第九章 静电场及其应用 概念逻辑检测-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

必修三第九章 静电场及其应用 概念逻辑检测卷 （学生卷） 说明：本卷聚焦概念本质与逻辑理解，不含复杂数值计算。满分 100 分，建议用时 40 分钟。 板块一　基础知识默写（约 40%） 一、核心概念填空（请将下列概念的关键词句填在横线上） 1. 电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的 保持不变。这叫做 。 2. 最小的电荷量叫做元电荷，用 e 表示，e = 。所有带电体的电荷量都是元电荷的 。 3. 库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量乘积成 ，与它们距离的平方成 ，方向在它们的 。 4. 电场强度是描述电场 的物理量，定义式 E = ，方向与 在该点所受电场力的方向相同。 5. 点电荷电场的场强决定式 E = ，其中 Q 是 的电荷量。 6. 电场线曲线上每一点的 都跟该点电场强度方向一致；电场线的 表示电场的强弱。 7. 电场强度是 （填“矢量”或“标量”），多个点电荷产生的电场中某点的场强等于各点电荷单独在该点产生场强的 。 8. 处于静电平衡状态的导体，内部电场强度 ；导体整体是 ；净电荷只分布在导体的 。 9. 静电平衡时，导体表面任一点的场强方向都跟该点表面 ；空腔导体可以屏蔽外电场，这叫 。 10. 避雷针利用了 原理；静电复印、静电喷漆利用了静电 作用。 二、核心公式默写（写出完整表达式、各物理量名称与单位、适用条件） 【1】库仑定律 表达式： 各物理量名称及单位： 适用条件： 【2】电场强度定义式 表达式： 各物理量名称及单位： 适用条件： 【3】点电荷场强决定式 表达式： 各物理量名称及单位： 适用条件： 【4】电场强度叠加原理 表达式： 各物理量名称及单位： 适用条件： 板块二　核心逻辑建模（约 60%，核心检测板块） 核心模型：等量点电荷电场分布模型 图 等量点电荷电场线（实线）与等势面（虚线）示意图 围绕模型回答下列问题（用文字作答，要求原理清晰、逻辑严密）： ① 说明电场强度定义式 E = F/q 与点电荷电场强度决定式 E = kQ/r² 的区别，并分别指出式中各物理量的意义。 ② 分析等量异种点电荷连线上、中垂线上的电场强度方向与大小变化规律。 ③ 判断“电场强度与试探电荷所受电场力成正比，与试探电荷电荷量成反比”的正误，并说明理由。 ④ 说明库仑定律的适用条件，并分析当带电体不能看作点电荷时电场应如何处理。 ⑤ 处于静电平衡状态的导体有哪些特点？说明静电屏蔽的物理原理。 学科网（北京）股份有限公司 $ 必修三第九章 静电场及其应用 概念逻辑检测卷 参考答案 （教师参考答案卷） 板块一　基础知识默写答案 一、核心概念填空答案（加粗处为采分关键词） 1. 电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。这叫做电荷守恒定律。 2. 最小的电荷量叫做元电荷，用 e 表示，e = 1.60×10⁻¹⁹ C。所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。 3. 库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，方向在它们的连线上。 4. 电场强度是描述电场力的性质的物理量，定义式 E = F/q，方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。 5. 点电荷电场的场强决定式 E = kQ/r²，其中 Q 是场源电荷的电荷量。 6. 电场线曲线上每一点的切线方向都跟该点电场强度方向一致；电场线的疏密表示电场的强弱。 7. 电场强度是矢量（填“矢量”或“标量”），多个点电荷产生的电场中某点的场强等于各点电荷单独在该点产生场强的矢量和。 8. 处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零；导体整体是等势体；净电荷只分布在导体的外表面。 9. 静电平衡时，导体表面任一点的场强方向都跟该点表面垂直；空腔导体可以屏蔽外电场，这叫静电屏蔽。 10. 避雷针利用了尖端放电原理；静电复印、静电喷漆利用了静电吸附作用。 二、核心公式默写答案 【1】库仑定律 表达式：F = k q₁q₂ / r² 各物理量名称及单位：F—静电力(N)；k—静电力常量(9.0×10⁹ N·m²/C²)(—)；q₁,q₂—点电荷电荷量(C)；r—两点电荷间距离(m) 适用条件：真空中的静止点电荷 【2】电场强度定义式 表达式：E = F / q 各物理量名称及单位：E—电场强度(N/C 或 V/m)；F—试探电荷所受电场力(N)；q—试探电荷电荷量(C) 适用条件：任何电场（定义式，与 q、F 无关） 【3】点电荷场强决定式 表达式：E = k Q / r² 各物理量名称及单位：E—电场强度(N/C)；Q—场源电荷电荷量(C)；r—到场源电荷距离(m) 适用条件：真空中的点电荷 【4】电场强度叠加原理 表达式：E = E₁ + E₂ + …（矢量和） 各物理量名称及单位：E—合场强(N/C)；E₁,E₂…—各点电荷单独产生的场强(N/C) 适用条件：任何电场，多个场源叠加 板块二　核心逻辑建模参考答案 核心模型：等量点电荷电场分布模型 ① 说明电场强度定义式 E = F/q 与点电荷电场强度决定式 E = kQ/r² 的区别，并分别指出式中各物理量的意义。 1. 定义式 E = F/q 适用于任何电场，E 由电场本身决定，与试探电荷 q、受力 F 无关；F 是试探电荷所受电场力，q 是试探电荷电荷量。 2. 决定式 E = kQ/r² 仅适用于真空中的点电荷，E 由场源电荷 Q 和到场源距离 r 决定；Q 是场源电荷，r 是到场源的距离。 3. 区别核心：前者是“量度式/定义”，后者是“决定式/因果”，不能由定义式误认为 E 与 F 成正比、与 q 成反比。 【得分要点】①定义式普适且 E 与 q、F 无关；②决定式仅限真空点电荷且 E 由 Q、r 决定；③点明“定义式”与“决定式”的本质区别。 【易错提示】学生常由 E=F/q 推出“E 与 F 成正比、与 q 成反比”，混淆了定义式与决定式。 ② 分析等量异种点电荷连线上、中垂线上的电场强度方向与大小变化规律。 1. 连线上：中点处场强最小但不为零，从连线中点向两侧场强先增大后趋于两电荷各自的场强；方向由正电荷指向负电荷。 2. 中垂线上：中点处场强最大，方向垂直于中垂线并由正电荷指向负电荷（沿连线方向）；从中点向远处场强逐渐减小，无穷远处趋于零。 3. 等量同种电荷：连线上中点场强为零，中垂线上中点场强也为零，规律相反。 【得分要点】①连线上中点场强最小（异种）或为零（同种）；②中垂线上中点场强最大（异种）或为零（同种）；③方向判断正确。 ③ 判断“电场强度与试探电荷所受电场力成正比，与试探电荷电荷量成反比”的正误，并说明理由。 1. 错误。电场强度是电场本身的属性，由场源电荷和空间位置决定。 2. E = F/q 是定义式/量度式，用来测量 E，不能说 E 随 F 增大而增大或随 q 增大而减小。 3. 改变 q 时 F 同比例改变，比值 F/q 不变，即 E 不变。 【得分要点】明确判断“错误”；指出 E 由电场本身决定；说明定义式不能理解为比例关系。 【易错提示】这是高频错题，根源是把定义式当成决定式。 ④ 说明库仑定律的适用条件，并分析当带电体不能看作点电荷时电场应如何处理。 1. 适用条件：真空（空气中可近似）、静止的点电荷。点电荷是理想模型，当带电体本身大小远小于它们之间的距离时可近似。 2. 当带电体不能看作点电荷时，不能整体套用 F=kq₁q₂/r²，应把带电体分割为许多可视为点电荷的微元，利用电场强度叠加原理求合场强，再求受力。 3. 也可由对称性和微积分思想处理，核心仍是叠加原理。 【得分要点】①真空、静止点电荷；②微元分割+叠加原理的处理思路。 ⑤ 处于静电平衡状态的导体有哪些特点？说明静电屏蔽的物理原理。 1. 特点：导体内部场强处处为零；导体表面场强方向与表面垂直；导体整体是等势体、表面是等势面；净电荷只分布在外表面。 2. 静电屏蔽原理：金属网罩/空腔导体在 external 电场中会发生静电感应，感应电荷在导体内产生反向电场，使内部合场强为零，从而保护内部不受外电场影响。 3. 接地空腔还可屏蔽内部电荷对外部的影响。 【得分要点】①列出 4 个特点；②用“感应电荷抵消外场、内部 E=0”解释屏蔽。 【易错提示】学生易漏“净电荷只分布在外表面”或把“等势体”说成“电势为零”。 学科网（北京）股份有限公司 $