海南省人教版物理选修31第一章电场强化练习题(含答案)-教学文档

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人教版高中物理选修3-1第一章第三节电场强度同步习题(附详解答案).docx

高中物理学习材料第一章第三节电场强度同步习题（附详解答案）1.真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为( ) A．F/Q B．F/qC．k qr2D．kQr2答案：BD2．关于电场线的说法，正确的是( ) A．电场线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线不可能是闭合的答案：CD3．在如图所示的4种电场中，A、B两点电场强度相同的是( )答案：C解析：电场强度是矢量，即有大小又有方向．4．把质量为M的正点电荷放在电场中无初速度释放，不计重力，则以下说法正确的是( ) A．点电荷的轨迹一定和电场线重合B．点电荷的速度方向总是与它所在处的电场线方向一致C．点电荷的加速度方向总是与所在处的电场线的切线方向重合D．点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动答案：C解析：本题考查了电场线、电场强度的方向及电场力的方向三者之间的关系及物体做曲线运动的条件．仅当电场线为直线、电荷的初速度为零或者初速度方向和场强方向在一直线上，且只受电场力时，电荷的运动轨迹才和电场线重合，A错．点电荷的速度方向不一定与所在处的电场线方向一致，如电场线为曲线时，B错．由牛顿第二定律知，加速度方向与合外力方向一致，而该点电荷在电场中受电场力方向与电场线的切线方向重合，C对．点电荷受电场力作用，由于电场不一定是匀强电场，其合力不一定为恒力，故不一定做抛物线运动，D 错．5．以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A ．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅在空间相交，也能相切B ．在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线的区域内的点场强为零C ．同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大D ．电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在答案：CD解析：电场是客观存在的，但电场线是假想的，用以形象描述电场，电场线的疏密表示了电场强度的相对大小．6．(2009·福建仙游现代中学高二检测)在电场中P 点放一个电荷量为4×10－9C 的点电荷，它受到的电场力为2×10－4N ，则P 点的场强为________N/C.把放在P 点的点电荷的电荷量减为2×10－9C ，则P 点的场强为________N/C.把该点的点电荷移走，P 点的场强又为______N/C.答案：5.0×104；5.0×104；5.0×104解析：E ＝F q ＝2×10－4N 4×10－9C＝5.0×104N/C7．如图所示，用绝缘细线拴一个质量为m 的小球，小球在竖直向下的场强为E 的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带________电荷，所带电荷量为________．答案：负mg E解析：小球受三个力：重力、拉力、电场力，因小球做匀速圆周运动，其合外力总指向圆心，所以应满足Eq ＝mg ，即重力与电场力相互抵消，相当于只受绳子的拉力作用．8．质量为m ，带电荷量为－q 的尘埃，在地面附近处于悬浮状态，不计空气浮力，求该处的电场强度E 的大小和方向．答案：mg /q 方向竖直向下解析：尘埃受到两个力．重力mg ，竖直向下；电场力F ＝qE ，因为处于悬浮状态，也就是平衡状态，那么，电场力必定竖直向上，且F ＝mg .故该处的电场强度的大小为E ＝F q ＝mg q又因为尘埃带负电，电场力的方向跟电场强度的方向相反，所以，电场强度的方向应竖直向下．9．一粒子质量为m ，带电量为＋Q ，以初速度v 与水平方向成45°角射向空间一匀强电场区域，粒子恰做直线运动，求这个匀强电场的最小场强的大小，并说明方向．答案：2mg2q垂直v 斜向上方解析：粒子进入电场区域后只受重力和电场力两个力作用而做直线运动，知其合力必与v 在一直线上．由图及力的分解知识可知，最小的电场力qE ＝mg sin45°，所以E 最小＝mg q sin45°＝2mg 2q方向垂直v 斜向上方.1.如图所示是电场中某点的电场强度E 与放在该点处的检验电荷q 及所受电场力F 之间的函数关系图象，其中正确的是( )答案：AD解析：电场强度E 应由场源电荷和该点的空间位置决定，与试探电荷q 无关，故选项A 正确；当电场强度确定时，电场力F ＝qE ∝q ，故选项D 亦正确．2．(2009·宣城市高二检测)如图所示，质量为m ，带正电的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为( )A ．继续匀速下滑B ．将加速下滑C ．减速下滑D ．上述三种情况都有可能发生答案：A3．(2009·福建仙游现代中学高二检测)如图所示，A 、B 为两个固定的等量的同种正电荷，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，最后趋于无穷大D ．速度始终增大，最后趋于某有限值答案：BD解析：由电场的叠加，AB 中垂线上由C 向上场强为先增后减，故电荷C 所受电场力向上先增后减，所以C 的加速度先增后减，但速度始终增大，可知BD 正确．4．如下图(a )中AB 是一个点电荷电场中的电场线，图(b )则是放在电场线上a 、b 处的检验电荷的电量与所受电场力间的函数图线，由此可以判定( )A ．场源是正电荷，位于A 点B ．场源是正电荷，位于B 点C ．场源是负电荷，位于A 点D ．场源是负电荷，位于B 点答案：AC解析：比值F /q 表示电场强度，根据F －q 图线，可知E a >E b .由点电荷电场强度表达式E ＝K Q r2可知，r a <r b .即无论是正电荷场源还是负电荷场源，均应在A 点．故正确选项为AC. 5．(2009·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—时间图象如图所示．则这一电场可能是( )答案：A6．如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°，现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ，测得C 点场强的方向与AB 平行(见下图)，则q A 带________电，q A q B ________.答案：负电；18解析：放在A 点和B 点的点电荷在C 处产生的场强方向在AC 和BC 的连线上，因C 点场强方向与BA 方向平行，故放在A 点的点电荷和放在B 点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C →A 和由B →C ，故q A 带负电，q B 带正电，且E B ＝2E A ，即k q B BC —2＝2k q AAC —2，又由几何关系知BC —＝2AC —，所以q A q B ＝18.7．如图所示，已知A 、B 两带电小球相距3cm ，Q A ＝1.0×10－10C 均用细绝缘线悬挂，在水平方向匀强电场中保持静止，悬线呈竖直方向，则匀强电场的电场强度大小为________，方向________．答案：103N/C ；向左．解析：小球A 带正电，小球B 带电未知，两小球均处于平衡状态，每个小球在水平方向所受合外力为零．如果两球均带正电，两球之间的库仑力方向相反，而所受电场的作用力方向相同，有一个小球不能停在图中所示的位置．由此可知小球B 一定带负电．B 球所受匀强电场的作用力方向一定向右，而电场强度的方向一定向左．则：kQ A Q Br 2＝Q B E E ＝k Q A r 2＝9×109×10－10(0.03)2N/C ＝103N/C 即：电场强度大小为103N/C ，方向向左．8．如图所示，在竖直向上的匀强电场中有三个小球A 、B 、C ，用不伸长的绝缘丝线相连挂于O 点，质量分别为5m 、3m 和2m ，其中只有B 球带电－Q ，电场强度为E .现将AO 线烧断，在烧断瞬间，A 球的加速度为________，A 、B 间线的张力为________，B 、C 间线的张力为________．答案：a A ＝QE 8m ＋g ，T AB ＝58QE ，T BC ＝0解析：AO 线断瞬间，若不考虑A 、B 、C 间绳的弹力，则B 球向下加速度大于A 与C 球，故AB 间连线有弹力，而BC 间连线无弹力．以AB 整体为对象，有QE ＋8mg ＝8ma A ，得a A ＝QE8m＋g ，以A 为对象，得T AB ＝5ma A －5mg ＝58QE .9．电荷量为q ＝1×10－4C 的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图所示．若重力加速度g 取10m/s 2，求：(1)物块的质量m ；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ. 答案：(1)1kg (2)0.2 解析：(1)由图可知，前2s 物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE 1－μmg ＝ma ， 2s 后物体做匀速直线运动，由力的平衡条件有qE 2＝μmg . 联立解得q (E 1－E 2)＝ma .由图可得E 1＝3×104N/C ，E 2＝2×104N/C ，a ＝1m/s 2，代入数据可得m ＝1kg.(2)μ＝qE 2/mg ＝2×104N/C ×1×10－4C1kg ×10N/kg＝0.2.。

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2019年海南省人教版物理选修3-1第一章电场综合练习题（含答案）一、单选题1.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.电场线与矩形所在的平面平行.已知a 点的电势是20 V ，b 点的电势是24 V ，d 点的电势是4 V ，如图所示.由此可知，c 点的电势为( )A.4 VB.8 VC.12 VD.24 V2.质子和氦核从静止开始经相同电压加速后，又垂直于电场方向进入一匀强电场，离开偏转电场时，它们侧向偏移量之比和在偏转电场中运动的时间之比分别为( )A.2∶1，2∶1B.1∶1,1∶ 2C.1∶2,2∶1D.1∶4,1∶23.一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足φa >φb >φc >φd ，若不计粒子所受重力，则( )A.粒子一定带正电B.粒子的运动是匀变速运动C.粒子从A 点到B 点运动的过程中动能先减小后增大D.粒子从A 点到B 点运动的过程中电势能增大4.如图所示，一个带负电的油滴以初速v 0从P 点斜向上进入水平方向的匀强电场中，倾斜角θ＝45°，若油滴到达最高点时速度大小仍为v 0，则油滴最高点的位置在( )A.P 点的左上方B.P 点的右上方C.P 点的正上方D.上述情况都可能5.如图所示，沿x 轴正向的匀强电场E 中，有一动点A 以O 为圆心，r ＝OA 为半径做逆时针转动一周，O 与圆周上的A 点的连线OA 与x 轴正向(E 方向)成θ角，则此圆周上各点与A 点间最大的电势差为( )A.U ＝ErB.U ＝Er(sin θ＋1)C.U ＝Er(cos θ＋1)D.U ＝2Er6.关于库仑定律，下列说法正确的是( )A.库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B.根据F ＝kq 1q 2r 2，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大 C.若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量，则q 1对q 2的电场力大于q 2对q 1的电场力 D.库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律7.如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的( )A.2倍B.4倍C.12D.148.对于电场中A 、B 两点，下列说法正确的是( )A.电势差的定义式U AB ＝W AB /q ，说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成正比，与移动电荷的电荷量q 成反比B.A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点电场力所做的功C.将1 C 电荷从A 点移到B 点，电场力做1 J 的功，这两点间的电势差为1 VD.电荷由A 点移到B 点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功9.几种混合带电粒子(重力不计)，初速度为零，它们从同一位置经同一电场加速后，又都垂直场强方向进入另一相同的匀强电场，设粒子射出偏转电场时都打在荧光屏上，且在荧光屏上只有一个亮点，则到达荧光屏的各种粒子( )A.电荷量一定相等B.质量一定相等C.比荷一定相等D.质量、电荷量都可能不等10.下列说法中正确的是( )A.点电荷就是体积很小的带电体B.点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C.根据F= k q 1q 2r 2设想当r →0时得出F →∞D.静电力常量的数值是由实验得出的 11.空间有一沿x 轴对称分布的电场，其电场强度E 随x 变化的图象如图所示.下列说法中正确的是( )A.O 点的电势最低B.x 2点的电势最高C.x 1和－x 1 两点的电势相等D.x 1和x 3 两点的电势相等12.如图所示，在匀强电场E 中，一带电粒子－q 的初速度v 0恰与电场线方向相同，则带电粒子－q在开始运动后，将( )A.沿电场线方向做匀加速直线运动B.沿电场线方向做变加速直线运动C.沿电场线方向做匀减速直线运动D.偏离电场线方向做曲线运动二、多选题13.如图所示，虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa 、φb 和φc ，φa >φb >φc ，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN 所示.由图可知( )A.粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功B.粒子从L 到M 的过程中，电场力做负功C.粒子从K 到L 的过程中，电势能增加D.粒子从L 到M 的过程中，动能减少14.如图所示，不带电的枕形导体的A 、B 两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A 端靠近一带电导体C时( )A.A 端金箔张开，B 端金箔闭合B.用手接触枕形导体，A 端金箔张开，B 端金箔闭合C.用手接触枕形导体，后将手和C 分别移走，两对金箔均张开D.选项C 中两对金箔带同种电荷15.某电场中，点电荷从a 点移到b 点，电场力做功为零，则( )A.a 、b 两点的场强一定相等B.a 、b 两点间的电势差一定为零C.a 、b 两点的电势一定相等D.电荷所受到的电场力总是垂直于其移动方向16.下图中A 球系在绝缘细线的下端，B 球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出.A 球可保持静止的是( )17.如图所示，有一质量为m 、带电荷量为q 的油滴，被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中.设油滴是从两板中间位置，并以初速度为零进入电场的，可以判定( )A.油滴在电场中做抛物线运动B.油滴在电场中做匀加速直线运动C.油滴打在极板上的运动时间只取决于电场强度和两板间距离D.油滴打在极板上的运动时间不仅取决于电场强度和两板间距离，还取决于油滴的比荷三、填空题18.科学实验发现的最小电荷量就是所带的电荷量，与它带等量的电荷，但符号相反，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，e ＝ .19.自然界只有两种电荷，物理学中规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷.带有同种电荷的物体相互_____，带有异种电荷的物体相互____.带有等量异种电荷的物体相互接触会发生现象.带电体的三个共同特点是：具有的性质；能使验电器金属箔张角；带电体之间有相互 .20.如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°，现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ，测得C 点电场强度的方向与AB 平行，则q A 带________电，q A ∶q B ＝________.四、计算题21.一个电子(质量为9.1×10－31 kg ，电荷量为1.6×10－19 C)以v 0＝4×107m/s 的初速度沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的电场强度大小E ＝2×105 N/C ，不计重力，求：(1)电子在电场中运动的加速度大小；(2)电子进入电场的最大距离；(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能.22.如图所示，一个质量为1.0×10－4kg的带电小球，穿过一根光滑的绝缘杆，置于场强为2.0×102N/C的水平向右的匀强电场中，杆与水平面夹角为53°，小球刚好匀速下滑，问：(1)小球带何种电荷、电荷量为多少？(2)杆上A、B两点相距10 cm，小球由A运动至B电场力所做的功为多大？A、B两点的电势差U AB为多大？(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)23.如图所示.平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102V/m，极板间距离d＝5 cm，电场中C和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm，B板接地，则：(1)C和D两点的电势、两点间电势差各为多少？(2)将点电荷q＝2×10－2 C从C点匀速移到D点时外力做多少功？24.如图所示是一匀强电场，已知场强E＝2×102 N/C，现让一个电荷量为q＝－4×10－8 C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离l＝30 cm.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.25.如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各等势面的电势已在图中标出. 现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动.问：(1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？(2)在入射方向上小球最大位移是多少？(电场足够大)26.如图所示，一个质量为1.0×10－4kg的带电小球，穿过一根光滑的绝缘杆，置于场强为2.0×102N/C的水平向右的匀强电场中，杆与水平面夹角为53°，小球刚好匀速下滑，问：(1)小球带何种电荷、电荷量为多少？(2)杆上A、B两点相距10 cm，小球由A运动至B电场力所做的功为多大？A、B两点的电势差U AB为多大？(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)五、简答题27.如图所示，半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q的电荷，另一电荷量为＋q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量k)答案解析一、单选题1.答案 B解析沿匀强电场中的直线，电势应均匀变化，如右图所示，连接b、d两点，并将连线五等分，则每一等份的两端点电势差为4 V，各点电势如图所示，连接a点与bd上20 V的点，连线为一条等势线，根据匀强电场的等势线相互平行的规律，过c点作等势线的平行线，线上所有点电势应与c点电势相等，用几何关系证明得：该线过电势为8 V的点，故c点的电势为8 V.2.答案 B解析偏移量：y＝l2U24dU1，可知y1∶y2＝1∶1，时间t＝lm2qU1，t1∶t2＝1∶2，B正确.3.答案 B解析由于φa>φb>φc>φd，所以电场线垂直于等势面由a指向d，根据电荷运动规律可知其受力由d指向a，即该粒子带负电，动能在变大，电势能在减小.点拨由轨迹判断受力情况，进而得到做功情况及能量的变化.4.答案 A解析当油滴到达最高时，重力做了负功，要使油滴的速度仍为v0，需电场力做正功，又油滴带负电，因而C点应在P点左侧.5.答案 C解析由U＝Ed知，与A点间电势差最大的点应是沿场强方向与A点相距最远的点，d max＝r＋rcos θ，所以U max＝Er(cos θ＋1)，C对.6.答案 D7.答案 C解析电子在两极板间做类平抛运动.水平方向：l＝v0t，所以t＝lv0 .竖直方向：d＝12at2＝qU2mdt2＝qUl22mdv20，故d2＝qUl22mv20，即d∝1v0，故C正确.8.答案 C解析根据电势差的定义，电场中两点间的电势差在数值上等于将单位正电荷从一点移到另一点电场力所做的功，仅由电场及两点位置决定，与移动的电荷量及做功的多少无关，即U＝Wq 是比值定义式，所以A错， B错，C对.电势能的变化唯一决定于电场力做的功，与其他力是否做功，做多少功无关，D错.9.答案 D解析只要带同种电荷；粒子经同一电场加速又经同一电场偏转，则偏移量相同.10.答案 D解析由点电荷的概念知，A、B均错.当两电荷间距离r→0时，两电荷已不能看作点电荷,库仑定律不再适用，C错.而静电力常量是由实验测出的，故D项正确.0时，两电荷已不能看作点电荷，库仑定律不再适用，C错.而静电力常量是由实验测出的，故D项正确.11.答案 C解析电势高低与场强大小无必然联系.O点场强为0，电势不一定最低，A错.x2点是场强正向最大的位置，电势不是最高，B错.将电荷从x1移到－x1可由题图知电场力做功为零，故两点电势相等，而把电荷从x1移到x3电场力做功不为零，C对，D错.12.答案 C解析在匀强电场E中，带电粒子所受电场力为恒力.带电粒子受到与运动方向相反的恒定的电场力作用，产生与运动方向相反的恒定的加速度，因此，带电粒子－q在开始运动后，将沿电场线做匀减速直线运动.二、多选题13.答案AC解析因为运动的粒子带正电，从其轨迹弯曲情况可判定受到的是库仑斥力，所以场源电荷必定为正电荷，即电势高低关系为φa >φb >φc .因此φK ＝φN <φM <φL .所以由K 到L 过程中电场力做负功.电势能增加，A 、C 正确.由L 到M 过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，B 、D 错误.点评 (1)电场力做功与路径无关，所以当电场中两点的位置确定后，在两点间移动电荷时电场力做功是确定的值，也就是说电荷的电势能变化量是确定的.(2)电场力做功一定伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现，其他力做功不会引起电势能的变化.(3)电场力对电荷做正功，电势能一定减少；电场力对电荷做负功，电势能一定增加.电场力做了多少正功，电势能就减少多少；电场力做了多少负功，电势能就增加多少.14.答案 BCD解析根据静电感应现象，带正电的导体C 放在枕形导体附近，在A 端出现了负电荷，在B 端出现了正电荷，这样的带电并不是导体中有新的电荷产生，只是电荷的重新分布.金箔因带电相斥而张开，选项A 错误.用手接触枕形导体后，A 端带负电，B 端不是最远端了，人是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样B 端不再有电荷，金箔闭合，选项B 正确.用手接触导体时，只有A 端带负电，将手和导体C 分别移走后，不再有静电感应，A 端所带负电荷便分布在枕形导体上，A 、B 端均带有负电，两对金箔均张开，选项C 、D 正确.点评手接触导体后，导体与大地形成一个带电体，导体为近端，大地为远端.15.答案 BC解析电荷在电场中移动过程中，电场力做功为零，则其电势能不变，电荷在初末两位置的电势能相等，因此电荷所在的初末两位置电势相等，但初末两位置间场强不一定相等.虽然电场力做功为零，但不一定在移动时电荷运动方向总是与电场力方向垂直，因为电场力做功为零可以由多种可能的运动路径造成.16.答案 AD17.答案 BD解析粒子从静止开始，受重力和电场力作用，两个力都是恒力，所以合力是恒力，粒子在恒力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，选项B 、D 对三、填空题18.答案电子质子、正电子 1.60×10－19C19.答案排斥吸引中和吸引轻小物体发生变化作用力20.答案负 1∶8解析放在A 点和B 点的点电荷在C 处产生的电场强度方向分别在AC 和BC 的连线上，因C 点电场强度方向与BA 方向平行，故放在A 点的点电荷和放在B 点的点电荷产生的电场强度方向只能如图所示：由C →A 和由B →C ，故q A 带负电，q B 带正电，且E B ＝2E A ，即k q B B C 2＝2k q A A C 2，又由几何关系知B C ＝2A C ，所以q A ∶q B ＝1∶8.四、计算题21.答案 (1)3.5×1016 m/s 2 (2)2.28×10－2m(3)3.6×10－16 J解析 (1)电子沿着匀强电场的电场线方向飞入时，仅受电场力作用，且做匀减速运动，由牛顿第二定律，得qE ＝ma ，即a ＝qE m ＝1.6×10－19×2×1059.1×10－31 m/s 2＝3.5×1016 m/s 2 (2)电子做匀减速直线运动.由运动学公式得v 20＝2ax ，即x ＝v 202a ＝(4×107)22×3.5×1016 m ＝2.28×10－2 m. 所以电子进入电场的最大距离为2.28×10－2 m(3)当电子进入电场最大距离一半时，即电子在电场中运动x ′＝x 2＝1.14×10－2 m 时，设此时动能为E k ，电场力做负功，由动能定理，得－qEx ′＝E k －12mv 20所以E k ＝12mv 20－qEx ′＝12×9.1×10－31×(4×107)2－1.6×10－19×2×105×1.14×10－2＝3.6×10－16 J点评由牛顿第二定律，结合匀变速直线运动的规律或动能定理求解.22.答案 (1)23×10－5 C 负电 (2)－8×10－5 J 12 V 解析(1)有小球匀速下滑可判断其受力如右图所示则有：Eq mg＝tan 53° q ＝mgtan 53°E ＝23×10－5 C 小球所带电荷为负电.(2)小球由A 运动到BW AB ＝－qELcos 53°＝－8×10－5 J ，U AB ＝W AB －q＝12 V. 23.答案 (1)－5.4 V －0.6 V －4.8 V(2)9.6×10－2 J解析 (1)因正极板接地，故板间各点电势均小于零，则U BD 、U BC 均大于零，由U ＝Ed 得U BD ＝Ed BD ＝1.2×102×0.5×10－2 V ＝0.6 V ，即φD ＝－0.6 V由于 d CB ＝5 cm －0.5 cm ＝4.5 cm ＝4.5×10－2 cm ，所以U CB ＝－Ed CB ＝－1.2×102×4.5×10－2 V ＝－5.4 V ＝φC所以U CD ＝φC －φD ＝－5.4 V －(－0.6 V)＝－4.8 V.(2)因为匀速移动，外力所做的功等于电场力所做的功W 外＝|qU CD |＝2×10－2×4.8 J ＝9.6×10－2 J24.答案 (1)电势能增加了2.4×10－6 J (2)60 V解析 (1)由图可知，负电荷在该电场中所受电场力F 为恒力，且方向向左.因此从M 点移到N 点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能ΔE 电等于电荷克服电场力做的功W.电荷克服电场力做功为W ＝qEl ＝4×10－8×2×102×0.3 J ＝2.4×10－6 J ，故电势能增加了2.4×10－6J.(2)从M 点到N 点电场力对电荷做负功为W MN ＝－2.4×10－6 J ，则M 、N 两点间的电势差为U MN ＝W MN q＝－2.4×10－6－4×10－8 V ＝60 V ，即M 、N 两点间的电势差为60 V. 25.答案 (1)正电 mgd U (2)2v 204g解析(1)作电场线如右图(a)所示，由题意，只有小球受到向左的静电力，静电力和重力的合力与初速度才能在一条直线上，才能使小球做直线运动，所以小球带正电，沿v 0方向做匀减速运动.由图(b)知qE ＝mg ，相邻等势面间的电势差用U 表示，由E ＝U d ，得q ＝mg E ＝mgd U. (2)由图(b)知F 合＝(qE)2＋(mg)2＝2mg(因为qE ＝mg)由动能定理得－F 合·x m ＝0－12mv 20 所以x m ＝mv 2022mg＝2v 204g 26.答案 (1)23×10－5 C 负电 (2)－8×10－5 J 12 V 解析(1)有小球匀速下滑可判断其受力如右图所示则有：Eqmg＝tan 53°q＝mgtan 53°E＝23×10－5 C小球所带电荷为负电.(2)小球由A运动到BW AB＝－qELcos 53°＝－8×10－5 J，U AB＝W AB－q＝12 V.五、简答题27.答案kqQr24R4由球心指向小孔中心解析如右图所示，由于球壳上带电均匀，分成无数个小部分，每一小部分都可看成点电荷，原来每条直径两端的两个小部分对球心＋q的力互相平衡.现在球壳上A处挖去半径为r的小圆孔后，其他直径两端电荷对球心＋q的力仍互相平衡，剩下的就是与A相对的B处，半径也等于r的一小块圆面上电荷对它的力F，B处这一小块圆面上的电荷量为：q B＝πr24πR2Q＝r24R2Q，由于半径r≪R，可以把它看成点电荷.根据库仑定律，它对球心＋q的作用力大小为：F＝k q B qR2＝kr24R2QqR2＝kqQr24R4其方向由球心指向小孔中心.。

人教版高中物理选修3-1作业：电场强度(含答案)

电场强度课后作业限时：45分钟总分：100分一、选择题(8×5′，共40分)1．在电场中的某点A放一试探电荷＋q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小E A＝Fq，方向水平向右．下列说法中正确的是( )A．在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2E A D．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F解析：E＝Fq是电场强度的定义式，某点场强大小和方向与场源电荷有关，而与放入的试探电荷没有任何关系，故A、C错，B正确；又A点场强E A一定，放入试探电荷所受电场力大小为F＝qE A，当放入电荷量为2q的试探电荷时，试探电荷所受电场力应为2F，故D正确．答案：BD2．如图7所示的直线CE上，在A点处有一点电荷带有电荷量＋4q，在B 点处有一点电荷带有电荷量－q，则直线CE上电场强度为零的位置是( )图7A ．C 点B ．D 点C ．B 点D ．E 点解析：A 处点电荷形成的场强方向离A 而去，B 处点电荷形成的电场向B 而来，A 、B 两处点电荷的电场只有在A 的左侧和B 的右侧才能方向相反．再根据A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量，欲使两电荷在线上某点产生的合场强为零，该点须离A 较远而离B 较近，故合场强为零的点，只能在B 的右侧，设该点离B 点距离为x ，则有k ·4q 2r ＋x 2＝kq x 2即(2r ＋x )2＝4x 2，故x ＝2r ，即合场强为零的点是E 点．答案：D3．在正电荷Q 形成的电场中的P 点放一点电荷，其电荷量为＋q ，P 点距Q 点为r ，＋q 受电场力为F ，则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kqr 2 D.kQr 2解析：电场强度的定义式E ＝F q中，q 为检验电荷的电荷量，由此可判定B 正确，再将库仑定律F ＝k Qqr 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式，即可得知D选项正确．故本题的正确选项为B 、D.答案：BD4．如下图所示，正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的( )解析：由P向Q做加速运动，故该正电荷所受电场力应向右；加速度越来越大，说明所受电场力越来越大，即从P向Q电场线应越来越密，综合分析可知电场应是图D所示．答案：D图85．如图8所示，AB是某电场中的一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点运动．对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )A．电荷向B做匀加速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析：从静止起运动的负电荷向B运动，说明它受的电场力指向B.负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知此电场线的指向应从B→A，这就有三种可能性：一是这一电场是个匀强电场，试探电荷受恒定的电场力，向B做匀加速运动；二是B处有正点电荷场源，则越靠近B处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；三是A处有负点电荷场源，则越远离A时场强越小，负检验电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小．答案：D6．(2011·全国卷)一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )图9解析：物体做曲线运动时，速度方向是曲线上某点的切线方向，而带负电粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反；又由曲线运动时轨迹应该夹在合外力和速度之间并且弯向合外力一侧，而又要求此过程速率逐渐减小，则电场力应该做负功，所以力与速度的夹角应该是钝角，综合可得D正确．答案：D图107．(2010年海南卷)如图10，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P 点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为( )A．1∶2 B．2∶1C．2∶ 3 D．4∶ 3图11解析：设每一个点电荷单独在O点产生的场强为E0；则两点电荷分别在M、N点产生的场强矢量和为2E0；若将N点处的点电荷移至P点，假始N为负电荷，M为正电荷，产生的场强如右图所示，则合场强为E0.本题正确选项B.答案：B8．如下图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为q和－q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有水平向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时的位置可能是( )图12图13解析：先分析乙球受力，如图13(a)所示，乙球受到重力mg、电场力qE、库仑力F及线拉力T2，T2和F方向相同．由于乙球受力平衡，二球连线必须向右方倾斜θ角，且(T2＋F)sinθ＝qE①再分析甲球受力(也可以研究甲、乙系统)：甲受到重力mg、下连线拉力T2、电场力qE、库仑力F及上连线拉力T1，如图13(b)所示，由①式可知，qE、mg、F 和T 2四个力的合力竖直向下，所以T 1一定竖直向上．选A.答案：A二、非选择题(9、10题各10分，11、12题各20分，共60分)图149．如图14所示，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 沿圆弧从A 点运动到B 点，其速度方向改变的角度为θ(弧度)，AB 弧长为s ，则AB 弧中点的场强大小E ＝________.解析：由题意可知带电粒子在做匀速圆周运动，其向心力的来源就是静电力，由题图可知R ＝s θ，F ＝m v 2R ＝mv 2θ/s ，所以E ＝F q ＝mv 2θqs. 答案：mv 2θqs图1510．如图15，带电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________，方向________．(静电力常量为k )．解析：点电荷＋q 在a 处产生的场强为kqd 2，方向水平向左，故带电薄板在a处的场强为kqd 2，方向水平向右，由对称性知，带电薄板在b 处的场强为kqd 2，方向水平向左．答案：kqd 2 水平向左(或垂直于薄板向左)图1611．一个质量m ＝30 g ，带电荷量为q ＝－1.7×10－8C 的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平，当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°夹角．如图16所示，求该电场的场强大小，并说明场强方向．图17解析：如图17所示经受力分析可判断出小球所受电场力方向水平向左．因此场强方向向右，Eq ＝mg tan30°，E ＝1.0×107 N/C.答案：1.0×107 N/C 方向水平向右12．如图18所示，带正电小球质量为m ＝1×10－2kg ，带电荷量为q ＝1×10－6C ，置于光滑绝缘水平面上的A 点．当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B 点时，测得其速度v B ＝1.5 m/s ，此时小球的位移为s ＝0.15 m ．求此匀强电场场强E 的取值范围．(g 取10 m/s 2)．图18某同学求解如下：设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理qEs cos θ＝12mv 2B －0得E ＝mv 2B2qs cos θ＝7.5×104cos θV/m ，由题可知θ>0，所以当E >7.5×104 V/m 时，小球始终沿水平面做匀加速直线运动．经检查，计算无误，该同学所得结论是否有不完善之处？若有请予以补充．解析：该同学所得结论有不完善之处．为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qE sin θ≤mg ①所以tan θ≤mgmv 2B 2s ＝2sg v 2B ＝2×0.15×102.25＝43② E ≤mgq sin θ＝1×10－2×101×10－6×45V/m ＝1.25×105 V/m即7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.答案：有不完善之处 E 的取值范围应为7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.。

人教版高中物理选修3-1练习：第一章3电场强度Word版含答案(K12教育文档)

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第一章静电场3电场强度A级抓基础1．在电场中的某点A放一个检验电荷,其电荷量为q,受到的电场力为F，则A点的电场强度为E＝Fq，下列说法正确的是( )A．若移去检验电荷，则A点的电场强度为0B．若检验电荷的电荷量变为4q，则A点的电场强度变为4EC．若放置到A点的检验电荷变为－2q，则场中A点的电场强度大小方向均不变D．若放置到A点的检验电荷变为－2q，则场中A点的电场强度大小不变，但方向相反答案：C2．(多选）下列关于电场强度E的说法正确的是( )A．公式E＝错误!只适用于点电荷产生的电场B．公式E＝错误!,F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电荷量C．公式E＝错误!,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量D．在库仑定律的表达式F＝k错误!中，k错误!是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的电场强度的大小，而k错误!是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的电场强度的大小答案：BD3.在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图可知（）A．a、b、c、d四点不可能在同一电场线上B．四点电场强度关系是E c〉E a〉E b〉E dC．四点电场强度方向可能不相同D．以上答案都不对答案：B4．如图所示,棒AB上均匀分布着负电荷,它的中点正上方有一P点，则P点的电场强度方向为( ）A．垂直于AB向上B．垂直于AB向下C．平行于AB向左D．平行于AB向右解析：根据点电荷的电场强度的定义式E＝错误!,再将棒的电荷看成若干个点电荷，由对称性与矢量的叠加，可得出,P点的电场强度的方向垂直于AB向下，故B正确，A、C、D错误．答案：B5．用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1。

海南省人教版高中物理选修3-1第一章综合练习含答案

2019年海南省人教版高中物理选修3-1第二章综合练习一、单选题1.图中a、b是两个点电荷||，它们的电荷量分别为Q1、Q2||，MN是ab连线的中垂线||，P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的右侧()A.Q1、Q2都是正电荷||，且Q1<Q2B.Q1是正电荷||，Q2是负电荷||，且Q1>|Q2|C.Q1是负电荷||，Q2是正电荷||，且|Q1|<Q2D.Q1、Q2都是负电荷||，且|Q1|>|Q2|2.空间有一沿x轴对称分布的电场||，其电场强度E随x变化的图象如图所示.下列说法中正确的是()A.O点的电势最低B.x2点的电势最高C.x1和－x1两点的电势相等D.x1和x3两点的电势相等3.请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死D.打雷时||，呆在汽车里比呆在木屋里要危险4.如图所示||，平行的实线表示电场线||，虚线表示一个离子穿越电场的运动轨迹||，下列判断正确的是()A.场强方向一定是向右B.该离子一定是负离子C.该离子一定是由a向b运动D.场强方向、离子的运动方向以及是正离子还是负离子都不能确定||，但是离子在a点的动能一定小于在b点的动能5.下列图中||，a、b、c是匀强电场中的三个点||，各点电势φa＝10 V||，φb＝2 V||，φc＝6 V||，a、b、c三点在同一平面上||，图中电场强度的方向表示正确的是()6.对于由点电荷Q产生的电场||，下列说法中正确的是()A.电场强度的定义式仍成立||，即E＝F/Q||，式中的Q就是产生电场的点电荷B.在真空中电场强度的表达式为E＝kQr2||，式中的Q就是产生电场的点电荷C.在真空中E＝kq/r2||，式中的q是试探电荷D.以上说法都不对7.下列说法中正确的是()A.点电荷就是体积很小的带电体B.点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C.根据F= k q1q2r2设想当r→0时得出F→∞D.静电力常量的数值是由实验得出的8.如图所示||，原来不带电的绝缘金属导体MN||，在其两端下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端||，可能看到的现象是()A.只有M端验电箔张开B.只有N端验电箔张开C.两端的验电箔都张开D.两端的验电箔都不张开9.对于电场中A、B两点||，下列说法正确的是()A.电势差的定义式U AB＝W AB/q||，说明两点间的电势差U AB与电场力做功W AB成正比||，与移动电荷的电荷量q成反比B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功C.将1 C电荷从A点移到B点||，电场力做1 J的功||，这两点间的电势差为1 VD.电荷由A点移到B点的过程中||，除受电场力外||，还受其他力的作用||，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功10.如图所示||，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动||，则关于电子到达Q板时的速度||，下列说法正确的是()A.两板间距离越大||，加速的时间就越长||，获得的速度就越大B.两板间距离越小||，加速度就越大||，获得的速度就越大C.与两板间距离无关||，仅与加速电压有关D.以上说法均不正确二、多选题11.关于电势||，下列说法正确的是()A.电场中某点的电势||，其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时||，电场力所做的功B.电场中某点的电势与零电势点的选取有关C.由于电势是相对的||，所以无法比较电场中两点的电势高低D.电势是描述电场能的性质的物理量12.下列说法正确的是()A.电荷从电场中的A点运动到了B点||，路径不同||，电场力做功的大小就可能不同B.电荷从电场中的某点开始出发||，运动一段时间后||，又回到了该点||，则说明电场力做功为零C.正电荷沿着电场线运动||，电场力对正电荷做正功||，负电荷逆着电场线运动||，电场力对负电荷做正功D.电荷在电场中运动||，因为电场力可能对电荷做功||，所以能量守恒定律在电场中并不成立13.一电子飞经电场中A、B两点||，电子在A点电势能为4.8×10－17 J||，动能为3.2×10－17 J||，电子经过B点时电势能为3.2×10－17 J||，如果电子只受静电力作用||，则()A.电子在B点时动能为4.8×10－17 JB.由A点到B点静电力做功为100 eVC.电子在B点时动能为1.6×10－17 JD.A、B两点间的电势差为100 V14.如图所示||，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面||，它们的电势分别为φa、φb和φc||，φa>φb>φc||，一带正电粒子射入电场中||，其运动轨迹如实线KLMN所示.由图可知()A.粒子从K到L的过程中||，电场力做负功B.粒子从L到M的过程中||，电场力做负功C.粒子从K到L的过程中||，电势能增加D.粒子从L到M的过程中||，动能减少15.如图所示||，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面||，设两相邻等势面的间距相等||，一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示||，其中1、2、3、4是运动轨迹与等势面的一些交点.由此可以判定()A.电子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等B.O处的点电荷一定带正电C.a、b、c三个等势面的电势关系是φa>φb>φcD.电子运动时的电势能先增大后减小三、填空题16.两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内||，两棒与水平面间均成45°角||，棒上各穿有一个质量为m、带电荷量为Q的相同小球||，如图所示.现让两球同时从同一高度由静止开始下滑||，则当两球相距多远时||，小球的速度达到最大值？17.两个点电荷带有相等的电荷量||，要求它们之间相距1 m 时的相互作用力等于1 N||，则每个电荷的电荷量是多少？等于电子电荷量的_____________倍18.科学实验发现的最小电荷量就是所带的电荷量||，与它带等量的电荷||，但符号相反||，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷||，e＝.四、计算题19.如图所示||，一质量为m、带电荷量为q的小球||，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中||，静止时悬线向左与竖直方向成θ角||，重力加速度为g.(1)判断小球带何种电荷.(2)求电场强度E.(3)若在某时刻将细线突然剪断||，求经过t时间小球的速度v.20.一个电子(质量为9.1×10－31 kg||，电荷量为1.6×10－19 C)以v0＝4×107 m/s的初速度沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场||，已知匀强电场的电场强度大小E＝2×105 N/C||，不计重力||，求：(1)电子在电场中运动的加速度大小；(2)电子进入电场的最大距离；(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能.21.计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器||，如图所示.电容的计算公式是C＝εr Sd||，其中常量εr＝9.0×10－12 F·m－1||，S表示两金属片的正对面积||，d表示两金属片间的距离.当某一键被按下时||，d发生改变||，引起电容器的电容发生改变||，从而给电子线路发生相应的信号.已知两金属片的正对面积为50 mm2||，键未被按下时||，两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF||，电子线路就能发生相应的信号||，那么为使按键得到反应||，至少需要按下多大距离？答案解析一、单选题1.答案 B解析Q1、Q2产生的电场在P点叠加||，利用矢量的合成按各项给出情况画出P点的合场强方向||，可以判断答案为B.2.答案 C解析电势高低与场强大小无必然联系.O点场强为0||，电势不一定最低||，A错.x2点是场强正向最大的位置||，电势不是最高||，B错.将电荷从x1移到－x1可由题图知电场力做功为零||，故两点电势相等||，而把电荷从x1移到x3电场力做功不为零||，C对||，D错.3.答案 B解析由静电屏蔽的知识可知||，A、D选项均错；金属可以消除多余的静电||，B项正确；单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小||，因而电压较小||，小鸟不会被电死||，C选项错误.4.答案 D解析因为不知离子是向哪个方向运动的||，可以假设其由b向a运动||，由离子的运动轨迹可以判定出||，离子只能受到向左的电场力||，所以由b向a一定是减速运动的(同理||，也可假设离子由a向b运动||，此时根据轨迹可判定出电场力同样向左||，离子加速运动)||，所以该离子在a点的动能一定小于在b点的动能；由于电场线方向、离子的电性都是未知的||，所以A、B、C均不正确.5.答案 D解析由题意可知：直线ab的中点的电势为6 V ||，与c点等势||，故应按D图进行求解||，电场的方向则由电势高处指向电势低处||，D图表示正确.6.答案 B解析E＝Fq是电场强度的定义式||，适用于任何电场||，式中q为试探电荷而非场源电荷||，故A错.而E＝k Qr2为点电荷Q产生电场强度的决定式||，式中Q为场源电荷||，故B对||，C错误.点评电场强度的定义式适用于任何电场||，点电荷电场强度的定义式只适用于点电荷||，且决定于电场本身.7.答案 D解析由点电荷的概念知||，A、B均错.当两电荷间距离r→0时||，两电荷已不能看作点电荷||，库仑定律不再适用||，C错.而静电力常量是由实验测出的||，故D项正确.0时||，两电荷已不能看作点电荷||，库仑定律不再适用||，C错.而静电力常量是由实验测出的||，故D项正确.8.答案 C解析当带电体A靠近导体M端时||，导体由于静电感应||，两端出现异种电荷||，故金箔都会张开.9.答案 C解析根据电势差的定义||，电场中两点间的电势差在数值上等于将单位正电荷从一点移到另一点电场力所做的功||，仅由电场及两点位置决定||，与移动的电荷量及做功的多少无关||，即U＝Wq 是比值定义式||，所以A错||，B错||，C对.电势能的变化唯一决定于电场力做的功||，与其他力是否做功||，做多少功无关||，D错.10.答案 C解析电子由P到Q的过程中||，静电力做功||，根据动能定理eU＝12mv 2||，得v＝2eUm||，速度大小与U有关||，与两板间距离无关.二、多选题11.答案ABD解析由电势的定义可知A正确.由于电势是相对量||，电势的大小与零电势点的选取有关||，故B正确.虽然电势是相对的||，但电势的高低是绝对的||，因此C错误.电势与电势能相联系||，它是描述电场能的性质的物理量||，故D正确.点评(1)电势是表征电场中某点能的性质的物理量||，仅与电场中某点性质有关||，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关||，电势的大小为φ＝E pq.(2)电势是相对的||，电势零点的选取是任意的||，但以方便为原则.如果没有特别规定||，一般选无穷远或大地的电势为零.(3)电势是标量||，只有大小||，没有方向||，在规定了零电势点后||，电场中各点的电势可以是正值||，也可以是负值||，正值表示该点电势比零电势点电势高||，负值表示该点电势比零电势点电势低||，所以||，同一电场中||，正电势一定高于负电势.12.答案BC解析电场力做的功和电荷的运动路径无关||，所以选项A错误；电场力做功只和电荷的初末位置有关||，所以电荷从某点出发又回到了该点||，电场力做功为零||，B正确；正电荷沿电场线的方向运动||，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同||，故电场力对正电荷做正功||，同理||，负电荷逆着电场线的方向运动||，电场力对负电荷做正功||，C正确；电荷在电场中运动||，虽然有电场力做功||，但是电荷的电势能和其他形式的能间的转化满足能量守恒定律||，D错.13.答案AB14.答案AC解析因为运动的粒子带正电||，从其轨迹弯曲情况可判定受到的是库仑斥力||，所以场源电荷必定为正电荷||，即电势高低关系为φa>φb>φc.因此φK＝φN<φM<φL.所以由K到L过程中电场力做负功.电势能增加||，A、C正确.由L到M过程中||，电场力做正功||，电势能减小||，动能增加||，B、D错误.点评(1)电场力做功与路径无关||，所以当电场中两点的位置确定后||，在两点间移动电荷时电场力做功是确定的值||，也就是说电荷的电势能变化量是确定的.(2)电场力做功一定伴随着电势能的变化||，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现||，其他力做功不会引起电势能的变化.(3)电场力对电荷做正功||，电势能一定减少；电场力对电荷做负功||，电势能一定增加.电场力做了多少正功||，电势能就减少多少；电场力做了多少负功||，电势能就增加多少.15.答案AD解析电子在运动过程中只有电场力做功||，只有电势能和动能的转化||，因而电势能与动能的总和不变||，A正确.从运动轨迹的弯曲情况可知电子受排斥力作用||，所以可判断O点处的电荷为负电荷||，根据负点电荷的电场分布可知D正确||，C错误.三、填空题16.答案kQ2 mg解析小球在下滑过程中先加速后减速||，当a＝0时||，速度达到最大值||，此时两球相距L.对任一小球||，此时重力、弹力、库仑力三者的合力为零.F＝kQ 2L2||，Fmg ＝tan 45°||，解之得L＝kQ2mg.17.答案1×10－5 C 6.25×1013倍解析根据库仑定律||，则已知F、r即可计算出电荷量.设每个电荷的电荷量为q||，已知两点电荷间距r＝1 m||，相互作用力F＝1 N.由库仑定律F＝k q1q2r2＝k q2r2||，得q＝Fr2k＝1×129×109C≈1×10－5 C||，这个电荷量与电子电荷量之比为n＝qe ＝1×10－51.6×10－19＝6.25×1013||，即是电子电荷量的6.25×1013倍.18.答案电子质子、正电子 1.60×10－19C四、计算题19.答案(1)负电(2)mgtan θ/q(3)gt/cos θ解析(1)负电.(2)小球受力如右图所示||，其中电场力F＝qE||，由平衡条件得：F＝mgtan θ||，E＝mgtan θ/q.(3)剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动F合＝mg/cos θ＝ma||，v＝at||，所以v＝gt/cos θ速度方向与竖直方向夹角为θ斜向左下方.20.答案(1)3.5×1016 m/s2(2)2.28×10－2 m(3)3.6×10－16 J解析(1)电子沿着匀强电场的电场线方向飞入时||，仅受电场力作用||，且做匀减速运动||，由牛顿第二定律||，得qE＝ma||，即a＝qEm＝1.6×10－19×2×1059.1×10－31m/s2＝3.5×1016 m/s2(2)电子做匀减速直线运动.由运动学公式得v20＝2ax||，即x＝v202a＝(4×107)22×3.5×1016m＝2.28×10－2 m.所以电子进入电场的最大距离为2.28×10－2 m(3)当电子进入电场最大距离一半时||，即电子在电场中运动x′＝x2＝1.14×10－2m时||，设此时动能为E k||，电场力做负功||，由动能定理||，得－qEx′＝E k－12mv 2 0所以E k＝12mv 2－qEx′＝12×9.1×10－31×(4×107)2－1.6×10－19×2×105×1.14×10－2＝3.6×10－16 J点评由牛顿第二定律||，结合匀变速直线运动的规律或动能定理求解.21.答案0.15 mm解析先求得未按下时的电容C1＝0.75 pF||，再由C1C2＝d2d1||，得ΔCC2＝Δdd1和C2＝1.00 pF||，得Δd＝0.15 mm.。

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§ 1、2 电荷及其守恒定律库仑定律（1）【典型例题】【例 1】关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是：（） A 、摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷B、摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C、感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D、感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了【解析】摩擦起电的实质是：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转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电，失去电子的物体带上正电。

即电荷在物体之间转移。

感应起电的实质是：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体，使导体上靠近带电体的一端带异种电荷，远离的一端带同种电荷。

即电荷在物体的不同部分之间转移。

由电荷守恒定律可知：电荷不可能被创造。

【答案】 B、 C【例 2】绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a 的表面镀有铝膜，在 a 的附近，有一个绝缘金属球 b，开始 a、b 都不带电，如图所示，现在使 a 带电，则：（）A 、 a、 b 之间不发生相互作用B、 b 将吸引 a，吸住后不放C、 b 立即把 a 排斥开D、 b 先吸引 a，接触后又把 a 排斥开【解析】当 a 带上电荷后，由于带电体要吸引轻小物体，故a将吸引b。

这种吸引是相互的，故可以观察到 a 被 b 吸引过来。

当它们相互接触后，电荷从 a 转移到 b，它们就带上了同种电荷，根据电荷间相互作用的规律，它们又将互相排斥。

【答案】 D【例 3】两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3，相距为 r 时相互作用的库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处，则此时库仑力的大小为：A 、1F B 、1F C、1F D、1F 1264 3【解析】设两个小球相互接触之前所带电荷量分别为q 和 3q，由库仑定律得：F＝3kq2/r 2由于两个导体小球完全相同，故接触后它们的带电情况完全相同。

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第一章静电场第1节电荷及其守恒定律1．自然界只有两种电荷，物理学中规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷．带有同种电荷的物体相互排斥，带有异种电荷的物体相互吸引．带有等量异种电荷的物体相互接触会发生中和现象．带电体的三个共同特点是：具有吸引轻小物体的性质；能使验电器金属箔张角发生变化；带电体之间有相互作用力．2．电荷既不会创生，也不会消灭，它只会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，电荷的总量不变，这个规律叫做电荷守恒定律．3．科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，质子、正电子与它带等量的电荷，但符号相反，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，e＝1.60×10－19_C.4．电子的比荷为em e＝1.76×1011 C/kg，质子的质量为电子质量的1 840倍，则质子的比荷为9.57×107 C/kg.5．关于摩擦起电，下列说法中正确的是()A．两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象B．摩擦起电的两个物体一定带有等量同种电荷C．在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体D．在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移答案 C解析在摩擦起电现象过程中电子会从一个物体转移到另一个物体，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电．6．有A、B两个物体经摩擦后，使B带上了2.4×10－6 C的正电荷，则此过程中有________个电子发生了转移，是由________向________转移的．答案 1.5×1013B A【概念规律练】知识点一电荷及其相互作用1．以下判断小球是否带电的说法中正确的是()A．用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电B．用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电C．用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电D．如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电答案BD解析用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能不带电，A错误；如果能够排斥小球，则小球一定带同种电荷，故B正确；用验电器的金属球接触它时，还需知道验电器金属球的带电情况才能予以判断，因此C不对；带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质，D正确．图12．绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b不带电，如图1所示，现使b球带电，则() A．a、b之间不发生相互作用B．b将吸引a，吸在一起不分开C．b立即把a排斥开D．b先吸引a，接触后又把a排斥开答案 D解析b球带电就能吸引轻质小球a，接触后电荷量重新分配，那么a、b球带同种电荷，然后就要相互排斥．因此本题突出“近旁”，以表示能吸引并能接触．点评电荷之间的相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，另外，带电体具有吸引轻小物体的性质．若带电体与不带电的物体相接触，由于电荷的重新分配，两物体会带上同种电荷，电荷之间就会有相互的排斥力．知识点二起电的三种方式3．关于摩擦起电现象，下列说法正确的是()A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷C．摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电答案BD解析摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移．若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电．若一个物体得到电子，其质子数就会比电子数少，我们说它带负电．使物体带电并不是创造出电荷.点评使物体带电的三种方式的实质都是电子的转移：(1)摩擦起电是由于不同物体束缚电子能力的不同，而使物体得或失电子，即电子从一个物体转移到另一个物体上．(2)感应起电是在电荷的相互作用下导体中的自由电荷从导体的一端转移到导体的另一端，使导体两端分别带上等量异种电荷．(3)接触起电，是由于同种电荷相互排斥而使电荷转移到另一个物体上．4．如图2所示，A、B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法中正确的是()图2A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍然张开C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然张开D．先把A、B分开，再把C移去，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B 上的金属箔片闭合答案AB解析把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开，A上带负电荷，B上带正电荷，A项正确；把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B仍带电，再重新让A、B 接触，A、B上的电荷就会相互中和，故B对，D错；先把C移去，再把A、B分开，A、B 上的电荷已相互中和，都不再带电，故C项错误．点评先分开A、B，再移去C，A、B的电荷不会中和；先移去C，再把A、B分开，A、B的电荷会发生中和，本题中，分析A、B中的电荷能否发生中和是解题的关键．知识点三元电荷与电荷守恒定律5．关于元电荷，下列说法中正确的是()A．元电荷实质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e＝1.60×10－19 CD．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的答案BCD解析实验得出，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，这就是说，电荷是不能连续变化的物理量．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，由以上分析可知正确选项为B、C、D.点评点电荷的电荷量都等于元电荷的整数倍．6．一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上的电荷几乎不存在了，这说明()A．小球上原有的负电荷逐渐消失了B．在此现象中，电荷不守恒C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D．该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律答案CD解析绝缘小球上的电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界，只是小球上的电荷量减小，但这些电子并没有消失，就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷总量保持不变，因此C、D选项均正确．点评电荷既不会凭空创生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．【方法技巧练】接触起电的电荷分配7．有A、B、C三个完全相同的金属球，A带1.2×10－4 C的正电荷，B、C不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据() A．6.0×10－5 C,4.0×10－5 C,4.0×10－5 CB．6.0×10－5 C,4.0×10－5 C,2.0×10－5 CC．4.5×10－5 C,4.5×10－5 C,3.0×10－5 CD．5.0×10－5 C,5.0×10－5 C,2.0×10－5 C答案 C解析A项中三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量，由电荷守恒定律排除A项；无论什么时候，若三个球同时接触，则每球各分总电荷量的1/3，且之后无论怎样接触，各球的电荷量都不会再发生变化．若三球电荷量不相等，最后一次必为两球接触，则必有两个球的电荷量相等，从而可排除B；选项C、D，均满足电荷守恒定律，设从第一次两球接触开始，如A、B接触，A、B各带电荷量6.0×10－5 C；第二次B、C接触后B、C各带电荷量3.0×10－5 C，三球所带电荷量分别为6.0×10－5 C、3.0×10－5 C、3.0×10－5 C；第三次用A、B接触，A、B各带电荷量4.5×10－5 C，即选项C的分配结果，由此又可推知，此后无论怎样接触，电荷量也不会多于4.5×10－5 C，从而选C而否定D.8．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量Q A＝6.4×10－9 C，Q B ＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？答案电子由B球转移到了A球，转移了3.0×1010个．解析当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量Q A ′＝Q B ′＝Q A ＋Q B 2＝6.4×10－9－3.2×10－92C ＝1.6×10－9 C 在接触过程中，电子由B 球转移到A 球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B 球带电荷量为Q B ′的正电，这样共转移的电子电荷量为ΔQ B ＝Q B ′－Q B ＝1.6×10－9 C －(－3.2×10－9) C ＝4.8×10－9 C转移的电子数n ＝ΔQ B e ＝4.8×10－9 C 1.6×10－19 C＝3.0×1010(个)．方法总结使物体带电的实质是电子发生了转移，而不是创造了电荷，并且在转移的过程中电荷的总量保持不变．当两球接触时，由于它们带相反电性的电荷，所以带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．如果两球完全相同，剩余的正电荷平均分配． 1．感应起电和摩擦起电都能使物体带电，关于这两种使物体带电的过程，下列说法中正确的是( )A ．感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分B ．感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体C ．感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体D ．摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体答案 D2．把一个带正电的金属小球A 跟同样的不带电的金属球B 相碰，两球都带等量的正电荷，这从本质上看是因为( )A ．A 球的正电荷移到B 球上B ．B 球的负电荷移到A 球上C ．A 球的负电荷移到B 球上D ．B 球的正电荷移到A 球上答案 B3．如图3所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以( )图3A．甲图中两球一定带异种电荷B．乙图中两球一定带同种电荷C．甲图中两球至少有一个带电D．乙图中两球至少有一个带电答案BC解析带电体对不带电导体也吸引，A错；只有同种电荷相互排斥，D错．4．如图4所示，将带电棒移近两不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是()图4A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开D．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电答案AC解析B中若先移走棒，两球电荷又中和掉，不再带电，B错；两球是导体，可接触带电，也可以感应带电，A、C对，D错．5．如图5所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔．若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是()图5A．只有M端验电箔张开B．只有N端验电箔张开C．两端的验电箔都张开D．两端的验电箔都不张开答案 C解析当带电体A靠近导体M端时，导体由于静电感应，两端出现异种电荷，故金箔都会张开．6．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4个图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是()答案 B解析由于验电器原来不带电，因此，验电器的金属球和箔片带异号电荷，A、C两项错误．验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷，D项错误．正确选项为B.7．原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10－15 C，丙物体带电8×10－16 C．则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是()A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 CB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC ．丙物体一定带有正电荷8×10－16 CD ．丙物体一定带有负电荷8×10－16 C答案 AD解析由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有静电荷，甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.6×10－15 C 的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C 的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10－15 C －8×10－16 C ＝8×10－16 C ，故A 、D 正确．8．小华在旅游景点购买了一本物理参考书，回家后发现是窃版书．其中一道习题给出四个带电体的带电荷量为如下四个选项，你认为其中带电荷量合理的是( )A ．Q 1＝6.2×10－18 CB ．Q 2＝6.4×10－18 CC ．Q 3＝6.6×10－18 CD ．Q 4＝6.8×10－18 C答案 B9．如图6所示，不带电的枕形导体的A 、B 两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A 端靠近一带电导体C 时( )图6 A ．A 端金箔张开，B 端金箔闭合B ．用手接触枕形导体，A 端金箔张开，B 端金箔闭合C ．用手接触枕形导体，后将手和C 分别移走，两对金箔均张开D ．选项C 中两对金箔带同种电荷答案 BCD解析根据静电感应现象，带正电的导体C 放在枕形导体附近，在A 端出现了负电荷，在B 端出现了正电荷，这样的带电并不是导体中有新的电荷产生，只是电荷的重新分布．金箔因带电相斥而张开，选项A 错误．用手接触枕形导体后，A 端带负电，B 端不是最远端了，人是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样B 端不再有电荷，金箔闭合，选项B 正确．用手接触导体时，只有A 端带负电，将手和导体C 分别移走后，不再有静电感应，A 端所带负电荷便分布在枕形导体上，A 、B 端均带有负电，两对金箔均张开，选项C 、D 正确．点评手接触导体后，导体与大地形成一个带电体，导体为近端，大地为远端．10．有两个完全相同的绝缘金属球A 、B ，A 球所带电荷量为q ，B 球所带电荷量为－q ，现要使A 、B 所带电荷量都为－q 4，应该怎么办？答案见解析解析先用手接触一下A 球，使A 球带电传入大地，再将A 、B 接触一下，分开A 、B ，此时A 、B 所带电荷量都是－q 2，再用手接触一下A 球，再将A 、B 接触一下再分开，这时A 、B 所带电荷量都是－q 4.第2节库仑定律1．电荷之间存在着相互作用力称为静电力或库仑力，在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．2．库仑定律的表达式是：F ＝k q 1q 2r 2，其中k ＝9.0×109_N·m 2/C 2. 3．下列关于点电荷的说法，正确的是( )A ．只有体积很大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 ．一切带电体都能看成点电荷D ．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时，这两个带电体才可以看成点电荷答案 D解析带电体能否被看成点电荷，与它们的体积大小无关．当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时，这样的带电体就可以看成点电荷．4．库仑定律的适用范围是( )A ．真空中两个带电球体间的相互作用B ．真空中任意带电体间的相互作用C ．真空中两个点电荷间的相互作用D ．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律答案 CD5．两个点电荷相距r 时相互作用为F ，则( )A ．电荷量不变距离加倍时，作用力变为F /2B ．其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为4FC ．每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为4FD ．每个电荷的电荷量和两电荷间距离都增加相同倍数时，作用力不变答案 D解析由F ＝k q 1q 2r 2知，若q 1、q 2不变，而r 变为原来的两倍时，则F 要变为原来的14，故选项A 不正确；若其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离减半时，则作用力变为原来的两倍，故选项B 错误；若每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半或增加相同的倍数时，则作用力保持不变，故C 错，D 对．【概念规律练】知识点一库仑定律的适用条件1．关于库仑定律，下列说法正确的是( )A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B ．根据F ＝k q 1q 2r 2，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大C ．若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量，则q 1对q 2的电场力大于q 2对q 1的电场力D ．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律答案 D2．两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q 1和q 2，当两球心相距3R 时，相互作用的静电力大小为( )A ．F ＝k q 1q 2(3R )2B ．F >k q 1q 2(3R )2C ．F <k q 1q 2(3R )2D ．无法确定答案 D解析因为两球心距离不比球的半径大很多，所以不能看作点电荷，必须考虑电荷在球上的实际公布．当q 1、q 2是同种电荷时会相互排斥，分布于最远的两侧，距离大于3R ；当q 1、q 2是异种电荷时会相互吸引，分布于最近的一侧，距离小于3R ，如下图(a)、(b)所示．所以静电力可能小于k q 1q 2(3R )2，也可能大于k q 1q 2(3R )2，所以D 正确．点评库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的作用，对于两个离得较近的球体，不能简单地应用公式进行计算，因为此时，不能把它们看成点电荷．两球带同种电荷时，两球所带电荷中心间的距离大于球心间距；两球带异种电荷时，两球所带电荷中心间的距离小于球心间距．知识点二库仑定律的基本应用3．两个点电荷带有相等的电荷量，要求它们之间相距1 m 时的相互作用力等于1 N ，则每个电荷的电荷量是多少？等于电子电荷量的多少倍？答案 1×10－5 C 6.25×1013倍解析根据库仑定律，则已知F 、r 即可计算出电荷量．设每个电荷的电荷量为q ，已知两点电荷间距r ＝1 m ，相互作用力F ＝1 N ．由库仑定律F ＝k q 1q 2r 2＝k q 2r 2，得q ＝ Fr 2k＝ 1×129×109C ≈1×10－5 C ，这个电荷量与电子电荷量之比为n ＝q e ＝1×10－51.6×10－19＝6．25×1013，即是电子电荷量的6.25×1013倍．4．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的( )A.47B.37C.97D.167答案 CD解析设两小球的电荷量分别为q 与7q ，则由库仑定律可知原来相距r 时的相互作用力F ＝k q ·7q r 2＝k 7q 2r2，由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分为两种情况： (1)两球电性相同．相互接触时两球电荷量平分且平均分布，每球带电荷量为q ＋7q 2＝4q ，放回原处后的相互作用力为F 1＝k 4q ·4q r 2＝k 16q 2r 2，故F 1F ＝167，D 正确． (2)两球电性不同．相互接触时电荷先中和再平分，每球带电荷量为7q －q 2＝3q ，放回原处后的相互作用力为F 2＝k 3q ·3q r 2＝k 9q 2r 2，故F 2F ＝97，C 选项正确．点评电性相同的球接触后电荷量平分，是库仑当年从直觉得出的结果，也是库仑实验中的一种重要的思想方法．知识点三库仑力作用下的平衡5．如图1所示，带电荷量分别为＋q 和＋4q 的两点电荷A 、B ，相距L ，求在何处放一个什么性质的电荷，才可以使三个电荷都处于平衡状态？图1 答案 C 应在A 、B 的中间，距A 球13L ，是带负电的电荷，电荷量大小为Q ＝49q 解析由平衡条件知，C 必在AB 之间，且带负电．设C 带电荷量为Q ，距A 为r ，则距B 为L －r ，根据库仑定律对A 、B 列平衡方程：对电荷A ：k 4q ·q L 2＝k Q ·q r 2 对电荷B ：k 4q ·q L 2＝k Q ·4q (L －r )2联立解得：r ＝13L ，Q ＝49q . 点评三个电荷都处于平衡状态，可以分别对三个电荷列平衡方程，本题中只须列两个方程便可求解．6．两个点电荷分别固定于左右两侧，左侧电荷带电荷量为＋Q 1，右侧电荷带电荷量为－Q 2，且Q 1＝4Q 2，另取一个可自由移动的点电荷q ，放在＋Q 1和－Q 2的连线上，欲使q 平衡，则q 的带电性质及所处位置可能为( )A ．负电，放在Q 1的左方B ．负电，放在Q 2的右方C ．正电，放在Q 1的左方D ．正电，放在Q 2的右方答案 BD【方法技巧练】一、用对称法计算库仑力7．如图2所示，半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q 的电荷，另一电荷量为＋q 的点电荷放在球心O 上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为r (r ≪R )的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量k )图2答案 kqQr 24R 4 由球心指向小孔中心解析如右图所示，由于球壳上带电均匀，分成无数个小部分，每一小部分都可看成点电荷，原来每条直径两端的两个小部分对球心＋q 的力互相平衡．现在球壳上A 处挖去半径为r 的小圆孔后，其他直径两端电荷对球心＋q 的力仍互相平衡，剩下的就是与A 相对的B处，半径也等于r 的一小块圆面上电荷对它的力F ，B 处这一小块圆面上的电荷量为：q B ＝πr 24πR 2Q ＝r 24R 2Q ，由于半径r ≪R ，可以把它看成点电荷．根据库仑定律，它对球心＋q 的作用力大小为：F ＝k q B q R 2＝k r 24R 2Qq R 2＝kqQr 24R 4其方向由球心指向小孔中心．方法总结电场中用对称法求解电场力是解题中常用的方法，本题中对称的两点对球心的电荷的作用力为零．因此只需考虑没有找到对称的电荷对球心电荷的作用力即可．二、库仑定律与牛顿定律的结合8．如图3所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着质量相等的三个小球a 、b 、c ，三球在一条直线上，若释放a 球，a 球初始加速度为－1 m/s 2(向右为正)，若释放c 球，c 球初始加速度为3 m/s2，当释放b球时，b球的初始加速度应是多大？图3答案－2 m/s2解析设a0＝1 m/s2，由牛顿第二定律，对a球有F ba＋F ca＝－ma0，①对c球有F ac＋F bc＝3ma0，②F ca和F ac为一对作用力和反作用力，即F ca＝－F ac同理－F ba＝F ab，F cb＝－F bc.由①②得F ba＋F bc＝2ma0，F ab＋F cb＝－2ma0，即a b＝－2 m/s2，方向向左．1．对于库仑定律，下面说法正确的是()A．库仑定律是实验定律B．两个带电小球即使相距非常近，也能直接用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D．根据库仑定律，当两个带电体的距离趋近于零时，库仑力趋近于无穷大答案AC解析当两个带电小球距离很近时，电荷分布不再均匀，库仑定律不再成立，B错；当两带电体间的距离趋近于零时，不能再视为点电荷，库仑定律不再适用，D 错．2．真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量增加了12，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量一定减少了( )A.15B.14C.13D.12答案 C3．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是( )A ．每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变B ．保持点电荷的电荷量不变，使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C ．使一个点电荷的电荷量加倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两个点电荷间的距离减小为原来的12D ．保持点电荷的电荷量不变，将两个点电荷的距离减小为原来的14答案 A解析根据库仑定律F ＝k q 1q 2r 2可知，当q 1、q 2均变为原来的2倍，r 不变时，F 变为原来的4倍，答案A 正确，同理可求得B 、C 、D 中F 均不满足条件，故B 、C 、D 错误．图44．如图4所示，两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r ，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q ，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个( )A ．等于k Q 29r 2B ．大于k Q 29r 2 C ．小于k Q 29r 2 D ．等于k Q 2r 2 答案 B解析由于两带电球带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在导体球上的分布不均匀，会向正对的一面集中，电荷间的距离就要比3r 小．根据库仑定律F ＝k q 1q 2r 2，静电力一定大于k Q 29r 2.正确选项为B. 5．如图5所示，两个带电小球A 、B (可视为点电荷)的质量分别为m 1和m 2，带电荷量分别为q 1和q 2，用长度相同的绝缘细线拴住并悬挂于同一点，静止时两悬线与竖直方向的夹角相等．则m 1和m 2、q 1和q 2的关系可能是( )图5A．q1＝q2，m1＝m2B．q1>q2，m1＝m2C．q1<q2，m1＝m2D．q1>q2，m1<m2答案ABC解析根据A、B两物体的受力情况可判断m1＝m2，A、B两球的库仑力是作用力与反作用力，大小相等，但不能确定电荷量的大小关系，故选A、B、C.6．如图6所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为F A、F B，现使A、B带上同种电性的电荷，此时上、下细线受力分别为F A′、F B′，则()图6A．F A＝F A′，F B>F B′B．F A＝F A′，F B<F B′C．F A<F A′，F B>F B′D．F A<F A′，F B<F B′答案 B解析两球都不带电时，F B＝m B g，F A＝(m A＋m B)g，两球都带同种电荷时，有静电斥力作用，设为F，则F B′＝F＋m B g，把A、B看作一个系统，则两球之间的斥力为内力，故F A′＝(m A＋m B)g，所以F B′>F B，F A′＝F A，B项正确．7．如图7所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()。

高中物理选修3-1-第1章电场-全套同步练习-带答案(20201204153330)

知能准备答案：
同步检测答案： 1.C 2.C 3.BD 4.D 5.2 ×10 9 6×10 10 6.B 7.C 8.5000 9.(1) 图略 E= 5×10 28 1×0 J 10.(1) -5.4V -0.6V -4.8V (2)9.6 1×0 J
2gd c os
11.(1)
第七节电容器与电容
知能准备答案： 1.平板电容器、彼此绝缘、相互靠近、 2.带电荷量 Q 、两板间电压 U 、 Q/U、法拉、法、
F、 10 6 、 10 12 、容纳电荷本领 3.固定电容、可变电容、电解质电容
同步检测答案： 1.BCD
2.C 3.AD
4.密集稀疏疏密 5.相等相同同步检测答案： 1.B 2.ABC 3.B 4.D 5.CD 6.C 7.负 1:8 8． E=mg/q 方向垂直于金属板向下
kQ 9．（ 1）Ea=15 V/m 方向由 a 指向 c (2) E b=3.9V/m 方向向左 (3) E c=9.4 V/m 方向向左 10．（ 1）E r 2
（ 2）
kQ 2 r2
kQ （ 3） 2 r 2
综合评价答案： 1.D 2.D 3.B 4.D 5.BD 6.B 7.AC 8.BCD 9.负 mg/E 10. mg tan q
方向向右
第四节电势能和电势
知能准备答案： 1.相等始末无关 2.电场 E P 焦耳 3.（ 1）等于 E PA －E PB （ 2）无穷远
6
10. (1) 增加 1.0 ×10 J
(2)100V (3) 负电 2.0 ×10 6 J 11.(2qE x0 +m v02 )/2F
第五节电势差
知能准备答案：不相等

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。

2018年海南省人教版物理选修3-1第一章电场基础练习题(含答案)

2018年海南省人教版物理选修3-1第一章电场基础练习题（含答案）一、单选题1.如图所示，在匀强电场中取一点O ，过O 点作射线OA ＝OB ＝OC ＝OD ＝10 cm ，已知O 、A 、B 、C 和D各点电势分别为0、7 V 、8 V 、7 V 、5 V ，则匀强电场场强的大小和方向最接近于( )A.70 V/m ，沿AO 方向B.70 V/m ，沿CO 方向C.80 V/m ，沿BO 方向D.80 V/m ，沿CO 方向2.如图所示是匀强电场中的一组等势面，若A 、B 、C 、D 相邻两点间距离为2 cm ，A 和P 点间距离为1.5 cm ，则该电场的场强E 和P 点的电势φP 分别为( ) A.500 V/m ，－2.5 VB.1 00033V/m ，－2.5 V C.500 V/m,2.5 V D.1 00033V/m,2.5 V 3.如图所示，是点电荷电场中的一条电场线，则( )A.a 点场强一定大于b 点场强B.形成这个电场的电荷一定带正电C.在b 点由静止释放一个电子，将一定向a 点运动D.正电荷在a 处受到的静电力大于其在b 处的静电力4.如图所示，平行的实线表示电场线，虚线表示一个离子穿越电场的运动轨迹，下列判断正确的是( )A.场强方向一定是向右B.该离子一定是负离子C.该离子一定是由a 向b 运动D.场强方向、离子的运动方向以及是正离子还是负离子都不能确定，但是离子在a 点的动能一定小于在b 点的动能5.如图所示，a 、b 两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线、从同一点进入平行板间的匀强电场后，a 粒子打在B 板的a ′点，b 粒子打在B 板的b ′点，若不计重力，则( )A.a 的电荷量一定大于b 的电荷量B.b 的质量一定大于a 的质量C.a 的比荷一定大于b 的比荷D.b 的比荷一定大于a 的比荷6.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a ，a 的表面镀有铝膜，在a 的近旁有一绝缘金属球b ，开始时a 、b 不带电，如图1所示，现使b 球带电，则( ) A.a 、b 之间不发生相互作用 B.b 将吸引a ，吸在一起不分开 C.b 立即把a 排斥开D.b 先吸引a ，接触后又把a 排斥开7.如图所示的示波管，当两偏转电极XX ′、YY ′电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标的O 点，其中x 轴与XX ′电场的场强方向重合，x 轴正方向垂直于纸面向里，y 轴与YY ′电场的场强方向重合).若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，则( )A.X、Y极接电源的正极，X′、Y′接电源的负极B.X、Y′极接电源的正极，X′、Y接电源的负极C.X′、Y极接电源的正极，X、Y′接电源的负极D.X′、Y′极接电源的正极，X、Y接电源的负极8.某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则( )A.E P>E Q，φP>φQB.E P>E Q，φP<φQC.E P<E Q，φP>φQD.E P<E Q，φP<φQ9.如图 (a)所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压.t＝0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央M点放一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化.假设电子始终未与两板相碰.在0<t<8×10－10 s的时间内，这个电子处于M点的右侧、速度方向向左且大小逐渐减小的时间是( )A.0<t<2×10－10 sB.2×10－10 s<t<4×10－10 sC.4×10－10 s<t<6×10－10 sD.6×10－10 s<t<8×10－10 s10.小华在旅游景点购买了一本物理参考书，回家后发现是窃版书.其中一道习题给出四个带电体的带电荷量为如下四个选项，你认为其中带电荷量合理的是( )A.Q1＝6.2×10－18 CB.Q2＝6.4×10－18 CC.Q3＝6.6×10－18 CD.Q4＝6.8×10－18 C二、多选题11.下列关于电势高低的判断，正确的是( )A.负电荷从A点移到B点时，电场力做负功，A点的电势一定较高B.负电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一定较低C.正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点的电势一定较低D.正电荷只在电场力作用下，从A点移到B点，A点的电势一定较高12.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点，电场力做正功C.负电荷从a点移到c点，电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大13.如图所示，一电子沿x轴正方向射入电场，在电场中的运动轨迹为OCD，已知O A＝A B，电子过C、D两点时竖直方向的分速度为v Cy和v Dy；电子在OC段和OD段动能变化量分别为ΔE k1和ΔE k2，则( )A.v Cy∶v Dy＝1∶2B.v Cy∶v Dy＝1∶4C.ΔE k1∶ΔE k2＝1∶3D.ΔE k1∶ΔE k2＝1∶414.关于电势，下列说法正确的是( )A.电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场力所做的功B.电场中某点的电势与零电势点的选取有关C.由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低D.电势是描述电场能的性质的物理量15.两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图所示.带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出，由此可知( )A.若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等B.若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等C.若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等D.若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等三、填空题16.α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，获得的动能之比Eα∶E P＝________，获得的速度之比vα∶v P＝________.17.电荷既不会创生，也不会消灭，它只会从一个转移到另一个，或者从物体的转移到 .在转移过程中，电荷的总量不变，这个规律叫做电荷守恒定律.18.如图带电小颗粒质量为m，电荷量为q，以竖直向上的初速度v0自A处进入方向水平向右的匀强电场中.当小颗粒到达B处时速度变成水平向右，大小为2v0，那么，该处的场强E为________，A、B间的电势差是________.四、计算题19.如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2 cm，已知U AC＝60 V，求：(1)设B点电势为零，求A、C、D、P点的电势；(2)将q＝－1.0×10－10 C的点电荷由A移到D电场力所做的功W AD；(3)将q＝1.0×10－10 C的点电荷由B移到C，再经过D最后回到P，电场力所做的功W BCDP.20.如图所示，在点电荷＋Q激发的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为多少？21.匀强电场中场强为40 N/C，在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2×10－9 kg，带电荷量为－2×10－9 C的微粒从A点移到B点，电场力做了1.5×10－7 J的正功.求：(1)A、B两点间的电势差U AB是多少？(2)A、B两点间距离是多少？(3)若微粒在A点具有与电场线同向的速度为10 m/s，在只有电场力作用的情况下，求经过B点的速度.22.如图所示两个同样的气球充满氢气(气球重力不计)，气球带有等量同种电荷，两根等长的细线下端系上5.0×103 kg的重物后就漂浮着，求每个气球的带电荷量.(g取10 N/kg)23.如图所示为一个匀强电场的三个等势面A、B、C，相邻两等势面之间距离为10 cm，此电场的场强为3×103 V/m，若B为零电势，求A、C的电势.五、简答题24.在静电场中，把一个电荷量q＝2.0×10－5C的负电荷由M点移到N点，静电力做功6.0×10－4J，由N点移到P点，静电力做负功1.0×10－3 J，则M、N、P三点电势高低关系是怎样的？答案解析一、单选题1.答案 C解析据题意A、C两点电势相等，所以AC为等势线，因为电场线与等势线垂直，故场强方向与AC垂直，比较接近OB方向，由E＝U BOd得场强大小E＝80 V/m，方向由B指向O.2.答案 B解析匀强电场中电势均匀降落，根据U＝Ed可求得φP＝14φA＝－2.5 VE＝U BCLsin 60°＝102×10－2×32V/m＝1 00033V/m.3.答案 C4.答案 D解析因为不知离子是向哪个方向运动的，可以假设其由b向a运动，由离子的运动轨迹可以判定出，离子只能受到向左的电场力，所以由b向a一定是减速运动的(同理，也可假设离子由a向b运动，此时根据轨迹可判定出电场力同样向左，离子加速运动)，所以该离子在a点的动能一定小于在b点的动能；由于电场线方向、离子的电性都是未知的，所以A、B、C均不正确.5.答案 C解析由a、b在水平方向的位移不同可知两粒子在电场中的运动时间不同，t b>t a，根据y＝12at2，可知：a a>a b.又因为q a E＝m a a a，q b E＝m b a b，所以q am a>q bm b，故选项C正确.6.答案 D解析b球带电就能吸引轻质小球a，接触后电荷量重新分配，那么a、b球带同种电荷，然后就要相互排斥.因此本题突出“近旁”，以表示能吸引并能接触.点评电荷之间的相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，另外，带电体具有吸引轻小物体的性质.若带电体与不带电的物体相接触，由于电荷的重新分配，两物体会带上同种电荷，电荷之间就会有相互的排斥力.7.答案 D解析若要使电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，电子在x轴上向负方向偏转，则应使X′接正极，X接负极；电子在y轴上也向负方向偏转，则应使Y′接正极，Y接负极，所以选项D正确. 8.答案 A解析由题图可知，电场线疏密表示电场强度大小，故E P>E Q；沿电场线方向电势逐渐降低，故φP>φQ.故选A.9.答案 D解析0～T4过程中电子向右做加速运动；T4～T2过程中电子向右减速运动，T2～3T4过程中电子向左加速，3T4～T过程中电子向左减速，D满足条件.方法总结解决带电粒子在交变电场中运动问题的关键是弄清电场方向和粒子所受电场力的方向，进而确定加速度方向和速度的变化情况.10.答案 B二、多选题11.答案AC12.答案CD解析 a 点和b 点所在处的等势线疏密程度不同，故两处的电场强度不同，方向也不同，A 错；从c 点到d 点电势升高，正电荷的电势能增大，电场力做负功，B 错；从a 点到c 点、电势升高，负电荷的电势能减小，电场力做正功，C 对；从e 点沿虚线到f 点，电势先减小后增大，则正电荷的电势能先减小后增大，D 对. 13.答案 AD 14.答案 ABD解析由电势的定义可知A 正确.由于电势是相对量，电势的大小与零电势点的选取有关，故B 正确.虽然电势是相对的，但电势的高低是绝对的，因此C 错误.电势与电势能相联系，它是描述电场能的性质的物理量，故D 正确.点评 (1)电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关，电势的大小为φ＝E pq.(2)电势是相对的，电势零点的选取是任意的，但以方便为原则.如果没有特别规定，一般选无穷远或大地的电势为零.(3)电势是标量，只有大小，没有方向，在规定了零电势点后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值，正值表示该点电势比零电势点电势高，负值表示该点电势比零电势点电势低，所以，同一电场中，正电势一定高于负电势. 15.答案 BC解析由图可知，该粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力qE ＝m v 2R 得R ＝mv2qE，R 、E为定值，若q 相等则12mv 2一定相等；若qm相等，则速率v 一定相等，故B 、C 正确.三、填空题16.答案 2∶1 1∶ 2解析 qU ＝E k ，所以E k ∝q ，则E α∶E P ＝2∶1.又E k ＝12mv 2，所以v α∶v P ＝1∶ 2.17.答案物体物体一部分另一部分18.答案 2mg/q 2mv 20/q解析由动能定理：qU －mgh ＝12m(2v 0)2－12mv 20.又h ＝v 202g ，所以U ＝2mv 20q ，所以E ＝U d ＝U 2h ＝2mgq.四、计算题19.答案 (1)φA ＝30 V ，φC ＝－30 V ，φD ＝－60 V ，φP ＝0(2)W AD ＝－9.0×10－9J (3)W BCDP ＝0解析 (1)由题意可知φP ＝φB ＝0U AC ＝60 V ，U AB ＝U BC ，所以U AB ＝φA －0＝30 V 则φA ＝30 V ，同理φC ＝－30 V ，φD ＝－60 V(2)由做功的公式：W AD ＝qU AD ＝q(φA －φD )＝－9.0×10－9J(3)由于电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，所以做功为W BCDP ＝qU BP ＝0.点评利用W AB ＝qU AB 计算时，公式中W AB 、q 、U AB 均可以有正、负，注意各物理量用正、负值代入.电场力对电荷所做的功只与初末位置有关，与路径无关. 20.答案 2∶1解析设A 、B 两点间的电势差为U ，由动能定理得对质子：12m H v 2H ＝q H U对α粒子：12m αv 2α＝q αU所以v Hvα＝q H mαqαm H＝1×42×1＝21.点评电荷在匀强电场中做匀变速运动时可用动能定理和运动学公式求解，当电荷在电场中做变加速运动时，不能用运动学公式求解，但可用动能定理求解.21.答案(1)－75 V (2)1.875 m (3)510 m/s，方向与电场线同向解析(1)W AB＝U AB·qU AB＝W ABq＝1.5×10－7－2×10－9V＝－75 V.(2)U AB＝E·d，d＝U ABE＝－75－40m＝1.875 m.(3)W AB＝12mv2B－12mv2A 1.5×10－7＝12×2×10－9v2B－12×2×10－9×102解之得v B＝510 m/s，方向与电场线同向.22.答案8.7×10－4 C解析先对重物受力分析，求出细线的拉力，如图甲所示，2F T cos θ＝mg.同样再对左面气球受力分析，如图乙所示：知F＝F T sin θ，而根据库仑定律，知F＝k Q2r2，联立以上各式，最后可得Q≈8.7×10－4 C.23.答案φA＝300 V，φC＝－300 V或φA＝－300 V，φC＝300 V解析由U＝Ed可知，相邻两等势面间的电势差的大小：|U AB|＝|U BC|＝E·d＝3×103×10×10－2 V＝300 V那么有两种可能：(1)φA＝300 V，φC＝－300 V；(2)φA＝－300 V，φC＝300 V.点评求电场中某点电势，可用该点与零电势的电势差来确定.五、简答题24.答案φN>φM>φPN静电力做正功，而负电荷受静电力与场强方向相反，即逆着电场线移动，则可确定N点在M 点左侧.由N→N静电力做正功，而负电荷受静电力与场强方向相反，即逆着电场线移动，则可确定N点在M点左侧.由N→P静电力做负功，即沿着电场线方向移动，又因1.0×10－3J>6.0×10－4 J，所以肯定移过了M点，所以P点位于M点右侧.这样，M、N、P三点电势的高低关系是φN>φM>φP.方法总结电场中两点电势高低的比较方法：(1)根据电场力做功判断①在两点间移动正电荷，如果电场力做正功，则电势是降低的，如果电场力做负功，则电势升高.②在两点间移动负电荷，如果电场力做正功，则电势升高，如果电场力做负功，则电势降低.(2)根据电场线确定电场线的方向就是电势降低最快的方向.(3)根据电荷电势能的变化判断①如果在两点间移动正电荷时：电势能增加，则电势升高；电势能减少，则电势降低.②如果在两点间移动负电荷时：电势能增加，则电势降低；电势能减少，则电势升高.。

人教版物理选修3-1第一章专题强化练1 电场的性质

3．带电粒子的运动轨迹由带电粒子的初速度和所受的静电力决定，静电力只能决定带电粒子的加速度的大小和方向，带电粒子的加速度方向沿着电场线的切线方向，只有在电场线是直线且带电粒子的初速度为零或初速度方向平行于电场线的情况下，带电粒子的运动轨迹才与电场线重合；否则，一定不重合。
[典型例题] 例 1.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，它仅在静电力作用下沿电场线向 B 点运动，下列判断正确的是( ) A．电场线由 B 点指向 A 点，电荷做加速运动，加速度越来越小 B．电场线由 B 点指向 A 点，电荷做加速运动，其加速度大小变化由题设条件不能确定
因为是非匀强电场，故 MN 两点间的电势差并不等于 NQ 两点间的电势差，C 项错；因为等势线 1 与 2 之间的电场强度比 2 与 3 之间的电场强度要大，故 1、2 之间的电势差要大于 2、3 之间的电势差，但两粒子所带的电荷量大小不确定，故无法比较动能变化量的大小，D 项错。
[解析] 电势能与电势的关系为 E＝qφ，对于正电荷，电势高处电势能也大，对于负电荷，电势高处电势能反而小，正电荷从 A 点移到 B 点时，其电势能增加，电势也升高， A 正确；由于初速度不确定，正电荷只在电场力作用下，不一定沿着电场线方向移动，电势不一定降低，故 A 点电势不一定较高，B 错误；负电荷从 A 点移到 B 点，外力做正功，电场力做功情况不确定，无法判断电势能的变化情况， C 错误；电场力做负功，电势能一定增加，D 错误。
(3)能量守恒法→在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小；反之，电势能增加。
(4)电荷电势法→正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大。

2021年海南省人教版高中物理选修3-1第一章静电场基础知识练习题含答案解析

【最新】海南省人教版高中物理选修3-1第一章静电场基础知识练习题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右2．根据电容的定义式QCU知( )A．电容器的电容越大，则电容器所带电荷量应越多B．电容器两极板间电压越大，电容越大C．电容器的电容与电荷量成正比，与电压成反比D．电容器的电容不随带电荷量及两极板间电压的变化而变化3．如图所示，绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一金属球b，开始时a b、都不带电，现使b带电，则A．a b、之间不发生相互作用B．b立即把a排斥开C．b将吸引a，吸住后不放开D．b先吸引a，接触后又把a排斥开4．图中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r。

该点电荷感应的感应电荷在球心的场强大小等于( )A ．22Q Qkk r R- B ．22Q Qkk r R+ C ．0D ．2Qkr5．如图，有一带电粒子贴着A 板沿水平方向输入匀强电场，当偏转电压为U 1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U 2时，带电粒子沿②轨迹落到B 板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（）A ．12:1:8U U =B ．12:1:4U U =C ．12:1:2U U =D ．12:1:1U U =6．下列实验中，验电器的金属箔会张开的图是( )A ．B ．C ．7．小华在学校小店花了6元钱购买了一本物理参考书，发现其中一道习题给出四个带电体的带电荷量为如下四个选项，你认为其中带电荷量合理的是 A ．Q 1＝6.2×10－18C B ．Q 2＝6.4×10－18C C ．Q 3＝6.6×10－18CD ．Q 4＝6.8×10－18C8．如图所示，O 是一固定的点电荷，另一点电荷P 从很远以初速度v 0射入点电荷O 的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN.a 、b 、c 是以O 为中心、R a 、R b 、R c 为半径画出的三个圆，R c -R b ＝R b -R a .1、2、3、4为轨迹MN 与三个圆的一些交点.以|W 12|表示点电荷P 由1到2的过程中电场力做功的大小，|W 34|表示由3到4的过程中电场力做功的大小，则( )A．|W12|＝2|W34|B．|W12|＞2|W34|C．P、O两电荷可能同号，也可能异号D．P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零9．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则( )A．E P>E Q，φP>φQB．E P>E Q，φP<φQC．E P<E Q，φP>φQD．E P<E Q，φP<φQ10．如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和-Q，x 轴上的P点位于－Q的右侧.下列判断正确的是( )A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同C．若将一试探电荷＋Q从P点移至O点，电势能增大D．若将一试探电荷＋Q从P点移至O点，电势能减小11．某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是( )A．c点场强大于b点场强B．a点电势高于b点电势C．若将一试探电荷＋q由a点释放，它将沿电场线运动到b点D．若在d点再固定一点电荷－Q，将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，电势能减小12．关于元电荷下列说法错误的是( )A．所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍B．元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19 CC．元电荷实际上是指电子和质子本身D．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二、多选题13．如图所示，平行板电容器的两极板A、B接在电池两极，一带负电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（）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，略向上移动A板，则θ增大D．断开S，略向上移动A板，则θ不变14．如图所示，匀强电场场强方向竖直向下，在此电场中有a、b、c、d四个带电粒子(不计粒子间的相互作用)，各以水平向左、水平向右、竖直向上和竖直向下的速度做匀速直线运动，则下列说法错误的是( )A．c、d带异种电荷B．a、b带同种电荷且电势能均不变C．d的电势能减小，重力势能也减小D．c的电势能减小，机械能增加三、填空题15．如图带电小颗粒质量为m，电荷量为q，以竖直向上的初速度v0自A处进入方向水平向右的匀强电场中.当小颗粒到达B处时速度变成水平向右，大小为2v0，那么，该处的场强E为________，A、B间的电势差是________.四、解答题16．如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止时悬线与竖直方向夹角为，若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，静电力常量为k,A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球间的距离．17．如图所示，A为粒子源，在A和极板B间的加速电压为U1，在两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2，现设有质量为m，电荷量为q的质子初速度为零，从A 被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场，平行带电板的极板的长度为L，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，求：(1)带电粒子在射出B板时的速度；(2)带电粒子在C、D极板间运动的时间；(3)带电粒子飞出C、D电场时在竖直方向上发生的位移y.18．如图所示两个同样的气球充满氢气(气球重力不计)，气球带有等量同种电荷，两根等长的细线下端系上5.0×103 kg的重物后就漂浮着，求每个气球的带电荷量.(g取10N/kg)19．如图所示为一个匀强电场的三个等势面A、B、C，相邻两等势面之间距离为10 cm，此电场的场强为3×103 V/m，若B为零电势，求A、C的电势.参考答案1．B 【详解】根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A →O →B ，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小，则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，则外力的大小先变大后变小，方向水平向右。

高二上学期物理人教版选修3-1第一章静电场强化练(含答案)

2020--2021人教物理选修3—1强化练：第一章静电场含答案选修3—1第一章静电场1、(双选)真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处，放一个带电荷量为q(q ≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的电场强度为()A．FQ B．FqC．k qr2D．kQr22、如图是伏打起电盘示意图，其起电原理是()甲乙丙丁A．摩擦起电B．感应起电C．接触起电D．以上三种方式都不是3、如图所示，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 9B．a、b的电荷异号，k＝16 9C．a、b的电荷同号，k＝64 27D．a、b的电荷异号，k＝64 274、如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A.先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右5、在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中a、b两点电势和场强都相同的是()A B C D6、关于U AB＝W ABq和W AB＝qU AB的理解，正确的是()A．电场中A、B两点间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两点间沿不同路径移动相同电荷，路径长时W AB较大C．U AB与q、W AB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系D．W AB与q、U AB及电荷移动的路径无关7、关于匀强电场中的场强和电势差的关系，下列说法正确的是()A．电场强度越大，则任意两点间的电势差也越大B．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积C．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等D．场强与电势处处相同*8、不带电的玻璃棒与丝绸，相互摩擦后都带上了电，如图所示。

2018年海南省人教版高中物理选修3-1第一章综合练习含答案

2018年海南省人教版高中物理选修3-1第一章综合练习含答案D.电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功1.如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是( )A.两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大B.两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大C.与两板间距离无关，仅与加速电压有关D.以上说法均不正确一、多选题2.关于电势，下列说法正确的是( )A.电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场力所做的功B.电场中某点的电势与零电势点的选取有关C.由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低D.电势是描述电场能的性质的物理量3.下列说法正确的是( )A.电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同B.电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零C.正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D.电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立4.一电子飞经电场中A、B两点，电子在A点电势能为4.8×10－17 J，动能为3.2×10－17 J，电子经过B点时电势能为3.2×10－17 J，如果电子只受静电力作用，则( )A.电子在B点时动能为4.8×10－17 JB.由A点到B点静电力做功为100 eVC.电子在B点时动能为1.6×10－17 JD.A、B两点间的电势差为100 V5.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa>φb>φc，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示.由图可知( )A.粒子从K到L的过程中，电场力做负功B.粒子从L到M的过程中，电场力做负功C.粒子从K到L的过程中，电势能增加D.粒子从L到M的过程中，动能减少6.如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面的间距相等，一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4是运动轨迹与等势面的一些交点.由此可以判定( )A.电子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等B.O处的点电荷一定带正电C.a、b、c三个等势面的电势关系是φa>φb>φcD.电子运动时的电势能先增大后减小二、填空题7.两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内，两棒与水平面间均成45°角，棒上各穿有一个质量为m、带电荷量为Q的相同小球，如图所示.现让两球同时从同一高度由静止开始下滑，则当两球相距多远时，小球的速度达到最大值？8.两个点电荷带有相等的电荷量，要求它们之间相距1 m 时的相互作用力等于1 N，则每个电荷的电荷量是多少？等于电子电荷量的_____________倍9.科学实验发现的最小电荷量就是所带的电荷量，与它带等量的电荷，但符号相反，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，e＝ .三、计算题10.如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g.(1)判断小球带何种电荷.(2)求电场强度E.(3)若在某时刻将细线突然剪断，求经过t时间小球的速度v.11.一个电子(质量为9.1×10－31 kg，电荷量为1.6×10－19 C)以v0＝4×107 m/s的初速度沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的电场强度大小E＝2×105 N/C，不计重力，求：(1)电子在电场中运动的加速度大小；(2)电子进入电场的最大距离；(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能.12.计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器，如图所示.电容的计算公式是C＝εr Sd，其中常量εr＝9.0×10－12F·m－1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离.当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发生相应的信号.已知两金属片的正对面积为50 mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF，电子线路就能发生相应的信号，那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？答案解析一、单选题1.答案 B解析Q1、Q2产生的电场在P点叠加，利用矢量的合成按各项给出情况画出P点的合场强方向，可以判断答案为B.2.答案 C解析电势高低与场强大小无必然联系.O点场强为0，电势不一定最低，A错.x2点是场强正向最大的位置，电势不是最高，B错.将电荷从x1移到－x1可由题图知电场力做功为零，故两点电势相等，而把电荷从x1移到x3电场力做功不为零，C对，D错.3.答案 B解析由静电屏蔽的知识可知，A、D选项均错；金属可以消除多余的静电，B项正确；单根高压输电线上相距较近的两点之间电阻很小，因而电压较小，小鸟不会被电死，C选项错误.4.答案 D解析因为不知离子是向哪个方向运动的，可以假设其由b向a运动，由离子的运动轨迹可以判定出，离子只能受到向左的电场力，所以由b向a一定是减速运动的(同理，也可假设离子由a向b运动，此时根据轨迹可判定出电场力同样向左，离子加速运动)，所以该离子在a点的动能一定小于在b点的动能；由于电场线方向、离子的电性都是未知的，所以A、B、C均不正确.5.答案 D解析由题意可知：直线ab的中点的电势为6 V ，与c点等势，故应按D图进行求解，电场的方向则由电势高处指向电势低处，D图表示正确.6.答案 B解析E＝Fq是电场强度的定义式，适用于任何电场，式中q为试探电荷而非场源电荷，故A错.而E＝k Qr2为点电荷Q产生电场强度的决定式，式中Q为场源电荷，故B对，C错误.点评电场强度的定义式适用于任何电场，点电荷电场强度的定义式只适用于点电荷，且决定于电场本身.7.答案 D解析由点电荷的概念知，A、B均错.当两电荷间距离r→0时，两电荷已不能看作点电荷,库仑定律不再适用，C错.而静电力常量是由实验测出的，故D项正确.0时，两电荷已不能看作点电荷，库仑定律不再适用，C错.而静电力常量是由实验测出的，故D项正确.8.答案 C解析当带电体A靠近导体M端时，导体由于静电感应，两端出现异种电荷，故金箔都会张开.9.答案 C解析根据电势差的定义，电场中两点间的电势差在数值上等于将单位正电荷从一点移到另一点电场力所做的功，仅由电场及两点位置决定，与移动的电荷量及做功的多少无关，即U＝Wq是比值定义式，所以A错， B错，C对.电势能的变化唯一决定于电场力做的功，与其他力是否做功，做多少功无关，D错.10.答案 C解析电子由P到Q的过程中，静电力做功，根据动能定理eU＝12mv2，得v＝2eUm，速度大小与U有关，与两板间距离无关.二、多选题11.答案ABD解析由电势的定义可知A正确.由于电势是相对量，电势的大小与零电势点的选取有关，故B 正确.虽然电势是相对的，但电势的高低是绝对的，因此C 错误.电势与电势能相联系，它是描述电场能的性质的物理量，故D 正确.点评 (1)电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关，电势的大小为φ＝E pq.(2)电势是相对的，电势零点的选取是任意的，但以方便为原则.如果没有特别规定，一般选无穷远或大地的电势为零.(3)电势是标量，只有大小，没有方向，在规定了零电势点后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值，正值表示该点电势比零电势点电势高，负值表示该点电势比零电势点电势低，所以，同一电场中，正电势一定高于负电势.12.答案 BC解析电场力做的功和电荷的运动路径无关，所以选项A 错误；电场力做功只和电荷的初末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，B 正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，C 正确；电荷在电场中运动，虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能间的转化满足能量守恒定律，D 错.13.答案 AB 14.答案 AC解析因为运动的粒子带正电，从其轨迹弯曲情况可判定受到的是库仑斥力，所以场源电荷必定为正电荷，即电势高低关系为φa >φb >φc .因此φK ＝φN <φM <φL .所以由K 到L 过程中电场力做负功.电势能增加，A 、C 正确.由L 到M 过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，B 、D 错误.点评 (1)电场力做功与路径无关，所以当电场中两点的位置确定后，在两点间移动电荷时电场力做功是确定的值，也就是说电荷的电势能变化量是确定的.(2)电场力做功一定伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现，其他力做功不会引起电势能的变化.(3)电场力对电荷做正功，电势能一定减少；电场力对电荷做负功，电势能一定增加.电场力做了多少正功，电势能就减少多少；电场力做了多少负功，电势能就增加多少.15.答案 AD解析电子在运动过程中只有电场力做功，只有电势能和动能的转化，因而电势能与动能的总和不变，A 正确.从运动轨迹的弯曲情况可知电子受排斥力作用，所以可判断O 点处的电荷为负电荷，根据负点电荷的电场分布可知D 正确，C 错误.三、填空题16.答案 kQ 2mg解析小球在下滑过程中先加速后减速，当a ＝0时，速度达到最大值，此时两球相距L.对任一小球，此时重力、弹力、库仑力三者的合力为零.F ＝kQ 2L 2，Fmg ＝tan 45°，解之得L＝ kQ2mg .17.答案 1×10－5 C 6.25×1013倍解析根据库仑定律，则已知F 、r 即可计算出电荷量.设每个电荷的电荷量为q ，已知两点电荷间距r ＝1 m ，相互作用力F ＝1 N.由库仑定律F ＝k q 1q 2r 2＝k q 2r 2，得q ＝ Fr 2k ＝ 1×129×109C ≈1×10－5 C ，这个电荷量与电子电荷量之比为n ＝q e ＝1×10－51.6×10－19＝6.25×1013，即是电子电荷量的6.25×1013倍.18.答案电子质子、正电子 1.60×10－19C四、计算题19.答案 (1)负电 (2)mgtan θ/q (3)gt/cos θ解析 (1)负电.(2)小球受力如右图所示，其中电场力F ＝qE ，由平衡条件得：F ＝mgtan θ， E ＝mgtan θ/q.(3)剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动 F 合＝mg/cos θ＝ma ，v ＝at ，所以v ＝gt /cos θ速度方向与竖直方向夹角为θ斜向左下方.20.答案 (1)3.5×1016 m/s 2 (2)2.28×10－2m(3)3.6×10－16J解析 (1)电子沿着匀强电场的电场线方向飞入时，仅受电场力作用，且做匀减速运动，由牛顿第二定律，得qE ＝ma ，即a ＝qE m ＝1.6×10－19×2×1059.1×10－31m/s 2＝3.5×1016 m/s 2(2)电子做匀减速直线运动.由运动学公式得v 20＝2ax ，即x ＝v 202a ＝(4×107)22×3.5×1016 m ＝2.28×10－2m. 所以电子进入电场的最大距离为2.28×10－2m(3)当电子进入电场最大距离一半时，即电子在电场中运动x ′＝x 2＝1.14×10－2m 时，设此时动能为E k ，电场力做负功，由动能定理，得－qEx ′＝E k －12mv 2所以E k ＝12mv 20－qEx ′＝12×9.1×10－31×(4×107)2－1.6×10－19×2×105×1.14×10－2＝3.6×10－16J点评由牛顿第二定律，结合匀变速直线运动的规律或动能定理求解.21.答案 0.15 mm解析先求得未按下时的电容C 1＝0.75 pF ，再由C 1C 2＝d 2d 1，得ΔC C 2＝Δdd 1和C 2＝1.00 pF ，得Δd＝0.15 mm.。

海南省人教版高中物理选修3-1第一章全章练习含答案

2019年海南省人教版高中物理选修3-1第二章全章练习含答案一、单选题1.关于电势差和电场力做功的说法中||，正确的是()A.电势差是矢量||，电场力做的功是标量B.在两点间移动电荷||，电场力不做功||，则两点间的电势差为零C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少||，则两点间的电势差越大D.在两点间移动电荷时||，电场力做正功||，则两点间的电势差大于零2.如图(a)所示||，两个平行金属板P、Q竖直放置||，两板间加上如图(b)所示的电压.t＝0时||，Q板比P板电势高5 V||，此时在两板的正中央M点放一个电子||，速度为零||，电子在静电力作用下运动||，使得电子的位置和速度随时间变化.假设电子始终未与两板相碰.在0<t<8×10－10 s的时间内||，这个电子处于M点的右侧、速度方向向左且大小逐渐减小的时间是()A.0<t<2×10－10 sB.2×10－10 s<t<4×10－10 sC.4×10－10 s<t<6×10－10 sD.6×10－10 s<t<8×10－10 s3.关于库仑定律||，下列说法正确的是()A.库仑定律适用于点电荷||，点电荷其实就是体积很小的球体B.根据F＝k q1q2r2||，当两点电荷间的距离趋近于零时||，电场力将趋向无穷大C.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量||，则q1对q2的电场力大于q2对q1的电场力D.库仑定律和万有引力定律的表达式相似||，都是平方反比定律4.如图所示||，A、B、C三点都在匀强电场中||，已知AC⊥BC||，∠ABC＝60°||，B C＝20 cm||，把一个电荷量q＝10－5 C的正电荷从A移到B||，电场力做功为零；从B移到C||，电场力做功为－1.73×10－3 J||，则该匀强电场的场强大小和方向是()A.865 V/m||，垂直AC向左B.865 V/m||，垂直AC向右C.1 000 V/m||，垂直AB斜向上D.1 000 V/m||，垂直AB斜向下5.金属球壳原来带有电荷||，而验电器原来不带电||，如图所示||，现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连.验电器的金属箔将()A.不会张开B.一定会张开C.先张开||，后闭合D.可能会张开6.如图所示的示波管||，当两偏转电极XX′、YY′电压为零时||，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标的O点||，其中x轴与XX′电场的场强方向重合||，x轴正方向垂直于纸面向里||，y轴与YY′电场的场强方向重合).若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限||，则()A.X、Y极接电源的正极||，X′、Y′接电源的负极B.X、Y′极接电源的正极||，X′、Y接电源的负极C.X′、Y极接电源的正极||，X、Y′接电源的负极D.X′、Y′极接电源的正极||，X、Y接电源的负极7.在光滑的绝缘平面上||，有一个正方形abcd||，顶点a、c处分别固定一个正点电荷||，电荷量相等||，如图所示.若将一个带负电的粒子置于b点||，自由释放||，粒子将沿着对角线bd往复运动.粒子从b点运动到d点的过程中()A.先做匀加速运动||，后做匀减速运动B.先从高电势到低电势||，后从低电势到高电势C.电势能与机械能之和先增大||，后减小D.电势能先减小||，后增大8.在平行板电容器A、B两板上加上如图所示的交变电压||，开始B板的电势比A板高||，这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动||，设电子在运动中不与极板发生碰撞||，则下述说法正确的是(不计电子重力)()A.电子一直向A板运动B.电子一直向B板运动C.电子先向A板运动||，然后向B板运动||，再返回A板做周期性来回运动D.电子先向B板运动||，然后向A板运动||，再返回B板做周期性来回运动9.质子和氦核从静止开始经相同电压加速后||，又垂直于电场方向进入一匀强电场||，离开偏转电场时||，它们侧向偏移量之比和在偏转电场中运动的时间之比分别为()A.2∶1||，2∶1B.1∶1||，1∶ 2C.1∶2||，2∶1D.1∶4||，1∶210.如图所示||，两极板与电源相连接||，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场||，且恰好从正极板边缘飞出||，现在使电子入射速度变为原来的两倍||，而电子仍从原位置射入||，且仍从正极板边缘飞出||，则两极板的间距应变为原来的()A.2倍B.4倍C.12 D.14二、多选题11.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示||，图中实线表示等势线||，则()A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点||，电场力做正功C.负电荷从a点移到c点||，电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大12.关于电势和电势能的说法正确的是()A.电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B.电荷在电场中电势越高的地方||，电荷量越大所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任意一点处||，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D.在负点电荷电场中的任意一点||，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能13.两个点电荷分别固定于左右两侧||，左侧电荷带电荷量为＋Q1||，右侧电荷带电荷量为－Q2||，且Q1＝4Q2||，另取一个可自由移动的点电荷q||，放在＋Q1和－Q2的连线上||，欲使q平衡||，则q 的带电性质及所处位置可能为()A.负电||，放在Q1的左方B.负电||，放在Q2的右方C.正电||，放在Q1的左方D.正电||，放在Q2的右方14.库仑定律的适用范围是()A.真空中两个带电球体间的相互作用B.真空中任意带电体间的相互作用C.真空中两个点电荷间的相互作用D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离||，则可应用库仑定律15.两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中||，存在一沿半径方向的电场||，如图所示.带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场||，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出||，由此可知()A.若入射粒子的电荷量相等||，则出射粒子的质量一定相等B.若入射粒子的电荷量相等||，则出射粒子的动能一定相等C.若入射粒子的电荷量与质量之比相等||，则出射粒子的速率一定相等D.若入射粒子的电荷量与质量之比相等||，则出射粒子的动能一定相等三、填空题16.如图所示||，带电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d||，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a 点处的电场强度为零||，根据对称性||，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________||，方向________.(静电力常量为k)17.如图所示||，带电粒子进入匀强电场中做类平抛运动||，U 、d 、L 、m 、q 、v 0已知.请完成下列填空.(1)穿越时间：________.(2)末速度：________.(3)侧向位移：________||，对于不同的带电粒子若以相同的速度射入||，则y 与________成正比；若以相同的动能射入||，则y 与________成正比；若经相同的电压U 0加速后射入||，则y ＝UL 24dU 0||，与m 、q 无关||，随加速电压的增大而________||，随偏转电压的增大而________.(4)偏转角正切：________________(从电场出来时粒子速度方向的反向延长线必然过水平位移的________).18.有A 、B 两个物体经摩擦后||，使B 带上了2.4×10－6 C 的正电荷||，则此过程中有________个电子发生了转移||，是由________向________转移的.四、计算题19.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ||，分别带有电荷量Q A ＝6.4×10－9 C||，Q B ＝－3.2×10－9 C||，让两绝缘金属小球接触||，在接触过程中||，电子如何转移并转移了多少？20.如果把q ＝1.0×10－8 C 的电荷从无穷远移到电场中的A 点||，需要克服静电力做功W ＝1.2×10－4 J||，那么||，(1)q 在A 点的电势能和A 点的电势各是什么？(2)q 未移入电场前A 点的电势是多少？21.场源电荷Q ＝2×10－4 C||，是正点电荷.检验电荷q ＝－2×10－5 C||，是负点电荷||，它们相距r ＝2 m||，且都在真空中||，如图所示.求：(1)q 受的静电力.(2)q 所在的B 点的场强E B .(3)若将q 换为q ′＝4×10－5 C 的正点电荷||，再求q ′受力及B 点的场强.(4)将检验电荷拿去后再求B 点的场强.答案解析一、单选题1.答案 B解析电势差是标量||，其正负号不表示方向||，故A 错.两点间的电势差与被移动的电荷的电荷量无关||，故C 错.若在两点间移动负电荷时||，电场力做正功||，则这两点间电势差为负值||，故D 错||，只有B 对.2.答案 D解析 0～T 4过程中电子向右做加速运动；T 4～T 2过程中电子向右减速运动||，T 2～3T 4过程中电子向左加速||，3T 4～T 过程中电子向左减速||，D 满足条件. 方法总结解决带电粒子在交变电场中运动问题的关键是弄清电场方向和粒子所受电场力的方向||，进而确定加速度方向和速度的变化情况.3.答案 D4.答案 D解析把电荷q 从A 移到B||，电场力不做功||，说明A 、B 两点在同一等势面上||，因该电场为匀强电场||，等势面应为平面||，故图中直线AB 即为等势线||，场强方向垂直于等势面||，可见||，选项A 、B 不正确.U BC ＝W BC q ＝－1.73×10－310－5V ＝－173 V.B 点电势比C 点低173 V||，因电场线指向电势降低的方向||，所以场强方向必垂直于AB 斜向下||，场强大小E ＝U d ＝U B C sin 60°＝1730.2×32V/m ＝1 000 V/m||，因此选项D 正确||，C 错误.5.答案 B解析处于静电平衡状态的导体||，净电荷仅分布在外表面||，细导线将球壳内壁与验电器连接后||，验电器应看做是金属球壳的外部.6.答案 D解析若要使电子打在图示坐标的第Ⅲ象限||，电子在x 轴上向负方向偏转||，则应使X ′接正极||，X 接负极；电子在y 轴上也向负方向偏转||，则应使Y ′接正极||，Y 接负极||，所以选项D 正确.7.答案 D解析这是等量同种电荷形成的电场||，根据这种电场的电场线分布情况||，可知在直线bd 上正中央一点的电势最高||，所以B 错误.等量同种电荷形成的电场是非匀强的||，所以A 错误.负电荷由b 到d 运动的过程中先加速后减速||，动能先增大后减小||，则电势能先减小后增大||，而由能量守恒定律可知电势能与机械能之和保持不变||，所以C 错误||，D 正确.8.答案 B解析电子先向B 板做匀加速运动||，然后向B 板做匀减速运动||，以后一直重复这两种运动||，所以B 选项正确.9.答案 B解析偏移量：y ＝l 2U 24dU 1||，可知y 1∶y 2＝1∶1||，时间t ＝l m 2qU 1||，t 1∶t 2＝1∶2||，B 正确. 10.答案 C解析电子在两极板间做类平抛运动.水平方向：l ＝v 0t||，所以t ＝l v 0. 竖直方向：d ＝12at 2＝qU 2md t 2＝qUl 22mdv 20||，故d 2＝qUl 22mv 20||，即d ∝1v 0||，故C 正确. 二、多选题11.答案 CD解析 a 点和b 点所在处的等势线疏密程度不同||，故两处的电场强度不同||，方向也不同||，A 错；从c 点到d 点电势升高||，正电荷的电势能增大||，电场力做负功||，B 错；从a 点到c 点、电势升高||，负电荷的电势能减小||，电场力做正功||，C 对；从e 点沿虚线到f 点||，电势先减小后增大||，则正电荷的电势能先减小后增大||，D 对.12.答案 CD解析沿电场线方向电势越来越低||，正电荷的电势能越来越小||，负电荷的电势能却越来越大. 点拨正电荷在电势高的地方电势能大||，负电荷在电势高的地方电势能小.13.答案 BD14.答案 CD15.答案 BC解析由图可知||，该粒子在电场中做匀速圆周运动||，电场力提供向心力qE ＝m v 2R 得R ＝mv 2qE||，R 、E 为定值||，若q 相等则12mv 2一定相等；若q m相等||，则速率v 一定相等||，故B 、C 正确. 三、填空题16.答案 k q d 2 向左解析 a 点处的场强由两部分组成||，一是点电荷在a 处的场强||，大小为E ＝k q d 2||，方向向左；二是带电薄板在a 处的场强||，由题知||，这两个场强的合场强为零||，所以薄板在a 处的场强大小为E a ＝k q d 2||，方向向右.根据对称性可知||，薄板在b 处的场强为E b ＝k q d 2||，方向向左. 17.答案 (1)L v 0 (2)v 20＋(qUL mdv 0)2 (3)qUL 22mdv 20带电粒子的比荷粒子的电荷量减小增大 (4)qUL mdv 20中点解析粒子从偏转电场射出的偏转距离y ＝12at 2＝12·qU md ·(L v 0)2.作粒子速度的反向延长线.设交水平位移所在直线于O 点||，O 到右边缘距离x ||，则x ＝y tan θ＝L 2.可知||，粒子从偏转电场中射出时||，就好像从极板间的中央L 2处沿直线射出一样(经常直接用于计算中||，可简化计算过程). 18.答案 1.5×1013 B A四、计算题19.答案电子由B 球转移到了A 球||，转移了3.0×1010个.解析当两小球接触时||，带电荷量少的负电荷先被中和||，剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同||，剩余正电荷必均分||，即接触后两小球带电荷量Q A ′＝Q B ′＝Q A ＋Q B 2＝6.4×10－9－3.2×10－92C ＝1.6×10－9 C 在接触过程中||，电子由B 球转移到A 球||，不仅将自身电荷中和||，且继续转移||，使B 球带电荷量为Q B ′的正电||，这样共转移的电子电荷量为ΔQ B ＝Q B ′－Q B ＝1.6×10－9 C －(－3.2×10－9) C ＝4.8×10－9 C转移的电子数n ＝ΔQ B e ＝4.8×10－9 C 1.6×10－19 C＝3.0×1010(个). 20.答案 (1)1.2×10－4 J 1.2×104 V (2)1.2×104 V解析 (1)静电力做负功||，电势能增加||，无穷远处的电势为零||，电荷在无穷远处的电势能也为零||，即φ∞＝0||，E p ∞＝0.由W ∞A ＝E p ∞－E pA 得E pA ＝E p ∞－W ∞A ＝0－(－1.2×10－4 J)＝1.2×10－4 J再由φA ＝E PA q得φA ＝1.2×104 V (2)A 点的电势是由电场本身决定的||，跟A 点是否有电荷存在无关||，所以q 移入电场前||，A 点的电势仍为1.2×104 V.21.答案(1)9 N||，方向由B指向A(2)4.5×105 N/C||，方向由A指向B(3)18 N方向由A指向B 4.5×105 N/C||，方向由A指向B(4)4.5×105 N/C||，方向由A指向B解析(1)由库仑定律得F＝k Qqr2＝9×109×2×10－4×2×10－522N＝9 N方向在A与B的连线上||，且指向A.(2)由电场强度的定义：E＝Fq＝k Qr2所以E＝9×109×2×10－422N/C＝4.5×105 N/C方向由A指向B.(3)由库仑定律得F′＝k Qq′r2＝9×109×2×10－4×4×10－522N＝18 N方向由A指向B.E＝F′q′＝k Qr2＝4.5×105 N/C方向由A指向B.(4)因E与q无关||，q＝0也不会影响E的大小与方向||，所以拿走q后场强不变.。