周周练4 电场 章末测试-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦电场核心概念与规律，通过基础辨析、性质应用及力电综合题型，系统构建从概念到综合应用的知识逻辑链，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|单选1-5、多选8-10|基础概念判断与辨析|从电荷守恒、电场线性质到电势、等势面关系，构建电场基本认知框架| |规律应用|单选6-7、解答11-12|电场性质与运动结合|场强计算、电势差应用及带电粒子在电场中的平衡与偏转，体现运动与相互作用观念| |综合计算|解答13-14|力电综合与类比迁移|电场与力学规律综合（圆周、平抛）及电场与重力场类比，培养模型建构与科学推理能力|

周周练4《电场》章末检测 满分：100分 时间：75分钟 一、单选题（本题共7小题，每题4分，共28分） 1、关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是（　　） A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生了新电荷 B.摩擦起电是因为产生了新电荷，感应起电是因为电荷的转移 C.不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D.以上说法均不正确 2、如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是　（　　） A.a、b均是正电荷 B.a、b均是负电荷 C.A点场强大于B点场强 D.A点电势高于B点电势 3、一个负点电荷仅受电场力的作用，从某电场中的a点由静止释放，它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图像如图所示，则能与图线相对应的电场线分布图是（　　） 4、关于静电场的等势面，下列说法正确的是（　　） A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 5、在匀强电场中有一平行四边形ABCD，已知A、B、C三点的电势分别为φA=10 V、φB=8 V、φC=2 V，则C、D中点E的电势为（　　） A.8 V B.6 V C.4 V D.3 V 6、某示波器在XX'、YY'不加偏转电压时光斑位于屏幕中心，现给其加如图所示偏转电压，则在光屏上将会看到下列哪个图形（选项图为荧光屏，虚线为光屏坐标）（　　） 7、某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板。对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中（　　） A.P、Q构成的电容器的电容增大 B.P上电荷量保持不变 C.M点的电势比N点的低 D.M点的电势比N点的高 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分，全对得6分，少选得3分，多选错选得0分） 8、（多选）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是（　　） A.电子一定从A向B运动 B.若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷 C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB D.B点电势可能高于A点电势 9、（多选）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则（　　） A.运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B.在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 10、（多选）某静电场中，与x轴重合的电场线的电势φ在x轴上的分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A.在x轴上，x3处的电场强度最大 B.x1处的电场强度大于x4处的电场强度 C.负电荷从x2处移到x4处，电势能减小 D.电荷量为q的正点电荷从x3处移到x4处，电场力做的功为q（φ2－φ1） 三、实验题（本题共2小题，共12分） 11、（4分）为研究电容器在不同状况下的充电特性，某兴趣小组采用如图甲所示电路，分别用不同的电阻与某一电容器串联进行充电实验，实验得到三次充电中电容器的电荷量q与时间t变化的图像分别如乙图中①②③所示，且第一次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图像如图像丙所示，用C表示电容器的电容，R表示与电容器串联的电阻阻值，E表示电源的电动势（内阻可忽略），则下列说法正确的是（　　） A．第二次充电时电容器两端的电压U随电荷量q变化的图线比丙图中图线更陡 B．①②两条曲线表示最终q不同是由于R不同而引起的 C．第二次充电过程中t1时刻比t2时刻电流大 D．②③两条曲线形状不同因为R不同引起的，R3大于R2 12、（8分）某同学利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，电流传感器与计算机相连，可以显示出电流I随时间t变化的图像。 （1）为使电源向电容器充电，应将开关S与______（填“1”或“2”）端相连。 （2）在充电过程中，测绘的充电电流I随时间t的图像可能是图乙中的_____。 （3）图丙为传感器中电容器放电时的电流I随时间t的图像，图中每一小方格面积相同。根据图像估算电容器在t0～2t0时间内，释放电荷量的表达式为__________（用I0、t0表示）。 （4）图丁中实线是实验得到的放电时的I﹣t图像，如果不改变电路的其他参数，只减小阻箱R的阻值，则得到的I﹣t图线是图丁中的_____（选填“①”、“②”或“③”），理由是______________________________________。 四、解答题（本题3小题，共 32分） 13、（8分）如图所示，一质量为m=1.0×10-2 kg，带电荷量为q=1.0×10-6 C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成θ=60°角。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度g=10 m/s2。（结果保留2位有效数字） （1）画出小球受力图并判断小球带何种电荷； （2）求电场强度E； （3）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1 s时小球的速度v。 14、（12分）如图所示，半径为R＝0.4 m的光滑圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BO相切于B点，一带电荷量q＝＋0.2 C、质量m＝0.4 kg的小物块从A点由静止释放，经过BO后以v＝1 m/s的速度从O点水平抛出，击中右下侧挡板上的P点。以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程y＝x2－6（x和y的单位均为m），在y轴的左侧区域存在竖直向下的匀强电场，场强E＝20 V/m，小物块与轨道BO间的动摩擦因数μ＝0.1。g取10 m/s2。求： （1）小物块经过B点时对轨道的压力大小； （2）水平轨道BO的长度； （3）P点的坐标。 15、（12分）如图所示，设电子刚刚离开金属丝时的速度可忽略不计，经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0。偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d，不计电子所受重力。求∶ （1）电子射入偏转电场时初速度v0的大小； （2）电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Dy； （3）电子从偏转电场射出时速度的大小和方向。 参考答案 1、答案　C　由电荷守恒定律可知C正确。 2、答案　D　电场线从正电荷或无穷远处出发，终止于负电荷或者无穷远处，所以a应为正电荷，b为负电荷，故A、B选项均错误；电场线越密集，场强越大，故C选项错误；沿电场线方向电势逐渐降低，故D选项正确。 3、答案　B　由图知电荷的动能与位移成正比，所以电场是匀强电场，且电场力做正功，故B符合题意。 4、B　根据电场线与等势面关系可知二者相互垂直，故B正确；沿电场线方向电势降低，故电势不同的等势面不可能相交，A错误；电场强度大小与电势的高低没有关系，C错误；负电荷在电势高处电势能小，故此过程中电场力做负功，D错误。 5、答案　D　由于电场是匀强电场，则UAB=UDC，φA-φB=φD-φC，得φD=4 V，故D正确。 6、答案　D　加偏转电压后，由y=t2=∝U，知电子在水平方向上的落点匀速移动，竖直方向上的位移恒定，则可知D正确。 7、答案　D　由C= 可知P、Q间距离d增大时电容C减小，A项错误；电容器P、Q两端电压不变，由C=知，电容减小将放电，电荷量减小，故B项也错；放电时电流从M点经R到N点，说明M点电势高于N点电势，所以C项错误，D项正确。 8、BC　若Q在M端，由电子运动的轨迹可知Q为正电荷，电子从A向B运动或从B向A运动均可，由于rA<rB，故EA>EB，FA>FB，aA>aB，φA>φB，EpA<EpB；若Q在N端，由电子运动的轨迹可知Q为负电荷，且电子从A向B运动或从B向A运动均可，由rA>rB，故φA>φB，EpA<EpB. 综上所述选项A、D错误，选项B、C正确． 9、AC　粒子仅在电场力作用下由静止开始运动，运动过程中，电场力可能先做正功后做负功，速度可能先增大后减小，A正确；若电场线为曲线，则粒子运动的轨迹与电场线不重合，B错误；由能量守恒定律知动能与电势能之和恒定，而粒子在N点有动能或动能为0，则粒子在N点的电势能不可能高于在M点的电势能，C正确；粒子在N点所受电场力的方向沿电场线切线方向，与轨迹切线不一定平行，D错误。 10、BD　φ－x图像的斜率k＝＝E，即φ－x图像的斜率的绝对值表示电场强度大小，在x轴上，x3处图像的斜率为零，表示电场强度为零；x1处斜率的绝对值大于x4处斜率的绝对值，所以x1处的电场强度大于x4处的电场强度，故A错误，B正确。由x2处与x4处的电势相等，可知负电荷从x2处移到x4处，电势能不变，故C错误。x3处的电势为φ2，x4处的电势为φ1，则x3到x4的电势差U＝φ2－φ1，根据电场力做功计算公式可得电荷量为q的正点电荷从x3移到x4，电场力做的功为W＝qU＝q（φ2－φ1），故D正确。 11.C 【分析】三次充电用同一个电容器，则电容不变，明确电容的定义式，并由定义式推出电压和电量表达式，从而确定图象；根据q＝It可知q与t的比值表示电流大小，则图乙的斜率反映电流的大小。 【解答】解：A、因为三次充电用同一个电容器，所以由电容的定义式可知，同一个电容器所带电荷量与两板间的电势差成正比，故第二次充电时电容器两端的电压U随电荷量q变化的图线斜率与丙图中图线斜率相同，故A错误； B、在电容器充满电荷量时，视为断路，电压为电源电压，所以①②两条曲线表示最终q不同是由于电源电动势不同而引起的，故B错误； C、由电容器电荷量q随时间t变化的图像可知，图线的斜率表示充电电流，斜率越大，充电电流越大，所以第二次充电时t1时刻的电流大于t2时刻的电流，故C正确； D、②③两条曲线形状不同因为R不同引起的，从图中可以看到同一时刻，图线③的斜率大于图线②的斜率，故R3小于R2，故D错误。 12.答案：（1）1；（2）A；（3）2I0t0；（4）②、放电的总电荷量不变 【分析】（1）（2）根据电路图可知，单刀双掷开关连接1是充电，连接2是放电。根据电容器的电压增大充电电流会减小确定I﹣t图象的形状； （3）通过横轴与纵轴的数据，求出一个格子对应的电量，再结合图象所包含的面积，算出多少个格子，从而即可求解； （4）若只减小了电阻，则刚开始时刻的放电电流将变大，但由于总的电荷量不变，从图象所围的面积不变来判断是哪条图线。 【解答】解：（1）充电时必须将电容器接电源，故将单刀双掷开关连接1； （2）电容器充电时，随着电荷的增加，由于电容电压升高，所以电流逐渐减小且电流减小得越来越慢，充满电荷之后，电流为零。故选：A （3）从图丙中可以看出放电在t0～2t0完成，i﹣t图象与坐标轴共围有8小格，所以电容器总的放电电量为：Q＝8×＝2I0t0； （4）若只减小电阻的值，则开始时刻的电流都将增大一点，I﹣t图象的纵截距稍大，但由于总的电荷量一定，则图象与坐标围成的面积相同，故曲线②符合要求。 13、答案　（1）见解析　（2）1.7×105 N/C　（3）20 m/s　与竖直方向夹角为60°斜向左下方 解析　（1）受力如图，小球带负电 （2）小球所受电场力F=qE 由平衡条件得F=mg tan θ 解得电场强度E=1.7×105 N/C （3）剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动 小球所受合外力F合=mg/cos θ 由牛顿第二定律有F合=ma 由运动学公式v=at 解得小球的速度v=20 m/s 速度方向与竖直方向夹角为60°斜向左下方 14、答案：（1）24 N　（2）3.75 m　（3）（1 m，－5 m） 解析：（1）小物块由A运动到B的过程，由动能定理得（mg＋qE）R＝mv 小物块经过B点时，由向心力公式FN－（mg＋qE）＝ 解得FN＝24 N，vB＝4 m/s 由牛顿第三定律，小物块对轨道压力大小为24 N （2）小物块由B运动到O的过程，由动能定理有－μ（mg＋qE）l＝mv2－mv 解得l＝3.75 m （3）小物块从O点水平抛出后满足： y＝－gt2 x＝vt 解得小物块的轨迹方程y＝－5x2 和y＝x2－6联立解得 x＝1 m，y＝－5 m 所以P点坐标为（1 m，－5 m）。 15、答案　（1）　（2）　（3）见解析 解析　（1） 根据功和能的关系，有eU0=m 电子射入偏转电场时的初速度v0= （2）在偏转电场中，电子的运动时间Δt==L 电子在偏转电场中的加速度a= 偏转距离Δy=a（Δt）2= （3）电子离开偏转电场时沿垂直于极板方向的速度· 电子离开偏转电场时速度的大小。　 设电子离开偏转电场时速度方向与水平方向的夹角为θ，则 学科网（北京）股份有限公司 $