第九章 静电场及其应用 单元复习卷-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 人教版高二物理必修第三册第九章静电场及其应用基础单元卷，覆盖静电感应、库仑定律等核心知识，通过实验探究与综合计算，培养物理观念和科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|静电感应（第1题）、库仑定律（第2题）、电场强度（第3题）|结合静电除尘（第4题）等实际情境，第6题圆环电场图像分析体现模型建构| |非选择题|5/54|库仑力实验探究（第11、12题）、电场中的平衡计算（第13-15题）|第14题三球系统运动与受力分析，综合考查科学推理；第15题结合匀强电场与弹簧绳模型，体现问题层次性|

第九章 静电场及其应用 单元复习卷 2026-2027学年高二物理人教版必修第三册【基础题】 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1．（2025高二上·顺庆期中）如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下悬挂金属验电箔，现使一带正电的绝缘棒靠近（不接触）M端，下列说法正确的是（　　） A．绝缘棒靠近过程，金属导体内有正电荷从M端移动到N端 B．两端的验电箔都张开，M端带正电，N端带负电 C．两端的验电箔都张开，M端带负电，N端带正电 D．若M端接地，M端验电箔闭合，N端验电箔张开 【答案】C 【解析】A、静电感应时金属导体内部只有自由电子移动，正电荷原子核固定不动，不会发生正电荷迁移，故A错误； B、带正电绝缘棒靠近M端，电子被吸引向M端，M端带负电，N端带正电，故B错误； C、静电感应，自由电子聚集到M端，M端带负电，N端缺少电子带正电，两端验电箔都张开，故C正确； D、M端接地，大地电子流入导体，导体整体带负电，M、N两端验电箔都会张开，故D错误； 故答案为：C。 2．（2025高二下·汨罗期末）两个带同种电荷的小球，放在光滑绝缘的水平板上，相隔一定的距离，若同时释放两球，则它们的加速度将（　　） A．保持不变 B．先增大后减小 C．增大 D．减小 【答案】D 【解析】两同种电荷间的库仑力为排斥力，两电荷在排斥力的作用下相互远离，由公式可知，两电荷间的作用力减小，由牛顿第二定律可知，加速度减小． 故答案为：D． 3．（2025高二上·来宾期中）如图甲所示，在一个点电荷Q产生的电场中，x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上有a、b两点，试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图乙中直线a、b所示的关系，a、b两点到点电荷Q的距离分别为，，则和的比值为（　　） A． B．4 C． D．2 【答案】C 【解析】图乙是 图，a、b 是两条过原点的直线，根据 ，斜率就是该点的电场强度 E，由电场强度的定义式可得，根据点电荷电场强度公式可知，故ABD错误，C正确。 故选C。 4．（2025高三上·成都期中）如图，为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是（　　） A．到达集尘极的尘埃带正电荷 B．电场方向由放电极指向集尘极 C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 【答案】D 【解析】ABC．由图示可知，集尘极与直流高压电源正极相连，则电场方向由集尘板指向放电极，尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，则尘埃的电场力方向向右，故到达到达集尘极的尘埃带负电荷，故ABC错误； D．根据可知，同一位置带电荷量越多场强越大，尘埃所受电场力越大，故D正确。 故答案为：D。 5．（2025高二上·肇庆期末）如图甲、乙、丙所示，将一整条塑料捆扎绳撕成几十条塑料丝，用黑胶布将上端裹紧，然后用手捏住黑胶布，取一条干净的干化纤布料，自上而下摩擦塑料丝，发现塑料丝分散开来．通过以上现象可知（　　） A．干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带正电 B．干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带异种电荷 C．干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带同种电荷 D．将干化纤布料换成湿布料同样可以出现丙图的现象 【答案】C 【解析】摩擦后的塑料丝散开，说明摩擦后带同种电荷，同种电荷相互排斥分开；湿布条摩擦不带电，故C正确，ABD错误。 故选：C。 6．（2026·长沙模拟）小明同学在研究了两个等量同种电荷的中垂线上的电场分布规律后，想将其研究方法推广到其它带电体情形，如图所示，一个均匀分布正电荷Q的圆环，其半径为a，以圆环圆心为坐标原点O，垂直于圆环平面建立x轴，他大致画出了x轴上的电场强度与x轴的图像，下列图像符合实际情况的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】先考虑相距为的等量同种正电荷、的中垂线上的电场分布，此时设其中垂线上某点和两电荷或的连线与连线间的夹角为，有，则该点的电场强度，对此式求极值，设，则 当，即，也即在距离两电荷中点时，取最大值，此时电场强度最大（也可以用其他方法如不等式求极值），由于均匀带电圆环可以看作无数个关于圆心对称的等量点电荷微元，每一对微元电荷的极值点位置都相同，根据矢量叠加原理可知圆环两侧的场强极值点仍然在距离圆心的位置，考虑到方向问题，故A正确。 故答案为：A。 7．（2026·遵义模拟）如图所示，真空中三个质量相同、带电量均为的小球a、b、c（可视为质点），分别用长度相等的绝缘轻绳悬挂于天花板上的O点。平衡时，各小球之间的距离均为L，轻绳与竖直方向夹角的正弦值为。已知静电力常量为k，则每根轻绳的张力为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】每个小球受另外两个小球的库仑力：，两个库仑力夹角为 60∘，合力为： 再对a受力分析可如下图所示 其中，根据合成关系可知，绳的拉力为， 故答案为：D。 8．（2026高二上·安顺期末）如图所示，O点下方用等长的绝缘细线悬挂两带电小球A、B，稳定后A、B小球等高。在A、B两球中间悬挂带点小球C，待再次稳定后，悬挂小球C的细线沿竖直方向，A、B小球再次等高。则下列说法正确的是（　　） A．A、B质量一定相等 B．A、B所带电荷量一定相等 C．A、C质量一定相等 D．A、C所带电荷量一定相等 【答案】A,B 【解析】只有两个小球时，稳定后A、B小球等高，由两球库仑力相等可知两细线与竖直方向夹角θ相等，根据受力平衡可知 可知两球质量一定相等；放入C球时，由对称性可知A、B对C的库仑力大小相等，则有 可知A、B所带电荷量一定相等；而A与C的质量和电荷量无确定关系。 故选AB。 9．（2025·威海模拟）如图所示，正方形的三个顶点、、分别固定三个点电荷、、，若点合场强为0，则下列说法正确的是（　　） A．三电荷的电性相同 B．与电性相同，与相反 C． D． 【答案】B,C 【解析】A．电场是矢量，根据场强叠加原理可知，若三点电荷的电性相同，则d点的场强不可能为零，故A错误； BCD．若与电性相同，与相反，则与在d点产生的合场强与在d点产生的场强等大反向，则此时d点的场强为零，此时与在d点产生的场强大小相等，相互垂直，则由场强叠加可知 可得 即 故BC正确，D错误。 故选BC。 10．（2025高一下·南充期末）如图所示为用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近或接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片会张开，已知用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，下列说法正确的是（　　） A．玻璃棒靠近验电器时，金属球带正电、金属箔片带负电 B．玻璃棒靠近验电器时，金属球带负电、金属箔片带正电 C．玻璃棒接触验电器时，金属球、金属箔片均带正电 D．玻璃棒接触验电器时，金属球、金属箔片均带负电 【答案】B,C 【解析】AB．玻璃棒靠近验电器时，验电器产生静电感应现象，则靠近玻璃棒的金属球带负电、远离玻璃棒的金属箔片带正电，故A错误，B正确； CD．玻璃棒接触验电器时，验电器上的电子向玻璃棒转移，则金属球、金属箔片均带正电，故C正确，D错误。 故答案为：BC。 二、非选择题（共5题，共计54分） 11．（2025·翠屏模拟）某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示。 （1）带正电的小球A固定不动，带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的、、等位置，实验时通过调节丝线长度，始终使A、B两球球心在同一水平线上，待小球B平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为，A、B两球球心间的距离为r，小球B的质量为m，当地重力加速度大小为g，则A、B两球之间的库仑力大小为　 　。（用题中涉及的物理量符号表示） （2）以上实验采用的方法是________。 A．微小量放大法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．理想实验法 （3）若实验中小球A、B的电荷量分别为和，则静电力常量可表示为　 　。（用题中涉及的物理量符号表示） 【答案】（1） （2）B （3） 【解析】本题主要考查了库仑定律的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合库仑定律和几何关系即可完成分析。 （1）对小球受力受力分析，设绳子与竖直方向的夹角为，则A、B两球之间的库仑力大小为 （2）实验过程中，保持电荷量不变，改变球心距，属于控制变量法。 故选B。 （3）根据库仑定律得 则静电力常量可表示为 12．（2025高二上·珠海月考）如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。 O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图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）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是　 　； A．电荷间的距离 B．丝线偏离竖直方向的角度 C．带正电物体的电荷量 D．小球的电荷量 （3）若球质量为m，在P1位置的偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为　 　。 【答案】D；B； 【解析】本题考查电荷间相互作用力大小的影响因素实验，判断作用力的相对大小时，关键是找到作用力与其他量的关系式，关系式中的唯一变量，即为影响作用力的因素。(1)图中实验采用的方法是控制变量法。故选D。 (2)对小球受力分析，有 可知，反映小球受带电体的作用力大小的是丝线偏离竖直方向的角度。故选B。 (3)根据前面分析，可得 13．（2025高一下·会泽期中）如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系带电小球A，细线与斜面平行.小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置一带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球均可视为点电荷.小球A静止在斜面上. （1）求小球A与B之间库仑力的大小； （2）改变A、B球的间距，当细线上的拉力为0时，A、B球心间的距离d'为多大？ 【答案】（1）解：根据库仑定律，得A、B间的库仑力 （2）解：当细线上的拉力为0时，A球受力如图所示 有， 即有 解得： 14．（2025高一下·湖北月考）如图所示，质量均为的三个带电小球用三根长度均为的绝缘轻杆相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，在球上施加一个水平向右的恒力之后，三个小球一起向右运动，三根轻杆刚好都伸直且没有弹力，的作用线反向延长线与间轻杆相交于杆的中点，（已知为常量，为静电力常量），求： （1）系统的加速度大小 （2）A、B、C三球电荷量的数值 （3）若恒力变为原来的倍，则三根轻杆的弹力分别是多少？ 【答案】（1）解：三个小球相对静止，由牛顿第二定律得系统加速度为 （2）解：通过对三个小球受力分析可知，两球带等量同种电荷，与两球电性相反，设球电荷量为，设两球电荷量为，则有 对分析 对分析 联立求得 （3）解：若拉力变为原来倍，由上面分析可知三个小球之间库仑力大小与方向均不变，对球受力分析，设球对球向上的弹力为球对球是拉力为，因为对称性所以球之间和球之间弹力相等。由于球受到库仑力的合力不变，所以合力也是水平方向，则 对A球受力分析，由牛顿第二定律得 联立解得 15．（2024高一下·杭州月考）如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场，一带正电的小球通过绝缘的轻质弹簧和轻绳悬挂在空中处于静止状态，弹簧处于水平状态，轻绳与竖直方向的夹角θ=45°，已知小球的质量m=0.1kg，电荷量，场强大小，重力加速度g取10m/s2求： （1）轻绳的拉力大小； （2）弹簧的弹力大小及方向； （3）撤去电场同时剪断轻绳，此瞬间小球的加速度大小。 【答案】（1）带电小球竖直方向平衡，有 可得拉力 （2）水平方向小球平衡，假设弹力方向水平向左，有 可得 所以弹簧的弹力大小为0.2N，方向水平向右； （3）撤去电场同时剪断轻绳，此瞬间小球的加速度大小约为 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九章 静电场及其应用 单元复习卷 2026-2027学年高二物理人教版必修第三册【基础题】 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1．（2025高二上·顺庆期中）如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下悬挂金属验电箔，现使一带正电的绝缘棒靠近（不接触）M端，下列说法正确的是（　　） A．绝缘棒靠近过程，金属导体内有正电荷从M端移动到N端 B．两端的验电箔都张开，M端带正电，N端带负电 C．两端的验电箔都张开，M端带负电，N端带正电 D．若M端接地，M端验电箔闭合，N端验电箔张开 2．（2025高二下·汨罗期末）两个带同种电荷的小球，放在光滑绝缘的水平板上，相隔一定的距离，若同时释放两球，则它们的加速度将（　　） A．保持不变 B．先增大后减小 C．增大 D．减小 3．（2025高二上·来宾期中）如图甲所示，在一个点电荷Q产生的电场中，x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上有a、b两点，试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图乙中直线a、b所示的关系，a、b两点到点电荷Q的距离分别为，，则和的比值为（　　） A． B．4 C． D．2 4．（2025高三上·成都期中）如图，为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是（　　） A．到达集尘极的尘埃带正电荷 B．电场方向由放电极指向集尘极 C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 5．（2025高二上·肇庆期末）如图甲、乙、丙所示，将一整条塑料捆扎绳撕成几十条塑料丝，用黑胶布将上端裹紧，然后用手捏住黑胶布，取一条干净的干化纤布料，自上而下摩擦塑料丝，发现塑料丝分散开来．通过以上现象可知（　　） A．干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带正电 B．干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带异种电荷 C．干化纤布料摩擦过的塑料丝一定带同种电荷 D．将干化纤布料换成湿布料同样可以出现丙图的现象 6．（2026·长沙模拟）小明同学在研究了两个等量同种电荷的中垂线上的电场分布规律后，想将其研究方法推广到其它带电体情形，如图所示，一个均匀分布正电荷Q的圆环，其半径为a，以圆环圆心为坐标原点O，垂直于圆环平面建立x轴，他大致画出了x轴上的电场强度与x轴的图像，下列图像符合实际情况的是（　　） A． B． C． D． 7．（2026·遵义模拟）如图所示，真空中三个质量相同、带电量均为的小球a、b、c（可视为质点），分别用长度相等的绝缘轻绳悬挂于天花板上的O点。平衡时，各小球之间的距离均为L，轻绳与竖直方向夹角的正弦值为。已知静电力常量为k，则每根轻绳的张力为（　　） A． B． C． D． 8．（2026高二上·安顺期末）如图所示，O点下方用等长的绝缘细线悬挂两带电小球A、B，稳定后A、B小球等高。在A、B两球中间悬挂带点小球C，待再次稳定后，悬挂小球C的细线沿竖直方向，A、B小球再次等高。则下列说法正确的是（　　） A．A、B质量一定相等 B．A、B所带电荷量一定相等 C．A、C质量一定相等 D．A、C所带电荷量一定相等 9．（2025·威海模拟）如图所示，正方形的三个顶点、、分别固定三个点电荷、、，若点合场强为0，则下列说法正确的是（　　） A．三电荷的电性相同 B．与电性相同，与相反 C． D． 10．（2025高一下·南充期末）如图所示为用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近或接触验电器的金属球时，验电器的金属箔片会张开，已知用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，下列说法正确的是（　　） A．玻璃棒靠近验电器时，金属球带正电、金属箔片带负电 B．玻璃棒靠近验电器时，金属球带负电、金属箔片带正电 C．玻璃棒接触验电器时，金属球、金属箔片均带正电 D．玻璃棒接触验电器时，金属球、金属箔片均带负电 二、非选择题（共5题，共计54分） 11．（2025·翠屏模拟）某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示。 （1）带正电的小球A固定不动，带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的、、等位置，实验时通过调节丝线长度，始终使A、B两球球心在同一水平线上，待小球B平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为，A、B两球球心间的距离为r，小球B的质量为m，当地重力加速度大小为g，则A、B两球之间的库仑力大小为　 　。（用题中涉及的物理量符号表示） （2）以上实验采用的方法是________。 A．微小量放大法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．理想实验法 （3）若实验中小球A、B的电荷量分别为和，则静电力常量可表示为　 　。（用题中涉及的物理量符号表示） 12．（2025高二上·珠海月考）如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。 O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图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）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是　 　； A．电荷间的距离 B．丝线偏离竖直方向的角度 C．带正电物体的电荷量 D．小球的电荷量 （3）若球质量为m，在P1位置的偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为　 　。 13．（2025高一下·会泽期中）如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系带电小球A，细线与斜面平行.小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置一带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球均可视为点电荷.小球A静止在斜面上. （1）求小球A与B之间库仑力的大小； （2）改变A、B球的间距，当细线上的拉力为0时，A、B球心间的距离d'为多大？ 14．（2025高一下·湖北月考）如图所示，质量均为的三个带电小球用三根长度均为的绝缘轻杆相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，在球上施加一个水平向右的恒力之后，三个小球一起向右运动，三根轻杆刚好都伸直且没有弹力，的作用线反向延长线与间轻杆相交于杆的中点，（已知为常量，为静电力常量），求： （1）系统的加速度大小 （2）A、B、C三球电荷量的数值 （3）若恒力变为原来的倍，则三根轻杆的弹力分别是多少？ 15．（2024高一下·杭州月考）如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场，一带正电的小球通过绝缘的轻质弹簧和轻绳悬挂在空中处于静止状态，弹簧处于水平状态，轻绳与竖直方向的夹角θ=45°，已知小球的质量m=0.1kg，电荷量，场强大小，重力加速度g取10m/s2求： （1）轻绳的拉力大小； （2）弹簧的弹力大小及方向； （3）撤去电场同时剪断轻绳，此瞬间小球的加速度大小。 学科网（北京）股份有限公司 $