第一章 静电场（单元分层自测·基础通关卷）物理教科版必修第三册

**基本信息** 融合2026年多地高考真题与科技情境（如雄安静电探测、纳米光子加速器），适配教科版必修三物理第一章“静电场”单元复习，全面考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择题|7/28|电场强度公式适用条件、电场线性质|结合河北高考真题，辨析基础概念，强化物理观念| |多项选择题|3/18|平行板电容器动态分析、电场线与电势能|浙江高考真题情境，考查科学推理与模型建构| |实验探究题|2/15|库仑力影响因素、电容器充放电|控制变量法与图像分析，落实科学探究要素| |计算题|3/39|带电粒子在电场中的加速与偏转|综合应用电场力与能量观念，适配高考命题趋势|

教科版必修三物理单元自测 第一章 静电场 建议用时：75分钟，满分：100分 1、 单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 可用于计算任意电场的电场强度 B. 只适用于计算真空中静止点电荷之间库仑力 C. 由可知，电场强度与电荷量成反比，与静电力成正比 D. 对任何电场都适用 2.（2026·河北·高考真题） 河北雄安新区融合静电探测技术构建起“天空之网”，实现了对低空飞行器的全天候实时监测。当飞行器靠近时，固定在地面上的静电探测器探头感应出了正电荷。在感应电荷产生的静电场中。电场线（ ） A. 是闭合曲线 B. 从感应正电荷出发 C. 在无电荷区域相交 D. 终止于感应正电荷 3.如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为＋q的点电荷固定在A点，则下列说法正确的有（　　） A．B、C两点电场强度相同 B．B、C两点电势相等 C．正电荷在B点电势能比在C点时要大 D．负电荷在B点电势能比在C点时要小 4.电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板M固定，极板N可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。汽车在水平路面上行驶时，下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（　　） A. B. C. D. .5。 （2026·内蒙古辽宁·高考真题）某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内（ ） A. 点的电场强度比点的大 B. 电子沿直线从 点运动到点时，动能减小 C. 电子沿直线从点运动到点时，速度增大 D. 电子束的横截面大小和形状均不变 6.正三角形ABC的顶点分别放置着三个点电荷，如图所示为其周围的等势面，相邻等势面间电势差相等。将电荷量为（）的试探电荷甲从无穷远处移动到a点，电场力做功为W1。将电荷量为（）的试探电荷乙从无穷远处移动到b点，电场力做正功为W2，且则（　　） A．b点场强大于a点 B．b点电势低于a点 C．甲在a点的电势能与乙在b点的电势能相等 D． 7. （2026·四川·高考真题）如图所示，边长为的绝缘菱形支架EFGH竖直放置，FG边固定于水平地面，。E、G两点各固定一带电小球，两小球带等量异种电荷。点H、F间固定一光滑绝缘直轨道，另一带电小球从H点沿轨道由静止下滑至F点。重力加速度大小为、小球均可视为点电荷。则小球在运动过程中（ ） A. 某时刻所受支持力可能为零 B. 到达F点时的速率为 C. 电势能先增大后减小 D. 所受电场力的冲量为零 2、 多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 如图是一种“跳跳小火箭”的实验装置：两块水平正对放置的薄木板用四根竹筷子固定，在两薄木板的内侧均贴上锡纸，并分别与直流稳压电源的正负极相连，在下板的锡纸上放置一个用锡纸裁剪的“小火箭”，接通电源后“小火箭”会上下跳动。下列说法正确的是（　　） A. 两板间的电场方向竖直向上 B. “小火箭”在向上运动的过程中，其电势能增大 C. 通电后若减小两板间距离，则两板间电场强度增大 D. 通电后若减小两板间距离，则板上锡纸的电荷量减少 9. （2026·浙江·高考真题）手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时，电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是（ ） A. A点的电场强度大于B点的电场强度 B. 将一电子从A点移到B点，电子的电势能减小 C. 极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势 D. 若电子在E点释放，仅受静电力作用将沿电场线ab运动 10. （2026·山东·高考真题）（多选） 融合新型功能材料的传感器在智能感知领域得到广泛应用。如图所示，光滑、绝缘椭圆轨道竖直放置，长轴、短轴，AC与 交于 点，为最低点， 点处内置可感知轨道压力的传感器。空间内充满平行轨道平面、斜向上的匀强电场（图中未画出）。质量为、电荷量为的小球置于 点时恰好静止，此时传感器示数等于，g为重力加速度的大小。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度方向与的夹角为 C. 、两点间的电势差 D. 若小球在点的速度水平向右、大小为，则到达点时速度大小仍为 三、实验探究题：本题共2小题，共15分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。 11.（6分）（24-25高二上·广东梅州·期中）某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的，，等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图甲中实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法 （2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如图乙，当小球B静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球B的质量为m，重力加速度为g，则库仑力F与夹角之间的关系式 。 12.(9分)广东省广州市第二中学2025-2026学年高二上学期期中某同学用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图甲所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。将该电容器与输出电压恒为4V的电源相连。将S接1，给电容器充电，一段时间电路稳定后，将S接2，电容器放电，用电流传感器显示放电电流随时间的变化如图丙所示。请回答以下问题： （1）电容器充电过程中，其电荷量Q、电势差U、电容C之间相互关系的图像如下图所示，其中描述正确的是______。 A. B. C. D. （2）根据如图丙所示的电流传感器放电电流随时间的变化图像，电容器的电容______F。（结果保留两位有效数字）。 （3）如果不改变电路其他参数，只减小定值电阻的阻值R并重复上述实验，实线和虚线分别表示改变前后放电过程电流随时间变化的曲线，最符合实际情况的图像为______。 A. B. C. D. （4）为增大该电容器的电容，下列方法可行的有______ A. 增大电容纸的厚度 B. 增大锡箔纸的厚度 C. 减小电容纸的厚度 D. 同时增大锡箔纸和电容纸的面积 四、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.（10分）在真空中O点放一个点电荷，直线MN通过O点，OM的距离，M点放一个点电荷（q产生的电场忽略不计），如图所示求： （1）q在M点受到的作用力； （2）M点的电场强度； （3）拿走q后M点的电场强度； （4）M、N两点的电场强度哪点大？ 14.（13分）（广东省深圳市福田某校2025-2026学年高二上学期期中）如图所示匀强电场中，有、、三点，，，其中沿电场方向，和电场方向成角，一个电荷量为的点电荷从移到电场力做功为，求： （1）、两点的电势差； （2）匀强电场的场强大小； （3）若规定点的电势为零，则电荷，在点具有的电势能为多少？ 15.（16分）（广东省衡水金卷2025-2026学年高二上学期期中）如图所示为某种尘埃收集装置。当尘埃吸附电子后，变成质量为、电荷量大小为的带负电的尘埃微粒，然后从O点无初速度进入电压的PQ、MN间的区域加速，随后尘埃微粒竖直进入长度为的电极板间，板间存在方向水平向右、电场强度大小为的匀强电场，尘埃微粒最终被收集在极板下方处的收集管A或B中。已知收集管A、B关于直线对称，不计重力、空气阻力以及带电尘埃间的作用。求： （1）尘埃微粒将被收集管A还是收集管B收集，简易说明理由； （2）尘埃微粒离开偏转电场时偏转距离； （3）收集到尘埃微粒的收集管与竖直线的距离。 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 教科版必修三物理单元自测 第一章 静电场 建议用时：75分钟，满分：100分 1、 单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 可用于计算任意电场的电场强度 B. 只适用于计算真空中静止点电荷之间库仑力 C. 由可知，电场强度与电荷量成反比，与静电力成正比 D. 对任何电场都适用 【答案】B 【解析】．只适用于点电荷产生电场的电场强度计算，故A错误；库仑定律只适用于真空中两个静止的点电荷之间的库仑力计算，故B正确；是计算电场强度的定义式，电场强度的大小和电场本身有关，与电荷量和静电力无关，故C错误；只适用于匀强电场，故D错误。 2.（2026·河北·高考真题） 河北雄安新区融合静电探测技术构建起“天空之网”，实现了对低空飞行器的全天候实时监测。当飞行器靠近时，固定在地面上的静电探测器探头感应出了正电荷。在感应电荷产生的静电场中。电场线（ ） A. 是闭合曲线 B. 从感应正电荷出发 C. 在无电荷区域相交 D. 终止于感应正电荷 【答案】B 【解析】 【详解】本题考查静电场电场线的基本性质，结合性质逐一判断选项： A．感应电荷产生的静电场的电场线为非闭合曲线，故A错误； B．静电场电场线起始于正电荷或无穷远，探测器探头感应出正电荷，因此电场线从感应正电荷出发，故B正确； C．电场中某点的场强方向唯一，因此无电荷区域电场线不可能相交，故C错误； D．静电场电场线终止于负电荷或无穷远，正电荷是电场线的起点而非终点，故D错误。 故选B。 3.如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为＋q的点电荷固定在A点，则下列说法正确的有（　　） A．B、C两点电场强度相同 B．B、C两点电势相等 C．正电荷在B点电势能比在C点时要大 D．负电荷在B点电势能比在C点时要小 【答案】B 【解析】B、C两点距A点的距离相等，根据点电荷电场分布可知，B、C两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误；B、C两点距A点的距离相等，根据点电荷电势分布可知，B、C两点电势相等，故B正确；根据可知，正电荷在B点电势能等于在C点电势能，负电荷在B点电势能等于在C点电势能，故CD错误。 4.电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板M固定，极板N可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。汽车在水平路面上行驶时，下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由平行板电容器的因素决定式当汽车速度减小时，由于惯性导致N极板相对M极板向右运动，即两极板正对面积减小，则电容器电容减小，又由 又因为电容器所带电荷量始终保持不变，电容器M、N两极板之间的电压增大，安全气囊不会弹出。故AB错误；当汽车速度减小时，由于惯性导致N极板相对M极板向右运动，即两极板距离减小，则电容器电容增大，又由 又因为电容器所带电荷量始终保持不变，电容器M、N两极板之间的电压减小，电压减小到一定值时安全气囊会弹出。故C正确；当汽车速度减小时，由于惯性导致N极板相对M极板向右运动，即两极板距离增大，则电容器电容减小，又由 又因为电容器所带电荷量始终保持不变，电容器M、N两极板之间的电压增大，安全气囊不会弹出。故D错误。 .5。 （2026·内蒙古辽宁·高考真题）某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内（ ） A. 点的电场强度比点的大 B. 电子沿直线从 点运动到点时，动能减小 C. 电子沿直线从点运动到点时，速度增大 D. 电子束的横截面大小和形状均不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线的疏密表示电场强度大小，电场线越密场强越大。图中 点电场线比点更密，因此 点场强大于点，A错误。 B．电子带负电，所受电场力方向与电场方向相反。电子从运动到 ，位移方向向右，电场力与位移方向相同，电场力做正功，根据动能定理，电子动能增大，B错误。 C．电子从 运动到 ，位移向右，电场力仍向右，电场力依旧做正功，电子动能增大，速度增大，C正确。 D．中轴线外的电子，所受电场力存在垂直电场中轴线的分力，会发生偏转，因此电子束的横截面积会改变，形状发生改变，D错误。 故选C。 6.正三角形ABC的顶点分别放置着三个点电荷，如图所示为其周围的等势面，相邻等势面间电势差相等。将电荷量为（）的试探电荷甲从无穷远处移动到a点，电场力做功为W1。将电荷量为（）的试探电荷乙从无穷远处移动到b点，电场力做正功为W2，且则（　　） A．b点场强大于a点 B．b点电势低于a点 C．甲在a点的电势能与乙在b点的电势能相等 D． 【答案】C 【解析】等差等势面分布的密集程度能够表示电场的强弱，可知，b点场强小于a点，故A错误； 根据电场力做功有 带正电的电荷甲从无穷远处移动到a点，电场力做正功，表明a点电势小于0，带负电的电荷乙从无穷远处移动到b点，电场力做正功，表明b点电势大于0，可知，b点电势高于a点，故B错误； 由于根据题意有可知，甲在a点的电势能与乙在b点的电势能相等，故C正确；根据由于甲在a点的电势能与乙在b点的电势能相等，即有 结合上述可知， 但是两点电势绝对值的大小关系不确定，则甲乙电荷量大小关系也不确定，故D错误 7. （2026·四川·高考真题）如图所示，边长为的绝缘菱形支架EFGH竖直放置，FG边固定于水平地面，。E、G两点各固定一带电小球，两小球带等量异种电荷。点H、F间固定一光滑绝缘直轨道，另一带电小球从H点沿轨道由静止下滑至F点。重力加速度大小为、小球均可视为点电荷。则小球在运动过程中（ ） A. 某时刻所受支持力可能为零 B. 到达F点时的速率为 C. 电势能先增大后减小 D. 所受电场力的冲量为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据菱形几何性质和等量异种电荷的电场特点可知HF轨道电势处处相等，等量异种电荷中垂线上电场方向平行于电荷连线EG，若电场力方向与重力垂直轨道的分力方向相反、大小相等，则支持力N=0，这种情况是可能存在的，故A正确； B． 整个过程电场力不做功，只有重力做功，由几何关系得下落高度 根据动能定理： 解得，故B错误； C．HF是等势线，整个运动过程中小球电势不变，电势能不变，故C错误； D．冲量是矢量，等量异种电荷中垂线上电场方向始终不变，因此电场力方向始终不变，整个过程电场力的总冲量不为零，故D错误。 故选 A。 2、 多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 如图是一种“跳跳小火箭”的实验装置：两块水平正对放置的薄木板用四根竹筷子固定，在两薄木板的内侧均贴上锡纸，并分别与直流稳压电源的正负极相连，在下板的锡纸上放置一个用锡纸裁剪的“小火箭”，接通电源后“小火箭”会上下跳动。下列说法正确的是（　　） A. 两板间的电场方向竖直向上 B. “小火箭”在向上运动的过程中，其电势能增大 C. 通电后若减小两板间距离，则两板间电场强度增大 D. 通电后若减小两板间距离，则板上锡纸的电荷量减少 【答案】AC 【解析】电源正极连接下板，负极连接上板。在平行板电容器中，电场方向由正极板指向负极板，因此两板间的电场方向是竖直向上，故A正确；小火箭与下板接触，小火箭带正电，其受到电场力向上，“小火箭”在向上运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，故B错误；题意可知上下两板间电压U不变，根据可知，减小两板间距离d，则两板间电场强度E增大，故C正确； 根据可知，减小两板间距离d，电容C增大，根据可知，板上锡纸的电荷量增大（U不变），故D错误。 9. （2026·浙江·高考真题）手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时，电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是（ ） A. A点的电场强度大于B点的电场强度 B. 将一电子从A点移到B点，电子的电势能减小 C. 极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势 D. 若电子在E点释放，仅受静电力作用将沿电场线ab运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电场线越密的地方场强越大，电场线越疏的地方场强越小，由图可知，A点的电场强度小于B点的电场强度，故A错误； B．顺着电场线电势逐渐降低，由图可知A点电势低于B点电势，根据可知将一电子从A点移到B点，电子的电势能减小，故B正确； C．同一金属极板上，达到静电平衡后，电势处处相等，则极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势，故C正确； D．由于电场线ab是曲线，则若电子在E点释放，仅受静电力作用不可能沿电场线ab运动，故D错误。 故选C。 10. （2026·山东·高考真题）（多选） 融合新型功能材料的传感器在智能感知领域得到广泛应用。如图所示，光滑、绝缘椭圆轨道竖直放置，长轴、短轴，AC与 交于 点，为最低点， 点处内置可感知轨道压力的传感器。空间内充满平行轨道平面、斜向上的匀强电场（图中未画出）。质量为、电荷量为的小球置于 点时恰好静止，此时传感器示数等于，g为重力加速度的大小。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小为 B. 电场强度方向与的夹角为 C. 、两点间的电势差 D. 若小球在点的速度水平向右、大小为，则到达点时速度大小仍为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．作出小球在点时的受力分析图如图1所示 由力的平衡条件结合几何关系有 所以电场强度的大小，且其方向与的夹角满足，则，故A错误，B正确； C．分别作出、两点在经过点的电场线上的两等势点、，如图2所示 则由几何关系可知，、两点间沿电场方向的距离为 所以、两点间的电势差为，故C正确； D．小球所受支持力对其始终不做功，根据题意可知，小球所受电场力与重力的合力水平向右，连线沿竖直方向，所以从B到的过程，小球所受合外力做的总功为0，由动能定理可知其动能变化量为0，故小球在、两点的速度大小均为，故D正确。 故选BCD。 三、实验探究题：本题共2小题，共15分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。 11.（6分）（24-25高二上·广东梅州·期中）某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电量不变的小球先后挂在横杆上的，，等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图甲中实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．微小量放大法 D．控制变量法 （2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）如图乙，当小球B静止时，两球球心恰好在同一水平面上，细线与竖直方向的夹角为，若小球B的质量为m，重力加速度为g，则库仑力F与夹角之间的关系式 。 【答案】（1）D （2）增大 （3） 【详解】（1）题中采用的是控制变量法，保证电荷量不变改变距离，或者保证距离不变改变电荷量。 （2）离得越远角度越小，说明库仑力越小，故库仑力会随着距离的减小而增大。 （3）对小球列平衡方程，则有，，可解得 12.(9分)广东省广州市第二中学2025-2026学年高二上学期期中某同学用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图甲所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。将该电容器与输出电压恒为4V的电源相连。将S接1，给电容器充电，一段时间电路稳定后，将S接2，电容器放电，用电流传感器显示放电电流随时间的变化如图丙所示。请回答以下问题： （1）电容器充电过程中，其电荷量Q、电势差U、电容C之间相互关系的图像如下图所示，其中描述正确的是______。 A. B. C. D. （2）根据如图丙所示的电流传感器放电电流随时间的变化图像，电容器的电容______F。（结果保留两位有效数字）。 （3）如果不改变电路其他参数，只减小定值电阻的阻值R并重复上述实验，实线和虚线分别表示改变前后放电过程电流随时间变化的曲线，最符合实际情况的图像为______。 A. B. C. D. （4）为增大该电容器的电容，下列方法可行的有______ A. 增大电容纸的厚度 B. 增大锡箔纸的厚度 C. 减小电容纸的厚度 D. 同时增大锡箔纸和电容纸的面积 【答案】（1）BD （2） （3）D （4）CD 【解析】 【小问1详解】 ABC．由于电容器电容只由电容器自身决定，所以电容器充电过程，电容保持不变，则图像为一条平行于横轴的直线，故AC错误，B正确； D．根据，可知图像为一条过原点的倾斜直线，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 根据可知，图像与横轴围成的面积表示电荷量，由图丙可知电荷量大约为 则电容器的电容为 【小问3详解】 只减小定值电阻的阻值R并重复上述实验，则刚放电电流时的电流变大，由于图像与横轴围成的面积表示电荷量，即图像与横轴围成的面积保持不变，则放电时间变短，故最符合实际情况的图像为D。 【小问4详解】 为增大该电容器的电容，根据 A．增大电容纸的厚度，增大，故电容减小，故A错误； B．增大锡箔纸的厚度，对电容无影响，故B错误； C．减小电容纸的厚度，减小，故电容增大，故C正确； D．同时增大锡箔纸和电容纸的面积，增大，故电容增大，故D正确。 故选CD。 四、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.（10分）在真空中O点放一个点电荷，直线MN通过O点，OM的距离，M点放一个点电荷（q产生的电场忽略不计），如图所示求： （1）q在M点受到的作用力； （2）M点的电场强度； （3）拿走q后M点的电场强度； （4）M、N两点的电场强度哪点大？ 【答案】（1），方向沿；（2），方向沿；（3），方向沿；（4）M点的电场强度大 【解析】（1）根据库仑定律可知，q在M点受到的作用力大小为 解得 由于点电荷带负电，作用力方向沿。 （2）根据电场强度的定义式，M点的电场强度大小 解得 方向沿。 （3）由于电场强度与试探电荷无关，则拿走q后，M点的电场强度仍然为，方向沿。 （4）根据点电荷的场强决定公式可知M点距离场源电荷近，故M点的电场强度大一些。 14.（13分）（广东省深圳市福田某校2025-2026学年高二上学期期中）如图所示匀强电场中，有、、三点，，，其中沿电场方向，和电场方向成角，一个电荷量为的点电荷从移到电场力做功为，求： （1）、两点的电势差； （2）匀强电场的场强大小； （3）若规定点的电势为零，则电荷，在点具有的电势能为多少？ 【答案】（1）3V （2）60V/m （3） 【解析】（1）由题可知 解得、两点的电势差 （2）场强大小 （3）由题可知，b、c两点的电势差为 又因为 解得 故点电荷在c点的电势能 15.（16分）（广东省衡水金卷2025-2026学年高二上学期期中）如图所示为某种尘埃收集装置。当尘埃吸附电子后，变成质量为、电荷量大小为的带负电的尘埃微粒，然后从O点无初速度进入电压的PQ、MN间的区域加速，随后尘埃微粒竖直进入长度为的电极板间，板间存在方向水平向右、电场强度大小为的匀强电场，尘埃微粒最终被收集在极板下方处的收集管A或B中。已知收集管A、B关于直线对称，不计重力、空气阻力以及带电尘埃间的作用。求： （1）尘埃微粒将被收集管A还是收集管B收集，简易说明理由； （2）尘埃微粒离开偏转电场时偏转距离； （3）收集到尘埃微粒的收集管与竖直线的距离。 【答案】（1）尘埃微粒带负电，进入电极板后受到的电场力向左，向左偏转，出电场后被收集管 B收集 （2） （3） 【解析】（1）尘埃微粒带负电，进入电极板后受到的电场力向左，向左偏转，出电场后被收集管 B收集。 （2）尘埃微粒在PQ、MN间的区域加速，由动能定理可得 解得 由题意可知尘埃微粒在电极板间做类平抛运动，则沿电极板方向有 垂直于电极板方向有 由牛顿第二定律有 解得尘埃微粒离开电场时偏转的距离为 （3）尘埃微粒离开电场后做匀速直线运动，则， 联立解得 收集管B与竖直线的距离 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $