人教版高中物理选修3-1第一章静电场达标练习题及答案.docx
人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》测试题(含答案)
物理3-1《静电场》测试题序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分。
1.关于元电荷下列说法正确的是( )A .元电荷实际上是指电子和质子本身B .所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C .元电荷的值通常取作e = 1.60×10-19CD .电荷量e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的2.在一个点电荷形成的电场中,关于电场强度和电势的说法中正确的是( )A .任何两点的电场强度都不相同B .可以找到很多电场强度相同的点C .任何两点的电势都不相等D .可以找到很多电势相等的点3.如图所示,a 、b 、c 是一条电场线上的三点,电场线的方向由a 到c ,a 、b 间距离等于b 、c 间距离,用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强,可以判定( )A .φa >φb >φcB .E a >E b >E cC .φa –φb =φb –φcD .E a = E b = E c4.如图所示,M 、N 两点分别放置两个等量种异电荷,A 为它们连线的中点,B 为连线上靠近N 的一点,C 为连线的中垂线上处于A 点上方的一点,在A 、B 、C 三点中 ( )A .场强最小的点是A 点,电势最高的点是B 点 B .场强最小的点是A 点,电势最高的点是C 点 C .场强最小的点是C 点,电势最高的点是B 点D .场强最小的点是C 点,电势最高的点是A 点5.如图所示.在点电荷Q 的电场中,已知a 、b 两点在同一等势面上,c 、d 两点在同一等势面上,甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为曲线acb 和adb ,两粒子经过a 点时具有相同的动能,由此判断 ( )A .甲粒子经过c 点时与乙粒子经过d 点时具有相同的动能B .甲、乙两粒子带异种电荷C .若取无穷远处为零电势,则甲粒子经过c 点时的电势能小于乙粒子经过d 点时的电势能D .两粒子经过b 点时具有相同的动能6.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A 、B 是这条直线上的两点,一带正电粒子以速度v A 经过A 点向B 点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B 经过B 点,且v B 与v A 方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是 ( )A .A 点的场强一定大于B 点的场强B .A 点的电势一定高于B 点的电势C .粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D .粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能7.电场中有A 、B 两点,把某点电荷从A 点移到B 点的过程中,电场力对该荷做了负功.则下列说法正确的是 ( ) A .该电荷是正电荷,且电势能减少 B .该电荷是正电荷,且电势能增加 C .该电荷是负电荷,且电势能增加 D .电荷的电势能增加,但不能判断是正电荷还是负电荷8.光滑水平面上有一边长为L 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行。
物理人教选修3-1第一章静电场单元测试(第一章过关检测)含解析
第一章过关检测(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.下列物理量中哪些与检测电荷q无关()A. 电场强度EB。
电势UC。
电势能E pD。
电场力F2。
下列说法正确的是()A. 电场线相互平行的电场不一定是匀强电场B。
在电场中将电荷由a移到b,如果电场力做功为零,a、b两点场强大小必定相等C. 电势降低的方向不一定就是场强方向D。
在电场中,只在静电力作用下,使电荷沿电场线运动,这样的电场只能是匀强电场3。
如图是表示在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是()A. 这个电场是匀强电场B. a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E cC。
a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E b>E d>E cD。
无法确定这四个点的场强大小关系4。
使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()5.带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由()A. 一个带正电的点电荷形成B. 一个带负电的点电荷形成C. 两个分立的带等量负电的点电荷形成D. 一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成6。
下图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M 点,再经过N 点,可以判定( )A 。
M 点的电势大于N 点的电势B 。
M 点的电势小于N 点的电势C. 粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的静电力 D 。
粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的静电力7。
静电场中,带电粒子在静电力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点。
人教版高中物理选修3-1第一章 静电场测试含答案及详细解析
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-1第一章静电场测试本试卷共100分,考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和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l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()A.F引=G,F库=kB.F引≠G,F库≠kC.F引≠G,F库=kD.F引=G,F库≠k2.近日,中央电视台的一档智力冲关节目介绍说,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是()A.蜜蜂带负电B.蜜蜂带正电C.空气不带电D.空气带负电3.如图所示,在两个等量负点电荷形成的电场中,O点是两电荷连线的中点,a、b是该线上的两点,c、d是两电荷连线中垂线上的两点,acbd为一菱形.若将一负离子(不计重力且不影响原电场分布)从c点匀速移动到d点,电场强度用E、电势用φ来表示.则下列说法正确的是()A.φa一定小于φO,φO一定大于φcB.E a一定大于E O,E O一定大于E cC.负离子的电势能一定先增大后减小D.施加在负离子上的外力一定先减小后增大4.如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔正方体导体,空腔里面无电荷,达到静电平衡后,下列物理量中不等于零的是()A.导体空腔内任意点的场强B.导体空腔内任意点的电势C.导体外表面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量5.如图所示,直线上有O、a、b、c四点,ab间的距离与bc间的距离相等.在O点处有固定点电荷.已知b点电势高于c点电势.若一带负电荷的粒子仅在静电力作用下先从c点运动到b点,再从b点运动到a点,则()A.两过程中静电力做的功相等B.前一过程中静电力做的功大于后一过程中静电力做的功C.前一过程中,粒子电势能不断减少D.后一过程中,粒子动能不断减少6.对于处在静电平衡状态的导体,以下说法中正确的是()A.导体内部既无正电荷,又无负电荷B.导体内部和外表面处的电场均为零C.导体处于静电平衡时,导体表面的电荷代数和为零D.导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果7.如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹,带电粒子只受电场力的作用,运动过程中电势能逐渐减少,它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是()A. B. C. D.8.如图所示是某电场中的三条电场线,C点是A、B连线的中点.已知A点的电势是φA=30 V,B 点的电势φB=-20 V,则下列说法正确的是()A.C点的电势φC=5 VB.C点的电势φC>5 VC.C点的电势φC<5 VD.负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能9.如图所示,Q1、Q2为两个等量同种正点电荷,在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点,其中M和O在Q1、Q2的连线上(O为连线的中点),N为两电荷连线中垂线上的一点,则下列说法中正确的是()A.O点电势等于N点电势B.O点场强一定大于M点场强C.将一个负点电荷从M点移到N点,电场力对其做负功D.若将一个正点电荷分别放在M、N和O三点,则该点电荷在O点时电势能最大10.如图所示,平行板a、b组成的电容器与电池E连接,平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷,平行板b接地.现将电容器的b板向下稍微移动,则()A.点电荷所受电场力增大B.点电荷在P处的电势能减少C.P点电势减小D.电容器的带电荷量增加二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)在相距为r的A、B两点分别放上点电荷QA和QB,C为AB的中点,如图所示,现引入带正电的检验电荷q,则下列说法正确的是()A.如果q在C点受力为零,则QA和QB一定是等量异种电荷B.如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零,则Q A和Q B一定是异种电荷,且电量大小Q A >Q BC.如果q在AC段上的某一点受力为零,而在BC段上移动时始终受到向右的力,则QA一定是负电荷,且电量大小Q A<Q BD.如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变,则Q A和Q B一定是等量异种电荷12.(多选)空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示,下列说法中正确的是()A.空间各点场强的方向均与x轴垂直B.电荷沿x轴从O移到x1的过程中,电场力不做功C.正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做正功,电势能减小D.负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做负功,电势能增加13.(多选)如图所示,平行金属板内有一匀强电场,一个电量为q,质量为m的带电粒子(不计重力)以v0从A点水平射入电场,且刚好以速度v从B点射出,则()A.若该粒子以速度“-v”从B点射入,则它刚好以速度“-v0”从A点射出B.若将q的反粒子(-q,m)以“-v”从B点射入,它将刚好以速度“-v0”从A点射出C.若将q的反粒子(-q,m)从B点以“-v0”射入电场,它将刚好以速度“-v”从A点射出D.若该粒子以速度“-v0”从B点射入电场,它将刚好以速度“-v”从A点射出14.(多选)如图所示,平行板电容器两极板A、B与电池两极相连,一带正电小球悬挂在电容器内部.闭合开关S,充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ,则()A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.如图所示,匀强电场中,A、B、C三点构成一个直角三角形,把电荷量q=-2×10-10C的点电荷由A点移动到B点,电场力做功4.8×10-8J,再由B点移到C点电荷克服电场力做功4.8×10-8J,取B点的电势为零,求A、C两点的电势及场强的方向.16.制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板,如图甲所示.加在极板A、B间的电压U AB做周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-kU0(k>1),电压变化的周期为2τ,如图乙所示.在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场作用由静止开始运动.若整个运动过程中,电子未碰到极板A,且不考虑重力作用.若k=,电子在0~2τ时间内不能到达极板A,求d应满足的条件.17.如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为m A=0.60 kg,m B =0.30 kg,m C=0.50 kg,其中A不带电,B、C均带正电,且q C=1.0×10-5C,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用,B、C间相距L=1.0 m.现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度a=1.0 m/s2的匀加速直线运动,假定斜面足够长.已知静电力常量k =9.0×109N·m2/C2,g=10 m/s2.求:(1)B物块的带电量qB;(2)A、B运动多长距离后开始分离.18.如图所示,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6 cm,C、D为电场中的两点(其中C点在金属板上),且CD=4 cm,CD连线和场强方向成60°角.已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10-17J,求:(1)匀强电场的场强大小;(2)A、B两点间的电势差;(3)若A板接地,D点电势为多少?答案解析1.【答案】D【解析】由于a、b两球所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布较密集,又l=3r,不满足l≫r的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律,故F库≠k.虽然不满足l≫r,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看成质量集中于球心的质点,可以应用万有引力定律,故F引=G.故选D.2.【答案】A【解析】蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,则蜜蜂飞行与空气摩擦产生的静电应该是负电.3.【答案】C【解析】两等量同种负点电荷连线中点O的场强为零,B项错;由c到O过程中,负离子受到沿Oc方向的电场力作用,电场力做负功,电势能增大,由电势能与电势关系可知,φO一定小于φc,故A项错;由O到d过程中,负离子受到沿Od方向的斥力,电场力做正功,电势能减小,故C 项正确;在两点电荷连线垂直平分线上,由O到无穷远处,场强先增大后减小,由题意不能确定d 点场强与中垂线上场强最大值的关系,故D项错误.4.【答案】C【解析】静电平衡后导体空腔内任意点的场强为0;电荷分布在导体外表面,空腔内表面的电荷量为0;导体为等势体,接地后电势为0.5.【答案】C【解析】由题意知O点点电荷带正电,其周围部分电场线分布如图所示,负电荷由c到b再到a 过程中,电场强度不断变大,根据公式U=Ed可知,a、b间电势差U ab大于b、c间电势差U bc,由W=qU可知W ab>W bc,故A、B项均错误;负电荷由c→b→a过程中,静电力做正功,电势能不断减少,动能不断增加,故C项正确,D项错误.6.【答案】D【解析】导体处于静电平衡状态时,其内部无净电荷,即其正、负电荷总量相等,电荷量为零.其表面处有净电荷,以至于该处电场不为零.7.【答案】D【解析】由于带电粒子只受电场力的作用,而且运动过程中电势能逐渐减少,可判断电场力做正功,即电场力方向与粒子速度方向夹角为锐角,且电场力方向沿着电场线指向轨迹凹侧,故D项正确.8.【答案】C【解析】由图看出,AC段电场线比CB段电场线密,则AC段场强较大,根据公式U=Ed可知,AC 间电势差U AC大于CB间电势差U CB,所以U AC>U AB=25 V,即φA-φC>25 V,又φA=30 V,可知φC<5 V.故C正确,A、B错误.而负电荷在电势低处电势能较大,故D错误.9.【答案】C【解析】根据两个等量同种正点电荷的电场分布特点,在两电荷连线的垂直平分线上电场强度方向从O到N,则O点的电势高于N点的电势,故A错误;在M、N和O三点中O点电场强度为零,故O点场强一定小于M点场强.故B错误;将负点电荷从M点移到O点,电场力向左,电场力对负电荷做负功,其电势能增加;再将负的试探电荷从O点移到N点,电场力做负功,电势能增加.故C正确;在两个等量同种正点电荷的连线上,中点O的电势最低,根据两个等量同种正点电荷的电场分布特点,在两电荷连线的垂直平分线上,O点的电势最高.故M、N、O三点中,M 点的电势最高,N点的电势最低.所以正点电荷在M点的电势能最大,在N点的电势能最小.故D错误.10.【答案】B【解析】b板下移后,电容减小,极板间电压不变,由Q=CU知,极板带电荷量减少,D错误;极板间电压不变,板间距增大导致内部场强减小,电荷受力减小,A错误;根据U=Ed,场强E的减小导致P处与上极板间的电势差减小,P处的电势升高,由于点电荷带负电,P点电势能减少,B正确,C错误.11.【答案】BCD【解析】如果q在C点受力为零,则Q A和Q B对q的力方向相反,所以Q A和Q B一定是等量同种电荷,故A错误;如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零,则Q A和Q B一定是异种电荷,由库仑定律,对q有=,r A>r B,所以电量大小Q A>Q B.故B正确;如果q在AC段上的某一点受力为零,根据=,所以Q A<Q B.在BC段上移动时始终受到向右的力,则Q A一定是负电荷,故C正确;如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变,即水平方向,所以Q A 和Q B一定是等量异种电荷,故D正确.12.【答案】CD【解析】因电势有变化,则沿x方向有场强的分量,场强不可能与x轴垂直.故A错误;由O到x1电势降低,电势能变化,必有电场力做功.故B错误;正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电势降低,则电势能减小,则电场力做正功.故C正确;负电荷从x1移到x2的过程中,电势降低,则电势能增加,电场力做负功.故D正确.13.【答案】AC【解析】带电粒子从A点垂直进入电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,速度大小为v0,运动时间为t=,l是板长.若该粒子以速度-v从B点射入电场,竖直方向做匀减速直线运动,加速度没有变化,竖直方向初速度分量等于,竖直方向运动的位移相等,水平方向运动时间没有变化,所以将刚好从A点射出,速度方向与v0方向相反.从A到B电场力做功等于动能的增量,从B到A,粒子克服电场力做功等于动能的减少量,电场力做功的数值相等,所以动能的变化量大小相等,则粒子到达A点时速度大小为v0.故A正确.若将q的反粒子(-q,m)以速度-v从B点射入电场,粒子运动时间不变.竖直方向做匀加速直线运动,若偏转距离相同时,竖直分速度大于,射出电场时速度大于v0,不可能到达A点.故B错误.若将q的反粒子(-q,m)以速度-v0从B点射入电场,其加速度与正粒子大小相等、方向相反,水平方向运动时间相等,竖直方向做匀加速直线运动,位移大小不变,粒子刚好到达A点,而且到达A点时竖直方向分速度大小不变,根据运动的合成可知,到达A点的速度等于-v.故C正确.若将粒子以速度-v0从B 点射入电场,粒子水平方向做匀速直线运动,速度大小小于v0,运动时间大于,竖直方向做匀减速直线运动,加速度没有变化,由于竖直方向分速度小于,粒子没有到达A点速度就减为零,所以粒子到不了A点.故D错误.14.【答案】AD【解析】保持开关S闭合,电容器两端间的电势差不变,带正电的A板向B板靠近,极板间距离减小,电场强度E增大,小球所受的电场力变大,θ增大,故A正确,B错误;断开开关S,电容器所带的电荷量不变,C=,E===,知d变化,E不变,电场力不变,θ不变.故C错误,D正确.15.【答案】φA=φC=-240 V电场方向垂直于AC,指向左上方【解析】把电荷从A点移到B点,由U AB=得U AB=V=-240 V,所以φA-φB=φA=-240 V.把电荷从B点移到C点,U BC==V=240 V,φB-φC=-φC=240 V,则φC=-240 V.因为φA=φC,即A、C在同一等势面上,根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处,可得该电场的场强方向垂直于AC,指向左上方.16.【答案】d>3τ【解析】电子在0~τ时间内做匀加速运动加速度的大小a1=位移x1=a1τ2在τ~2τ时间内先做匀减速运动,后反向做匀加速运动加速度的大小a2=初速度的大小v1=a1τ匀减速运动阶段的位移x2=由题知d>x1+x2,解得d> 3τ.17.【答案】(1)5.0×10-5C(2)0.5 m【解析】(1)设B物块的带电量为qB,A、B、C处于静止状态时,C对B的库仑斥力F0=以A、B为研究对象,根据力的平衡有F0=(mA+mB)g sin 30°联立解得qB=5.0×10-5C(2)给A施加力F后,A、B沿斜面向上做匀加速直线运动,C对B的库仑斥力逐渐减小,A、B之间的弹力也逐渐减小.设经过时间t,B、C间距离变为L′,A、B两者间弹力减小到零,此后两者分离.则t时刻C对B的库仑斥力为F0′=以B为研究对象,由牛顿第二定律有F0′-m B g sin 30°-μm B g cos 30°=m B a联立以上各式解得L′=1.5m则A、B分离时,A、B运动的距离ΔL=L′-L=0.5 m18.【答案】(1)1×104N/C(2)600 V(3)-200 V【解析】(1)由题,D→C电场力做正功W=qEL CD cos 60°E=1×104N/C(2)电子在电场中平衡,受到的电场力方向向上,电子带负电,则场强方向为A→B.A、B间电势差为U AB=Ed AB=104×6×10-2V=600 V(3)A、D间电势差为U AD=Ed AD=1×104×4×10-2×0.5 V=200VφA-φD=200 VφD=-200 V。
人教版 高二物理 选修3-1 第一章 静电场章末测试题(Word版含解析答案)
人教版静电场章末测试题一、单选题1.某电场的电场线分布如图所示(实线),以下说法正确的是()A. c 点场强大于b点场强B. b和c处在同一等势面上C. 若将一试探电荷+q由a点移动到d点,电荷的电势能将增大D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点,可判断该电荷一定带负电2.如图所示的同心圆(虚线)是电场中的一簇等势线,一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度越来越小,B为线段AC的中点,则有()A. 电子沿AC运动时受到的电场力越来越小B. 电子沿AC运动时它具有的电势能越来越小C. 电势φA>φB>φCD. 电势差U AB=U BC3.如图所示,A,B,C,D,E,F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点,A,B,C三点电势分别为1V,2V,3V,则下列说法正确的是()A. 匀强电场的电场强度大小为10V/mB. 匀强电场的电场强度大小为20√3V/m3C. 电荷量为1.6×10−19C的正点电荷从E点移到F点,电荷克服静电力做功为1.6×10−19JD. 电荷量为1.6×10−19C的负点电荷从F点移到D点,电荷的电势能减少4.8×10−19J4.如图所示,匀强电场场强为1×103N/C,ab=dc=4cm,bc=ad=3cm,则下述计算结果正确的是()A. ab之间的电势差为4000VB. ac之间的电势差为50VC. 将q=−5×10−3C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,静电力做功为零D. 将q=−5×10−3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,静电力做功都是−0.25J5.如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,A、B、C三点所在直线平行于两电荷的连线,且A与C关于MN对称,B点位于MN上,D点位于两电荷的连线上。
以下判断正确的是()A. B点电场强度大于D点电场强度B. B点电势高于D点电势C. 试探电荷+q在A点的电势能小于在C点的电势能D. A、B两点的电势差等于B、C两点的电势差6.一个电荷量为10−6C的负电荷从电场中a点移至b点,静电力做功2×10−6J;从c点移至d点静电力做功−7×10−6J。
人教版物理选修3-1第一章静电场达标练习题及答案
第一章静电场【知识要点提示】1.两种电荷:自然界中存在着两种电荷,它们分别为和。
(1)负电荷是用摩擦过的上带的电荷;(2)正电荷是用摩擦过的上带的电荷。
(3)同种电荷相互,异种电荷相互。
2.使物体带电方法有三种(1)摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体到另一个物体,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。
(2)感应起电:指利用使物体带电的过程。
(3)接触带电:一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开,使不带电的导体带上电荷的方式。
注意:金属导体的特点:金属中离原子核最远的电子会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫自由电...子.;失去电子的原子便成为正离子,金属正离子.....只在各自的平衡位置做振动..而不移动,只有自由电子穿梭其中;当金属导体处于电场中时,自由电子受静电力...作用而定向移动....,使原本不带电的金属导体两端呈现电性,因此金属导体放入电场中时,一定会发生静电感应....现象。
3.电荷量:电荷量是指,单位是,简称,符号是。
(1)元电荷:元电荷是指的电荷量。
用e表示,1.60×10-19C(2)单位电荷:单位电荷是指的电荷量。
(3)点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的影响可忽略不计,可看成点电荷。
点电荷是,实际不存在。
(4)电荷量是 (填:连续变化、不能连续变化)的物理量。
注意:物体不带电的实质是物体带有等量的正负电荷;物体带电的实质是物体带有不等量的正负电荷。
(5)试探电荷:带电荷量很小的点电荷,将试探电荷放入电场中时,原来的电场不会发生明显的变化4.电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消失,只能从转移到,或者从转移到;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
另一种表述:一个与外界没有交换的系统,电荷的总是的。
5.库仑定律(1) 内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与成正比,与 成反比,作用力的方向在 。
高中物理选修3-1 第一章 静电场 章节测试(含答案)
高中物理选修3-1 第一章静电场章节测试一、单选题1.关于电场,下列说法正确的是()A. 由E= 知,若q减半,则该处电场强度为原来的2倍B. 由E=k 知,E与Q成正比,而与r2成反比C. 由E=k 知,在以Q为球心,以r为半径的球面上,各处场强均相同D. 电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向2.一带电粒子在如图所示电场中,只在电场力作用下沿虚线从A到B,则()。
A. 加速度、动能、电势能都增大B. 加速度、动能、电势能都减小C. 加速度增大、动能增大、电势能减小D. 加速度增大、动能减小、电势能减小3.下列说法正确的是( )A. 静电感应不是创造了电荷,而是电子从物体的一部分转移到另一部分引起的B. 感应起电是创造了电荷C. 摩擦起电是创造了电荷D. 以上说法都不对4.如图1所示为示波器原理图,若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图2所示的电压,而扫描范围旋钮置于“外X档”,则此时屏上应出现的情形是()A. B. C. D.5.如图所示,在足够大的光滑绝缘水平面内有一带正电的点电荷a(图中未画出),与a带同种电荷的质点b 仅在a的库仑力作用下,以初速度v0(沿MP方向)由M点运动到N点,到N点时速度大小为v ,且v<v0,则下列说法错误的是()A. a电荷一定在虚线MP下方B. b电荷在M点、N点的加速度大小可能相等C. b电荷在M点的电势能小于在N点的电势能D. b电荷从M点到N点的过程中,a电荷对其做的总功为负值6.两个相同的金属小球A、B,所带的电量q A=+q0、q B=﹣7q0,相距r放置时,相互作用的引力大小为F.现将A球与B球接触,再把A、B两球间的间距增在到2r,那么A、B之间的相互作用力将变为()A. 斥力、B. 斥力、C. 引力、D. 引力、7.一正电荷在电场中仅受电场力作用,从A点运动到B点,速度随时间变化的图象如图所示,t A、t B分别对应电荷在A、B两点的时刻,则下列说法中正确的是()A. A处的场强一定小于B处的场强B. A处的电势一定低于B处的电势C. 电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能D. 从A到B的过程中,电场力对电荷做正功8.如图是用灵敏电流计改装成的某多量程电表内部电路图,图中a为公共接线柱,b、c分别为两个量程的接线柱.对该电表下列说法正确的是()A. 该电表是多量程电流表B. 当使用a、b两个接线柱时量程较小C. R1越大,该电表量程越大D. 该电表两量程的大小与R1和R2的阻值成反比二、多选题9.下列有关起电的说法正确的是()A. 摩擦起电说明电荷是可以创造的B. 摩擦起电时物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子C. 感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分D. 等量的正、负电荷可以中和,说明电荷可以被消灭10.平行板电容器的两极板A、B接在电池两极,一个带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图所示,则()A. 保持开关S闭合,带正电的A极板向B极板靠近,则θ角增大B. 保持开关S闭合,带正电的A 极板向B极板靠近,则θ角不变C. 开关S断开,带正电的A极板向B极板靠近,则θ角增大D. 开关S断开,带正电的A极板向B 极板靠近,则θ角不变11.如图甲所示,A、B为某电场中一条直线上的两个点,现将正点电荷从A点由静止释放,仅在静电力作用下运动一段距离到达B点,其电势能E p随位移x的变化关系如图乙。
高二物理人教版选修3-1第一章 静电场单元练习题(含详细答案)
第一章静电场一、单选题1.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是( )A.U1变大、U2变大B.U1变小、U2变大C.U1变大、U2变小D.U1变小、U2变小2.如图所示,质量相等的两个带电液滴q1和q2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后,分别抵达B、C两点,若AB=BC,则它们的带电荷量之比q1∶q2等于( )A.1∶2B.2∶1C.1∶D.∶13.如图M和N是两个带有异种电荷的带电体,(M在N的正上方,图示平面为竖直平面)P和Q是M 表面上的两点,S是N表面上的一点.在M和N之间的电场中画有三条等势线.现有一个带正电的液滴从E点射入电场,它经过了F点和W点,已知油滴在F点时的机械能大于在W点时的机械能.(E、W两点在同一等势面上,不计油滴对原电场的影响,不计空气阻力)则以下说法正确的是( )A.P和Q两点的电势不相等B.P点的电势高于S点的电势C.油滴在F点的电势能高于在E点的电势能D.油滴在E、F、W三点的“机械能和电势能总和”没有改变4.如图中,B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心、半径为r的圆弧上.将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时,静电力做功的关系是( )A.WAB>WACB.WAD>WABC.WAC>WADD.WAB=WAC5.两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,如图所示,OA=h,则此电子具有的初动能是( )A.B.edUhC.D.6.在光滑绝缘的水平桌面上,存在水平向右的电场,电场线如图中实线所示.一带电的小球以一定的初速度从桌面上的A点开始运动,到C点时,突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动到B点,其运动轨迹如图中虚线所示.v表示粒子在C点的速度,则下列判断中正确的是( )A.恒力F的方向可能水平向左B.恒力F的方向可能与v的方向相反C.在A、B两点小球的速率不可能相等D.小球在A点的电势能比在B点的电势能小7.在点电荷Q产生的电场中有A、B两点,相距为d,已知a点的场强大小为E,方向与ab连线成30°角,b点的场强方向与ab连线成120°角,如图所示,则点电荷Q的电性和b点的场强大小为( )A.正电、B.负电、C.正电、3ED.负电、3E8.如图所示,电场中a、b、c三点,ab=bc,则把点电荷+q从a点经b移到c的过程中,电场力做功的大小关系有()A.Wab>WbcB.Wab=WbcC.Wab<WbcD.无法比较9.下列关系式中正确的是()A.室外气温:-2℃<-5℃B.某物体的速度:-2 m/s<-12 m/sC.物体的重力势能:-2 J<-12 JD.电场中某点的电势:-2 V<-5 V10.下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是( )A.B.C.D.二、多选题11.(多选)如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图,核心装置为一个金属球,在干燥的空气里,体验者双脚站在绝缘凳上,手(图中为右手)按在金属球上,并远离周围其他物体.一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷,过一段时间后,体验者的头发便会四处散开,甚至倒立,十分有趣,在此状态下,下列分析正确的是( )A.若用左手也去摸金属球,会被电击B.若用左手与旁边的观众握手,会被电击C.若右手离开金属球,则头发会立刻恢复常态D.若右手离开金属球而且走下绝缘凳,头发会立刻恢复常态12.(多选)带电粒子(不计重力)以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中,它离开时偏转距离为y,位移偏转角为φ,下列说法正确的是( )A.粒子在电场中做类平抛运动B.偏转角φ与粒子的电荷量和质量无关C.粒子飞过电场的时间,取决于极板长和粒子进入电场时的初速度D.粒子的偏转距离y可用加在两极板上的电压控制13.(多选)关于对UAB=和WAB=qUAB的理解,正确的是( )A.电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比B.在电场中A、B两点移动不同的电荷,电场力的功WAB和电荷量q成正比C.UAB与q、WAB无关,与是否移动电荷也没有关系D.WAB与q、UAB无关,与电荷移动的路径无关三、计算题14.在电场中某点放一个电荷量为4库仑的点电荷,该点电荷受到的静电力是20 N,则该处的电场强度是多大?若将该点电荷的电量改为8库仑,仍放在同一位置,则该处的电场强度又是多大?15.在如图所示的示波器的电容器中,电子以初速度v0沿着垂直场强的方向从O点进入电场,以O 点为坐标原点,沿x轴取OA=AB=BC,再过点A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点,求AM∶BN∶CP和电子途经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比.16.如图所示,相距为d,水平放置的两平行金属板a、b组成的电容器的电容为C,开始时两板均不带电,a板接地且中央有孔,现将带电荷量为q,质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h处无初速度滴下,竖直滴到b板上层,电荷全部被b板吸收.(重力加速度为g,不计阻力)试求:(1)能够到达b板的液滴数不会超过多少?(2)若能够到达b板的液滴数为k,第k+1滴液滴将如何运动?四、填空题17.如图倾角为30°的直角三角形的底边BC长为2L,处在粗糙的水平面上,一质量为m带正电的小物块恰好能在斜面上匀速下滑,O为底边中点,OD垂直AB,沿OD上方与A等高的位置E处固定一带正电的点电荷,物块在下滑至底端的过程中,斜面保持静止不动,当物块在DB之间时,斜面受到地面的摩擦力(填“不变”、“先变大后变小”,“先变小后变大”);若斜面是光滑的,测得它滑到D受到的库仑力大小为F,则它滑到B处的加速度的大小.18.在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关.他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示.实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大.实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的__________而增大,随其所带电荷量的__________而增大.此同学在探究中应用的科学方法是____________(选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”).19.有一绝缘空心金属球A,带有4×10-6C的正电荷,一个有绝缘柄的金属小球B,带有2×10-6C 的负电荷,若把B球跟A球的内壁相接触,则B球上的带电荷量为________ C,A球上的带电荷量为________ C,电荷分布在________.20.如图所示,在一匀强电场区域中,有A、B、C、D四点恰好位于一正方形的四个顶点上,已知A、B、C三点电势分别为φA=2 V,φB=4 V,φC=0.请在图中作出电场线(至少作两条),D点电势φD为________21.如图所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线),两相邻等势线间的电势差为 4 V,有一个带电荷量为q=1.0×10-8C的负电荷从A点沿不规则曲线移到B点,静电力做功为________ J.答案解析1.【答案】B【解析】设电子被加速后获得初速度v0,则由动能定理得:qU1=mv①若极板长为l,则电子在电场中偏转所用时间:t=②设电子在平行板间受电场力作用产生的加速度为a,由牛顿第二定律得:a==③电子射出偏转电场时,平行于电场方向的速度:v y=at④由①②③④可得:v y=又有:tanθ====故U2变大或U1变小都可能使偏转角θ变大,故选项B正确,选项A、C、D错误.2.【答案】B【解析】将其运动分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动,设AB=h,AC=2h,OA =l.对液滴1:由①②得q1=.对液滴2:由③④得q2=.所以=.3.【答案】D【解析】P和Q两点在带电体M的表面上,M是处于静电平衡状态的导体,其表面是一个等势面,故P和Q两点的电势相等,故A错误;带正电的油滴在F点时的机械能大于在W点的机械能,故从F点到W点,机械能减小,电场力做负功,说明电场力向上,故电场线垂直等势面向上,而沿着电场线电势逐渐降低,故P点的电势低于S点的电势,故B错误;由于电场线垂直等势面向上,故E点的电势大于F点的电势,根据E p=qφ,油滴在F点的电势能低于在E点的电势能,故C错误;油滴在运动过程中只有重力和电场力做功,重力做功导致重力势能和动能相互转化,电场力做功导致电势能和动能相互转化,故油滴在E、F、W三点的“机械能和电势能总和”没有改变,故D正确.4.【答案】D【解析】B、C、D三点位于点电荷+Q周围电场中的同一等势面上,故UAB=UAC=UAD,故WAB=WAC=WAD.5.【答案】D【解析】电子从O点运动到A点,因受静电力作用,速度逐渐减小.根据题意和题图判断,电子仅受静电力,不计重力.这样,我们可以用动能定理来研究问题.即mv=eUOA.因E=,UOA=Eh =,故mv=.所以D正确.6.【答案】A【解析】由AC段轨迹:根据曲线运动物体所受的合力指向轨迹的内侧可知,电场力方向水平向右.根据CB段轨迹弯曲方向判断可知:恒力F的方向可能水平向左,而且F大于电场力.故A正确.若恒力F的方向与v的方向相反,则小球所受的合力方向指向右下方,不可能沿CB曲线运动,故恒力F的方向不可能与v的方向相反.故B错误.整个过程中,电场力做正功,若恒力做负功,两者功的大小相等,总功为零,根据动能定理得知在A、B两点小球的速率可能相等.故C 错误.从A到B过程中,电场力做正功,电势能减小,则小球在A点的电势能比在B点的电势能大.故D错误.7.【答案】D【解析】将场强E、Eb延长,交点即为点电荷所在位置,如图所示,由于电场强度方向指向点电荷Q,则知该点电荷带负电.根据几何知识解得,a点到Q点的距离ra=2d cos 30°=d,b点到Q点的距离rb=d,A、B两点到点电荷Q的距离之比ra∶rb=∶1.由公式E=k,得:A、B两点场强大小的比值E∶Eb=1∶3,即Eb=3E,故A、B、C错误,D正确.8.【答案】C【解析】电场线疏密表示场强的大小,由图象知从左到右场强逐渐增大,电场力做功W=qU=qEd,ab=bc,所以Wab<Wbc.故选:C.9.【答案】B【解析】-5℃表示温度比零摄氏度低5℃,-2℃表示温度比零摄氏度低2℃,故:-2℃>-5℃,故A错误;速度是矢量,负号只表示方向,大小要根据绝对值进行比值,故:-2m/s<-12m/s;故B正确;重力势能的负值表示相对于零势能面的位置,负号后面数越大表示物体所处的位置比零势能面低的越多,故物体的重力势能:-2J>-12J,C错误;电势与高度相似,负号后面的数越大表示该点的电势比零势面低的越多,故:-2V>-5V,故D错误.10.【答案】B【解析】A中坐标原点O处电场强度是带电圆环产生的;B中坐标原点O处电场强度是第一象限带正电圆环和第二象限带负电圆环叠加产生,坐标原点O处电场强度大小大于带电圆环产生的场强;C中第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生的电场相互抵消,所以坐标原点O 处电场强度是带电圆环产生的;D中第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生的电场相互抵消,第二象限带负电圆环和第四象限带负电圆环产生的电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度为零.所以坐标原点O处电场强度最大的是B.故选B.11.【答案】BD【解析】若用左手也去摸金属球,不会有电流产生,不会被电击,选项A错误;若用左手与旁边的观众握手,会发生放电现象而被电击,选项B正确;若右手离开金属球,电荷不会转移,则头发仍然四处散开,选项C错误;若右手离开金属球而且走下绝缘凳,则电荷将进入大地,人体将不再带电,头发会立刻恢复常态,选项D正确,故选B,D.12.【答案】ACD【解析】粒子受恒定静电力且与初速度垂直,做类平抛运动,A对;由t=可知C对;由y=·可知,可以通过改变U的大小来改变y的大小,D对;tanφ=,可知偏转角φ的大小与q及m都有关,B错.13.【答案】BC【解析】14.【答案】5 N/C 5 N/C【解析】解:由题,点电荷q=4 C,所受静电力F=20 N,则该处的电场强度是E==5 N/C.若将该点电荷的电量改为8库仑,仍放在同一位置,则该处的电场强度不变,仍是5 N/C.15.【答案】1∶4∶91∶1∶1【解析】电子在电场中做类平抛运动,即在x轴分方向做匀速直线运动,故M、N、P三点沿x轴的分速度相等,v Mx∶v Nx∶v Px=1∶1∶1又OA=AB=BC所以tOA=tAB=tBC根据电子沿-y方向做匀加速运动,由y=at2得:AM∶BN∶CP=1∶4∶9.16.【答案】(1)+1 (2)在板内外做往复运动【解析】设第k滴液滴恰好能够到达b板,则第k滴液滴进入两板间时,前(k-1)滴液滴已建立电场,对第k滴液滴应用动能定理(1)前(k-1)滴液滴已建立的电场为U==,E==.对第k滴液滴应用动能定理有:mg(h+d)-qEd=0,即mg(h+d)-q d=0.解得k=+1.(2)由题意,第(k+1)滴液滴进入两板间后做减速运动,无法到达b板,反向运动跳出a板小孔,然后再无初速度滴下,所以第(k+1)滴液滴将在板内外做往复运动.17.【答案】不变+【解析】开始时刻小物块受重力、支持力和摩擦力,物块恰好能在斜面上匀速下滑,说明摩擦力和支持力的合力与重力平衡,是竖直向上的;根据牛顿第三定律,压力和滑块对斜面体的摩擦力的合力是竖直向下的;增加电场力后,小物块对斜面体的压力和摩擦力正比例增加,故滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力仍然是竖直向下的;再对斜面体分析,受重力,故滑块对斜面体的压力和摩擦力、支持力,不受地面的摩擦力,否则合力不为零;即当物块在DB之间时,斜面受到地面的摩擦力为0,保持不变;在D点,电场力为:F=k=;在B点电场力F为:FB=k=;在B点,电荷q受重力、电场力和支持力,在平行AB杆的方向,根据牛顿第二定律,有:mg sin30°+cos30°=ma,解得:a=+.18.【答案】减小增大控制变量法高二物理人教版选修3-1第一章静电场单元练习题(含详细答案)【解析】偏角的大小,可以反映电荷间相互作用力的大小.所以可以分析出相互作用力与间距、电荷量的关系.本题考察电荷间相互作用力与哪些因素有关,猜想有两方面,分组测量,所以本题的科学方法为控制变量法.19.【答案】0 +2×10-6A的外表面【解析】B跟A相接触后,它们成为一个导体,所有电荷都将分布在导体的外表面.在A的外表面,部分正电荷与所有负电荷发生中和现象,未被中和的正电荷仍分布在A的外表面.20.【答案】-2 V【解析】取BC的中点为F,则根据匀强电场中同一条直线上相等距离,电势差相等可知,F点的电势为2 V,连接AF,由于A、F电势相等,则AF为一条等势线,根据电场线与等势线垂直,方向由高电势指向低电势可知,电场线方向与AF垂直斜向上,如图所示.由于此电场是匀强电场,由φA-φB=φD-φC可得D点的电势为φD=-2 V.21.【答案】-4.0×10-8【解析】WAB=qUAB=-1.0×10-8×4 J=-4.0×10-8J.11 / 11。
人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》测试试题(含答案)
第一章《静电场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.如图,在电场中有a、b两点,试比较a、b两点的场强大小;引入一点电荷,试比较点电荷在a、b两点所受电场力的大小()A.E a﹥E b,F a﹥F b B.E a﹥E b,F a﹤F bC.E a﹤E b,F a﹥F b D.E a﹤E b,F a﹤F b2.有一静电场,其电势沿x轴正方向周期性变化,如图所示。
现将一电荷量为q,带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm。
则下列说法正确的是()A.粒子沿x轴正方向一直向前运动B.要想让粒子一直向前运动,粒子从O点沿x轴正方向释放的初动能不能小于40q C.粒子经过P点与Q点时,电势能相等,动能不相等D.粒子经过P点与Q点时,电场力做功的功率相等3.两电荷之间相互作用力的大小与电荷量及距离的关系遵守哪个定律()A.牛顿定律 B.库仑定律 C.安培定律 D.焦耳定律4.电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,则()A.A点的电场强度较大B.A、B两点的电场强度方向相同C.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受到电场力作用D.同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小5.在国际单位制中,电场强度单位的符号是()A.N B.N/C C.N/(A·m) D.N/A6.用中性的丝绸摩擦中性的玻璃棒,结果玻璃棒带上1.6×10-12C的正电荷,元电荷e =1.6×10-19C,由此可知()A.丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃的强B.玻璃棒中有107个质子C.有电子从丝绸转移给了玻璃棒D.用一个不带电的金属球与玻璃棒接触,金属球必定带上8.0×10-13C的正电荷7.两相同的金属小球所带电荷量分别为+6Q和-8Q,将两小球接触后分开,它们所带的电荷量分别为()A.+7Q;+7Q B.-2Q;-2Q C.+Q;+Q D.-Q;-Q8.下列说法正确的是()A.最早提出用电场线描述电场的物理学家是富兰克林B.场强处处为零的区域内,电势一定处处为零C.电势降落的方向不一定是场强方向D.同一电场中电势高的地方,电荷在该点的电势能就越大9.真空中有两个点电荷,若将其中一个点电荷的电量增大到原来的2倍,相隔的距离增大到原来的2倍,则它们间的相互作用力()A.增大到原来的4倍 B.增大到原来的2倍C.减小到原来的1/4倍 D.减小到原来的1/2倍10.如图所示,带箭头的线段表示某一电场,一带电粒子仅在电场力的作用下经过A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,则()A.带电粒子带负电,在A点动能大,电势低,电势能小B.带电粒子带负电,在B点动能大,电势高,电势能大C.带电粒子带正电,在A点动能大,电势低,电势能小D.带电粒子带正电,在B点动能大,电势高,电势能大11.等量的异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现有一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点,再从b点沿直线移到c点,则检验电荷在此过程中,以下说法错误的是()A.所受的电场力方向不变B.所受的电场力大小一直在变大C.电势能一直减小D.其电势能先不变后减小12.如图所示,等量同种正电荷的电场中,O为两个电荷连线中点,直线MN为两个电荷连线的中垂线, OM等于ON。
人教版高中物理选修3-1第一章静电场综合测试题答案及详解.docx
高中物理学习材料桑水制作选修3-1第一章静电场综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(2009·江苏淮阴高二检测)最早提出用电场线描述电场的物理学家是 ( ) A.牛顿 B.伽利略C.法拉第 D.阿基米德2.如图所示,静电计垫放在绝缘物上,开关S1一端与金属球A连接,另一端与金属外壳B相接.开关S2一端与金属球连接,另一端与大地相接.当S1与S2都断开时,使A球带电,看到静电计指针张开一个角度.然后合上S1后再断开,再合上S2,可看到指针张角( )A.先减小,之后不变B.先减为零,之后又张开C.先减为零,之后不再张开D.先不变,之后变为零3.(2009·河南宝丰一中高二检测)关于电场强度和电势,下列说法正确的是( ) A.由公式可知E与F成正比,与q成反比B.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,E为恒值,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C.电场强度为零处,电势不一定为零D.无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力做功,它一定是从电势高处移到电势低处,并且它的电势能一定减少4.如图所示,在A板附近有一电子由静止开始向B板运动,则关于电子到达了B板时的速率,下列解释正确的是( )A.两板间距越大,加速的时间就越长,则获得的速率越大B.两板间距越小,加速度就越大,则获得的速率越大C.与两板间的距离无关,仅与加速电压U有关D.以上解释都不正确5.如图所示,图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面.一带电粒子射入此静电场中后,沿abcde轨迹运动.已知φK<φL<φM,且粒子在ab段做减速运动.下列判断中正确的是( )A.粒子带负电B.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C.粒子在a点与e点的速度大小相等D.粒子在a点的电势能小于在d点的电势能6.如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是( )A.缩小a、b间的距离B.加大a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质7.如图所示,O点置一个正点电荷,在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m,带电量为q,小球落下的轨迹如图中的实线所示,它与以O点为圆心、R为半径的圆(图中虚线表示)相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A距OC的高度为h,若小球通过B点的速度为v,则下列叙述正确的是( )①小球通过C 点的速度大小是2gh ;②小球通过C点的速度大小是v2+gR;③小球由A到C电场力做功是mgh-12mv2;④小球由A到C电场力做功是12mv2+mg⎝⎛⎭⎪⎫R2-h.A.①③ B.①④C.②④ D.②③8.带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v0,则一定有( )A.电场力与重力大小相等B.粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C.电场力所做的功一定等于重力做的功的负值D.电势能的减小一定等于重力势能的增大9.(2009·海门模拟)一个质量为m,电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度相等,电场区水平方向无限长.已知每一电场区的场强大小相等,方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A .小球在水平方向一直做匀速直线运动B .若场强大小等于mg q ,则小球经过每一电场区的时间均相同C .若场强大小等于2mgq,则小球经过每一无电场区的时间均相同D .无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同10.静电透镜是利用电场使电子束会聚或发散的一种装置,其中某部分有静电场的分布如图所示,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-x 0)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 ( )第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分.把答案直接填在横线上)11.(2009·贵州兴义市清华实验中学高二检测)如图,质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上,且处在场强为E 的匀强电场中,当小球A 静止时细线与竖直方向成30°角,已知电场方向恰使小球受的电场力最小,则小球所带电量为________.12.有一水平方向的匀强电场,场强大小为9×103N/C ,在电场内作一半径为10cm 的圆,圆周上取A 、B 两点,如图所示,连线AO 沿E 方向,BO ⊥AO ,另在圆心O 处放一电量10-8C 的正点电荷,则A 处的场强大小为________;B 处的场强大小和方向为________.13.如图所示,匀强电场水平向左,带正电物块A 沿绝缘水平板向右运动,经P 点时动能为200J ,到Q 点时动能减少了160J ,电势能增加了96J ,则它再回到P 点时的动能为________J.14.密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值,其实验装置如图所示,油滴从喷雾器喷出,以某一速度进入水平放置的平行板之间.今有一带负电的油滴,不加电场时,油滴由于受到重力作用加速下落,速率变大,受到的空气阻力也变大,因此油滴很快会以一恒定速率v 1匀速下落.若两板间加一电压,使板间形成向下的电场E ,油滴下落的终极速率为v 2.已知运动中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f =6πηrv 计算(其中r 为油滴半径,η为空气粘滞系数).实验时测出r 、v 1、v 2,E 、η为已知,则(1)油滴的带电量________.(2)经多次测量得到许多油滴的Q 测量值如下表(单位10-19C)6.41 8.01 9.65 11.23 12.83 14.48分析这些数据可知____________.三、论述·计算题(共5小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(7分)如图所示,A 、B 是两个带等量同种电荷的小球,A 固定在竖直放置的10cm 长的绝缘支杆上,B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高,若B 的质量为303g ,则B 带电量是多少?(取g =10m/s 2)16.(7分)研究表明,地球表面附近的电场强度不为零,假设地球表面附近的电场强度平均值为30N/C ,方向竖直向下,试求地球表面附近每平方米所带的负电荷的电量.17.(8分)如图所示,BC 是半径为R 的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E .今有一质量为m 、带正电q 的小滑块(体积很小可视为质点),从C 点由静止释放,滑到水平轨道上的A 点时速度减为零.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,求:(1)滑块通过B 点时的速度大小.(2)水平轨道上A 、B 两点之间的距离.18.(8分)如图所示,倾角为θ的斜面AB 是粗糙且绝缘的,AB 长为L ,C 为AB 的中点,在A 、C 之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD 为电场的边界.现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电的小物块(可视为质点),从B 点开始在B 、C 间以速度v 0沿斜面向下做匀速运动,经过C 后沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端A 时的速度大小为v .试求:(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ; (2)匀强电场场强E 的大小. 19.(10分)如图所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝K 发出(初速度不计),经灯丝与A 板间的加速电压U 1加速,从A 板中心孔沿中心线KO 射出,然后进入由两块平行金属板M 、N 形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P 点.已知M 、N 两板间的电压为U 2,两板间的距离为d ,板长为L 1,板右端到荧光屏的距离为L 2,电子质量为m ,电荷量为e .求:(1)电子穿过A 板时的速度大小; (2)电子从偏转电场射出时的侧移量; (3)P 点到O 点的距离.。
人教版选修3-1第一章 静电场 综合测试卷 word版含答案
第一章 静电场 综合测试卷(满分100分,90分钟完成) 班级_______姓名_______目的要求:1.理解电场的基本性质,熟练运用电场的基本概念和基本规律分析解决问题;2.能熟练计算带电粒子在电场中的加速和偏转问题。
第Ⅰ卷(选择题 共48分)一、选择题:本大题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,选对的得4分,对而不全得2分。
选错或不选的得0分。
1.两个点电荷相距为L 时的排斥力为F ,若两个点电荷所带电荷量不变,它们之间的斥力变为64F ,则距离应为 ( )A .164L B .18LC .4LD .8L2.当在电场中某点放入电荷量为q 的正电荷时测得该点的电场强度为E ,若在同一点放入电荷量q =5q 的负电荷时,测得该点的电场强度 ( ) A .大小为5E ,方向与E 的方向相同 B .大小为5E ,方向与E 的方向相反 C .大小为E ,方向与E 的方向相同D .大小为E ,方向与E 的方向相反3.把一个电荷量为1C 的正电荷从电势为零的O 点移到电场内的M 点,外力克服电场力做功5J ,若把这个电荷从N 点移到O 点,电场力做功则为6J ,那么 ( ) A .M 点的电势是-B .N 点的电势是6C .M 、N 两点的电势差为+D .M 、N两点的电势差为-4.如图1所示,电路可将声音信号转化为电信号,该电路中右侧固定不动的金属板b 与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的震动膜a 构成一个电容器,a 、b 通过导线与恒定电源两极相接。
若声源S 做简谐振动,则( )A .a 振动过程中,a 、b 板间的电场强度不变B .a 振动过程中,a 、b 板所带电量不变C .a 振动过程中,电容器的电容不变D .a 向右的位移最大时,a 、b 板所构成的电容器的电容最大5.关于电势差的说法中,正确的是( )A .两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功B .1C 正电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J 的功,这两点间的电势差就是1VC .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的电荷的电量成反比6.如图2所示,Q 是带正电荷的点电荷,P 1和P 2为其电场中的两点,若E 1、E 2为两点的电场强度的大小,φ1、φ2为两点的电势,则( ) A .E 1>E 2,φ1>φ2 B .E 1>E 2,φ1<φ2 C .E 1<E 2,φ1>φ2D .E 1<E 2,φ1<φ27.如图3所示,悬线下挂一个带正电的小球,它的质量为m ,电荷量为q ,整个装置处于的匀强电场中,下列说法中正确的是( )A .场强方向一定向右B .若剪断悬线,则小球将静止不动C .若剪断悬线,则小球做匀速运动D .若剪断悬线,则小球做匀加速直线运动8. 如图4所示,A 、B 为两个用绝缘细线悬挂起来的质量相同的带电小球,左边放一个带正电的球C 时,两悬线都保持竖直方向(两线长度相同)。
人教版高中物理选修3-1第一章静电场答案.docx
高中物理学习材料桑水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、8×10-1314、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)mgFT θ设此时重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为θ,有:221)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。
人教高二物理选修3—1第一章 静电场练习含答案 word版含解析答案
(高二)人教物理选修3—1第一章 静电场练习含答案 人教选修3—1第一章 静电场1、(双选)当用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后,金属箔片张开。
此时,金属箔片所带电荷的电性和起电方式是( ) A .正电荷 B .负电荷 C .接触起电D .感应起电2、如图所示,光滑绝缘水平面上固定金属小球A ,用原长为L 0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x 1,若两球电荷量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x 2,则有( )A.x 2=12x 1 B .x 2=14x 1 C .x 2>14x 1D .x 2<14x 13、如图所示,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。
已知b 点处的电场强度为零,则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( )A .k 3qR 2 B .k 10q 9R 2 C .k Q +qR 2D .k 9Q +q 9R 24、如图所示,Q 是带正电的点电荷,P 1、P 2为其产生的电场中的两点,若E 1、E 2分别为P 1和P 2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为P 1和P 2两点的电势,则( )A .E 1>E 2,φ1>φ2B .E 1>E 2,φ1<φ2C .E 1<E 2,φ1>φ2D .E 1<E 2,φ1<φ25、(多选)如图所示的等量异号电荷中,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,且ab=bc,则()A.a点与c点的电场强度相同B.a点与c点的电势相等C.a、b间电势差与b、c间电势差相等D.点电荷沿AB中垂线移动时,电场力不做功6、a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。
人教版高中物理选修3-1第一章 静电场单元练习(含答案)
人教版选修3-1 第一章静电场一、单选题1.在x轴上存在与x轴平行的电场,x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示.图中-x1~x1之间为曲线,且关于纵轴对称,其余均为直线,也关于纵轴对称.下列关于该电场的论述正确的是()A.x轴上各点的场强大小相等B.从-x1到x1场强的大小先减小后增大C.一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在-x1点的电势能D.一个带正电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2的电势能2.在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电荷量为+3q的试探电荷时,此时测得该点的场强为()A.大小为3E,方向和E相反B.大小为E,方向和E相同C.大小为3E,方向和E相同D.大小为E,方向和E相反3.某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是()A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同4.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是()A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等C.q1的电荷量小于q2的电荷量D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能5.如图所示,a、b和c表示电场中的三个等势面,a和c的电势分别为φ和φ,a、b的电势差等于b、c的电势差.一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后,仅受电场力作用而运动,经过等势面c时的速率为2v,则它经过等势面b时的速率为()A.vB.·vC.·vD. 1.5v6.正电荷Q周围的电场线如图所示,由图可知,下列判断正确的是()A.Ea>EbB.Ea=EbC.Ea<EbD.无法确定7.某一电解电容器如图甲所示,接入如图乙所示的电路,下列说法正确的是()A.该电容器只有在电压为45 V时,电容才是33 μFB.该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10-5CC.接通电路后,电容器的电容仍是33 μFD.接通电路后,灯泡能持续发亮8.真空中两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果将两个点电荷的距离增大为原来的2倍,电量都增大为原来的2倍.它们之间静电力的大小为( )A.F/2B.FC. 2FD. 4F9.A、B两个点电荷间距离恒定,当其他电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将() A.可能变大B.可能变小C.一定不变D.不能确定10.如图所示,A是带正电的小球,B是不带电的绝缘导体,设此时B的电势为φ1;用手摸绝缘导体的左端,B的电势变为φ2;放开手后,再将A移走,B的电势又变为φ3;则()A.φ1=φ2=φ3B.φ1>φ2=φ3C.φ1>φ2>φ3D.φ1<φ2<φ3二、多选题11.(多选)在两块带等量异性电荷的平行金属板M、N之间,垂直于金属板放置一个原来不带电的金属棒AB,如图所示.当达到静电平衡后,以下说法中正确的是()A.金属棒上A端电势高于B端电势B.金属棒上A、B两端电势相等C.由于静电感应,金属棒的A端带正电荷D.由于静电感应,金属棒的A端带负电荷12.(多选)如图所示,光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点.一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动,恰能通过最高点,则()A.R越大,x越大B.R越大,小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大C.m越大,x越小D.m与R同时增大,电场力做功增大13.(多选)空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示,下列说法中正确的是()A.空间各点场强的方向均与x轴垂直B.电荷沿x轴从O移到x1的过程中,电场力不做功C.正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做正功,电势能减小D.负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做负功,电势能增加三、填空题14.如图,A、B、C为一条电场线上的三点,以A点为电势零点,一个质子从A点移到B点和C点静电力分别做功3.2×10-19J和9.6×10-19J,则电场线的方向____________,B、C两点的电势差UBC=__________ V.15.如图所示,a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面,它们的电势分别为φ、φ和φ(φ>0),该点电荷的电性为________.一带电粒子从等势面a上某处由静止释放,仅受到电场力作用而运动,已知带电粒子经过等势面b时的速率为v,它经过等势面c时的速率为________.16.如图所示,在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上.若先将C移走,再把A、B分开,则A电,B电.若先将A、B分开,再移走C,则A电,B 电.17.如图所示,把电荷量为-5×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能________(选填“增大”“减小”或“不变”);若A点的电势φA=15 V,B点的电势φB=10 V,则此过程中静电力做的功为________ J.18.如图所示,电场中某一电场线为一直线,线上有A、B、C三个点,电荷q1=10-8C,从B点移到A点时静电力做了10-7J的功;电荷q2=-10-8C,在B点的电势能比在C点时大10-7J,那么:(1)比较A、B、C三点的电势高低,由高到低的排序是________;(2)A、C两点间的电势差是________ V;(3)若设B点的电势为零,电荷q2在A点的电势能是________ J.四、计算题19.在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电荷量为+q的带电小球,另一端固定于O点.将小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速度释放,则小球沿圆弧做往复运动.已知小球摆到最低点的另一侧,此时线与竖直方向的最大夹角为θ(如图).求:(1)匀强电场的场强;(2)小球经过最低点时细线对小球的拉力.20.示波管的主要结构由电子枪、偏转电极和荧光屏组成.在电子枪中,电子由阴极K发射出来,经加速电场加速,然后通过两对相互垂直的偏转电极形成的电场,发生偏转.其示意图如图(图中只给出一对yy′方向偏转的电极)所示.已知:电子质量为m,电量为e,两个偏转电极间的距离为d,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L.没有加偏转电压时,电子从阴极射出后,沿中心线打到荧光屏上的O点时动能是E0.设电子从阴极发射出来时的初速度可以忽略,偏转电场只存在于两个偏转电极之间.求:(1)电子枪中的加速电压U是多少?(2)如果yy′方向的偏转电极加的偏转电压是Uy,电子打到荧光屏上P点时的动能为Et.求电子离开偏转电场时,距中心线的距离sy为多少?21.一个电容器所带的电荷量为4×10-8C,两极板间的电压是2 V,那么这个电容器的电容是多少?如果电容器的电荷量减少了1×10-8C,则板间电压变成多少?答案解析1.【答案】B【解析】φ-x图象的斜率等于电场强度大小,故x轴上的电场强度不同,故A错误;从-x1到x1场强斜率先减小后增大,故场强先减小后增大,故B正确;由图可知,场强方向指向O,根据电场力做功可知,一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能,故C、D错误.2.【答案】B【解析】当在电场中某点放入电荷量为-q的试探电荷时,测得该点的场强为E,若在同一点放入电荷量为+3q的试探电荷时,电场强度的大小和方向都不变,即该点的场强大小仍为E,方向与E 相同.3.【答案】C【解析】电场线的疏密表征了电场强度的大小,由题图可知Ea<Eb,Ed>Ec,Eb>Ed,Ea>Ec,故选项C 正确,选项A错误.由于电场线是曲线,由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动,故选项B错误.电场线的切线方向为该点电场强度的方向,a点和b点的切线方向不在同一条直线上,故选项D错误.4.【答案】C【解析】由于电场力做负功,所以Q应带负电荷,由负点电荷产生电场的电场线的分布规律可判断出φB>φA,故A项错误;由E=k,r不相等,所以EA≠EB,B项错误;由φA=、φB=,因为WA→∞<WB→∞<0,φA<φB<0,所以>,即q1<q2,故C项正确;由于外力克服电场力做功相等,且无穷远处电势能为零,所以q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能,故D项错误.5.【答案】B【解析】由动能定理知从a到c:qUac=m(4v2-v2)=1.5mv2=0.8qφ,设该粒子经过等势面b时的速率为v b,则qUab=m(v-v2)=0.4qφ,联立可得:v b=·v,B正确.6.【答案】A【解析】根据公式E=k可知,E与r的平方成反比,则距点电荷越近处电场强度越大.故A正确,BCD错误.7.【答案】C【解析】无论电容器是否充电,其电容都是33 μF,选项A错误,C正确;该电容器能容纳的最大电荷量Q=CU≈1.5×10-3C,选项B错误;电容器仅在充电时灯泡发光,充电结束后,灯泡熄灭,选项D错误.8.【答案】B【解析】由库仑定律的公式F=k知,将它们的电量都增大为原来的2倍,它们之间的距离增加为原来的2倍,则它们之间的静电力大小变为,故B正确.9.【答案】C【解析】两个点电荷之间的作用力不因第三个电荷的存在而改变.10.【答案】C【解析】把一个在绝缘支架上不带电的绝缘导体放在带正电的导体A附近,达到静电平衡后,绝缘导体是个等势体.带正电的导体产生的是发散的电场,产生的电场的电场线如图所示,由于沿着电场线电势降低,以无穷远处的电势为零,那么电场中的所有电势都是正值,即φ1>0;用手摸绝缘导体的左端,手与大地相连,则B的电势为零,即φ2=0,当放开手后,再将A移走,B带负电,则B的电势小于零,即φ3<0;所以φ1>φ2>φ3,故A、B、D均错误,C正确.11.【答案】BD【解析】达到静电平衡后,导体为等势体,导体上的电势处处相等,所以可以得到φA=φB,由于正电荷在左边,所以棒A端带负电,B端带正电,所以B、D正确,A、C错误.12.【答案】AD【解析】小球在BCD部分做圆周运动,在D点,mg=m,小球由B到D的过程中有:-2mgR =mv-mv,解得v B=,R越大,小球经过B点时的速度越大,则x越大,选项A正确;在B点有:F N-mg=m,解得F N=6mg,与R无关,选项B错误;由Eqx=mv,知m、R越大,小球在B点的动能越大,则x越大,电场力做功越多,选项C错误,D正确.13.【答案】CD【解析】因电势有变化,则沿x方向有场强的分量,场强不可能与x轴垂直.故A错误;由O到x1电势降低,电势能变化,必有电场力做功.故B错误;正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电势降低,则电势能减小,则电场力做正功.故C正确;负电荷从x1移到x2的过程中,电势降低,则电势能增加,电场力做负功.故D正确.14.【答案】从A到C4【解析】质子带正电,从A点移到B点和C点静电力分别做功3.2×10-19J和9.6×10-19J,电场力做正功,说明电场线的方向从A到C;UAB=;UAC=;所以UBC=UAC-UAB===4 V.15.【答案】正v【解析】沿着电场线的方向电势降低,由题中关系可知场源电荷为正电荷;由动能定理得q(φa-φb)=mv2①q(φa-φc)=mv②由①②得:v c=v16.【答案】不带;不带;带负;带正【解析】解:若先移走C,此时导体A和B中的电荷又发生中和,不再带电,再把导体A和B分开,同样不再带电,所以此时A不带电,B不带电.先把导体A和B分开,再移走C,导体A和B由于感应起电带上异种电荷,所以此时A带负电,B 带正电.17.【答案】增大-2.5×10-8【解析】负电荷受到的静电力方向逆着电场线的方向,电荷从A点移到B点的过程中,静电力对其做负功,电势能增大;静电力做功WAB=qUAB=(-5×10-9)×(15-10) J=-2.5×10-8J.18.【答案】(1)φC>φB>φA(2)-20(3)10-7【解析】从B点移到A点时静电力做正功,电势能减小,根据电荷的电性可以判断A点电势最低,C点电势最高.19.【答案】(1)(2)mg(3-)【解析】设细线长为l,匀强电场的场强为E,因带电小球的电荷量为正,故匀强电场的场强的方向为水平向右.从释放点到左侧最高点,由动能定理有WG+WE=ΔE k=0,故mgl cosθ=qEl(1+sinθ)解得E=(2)设小球运动到最低点的速度为v,此时细线的拉力为F T,由动能定理可得mgl-qEl=mv2,由牛顿第二定律得F T-mg=m,联立解得F T=mg(3-).20.【答案】(1)(2)【解析】(1)由E0=eU得:U=(2)偏转电场的场强为:E=带电粒子在偏转电场中运动时由动能定理得:Eesy=Et-E0所以:sy==.21.【答案】2×10-8F 1.75 V【解析】C==F=2×10-8F又因C=得ΔU==V=0.25 V所以U′=U-ΔU=2 V-0.25 V=1.75 V.。
人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》测试题(含答案)
L 的亮度及电
容器 C 所带电量 Q的变化判断正确的是(
)
试卷第 2 页,总 7 页
A. L 变暗, Q增大 B . L 变暗, Q减小 C . L 变亮, Q增大 D. L 变亮, Q减小
11.为了研究 PM2.5 的相关性质,实验中让一带电 PM2.5 颗粒(重力不计) ,垂直射入
正交的匀强电场和磁场区域,如图所示,其中
5.如图所示,图中虚线为某静电场中的等差等势线,实线为某带电粒子在该静电场中
运动的轨迹, a、b、 c 为粒子运动轨迹与等势线的交点,粒子只受电场力作用,则下列
说法正确的是(
)
试卷第 1 页,总 7 页
A.粒子一定带正电
B.粒子在 a 点和在 c 点的加速度相同
C.粒子在 a、 c 间运动过程中动能先减小后增大
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.该电场可能是匀强电场 B.电子运动的轨迹可能为曲线 C.电子在 M点的加速度大于在 N 点的加速度 D.电子在 M点的动能小于在 N 点的动能 17.关于电容器和电容,下列说法正确的是 ( ) . A.电容器贮存电荷的同时也就贮存了电能 B.给电容器充电时,两极板分别带上等量的异号电荷 C.电容器不带电时电容为零
3.某电场的电场线如图所示,则 A 和 B 两点电场强度的大小关系是(
)
A. EA> EB B . EA< EB C . EA=EB D .无法判断
4.在静电场中(
)
A.电场处处为零的区域内,电势也一定处处为零
B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同
(完整word版)高中物理选修3-1第一章静电场经典习题(含详细答案))
第1页(共41页)2018年08月09日a 颜颜颜的高中物理组卷•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1.6X 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,贝尼们间的库仑力可能为原来的(4. 某电场的电场线如图所示,M 、N 两点相距为《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,贝U M 、N 两点间电势差等于E?d 5.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A.B. C .近A,下列描述正确的是()第2页(共41页)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,贝U下列能使电容器的电容减小的措施是()A. 减小dB.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。
下列操作能使电容器电容减小的是()A. 增大电源电压B.减小电源电压C.在两极板间插入陶瓷D.增大两极板间的距离9. 一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。
人教版高二物理选修3-1第一章静电场精选习题(含详细解析)
人教版高二物理选修3-1第一章静电场精选习题(含详细解析)一、单选题1.如图所示,竖直平面内的同心圆是一点电荷在真空中形成电场的一簇等势线,一正电小球从 A 点静止释放,沿直线到达 C 点时速度为零,以下说法正确的有A. 此点电荷为负电荷B. 场强E A > E B > E CC. 电势D. 小球在 A 点的电势能小于在 C 点的电势能2.在点电荷Q 的电场中,一个质子通过时的轨迹如图带箭头的线所示,a 、b 为两个等势面,则下列判断中正确的是()A. Q 可能为正电荷,也可能为负电荷B. 运动中.粒子总是克服电场力做功C. 质子经过两等势面的动能ka kb E E >D. 质子在两等势面上的电势能pa pb E E >3.2015年4月16日,中国南车设计制造的全球首创超级电容储能式现代电车在宁波下线,不久成为二三线城市的主要公交用车。
这种超级电车的核心是我国自主研发.全球首创的“超级电容器”。
如图所示,这种电容器安全性高,可反复充放电100万次以上,使用寿命长达十二年,且容量超大(达到9500 F ),能够在10s 内完成充电,下列说法正确的是( )A .该“超级电容器”能储存电荷B .该“超级电容器”的电容随电压的增大而增大C .该“超级电容器”放电过程中把化学能转化为电能D .充电时电源的正极应接“超级电容器”的负极4.让质子和氘核的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场,要使它们最后偏转角相同,这些粒子进入电场时必须具有相同的( )A. 初速度B. 动能C. 动量D. 质量5.如图所示,平行板电容器经开关S 与电池连接,电容器间有一点a ,到上极板A 距离恒定, S 是闭合的, ϕ表示a 点的电势, E 表示电场强度,现保持A 板不动,将B 板向下稍微移动,使两板间的距离增大,则( )A. ϕ升高, E 变大B. ϕ升高, E 变小C. ϕ不变, E 不变D. ϕ不变, E 变小6.如图所示,在匀强电场中有直角三角形OBC ,电场方向与三角形所在平面平行,若三角形三点处的电势分别用φO 、φB 、φC ,已知φO =0 V ,φB =3 V ,φC =6 V ,且边长OB =,OC 6cm =,则下列说法中正确的是A. 匀强电场中电场强度的大小为.B. 匀强电场中电场强度的方向斜向下与OB 夹角(锐角)为30°C. 一个质子由B 点运动到O 点的过程中克服电场力做的功是3 eVD. 一个电子由C 点运动到O 点再运动到B 点的过程中电势能减少了3 eV7.平行板电容器两板间有匀强电场,其中有一个带电液滴处于静止,如图所示.当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动( )①将电容器的下极板稍稍上移;②将电容器的上极板稍稍上移;③将S断开,并把电容器的下极板稍稍向左水平移动;④将S断开,并把电容器的上极板稍稍下移.A. ①③B. ②④C. ②③D. ①④二、多项选择题8.关于静电场的以下说法中正确的是:()A. 沿电场线方向各点电势不可能相同;B. 沿电场线方向电场强度一定是减小的;C. 等势面上各点电场强度不可能相同;D. 等势面上各点电场强度方向一定垂直于该等势面。
人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》测试题(含答案)
第一章《静电场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.在真空中有两个静止的点电荷,若保持它们之间的距离不变,仅将各自的电荷量均减小为原来的12,则它们之间的为库仑力将( ) A .增大为原来的2倍 B .减小为原来的14 C .减小为原来的12D .增大为原来的4倍 2.甲、乙两完全相同的金属球(可视为质点)分别带电+4q 和﹣2q ,当它们相距d 时,它们间的库仑力大小为F .让甲、乙接触后,再使其相距4d ,则甲、乙间的库仑力大小为( ) A .2F B .3F C .4FD .16F 3.中央电视台有这样一个节目:让父母手拉手站在绝缘台上,父亲手扶一装置来回答问题,当在规定的时间内回答不完所给的问题,工作人员经过操作使回答问题的父母“怒发冲冠”(头发直立而散开),从物理学原理分析产生这一现象的原因是:( )A .空气对头发的作用结果B .一种魔术现象C .同种电荷相互排斥原理,使带同种电荷的头发相斥而散开D .以上说法都不对4.根据电容器的定义式C=可知( )A .电容器所带电荷量就越多,电容越大B .电容器的两级板间电势差越大,电容越大C .电容器的电容与其带电荷量成正比,与两级板间的电势差成反比D .电容器的电容不随带电荷量及两级板间的电势差的变化而变化5.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d ,电荷量分别为+Q 和﹣Q .在它们的水平中垂线上固定一根长为L 、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q 的小球以初速度v 0从管口射入,则小球( )A .速度先增大后减小B .受到的库仑力先做负功后做正功C .受到的库仑力最大值为28kqQ dD .管壁对小球的弹力最大值为24kqQ d 6.在静电场中,下列说法正确的是( )A .沿着电场线方向,电势一定越来越低B .电场强度为零的点,电势一定为零C .电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同D .电场强度和电势都是矢量7.如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M 点,再经过N 点,可以判定( )A .M 点的场强大于N 点的场强B .M 点的电势小于N 点的电势C .粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的电场力D .粒子在M 点的速度大于在N 点时的速度8.如图所示是通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的导电芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管作为电介质,电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连,组成LC 振荡电路,根据其振荡频率的高低(用与该电路相连的频率计显示)就可知道容器内液面位置的高低。
人教版高中物理选修3-1第1章《静电场》测试题(含答案)
第1章《静电场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d,球的半径比d小得多,分别带有q和-3q的电荷,相互作用力为F。
现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互作用力将为()A.引力且大小为3F B.斥力且大小为F/3C.斥力且大小为2F D.斥力且大小为3F2.真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F.若电荷电量不变,两点电荷间的距离减小到原来的,则两点电荷间的静电力大小为()A. B. C.4F D.2F3.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电势高的地方电场强度不一定大B.电场强度大的地方电势一定高C.电势为零的地方场强也一定为零D.场强为零的地方电势也一定为零4.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的2倍,那么它们之间的静电力的大小应为()A.F/2 B.2F C.F/4 D.4F5.空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为-q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为d,则()A.MN两点的电势差为sin FdqB.匀强电场的电场强度大小为F qC .带电质点由M 运动到N 的过程中,电势能减少了Fd cos θD .若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动,则F 必须反向6.两个完全相同的带同种电荷的金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量为Q 5,另一个球的带电量为Q 7。
当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F 。
现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小为( )A .F 351B .F 35C .F 3635D .F 3536 7.两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O 点,如图所示。
平衡时,两小球相距r ,两小球的直径比r 小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离( )A .大于r/2B .等于r/2C .小于r/2D .无法确定8.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P 点下方) ( )A .电容器的电容减小,则极板带电量将增大B .带电油滴将沿竖直方向向下运动C .P 点的电势将升高D .带电油滴的电势能将增大9.在静电场中,下列说法正确的是( )A .沿着电场线方向,电势一定越来越低B .电场强度为零的点,电势一定为零C .电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同D .电场强度和电势都是矢量10.有一电场的电场线如右图所示,场中A、B两点的电场强度大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示,则()A.E A>E B,φA>φ B B.E A>E B,φA<φ BC.E A<E B,φA>φ B D.E A<E B,φA<φB11.下列说法中正确的是()A.电场强度和电势都是矢量B.电势为零的地方,电场强度也一定为零C.把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功D.把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功12.现有两极板M(+)、N(一),板长80cm,板间距20cm,在两板间加一周期性的直流电压,如图所示。
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高中物理学习材料唐玲收集整理第一章静电场【知识要点提示】1.两种电荷:自然界中存在着两种电荷,它们分别为和。
(1)负电荷是用摩擦过的上带的电荷;(2)正电荷是用摩擦过的上带的电荷。
(3)同种电荷相互,异种电荷相互。
2.使物体带电方法有三种(1)摩擦起电:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体到另一个物体,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。
(2)感应起电:指利用使物体带电的过程。
(3)接触带电:一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开,使不带电的导体带上电荷的方式。
注意:金属导体的特点:金属中离原子核最远的电子会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫自由电子.....只在各自....;失去电子的原子便成为正离子,金属正离子的平衡位置做振动..而不移动,只有自由电子穿梭其中;当金属导体处于电场中时,自由电子受静电力....,使原本不带电的金属导体两端呈现电性,因此...作用而定向移动金属导体放入电场中时,一定会发生静电感应....现象。
3.电荷量:电荷量是指,单位是,简称,符号是。
(1)元电荷:元电荷是指的电荷量。
用e表示,e=1.60×10-19C(2)单位电荷:单位电荷是指的电荷量。
(3)点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的影响可忽略不计,可看成点电荷。
点电荷是,实际不存在。
(4)电荷量是 (填:连续变化、不能连续变化)的物理量。
注意:物体不带电的实质是物体带有等量的正负电荷;物体带电的实质是物体带有不等量的正负电荷。
(5)试探电荷:带电荷量很小的点电荷,将试探电荷放入电场中时,原来的电场不会发生明显的变化4.电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消失,只能从转移到,或者从转移到;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
另一种表述:一个与外界没有交换的系统,电荷的总是的。
5.库仑定律(1) 内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与 成正比,与 成反比,作用力的方向在 。
(2) 表达式:(3) 适用条件: , 的相互作用(4) 静电力常量(k ):它是由公式221r Q Q k F =中各物理量的单位决定的,在国际单位制中,k= ,单位为导出单位。
物理意义:静电力常量k 等于(5) 在研究微观粒子间的相互作用时,由于微观粒子间的万有引力远小于库仑力,因此万有引力可以忽略6.电场(1) 电场:带电体周围存在的一种物质,是电荷间 的媒体,它是一种看不见的 物质,它具有 和 。
(2) 电场最基本的性质是 。
(3) 电场力:放入电场中的电荷受到电场的力的作用,此力叫电场力。
7.电场强度(E )(1) 定义:放入电场中某点的电荷所受的 跟它的 的比值,叫电场强度。
用E 表示。
(2) 定义式:(3) 单位:电场强度的单位为导出单位,为 ,符号为 。
(4) 矢量性:电场强度是矢量,方向与 ,与 ,也可是该点的电场线的 。
(5) 物理意义:描述 的物理量,它所描述的是放入电场中的电荷所受 的性质。
(6) 区别:q F E = 、2rQ k E = 、d U E = ①qF E =是电场强度 ,适用于 ,取决于 的性质,与 和 无关。
②2rQ k E =是 点电荷所形成电场的场强决定式,E 由 和 决定,与是否有 无关。
③dU E =是场强与电势差的关系式,只适用于 ,注意式中d 为两点间 的距离。
8.电场线(1) 定义:在电场中画出的一系列从 到 的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟 一致,此曲线叫电场线。
(2) 性质:① 电场线是为了形象地描述 而假想的、实际不存在的 ;② 电场线从 或无限远出发,终止于无限远或 ,是不闭合曲线;③ 电场线在电场中 (填:相交、不相交),是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向;④ 电场线的疏密表示 ,某点的切线方向表示该点的 ,它不表示电荷在电场中的运动轨迹。
9.电势能(1) 定义:由于移动电荷时静电力做的功与移动的 无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做 。
(2) 静电力做功与电势能变化的关系: 公式:W AB =E PA -E PB 做的功等于电势能的 ,也就是静电力做多少正功,电势能就减少多少,静电力做多少负功,电势能就增加多少。
(3) 说明:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能点时所做的功。
① 电势能是相对的,解题时要选参考点。
② 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。
10.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的 与它的 的比值,叫做这一点的电势。
(2)公式:(3)电势的正负号的物理意义:电势是标量,只有大小,没有方向,其正号表示 ;负号表示 。
(4)电势的相对性:同一点的电势随 的不同而不同,因此说某点电势的高低,应相对于一个零电势点,通常认为 的电势为零。
(5)电场线指向电势降低的方向(或沿电场线的方向电势降落地最快)。
11.等势面(1)定义:电场中电势 的各点构成的面叫做等势面。
(2)性质:①沿同一等势面移动电荷时,电场力 (填:做功、不做功)。
②电场线跟等势面 ,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
③两个电势不等的等势面 (填:能相交、不能相交)。
④在相邻等势面间电势差相同的情况下,等势面的疏密表示电场的 。
等势面密的地方,电场 ;等势面疏的地方,电场 。
12.电势差(1)定义:电场中两点间电势的差值叫做 ,也叫 。
(2)公式: 或(3)电势差U AB 是反映电场本身特性的物理量,只与电场中A 、B 两点的 有关,与是否存在电荷和电场力做功的多少无关。
(4)利用qW U AB AB 计算时,要注意到W AB 、q 及U AB 的正负。
13.电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点 乘积。
即:Ed U AB = 也可以写做dU E AB = 14.电容器(1)定义:两块彼此 的导体就组成一个电容器。
(2)电容器充电:使电容器两个极板带上等量正、负电荷的过程叫做充电。
充电后电容器内部就存在 ,两极板间就有了 。
(3)电容器放电:如果充电后的电容器的两极板用 接通,两极板上的电荷将 ,电容器就不再带电,此过程叫做放电。
放电后的电容器内部无电场,两极电压为 ,电容器的电量为 。
(4)电容器的作用:容纳电荷(5)常见电容器:从构造上看可分为 和 。
15.电容(1)定义:电容器所带的 与电容器两极板间的 的比值,叫做电容器的电容。
用C 表示。
(2)定义式:注意:电容在数值上等于电容器两极板间的电势差增加1V 所需充加的电荷量。
(3)物理意义:电容是描述电容器 本领的物理量。
(4)单位:国际单位制为 ,简称法,符号为F 。
(5)电容的决定因素:①电容器的电容与电容器所带电荷量 ,与电容器两极板的电压 ,它由电容器本身的 决定。
②平行板电容器的决定式:16.带电粒子的加速(1)运动状态分析:带电粒子(仅受电场力)沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与 在同一直线上,做 运动。
(2)用功能观点分析:粒子只受电场力作用,动能变化量等于电场力做的功。
由动能定理可知:qU mv =221(初速度为零)求出:m qU v 2= 2022121mv mv qU -= (初速度不为零时) 说明:适用于任何电场 17.带电粒子的偏转(1)运动状态分析:带电粒子以速度V 0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中时,若只受电场力作用,则做加速度为md qU a =的类平抛运动。
(2)偏转运动分析处理方法:(类平抛运动)①沿初速度方向是速度为V 0的匀速直线运动;②沿电场力方向是初速度为零的匀加速直线运动。
(3)基本公式:① 加速度:mdqU m qE m F a === (板间距离为d ,电压为U ) ② 运动时间:0v l t =(射出电场,板长为l ) ③ 粒子离开电场时的速率V :粒子沿电场力方向做匀加速直线运动,加速度为md qU a =,粒子离开电场时平行电场方向的分速度0mdv qUl at v y ==, 而0v v x = 所以202022)(mdv qUl v v v v y x +=+= ④ 粒子离开电场时的偏转距离y2022221mdv qUl at y == ⑤ 粒子离开电场时的速度偏角∵20tan mdv qUl v v x y==ϕ ∴20arctan mdv qUl =ϕ ⑥ 带电粒子在电场中偏转的轨迹方程由t v x 0=和2022221mdv qUl at y ==,可得2202x mdv qU y =,其轨迹为抛物线。
⑦ 粒子离开偏转电场时的速度方向的延长线必过偏转电场的中点由20tan mdv qUl =ϕ 和2022mdv qUl y = 可推得ϕtan 2l y = ,所以粒子可看作是从两板间的中点沿直线射出的。
【达标练习题例】1.关于电场力做功、电势差和电容的说法中,正确的是( )A 、电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷量决定B 、电场力在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决定C 、电势差是矢量,电场力做的功是标量D 、在匀强电场中,与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零E 、电容器的电容越大,它所带的电荷量就越多F 、电容器的电荷量与极板间的电压成正比G 、无论电容器两极间的电压如何,它的电荷量与电压的比值是恒定不变的H 、电容器的电容与电容器两极板间的电压无关,是由电容器本身的性质决定的2.如图1所示,A 、B 两点固定两个等量正点电荷,在A 、B 连线的中点C 处放一点电荷(不计重力).若给该点电荷一个初速度0v ,0v 方向与AB 连垂直,则该点电荷可能的运动情况为A.往复直线运动B.匀变速直线运动C.加速度不断减小,速度不断增大的直线运动D.加速度先增大后减小,速度不断增大的直线运动3.如图2所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m ,电量均为+Q的物体A 和B (A 、B 均可视为质点),它们间的距离r ,与水平面的动摩· · · A C B v 0 图 1 AB r擦因数均为μ,则此时A 受到的摩擦力为 。
如果将A 的电量增至+4Q ,则两物体将开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A 运动的距离 ,B 运动的距离为 。
4.带电量为c q 2100.1-⨯+=的粒子(仅受电场力的作用),在电场中先后经过A 、B 两点,飞经A 点时动能为10J ,飞经B 点时动能为4J ,则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了_______J ,A 、B 两点电势差U AB =_______V .5.如图3所示,是一正点电荷电场的电场线,电场中A 、B 两点间的电势差V U AB 200=,电量为C q 8106-⨯+=的电荷从A 移到B ,电场力对其做的功为_______ ____J ,其电势能_______.(填增大、减小或不变)6.长为l 的导体棒原来不带电,现将一带电量为q 的点电荷放在距棒左端R 处,如图4所示,当达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于7.一个质量为m 的小球,在匀强电场中以水平速度抛出,如图5所示,小球运动的加速度方向竖直向下,大小为3g ,小球在竖直方向下落高度H 时,小球的动能增加了 ,小球的机械能减少了 ,小球的重力势能减少了 。