物理选修3-1第一章易错题
(易错题)高中物理选修三第一章《分子动理论》测试题(包含答案解析)(1)
一、选择题1．(0分)[ID ：129752]钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为3kg /m ），摩尔质量为M （单位为g/mol ），阿伏加德罗常数为A N 。
已知1克拉0.2=克，则（ ）A ．a 克拉钻石所含有的分子数为30.210AaN M-⨯B ．a 克拉钻石所含有的分子数为AaN MC ．每个钻石分子直径的表达式为33A 610πM N ρ-⨯（单位为m ）D ．每个钻石分子直径的表达式为A 6πMN ρ（单位为m ） 2．(0分)[ID ：129739]如图所示，活塞质量为m ，缸套质量为M ，通过弹簧吊放在地上，汽缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S ，大气压强为p 0，则（ ）A ．汽缸内空气的压强等于0p mgS-B ．内、外空气对缸套的作用力为(M ＋m )gC ．内、外空气对活塞的作用力为mgD ．弹簧对活塞的作用力为(M ＋m )g3．(0分)[ID ：129734]若以M 表示水的摩尔质量，V m 表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示标准状态下水蒸气的密度，N A 表示阿伏伽德罗常数，m 和V 分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系正确的是（ ） A ．A VN mρ=B ．m A V N V =⋅C ．A MN Vρ<D ．AM m N >4．(0分)[ID ：129719]以M 表示水的摩尔质量，m V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，A N 为阿伏加德罗常数，m 、v 分别表示每个水分子的质量和体积，四个关系式：①A m V N mρ=，②A M N v ρ=，③A M m N =，④m A V v N =．则下列判断中正确的是（ ）． A ．①和②都是正确的 B ．①和③都是正确的 C ．②和④都是正确的D ．①和④都是正确的5．(0分)[ID：129690]下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是（）A．分子间距离减小时分子势能一定减小B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性6．(0分)[ID：129671]如图所示为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是（）A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为斥力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为引力C．当r等于r2时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功7．(0分)[ID：129667]关于分子热运动和布朗运动，下列说法错误的是（）A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B．布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动C．悬浮微粒越小，布朗运动越显著D．当物体温度达到0℃时，物体分子的热运动也不会停止8．(0分)[ID：129663]由于水的表面张力，迎霞湖里荷叶上的小水滴总是球形的，在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为引力，分子势能E p和分子间距离r的关系图象如图所示，图中哪个点能总体上反映小水滴表面层中水分子分子势能（）A．A点B．B点C．C点D．D点9．(0分)[ID：129681]将型汁滴入水中，逐渐扩散，最终混合均匀，下列关于该现象的解释正确的是（）A．墨汁扩散是水的对流形成的B．墨汁扩散时碳粒与水分子发生化学反应C．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用D．混合均匀过程中，水分子和碳粒都做无规则运动10．(0分)[ID：129680]甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象.由图象判断以下说法中正确的是（）A ．当分子间距离为0r 时，分子力和分子势能均最小且为零B ．当分子间距离0r r >时，分子力随分子间距离的增大而增大C ．当分子间距离0r r >时，分子势能随分子间距离的增大而减小D ．当分子间距离0r r <时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都增加11．(0分)[ID ：129677]水银气压计中混入了一些气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空，气压计的读数跟实际大气压存在一定的误差。
高中物理选修3-1第一章静电场错题集
高中物理选修3-1第一章静电场错题集一．选择题（共17小题，满分85分，每小题5分）1．（5分）绝缘细线的一端与一带正电的小球M 相连接，另一端固定在天花板上，在小球M 下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N ，在下列情况下，小球M 能处于静止状态的是（ ）A ．B ．C ．D ．解：小球能处于静止状态，必然受合力为零，由图象知小球受重力、绳的拉力和库仑力，这三个力组成封闭三角形时合力为零，由图象知只有B 正确．故选B2．（5分）（2012•许昌模拟）如图所示，A 、B 为两个固定的等量的正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C ，现给电荷C 一个垂直于连线的初速度v 0，若不计电荷C 所受的重力，则关于电荷C 运动过程中的速度和加速度情况，下列说法正确的是（ ）A ． 加速度始终增大B ．加速度先增大后减小C ． 速度始终增大D ．速度先增大后减小解：A 、B 、根据等量同号点电荷电场的特点，可知两个电荷连线上中点的电场强度为零，电场强度从C 点到无穷远，先增大后减小，所以点电荷C 的加速度先增大后减小，故A 错误，B 正确；C 、D 、在全过程中，电场力做正功，点电荷C 的速度始终增大，故D 错误，C 正确．故选BC ．3．（5分）把一带正电小球a 放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a 能静止在如图所示的位置上，需在MN 间放一带电小球b ，则球b 可能（ ）A ． 带正电，放在A 点B ． 带负电，放在A 点C ． 带负电，放在C 点D ． 带正电，放在C 点 解：小球a 处于平衡状态，受力平衡，合力为零．小球受重力，一定向下，当小球b 带正电，放在A 点时，它们之间为静电斥力，当a 球的重力和静电斥力恰好相等时，a 球就可以处于静止状态，所以A 正确，D 错误；当电荷之间为吸引力时，根据平衡条件，静电引力必然与重力和支持力的合力等大、反向且在同一条直线上，故应该放在C 点，所以B 错误，C 正确；故选AC ．4．（5分）（2007•朝阳区一模）如图所示，在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心O 处放一点电荷，将质量为m 、电荷量为q 的小球从管的水平直径的端点A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力．若小球所带电荷量很小，不影响O 点处的点电荷的电场，则放于圆心处的电荷在AB 弧中点处的电场强度大小（ ）A ．B ．C ．D ．解：设细管的半径为R ，小球到达B 点时速度大小为v ．小球从A 滑到B 的过程，由机械能守恒定律得：mgR=mv2 得到：v=小球经过B点时，由牛顿第二定律得：Eq﹣mg=m将v=代入得：E=根据点电荷电场强度可知，圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小也为E=．故选D5．（5分）（2011•兴宁区模拟）M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A．电子在N点动能小于在M点动能B． N点电场强度小于M点电场程度C．若作该电子运动的v﹣t图象则图象的斜率越来越大D．电子运动的轨迹为曲线解：电子从M运动到N过程中，只受电场力，电场力做正功，电势能减小，动能增加，因此N点动能大于M点的，故A错误；根据图象可知电子做加速度逐渐减小的加速运动，因此电场强度逐渐减小，B正确，v﹣t图象上斜率表示加速度，故v﹣t图象的斜率越来越小，故C错误；带电粒子初速度为零且沿电场线运动，其轨迹一定为直线，故D错误．故选B．6．（5分）如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电，电量为10﹣6C的微粒在电场中仅受电场力的作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10﹣5J，已知A点的电势为﹣10V，则以下判断正确的是（）A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C．匀强电场的方向向右D． B点电势为﹣20V解：A、B由题，带正电的微粒仅受电场力的作用，从A点运动到B点时动能减少了10﹣5J，说明电场力做负功，则知电场力方向水平向左，根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧，故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示．故A正确，B错误．C、由于微粒带正电，电场力水平向左，则电场强度方向水平向左．故C错误．D、根据动能定理得：qUAB=△Ek，得UAB=V=﹣10V，又UAB=φA﹣φB，φA=﹣10V，则φB=0．故D错误．故选A7．（5分）（2011•郑州模拟）如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，则以下判断正确的是（）A．金属块带负电荷B．金属块克服电场力做功8.0JC．金属块的机械能减少12J D．金属块的电势能减少4.0J解：A、在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，根据动能定理得：W总=WG+W电+Wf=△EK解得：W电=﹣4J 所以金属块克服电场力做功4.0J，金属块的电势能增加4J．由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷．故A、B、D错误C、在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故C正确．故选C．8．（5分）（2011•郑州模拟）如图所示，虚线是两个等量点电荷所产生的静电场中的一簇等势线，一不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是（）A．若粒子带正电，两等量点电荷均带正电B．若粒子带负电，a点电势高于b点电势C．由a到b的过程中电场力对带电粒子做负功D．由a到b的过程中带电粒子的动能增大解：可由运动轨迹确定粒子的受力方向与速度方向，两者的夹角小于90°故做正功，则动能增加，故C错误，D正确，若带负电荷，由a到b电势能减小，电势增加故B错误；若粒子带正电，在两者中垂线左侧受力方向相右，则其电场线向右，而两等量电荷可以左边的为正电荷，右边的为负电荷．故A错误．故选：D9．（5分）在如图所示的装置中，B和A两板间的电压为U，C和D两板间电压为2U从F 处释放出一个无初速度的电子，电荷量为e．关于电子的运动，下列描述中不正确的是（）A．电子到达B板时的动能是eU B．电子从B板到达C板时动能不变C．电子到达D板时动能是3eU D．电子将在A板和D板之间往复运动解：A、释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为U电场中被加速运动，当出电场时，所获得的动能等于电场力做的功，即eU，故A正确；B、由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变．故B正确；C、电子以eU的动能进入CD电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于CD间的电压为2U，所以电子的速度减为零后，还没有到达D板，所以开始反向运动．故C不正确；D、由上可知，电子将会在A板和D板之间加速再减速，回头加速再减速，这样往复运动，故D正确；本题选不正确的，故选C．10．（5分）A、B在某个点电荷电场中的一根电场线上，在线上A点处放入一个自由的负电荷，它将由静止向B点运动，下列判断哪些是正确的（）A．场强方向由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小B．场强方向由B指向A，该电荷做加速运动，其加速度大小的变化由题设条件不能确定C．场强方向由A指向B，电荷做匀加速运动D．场强方向由B指向A，电荷做加速运动，加速度越来越大解：由题，负电荷由静止开始从A运动到B，负电荷所受电场力方向从A到B，场强方向与电场力方向相反，即场强方向由B指向A．负电荷从静止开始，必定做加速运动．由于电场线的分布情况未知，场强如何变化无法确定，电场力和加速度如何变化也无法确定，则电荷加速度可能越来越小，可能越来越大，也可能不变．故选B11．（5分）如图所示，AB是某个点电荷的一根电场线，在电场线上O点由静止释放一个负电荷，它仅在电场力作用下沿电场线向B运动，下列判断正确的是（）A．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小B．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，其加速度大小变化因题设条件不能确定C．电场线由A指向B，电荷做匀加速运动D ． 电场线由B 指向A ，电荷做加速运动，加速度越来越大解：负电荷由静止向B 运动，知所受电场力方向由A 指向B ，所以电场线的方向由B 指向A ．场源的电荷的电性未知，无法知道A 、B 点电场线的疏密，无法比较出电场力，则加速度的大小无法比较．故B 正确，A 、C 、D 错误．故选B ．12．（5分）如图所示，一带电小球以速度v 0水平射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O 点上，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其它条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球（ ）A ． 将打在O 点的下方B ． 将打在O 点的上方C ． 穿过平行板电容器的时间将增加D ． 达到屏上动能将增加解：A 、B 仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，电容器板间电压不变，由E=分析得知板间场强减小，小球所受的电场力减小，小球将向下偏转，打在O 点的下方．故A 正确，B 错误．C 、小球在平行板电容器中做类平抛运动，沿极板方向做匀速直线运动，所以运动时间t=，与电压的变化无关，所以穿过电容器的时间t 不变．故C 错误．D 、极板未动时，小球做匀速直线运动．极板平行上移后，小球的合力做正功，动能增大，故D 正确．故选AD13．（5分）（2009•诸城市模拟）如图所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m 的带负电的小球以水平方向的初速度v 0由O 点射入该区域，刚好通过竖直平面中的P 点，已知连线OP 与初速度方向的夹角为45°，则此带电小球通过P 点时的动能为（ ）A ． m v 02B ． mv 02C ． 2mv 02D ． mv 02解：由题可知：小球到P 点时，水平位移和竖直位移相等，即v 0t=t ，合速度v P ==v 0 则E kP =mv p 2=mv 02． 故选D14．（5分）（2013•济宁模拟）空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A 、B 两点与两球球心连线位于同一直线上，C 、D 两点关于直线AB 对称，则（ ）A ． A 点和B 点的电势相同B ．C 点和D 点的电场强度相同C ． 正电荷从A 点移至B 点，电场力做正功D ． 负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先增大后减小解：A 、A 点和B 点不在同一个等势面上，所以它们的电势不同，所以A 错误．B 、根据电场的对称性可知，C 点和D 点的电场强度的大小相同，但是它们的方向不同，所以B 错误．C 、从A 点移至B 点，电势降低，所以正电荷从A 点移至B 点，电场力做正功，所以C 正确．D 、C 点和D 点在同一个等势面上，在等势面上移动电荷时，电场力不做功，电势能不变，所以D 错误．故选C ．15．（5分）如图所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器两板之间，有一带负电的油滴处于静止状态．若某时刻油滴的电荷量开始减小（质量不变），为维持该油滴原来的静止状态，应该（）A．给平行板电容器继续充电，补充电荷量B．让平行板电容器放电，减少电荷量C．使两极板相互靠近些D．使两极板相互远离些解：A、给平行板电容器继续充电，电量增大，电容不变，根据，知电势差增大，根据，知电场强度增大．故A正确．B、让电容器放电，电量减小，电容不变，根据，知电势差减小，根据，知电场强度减小．电荷的电量减小，电场强度也减小，则电场力减小，电荷不能平衡．故B错误．C、因为，C=，所以电场强度E=，与电容器两极板间的距离无关，所以电容器两极板靠近和远离时，电场强度不变，电荷的电量减小，则电场力减小，电荷不能平衡．故C、D错误．故选A16．（5分）（2011•安徽）如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．则t0可能属于的时间段是（）A．B．＜t0＜C．＜t0＜T D．T＜t0＜0＜t0＜、解答：解：A、若，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以A错误．B、若，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在A板上，所以B正确．C、若，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离小于向右运动的距离，最终打在B板上，所以C错误．D、若，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以D错误．故选B．17．（5分）如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1和2为等势线．a、b两个带电粒子以相同的速度从电场中M点沿等势线1的切线飞出，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则在开始运动的一小段时间内，以下说法不正确是（）A． a的电场力较小，b的电场力较大B． a的速度将减小，b的速度将增大C． a一定带正电，b一定带负电D．两个粒子的电势能均减小、解：A、电场线的疏密代表电场的强弱，由图可知越向左场强越小，故a出发后的一小段时间内其所处的位置的场强越来越小，而b出发后的一小段时间内其所处的位置场强越来越大，但是a、b电荷量关系不清楚，故A错误；B、由于出发后电场力始终对电荷做正功，故两电荷的动能越来越大，故两个电荷的速度都将越来越大，故B错误；C、由于两电荷所受的电场力的方向相反，故a、b两粒子所带的电荷的电性相反，由于不知道场强的方向，故不能确定电场力的方向与场强方向的关系，所以不能确定ab两电荷的电性，故C错误；D、由于出发后电场力对两对电荷均做正功，所以两个粒子的电势能均减小，故D正确；本题选错误的，故选ABC二．解答题（共4小题，满分80分，每小题20分）18．（20分）一根长为l的线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响，（重力加速度为g），求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）求小球经过最低点时线的拉力．解：：（1）小球平衡时受到绳子的拉力、重力和电场力，由平衡条件得：mgtan37°=qE解得：（2）电场方向变成向下后，重力和电场力都向下，两个力做功，小球开始摆动做圆周运动由动能定理：在最低点时绳子的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，解得：答：（1）匀强电场的电场强度；（2）．19．（20分）如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定一电荷量为+Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为+q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v．已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60°，试求：（1）物块在A点时受到轨道的支持力大小；（2）点电荷+Q产生的电场在B点的电势．解：（1）物块在A点受重力、电场力、支持力，分解电场力，由竖直方向受力平衡得：F N=k sin60°+mg．又因h=rsin60°，得：r=由以上两式解得支持力为：F N=mg+．（2）从A运动到P点正下方B点的过程中，由动能定理得qU AB=mv2﹣mv02又U AB=φA﹣φB解得：φB=（v02﹣v2）+φ答：（1）物块在A点时受到轨道的支持力大小为mg+．（2）点电荷+Q产生的电场在B点的电势为（v02﹣v2）+φ．20．（20分）如图所示，在E=103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=0.4m，一带正电荷q=10﹣4C的小滑块质量为m=0.04kg，小滑块与水平轨道间的动摩因数μ=0.2，g取10m/s2，求：（1）要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）解：（1）设滑块与N点的距离为L，分析滑块的运动过程，由动能定理可得，qEL﹣μmgL﹣mg•2R=mv2﹣0 小滑块在C点时，重力提供向心力，所以mg=m代入数据解得v=2m/s，L=20m．（2）滑块到达P点时，对全过程应用动能定理可得，qE（L+R）﹣μmgL﹣mg•R=mv P2﹣0 在P点时由牛顿第二定律可得，N﹣qE=m解得N=1.5N 由牛顿第三定律可得，滑块通过P点时对轨道压力是1.5N．答：（1）要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点20m处释放．（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是1.5N．21．（20分）如图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d=0.04m，两板间的电压U=400V，板间有一匀强电场．在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h=1.25m 的P点处有一带正电小球，已知小球的质量m=5×10﹣6kg，电荷量q=5×10﹣8C．设A、B板足够长，g取10m/s2．求：（1）带正电小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰？（2）相碰时，离金属板上端的距离多大？解：（1）设小球从P到Q需时t1，由得小球进入电场后其飞行时间取决于电场力产生的加速度a x，可以求出小球在电场中的运动时间t2．应有qE=ma x，由上述3个式子，得s=0.02s所以，运动总时间t=t1+t2=0.5+0.02=0.52s（2）小球由P点开始在竖直方向上始终是自由落体运动，在时间t内的位移为：y==与金属板上端的距离为：S=y﹣h=1.352﹣1.25m=0.102m答：（1）带正电小球从P点开始由静止下落，经0.52s和金属板相碰；（2）相碰时，离金属板上端的距离为0.102m．。
物理选修3-1第一章练习题(含答案)
物理选修3-1第一章练习题1、用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。
小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示。
对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是 A. 摩擦使笔套带电B. 笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C. 圆环被吸引到笔套的过程中， 圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D. 笔套碰到圆环后， 笔套所带的电荷立刻被全部中和2、如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A 靠近验电器的小球B （不接触）时，验电器的金箔张角减小，则 A 、金属球可能不带电 B 、金属球可能带负电 C 、金属球可能带正电 D 、金属球一定带负电3、将不带电的导体A 和带有负电荷的导体B 接触后，在导体A 中的质子数A ．增加B ．减少C ．不变D ．先增加后减少4、把两个完全相同的金属球A 和B 接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A 、B 两球原来的带电情况可能是A ．带有等量异种电荷B ．带有等量同种电荷C ．带有不等量异种电荷D ．一个带电，另一个不带电5、有A 、B 、C 三个塑料小球，A 和B ，B 和C ，C 和A 间都是相互吸引的，如果A 带正电，则 A ．B 、C 球均带负电 B ．B 球带负电，C 球带正电C ．B 、C 球中必有一个带负电，而另一个不带电D ．B 、C 球都不带电6、真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q 置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则A ．q 一定是正电荷B ．q 一定是负电荷C ．q 离Q2比离Q1远D ．q 离Q2比离Q1近7、如图所示，两个完全相同的绝缘金属壳a 、b 的半径为R , 质量为m ，两球心之间的距离为L =3R 。
若使它们带上等量的异种电荷，电荷为q ，那么两球之间的万有引力F 引，库仑力F 库分别为8、关于点电荷的说法，正确的是：A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷；B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷；C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略，这两个带电体可看成质点；D.一切带电体都可以看成点电荷9、真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r ，它们间的静电力为F 。
物理 选修3-1常见错题整理 典型
1．平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，两极板竖直、平行正对。
一带电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，悬线静止时偏离竖直方向的夹角为θ，如图所示。
则下列说法正确的是( )A. 开关S闭合，将A板向B板靠近，则θ减小B. 开关S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大C. 开关S断开，将A板向B板靠近，则θ增大D. 开关S断开，将A板向B板靠近，则θ不变2．如图所示，平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接，G为一零刻度在表盘中央的灵敏电流计，闭合开关S后，下列说法正确的是[A.若只在两板间插入电介质，电容器的两板间电压将保持不变B.若只将开关S断开，电容器带电量将保持不变C.若只将电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从b到a方向的电流D.若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器储存的电能将增加3．（2008•重庆）图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q=bt+a（a、b为大于零的常数），其图象如题21图2所示，那么题21图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是（）A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④4．如图9-3所示，一个质量为m、带电荷量为q的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板.要使粒子的入射速度变为v/2，仍能恰好穿过电场，则必须再使（）图9-3A.粒子的电荷量变为原来的1/4B.两板间电压减为原来的1/2C.两板间距离增为原来的4倍D.两板间距离减为原来的1/25．如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，到达极板后电荷全部传给极板．已知微粒质量m=2.0×10-6kg，电量q=1.0×10-8C，电容器电容C=1.0×10-6F，取g=10m/s2．试求：（1）若第一个粒子刚好落到下板中点O处，则带电粒子入射时初速度v0的大小；（2）两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落到下板右边缘B点；（3）落到下极板上带电粒子总的个数．6．（2004•北京）静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如右图所示．虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称．等势线的电势沿x轴正向增加．且相邻两等势线的电势差相等．一个电子经过P点（其横坐标为-x0）时，速度与ox轴平行．适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在ox轴上方运动．在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度v y随位置坐标x变化的示意图是（）A．B．C．D．7．如图所示，两块相同的金属板M和N正对并水平放置，它们的正中央分别有小孔O和O′，两板间距离为2L，两板间存在竖直向上的匀强电场．AB是一长3L的轻质绝缘细杆，杆上等间距地固定着四个完全相同的带电小球（1、2、3、4），每个小球的电荷量为q、质量为m，相邻小球间的距离为L．第一个小球置于孔O处，将AB由静止释放，观察发现，从第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场这一过程中AB杆一直做匀速直线运动，且杆保持竖直．求：（1）两板间电场强度E；（2）第4个小球刚要离开电场时杆的速度；（3）从第2个小球刚进入电场开始计时，到第4个小球刚要离开电场所用的时间．。
人教版高中物理选修3-1第一章静电场答案.docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）芜湖一中高二物理新课标选修3－1单元测试卷第一章 静电场 答案一、不定项选择题（每题4分，共48分。
选不全得2分，错选不得分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 DACADABCCCBCCB二、填空题（每题4分，共12分）13、8×10-13 14、E P1<E P2,E k1>E k2 15、41mgr 三、计算题（共40分，要有必要的解题步骤和文字说明，只有最后结果不给分） 16．（6分）解：(1)场强水平向左，即v 50=QP U P Q QP U ϕϕ-=v 50-=-=QP Q P U ϕϕ （1分）而 dU E QP =又 v 30===QA QP QA QA d dU Ed U （1分）A Q QA U ϕϕ-=所以 v 30-=-=QA Q A U ϕϕ （2分） (2)距离改变后，场强变为d U E QP '='v 10=''=''='QAQP QA QAd d U d E U （1分） v 10-='-='QA Q A U ϕϕ （1分）17．（6分）解：从∞到P 电场力做负功，则从P 到∞电场力就做正功，在∞处动能最大（1分）221m P mv W =∞ （1分） P P P P q q qU W ϕϕϕ=-==∞∞∞)( PP W q ϕ∞=（1分）ma rQqk=2∞∞=P P U ar kQW m 2 （1分） m/s 1055.11051222332⨯=⨯===∞∞kQ U ar mW v P P m （2分）18．（10分） 解：（1）设所受电场力方向向右，有0212-=-B mv FR mgR （2分） 在B 点：Rvmmg N B2=- （1分） mg mg N mg R mv mg F B 21222=--=-=∴ （1分） 方向与假设相符，水平向右 （1分）（2）速度最大时，合力与速度方向垂直 （1分） 设此时重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为θ，有：mgFT θ221)sin 1(cos MAX mv FR mgR =--θθ （2分） 21tan ==mg F θ，51sin =θ，52cos =θ （1分）)15()sin 1cos 2(-=+-=gR gR v MAX θθ （1分）19．（8分）解：在t=0,T,2T……等时刻进入极板之间的粒子在垂直于极板方向上将有最大的位移。
(2021年整理)高中物理选修3-1第一章静电场经典习题(含详细答案))
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2018年08月09日a颜颜颜的高中物理组卷一．选择题（共17小题）1．下列叙述正确的是（）A．任何起电方式都是电荷转移的过程B．摩擦起电是创造电荷的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异号电荷的两个导体接触后，两个导体将不带电，原因是电荷消失了2．下列关于点电荷的说法中正确的是（)A．点电荷是一个理想化物理模型B．点电荷的电荷量一定是1。
6×10﹣19CC．体积大的带电体一定不能看做点电荷D．研究带电体的相互作用时，所有带电体都可以看作点电荷3．两个相同的金属小球，带电量之比为1:7，相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的（）A．B．C．D．4．某电场的电场线如图所示，M、N两点相距为d，则（）A．M点场强小于N点场强B．M点电势低于N点电势C．正电荷在M点受到的电场力方向由M指向ND．若E为M点的场强，则M、N两点间电势差等于E•d5．化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它（)A．容易积累静电荷 B．具有一定的粘性C．具有大量的微孔 D．质地柔软6．如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A 和B,使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B 下部的金属箔都是闭合的．现将带正电的物体C 移近A，下列描述正确的是（)A．稳定后只有A 下部的金属箔张开B．稳定后只有B 下部的金属箔张开C．C移近A后,再把B与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都张开D．C移近A后，再把B与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都闭合7．如图所示，平行板电容器两极板M、N间距为d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极相连，则下列能使电容器的电容减小的措施是（）A．减小d B．增大UC．将M板向左平移 D．在板间插入介质8．如图所示，平行板电容器两极板接在直流电源两端。
人教物理选修3-1易错题①
物理易错知识检测（二）（每题6分，共60分，多选题少选得3分，多选不得分。
）1.现有丝绸、玻璃、塑料薄膜三种材料．通过实验发现,当被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近被丝绸摩擦过的塑料薄膜时,两者相互吸引．据此排出三种材料的顺序,使前面的材料跟后面的材料摩擦后,前者总是带负电．这个顺序是（ ）A.丝绸、玻璃、塑料薄膜B.塑料薄膜、玻璃、丝绸C.塑料薄膜、丝绸、玻璃D.丝绸、塑料薄膜、玻璃2.如图所示，A 、B 是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m ，它们的悬线长度是L ，悬线上端都固定在同一点O ，B 球悬线竖直且被固定，A 球在力的作用下，在偏离B 球x 的地方静止平衡，此时A 受到绳的拉力为FT ；现保持其他条件不变，用改变A 球质量的方法，使A 球在距离B 为处静止平衡，则A 受到绳的拉力为（ ）A.FB.2FC.4FD.8F3.如图所示，A 、B 两个点电荷的电量分别为＋Q 和＋q ，放在光滑绝缘水平面上，A 、B 之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x 0 ，若弹簧发生的均是弹性形变，则（ ）A.保持Q 不变，将q 变为2q ，平衡时弹簧的伸长量等于2x 0B.保持q 不变，将Q 变为2Q ，平衡时弹簧的伸长量小于2x 0C.保持Q 不变，将q 变为－q ，平衡时弹簧的缩短量等于x 0D.保持q 不变，将Q 变为－Q ，平衡时弹簧的缩短量小于x 04.如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ，则两球静止于图示位置．如果将小球向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，跟原来的状态相比（ ）A ．推力F 将增大B ．竖直墙面对小球A 的弹力减小C ．地面对小球B 的弹力一定不变D ．两小球间距离将增大5.如图所示，半径为R 的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的负电荷，总电量为Q ，若在圆环上切去一小段L(L 远小于R)，则圆心O 处产生的电场方向和场强大小应为（ ）A.方向指向ABB.场强大小为0C.场强大小为2R kLQD.场强大小为32R kLQ6.一点电荷仅受电场力作用，由A 点无初速释放，先后经过电场中的B 点和C 点．点电荷在A 、B 、C 三点的电势能分别用EA 、EB 、EC 表示，则EA 、EB 和EC 间的关系可能是（ ）A.E A ＞E B ＞E CB.E A ＜E B ＜E CC.E A ＜E C ＜E BD.E A ＞E C ＞E B7.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.E R kg -22B.24R kgC.E R kg -24D.E Rkg +24 8.如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q ，一表面绝缘带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场）自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（ ）A.小球做先减速后加速运动B.小球做匀速直线运动C.小球受的电场力不做功D.电场力对小球先做正功后做负功9.如图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v ，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时（ ）A.v 变大B.v 变小C.v 不变D.不能确定10.校准过程中发现待测表-即改装表)的读数比标准电流表的读数稍大,若灵敏电流计G 的满偏电流值是准确的,则出现误差的原因可能是（ ）A.g R 的测量值比真实值偏大B.g R 的测量值比真实值偏小C.所并联的R 比用公式()g g g I I R I R -=/算出的偏大D.所并联的R 比用公式()g g g I I R I R -=/算出的偏小答案：1~5C/D/B/CD/D 6~10AD/A/BC/B/BD。
人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1第一章：电势差
人教版物理选修3-1第一章：电势差一、选择题1.在如图所示的点电荷的电场中，一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点，B、C、D、E在以Q为圆心的同一圆周上，则电场力做功（）A.从A到B做功最多B.从A到C做功最多C.从A到E做功最多D.做功一样多2. 关于电势差的说法中，正确的是（）A.电势差有正值和负值之分，是矢量B.电势差与零电势点的选择无关C.在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D.两点间的电势差的大小跟放入这两点间的电荷的电量成反比3. 在电场中将一带电量q=−1×10−9C的负电荷从A点移至B点时，电场力做正功2×10−6J，若将该电荷从A点移至C点，则需克服电场力做功3×10−6J，则B、C间的电势差大小为（）A.5000VB.3000VC.2000VD.1000V4. 在静电场中将一个带电量为q=−2.0×10−9C的点电荷由a点移动到b点，已知a、b两点间的电势差U ab=1.0×104V．在此过程中，除电场力外，其他力做的功为W=6.0×10−5J，则该点电荷的动能（）A.增加了8.0×10−5JB.减少了8.0×10−5JC.增加了4.0×10−5JD.减少了4.0×10−5J5.如图所示，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设a、b所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为ℎ，则下列结论错误的是（）A.带电粒子带负电B.a、b两点间的电势差U ab=−mgℎqC.b点场强大于a点场强D.a点场强大于b点场强6. 如图所示，M、N是电场线上的两点，将一带正电的点电荷q从M点移到N点，电场力做功W，且知M、N间的距离为d，以下说法中正确的是（）A.M、N两点间的电势差为WqB.由M点移到N点电势能增加WC.电场强度的大小为Wd D.M点的电势为Wq7. 当电场强度超过3.0×106V/m时，阴雨天的空气会被击穿而放电．现有一片距空旷地面300m高的带电乌云，乌云与地面间要发生闪电，两者间的电势差至少为（）A.1.0×10−4VB.1.0×104VC.9.0×108VD.9.0×109V8. a、、c是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别为φa=10V，φb=2V，φc=6V，则在下列各示意图中能正确表示该电场强度方向的是（）A. B.C. D.9.如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等．一个带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，则下列说法正确的是（）A.A点的电势比B点的高B.无法比较A、B两点的电势高低C.A点的电场强度比B点的大D.无法比较A、B两点的场强大小10.某电场的电场线与等势面分别为如图所示的实线和虚线，过a、b两点的等势面的电势分别为φa=50V，φb=20V，那么a、b连线中点c的电势φc为（）A.等于35VB.大于35VC.小于35VD.等于15V11. 如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，实线表示该带正电的小球的运动轨迹．小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV．若取c点为电势零点，则这个带电小球的电势能等于−6eV时（不计重力和空气阻力），它的动能等于（）A.16eVB.14eVC.6eVD.4eV12.如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两条等势线间的电势差相等．一正电荷（只在电场力的作用下）在φ3上时，具有的动能是20eV，它运动到等势线φ1上时，速度为零．令φ2=0．那么该电荷的电势能为4eV时，其动能大小为（）A.16eVB.6eVC.10eVD.4eV二、多选题的理解正确的是（）对电势差的定义式U AB=W ABqA.W AB>0说明电荷从A点移到B点的过程中静电力做正功B.W AB>0说明从A点到B点电势升高C.U AB>0说明从A点到B点电势降低D.W AB越大，U AB越大，W AB与U AB成正比空间存在匀强电场，有一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0．现有另一电荷量为−q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O 点射入该电场，运动到B点时速率为3v0．若忽略重力的影响，则（）A.在O、A、B三点中，B点电势最高B.在O、A、B三点中，A点电势最高C.OA间的电势差比BO间的电势差大D.OA间的电势差比BO间的电势差小质量为m的带电小球射入匀强电场后，以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动，在小球下落ℎ的过程中（）A.小球的重力势能减少了2mgℎB.小球的动能减少了2mgℎC.电场力做功−2mgℎD.小球的电势能增加了3mgℎ在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断正确的是（）A.a、b两点的电势相同B.同一电荷放在a、b两点的电势能相同C.a、b两点的场强相同D.a、O两点间与b、O两点间的电势差相同三、解答题如图所示是一匀强电场，已知场强E=2×102N/C，现让一个带电荷量q=−4×10−8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，M、N间的距离x=30cm．试求：（1）电荷从M点移到N点电势能的变化．（2）M、N两点间的电势差．如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，t=0时刻从A点释放一初速为零的电子，电子仅在电场力作用下，沿直线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图乙所示．t=2s时到达B点，速度大小为10m/s．已知电子质量为m，电荷量大小为e．求：（1）A点的场强的大小和方向；（2）AB间的电势差U AB．如图所示，匀强电场的场强E=1.2×102N/C，方向水平向右，一点电荷q=4×10−8C沿半径为R=20cm的圆周，从A移动到B点，已知∠AOB=90∘，求：（1）这一过程电场力做多少功？是正功还是负功？（2）A、B两点间的电势差U AB为多大？如图所示，光滑绝缘细杆倾斜放置，与水平面夹角为30∘，杆上有A、B、C三点，在与C点在同一水平面上的O点固定一正电荷Q，且OC=OB，质量为m，电荷量为−q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q≪Q，AB=L，小球滑到B点时的速度大小为√3gL，求：（1）小球由A到B的过程中电场力做的功；（2）A、C两点的电势差．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60∘角，一个电荷量为q=4×10−8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10−7J．求：（1）匀强电场的场强E的大小．（2）电荷从b移到c，电场力做的功W2．（3）a、c两点间的电势差U ac．参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第一章：电势差一、选择题1.【答案】D【考点】电场力做功的计算点电荷的场强【解析】此题暂无解析【解答】解：由题意知，B、C、D、E处于同一等势面上，电荷从A点分别移动到B、C、D、E 各点，电势差相等，由W=qU得，电场力做的功一样多，故D正确．故选D．2.【答案】B【考点】电势差【解析】此题暂无解析【解答】解：A．电势差虽然有正负之分，但它是标量，A错误；B．某点电势和零电势点的选择有关，但两点间的电势差和零电势点的选择无关，B正确；C．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少与电荷量和两点间的电势差都有关，C错误；D．两点间的电势差是由电场本身决定的，与检验电荷无关，D错误．故选B．3.【答案】A【考点】电势与电势能的关系电势差【解析】此题暂无解析【解答】解：由U12=W12q 得：U AB=W ABq=2×10−6−1×10−9V=−2000V，U AC=W ACq =−3×10−6−1×10−9V=3000V，又：U AB=φA−φB=−2000V①U AC=φA−φC=3000V②①式减②式得φC−φB=−5000V，即U CB=−5000V，所以U BC=5000V，所以B、C间的电势差大小为5000V．A正确．故选A．4.【答案】C【考点】电势差动能定理的应用【解析】本题考查电势差．【解答】解：根据动能定理，得：W+qU ab=ΔE k，解得ΔE k=6.0×10−5J+1.0×104V×(−2.0×10−9C)=4.0×10−5J，所以C正确．故选C．5.【答案】D【考点】电场中轨迹类问题的分析动能定理的应用【解析】此题暂无解析【解答】解：AB．带电粒子由a点运动到b点的过程中，重力做正功，而动能没有增加，说明电场力做负功．根据动能定理有mgℎ+qU ab=0，解得a、b两点间的电势差为U ab=−mgℎq．因为a点电势高于b点电势，U ab>0，所以粒子带负电，A、B正确；CD．带电粒子由a点到b点的过程中，在重力和电场力的共同作用下，先加速运动后减速运动，因为重力为恒力，所以电场力为变力，且电场力越来越大，由此可见，b点场强大于a点场强，C正确，D错误．本题选择错误的，故选D．6.【答案】A【考点】电场力做功与电势能变化的关系电势电场强度【解析】此题暂无解析【解答】，且M点的电势比N点的高，U MN>0，移动正电荷电解：AB．由W=qU可知U=Wq场力做正功，电势能减少，所以A项正确，B项错误；C．由于不知该电场是否为匀强电场，电场力可能不为恒力，所以C项错误；D．题中没有指明零电势点，所以D项错误．故选A．7.【答案】C【考点】电势差【解析】此题暂无解析【解答】解：乌云与空旷地面的距离x=300m，则闪电前瞬间乌云与空旷地面之间的电势差的大小：U=Ed=3×106×300V=9×108V．故C正确，A、B、D错误．故选C．8.【答案】B【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【解析】匀强电场电场线是平行等间距，而等势面与电场线垂直，则等势面也平行等间距，且沿着电场线方向，电势降低．【解答】解：由题意可知，各点的电势分别为φa=10V，φb=2V，φc=6V，则ab连线的中点的电势为6V，所以该点与c点的连线，即为等势线．由于沿着电场线方向，电势降低．故B正确，ACD错误．故选：B．9.【答案】A【考点】电势差电势电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：AB．带正电的点电荷在电势高的地方，电势能大，因带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，所以A点的电势比B点的高，故A正确，B错误；CD．等势面密集处电场线密集，电场强度大，由题图可知，A点的电场强度比B点的小，故C、D错误．故选A．10.【答案】C【考点】等势面电势【解析】此题暂无解析【解答】解：φa=50V，φb=20V，则U ab=30V，由于从a到b电场强度减小，所以U ac>U ab，即U ac>15V，所以φc=φa−U ac<35V，C项正确．故选C．11.【答案】B【考点】电场中轨迹类问题的分析动能定理的应用【解析】此题暂无解析【解答】解：小球自a点运动到b时，电场力做负功：W ab=2eV−20eV=−18eV①由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：U ab=3U bc②从b到c电场力做正功，根据动能定理有：W bc=E kc−E kb③联立①②③可得E kc=8eV，由于只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变，故在c点：E=E p+E k=8eV，即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于−6eV时动能为14eV，故A、C、D错误，B正确．故选B．12.【答案】B【考点】电场力做功与电势能变化的关系电场线【解析】此题暂无解析【解答】解：从φ3到φ1过程中动能减小20eV，则电势能增加了20eV，所以φ3、φ2和φ1之间的电势能的变化都为10eV，而φ2=0，所以电荷在φ2处的电势能为0，则在φ1处的电势能是10eV，在φ3处的电势能是−10eV，所以电荷的总能量为20eV−10eV=10eV，那么该电荷的电势能为4eV时，其动能大小为6eV．B正确．故选B．二、多选题【答案】A,C【考点】电势与电势能的关系电势差【解析】此题暂无解析【解答】解：AB．W AB表示电荷从A点移到B点的过程中静电力做的功，不能说明从A点到B点电势变化情况，W AB>0表示做正功，W AB<0表示做负功，故A正确，B错误；C．U AB=φA−φB，U AB>0说明φA>φB，A点电势高于B点电势，故C正确；D．电势差在数值上等于电场力做的功与电荷量的比值，与电场力做功、电荷量无关，故D错误．故选AC．【答案】A,D【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系动能定理的应用【解析】此题暂无解析【解答】解：由动能定理得：qU OA=12m(2v0)2−12mv02=32mv02，−qU OB=12m(3v0)2−12m(2v0)2=52mv02，故在三点中，B点的电势最高，A点的电势最低，OA间的电势差比BO间的电势差小，A、D正确．故选AD．【答案】B,D【考点】电场力做功与电势能变化的关系带电粒子在重力场和电场中的运动【解析】此题暂无解析【解答】解：带电小球受到向上的电场力和向下的重力，据牛顿第二定律有F合=F电−mg=2mg，得F电=3mg，在下落过程中电场力做功W电=−3mgℎ，重力做功W G=mgℎ，总功W=W电+W G=−2mgℎ，根据做功与势能变化关系可判断：小球重力势能减少了mgℎ，电势能增加了3mgℎ，根据动能定理，小球的动能减少了2mgℎ，BD正确．故选BD．【答案】A,B,D【考点】点电荷的电场线电势能电势点电荷的场强【解析】此题暂无解析【解答】解：AD．题图是等量同种电荷电场线和等势面的分布图，连线的中点O处电场强度等于零，但电势不为零，在过O点垂线上向外电势逐渐减少，根据对称性，a、b两点电势相等，则a、O两点间与b、O两点间的电势差相同，故AD正确；B．a、b的电势相同，对同一电荷来说电势能也相同，故B正确；C．a、b的电场强度大小相同，方向相反，故C错误．故选ABD．三、解答题【答案】（1）电荷从M点移到N点电势能增加了2.4×10−6J．（2）M、N两点间的电势差为60V．【考点】电场力做功与电势能变化的关系匀强电场中电势差和电场强度的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）负电荷从M点移到N点时，所受电场力的方向与场强方向相反，故电场力做负功，为W MN=qEx=−4×10−8×2×102×0.3J=−2.4×10−6J．因电场力做负功，电荷的电势能增加，增加的电势能等于电荷克服电场力做的功，所以电荷电势能增加了2.4×10−6J．（2）M、N两点间的电势差U MN=W MNq =−2.4×10−6J−4×10−8C=60V．【答案】（1）A点的场强为5m，沿BA方向；e．（2）AB间的电势差为−50me【考点】静电场中的v-t图像问题电势差与电场强度的关系电势差【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）由图像知电子做匀加速运动，加速度为=5m/s2，a=ΔvΔt，场强沿BA方向．由eE=ma，得E=5memv2，（2）从A到B有：−eU AB=12．得：U AB=−50me【答案】（1）这一过程中电场力做的功是9.6×10−7J，做负功；（2）A、B两点间的电势差U AB是−24V．【考点】电场力做功的计算匀强电场中电势差和电场强度的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）从A点移动到B点位移大小l=√2R，方向与电场力的夹角θ=135∘，故从A点移动到B点，电场力做功：W AB=qEl cosθ=4×10−8×1.2×102×√2×0.2×cos135∘J=−9.6×10−7J．得A、B两点间的电势差：（2）由公式U AB=W ABqV=−24V．U AB=−9.6×10−74×10−8【答案】（1）小球由A到B的过程中电场力做的功是mgL．．（2）A、C两点的电势差是−mgLq【考点】电势差与电场强度的关系动能定理的应用【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）由A到B，由动能定理得，W AB+mgL sinθ=12mv B2，解得W AB=mgL．（2）B、C在同一条等势线上，可知φB=φC，因此U AB=U AC，U AB=−W ABq =−mgLq，所以U AC=−mgLq．【答案】（1）匀强电场的场强E为60V/m．（2）电荷从b移到c，电场力做的功W2为1.44×10−7J．（3）a、c两点间的电势差U ac为6.6V．【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）设a、b间距离为d，由题设条件有W1=qEd，E=W1qd = 1.2×10−74×10−8×5×10−2V/m=60V/m．（2）设b、c间距离为d′，b、c两点沿场强方向距离为d1，•W2=qEd1= qEd′cos60∘=4×10−8×60×12×10−2×0.5J=1.44×10−7J．（3）电荷从a移到c电场力做功W=W1+W2，又W=qU ac，则U ac=W1+W2q=1.2×10−7+1.44×10−74×10−8V=6.6V．。
物理选修3-1静电场常考热点及易错点
点评：此题的关键在于明确 带电油滴受向上的电场力和 向下的重力作用，并且电场 力大于重力，合力向上。
• (2010年连云港高二检测)A、B是一条电场线 上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作 用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点， 其速度—时间图象如图1－15所示.则这一电场 可能是
A
电势沿x轴均匀降落
解析：顺着电场线电势逐渐降低，所以M点电势一定高于N点电势，A正确。
电场线的疏密表示场强的相对大小，M点电场线疏，N点电场线密，所以M点场
强小于N点场强，则B错误。假设将正电荷从M点移到N点，电场力做正功，电势 能减少，所以M点电势能大于N点电势能，C正确。将电子从M点移到N点，电场
力做负功，所以D错误。正确答案AC。
向与运动方向相同，进一步明确电场力方向由 A指向B，强度的方向由B 指向A。顺着电场线电势逐渐降低，所以 φA<φB 。从速度时间图象可看出粒子的加 速度越来越小（速度图象的斜率），所以粒子 受到的电场力越来越小，说明电场强度越来越 小，则EA<EB ，正确答案C。
解析：油滴受重力和电场力作用从a运动到b 的过程中轨迹向上弯曲，说明合力向上，又 因为重力向下，所以油滴受的电场力向上且 大于重力，油滴带负电荷，从a运动到b 的过 程中合力做正功，由动能定理知动能增加，
所以A错误。负电荷逆着电场线运动，电场力
做正功电势能减少，所以B错误。由能的转化 和守恒知，油滴的重力势能、电势能、动能 之和不变，因为重力势能增加，所以动能和
• 两平行金属板A、B水平放置，一个质量m＝ 5×10－6 kg的带电微粒以v0＝2 m/s的水平初速度 从两板正中央位置射入电场，如图1－3所示，A、 B两板间的距离d＝4 cm，板长L＝10 cm.
物理选修3-1第一章易错题
物理选修3-1第一章易错题四易错题集例1如图8－1所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是： [ ]A．电荷从a到b加速度减小B．b处电势能大C．b处电势高D．电荷在b处速度小例2将一电量为q=2×106C的点电荷从电场外一点移至电场中某点，电场力做功4×10-例3点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图8－2，电场强度为零的地方在 [ ]A．A和B之间 B．A右侧C．B左侧 D．A的右侧及B的左侧例4如图8-3所示，Q A=3×10-8C，Q B=-3×10-8C，A，B两球相距5cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，求A，B连线中点场强。
（两带电小球可看作质点）例5在电场中有一条电场线，其上两点a和b，如图8－4所示，比较a，b两点电势高低和电场强度的大小。
如规定无穷远处电势为零，则a，b处电势是大于零还是小于零，为什么？例6如图8－5所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a，b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是：A．闭合K1，有电子从枕型导体流向地B．闭合K2，有电子从枕型导体流向地C．闭合K1，有电子从地流向枕型导体D．闭合K2，没有电子通过K2例7如图8-6所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l，为球半径的 3倍。
若使它们带上等量异种电荷，使其电量的绝对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引库仑力F库分别为：例8如图8-7中接地的金属球A的半径为R，A点电荷的电量Q，到球心距离为r，该点电荷的电场在球心O处的场强等于： [ ]例9如图8-8所示，当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时，问验电器是否带电？例10三个绝缘的不带电的相同的金属球A，B，C靠在一起，如图8-9所示，再将一个带正电的物体从左边靠近A球，并固定好，再依次拿走C球、B球、A球，问：这三个金属球各带什么电？并比较它们带电量的多少。
最新人教版高中物理选修3-1第一章《电荷及其守恒定律》教材习题点拨
教材习题点拨
1．在天气干燥的时候，脱掉外衣时，由于摩擦力，外衣和身体都带了电．用手去摸金属门把手，身体放电，于是产生电击的感觉．
2．由于A 、B 是金属导体，可移动的电荷是自由电子．由于A 带的是负电荷，所以是
电子由B 转移到A ，A 得到的电子数为10198
1025.610
6.110⨯=⨯=--n ，与B 失去的电子数相等．
3．吸引力
点拨：A 球带正电，B 球为不带电的导体．当B 球放在A 球附近时，由于静电感应，靠近A 球的那端带负电，远离A 球的那端带等量的正电，即A 球与负电荷的吸引力大于A 球与正电荷的排斥力．故A 、B 之间是吸引力．
4．此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违背能量守恒定律，因为在把A 、B 分开的过程中，要克服A 、B 之间的库仑力做功，是把机械能转化为电能的过程．。
人教版物理选修3-1第一章《静电场》复习试题及答案
第一章测试(时间：90分钟 满分：100分) 第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确的选项前的符号填在括号内)1．在真空中的一个点电荷的电场中，离该点电荷距离为r 0的一点引入电荷量为q 的检验电荷，所受静电力为F ，则离该点电荷为r 处的场强大小为( )A ．F/qB ．Fr 20/(qr 2) C ．Fr 0/qrD.F qr r 0解析 由库仑定律得：F ＝kqQ r 20，在r 处的场强E ＝kQ r 2，得E ＝Fr 2qr 2，故B 选项正确．答案 B2．一点电荷仅受电场力作用，由A 点无初速度释放，先后经过电场中的B 点和C 点，点电荷在A 、B 、C 三点的电势能分别用E A 、E B 、E C 表示，则E A 、E B 、E C 间的关系可能是( )A ．E A >EB >EC B ．E A <E B <E C C ．E A <E C <E BD ．E A >E C >E B解析 点电荷仅在电场力作用下，由静止释放，由A 经B 、C 做单向运动(如匀强电场)，则电场力做正功，电势能减少，即A 项正确．若点电荷由A 经B 、C 做往复运动(如正电荷由静止放在等量同种正电荷的连线上)，可能电场力先做正功，电势能减少，后做负功，电势能增加，即D 选项正确．答案 AD3．空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图所示．在相等的时间间隔内( )A．重力做的功相等B．电场力做的功相等C．电场力做的功大于重力做的功D．电场力做的功小于重力做的功解析本题考查了带电粒子在电场中运动的功能问题．带电粒子进入电场后做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，即为类平抛运动，故带电微粒的动能增大，且在运动过程中，重力做负功，电场力做正功，即W电－W G＝ΔE k>0，故W电>W G.答案 C4．如下图所示，在点电荷Q的电场中有a、b两点，两点到点电荷的距离r a<r b.设a、b两点场强大小分别为E a和E b，电势分别为φa和φb，则( )A．E a一定大于E b，φa一定大于φbB．E a一定大于E b，φa可能小于φbC．E a一定大于E b，φa可能大于φbD．E a可能小于E b，φa可能小于φb解析电场中某点的电场强度E和电势φ没有联系，电场中某点的电势与零势点的选取有关，故B、C选项正确．答案BC5．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度一时间图像如图所示．则这一电场可能是( )解析由v－t图像可知微粒的速度减小，加速度增大，可知微粒所受电场力方向由B指向A，从A到B的过程中电场力逐渐增大，结合粒子带负电，可以判断电场线方向由A指向B且越来越密，故A选项正确．答案 A6．如图所示，三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，c球在xOy坐标系的原点O上．a和c带正电，b带负电，a所带电荷量比b所带电荷量少．关于c受到a和b的静电力的合力方向，下列判断正确的是( )A．从原点指向第Ⅰ象限B．从原点指向第Ⅱ象限C．从原点指向第Ⅲ象限D．从原点指向第Ⅳ象限解析对C球进行受力分析，如下图，对F ac、F bc进行正交分解，在y轴方向合力沿y轴负向，在x 轴方向合力沿x轴正向，故合力方向从原点指向第Ⅳ象限．答案 D7．如下图所示，平行线代表电场线，但未指明方向，带电荷量为10－2C的正电微粒在电场中只受电场力作用，当由A点运动到B点时，动能减少了0.1J，已知A点电势为－10V，则( )A．B点的电势为零，微粒运行轨迹是1B．B点的电势是－20V，微粒运行轨迹是1C．B点的电势为零，微粒运行轨迹是2D．B点的电势是－20V，微粒运行轨迹是2解析 因为微粒只受电场力作用，动能减少，所以电场力做负功，可判断电场力方向向左，场强方向也向左，一定沿轨迹1运动，且φA <φB .只有电场力做功时电势能增加量等于动能减少量，即qU ＝ΔE k ，得U ＝ΔE k q ＝0.110－2V ＝10V ，所以B 点电势为φB ＝0，只有A 正确．答案 A8．如下图所示，在两个电荷量均为＋q 的点电荷连线中点O 与中垂线上某点P 中，正确的关系是( )A. φO <φP ，E O >E PB. φO >φP ，E O <E PC ．将正电荷从O 点移到P 点，电场力做正功D ．将正电荷从O 点移到P 点，电场力做负功解析 等量同种电荷连线中点场强为零，中垂线上其他点合场强沿中垂线向外，所以E P >E O ，φP <φO ，A 错误，B 正确．将正电荷由O 点移到P 点，是沿着电场力移动，电场力做正功，C 正确，D 错误．答案 BC9．如图所示是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场(加速电压为U 1)加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h ，两平行板间的距离为d ，电压为U 2，板长为l ，每单位电压引起的偏移hU 2叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法( )A ．增大U 1B ．减小lC ．减小dD ．增大U 2解析 电子经过加速电场U 1加速，由动能定理可得eU 1＝12mv 21，进入偏转电场后，偏转量h ＝12at 2＝eU 2l22dmv 21＝eU 2l 24eU 1d ＝U 2l 24U 1d ，可得h U 2＝l24U 1d，由此式可知C 选项正确． 答案 C10．如下图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则( )A ．当小球运动到最高点a 时，线的张力一定最小B ．当小球运动到最低点b 时，小球的速度一定最大C ．当小球运动到最高点a 时，小球的电势能最小D ．小球在运动过程中机械能不守恒解析 若qE ＝mg ，小球将做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大．若qE<mg ，球在a 处速度最小，对细线的拉力最小．若qE>mg ，球在a 处速度最大，对细线的拉力最大．故A 、B 错误．a 点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最小，故C 正确．小球在运动过程中除重力外，还有电场力做功，机械能不守恒，D 正确．答案 CD第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(每小题5分，共20分)11．质量为m ，电荷量为q 的质点，在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧由A 运动到B ，其速度方向改变θ角，AB 弧长为s ，则A 、B 两点的电势差U AB ＝________，AB 中点的场强大小E ＝________.解析 由动能定理qU AB ＝ΔE k ＝0， 所以U AB ＝0.质点做匀速圆周运动R ＝sθ静电力提供向心力qE ＝mv2R .解得E ＝mv 2θqs .答案 0 mv 2θqs12．在真空中两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2×10－8C ，相距20cm ，则它们之间的相互作用力为________N ，在两者连线的中点处，电场强度大小为________N/C.答案 9×10－53.6×10413．如下图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上时具有动能60J ，它运动到等势面φ1上时，速度恰好为零，令φ2＝0，那么，当该电荷的电势能为12J 时，其动能大小为________J.解析以φ2的电势为零，由能量守恒可知，电荷的电势能和动能的总和保持不变，由题意可知每经过一个等势面带电粒子的动能减少30J，则在等势面φ2上时动能为30J，电势能为0，则总能量为30J，故当电势能为12J时，动能为18J.答案1814．如下图所示，真空中有一电子束，以初速度v0沿着垂直场强方向从O点进入电场，以O点为坐标原点，沿x轴取OA＝AB＝BC，再自A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点，则AM∶BN∶CP＝________，电子流经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比为________．答案1∶4∶9 1∶1∶1三、计算题(本题共3小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)15．(10分)如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，已知φA＝10V，φB＝4V，φC＝－2V，∠A＝30°，∠B＝90°，AC＝43cm，试确定该电场中的一根电场线和场强E的大小．解析(1)如上图所示，用D 、F 、G 把AC 四等分，因此φD ＝7V ，φF ＝4V ，φG ＝1V ，连接BF 直线便是电场中电势为4V 的等势线，过该等势线上任一点M 作垂线并指向电势降落方向，便得到一条电场线．(2)如上图，B 、C 两点在场强方向上的距离d BC ＝CN ＝CFsin60°＝432×32cm ＝3cm ，所以得E ＝U BC d BC ＝4－－3×10－2V/m ＝200V/m. 答案 (1)电场线如解析图中ME 所示 (2)200V/m16．(14分)如图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长L 1＝4cm ，板间距离d ＝1cm.板右端距离荧光屏L 2＝18cm ，电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v ＝1.6×107m/s ，电子电荷量e ＝1.6×10－19C ，质量m ＝0.91×10－30kg.要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U 不能超过多大？解析 由类平抛运动的知识，得d 2＝12at 2.由牛顿第二定律得a ＝Uedm .飞行时间t ＝L 1v.联立以上各式，得最大偏转电压U ＝md 2v2eL 21＝91V.即加在竖直偏转电极上的最大偏转电压不能超过91V. 答案 91V17．(16分)如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m ，电荷量为q ，置于斜面上，当沿水平方向加有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12，求：(1)原来的电场强度大小； (2)物块运动的加速度；(3)沿斜面下滑距离为L 时物块的速度大小．(g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) 解析 物体受到的力有重力mg ，支持力F N .静电力F ＝qE ，如图．qE ＝mgtan37°∴E ＝mgtan37°q ＝3mg 4q. (2)当电场变为原来的12时，物块在斜面方向有 mgsin θ－q E 2cos θ＝ma. ∴a ＝gsin37°－12gsin37°＝3.0m/s 2. 方向沿斜面向下．(3)由动能定理得mgLsin37°－qE′Lcos37°＝12mv 2－0. 解得v ＝6Lm/s.答案 (1)3mg 4q(2)3.0m/s 2 方向沿斜面向下 (3)6Lm/s。
物理选修3-1第一章部分练习题及答案
作业9电容器的电容一、选择题(每小题5分，共50分)1.A下列关于电容器的说法中，正确的是( )A.电容越大的电容器，带电荷量也一定越多B.电容器不带电时，其电容为零C.两个电容器的带电荷量相等时，两板间电势差较大的电容器的电容较大D.电容器的电容与电容器是否带电无关2.A对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是( )A.将两极板的间距加大，电容将增大B.将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大3.A对于一给定的电容器，在如下图所示中，描述电容C、带电荷量Q、电压U之间的相互关系的图线中正确的是( )11.B有一个电容器，带电荷量为1×100-5，两极板间电压为200V，电容器电容为______F.如果使它带电荷量再增加1×10-6C，此时它的电容为______F，两极板间的电压为______V 12.B有一已充电的平行板电容器，若使它带的电荷量减少3×10-4C，其电压降为原来的三分之一，则电容器原来带的电荷量为______C13.B平行板电容器，两极板足够长，水平放置，充电后断开开关，一带电粒子以速度v0水平射入，恰能做匀速直线运动.若将两板距离增大，则粒子在板内做______运动；若增大距离后再合上开关，则粒子将在板内做______运动，其轨迹向______方偏转15.C如图所示，平行板电容器电容为C，带电荷量为Q，极板长为L，板间距离为d，极板与水平面夹角为а.现有一质量为m的带电液滴由两极板的中央P点从静止开始沿与极板平行的直线运动到达Q点(P、Q两点为电容器的边缘，忽略边缘效应).求:(1)液滴的电荷量；(2)液滴到达Q点的速度和所用时间答案:D 答案:BCD 答案:B 答案:5×10-8;5×10-8;220答案:4.5×10-4答案:匀速直线；平抛运动；下答案:(1)带电液滴在运动过程中受到重力G 及电场力F 作用(如图)由牛顿第二定律得①②由①、②得Q Cmgdcos q α=(2)由动能定理得αα2gLsin v ,mv 21L mgsin 2==∙由动量定理得mv t mgsin =∙ααααgsin 2gLsin gsin v t ==⎪⎩⎪⎨⎧===Cd Q d U E mgcos qEα作业10 带电粒子在匀强电场中的运动(1)一、选择题(每小题5分，共50分)1.A 下列带电粒子均从初速为零的状态开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U 后，哪个粒子获得的速度最大( )A .质子H)(11 B .氘核H)(21 C .а粒子He)(42 D .钠离子)(Na +2.A 如图所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，当到达B 板时速度为v ，保持两板间电压不变，则( )A .当增大两板间距离时，v 也增大B .当减小两板间距离时，v 增大C .当改变两板间距离时，v 不变D .当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间也增大3.A 让原来静止的氢核H)(11、氘核H)(21和氚核H)(31的混合物通过同一加速电场相同电压加速后，这些核将具有( )A .相同的速度B .相同的动能C .相同的动量D .以上都不相同4.A 如图所示，M 和N 是匀强电场中的两个等势面，相距为d ，电势差为U .一质量为m (不计重力)、电荷量为-q 的粒子，以速度v 0通过等势面M 射入两等势面之间，此后穿过等势面N 的速率应是( )A .m2qU B .m 2qU v 0+ C .m 2qU v 20+ D .m2qU v 20- 11.Aа粒子的质量是质子质量的4倍，电荷量是质子电荷量的2倍，它们从静止起，经同一电场加速，获得的速度之比v а:v p =______，获得的动能之比E а:E p =______12.B 如图所示，一个电子(电荷量为-e ，质量为m )以速度v 0从A 点沿着电场线方向射入场强为E 的匀强电场中，到达B 点时速度恰为零，则在此过程中，电子的电势能的增量为______,A 、B 两点的电势差为______，A 、B 两点的距离为______.14.B 一初速为零的带电粒子经电压为U =4.0×103V 的匀强电场加速后，获得5.0×103m ／s 的速度.粒子通过加速电场的时间t =1.0×10-4s ，不计重力的作用，则带电粒子的荷质比为多大?匀强电场的场强为多大?粒子通过电场过程中的位移为多大?答案:A 答案:CD 答案:B 答案:C答案:1:2;2:1 答案:2eEmv ;2e mv ;mv 21202020答案:由动能定理得2mv 21qU = kg /C 10125.3kg /C 100.42)105(2U v m q 33232⨯=⨯⨯⨯== 由动量定理得m /V 106.1m /V 10110125.3105qt mv E 4433⨯=⨯⨯⨯⨯==- 由t v s ∙=得粒子通过电场过程中的位移0.25m m 10110521t 2v s 43=⨯⨯⨯⨯=∙=-。
【单元练】《易错题》高中物理选修3第一章【分子动理论】知识点总结(培优练)
一、选择题1．如图所示，活塞质量为m ，缸套质量为M ，通过弹簧吊放在地上，汽缸内封住一定质量的空气，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为S ，大气压强为p 0，则（ ）A ．汽缸内空气的压强等于0p mgS-B ．内、外空气对缸套的作用力为(M ＋m )gC ．内、外空气对活塞的作用力为mgD ．弹簧对活塞的作用力为(M ＋m )g D 解析：DA ．以缸套为研究对象，根据平衡条件可知0p S Mg pS +=汽缸内气体压强为0Mgp p S=+A 错误；BC ．缸套受力平衡，所以内、外空气对缸套的作用力与缸套的重力等大反向，大小为Mg ，则内、外空气对活塞的作用力为Mg ，BC 错误；D ．将活塞和缸套作为系统整体受力分析可知，弹簧的弹力与系统的重力相等，即弹簧对活塞的作用力大小为()M m g +，D 正确。
故选D 。
2．下列关于布朗运动的说法，正确的是( ) A ．布朗运动是液体分子的无规则运动B ．液体温度越高，悬浮粒子越大，布朗运动越剧烈C ．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D ．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的D 解析：DAC ．布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，是液体分子的无规则运动的反映，布朗运动不是由于液体各部分的温度不同而引起的，故AC 错误； B ．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧列，故B 错误；D ．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，故D 正确。
故选D 。
3．在油膜实验中，体积为V 的某种油，形成直径为d 的圆形油膜，则油分子的直径近似为（ ）A ．22V dπ B ．22V dπ C ．24d Vπ D ．24V dπ D 解析：D由题可知，油膜的面积为22d S π⎛⎫= ⎪⎝⎭在油膜实验中，假设该油膜仅有一层油分子，则可以算得油分子的直径24V V S d π= 即油分子的直径近似为24Vdπ，故ABC 错误，D 正确。
(易错题)高中物理选修三第一章《分子动理论》测试题(包含答案解析)(2)
一、选择题1．(0分)[ID ：129749]下列说法正确的是（ ） ①分子间引力随着分子距离的减小而增大 ②分子间斥力随着分子距离的减小而增大 ③分子间势能随着分子间距离的减小而增大 ④当两分子间势能最小时，引力和斥力大小相等 A ．①②④B ．③④C ．①②③D ．①③2．(0分)[ID ：129742]下列说法正确的是（ ） A ．给自行车的轮胎打气越来越困难，说明分子间存在斥力 B ．把两块纯净的铅压紧后会“粘”在一起，说明分子之间存在引力 C ．一定质量的某种气体，温度升高时压强一定增大 D ．气体压强的大小只与温度和气体分子的总数有关3．(0分)[ID ：129736]2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。
气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见的微小颗粒。
关于封闭环境中的气溶胶微粒，下列说法正确的是（ ） A ．温度升高，气溶胶微粒运动会减慢B ．气溶胶微粒在空气中的无规则运动可以看作布朗运动C ．气溶胶微粒受到的空气分子作用力的合力始终为零D ．气溶胶微粒越大，运动越明显4．(0分)[ID ：129733]下列可以算出阿伏加德罗常数，并表示正确的一组数据是（ ） A ．由水的密度ρ和水的摩尔质量M ，得N A =MB ．由水的摩尔质量M 和水分子的体积V 0，得N A =0MVC ．由水分子的质量m 0和水的摩尔质量M ，得N A =M m D ．由水分子的体积V 0和水蒸气的摩尔体积V ，得N A =0VV 5．(0分)[ID ：129725]做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。
图中记录的是（ ）A．某个微粒做布朗运动的轨迹B．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D．分子无规则运动的情况6．(0分)[ID：129715]根据分子动理论,物质分子之间的距离为某一个值0r时,分子所受的斥力和引力相等,则此时( )A．分子具有最大势能B．分子具有最小势能C．引力和斥力都是最大值D．引力和斥力都是最小值7．(0分)[ID：129710]分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质．据此可判断下列说法中错误的是A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素8．(0分)[ID：129705]如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则（）A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子由a到d的运动过程中，加速度先减小后增大C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大9．(0分)[ID：129699]关于分子间的引力和斥力，下列说法正确的是（）A．分子间的引力总是大于斥力B．分子间的斥力随分子间距离增大而增大C．分子间的引力随分子间距离增大而减小D ．分子间的引力和斥力不随分子间距离变化而变化10．(0分)[ID ：129672]一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )A ．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B ．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C ．气体分子的总数增加D ．单位体积内的分子数目不变11．(0分)[ID ：129667]关于分子热运动和布朗运动，下列说法错误的是（ ） A ．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B ．布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动 C ．悬浮微粒越小，布朗运动越显著D ．当物体温度达到0℃时，物体分子的热运动也不会停止12．(0分)[ID ：129654]两个临近的分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力的大小随分子间距离变化的关系如图中虚线所示，分子间作用力的合力与分子间距离的关系如图中实线所示。
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四易错题集
例1如图8－1所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是： [ ]
A．电荷从a到b加速度减小
B．b处电势能大
C．b处电势高
D．电荷在b处速度小
例2将一电量为q=2×106C的点电荷从电场外一点移至电场中某点，电场力做功4×10-
例3点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图8－2，电场强度为零的地方在 [ ]
A．A和B之间 B．A右侧
C．B左侧 D．A的右侧及B的左侧
例4如图8-3所示，Q A=3×10-8C，Q B=-3×10-8C，A，B两球相距5cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，求A，B连线中点场强。
（两带电小球可看作质点）
例5在电场中有一条电场线，其上两点a和b，如图8－4所示，比较a，b两点电势高低和电场强度的大小。
如规定无穷远处电势为零，则a，b处电势是大于零还是小于零，为什么？
例6如图8－5所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a，b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是：
A．闭合K1，有电子从枕型导体流向地
B．闭合K2，有电子从枕型导体流向地
C．闭合K1，有电子从地流向枕型导体
D．闭合K2，没有电子通过K2
例7如图8-6所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l，为球半径的 3倍。
若使它们带上等量异种电荷，使其电量的绝对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引库
仑力F库分别为：
例8如图8-7中接地的金属球A的半径为R，A点电荷的电量Q，到球心距离为r，该点电荷的电场在球心O处的场强等
于： [ ]
例9如图8-8所示，当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时，问验电器是否带电？
例10三个绝缘的不带电的相同的金属球A，B，C靠在一起，如图8-9所示，再将一个带正电的物体从左边靠近A球，并固定好，再依次拿走C球、B球、A球，问：这三个金属球各带什么电？并比较它们带电量的多少。
例11如图8-10所示，当带电体A靠近一个绝缘导体B时，由于静电感应，B两端感应出等量异种电荷。
将B的左端接地，绝缘导体B带何种电荷？
例12 如图8－11所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率v B=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为：
例13 在边长为30cm的正三角形的两个顶点A，B上各放一个带电小球，其中Q1=4×10-6 Q2=-4×10-6C，求它们在三角形另一顶点C处所产生的电场强度。
例14 置于真空中的两块带电的金属板，相距1cm，面积均为10cm2，带电量分别为Q1=2×10-8C，Q2=-2×10-8C，若在两板之间的中点放一个电量q=5×10-9C的点电荷，求金属板对点电荷的作用力是多大？
例15 如图8－14，光滑平面上固定金属小球A，用长l0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有：（）
例16 有两个带电量相等的平行板电容器A和B，它们的正对面积之比S A∶S B=3∶1，板长之比∶l A∶l B=2∶1，两板距离之比d A∶d B=4∶1，两个电子以相同的初速度沿与场强垂直的方向分别射入两电容器的匀强电场中，并顺利穿过电场，求两电子穿越电场的偏移距
例17 如图8－15所示，长为l的绝缘细线，一端悬于O点，另一端连接一质量为m 的带负电小球，置于水平向右的匀强电场中，在O点
向右水平拉直后从静止释放，细线碰到钉子后要使小球刚好饶钉子O′在竖直平面内作圆周运动，求OO′长度。
例18在平行板电容器之间有匀强电场，一带电粒子以速度v垂直电场线射入电场，在穿越电场的过程中，粒子的动能由E k增加到2E k，若这个带电粒子以速度2v垂直进入该电场，则粒子穿出电场时的动能为多少？
例19 A，B两块平行带电金属板，A板带负电，B板带正电，并与大地相连接，P为两板间一点。
若将一块玻璃板插入A，B两板间，则P点电势将怎样变化。
例20 如图8－20电路中，电键K1，K2，K3，K4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P，
（1）若断开K1，则P将__________；
（2）若断开K2，则P将________；
（3）若断开K3，则P将_________；
（4）若断开K4，则P将_______。
例21 一个质量为m，带有电荷-q的小物块，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正方向，如图8－21所示，小物体以初速v0从x0沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且f＜qE。
设小物体与墙碰撞时不损失机械能且电量保持不变。
求它在停止运动前所通过的总路程s。
、
例22 1000eV的电子流在两极板中央斜向上方进入匀强电场，电场方向竖直向上，它的初速度与水平方向夹角为30°，如图8－22。
为了使电子不打到上面的金属板上，应该在两金属板上加多大电压U？
例23如图8－23，一个电子以速度v0=6.0×106m／s和仰角α=45°从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行。
两板间场强E=2.0×104V／m，方向自下向上。
若板间距离d=2.0×10-2m，板长L=10cm，问此电子能否从下板射至上板？它将击中极板的什么地方？。