第九章 静电场及其应用、第十章 静电场中的能量 阶段性检测试卷（基础卷）-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

第九章 静电场及其应用和第十章 静电场中的能量 阶段性检测试卷（基础卷） 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 题型 单项选择题(28分) 多项选择题(15分) 填空题 (15分) 解答题(42分) 合计 得分 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.用带正电的导体球去接触不带电的验电器，验电器的金属箔片会张开，是因为验电器（ ）。 A. 失去质子而带负电 B. 失去电子而带正电 C. 得到电子而带负电 D. 得到质子而带正电 2.一测定液面高度 的电容传感器原理图如图所示。取金属芯线与导电液体为电容器的两极，电脑与传感器连接，当液面高度 增大时，电脑显示电容器的电容 也增大，则 增大导致 增大的原因是( ) A. 电容器两极所带电荷量增大 B. 电容器两极的间距增大 C. 电容器两极的正对面积增大 D. 电容器两极间的介电常数增大 3.如图所示，两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们之间的库仑力大小为F。两小球相互接触后分开并将其间距变为，则现在两小球间库仑力的大小为(　　) A.F B.F C.F D.12F 4.在电场中将一带电荷量q＝－1×10－9 C的负电荷从B点移至A点时，克服静电力做功2×10－6 J，将该电荷从A点移至C点，则需克服静电力做功3×10－6 J，则B、C间的电势差大小为(　　) A.5 000 V B.3 000 V C.2 000 V D.1 000 V 5.如图所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f，等量异种点电荷分别放置在a、d两点上，下列说法正确的是(　　) A.b、c、e、f四点的场强相同 B.b、c、e、f四点的电势相等 C.将一带正电的试探电荷从O点移到e点，电场力做负功 D.将一带正电的试探电荷从O点移到e点，电场力做正功 6.两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量绝对值为e，从O点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA间距为h，则此电子的初动能为(　　) A. 　　 　 B. C. 　 　　 D. 7.如图，带正电的小球a在外力作用下静止在绝缘光滑竖直面上的P点，带正电的小球b用绝缘细线系住，挂在绝缘光滑竖直面上的O点，b球静止时与a球在同一水平面内．若将小球a从P点缓慢移到C点过程中，小球b所受的库仑力大小(　　) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．先减小后增大 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.（2025·河北卷）如图，真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球和，带有等量同种电荷，电荷量为，两者间距远大于小球直径，两者之间的静电力大小为。用一个电荷量为的同样的金属小球先跟接触，再跟接触，移走后，和之间的静电力大小仍为，则的绝对值可能是（ ）。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 5 9.某电场区域的电场线分布如图所示，、、是电场中的三个点，下列说法正确的是（ ）。 A. 点的电场强度最小 B. 点的电场强度最小 C. 把一个带正电的点电荷依次放在这三点时，其中放在点时它受到的静电力最大 D. 把一个带负电的点电荷放在点时，它所受的静电力方向和点的电场强度方向一致 10.目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物)，夹层ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置。对于电容触摸屏，下列说法正确的是(　　) A.电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号 B.使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作 C.手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小 D.手指与屏的接触面积变大时，电容变大 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容．若流经灵敏电流计的电流方向向左时，指针向右偏．当待测压力突然增大时，求： （1）电容器的电容将 ; （2）灵敏电流计指针向 偏转; （3）M点的电势比N点的 。 12.在静电场中的某一点A放一个试探电荷q＝－1×10－10 C，q受到的静电力为1×10－8 N，方向向左，则A点的场强的大小为_____，方向_______；如果从A点取走q，A点场强大小为_______. 四、解答题（共计3题，第13题10分，第14题14分，第15题18分，共计42分） 13.如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，从 点沿平行于板面的方向射入偏转电场，恰好从另一侧极板边缘射出。已知该电子的质量为 、电荷量为 ，加速电场的电压为 。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为 ，极板长度为 ，板间距为 ，下极板接地。忽略该电子所受的重力。求： （1）电子射入偏转电场时的速度大小 ； （2）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离 ； 14.如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，电场强度 。在两板间用绝缘细线悬挂一个质量 的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的角度 ， 取 。 （1）求小球的电性和电荷量。 （2）若小球静止时离右板 ，剪断悬线后，小球经多长时间碰到右极板？ 15.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场（电场没有画出）。在电场中,若将一个质量为,带正电的小球在空中由静止释放,运动中小球的速度方向与竖直方向夹角为 。若在此电场中放置一个竖直面内的光滑固定轨道,水平,长度为,是半径为的四分之一的圆弧,与相切于点,如图所示。现将该小球在点由静止释放,小球从点开始运动的整个过程中,求：重力加速度为,, （1）小球受到的电场力大小及方向。 （2）小球运动到轨迹最高点时,其电势能的变化量。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九章 静电场及其应用和第十章 静电场中的能量 阶段性检测试卷（基础卷）答题卡 ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 11. 12. ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （1 0 分） 14.（ 14 分） 15.（ 18 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九章 静电场及其应用和第十章 静电场中的能量 阶段性检测试卷（基础卷）解析版 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.用带正电的导体球去接触不带电的验电器，验电器的金属箔片会张开，是因为验电器（ ）。 A. 失去质子而带负电 B. 失去电子而带正电 C. 得到电子而带负电 D. 得到质子而带正电 【答案】B 【解析】带正电的导体球缺少电子，接触不带电的验电器时，金属箔片上的一部分电子转移到带正电的导体球上来，金属箔片失去电子，从而带上正电，、、三项错误，项正确。 2.一测定液面高度 的电容传感器原理图如图所示。取金属芯线与导电液体为电容器的两极，电脑与传感器连接，当液面高度 增大时，电脑显示电容器的电容 也增大，则 增大导致 增大的原因是( ) A. 电容器两极所带电荷量增大 B. 电容器两极的间距增大 C. 电容器两极的正对面积增大 D. 电容器两极间的介电常数增大 [解析]选 。根据 可知，当液面升高时，两极板正对面积增大，电容增大。 3.如图所示，两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们之间的库仑力大小为F。两小球相互接触后分开并将其间距变为，则现在两小球间库仑力的大小为(　　) A.F B.F C.F D.12F 解析　接触前两小球之间的库仑力大小为F＝k，接触后再分开，两小球所带的电荷量先中和后均分，所以两小球分开后各自带电荷量为＋Q，两小球间的距离变为，两小球间的库仑力大小变为F′＝k＝F，选项C正确。 答案　C 4.在电场中将一带电荷量q＝－1×10－9 C的负电荷从B点移至A点时，克服静电力做功2×10－6 J，将该电荷从A点移至C点，则需克服静电力做功3×10－6 J，则B、C间的电势差大小为(　　) A.5 000 V B.3 000 V C.2 000 V D.1 000 V 答案　A 解析　负电荷由B移到C，静电力做功为 WBC＝WBA＋WAC＝－2×10－6 J－3×10－6 J＝－5×10－6 J， 则UBC＝＝ V＝5 000 V， 所以B、C间的电势差大小为5 000 V，故选A. 5.如图所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f，等量异种点电荷分别放置在a、d两点上，下列说法正确的是(　　) A.b、c、e、f四点的场强相同 B.b、c、e、f四点的电势相等 C.将一带正电的试探电荷从O点移到e点，电场力做负功 D.将一带正电的试探电荷从O点移到e点，电场力做正功 解析　由题意可知，对两点电荷在b、c、e、f四点处的电场强度各自进行矢量合成，可知四点处的电场强度大小相等，方向不同，A错误；依据等量异种点电荷等势线的分布，可知b、f两点的电势为正，而c、e两点的电势为负。O点的电势为零，B错误；将一带正电的试探电荷从O点移到e点，即从高电势处移到低电势处，电势能减小，因此电场力做正功，C错误，D正确。 答案　D 6.两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量绝对值为e，从O点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA间距为h，则此电子的初动能为(　　) A. 　　 　 B. C. 　 　　 D. 解析　电子从O点到达A点的过程中，仅在电场力作用下速度逐渐减小，根据动能定理可得－eUOA＝0－Ek，因为UOA＝h，所以Ek＝，选项D正确。 答案　D 7.如图，带正电的小球a在外力作用下静止在绝缘光滑竖直面上的P点，带正电的小球b用绝缘细线系住，挂在绝缘光滑竖直面上的O点，b球静止时与a球在同一水平面内．若将小球a从P点缓慢移到C点过程中，小球b所受的库仑力大小(　　) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．保持不变 D．先减小后增大 答案　B 解析　设细线长为L，OP距离为h，两球间距为x，对小球b受力分析，如图所示，在小球a缓慢下移过程，由相似三角形可得 ＝ 两电荷间库仑力为F＝k 联立可得＝k 由于h变大，故x变大，则F变小，B正确． 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.（2025·河北卷）如图，真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球和，带有等量同种电荷，电荷量为，两者间距远大于小球直径，两者之间的静电力大小为。用一个电荷量为的同样的金属小球先跟接触，再跟接触，移走后，和之间的静电力大小仍为，则的绝对值可能是（ ）。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 5 【答案】AD 【解析】 先跟 接触后，两者电荷量均变为，再跟 接触，两者电荷量均变为，此时、之间静电力大小仍为，则有，可得 或，则 的绝对值可能是1或5，、两项正确。 9.某电场区域的电场线分布如图所示，、、是电场中的三个点，下列说法正确的是（ ）。 A. 点的电场强度最小 B. 点的电场强度最小 C. 把一个带正电的点电荷依次放在这三点时，其中放在点时它受到的静电力最大 D. 把一个带负电的点电荷放在点时，它所受的静电力方向和点的电场强度方向一致 【答案】AC 【解析】电场线的疏密反映电场强度的大小，因 点电场线最密集，点最稀疏，可知 点的电场强度最小，点的电场强度最大，项正确，项错误；因 点电场强度最大，则把一个带正电的点电荷依次放在这三点时，其中放在 点时它受到的静电力最大，项正确；把一个带负电的点电荷放在 点时，它所受的静电力方向和 点的电场强度方向相反，项错误。 10.目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物)，夹层ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置。对于电容触摸屏，下列说法正确的是(　　) A.电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号 B.使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作 C.手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小 D.手指与屏的接触面积变大时，电容变大 解析　据题意知，电容触摸屏只需要触摸，由于流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器就能确定手指的位置，因此不需要手指有压力，故A正确；绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作，故B错误；手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容将变大，故C错误；手指与屏的接触面积变大时，电容变大，故D正确。 答案　AD 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容．若流经灵敏电流计的电流方向向左时，指针向右偏．当待测压力突然增大时，求： （1）电容器的电容将 ; （2）灵敏电流计指针向 偏转; （3）M点的电势比N点的 。 答案（1）变大 （2）右 (3)低 解析（1）由电容器的决定式C＝可知，当待测压力突然增大时，d变小，则C将变大； （2） 根据Q＝CU可知，电容器会继续充电，电流方向向左，则灵敏电流计指针向右偏转； （3） 根据电流的方向可知M点的电势比N点的低. 12.在静电场中的某一点A放一个试探电荷q＝－1×10－10 C，q受到的静电力为1×10－8 N，方向向左，则A点的场强的大小为_____，方向_______；如果从A点取走q，A点场强大小为_______. 答案　100 N/C　向右　100 N/C 解析　由题意知，q＝－1×10－10 C，F＝1×10－8 N， 由场强的定义知A点的场强的大小为： E＝＝ N/C＝100 N/C， 场强方向与负电荷在A点所受静电力方向相反，所以A点的场强方向向右；电场强度是反映电场性质的物理量，与有无试探电荷无关，把这个试探电荷取走，A点的电场强度不变，大小仍为100 N/C. 四、解答题（共计3题，第13题10分，第14题14分，第15题18分，共计42分） 13.如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，从 点沿平行于板面的方向射入偏转电场，恰好从另一侧极板边缘射出。已知该电子的质量为 、电荷量为 ，加速电场的电压为 。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为 ，极板长度为 ，板间距为 ，下极板接地。忽略该电子所受的重力。求： （1）电子射入偏转电场时的速度大小 ； （2）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离 ； 答案：[1] [2] 解析：[1]根据动能定理，电子射入偏转电场时初速度为 解得 。 [2]电子在偏转电场中运动时满足 ， ， 联立等式解得 。 14.如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，电场强度 。在两板间用绝缘细线悬挂一个质量 的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的角度 ， 取 。 （1）求小球的电性和电荷量。 （2）若小球静止时离右板 ，剪断悬线后，小球经多长时间碰到右极板？ 答案：[1]正电荷 [2] 解析：[1]因为小球静止，即受力平衡，所以小球带正电荷，小球受力分析如图所示。由平衡条件有 解得 。 [2]剪断细线后，小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动。 , 解得 。 15.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场（电场没有画出）。在电场中,若将一个质量为,带正电的小球在空中由静止释放,运动中小球的速度方向与竖直方向夹角为 。若在此电场中放置一个竖直面内的光滑固定轨道,水平,长度为,是半径为的四分之一的圆弧,与相切于点,如图所示。现将该小球在点由静止释放,小球从点开始运动的整个过程中,求：重力加速度为,, （1） 小球受到的电场力大小及方向。 （2） 小球运动到轨迹最高点时,其电势能的变化量。 【答案】（1） ，方向水平向右 （2） 解析：（1）电场力大小,方向水平向右。 （2）小球由 到 的过程中,由动能定理有 解得 小球离开 点后，竖直方向在重力作用下做匀减速直线运动（竖直上抛运动）,设小球从 点到其轨迹最高点，所需的时间为,则有 小球在水平方向做初速度为0的匀加速运动,则由牛顿第二定律有 此过程小球沿电场方向的位移 小球从 点运动到轨迹最高点，电场力做的功 因为电场力做正功,所以电势能的变化量。 1 学科网（北京）股份有限公司 $