第9章 静电场及其应用（单元测试）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第三册关键能力提升同步学案（人教版）

**基本信息** 本单元卷聚焦高中物理第九章“静电场及其应用”，通过生活情境、实验探究与综合计算，全面覆盖静电场核心知识，有效提升学生物理观念与科学思维，适配单元复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10/40|点电荷、电场强度、库仑定律等|第1题结合飞机轮胎导电等生活情境，考查物理观念；第4题通过等腰直角三角形模型，体现科学思维中的模型建构| |非选择题|5/60|库仑扭秤实验、静电力计算、电场中的平衡与运动|第11题考查库仑扭秤实验方法（微小量放大法、控制变量法），落实科学探究；第15题结合斜面电场情境，综合平衡与运动分析，强化科学推理|

第九章 静电场及其应用 班级_____ 姓名_____ 学号_____ 成绩_____ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 一、单选题(共 10 题，每题 4 分，共 40 分) 1. 请用学过的电学知识判断下列说法,正确的是 ( ) A. 飞机轮胎用导电橡胶制成 B. 只有很小的带电物体才能视为点电荷 C. 打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险 D. 经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子 2. 如图所示,光滑绝缘的水平地面上方有一固定的正点电荷 ,一带正电荷的小球 (可视为质点且不影响 的电场),从 左边的地面上以初速度 滑过,运动到右边,在该运动过程中,以下说法正确的是 ( ) 第 2 题 A. 小球受到的静电力大小不变 B. 小球先做减速运动后做加速运动 C. 小球做匀速直线运动 D. 静电力对小球先做正功后做负功 3. 电场中有一点 ,下列说法正确的是 ( ) A. 若放在 点的试探电荷的电荷量减半,则 点的电场强度减半 B. 若 点没有试探电荷,则 点场强为 0 C. 点的场强越大,则同一电荷在 点受到的静电力越大 D. 点的场强方向为放在该点的电荷所受静电力的方向 4. 如图所示, 三点的连线构成一个等腰直角三角形, 是直角. 在 点放置一个电荷量为 的点电荷,测得 点的电场强度大小为 . 若保留 点的电荷,再在 点放置一个电荷量为 的点电荷,则 点的电场强度大小等于 ( ) 第 4 题 A. 0 B. C. D. 5. 如图所示,真空中有两个点电荷 和 ,分别固定在 坐标轴的 处和另一位置上,测得电场在坐标 的 点的电场强度为 0,则点电荷 所在位置属于区间 ( ) 第 5 题 A. B. C. D. 6. 如图所示是点电荷电场中的一条电场线,下面说法不正确的是 ( ) 第 6 题 A. 这个点电荷可能带正电 B. 点场强可能大于 点场强 C. 在 点由静止释放一个电子,将一定向 点运动 D. 正电荷运动中通过 点时,其运动方向一定沿 方向 7. 真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电荷量 ,点电荷 置于 连线上某点时,正好处于平衡,则 ( ) A. 一定是正电荷 B. 一定是负电荷 C. 离 比离 远 D. 离 比离 近 8. 如图所示, 是以 为直径的半圆弧上的两点, 点为半圆弧的圆心. 将带电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于 两点,这时 点电场强度的大小为 ; 若将 点处的点电荷移至半圆弧上 点正下方,则 点的电场强度大小变为 与 之比为 ( ) 第 8 题 A. B. C. D. 9. 如图所示,一均匀带电的金属球体,半径 ,球体所带电荷量 ,静电力常量 ,则关于该金属球所形成的场强说法正确的是 ( ) 第 9 题 A. 由于该金属球的体积较大, 不能看成是点电荷, 所以无法计算其空间某点的场强 B. 距离球心 为 的某点场强为 C. 距离球心 为 的某点场强为 0 D. 把正的试探点电荷放在金属球外空间某点, 则该点场强变大 10. 两个小球带电后相互排斥, 如图所示. 两悬线跟竖直方向各有一个夹角 、 ，且两小球在同一水平面上. 两小球质量用 和 表示，所带电荷量用 和 表示. 若已知 ,则一定有关系 ( ) 第 10 题 A. 两小球一定带异种电荷 B. 一定小于 C. 一定大于 D. 质量为 的小球受到的静电力一定大于质量为 的小球所受的静电力 二、非选择题(共 5 题，共 60 分. 其中第 12 题～第 15 题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位) 11. (12 分) 如图所示的实验装置为库仑扭秤. 细丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球 ,另一端有一个不带电的球 与 处于静止状态,当把另一个带电的金属球 插入容器并使它靠近 时, 和 之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转, 通过细丝扭转的角度可以比较力的大小. 第 11 题 (1)上面用到的实验方法为_____(选填“等效替代法”“微小量放大法”“极限法”“控制变量法”或“逐差法”)。 (2)保持电荷量不变，改变 和 的距离，得到相互作用力 和 、 C 间距离 的关系，这里用到的实验方法为_____(选填“等效替代法”“微小量放大法”“极限法”“控制变量法”或“逐差法”)。 (3)法国物理学家库仑用该实验方法，得到相互作用力 和 、 间距离 的关系是_____. 12. (12 分) 如图所示,金属板所带电荷量为 ,质量为 的金属小球所带电荷量为 ,当小球静止后,悬挂小球的绝缘轻质细线与竖直方向间的夹角为 ,小球与金属板中心 恰好在同一条水平线上, 且距离为 . 重力加速度为 ,静电力常量为 . 求: 第 12 题 (1)小球所受静电力的大小； (2)金属板在小球处产生的电场强度大小； (3)小球在 点处产生的电场强度大小. 13. (10分)如图所示，同一竖直平面内 、 、 三点的连线构成一个底边长 的等腰三角形， 为 连线的中垂线， 为 连线中点 点固定一个电荷量 的点电荷, 点固定一个电荷量 的点电荷,现将一电荷量 的点电荷放置在 点, ,已知静电力常量 ,求此时 所受的静电力大小. 第 13 题 14. (11 分) 质量均为 的两个可视为质点的小球 ,分别被长为 的绝缘细线悬挂在同一点 ,给 分别带上一定量的正电荷,并用水平向右的外力作用在 球上，平衡以后，悬挂 球的细线竖直,悬挂 球的细线向右偏 角,如图所示. 若 球的电荷量为 , 重力加速度为 ，静电力常量为 ，则: 第 14 题 (1)B 球的电荷量为多少? (2)水平外力多大? 15. (15 分) 如图所示,光滑绝缘的固定斜面 (足够长) 倾角为 ,一带正电的小物块质量为 ,电荷量为 ,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时, 带电小物块恰好静止在斜面上. 从某时刻开始,电场强度变化为原来的 . 求: (已知 , 取 ) 第 15 题 (1)原来的电场强度大小 (用字母表示， 的值无需代入)； (2)小物块运动的加速度 ； (3)小物块 末的速度大小和 内的位移大小. 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九章 静电场及其应用 班级_____ 姓名_____ 学号_____ 成绩_____ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 一、单选题(共 10 题，每题 4 分，共 40 分) 1. 请用学过的电学知识判断下列说法,正确的是 ( ) A. 飞机轮胎用导电橡胶制成 B. 只有很小的带电物体才能视为点电荷 C. 打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险 D. 经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子 【答案】A 【解析】飞机轮胎装有搭地线或用导电橡胶做轮胎, 是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过导体转移给大地, 以免发生放电现象, 保证飞机和乘客的安全, 故 A 正确; 在研究带电体间的相互作用时, 若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时, 可把带电体看成点电荷, 体积很大的带电体也可能看成点电荷, 故 B 错误; 一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，故 C 错误；摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体, 得到电子的物体带负电, 失去电子的物体带正电, 没有产生额外的电子, 故 D 错误. 2. 如图所示,光滑绝缘的水平地面上方有一固定的正点电荷 ,一带正电荷的小球 (可视为质点且不影响 的电场),从 左边的地面上以初速度 滑过,运动到右边,在该运动过程中,以下说法正确的是 ( ) 第 2 题 A. 小球受到的静电力大小不变 B. 小球先做减速运动后做加速运动 C. 小球做匀速直线运动 D. 静电力对小球先做正功后做负功 【答案】B 【解析】带正电荷的小球在正点电荷 的电场中向右运动,到达地面上 正下方的位置前,小球与点电荷之间的距离逐渐减小, 根据库仑定律可知, 小球受到的静电力逐渐增大，所受合力水平向左，小球做减速运动，静电力做负功；之后小球逐渐远离点电荷, 根据库仑定律可知, 小球受到的静电力逐渐减小, 所受合力水平向右, 小球做加速运动, 静电力做正功.故选 B. 3. 电场中有一点 ,下列说法正确的是 ( ) A. 若放在 点的试探电荷的电荷量减半,则 点的电场强度减半 B. 若 点没有试探电荷,则 点场强为 0 C. 点的场强越大,则同一电荷在 点受到的静电力越大 D. 点的场强方向为放在该点的电荷所受静电力的方向 【答案】C 【解析】电场中某点的电场强度是由电场本身决定的, 与放在该点的试探电荷的电荷量以及电荷的有无均无关, A、B 错误; 根据 可知, 点的电场强度越大,则同一电荷在 点受到的静电力越大, 正确; 点的电场强度方向为放在该点的正电荷所受静电力的方向, 错误. 4. 如图所示, 三点的连线构成一个等腰直角三角形, 是直角. 在 点放置一个电荷量为 的点电荷,测得 点的电场强度大小为 . 若保留 点的电荷,再在 点放置一个电荷量为 的点电荷,则 点的电场强度大小等于 ( ) 第 4 题 A. 0 B. C. D. 【答案】 【解析】正电荷 在 点产生的电场强度为 ,沿 方向,负电荷 在 点产生的电场强度也为 ,方向沿 方向,根据电场强度的叠加可知 ,故 正确, 错误. 5. 如图所示,真空中有两个点电荷 和 ,分别固定在 坐标轴的 处和另一位置上,测得电场在坐标 的 点的电场强度为 0,则点电荷 所在位置属于区间 ( ) 第 5 题 A. B. C. D. 【答案】 【解析】由于 在 点产生的电场强度方向沿 轴正方向,且 点的电场强度为 0,说明 在 点产生的电场强度方向沿 轴负方向,说明 应在 点的左边,设 离 点的距离为 ,则有 ,解得 , 所以 坐标为 ,则点电荷 所在位置属于区间 ,故 正确. 6. 如图所示是点电荷电场中的一条电场线,下面说法不正确的是 ( ) 第 6 题 A. 这个点电荷可能带正电 B. 点场强可能大于 点场强 C. 在 点由静止释放一个电子,将一定向 点运动 D. 正电荷运动中通过 点时,其运动方向一定沿 方向 【答案】D 【解析】因为只有一条电场线, 则不能确定该电荷的电性, 即这个点电荷可能带正电, A 正确, 不符合题意; 一条电场线不能确定疏密,则 点场强可能大于 点场强, B 正确, 不符合题意; 在 点由静止释放一个电子,所受的静电力指向 ，则电子将一定向 点运动， 正确，不符合题意；正电荷运动中通过 点时，其运动方向不一定沿 方向，D 错误，符合题意. 7. 真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电荷量 ,点电荷 置于 连线上某点时,正好处于平衡,则 ( ) A. 一定是正电荷 B. 一定是负电荷 C. 离 比离 远 D. 离 比离 近 【答案】 【解析】点电荷 受力平衡说明此处合场强为 0,有 ,又因为 ,所以离 较近,与点电荷的电性无关. 故选 D. 8. 如图所示, 是以 为直径的半圆弧上的两点, 点为半圆弧的圆心. 将带电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于 两点,这时 点电场强度的大小为 ; 若将 点处的点电荷移至半圆弧上 点正下方,则 点的电场强度大小变为 与 之比为 ( ) 第 8 题 A. B. C. D. 【答案】 【解析】由题意可知,每个点电荷在 点产生的场强为 ,则当 点处的点电荷移至 点下方时, 点合场强大小 ,所以 与 之比 ,故 B 正确. 9. 如图所示,一均匀带电的金属球体,半径 ,球体所带电荷量 ,静电力常量 ,则关于该金属球所形成的场强说法正确的是 ( ) 第 9 题 A. 由于该金属球的体积较大, 不能看成是点电荷, 所以无法计算其空间某点的场强 B. 距离球心 为 的某点场强为 C. 距离球心 为 的某点场强为 0 D. 把正的试探点电荷放在金属球外空间某点, 则该点场强变大 【答案】C 【解析】不是点电荷也能计算场强,故 错误; 由公式 ,可得 ,故 B 错误; 带电导体内部场强处处为 0 , 故 C 正确; 电场中的电场强度与放入电场中的试探电荷无关, 故 D 错误. 10. 两个小球带电后相互排斥, 如图所示. 两悬线跟竖直方向各有一个夹角 、 ，且两小球在同一水平面上. 两小球质量用 和 表示，所带电荷量用 和 表示. 若已知 ,则一定有关系 ( ) 第 10 题 A. 两小球一定带异种电荷 B. 一定小于 C. 一定大于 D. 质量为 的小球受到的静电力一定大于质量为 的小球所受的静电力 【答案】B 【解析】由于两小球相互排斥, 故两小球一定带同种电荷, 错误; 对质量为 的小球受力分析如图所示,有 ,同理, ,由于两电荷间的相互作用力大小相等,有 ,并且 ,所以 ,电荷量 的大小无法判断, B 正确, C、D 错误. 第 10 题答图 二、非选择题(共 5 题，共 60 分. 其中第 12 题～第 15 题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位) 11. (12 分) 如图所示的实验装置为库仑扭秤. 细丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球 ,另一端有一个不带电的球 与 处于静止状态,当把另一个带电的金属球 插入容器并使它靠近 时, 和 之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转, 通过细丝扭转的角度可以比较力的大小. 第 11 题 (1)上面用到的实验方法为_____(选填“等效替代法”“微小量放大法”“极限法”“控制变量法”或“逐差法”)。 (2)保持电荷量不变，改变 和 的距离，得到相互作用力 和 、 C 间距离 的关系，这里用到的实验方法为_____(选填“等效替代法”“微小量放大法”“极限法”“控制变量法”或“逐差法”)。 (3)法国物理学家库仑用该实验方法，得到相互作用力 和 、 间距离 的关系是_____. 【答案】( 1 )微小量放大法(4 分) ( 2 )控制变量法(4 分) ( 3 )力 和 间距离 的平方成反比 (4 分) 【解析】(1) 和 之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转, 通过细丝扭转的角度可以比较力的大小，用到的实验方法为微小量放大法. (2)保持电荷量不变,改变 A 和 C 的距离,得到相互作用力 和 A、C 间距离 的关系, 这里用到的实验方法为控制变量法. (3) 法国物理学家库仑用该实验方法,得到相互作用力 和 间距离 的关系是力 和 间距离 的平方成反比. 12. (12 分) 如图所示,金属板所带电荷量为 ,质量为 的金属小球所带电荷量为 ,当小球静止后,悬挂小球的绝缘轻质细线与竖直方向间的夹角为 ,小球与金属板中心 恰好在同一条水平线上, 且距离为 . 重力加速度为 ,静电力常量为 . 求: 第 12 题 (1)小球所受静电力的大小； (2)金属板在小球处产生的电场强度大小； (3)小球在 点处产生的电场强度大小. 【答案】( 1 ) 【解析】( 1 )小球受到静电力 、绳子拉力 及自身重力 而平衡,由平衡条件可知 (4 分). (2)金属板在小球处产生的电场强度 (4 分). (3)小球在 点处产生的电场强度 . 13. (10分)如图所示，同一竖直平面内 、 、 三点的连线构成一个底边长 的等腰三角形， 为 连线的中垂线， 为 连线中点 点固定一个电荷量 的点电荷, 点固定一个电荷量 的点电荷,现将一电荷量 的点电荷放置在 点, ,已知静电力常量 ,求此时 所受的静电力大小. 第 13 题 【答案】 【解析】由于 ,且 ,根据图中几何关系可得 为等腰直角三角形,则 对 的静电力大小 (4 分),方向由 指向 对 的静电力大小 ,方向由 指向 ,则 所受的静电力大小 . 14. (11 分) 质量均为 的两个可视为质点的小球 ,分别被长为 的绝缘细线悬挂在同一点 ,给 分别带上一定量的正电荷,并用水平向右的外力作用在 球上，平衡以后，悬挂 球的细线竖直,悬挂 球的细线向右偏 角,如图所示. 若 球的电荷量为 , 重力加速度为 ，静电力常量为 ，则: 第 14 题 (1)B 球的电荷量为多少? (2)水平外力多大? 【答案】(1) 【解析】(1) 当系统平衡以后, B 球受到如图所示的三个力:重力 、细线的拉力 、库仑斥力 ,合力为 0 . 由平衡条件得 , ,由库仑定律得 ,联立上述三式,可得 球的电荷量 (1分). (2)A 球受到如图所示的四个力作用，合力为 0. 得 (2分),而 (1分),所以 球受到的水平推力 (1 分). 第 14 题答图 15. (15 分) 如图所示,光滑绝缘的固定斜面 (足够长) 倾角为 ,一带正电的小物块质量为 ,电荷量为 ,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时, 带电小物块恰好静止在斜面上. 从某时刻开始,电场强度变化为原来的 . 求: (已知 , 取 ) 第 15 题 (1)原来的电场强度大小 (用字母表示， 的值无需代入)； (2)小物块运动的加速度 ； (3)小物块 末的速度大小和 内的位移大小. 【答案】( 1 ) ( 2 )3 m ，方向沿斜面向下 ( 3 )6 m s6m 【解析】(1)对小物块受力分析如图所示，小物块静止于斜面上,则 分). (2) 当电场强度变为原来的 时,小物块受到的合外力 (3 分),由牛顿第二定律有 ,所以 ,方向沿斜面向下 (2 分). (3) 由运动学公式,可知 分), (2 分). 第 15 题答图 学科网（北京）股份有限公司 $