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

人教版高中物理必修第三册第九章静电场及其应用单元测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（共24分） 1．（本题4分）如图所示，将带正电的导体球C靠近不带电的导体。沿虚线将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量为，下面判断正确的是（  ） A．，A带负电 B．，A带正电 C．，A带负电 D．，A带正电 2．（本题4分）真空中两个静止的点电荷相距r，电荷量分别为q1和q2，则它们之间的库仑力大小为（　　） A． B． C． D． 3．（本题4分）如图所示，已知带电量均为+Q的点电荷M、N固定不动且连线水平，检验电荷P可在M、N连线的中垂面内绕中心点O做匀速圆周运动，重力忽略不计。则（　　） A．圆轨道上各点的电势处处不相等 B．P可能带正电，也可能带负电 C．P做圆周运动的半径越小，线速度一定越大 D．P做圆周运动的半径越小，角速度一定越大 4．（本题4分）小黄在暑假旅游坐飞机时发现飞机尾翼尖端处有些很细的针，如图所示。这些细针的功能最有可能的是（    ） A．扰乱空气流 B．发射与地面飞机场联系的电磁波 C．预防雷电击中高空飞行的飞机 D．释放飞机高速飞行与空气摩擦时产生的静电 5．（本题4分）如图所示，竖直平面内固定一光滑圆形绝缘轨道，A、B分别为轨道上的最高点和最低点，圆心O处固定一负点电荷，带正电的小球沿轨道外做完整的圆周运动，则（　　）    A．球在A点时受到的弹力方向指向圆心 B．球在B点时受到的弹力大于库仑力 C．球从A运动到B过程动能不变 D．球从A运动到B过程机械能守恒 6．（本题4分）两个固定的异种点电荷，电荷量给定但大小不等。用E1和E2分别表示这两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，的点（　　） A．有三个，其中两处合场强为零 B．有三个，其中一处合场强为零 C．只有两个，其中一处合场强为零 D．只有一个，该处合场强不为零 二、多选题（共15分） 7．（本题5分）关于电荷量，以下说法正确的是（    ） A．物体所带的电荷量可以为任意实数 B．物体所带的电荷量只能是某些值 C．物体带电荷量为，这是因为失去了个电子 D．物体所带电荷量的最小值为 8．（本题5分）下列说法中正确的是（　　） A．静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到带有异种电荷的电极上 B．静电复印的原理是让油墨带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到带异种电荷的白纸上 C．静电喷涂的原理是让油漆带上电荷，然后在电场力的作用下，奔向并吸附到吸引油漆的工件上 D．静电复印中的硒鼓上字迹的像实际是曝光的地方 9．（本题5分）A、B两固定的点电荷产生的电场的电场线如图所示，O是AB连线的中点。下列说法正确的是（　　） A．A、B带同种电荷 B．A的电荷量比B的电荷量大 C．O点的场强为零 D．若将A、B接触后放回原处，则A、B间的静电力变大 三、解答题（共61分） 10．（本题6分）带正电的物体A与不带电的物体B接触，使物体B带上了什么电荷？在这个过程中电荷是如何转移的？ 11．（本题6分）黑洞的存在，体现着宏观世界中万有引力的主导地位。但在微观世界却是另外一番景象。已知氢核（质子）的质量是kg，电子的质量是kg，在氢原子内它们之间的最短距离为m，可算出它们之间的万有引力为N。已知质子和电子带电量都是C，静电力常量N·m2/C2。请你计算质子和电子之间的库仑力是万有引力多少倍？ 12．（本题6分）静电场可以用电场线和等势面形象描述，电场线的疏密反映了电场强度的大小。点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面、到点电荷的距离分别为、。请计算、上单位面积通过的电场线条数之比。（球壳面积） （本题24分）静电现象在生活中十分常见，比如摩擦过的梳子可以吸引细小水流，冬天脱毛衣的时候常会听到“噼噼啪啪”的声音，并伴有“小火星”。人们可以利用静电，也要防范静电带来的危害。 13．(2分)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，和橡胶棒摩擦过的毛皮也带正电。如果将均不带电的毛皮与玻璃棒摩擦，它们________（选填“能”或“不能”）各自带电。 14．(4分)不能用“同种电荷相互排斥”来解释的现象是（　　） A． B． C． D． 15．(6分)18世纪中叶以前，研究带电体之间的静电力遇到三大困难：一是带电体上的电荷分布、带电体之间的距离难以确定，解决办法是建立________模型；二是静电力非常小，难以测量，库仑采用________装置解决了这一难题；三是电荷量大小的量度，库仑利用电荷在两个相同金属球之间________（选填“等量”或“不等量”）分配的原理实现了电荷量的成倍变化，最终得到静电力作用规律。 16．(2分)在氯化钠晶体结构中相邻的一价钠离子与一价氯离子之间的距离d=2.8×10-10m。它们之间的静电力大小为_______________N。（提示：一价正离子电荷量e=1.6×10-19C，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，结果保留2位有效数字） 17．(6分)如图所示为某种静电喷涂装置的原理图，接上高压电源后，装置的两极间产生强电场，虚线表示电场的等差等势面，实线表示该电场的部分电场线。 （1）请根据图中信息标出电场线方向________； （2）根据图中信息，电荷量为q的正电荷在a点受到的电场力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）在b点受到的电场力；若a、b两点的电势分别为φa、φb，则将电荷量为q的正电荷由a移动到b的过程中，电场力做的功为________（用已知物理量字母表示）。 18．(4分)加油站的静电安全工作非常重要，属于防范静电危害的举措有（　　） A．加油前人要触摸一下静电释放器 B．在加油站禁止穿脱化纤服装 C．油罐车应装有拖地的铁链 D．定期检查电路以防止线路老化 19．（本题8分）如图甲所示为库仑设计的一种非常完美、精巧的扭秤实验，用来研究电荷之间的相互作用力大小与两个电荷的电荷量和电荷之间距离的关系，请回答下列问题： （1）“静电力”非常小，如何解决力的准确测量？ （2）如何确定电荷之间的距离呢？ （3）库仑是通过怎样巧妙的方法，来确定电荷量的大小的？ （4）库仑扭秤实验及高一时学过的测弹力的实验中（如图乙所示）都用到了“平面镜”，请问“平面镜”在实验中起什么作用？ 20．（本题11分）如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，，现在A、B两点放置两点电荷、测得C点电场强度的方向与AB平行，则 (1)带正电还是负电？ (2)、电荷量之比为多少？ 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《人教版高中物理必修第三册第九章静电场及其应用单元测试卷》参考答案 1．B 【详解】根据电荷守恒可知 根据静电感应原理可知，A带正电。 故选B。 2．D 【详解】根据库仑定律可知 故选D。 3．D 【详解】A．根据等量同种电荷电场线和等势面分布的特点及对称性知，圆轨道上各点的电势处处相等，故A错误； B．检验电荷P绕O点做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，可知P一定带负电，故B错误。 CD．设两个+Q的距离为2L，q的轨道半径为r。由题意可知，q将绕O点在MN的中垂面里做匀速圆周运动，由库仑力的合力充当向心力，则有 解得 由数学知识知，r越小，v不一定越大，ω一定越大，故C错误，D正确。 故选D。 4．D 【详解】飞机高速飞行时与空气摩擦产生静电，电荷在越尖锐的地方分布越多，可以通过尖端放电将静电释放出去。 故选D。 5．D 【详解】A．根据弹力的方向特点可知球在A点时受到的弹力方向背离圆心。故A错误； B．球在B点时，由牛顿第二定律可得 易知受到的弹力小于库仑力。故B错误； C．球从A运动到B过程，库仑力不做功，重力做正功，由动能定理可知动能增加。故C错误； D．球从A运动到B过程只有重力做功，机械能守恒。故D正确。 故选D。 6．C 【详解】本题主要考查场强的矢量性，同一直线上两点电荷产生场强的叠加则变成了代数的加或减。由于两个点电荷带异种电荷且电量不等，则的点必有两个，其中一处合场强为零，另一处合场强为2E。 故选C。 7．BCD 【详解】物体带电的原因是电子的得失，带正电是因为失去了电子，带负电是因为得到了电子，带电体所带电荷量是不能连续变化的，只能是的整数倍；物体带电荷量为，这是因为失去了个电子；选项A错误，BCD正确； 故选BCD。 8．ABC 【详解】A．灰尘很容易吸附电子，静电除尘的原理就是吸附负电荷的灰尘在电场力作用下被吸附到带正电荷的圆筒上，故A正确； BCD．静电复印和静电喷涂是分别使油墨和油漆带电，在电场力作用下吸附到带异种电荷的预期部位；静电复印曝光时，在光学系统作用下，将原稿图像投射到感光片，并使其形成静电潜像的过程，曝光时，感光片亮区光导体导通，表面电荷迅速消失（亮衰），暗区光导体绝缘，表面电荷基本保持（不变）。故BC正确，D错误。 故选ABC。 9．AD 【详解】AB．类比等量异种电荷、等量同种电荷电场线可知，A、B带同种电荷，电荷量越大电场线分布越密，所以A的电荷量比B的电荷量小。故A正确；B错误； C．由于A、B两电荷不是等量同种电荷，O点的场强不为零。故C错误； D．设A、B带电量为q1、q2，原来两电荷间的静电力为 接触后放回原处，电荷量总和平分，两电荷间的静电力变为 由于 联立可得 即静电力变大。故D正确。 故选AD。 10．正电荷，在这个过程中，有电子从物体B转移到物体A 【解析】略 11． 【详解】质子和电子之间的库仑力 = N 库仑力是万有引力的倍数 12． 【详解】由点电荷的电场线和等势面分布可知，等势面、上的电场线总条数相等，既 可得 13．能 14．D 15． 点电荷 扭秤 等量 16．2.9×10-9 17． 大于 q（φa－φb） 18．ABC 【详解】13．原子内部的质子和中子被紧密地束缚在一起构成原子核，原子核的结构一般是很稳定的。通常离原子核较远的电子受到的束缚较弱，容易受到外界的作用而脱离原子。当两种物质组成的物体互相摩擦时，一些受束缚较弱的电子会转移到另一个物体上。于是，原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。这就是摩擦起电的原因。所以材料失去电子容易程度决定材料能否带电。 14．A．悬挂的玻璃板受同种电荷排斥发生偏转。A不符合题意； B．验电器带电后带同种电荷，相互排斥指针发生偏转。B不符合题意； C．通过起电机让人体带电，人的头发竖起散开，是因为头发带同种电荷，相互排斥。C不符合题意； D．雷电是天空中的某一块云层与另一块云层或者与大地，由于所带的电荷性质相反而产生瞬间剧烈放电的现象。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。所以雷电不属于“同种电荷相互排斥”的现象。D符合题意。 故选D。 15．[1]两个实际的带电体间的相互作用力与它们自身的大小、形状以及电荷分布都有关系。任何带电体都有形状和大小。当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点电荷。 [2]库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。 [3]在库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有。不过两个相同的金属小球，一个带电、一个不带电，互相接触后，它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等，因此，可以断定这两个小球接触后所带的电荷量相等。这意味着，如果使一个带电金属小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触，前者的电荷量就会分给后者一半。 16．根据库仑定律，它们之间的静电力 17．[1]由题图可知，电场的方向由发射极指向吸板。 [2]因为虚线为等差等势面，由题图可知，a点的等势面较b点的密集，可知a点的场强大小大于b点的场强大小，则a点的电场力大于b点的电场力。 [3]由题知 q沿电场线方向做正功，电势能减小，则 代入得 18．A．加油前要触摸一下静电释放器，可以把静电导走。A符合题意； B．在加油站禁止脱穿化纤服装，防止静电起火。B符合题意； C．油罐车装有导电橡胶拖地带，可以把静电导入大地。C符合题意； D．定期检查电路，防止线路老化，短路引起火灾。D不符合题意； 故选ABC。 19．见解析 【详解】（1）利用扭秤旋转的力矩来间接测量两个电荷之间力的大小； （2）把金属球看成理想点电荷，测量两个小球之间的距离即为两个电荷之间的距离； （3）取相同的小球，其中一个带电，用带电的小球去接触不带电的小球，之后分开，电量一分为二；再将其中一球与另一不带电的相同的小球接触，电量再一次一分为二，如此不断地进行下去，即可获得不同的电量； （4）起放大的作用，可以把微小的形变放大。 20．(1)负电 (2) 【详解】（1）该直角三角形直角顶点在，合场强沿水平向左平行于，说明点合场强竖直分量为0： 在正下方，若为正电，在的场强沿向上；若为负电，场强沿向下。 在右下方，要使合场强水平向左，在的场强方向斜向左上即带正电，其竖直分量向上，因此需要的场强竖直向下抵消该分量，故带负电。 （2）由几何关系，直角三角形中，设， 竖直方向场强分量抵消，得 根据点电荷场强公式得 整理得 即 【点睛】 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $