人教版物理必修第三册第9章《静电场及其应用》章末检测附解析

章末检测

(时间：90分钟满分100分)

一、选择题(本大题共11个小题，共66分。在每小题所给的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～11题有多项符合题目要求，每小题满分6分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)

1.如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受静电力作用，质点加速度逐渐增大的是()

解析电场线疏密表示电场强度的大小。A选项中电场强度减小；B选项中电场

强度增大；C选项中电场强度不变；D选项中电场强度先增大后减小，再由a＝F

m 知，a∝E。故本题选B。

＝qE

m

答案 B

2.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运

动到B点，它运动的速度—时间图像如图所示，则A、B两点所在区

域的电场线分布情况可能是()

解析由速度—时间图像可知，负电荷做加速度逐渐增大的加速运动，再由电场线的分布特点可知C选项正确。

答案 C

3.(2018·全国卷Ⅰ，16)如图，三个固定的带电小球a、b和c，

相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc＝3 cm，ca＝4 cm。小球c所

受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()

A.a、b的电荷同号，k＝16 9

B.a、b的电荷异号，k＝16 9

C.a、b的电荷同号，k＝64 27

D.a、b的电荷异号，k＝64 27

解析如果a、b带同种电荷，则a、b两小球对c的作用力均为斥

力或引力，此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零，

因此a、b不可能带同种电荷，A、C错误；若a、b带异种电荷，假设a对c的作用力为斥力，则b对c的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由题意知c 所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线，则F a、F b在垂直于a、b连线的方向

上的合力为零，由几何关系可知F a

F b ＝1

tan α

＝4

3

，又由库仑定律得F a

F b

＝

⎪

⎪

⎪

⎪

⎪

⎪

q a

q b·

r2bc

r2ac

，联

立解得k＝|q a

q b|＝64

27

，B错误，D正确。

答案 D

4.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD 为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM＝ON＝2R。已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为()

A.kq

2R2－E B.kq 4R2

C.kq

4R2－E D.

kq

4R2＋E

解析 完整球壳在M 点产生电场的场强为k 2q （2R ）2＝kq 2R

2，根据电场叠加原理，右半球壳在M 点产生电场的场强为kq 2R 2－E ，根据对称性，左半球壳在N 点产生

的电场的场强为kq 2R 2－E ，选项A 正确。

答案 A

5.有一接地的导体球壳，如图所示，球心处放一点电荷q ，达到静电

平衡时，则( )

A.q 的电荷量变化时，球壳外电场随之改变

B.q 在球壳外产生的电场强度为零

C.球壳内、外表面的电荷在壳外的合场强为零

D.q 与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零

解析 当导体球壳接地时，壳内电荷在壳外表面所产生的感应电荷流入大地，这时壳内电荷与壳内表面的感应电荷在壳内壁以外(包含导体壳层)任一点的合场强为零。故选项D 正确。

答案 D

6.如图所示，带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况。一

带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若不考虑其他力，

则下列判断中正确的是( )

A.若粒子是从A 运动到B ，则粒子带正电；若粒子是从B 运动到A ，则粒子带负电

B.不论粒子是从A 运动到B ，还是从B 运动到A ，粒子必带负电

C.若粒子是从B 运动到A ，则其加速度减小

D.若粒子是从B 运动到A ，则其速度减小

解析 根据做曲线运动的物体所受合外力指向曲线内侧可知粒子所受静电力与电场线的方向相反，所以不论粒子是从A 运动到B ，还是从B 运动到A ，粒子必带负电，故A 错误，B 正确；电场线密的地方电场强度大，所以粒子在B 点受到的

静电力大，在B 点时的加速度较大，若粒子是从B 运动到A ，则其加速度减小，故C 正确；从B 到A 过程中静电力与速度方向成锐角，静电力做正功，动能增大，速度增大，故D 错误。

答案 BC

7.如图所示，金属板带电荷量为＋Q ，质量为m 的金属小球带电

荷量为＋q ，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间

的夹角为α，小球与金属板中心O 恰好在同一条水平线上，且距

离为L (重力加速度为g ，静电力常量为k )。下列说法正确的是( )

A.＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝kQ L 2

B.＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝mg tan αq

C.＋q 在O 点产生的场强为E 2＝kq L 2

D.＋q 在O 点产生的场强为E 2＝mg tan αQ

解析 金属板不能看作点电荷，在小球处产生的场强不能用E ＝kQ r 2计算，故A 错

误；根据小球处于平衡状态得小球受静电力F ＝mg tan α，由E ＝F q 得E 1＝mg tan αq ，

B 正确；小球可看作点电荷，在O 点产生的场强E 2＝kq L 2，

C 正确；根据牛顿第三

定律知金属板受到小球的静电力大小为F ＝mg tan α，但金属板不能看作试探电荷，

故不能用E ＝F Q 求场强，D 错误。

答案 BC

8.如图所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘细

线系一带电小球，小球的质量为m ，电荷量为q 。为了保证当细线

与竖直方向的夹角为60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的场

强大小可能为( )

A.mg tan 60°q

B.mg cos 60°q