 D正确，不符合题意，故选C. 与电场本身的性质有关，与试探电荷的受力和 2.C点电荷不是客观存在的，是理想模型，一个 电荷量，以及放不放入试探电荷无关，故A错 带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小， 误；正电荷在静电场中所受静电力方向与电场 而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响 方向相同，负电荷所受静电力方向与电场方向 是否可以忽略不计，A、B错误，C正确；库仑定 相反，故B错误；电场强度是矢量，在球面上各 律适用于真空中的点电荷之间的相互作用，选 点电场强度大小相同，方向不同，故C错误；电 项D错误，故选C. 场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作 3.C电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网 用，且电荷之间的作用通过电场产生，故D正 制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏 确.故选D. 蔽作用，使人安全作业，故A错误；小鸟的两只：8.D大树、山顶、山脊的凉亭等地方是表面具有 脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的： 突出尖端的导体，可能使其周围的空气发生电 电压也很小，所以不会对小鸟造成危害，故B错 离而引发尖端放电，故不能避雷雨；A、B错误； 误；因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷： 在空旷地带使用手机通话，手机很有可能成为 不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事 闪电的放电对象，C错误；停留在汽车内，不触 故，故C正确；一辆金属车身的汽车也是最好的 摸任何金属制品，利用静电屏蔽，防雷措施是可 “避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会 行的.D正确.故选D 将闪电电流导入地下，故D错误.故选C 9.AD点电荷是一种理想化模型，实际中并不存 4.B根据电荷守恒定律可知，不带电的金属小 在.一个带电体能否看成点电荷不是看其大小， 球3先后与金属小球1、2接触后，金属小球 而是应具体问题具体分析，是看它的形状和大 1,2所带电符量分别为+号、一9，若将金属 小对所研究问题的影响能否忽略不计，A、D 正确】 109 10.ACD由于静电感应，甲球感应出正电荷，：15.解析：在垂直杆方向上，由平衡条件得：qEosin0 乙球感应出负电荷，把两球分开后，它们带 =mg,解得E。=1.25×10N/C 上了等量异种电荷，所以A正确；若先将棒 当E<1.25×10°N/C时，杆对环的弹力方向 移走，则两球不会有静电感应现象产生，所 竖直向上，根据牛顿第二定律可得： 以不会带上电荷，B错误；使棒与甲球接触， gEcos0-uF-ma 则两球会因接触而带上负电荷，所以C正 gEsin0+F-mg 确；若使乙球瞬时接地，则乙球上感应出的： 解得：E=1.0X10°N/C 负电荷因受斥力而被导走，再将棒移走，由 当E>1.25×105N/C时，杆对环的弹力方向 竖直向下，根据牛顿第二定律可得：qEcos0一 于甲、乙是接触的，所以甲球上的电荷会重 uFs=ma 新分布在甲、乙两球上，结果使两球都带上 gEsin 0-mg+FN 了正电荷，所以D正确. 解得：E=9.0×10N/C 11.BD若两球带同种电荷，设一个球的带电荷量 答案：1.0×10N/C或9.0×10N/C 为Q,则另一个球的带电荷量为5Q,此时F= :16.解析：(1)根据题给条件，可知小球A处于平衡 k5Q,接触后再放回原处，带电荷量各为3Q, 状态，分析小球A的受力情况如图所示，则 .2 F=mngtan45°=0.2×103 则两球间的库仑力大小P=9-若两 ×10×1N=2×10-3N. 小球B受到的库仑力与小 球带异种电荷，接触后再放回原处，两球所带 球A受到的库仑力为作用 电荷量的绝对值均为2Q,此时两球间的库仑 力和反作用力，所以小球B 受到的库仑力大小为2×103N. 大小为F=k二5F,故B,D正确，A (2)小球A与小球B相互吸引，小球B带正 错误. 电，故小球A带负电. 12.AD电场线从正电荷出发，故A正确，B错 (3)小球A、B之间的库仑力大小F=k9A·9题 误；从电场线的分布情况可知，b点的电场 线比a点的密，所以b点的电场强度大于a· =ng tan45°， 点的电场强度，故C错误；C点的电场强度 所以9-2X10X3X103 90X10X4X10C-5×109C. 大于d点的电场强度，所以正试探电荷在c 答案：(1)2×103N(2)负电荷(3)5× 点受到的静电力大于在d点受到的静电力， 10-9C 故D正确. 17.解析：正点电荷Qc在C点的受力情况如图所 13.解析：小球C先与小球A接触后平分小球A 示，QA、QB对Qc的作用力大小和方向都不因 的电符，则9=9c=号=1.0X105C再让小 其他电荷的存在而改变，仍然遵循库仑定律 QA对Qc的作用力：FA=k,沿AC的延 球B与小球A接触后分开，则q'=9=号= 5×106C;最后让小球B与小球C接触后分 长线方向Qn对Qc的作用力：PB=kQ2,沿 开，则gB'=gc'=99c=7.5X106C BC的延长线方向， 2 因为QA=QB=十Q,所以FA=FB, 答案：5×1067.5×1067.5×106 则Qc所受合力的大小：F=√5FA 14.解析：由题意知，q=一1×101°C,F=1X 三3kS,方向为与AB连线垂 10-8N, 由场强的定义知，A点的场强大小为： 直向上 E=F=1X108 91X10元N/C=100N/C, 答案：√3k ·方向为与AB连 场强方向与负电荷在A点所受静电力方向相 线垂直向上 18.解析：(1)对试探电荷进行受力分析如图所示， 反，所以A点的场强方向向右；电场强度是反 由题意可知： 映电场性质的物理量，与有无试探电荷无关， 把这个试探电荷取走，A点的电场强度不变， F=kQq,F,=qE 仍为100N/C. 答案：100N/C向右100N/C 由于F,=B,所以gB=婴，E=kg。 110 正电荷所受静电力方向 ↑F 仑力方向不变；因电量大小不变，距离不变，则 与场强方向相同，故匀强 库仑力大小不变.故选A. 电场方向沿db方向. 6.D与毛皮摩擦后的橡胶棒带上了负电荷，这是 (2)试探电荷放在c点： :+Q 因为毛皮上有些电子转移到了橡胶棒上.故 E。=√E+E=√2E 选D. b -9 E 7.D等量同种，点电荷形成的电场关于O点对称 E 的A、B两点场强等大反向，场强不同，故A错 所以F,=qE.=V2k9,方向与ac方向成45 误；等量同种正，点电荷形成的电场在O点场强 为零，从A点静止释放一不计重力的带正电粒 角斜向下 子，在从A点向B点运动的过程中，场强先减 (3)试探电荷放在b点：E,=E2+E=2E= 小后增大，电场力始终指向O点，加速度先减小 2号 后增大，速度先增大后减小，故B错误；中垂线 所以F。=qE。=2kQ9,方向沿db方向. 上的任意一点场强为E=290s0.其中，为该 点据，点电荷的距离，0为点电荷在该处场强与中 答案：1)号 方向沿db方向 垂线的夹角，由于OC>OD,则rc>rp,0D>0c, 即cos0c>cos0。,所以C、D两，点场强无法判定， (2/ 方向与ac方向成45°角斜向下 故C错误；电子（不计重力）在C点以一垂直于 纸面向里的初速度被释放，若电子所受的电场 (3)2kQ9 方向沿db方向 力等于圆周运动的向心力，则电子可以绕O点 B卷等级考提升卷 做匀速圆周运动，故D正确，故选D. 1.A物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，故 8.CA,B两球相互排斥，则两球带同种电荷，设 A正确；元电荷是最小的电量单位，不是电子，不能 A、B带有电荷量为Q,相隔一定距离r,两球之 做点电荷，故B、C错误；当带电体的形状、大小及电 间相豆暖引力的大小是F=g.第三个不带电 荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略 时，可以看成点电荷，故体积很小的带电体不一定 的金属小球与A球接触后移开，第三个球与A 能看成点电荷，体积很大的带电体也不一定不能看 球的带电量都为号，第三个球与B球接触后移 成点电荷，故D错误.故选A 2.C由于电场线为平行等间距的直线，所以该电 Q+Q 2 开，第三个球与B球的带电量都为 3 场为匀强电场，故A、B错误；正电荷在电场中 24 所受电场力的方向为该点电场强度的方向，即 Q,A、B两球之间的相互作用力的大小F= 正电荷所受电场力的方向是自左向右，故C正 旦×3Q 确，D错误.故选C. 24 3.A印染厂应保持空气湿润，避免静电积累带来 的潜在危害，选项A错误，符合题意；高压输电 9.ABC笔套与头发摩擦后，它们的原子核束缚 线上方有两根导线与大地相连是为了输电线免 电子的本领不同，而使笔套带电，这种起电方式 遭雷击，选项B正确，不符合题意；因尖端容易 叫摩擦起电，选项A正确；当带电的笔套靠近金 放电，则燃气灶的电子点火器的放电电极做成： 属箔圆环时，圆环上部感应出与笔套相异的电 钉尖形比球形好，选项C正确，不符合题意；超 荷，下部感应出与笔套相同的电荷，即上、下部 高压带电作业的工人穿戴的工作服含金属丝是 电荷量等量异号，选项B正确；圆环被吸引上 为了静电屏蔽，防止静电对人体的危害，选项D； 来，由静止变为运动，力是改变物体运动状态的 正确，不符合题意.故选A. 原因，圆环所受静电力有笔套的引力和斥力，但 4.A电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷 静电力的合力大于圆环的重力，选项C正确；笔 无关，故电场中的同一位置电场强度的大小和 套碰到圆环后，由于笔套是绝缘体，所以其上电 方向不变.故选A. 荷不能全部中和，选项D错误. 5.A两带点小球所带电荷量均为十g时，为同种：10.BC以m1为研究对象，对m1受力分析如图 电荷，相互排斥；若将两球所带电量均变为一q 所示.由共点力平衡得 且为同种电荷，则相互排斥，可知A球所受的库 Frsin01=F年① 111