第九章《静电场及其应用》第十章《静电场中的能量》综合练习 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦静电场两大章节知识整合，以题组形式构建从基础概念到综合应用的递进训练体系，强化物理观念与科学思维的融合。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础巩固|8单选|概念辨析与基本规律应用|从静电现象、库仑定律到电场线、电势，构建“现象-规律-描述”认知链| |能力提升|4多选+4填空|综合问题与实际应用|结合库仑力系统动力学、电容器动态变化，深化运动与相互作用观念| |培优拓展|2实验+3解答|实验探究与复杂问题|通过库仑定律验证、电容器充放电实验及电场能量综合题，培养科学探究与质疑创新能力|

第九章《静电场及其应用》 第十章 《静电场中的能量》 综合练习（解析版） 【基础巩固】 一、单选题 题组1：静电现象、库仑定律 1．静电现象在自然界中普遍存在，下列不属于静电现象的是（     ） A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B．带电小球移至不带电金属球附近，二者相互吸引 C．磁体可以吸引铁、钴、镍等磁性物质 D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 【答案】C 【详解】A．梳头发时塑料梳子与头发摩擦起电，带电体可吸引轻小纸屑，属于静电现象，故A不符合题意； B．带电小球移近不带电金属球时，金属球发生静电感应，近端出现异种感应电荷，二者因静电力相互吸引，属于静电现象，故B不符合题意； C．磁体吸引铁、钴、镍等物质是磁体的磁效应，本质是磁场对磁性物质的作用，与静电作用无关，不属于静电现象，故C符合题意； D．在干燥地毯上行走时，人体与地毯摩擦起电，触碰金属把手时发生静电放电产生电击感，属于静电现象，故D不符合题意。 故选C。 2．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，以下判断正确的是（   ） A．间的静电力可能是斥力 B．间的静电力可能是引力 C．a的电荷量一定比b的电荷量多 D．a的电荷量一定与c的电荷量相等 【答案】C 【详解】三个带电小球在同一直线上仅在它们之间静电力的作用下处于静止，根据库仑定律，可知三个带电小球a、b、c满足电性“两同夹一异”，电荷量“两大夹一小”的规律，故判断得a、b间的静电力一定为引力，a的电荷量一定比b多，而a的电荷量与c的电荷量无法确定。 故选C。 题组 2：电场线、点电荷电场分布 3．电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；是电荷连线的中点，、是连线中垂线上关于对称的两点，、和、是两电荷连线上关于对称的两组点，则（     ） A．、两点电场强度相同 B．、两点电场强度不同 C．、、三点中，点电场强度最大 D．电子从点向点运动过程，加速度逐渐减小 【答案】A 【详解】A．根据对称性可知，A、D两点处电场线疏密程度相同，A、D两点电场强度大小相等，由题图甲看出，A、D两点电场强度方向相同，故A正确； B．等量异号点电荷连线的中垂线是一条等势线，电场强度方向与等势线垂直，因此E、F两点电场强度方向相同，由于E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，则其电场强度大小也相等，故B错误； C．由题图甲看出，B、O、C三点比较，O点处的电场线最稀疏，电场强度最小，故C错误； D．由题图可知，电子从E点向O点运动过程中，电场强度逐渐增大，则静电力逐渐增大，由牛顿第二定律可知电子的加速度逐渐增大，故D错误。 故选A。 4．如图所示，静电喷涂时，被喷工件接正极，喷枪口接负极，它们之间形成高压电场，涂料微粒从喷枪口喷出后，只在静电力作用下向工件运动，最后吸附在工件表面，图中虚线为涂料微粒的运动轨迹。下列说法正确的是（     ） A．涂料微粒一定带正电 B．图中虚线可视为高压电场的部分电场线 C．微粒做加速度先减小后增大的曲线运动 D．喷射出的微粒动能不断减小 【答案】C 【详解】A．因工件接电源的正极，喷枪口接负极，可知涂料微粒一定带负电，故A错误； B．虚线为涂料微粒的运动轨迹，不是高压电场的部分电场线，故B错误； C．从喷枪口到工件的电场先减弱后增强，可知微粒加速度先减小后增大，因轨迹线是曲线，故微粒做曲线运动，故C正确； D．因静电力对微粒做正功，故微粒的动能逐渐增大，故D错误。 故选C。 5．避雷针是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。如图所示是云层靠近时某一避雷针发生尖端放电，在空间产生的电场，沿尖端取点b、d，关于b、d连线对称取点a、c，画一条水平线abc和一条圆弧线adc，只考虑电场力，以下说法正确的是（     ） A．a、c两点的电场强度相同 B．电荷在靠近避雷针的过程中电势能不断增大 C．点电荷沿abc移动时电场力做的功与沿adc移动时一样多 D．云层中的电荷都沿电场线向避雷针运动 【答案】C 【详解】A．根据对称性可知，点a、c的电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．若正电荷靠近避雷针的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，故B错误； C．静电力做功只与初末位置间电势差有关，与路径无关，则点电荷沿abc移动时电场力做的功与沿adc移动时一样多，故C正确； D．只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时带电粒子的轨迹才与电场线重合，故D错误。 故选 C。 题组 3：电势、电势能、带电粒子轨迹 6．如图1所示，四川火锅“九宫格”菜盘为九个正方形隔断，方便放置不同的菜品。某同学依据该模型画出了如图2所示的图样，假设该“九宫格”图样处于平行该平面的匀强电场中，将一个电子放置在C点时比放在O、A两点时电势能均小4eV，设O点电势为零，九宫格小正方形边长为10cm，则下列说法正确的是（　　） A．电场线方向为O指向A B．B点的电势为6V C．匀强电场的电场强度大小为40V/m D．将质子从B点移动到C点，克服电场力做功10eV 【答案】D 【详解】A．由于电子在C点时比放在O、A两点时电势能均小4eV，则O、A两点电势相等，O、A两点连线为等势线，电场线方向应与OA垂直，且由高电势指向低电势，即与OA垂直指向右上方，故A错误； C．由于O点电势为零，则C点电势为4V，所以，故C错误； B．B点的电势为，故B错误； D．将质子从B点移动到C点，克服电场力做功为，故D正确。 故选D。 7．如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子和先后在电场中运动的轨迹，、、、、为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法中正确的是（     ） A．、为异种电荷 B．在点的速度大于它在点的速度 C．在点的电势能小于它在点的电势能 D．在从点运动到点的过程中电场力先做正功后做负功 【答案】A 【详解】A．轨迹的弯曲方向指向粒子所受电场力的方向。O点固定正电荷，M的轨迹向O的方向弯曲，说明M受到O点电荷的引力，因此M带负电；N的轨迹向远离O的方向弯曲，说明N受到O的斥力，因此N带正电，二者为异种电荷，故A正确； B．M 带负电，场源正电荷，相互吸引。a离 O 更近，b离 O 更远。 M 从a→b：库仑引力做负功，动能减小，速度减小，故B 错误； C．c在内侧圆（离O更近），e在外侧圆，N受排斥力，离正电荷越近电势能越大： ，因此c点电势能更大，故C错误； D．e、d在同一圆周上在外侧圆，轨迹先靠近O再远离O： 靠近O时排斥力做负功，远离O时排斥力做正功，因此电场力先做负功后做正功，故D错误。 故选 A。 题组 4：电场‑重力场共点力平衡 8．如图所示，质量相等的两带电小球A、B用等长轻绳连接悬挂在天花板上的O点，空间存在水平向右的匀强电场，两轻绳与竖直方向夹角均为，整个系统处于静止状态。A、B两小球所带电荷量绝对值之比为（     ） A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】C 【详解】以小球B为研究对象，根据平衡条件可知小球B受到水平向左的电场力，竖直向下的重力，和AB绳拉力以及两球间的库仑力，根据平衡条件可知 解得B球所带电荷量的绝对值大小为 设OA绳拉力为，以A、B两小球整体为研究对象，根据平衡条件可得水平方向 竖直方向有 解得A球所带电荷量的绝对值大小为 则A、B两小球所带电荷量绝对值之比为。 故选C。 【能力提升】 二、多选题 题组 5：库仑力系统动力学、静电生活应用 9．质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球的电荷量为+2q。在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点，如图所示，已知静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．B球的电荷量为+2q B．C球的电荷量为 C．三个小球一起运动的加速度为 D．恒力F的大小为 【答案】AC 【详解】A．根据对称性可知，A球的电荷量和B球的电荷量相同，即B球的电荷量为+2q，故A正确； B．设C球的电荷量为qC，以A球为研究对象，B球对A球的库仑斥力为 C球对A球的库仑引力为 根据题意可知，A、B、C一起运动的加速度方向与F的方向相同，则有 解得 由于C球带负电，则C球的电荷量为-4q，故B错误； CD．对A球，有 对ABC球，有 联立解得，，故C正确，D错误。 故选AC。 10．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中，正确的是（　　） A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编织的工作服应用了静电屏蔽的原理 B．图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据电磁感应的原理而制成的 C．图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带负电的金属板上 D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷 【答案】AD 【详解】A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编织的工作服应用了静电屏蔽的原理，A正确； B．图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，B错误； C．图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上，C错误； D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷，从而产生静电引力，D正确。 故选AD。 题组 6：等势面、平行板电容器动态变化 11．如图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面，各等势面的电势值如图所示，则（　　） A．在处的电场强度方向是竖直向上的 B．、两处电场强度和相比，有 C．电荷量的负电荷从移到时，电场力做正功 D．电荷量的负电荷从移到时，电场力做正功 【答案】BC 【详解】AB．由题图，等势面间距均匀，表明为匀强电场。电场线垂直于等势面，从高电势指向低电势，因此方向竖直向下，匀强电场中场强处处相等，故A错误，B正确； C．负电荷从移到，电势升高，电势能减小，电场力做正功，，故C正确； D．负电荷从移到，电势降低，电势能增加，电场力做负功，，故D错误。 故选BC。 12．平行板电容器的两极板、接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为，如图所示。那么（     ） A．保持开关闭合，板向板靠近，则增大 B．保持开关闭合，板向板靠近，则恒不变 C．开关断开，板向板靠近，则增大 D．开关断开，板向板靠近，则不变 【答案】AD 【详解】小球受力平衡时满足 可知悬线偏离竖直方向偏角的大小由极板间电场强度决定。 AB．保持开关闭合，电容器始终与电池相连，极板间电压等于电源电动势保持不变。极板间电场强度满足 当板向板靠近、极板间距减小时，电场强度增大，电场力随之变大，因此增大，增大，故A正确，B错误； CD．电容器充电后与电源断开，极板带电量保持不变。结合平行板电容决定式 联立 推导得 可见电场强度和极板间距无关，因此板靠近板时，不变，电场力不变，不变，故C错误，D正确。 故选AD。 三、填空题 13．(1)同种电荷相互_________，异种电荷相互____________。（吸引或排斥） (2)失去电子的物体带________，得到电子的物体带_________。（正电或负电） 【答案】(1) 排斥 吸引 (2) 正电 负电 【详解】（1）[1][2]同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 （2）[1][2]由于电子带负电，所以失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。 14．在真空中，两个等量异种电荷，电荷量数值均为q，相距为r。则两点电荷连线中点和到两点电荷距离均为r的点的场强大小分别为______、______。 【答案】 【详解】[1]画出分析图如图所示，其中O点是两电荷连线中点，P点是到两电荷距离均为r的点。 因为在点的场强方向相同，大小相等，且 所以，向右。 [2] 设到两点电荷距离均为r的点为点，又因为在点的场强的方向所成夹角为，大小相等，且 所以为等边三角形，故，方向向右。 15．如图所示，A、B是电场中两点，一个带负电的点电荷Q在A点所受的电场力________它在B点所受的电场力，该负电荷在A点的电势能________它在B点的电势能（选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】 大于 小于 【详解】[1][2]从电场线分布看出，A处电场线较密，则电场强度 顺着电场线电势降低，则 根据电场力得：一个带负电的点电荷Q在A点所受的电场力要比它在B点所受的电场力大； 根据电势能得：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，所以该负电荷在A点的电势能要比它在B点的电势能小。 16．如图，水平实线表示匀强电场的电场线（箭头未画出）。电场中有、两点，之间的距离为。点的电势为，点的电势为，则匀强电场的电场强度的大小为__________，方向为__________（A、水平向左   B、水平向右） 【答案】 B 【详解】[1]匀强电场中，沿电场方向的距离为在水平方向上的投影 、两点电势差 电场强度大小 [2]由于点电势高于点，电场方向由高电势指向低电势，即从指向的水平分量方向，所以电场方向水平向右。 故选B。 【培优拓展】 四、实验题 17．某实验小组用如图甲所示的实验装置来探究电荷之间相互作用的规律，用如图乙所示的装置结合库仑定律来分析力的平衡问题。 (1)在图甲装置中，把带正电的物体固定在处，然后把系着带正电小球的绝缘细线的另一端固定在位置，小球带动细线发生偏转。改变处带电体与小球之间的距离（远大于小球直径），越大，细线与竖直方向的夹角越______（填“大”或“小”）。固定带电体的位置，改变其所带电荷量，越大，越______（填“大”或“小”）。可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小，越大表示小球受到的静电力越大，反之越小。 (2)如图乙所示，把小球、（视为点电荷）分别挂在不等长绝缘细线下端，稳定时小球、处于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为、（）。小球对小球的库仑力______小球对小球的库仑力，小球的质量______小球的质量。若将小球、接触一下再悬挂起来，两小球重新静止时两细线均竖直，则接触前小球的电荷量大小______小球的电荷量大小。（均填“>”“<”或“=”） 【答案】(1) 小 大 (2) = < = 【详解】（1）[1][2]小球所受处带电体的库仑力大小为F，对小球受力分析可得 可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小。当处带电体的电荷量Q不变时，越大，小球所受处带电体的库仑力越小，细线与竖直方向的夹角越小；固定带电体的位置，改变其所带电荷量，越大，小球所受处带电体的库仑力越大，细线与竖直方向的夹角越大。 （2）[1]小球对小球的库仑力和小球对小球的库仑力是一对相互作用力，两者等大反向。因此小球对小球的库仑力大小等于小球对小球的库仑力大小。 [2]设小球、的质量分别为、，小球、之间的库仑力为，根据受力平衡有 由于可得，因此。 [3]将小球、接触一下再悬挂起来，两小球重新静止时两细线均竖直，说明两小球接触后均不带电，说明接触前两小球所带的电荷量大小相等。 18．在“观察电容器的充、放电现象”的实验中，电路结构如图所示。 (1)先将开关拨到1，观察电压表的示数逐渐__________（选填“减小”或“增大”）；再将开关拨到2，通过电流表的电流方向__________（选填“向左”或“向右”）； (2)将电流表换成电流传感器，通过计算机描绘了电容器放电时，放电电流关于放电时间的关系图线，如图所示，则电容器放电前所带的电荷量为__________；若电源电动势为，则该电容器的电容为__________（以上结果均保留两位有效数字）。 (3)改变电阻箱的阻值，重复进行实验；改变电源的输出电压，再重复进行实验。实验表明：电容器储存的电荷量与放电电路中的电阻箱的电阻大小__________（选填“有关”或“无关”）。 【答案】(1) 增大 向左 (2) (3)无关 【详解】（1）[1]先将开关拨到1，电容器充电， 由电容器充电过程规律可知电容器两端电压逐渐增大，观察电压表的示数逐渐增大； [2]电容器上极板与电源正极相连，充电时上极板带正电。再将开关拨到2，电容器放电，通过电流表的电流方向向左。 （2）[1]图像横坐标分度，纵坐标分度，则图线一个小格表示电荷量 图线包围的面积表示电容器放电前所带的电荷量，图中约41小格，故电容器放电前所带的电荷量为 [2] 若电源电动势，电容器充电后两端电压，则该电容器的电容为 （3）根据，可知电容器储存的电荷量与放电电路中的电阻箱的电阻大小无关。 五、解答题 19．如图所示，以为圆心，为半径的圆与坐标轴的交点分别为、、、，空间有与轴正方向相同的匀强电场，同时在点固定一个电荷量为的点电荷。如果把一个电荷量为的试探电荷放在点，则恰好平衡，静电力常量为，求： (1)匀强电场的场强大小 (2)点的实际场强大小 (3)点的实际场强大小 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）电荷量为的试探电荷放在点时处于受力平衡状态，说明两个电场对试探电荷的电场力合力为0，故点的合电场的场强为0。其中点的电荷在点产生的电场方向沿轴负方向，大小为 故匀强电场的场强大小 （2）点的电荷在点产生的电场方向沿轴正方向，大小为 匀强电场的场强也沿轴正方向，大小 两个场强在点同方向直接叠加，合场强 （3）点的电荷在点产生的电场方向沿轴正方向，大小为 匀强电场的场强沿轴正方向，大小 两个场强在点互相垂直，由勾股定理得合场强大小 20．如图所示，匀强电场的电场线与AB平行，A、B两点间距离lAB=4m，B、C两点间距离lBC=8m，BC与水平方向间夹角为60°，B、C间电势差为16V，求： (1)电场强度E的大小； (2)电荷量q=-4×10-8C的点电荷从A点运动到C点，静电力所做的功。 【答案】(1)4V/m (2)-1.28×10-6J 【详解】（1）根据匀强电场电场强度与电势差的关系可得 （2）点电荷从A点运动到B点，静电力所做的功为 点电荷从B点运动到C点，静电力所做的功为 所以 21．如图所示，光滑绝缘轨道ABC置于竖直平面内，AB部分是半径为R的半圆形轨道，BC部分是水平轨道，BC轨道所在的竖直平面内分布着水平向右的有界匀强电场，电场强度，AB为电场的左侧竖直边界。一质量为m的绝缘不带电的滑块P静止在B点，现将一质量为m，带负电荷的小滑块Q从BC上的D点由静止释放，B点与D点之间的距离s=10R。滑块Q与P均可视为质点，已知小滑块Q的带电量为q，Q与P之间的碰撞为弹性碰撞（碰撞过程Q所带电荷量不变），重力加速度为g，不计空气阻力。 (1)求Q碰撞前的速度大小； (2)求P在碰撞后瞬间对轨道的压力； (3)若滑块P在BC上的落点为M点（图中未画出），求M点与B点之间的距离x。 【答案】(1) (2)21mg，竖直向下 (3)8R 【详解】（1）对滑块Q从D到B，由动能定理有 解得 （2）P和Q发生弹性碰撞，碰撞过程中由系统机械能守恒有 由系统动量守恒有 解得 所以碰撞后P滑块在B点的合力提供向心力 解得 根据牛顿第三定律可得P在碰撞后瞬间对轨道的压力 方向竖直向下。 （3）对滑块P从B到A，由动能定理有 解得 之后滑块P做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，有 水平方向上做匀速运动，有 解得 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九章《静电场及其应用》 第十章 《静电场中的能量》 综合练习 【基础巩固】 一、单选题 题组1：静电现象、库仑定律 1．静电现象在自然界中普遍存在，下列不属于静电现象的是（     ） A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B．带电小球移至不带电金属球附近，二者相互吸引 C．磁体可以吸引铁、钴、镍等磁性物质 D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 2．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，以下判断正确的是（   ） A．间的静电力可能是斥力 B．间的静电力可能是引力 C．a的电荷量一定比b的电荷量多 D．a的电荷量一定与c的电荷量相等 题组 2：电场线、点电荷电场分布 3．电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；是电荷连线的中点，、是连线中垂线上关于对称的两点，、和、是两电荷连线上关于对称的两组点，则（     ） A．、两点电场强度相同 B．、两点电场强度不同 C．、、三点中，点电场强度最大 D．电子从点向点运动过程，加速度逐渐减小 4．如图所示，静电喷涂时，被喷工件接正极，喷枪口接负极，它们之间形成高压电场，涂料微粒从喷枪口喷出后，只在静电力作用下向工件运动，最后吸附在工件表面，图中虚线为涂料微粒的运动轨迹。下列说法正确的是（     ） A．涂料微粒一定带正电 B．图中虚线可视为高压电场的部分电场线 C．微粒做加速度先减小后增大的曲线运动 D．喷射出的微粒动能不断减小 5．避雷针是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。如图所示是云层靠近时某一避雷针发生尖端放电，在空间产生的电场，沿尖端取点b、d，关于b、d连线对称取点a、c，画一条水平线abc和一条圆弧线adc，只考虑电场力，以下说法正确的是（     ） A．a、c两点的电场强度相同 B．电荷在靠近避雷针的过程中电势能不断增大 C．点电荷沿abc移动时电场力做的功与沿adc移动时一样多 D．云层中的电荷都沿电场线向避雷针运动 题组 3：电势、电势能、带电粒子轨迹 6．如图1所示，四川火锅“九宫格”菜盘为九个正方形隔断，方便放置不同的菜品。某同学依据该模型画出了如图2所示的图样，假设该“九宫格”图样处于平行该平面的匀强电场中，将一个电子放置在C点时比放在O、A两点时电势能均小4eV，设O点电势为零，九宫格小正方形边长为10cm，则下列说法正确的是（　　） A．电场线方向为O指向A B．B点的电势为6V C．匀强电场的电场强度大小为40V/m D．将质子从B点移动到C点，克服电场力做功10eV 7．如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子和先后在电场中运动的轨迹，、、、、为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法中正确的是（     ） A．、为异种电荷 B．在点的速度大于它在点的速度 C．在点的电势能小于它在点的电势能 D．在从点运动到点的过程中电场力先做正功后做负功 题组 4：电场‑重力场共点力平衡 8．如图所示，质量相等的两带电小球A、B用等长轻绳连接悬挂在天花板上的O点，空间存在水平向右的匀强电场，两轻绳与竖直方向夹角均为，整个系统处于静止状态。A、B两小球所带电荷量绝对值之比为（     ） A．1 B．2 C．3 D．4 【能力提升】 二、多选题 题组 5：库仑力系统动力学、静电生活应用 9．质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球的电荷量为+2q。在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点，如图所示，已知静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．B球的电荷量为+2q B．C球的电荷量为 C．三个小球一起运动的加速度为 D．恒力F的大小为 10．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中，正确的是（　　） A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编织的工作服应用了静电屏蔽的原理 B．图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据电磁感应的原理而制成的 C．图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带负电的金属板上 D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷 题组 6：等势面、平行板电容器动态变化 11．如图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面，各等势面的电势值如图所示，则（　　） A．在处的电场强度方向是竖直向上的 B．、两处电场强度和相比，有 C．电荷量的负电荷从移到时，电场力做正功 D．电荷量的负电荷从移到时，电场力做正功 12．平行板电容器的两极板、接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为，如图所示。那么（     ） A．保持开关闭合，板向板靠近，则增大 B．保持开关闭合，板向板靠近，则恒不变 C．开关断开，板向板靠近，则增大 D．开关断开，板向板靠近，则不变 三、填空题 13．(1)同种电荷相互_________，异种电荷相互____________。（吸引或排斥） (2)失去电子的物体带________，得到电子的物体带_________。（正电或负电） 14．在真空中，两个等量异种电荷，电荷量数值均为q，相距为r。则两点电荷连线中点和到两点电荷距离均为r的点的场强大小分别为______、______。 15．如图所示，A、B是电场中两点，一个带负电的点电荷Q在A点所受的电场力________它在B点所受的电场力，该负电荷在A点的电势能________它在B点的电势能（选填“大于”“等于”或“小于”） 16．如图，水平实线表示匀强电场的电场线（箭头未画出）。电场中有、两点，之间的距离为。点的电势为，点的电势为，则匀强电场的电场强度的大小为__________，方向为__________（A、水平向左   B、水平向右） 【培优拓展】 四、实验题 17．某实验小组用如图甲所示的实验装置来探究电荷之间相互作用的规律，用如图乙所示的装置结合库仑定律来分析力的平衡问题。 (1)在图甲装置中，把带正电的物体固定在处，然后把系着带正电小球的绝缘细线的另一端固定在位置，小球带动细线发生偏转。改变处带电体与小球之间的距离（远大于小球直径），越大，细线与竖直方向的夹角越______（填“大”或“小”）。固定带电体的位置，改变其所带电荷量，越大，越______（填“大”或“小”）。可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小，越大表示小球受到的静电力越大，反之越小。 (2)如图乙所示，把小球、（视为点电荷）分别挂在不等长绝缘细线下端，稳定时小球、处于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为、（）。小球对小球的库仑力______小球对小球的库仑力，小球的质量______小球的质量。若将小球、接触一下再悬挂起来，两小球重新静止时两细线均竖直，则接触前小球的电荷量大小______小球的电荷量大小。（均填“>”“<”或“=”） 18．在“观察电容器的充、放电现象”的实验中，电路结构如图所示。 (1)先将开关拨到1，观察电压表的示数逐渐__________（选填“减小”或“增大”）；再将开关拨到2，通过电流表的电流方向__________（选填“向左”或“向右”）； (2)将电流表换成电流传感器，通过计算机描绘了电容器放电时，放电电流关于放电时间的关系图线，如图所示，则电容器放电前所带的电荷量为__________；若电源电动势为，则该电容器的电容为__________（以上结果均保留两位有效数字）。 (3)改变电阻箱的阻值，重复进行实验；改变电源的输出电压，再重复进行实验。实验表明：电容器储存的电荷量与放电电路中的电阻箱的电阻大小__________（选填“有关”或“无关”）。 五、解答题 19．如图所示，以为圆心，为半径的圆与坐标轴的交点分别为、、、，空间有与轴正方向相同的匀强电场，同时在点固定一个电荷量为的点电荷。如果把一个电荷量为的试探电荷放在点，则恰好平衡，静电力常量为，求： (1)匀强电场的场强大小 (2)点的实际场强大小 (3)点的实际场强大小 20．如图所示，匀强电场的电场线与AB平行，A、B两点间距离lAB=4m，B、C两点间距离lBC=8m，BC与水平方向间夹角为60°，B、C间电势差为16V，求： (1)电场强度E的大小； (2)电荷量q=-4×10-8C的点电荷从A点运动到C点，静电力所做的功。 21．如图所示，光滑绝缘轨道ABC置于竖直平面内，AB部分是半径为R的半圆形轨道，BC部分是水平轨道，BC轨道所在的竖直平面内分布着水平向右的有界匀强电场，电场强度，AB为电场的左侧竖直边界。一质量为m的绝缘不带电的滑块P静止在B点，现将一质量为m，带负电荷的小滑块Q从BC上的D点由静止释放，B点与D点之间的距离s=10R。滑块Q与P均可视为质点，已知小滑块Q的带电量为q，Q与P之间的碰撞为弹性碰撞（碰撞过程Q所带电荷量不变），重力加速度为g，不计空气阻力。 (1)求Q碰撞前的速度大小； (2)求P在碰撞后瞬间对轨道的压力； (3)若滑块P在BC上的落点为M点（图中未画出），求M点与B点之间的距离x。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $