高中物理三维设计选修3-1阶段验收评估(一) 静电场

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(高二)物理教科版选修3—1第1章静电场含答案

（高二）物理教科版选修3—1第1章静电场含答案教科版选修3—1第一章静电场1、(双选)如图所示，A 、B 是被绝缘支架分别架起的两金属球，并相隔一定距离，其中A 带正电，B 不带电，则以下说法中正确的是 ( )A ．导体B 将带负电B ．导体B 左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等C ．若A 不动，将B 沿图中虚线分开，则两边的电荷量大小可能不等D ．只要A 与B 不接触，B 的总电荷量总是为零2、由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q 1和q 2，其间距为r 时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为( )A ．kg·A 2·m 3B ．kg·A －2·m 3·s －4C ．kg·m 2·C －2D ．N·m 2·A －23、(双选)如图所示，金属板带电量为＋Q ，质量为m 的金属小球带电量为＋q ，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O 恰好在同一条水平线上，且距离为L.下列说法正确的是( )A ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝kQ L 2B ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝mgtan αqC ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝kq L 2D ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝mgtan αQ4、(多选)如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是()A．M带负电荷，N带正电荷B．M在b点的动能小于它在a点的动能C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功5、(双选)如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则()A．它们通过加速电场所需的时间相等B．它们通过加速电场过程中动能的增量相等C．它们通过加速电场过程中速度的增量相等D．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等6、(多选)如图所示，一平行板电容器与电源E和电流表相连接，接通开关S，电源即给电容器充电，下列说法中正确的是()A．保持S接通，使两极板的面积错开一些(仍平行)，则两极板间的电场强度减小B．保持S接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过C．断开S，增大两极板间的距离，则两极板间的电压增大D．断开S，在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电势差减小*7、两个半径为r的相同金属球带上异种电荷，已知q1＝3q2，两球心相距10r，其相互作用力大小为F1，现将两球接触后分开，再放回原处，这时两球间的相互作用力大小为F2，则()A．F2＝F1B．F2＝F1 3C．F2＞F13D．F2＜F13*8、(双选)如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，其速度—时间图像如图乙所示，则下列叙述正确的是()A．电场线方向由A指向BB．场强大小E A>E BC．Q在A的左侧且为负电荷D．Q可能为负电荷，也可能为正电荷*9、(双选)如图所示，在光滑的绝缘水平面上，把两个等量正电荷固定在正方形abcd的a、c两点，一质量为m带负电的光滑小球从b点由静止释放，下列说法正确的是()A．小球运动到d位置时速度不可能为零B．小球从b位置运动到d位置的过程中，加速度最大时速度一定最大C．小球从b位置运动到d位置的过程中，其电势能先减小后增大D．小球从b位置运动到d位置的过程中，电势能与动能之和始终保持不变*10、如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4 3 V、4 V、－4 3 V，则下列说法正确的是()A．该匀强电场的场强E＝40 3 V/mB．该匀强电场的场强E＝80 V/mC．d点的电势为－2 3 VD．d点的电势为－4 V*11、如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间，恰好平衡．现用外力将P固定住，然后固定导线各接点，使两板均转过α角，如图虚线所示，再撤去外力，则P在两板间()A．保持静止B．水平向左做直线运动C．向右下方运动D．不知α角的值，无法确定P的运动状态12、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静电力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k)13、如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面．现将电荷量为10－8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10－6 J，将另一电荷量为10－8 C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功为3×10－6 J.(1)U AB、U AC、U BC各为多少？(2)画出电场线方向；(3)若AB边长为2 3 cm，求电场强度．（高二）物理教科版选修3—1第1章静电场含答案教科版选修3—1第一章静电场1、(双选)如图所示，A、B是被绝缘支架分别架起的两金属球，并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法中正确的是()A．导体B将带负电B．导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等C．若A不动，将B沿图中虚线分开，则两边的电荷量大小可能不等D．只要A与B不接触，B的总电荷量总是为零BD[由于静电感应，导体B左端带负电，右端带正电，导体总电荷量为零，故A错误，D正确．B的左端感应出负电荷，右端出现正电荷，电荷量的大小相等，故B正确．若A不动，将B沿图中虚线分开，则两边的电荷量大小相等，与划分的位置无关，故C 错误．]2、由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q 1和q 2，其间距为r 时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为( )A ．kg·A 2·m 3B ．kg·A －2·m 3·s －4C ．kg·m 2·C －2D ．N·m 2·A －2B [由公式F ＝k q 1q 2r 2得，k ＝Fr 2q 1q 2，故k 的单位为N·m 2C 2，又由公式q ＝It 得1 C ＝1 A·s ，由F ＝ma 可知1 N ＝1 kg·m·s －2，故1N·m 2C 2＝1 kg·A －2·m 3·s －4，选项B正确．]3、(双选)如图所示，金属板带电量为＋Q ，质量为m 的金属小球带电量为＋q ，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O 恰好在同一条水平线上，且距离为L.下列说法正确的是( )A ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝kQ L 2B ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝mgtan αqC ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝kq L 2D ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝mgtan αQBC [金属板不能看作点电荷，在小球处产生的场强不能用E ＝kQ r 2计算，故A错误；根据小球处于平衡得小球受电场力F ＝mgtan α，由E ＝F q 得：E 1＝mgtan αq ，B 正确；小球可看作点电荷，在O 点产生的场强E 2＝kq L 2，C 正确；根据牛顿第三定律知金属板受到小球的电场力大小为F ＝mgtan α，但金属板不能看作试探电荷，故不能用E ＝F Q 求场强，D 错误．]4、(多选)如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是()A．M带负电荷，N带正电荷B．M在b点的动能小于它在a点的动能C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功ABC[由图中带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹可知，粒子M受到引力作用所以带负电，粒子N受到斥力作用所以带正电，选项A正确；由于a点比b点更靠近带正电的点电荷，所以粒子M由a点运动到b点的过程中粒子要克服电场力做功，动能减小，选项B正确；d点和e点在同一个等势面上，所以N在d点的电势能等于它在e点的电势能，选项C正确；粒子N带正电，从c点运动到d点的过程中电场力做正功，选项D错误．]5、(双选)如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则()A．它们通过加速电场所需的时间相等B．它们通过加速电场过程中动能的增量相等C．它们通过加速电场过程中速度的增量相等D．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等BD[由动能定理知qU＝ΔE k，因两粒子电荷量相同，故ΔE k相同，B项正确．由牛顿第二定律得a＝Uqmd，由v-t图像知位移相同，初速度大的用的时间短，A项错误；Δv＝aΔt，时间不相等，故速度增量不相等，C项错误；电场力做功都是qU，故电势能减少量相等，D项正确．]6、(多选)如图所示，一平行板电容器与电源E和电流表相连接，接通开关S，电源即给电容器充电，下列说法中正确的是()A．保持S接通，使两极板的面积错开一些(仍平行)，则两极板间的电场强度减小B．保持S接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过C．断开S，增大两极板间的距离，则两极板间的电压增大D．断开S，在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电势差减小BCD[先明确物理量C、Q、U、E中保持不变的量，再依据物理公式来讨论．保持开关S接通，电容器上电压U保持不变，正对面积S减小时，由E＝Ud可知U和d都不变，则场强E不变，A错误．减小距离d时，由C∝1d可知电容C增大，因为开关S接通U不变，由Q＝CU得电荷量Q将增大，故电容器充电，电路中有充电电流，B正确．断开开关S后，电容器的电荷量Q保持不变，当d增大时电容C减小，由C＝QU可得电压U将增大，C正确．插入电介质，εr增大，电容C增大，因为断开S后Q不变，由C＝QU知电压U将减小，D正确．]*7、两个半径为r的相同金属球带上异种电荷，已知q1＝3q2，两球心相距10r，其相互作用力大小为F1，现将两球接触后分开，再放回原处，这时两球间的相互作用力大小为F2，则()A．F2＝F1B．F2＝F1 3C．F2＞F13D．F2＜F13D [根据题意，两球接触后分开，每个球的带电荷量应是q2.由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，当两球带异种电荷时，由于电荷间的吸引，电荷在金属球表面不再均匀分布，两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必定小于10r，如图甲所示．甲应用库仑定律，则F1＞k q1q210r2＝k3q22100r2.同理，当两球带同种电荷时，两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必定大于10r，如图乙所示．乙则F2<kq2210r2＝kq22100r2.因此F2必小于13F1，故应选D.]*8、(双选)如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，其速度—时间图像如图乙所示，则下列叙述正确的是()A．电场线方向由A指向BB．场强大小E A>E BC．Q在A的左侧且为负电荷D．Q可能为负电荷，也可能为正电荷BC[由于A到B的过程中速度增加，根据动能定理可知，电场力对负电荷做正功，所以电场线的方向由B指向A，A错误；由图乙可知，电荷做加速度减小的加速运动，所以由A运动到B的过程中，由牛顿第二定律可知，电场力在减小，由F＝Eq知，E在减小，所以E A>E B，B正确；由以上分析知Q在A的左侧且为负电荷，C正确，D错误．]*9、(双选)如图所示，在光滑的绝缘水平面上，把两个等量正电荷固定在正方形abcd的a、c两点，一质量为m带负电的光滑小球从b点由静止释放，下列说法正确的是()A．小球运动到d位置时速度不可能为零B．小球从b位置运动到d位置的过程中，加速度最大时速度一定最大C．小球从b位置运动到d位置的过程中，其电势能先减小后增大D．小球从b位置运动到d位置的过程中，电势能与动能之和始终保持不变CD[由b到bd连线的中点O的过程中，电场力做正功，电势能减小，由O到d电场力做负功，电势能增加，因此到达d点的速度等于b点的速度，故A错误．由等量正电荷连线的中垂线上电场分布可知：ac的连线与中垂线的交点处场强为0，电场线的方向指向两边，由于负电荷受到的电场力跟电场线的方向相反，所以负电荷受到的电场力始终指向ac的连线与中垂线的交点．但中垂线上场强的大小：从中点到两侧场强先增大再减小，所以小球所受的电场力从中点到两侧先增大再减小，加速度最大的点不在O点，速度最大的点在O 点，故B错误．由等量正电荷的电场分布可知，在两电荷连线的中垂线上O点的电势最高，沿电场线电势越来越低，所以从b到d，电势是先增大后减小，负电荷的电势能先减小后增大，故C正确．由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，电势能和动能之和不变，故D正确．故选C、D.]*10、如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4 3 V、4 V、－4 3 V，则下列说法正确的是()A．该匀强电场的场强E＝40 3 V/mB．该匀强电场的场强E＝80 V/mC．d点的电势为－2 3 VD．d点的电势为－4 VD[在匀强电场中，平行等长的线段两端的电势差相等，有U bc＝U ad，得φd＝－4 V，选项C错误，D正确；同理得O点电势为零，又U ao＝ERsin θ，得E＝40 V/m，选项A、B错误．]*11、如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间，恰好平衡．现用外力将P固定住，然后固定导线各接点，使两板均转过α角，如图虚线所示，再撤去外力，则P在两板间()A．保持静止B．水平向左做直线运动C．向右下方运动D．不知α角的值，无法确定P的运动状态B[设原来两板间距为d，电势差为U，则qE＝mg，当板转过α角时两板间距d′＝dcos α，E′＝Ud′＝Ecos α，此时电场力F′＝qE′＝qEcos α，其方向斜向上，其竖直分力F＝F′cosα＝qE＝mg，故竖直方向上合力为零，则P水平向左做匀加速直线运动．]12、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静电力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k)解析：在球壳上与小圆孔相对的小圆面的电荷量q′≈πr24πR2Q＝r24R2Q.根据库仑定律，它对球心的点电荷＋q的作用力大小F＝kq′qR2＝kr24R2QqR2＝kqQr24R4，其方向由球心指向小圆孔中心．答案：kqQr24R4由球心指向小圆孔中心13、如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面．现将电荷量为10－8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10－6 J，将另一电荷量为10－8 C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功为3×10－6 J.(1)U AB、U AC、U BC各为多少？(2)画出电场线方向；(3)若AB边长为2 3 cm，求电场强度．解析：(1)正点电荷从A点移到B点时，电场力做正功，故A点电势高于B点，可求得U AB＝Wq＝3×10－610－8V＝300 V，负点电荷从A点移到C点，电场力做负功，A点电势高于C点，可求得U AC＝W′q′＝－3×10－6－1×10－8V＝300 V．因此B、C 两点电势相等，故U BC＝0.(2)由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线，因此BC为一条等势线，故电场线方向垂直于BC，设D为直线BC的中点，则场强方向为由A指向D，如图所示．(3)直线AB在场强方向的距离d等于线段AD的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得E＝U ABd＝30023×10－2×cos 30°V/m＝1×104 V/m.答案：(1)300 V300 V0(2)见解析图(3)1×104 V/m。

人教版高中物理选修3-1--第一章：静电场--经典题目检测(含答案)

第一章：静电场经典题目检测(90分钟共100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60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，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a，带电小球b固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是( )2．如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则( )A．a一定带正电，b一定带负电B．电场力对a做正功，对b做负功~C．a的速度将减小，b的速度将增大D．a的加速度将减小，b的加速度将增大3．如图，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为( )A．mgEB．3mgEC．2mgED．mg2E4．一带电粒子从某点电荷电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是( )A．该电场是某正点电荷电场B．粒子的速度逐渐增大;C．粒子的加速度逐渐增大D．粒子的电势能逐渐增大5．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点电势能不变6．在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则( )（A．小球带负电B．电场力跟重力平衡C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D．小球在运动过程中机械能守恒7．如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是( )A．AD两点间电势差U AD与AA′两点间电势差U AA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电场力做正功—C．带负电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电势能减小D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A―→C′与沿路径A―→B―→B′―→C′电场力做功相同8. 一个电子以速度8×106m/s从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和电子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行。

人教版高中物理选修3-1 第一章《静电场》检测题(含答案)

《静电场》检测题一、单选题1．某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为定值电阻，薄片P和Q为两相互绝缘的金属极板。

当对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，在P、Q间距增大过程中（）A．P、Q两板构成电容器的电容增大 B．M点的电势比N点高C．P板电荷量增大 D．P、Q两板间的场强增大2．下列说法中正确的是( )A．在电场中，电场强度大的点，电势必定高B．电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快C．电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大D．一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化3．如图所示，一个枕形导体位于带正电小球的附近，A、B为导体的左、右端点，C为导体内的一点。

若用手接触一下枕形导体的中部，导体将带( )A．不带电 B．正电 C．负电D．不能确定4．关于静电场的等势面，下列说法正确的是A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功5．a、b、c三个粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以肯定( )①在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上②b和c同时飞离电场③进入电场时，c的速度最大，a的速度最小④动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大A．①B．①②C．③④D．①③④6．某电场的电场线的分布如图所示。

一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N 点。

下列判断正确的是( )A．粒子带负电 B．电场力对粒子做负功C．粒子在N点的加速度大 D．N点的电势比M点的电势高7．如图所示，匀强电场方向水平向左，带正电荷的某物体沿绝缘、粗糙水平面向右运动，经A点时动能为100 J，到B点时动能减少80 J。

减少的动能中有3/5转化为电势能，则它再经过B点时，动能大小是（）A．4 J B．20 J C．52 J D．80 J8．如图，两个较大的平行金属板A、B相距为d，接在电源的正、负极上，这时质量为m，带电量为-q的油滴恰好能静止在两极板之间。

高二物理选修3-1第一章《静电场》单元测试(含答案)

高二物理选修3-1第一章《静电场》单元测试第I 卷（选择题）1．关于电荷的电荷量，下列说法正确的是A ．电子的电荷量的精确数值最早是由密立根油滴实验测得的B ．带电物体所带电荷量可以是任意值C ．带电物体所带电荷量最小值为1.6×10－19C D ．带电体的比荷是质量与电荷量的比值m/q 【答案】AC 【解析】试题分析：密立根的油滴实验测出了电子的电量为1.6×10－19C ，因而A 对；任何物体的电荷量都是e 的整数倍，故B 错，C 对，考点：考查了对元电荷的理解 2．下列说法中，正确的是：（） A ．由qFE =可知电场中某点的电场强度E 与q 成反比 B ．由公式PE qϕ=可知电场中某点的电势ϕ与q 成反比 C ．由ab U Ed =可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D ．公式QC U=，其中电容器的电容C 与电容器两极板间电势差U 无关【答案】D 【解析】试题分析：电场中某点的电场强度只和电场本身的性质有关，与外界因素无关，A 错误，电场中某点的电势大小是人为规定的，B 错误；公式ab U Ed =中的d 是沿电场方向间的距离，ab 的距离大，但不一定沿电场方向间的距离大，C 错误；电容器的电容是由电容器本身的性质决定的，与外界因素无关，D 正确；考点：考查了电场强度，电势，电势差，电容3．如图所示为电场中的一条电场线，A 、B 为其上的两点，用E A 、E B 表示A 、B 两点的电场强度，ϕA 、ϕB 表示A 、B 两点的电势，以下说法正确的是 A ．E A 与E B 一定不等，ϕA 与ϕB 一定不等 B ．E A 与E B 可能相等，ϕA 与ϕB 可能相等 C ．E A 与E B 一定不等，ϕA 与ϕB 可能相等 D ．E A 与E B 可能相等，ϕA 与ϕB 一定不等【答案】D【解析】试题分析：因为不知道AB 两点电场线的疏密程度，故无法确定两点场强的关系；由于顺着电场线电势减低故ϕA 一定高于ϕB ，故选项D 正确。

人教版高中物理选修3-1 第一章：静电场经典题目检测(含答案)

第一章：静电场经典题目检测(90分钟共100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60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，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a ，带电小球b 固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a 球保持静止状态的情景是( )2．如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M 点以相同的速度飞出a 、b两个带电粒子，a 、b 的运动轨迹如图中的虚线所示(a 、b 只受电场力作用)，则( )A ．a 一定带正电，b 一定带负电B ．电场力对a 做正功，对b 做负功C ．a 的速度将减小，b 的速度将增大D ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增大3．如图，在场强为E 的匀强电场中有一个质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为( )A ．mgEB ．3mg EC ．2mg ED ．mg 2E4．一带电粒子从某点电荷电场中的A 点运动到B 点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是( )A ．该电场是某正点电荷电场B ．粒子的速度逐渐增大C ．粒子的加速度逐渐增大D ．粒子的电势能逐渐增大5．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 点电势能不变6．在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O 点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a ，最低点为b ，不计空气阻力，则( )A ．小球带负电B ．电场力跟重力平衡C ．小球在从a 点运动到b 点的过程中，电势能减小D ．小球在运动过程中机械能守恒7．如图所示的匀强电场E 的区域内，由A 、B 、C 、D 、A ′、B ′、C ′、D ′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD 垂直，下列说法正确的是( )A．AD两点间电势差U AD与AA′两点间电势差U AA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电场力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电势能减小D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A―→C′与沿路径A―→B―→B′―→C′电场力做功相同8. 一个电子以速度8×106m/s从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和电子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行。

物理选修3-1：第一章《静电场》典型例题

【典型例题】[例1] 如图中虚线表示等势面，相邻两等势面间电势差相等。

有一带正电的粒子在电场中运动，实线表示该带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，粒子在a点的动能为20 eV，运动到b点时的动能为2 eV。

若取c点为零势点，则当粒子的电势能为一6 eV时，它的动能是（）A. 16 eVB. 14 eVC. 6 eVD. 4 eV解析：因该带正电的粒子从a点运动到b点动能减少了18eV，则运动至c等势面时的动能Ekc＝20eV一＝8eV，带电粒子的总能量E＝Ekc+Ec＝8eV+0＝8eV。

当粒子的电势能为-6eV时，动能Ek＝8eV一（一6）eV＝14eV，选项B正确。

说明：带电粒子只在电场力作用下运动，动能和电势能相互转化，总能量守恒。

[例2] 如图所示，在真空中，两条长为60 cm的丝线一端固定于O点，另一端分别系一质量均为0.1g的小球A和B。

当两小球带相同的电荷量时，A球被光滑的绝缘挡板挡住，且使OB线保持与竖直方向成60?角而静止。

求：（1）小球所带电荷量；（2）OB线受到的拉力。

解析：作B 球的受力分析图如图所示，B受G、F、T三力作用，三力平衡时表示三力的有向线段依次相接可以组成一个封闭的力三角形。

由图可知，该力三角形与几何三角形AOB相似，由于ΔAOB为等边三角形，故力三角形也是等边三角形。

设AB长为l，则（1）由F＝＝mg，得小球电荷量为Q＝＝＝2.0×10－6 C（2）OB线受的拉力为T＝G＝mg＝0.1×10—3×10 N＝10—3 N[例3] 如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态。

现将两极板的间距变大，则（）A. 电荷将向上加速运动B. 电荷将向下加速运动C。

电流表中将有从a到b的电流D。

电流表中将有从b到a的电流解析：充电后电容器的上极板A带正电。

不断开电源，增大两板间距，U不变、d增大。

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。

(完整版)高中物理综合评估检测卷一静电场新人教版选修3_1

综合评估检测卷 ( 一)静电场一、选择题 ( 本大题共12 小题，每题 5 分，共 60 分．每题起码一个答案正确)1.图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则以下有关P 、 Q 两点的有关说法中正确的选项是( )A ．两点的场强等大、反向B ． P 点电场更强C ．两点电势同样高D ． Q 点的电势较低答案：C2．以下图，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转必定角度，若不改变A 、 B两极板带的电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度 ( )A ．必定增大B ．必定减小C ．必定不变D ．可能不变分析：极板带的电荷量Q 不变，当减小两极板间距离，同时插入电介质，则电容C必定增大．由 QU 必定减小，静电计指针的偏转角也必定减小，选项 B＝可知两极板间电压U C正确．答案： B3.以下图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有 a 、b 两点，用E a 、E b 分别表示a 、b 两点的场强盛小，则()A ． a 、b 两点场强方向同样B ．电场线从a 指向b ，因此E a ＞ E bC．电场线是直线，因此E a＝ E bD．不知a、b邻近的电场线散布，E a、 E b大小不可以确立分析：因为电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故 A 正确．电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应议论以下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有E a＞ E b；若此电场线为负点电荷电场中的，则有E a＜ E b；若此电场线是匀强电场中的，则有 E a＝ E b；若此电场线是等量异种点电荷电场中那一条直的电场线，则 E a和 E b的关系不可以确立．故正确选项为A、D.答案：AD4.以下图，三个等势面上有a、 b、 c、 d 四点，若将一正电荷由 c 经a 移到d，电场力做正功W1，若由 c 经b 移到d，电场力做正功W2，则( )A．W1>W2φ1>φ2B．W1<W2φ1<φ2C．W1＝W2φ1<φ2D．W1＝W2φ1>φ2分析：由 W＝Uq可知 W1＝W2.由 W cd＝ U cd· q， W cd>0， q>0，可知 U cd>0.故φ 1>φ2 >φ 3，D正确．答案： D5.右图为一匀强电场，某带电粒子从 A 点运动到 B点，在这一运动过程中战胜重力做的功为 2.0 J ，静电力做的功为 1.5 J ．以下说法正确的选项是()A．粒子带负电B．粒子在 A 点的电势能比在 B 点少1.5 JC．粒子在A 点的动能比在 B 点少0.5 JD．粒子在A 点的机械能比在 B 点少1.5 J分析：此题考察电荷在电场中的运动，从粒子运动的轨迹判断粒子带正电， A 项错误；因为静电力做正功，电势能减小，因此B 项错误；依据动能定理得W ＋ W G ＝E k ＝－ 0.5 J，B 点的动能小于A 点的动能，C 项错误；静电力做正功，机械能增添，因此A 点的机械能比B 点的机械能要小1.5 J， D 项正确．答案：D6.以下图，有一带电粒子贴着A 板沿水平方向射入匀强电场，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同样，则两次偏转电压之比为()A ． U 1∶ U 2＝1∶8B ．U 1∶ U 2＝1∶4C ． 1∶ 2＝1∶2D ． 1∶ 2＝1∶1U UUU11Uq l22y 分析：由y22得＝2mv 0dy＝＝· ql 2 ，因此∝ 2，可知 A 项正确．2at2md v 0UU l答案： A7.右图是某电场中的一组等势面，若A 、B 、C 、D 相邻两点间距离均为2 cm ， A 和 P 点间的距离为 1.5 cm ，则该电场的场强 E 和 P 点的电势 φ P 分别为 ()A ． 500 V/m ，－ 2.5 V 1 000 3B.3 V/m ，－ 2.5 VC ． 500 V/m,2.5 V 1 000 3D. 3V/m,2.5 VUU101 0003CB分析：由 E ＝ d 得 E ＝BC ·sin 60°＝－ 23 V/m ＝ 3V/m ，U BP ＝ E · PB sin2×10× 21 0003－ 23V ＝2.5 V ，因为 φ B ＝ 0，则 φ P ＝－ U BP ＝－ 2.5 V ，故 B60°＝3×0.5 ×10× 2 正确．答案： B8.以下图，在某一点电荷Q 产生的电场中有a 、b 两点，此中 a 点的场强盛小为E a ，方向与ab 连线成30°角；b 点的场强盛小为E b ，方向与ab 连线成60°角．对于a 、b 两点场强盛小及电势高低，以下说法中正确的选项是()A ． E a ＝ 3E b ， φ a ＜ φ bE bB ．E a ＝ 3 ， φ a ＞ φbE bC ． E a ＝ 2E b ， φ a ＞ φ bD ．E a ＝，φ a ＜ φ b2分析：经过作图找出点电荷 Q 的地点，并设 a 、b 间距为 2l ，则 a 、b 两点距点电荷的距离分别为 3 和，以下图；依据点电荷四周的场强公式＝Q 1a＝ 3 和b＝，l k r 2∝ 2，及r r l lErl可知 E ∶ E ＝1∶3，即 E ＝ 3E ；依据电场线的方向可知场源电荷是负电荷，又因为越凑近场abb a源负电荷电势越低，因此φ a＞φ ；综上可知，选项 B 正确．b答案：B9.两块大小、形状完整同样的金属平板平行搁置，组成一平行板电容器，与它相连结的电路以下图．接通开关S ，电源即给电容器充电，则()A ．保持 S 接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B ．保持 S 接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大C ．断开 S ，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D ．断开 S ，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大分析：答案：BC10.以下图，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和 N是轨迹上的两点，此中M点在轨迹的最右点．不计重力，以下表述正确的选项是 ()A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加快度不变D．粒子在电场中的电势能一直在增添分析：粒子凑近 M点过程中电场力做负功，走开M点的过程中电场力做正功，因此在M点粒子的速率应当最小，A、B 错误；粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加快度不变， C正确；因为动能先减少后增添，因此电势能先增添后减少， D 错误．答案： C11.一电子在电场中由 a 点运动到 b 点的轨迹如图中实线所示．图中一组平行虚线是等势面，则以下说法正确的选项是()A．a点的电势比b 点低B．电子在 a 点的加快度方向向右C．电子从a 点到 b 点动能减小D．电子从a 点到 b 点电势能减小分析：因为等势面是平均平行直线，电场为匀强电场，又因为电子的运动轨迹向右弯曲，电场线必定与等势面垂直，故电场力方向竖直向下，而电子带负电，因此电场线方向一定是竖直向上，沿电场线方向电势降低，故a点电势比b 点高，选项A错误；因为电子所受电场力向下，加快度方向向下，选项 B 错误；因为位移方向向右上方，电场力竖直向下，夹角大于 90°，因此电场力做负功，电势能增添，动能减少，应选项 C 对、 D错．答案： C12.以下图，a、b 和c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为 6 V 、4 V 和 1.5 V ．一质子 1 (1H)从等势面a 上某处由静止开释，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面 b 时的速率为v，则对证子的运动有以下判断，此中正确的选项是( ) A．质子从 a 等势面运动到 c 等势面电势能增添 4.5 eVB．质子从 a 等势面运动到 c 等势面动能减少 4.5 eVC．质子经过等势面 c 时的速率为 vD．质子经过等势面 c 时的速率为 v分析：质子由高等势面向低等势面运动，电势能减少，动能增添，A、 B 都错；质子从等势面 a 到等势面b，由动能定理得1 22mv＝2 eV ，质子从等势面 a 到等势面c，由动能定理得1 2mv c＝4.5 eV2，解得v c＝v，故正确答案为 D. 答案： D二、计算题 ( 本大题共 4 小题，共 40 分，要有必需的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位 )13．(8 分) 匀强电场的场强为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，静电力做了 1.5 ×10 －7 J 的正功．求：(1)A、B 两点间的电势差 U AB；(2)A、B 两点间的距离；(3) 若微粒在A点拥有与电场线同向的速度为10 m/s，在只有静电力作用的状况下，求经过 B 点的速度．分析：(1) W AB＝U AB·qW AB1.5 ×10 －7U AB＝q＝－2×10－9V＝－75 V(2)由题意知：场强方向由 B→ A，故 U BA＝ E· dU BA75得 d＝E＝40m＝1.875 m1 2 1 2(3) 由动能定理有W AB＝2mv B－2mv A′解得 v B＝510m/s，方向与电场线同向．答案：(1) － 75 V (2)1.875 m(3)5 10 m/s ，方向与电场线同向14． (10 分 )以下图， M 、 N 为水平搁置的相互平行的两块大金属板，间距d ＝ 35 cm ，两板间电压U ＝ ×10 4 V ．现有一质量 m ＝ ×10 －6 kg 、电荷量 q ＝ ×10 －10 C 的带负电的油滴，由下板 N 正下方距 N 为 h ＝ 15 cm 的 O 处竖直上抛，经 N 板中间的 P 孔进入电场．欲使油滴抵达上板点时速度恰为零，则油滴上抛的初速度v 0为多大？ ( g 取 10 m/s 2)Q分析：(1) 设 N 板电势高，则油滴在M 、N 间运动时电场力做负功，全过程由动能定理得12－ mg ( d ＋ h ) － qU ＝ 0－ 2mv 0代入数据解得 v 0＝4 m/s(2) 设 M 板电势高，则油滴在 M 、 N 间运动时电场力做正功，由动能定理得12－ mg ( d ＋ h ) ＋ qU ＝ 0－ 2mv 0代入数据解得 v 0＝2 m/s答案：4 m/s 或 2 m/s15． (10 分 )以下图，ABCDF 为一绝缘圆滑轨道，竖直搁置在水平向右的匀强电场中，AB 与电场线平行，BCDF 是与AB 相切、半径为R 的圆形轨道．今有质量为m 、带电荷量为＋ q的小球在电场力作用下从 A 点由静止开始沿轨道运动，小球经过最高点 D 时对轨道的压力恰巧为零，则 A点与圆轨道的最低点 B 间的电势差为多大？12分析：小球从 A 到 D 的过程中有两个力做功，即重力和电场力做功，由动能定理得 2mv＝qU AD － mg 2R小球在 D 点时重力供给向心力，由牛顿第二定律得2v5mgR 联立解得 U AD ＝2q因为 B 、 D 两点在同一等势面上，则5mgRU AB＝ U AD＝2q5mgR答案：2q16． (12 分 )一束电子流在经U＝5 000 V的加快电场加快后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，以下图，若两板间距d＝1.0 cm，板长 l ＝5.0 cm，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？分析：设极板间电压为U′时，电子能飞离平行板间的偏转电场．加快过程中，由动能定理得1 2eU＝2mv0①进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动，有l＝ v0t ②在垂直于板面的方向做匀加快直线运动，加快度F eU′a＝＝③m dm1 2偏转距离 y＝2at ④d能飞出的条件为y≤2⑤解①②③④⑤式得2Ud2 －2 2′≤ 2 ＝－22 V ＝400 VU l答案：400 V。

2020-2021学年高中人教版物理选修3-1课时分层作业-第一章-静电场含解析

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单元质量评估(一)(第一章)(60分钟100分)一、选择题(本题共10小题,1～6为单选题,7～10为多选题,每小题6分,共60分)1.国际单位制中,不是电场强度的单位是 ( )A.N/CB.V/mC.J/CD.T·m/s【解析】选C。

根据电场强度定义E=可知,N/C是电场强度的单位;根据E=可知,V/m是电场强度的单位;根据U=Bdv,E=,可得E=Bv,故T·m/s是电场强度的单位;根据U=可知,J/C是电压的单位,故C符合题意。

2.如图所示的真空空间中,仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是( )【解析】选C。

C图中a、b两点处在+q、-q连线的中垂线上,且关于两电荷连线对称分布,电场强度和电势均相同。

3.在静电场中,将一电子由a点移到b点,电场力做功5 eV,则下列结论错误的是( )A.电场强度的方向一定是由b到aB.a、b两点间的电压是5 VC.电子的电势能减少了5 eVD.因零电势点未确定,故不能确定a、b两点的电势【解析】选A。

由U ab===-5 V知a、b两点间的电势差为-5 V,即电压为5 V,但电场强度方向不一定由b到a,所以A错。

电场力对电荷做功5 eV,其电势能一定减少了5 eV,而零电势点未确定,我们只能确定a、b两点间的电势差,无法确定a、b两点的电势,所以,C、D对,本题应选A。

4.如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O。

下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )A.O点的电场强度为零,电势最低B.O点的电场强度为零,电势最高C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低【解析】选B。

根据电场的对称性和电场的叠加原理知,O点的电场强度为零。

2020高考选3-1第一静电场

选修3-1第1章静电场（2020全国卷1）25．（20分）在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以O 为圆心，半径为R 的圆，AB 为圆的直径，如图所示。

质量为m ，电荷量为q （q >0）的带电粒子在纸面内自A 点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。

已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C 点以速率v 0穿出电场，AC 与AB 的夹角θ=60°。

运动中粒子仅受电场力作用。

（1）求电场强度的大小；（2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？（3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv 0，该粒子进入电场时的速度应为多大？25．解：（1）粒子初速度为零，由C 点射出电场，故电场方向与AC 平行，由A 指向C 。

由几何关系和电场强度的定义知AC =R ①F =qE ②由动能定理有F ·AC =2012mv ③ 联立①②③式得202mv E qR ④ （2）如图，由几何关系知AC ⊥BC ，故电场中的等势线与BC 平行。

作与BC 平行的直线与圆相切于D 点，与AC 的延长线交于P 点，则自D 点从圆周上穿出的粒子的动能增量最大。

由几何关系知∠PAD =30°，AP =32R ，DP =2R ⑤ 设粒子以速度v 1进入电场时动能增量最大，在电场中运动的时间为t 1。

粒子在AC 方向做加速度为a 的匀加速运动，运动的距离等于AP ；在垂直于AC 的方向上做匀速运动，运动的距离等于DP 。

由牛顿第二定律和运动学公式有F =ma ⑥2112=A at P ⑦ DP =v 1t 1⑧联立②④⑤⑥⑦⑧式得104v v =⑨ （3）设粒子以速度v 进入电场时，在电场中运动的时间为t 。

以A 为原点，粒子进入电场的方向为x 轴正方向，电场方向为y 轴正方向建立直角坐标系。

由运动学公式有 212y at =⑩ x =v t⑪ 粒子离开电场的位置在圆周上，有222122x R y R R ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ⑫粒子在电场中运动时，其x 方向的动量不变，y 方向的初始动量为零。

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

高中物理学习材料
（灿若寒星电场综合测试题
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
一带电粒子射入此静电场中后，
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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 ()
精品试卷
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
③小球由 A 到 C 电场力做功是
mgh－
1 2mv
2；
④小球由
A 到 C 电场力做功是
1 2
mv2
＋
mg
R2 － h
.
A ．①③
B ．①④
C．②④
D ．②③
8．带电粒子以速度 v 0 沿竖直方向垂直进入匀强电场为水平方向，大小仍为 v0，则一定有
E 中，如图所示，经过一段时间后，其速度变 ()
A ．电场力与重力大小相等
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

2024_2025学年高中物理第1章静电场章末测评含解析教科版选修3_1

章末综合测评(一) 静电场(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12 题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是( )A ．依据电场强度的定义式E ＝Fq可知，电场中某点的电场强度与摸索电荷所带的电荷量成反比B ．依据电容的定义式C ＝Q U可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C ．依据真空中点电荷的电场强度公式E ＝k Q r2可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D ．依据电势差的定义式U AB ＝W ABq可知，带电荷量为1 C 的正电荷，从A 点移动到B 点克服电场力做功为1 J ，则A 、B 两点间的电势差为－1 VD [电场强度E 与F 、q 无关，由电场本身确定，A 错误；电容C 与Q 、U 无关，由电容器本身确定，B 错误；E ＝k Q r2是电场强度的确定式，故C 错误；在电场中，克服电场力做功，电场力做负功，由U AB ＝W ABq可知D 正确．] 2．真空中保持肯定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷增加了原来的12，但仍旧保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量肯定削减了原来的( )A ．12B ．13C ．14D ．124B [设原来的电荷量分别为Q 1、Q 2，则F ＝k Q 1Q 2r 2，由题意知k Q 1Q 2r 2＝k 32Q 1Q 2′r 2，解得Q 2′＝23Q 2，所以电荷量削减了原来的13，故B 正确．] 3.如图所示，等边三角形ABC 处在匀强电场中，电场方向与三角形所在平面平行，其中φA ＝φB ＝0，φC ＝φ＞0，保持该电场的电场强度大小和方向不变，让等边三角形绕A 点在三角形所在平面内顺时针转过30°，则此时B 点的电势为( )A．33φ B．φ2C．－33φD．－φ2C[因φA＝φB＝0，所以AB是一等势线，电场方向垂直AB向左，设等边三角形边长为L，因φC＝φ，所以电场强度为E＝φL cos 30°，当等边三角形绕A点在三角形所在平面内顺时针转过30°时，B点到原来AB的距离d＝L sin 30°，B点电势为φB＝－Ed＝－φtan 30°＝－33φ，C正确．]4.已知表面电荷匀称分布的带电球壳，其内部电场强度到处为零．现有表面电荷匀称分布的带电半球壳，如图所示，CD为通过半球顶点C与球心O的轴线．P、Q为CD轴上关于O 点对称的两点．则( )A．P点的电场强度与Q点的电场强度大小相等，方向相同B．P点的电场强度与Q点的电场强度大小相等，方向相反C．P点的电场强度比Q点的电场强度强D．P点的电场强度比Q点的电场强度弱A[将该半球壳补全成为整个带电球壳，如图所示：由题意知P、Q两点场强大小为零，由对称性可知左右两个半球壳在P点和在Q点产生的场强均大小相等方向相反，所以左侧半球壳在两点产生的场强大小相等，方向相同，故A项正确．]5.两个固定的等量异号点电荷所产生的电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最终离开电场，粒子只受电场力作用．则粒子在电场中( )A ．做直线运动，电势能先变小后变大B ．做直线运动，电势能先变大后变小C ．做曲线运动，电势能先变小后变大D ．做曲线运动，电势能先变大后变小C [由题图等势面可知，两固定的等量异号点电荷的电场分布如图所示．带负电的粒子在等量异号点电荷所产生的电场中的偏转运动轨迹如图所示，则粒子在电场中做曲线运动．电场力对带负电的粒子先做正功后做负功，电势能先变小后变大，故选项C 正确．]6.如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为10 cm 的正六边形的六个顶点，A 、C 、D 三点电势分别为1.0 V 、2.0 V 、3.0 V ，正六边形所在平面与电场线平行，则( )A ．E 点的电势与C 点的电势相等B ．U EF 与U BC 相同C ．电场强度的大小为2033 V/mD ．电场强度的大小为20 3 V/mC [A 、D 两点电势分别为1.0 V 和3.0 V ，则AD 中点O 的电势为2.0 V ，C 点与O 点等势，C 与E 不等势，A 错误；U EF 和U BC 大小相同，但正负不同，B 错误；电场强度E ＝U DCDC ·cos 30°＝2033V/m ，C 正确，D 错误．] 7.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地．两板间有一个负摸索电荷固定在P 点，如图所示，以C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ表示P 点的电势，E p 表示负电荷在P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x 0的过程中，各物理量与负极板移动距离x 的关系图像中正确的是( )D[当负极板右移时，d减小，由C＝εr S4πk d－x可知，C与x的关系图像不是一次函数图像，故A错误；由U＝QC可知，U＝4πkdεr SQ，则E＝Ud＝4πkQεr S，故E与d无关，故B错误；因正极板接地，设P点原来距正极板l，则P点的电势φ＝－El不变，故C错误；电势能E p ＝－φq＝Eql，故D正确．]8.某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变更规律如图所示．在O点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内( )A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．负点电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变D．负点电荷将沿x轴负方向运动，加速度渐渐减小AC[φx图线的斜率大小等于电场中电场强度的大小，故该条电场线上各点电场强度一样，该静电场为匀强电场，A正确，B错误；由沿着电场线的方向电势降低，可知电场方向沿x轴负方向，故负点电荷沿x轴正方向运动，其受到的电场力为恒力，由牛顿其次定律可知其加速度不变，C正确，D错误．]9.三个质量相同，带电荷量分别为＋q、－q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最终从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中( )A ．电场力对液滴a 、b 做的功相同B ．三者动能的增量相同C ．液滴a 电势能的增加量等于液滴b 电势能的减小量D ．重力对三者做的功相同AD [因a 、b 带电荷量相等，所以穿过两板时电场力做功相同，电势能增加量相同，A 对，C 错；c 不带电，不受电场力作用，由动能定理知，三者动能增量不同，B 错；a 、b 、c 三者穿出电场时，由W G ＝mgh 知，重力对三者做功相同，D 对．]10.在两块平行金属板A 、B 间加如图所示变更的电压，此电压的值不变，但每过T2变更一次极性．t ＝0时，A 板电势为正，若在此时由B 板自由释放一电子，那么( )A ．电子会始终向A 板运动B ．电子在A 、B 两板间来回运动C ．在t ＝T 时，电子回到动身点D ．在t ＝T2时电子具有最大速度AD [依据电子的受力状况和牛顿其次定律知，在0～T2时间内，电子向A 板做匀加速直线运动，在T 2时刻速度达到最大值；在T2到T 时间内，电子向A 板做匀减速直线运动，在T 时刻速度减为零；随后重复刚才的运动，故A 、D 正确．]11．粗糙绝缘的水平地面上，有两块竖直平行相对而立的金属板A 、B ，板间地面上静止着带正电的物块，如图甲所示，当两金属板如图乙所示的交变电压时，设直到t 1时刻物块才起先运动(最大静摩擦力与滑动摩擦力可认为相等)，则 ( )A ．在0～t 1时间内，物块受到渐渐增大的摩擦力，方向水平向左B ．在t 1～t 3时间内，物块受到的摩擦力先渐渐增大，后渐渐减小C ．t 3时刻物块的速度最大D ．t 4时刻物块的速度最大AC [在0～t 1时间内，电场力小于最大静摩擦力，物块静止，静摩擦力等于电场力，即f ＝qE ＝q Ud，电压增大，摩擦力增大，又正电荷所受电场力与电场同向向右，所以摩擦力方向水平向左，选项A 对．在t 1～t 3时间内，电场力大于最大静摩擦力，物块始终加速运动，摩擦力为滑动摩擦力，由于正压力即重力不变，所以摩擦力不变，选项B 错．t 3～t 4阶段，电场力小于摩擦力，物块仍在运动，但为减速运动，所以t 3时刻速度最大，选项C 对，D 错．]12．如图所示，长为L ＝0.5 m 、倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为＋q ，质量为m 的小球(可视为质点)，以初速度v 0＝2 m/s 恰能沿斜面匀速上滑，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则下列说法中正确的是 ( )A ．小球在B 点的电势能大于在A 点的电势能 B ．水平匀强电场的电场强度为3mg 4qC ．若电场强度加倍，小球运动的加速度大小为3 m/s 2D ．若电场强度减半，小球运动到B 点时速度为初速度v 0的一半BD [在小球由A 到B 的过程中，重力做负功，电场力做正功，小球电势能削减，A 错；由动能定理知qEL cos θ－mgL sin θ＝0，所以水平匀强电场的电场强度为3mg4q ，B 对；电场强度加倍后，则有q ·2E cos θ－mg sin θ＝ma ，所以a ＝0.6g ＝6 m/s2，C 错；电场强度减半后，则有mg sin θ－q E2cos θ＝ma 1，a 1＝0.3g ＝3 m/s 2，由v 20－v 2＝2a 1L 代入数值得v ＝1 m/s ，D 对．]二、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答)13.(12分)如图所示平行金属板A 、B 之间有匀强电场，A 、B 间电压为600 V ，A 板带正电并接地，A 、B 两板间距为12 cm ，C 点离A 板4 cm.求：(1)C 点的电势；(2)若将一电子从场外移到C 点，电场力做多少功？做正功还是做负功？解析：(1)板间场强为E ＝U d ＝6000.12V/m ＝5×103 V/m 已知A 板与C 点间的距离为d ′＝0.04 m 则U AC ＝Ed ′＝5×103×0.04 V＝200 V.因为A 板接地，φA ＝0，且沿电场方向电势降低，所以可得φC ＝－200 V. (2)“场外”可理解为离电场无穷远，此处电势也为零．由W ＝qU 可得将电子从场外移到C 点，电场力做的功为W ＝e (0－φC )＝－1.6×10－19×200J ＝－200 eV.负号说明电场力做的是负功．答案：(1)－200 V (2)－200 eV 做负功14.(12分)如图所示，已知AC ⊥BC ，∠ABC ＝60°，BC ＝20 cm ，A 、B 、C 三点都在匀强电场中，且A 、B 、C 所在平面与电场线平行，把一个电荷量q ＝10－5C 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－3×10－3J.(1)求A 、C 间的电势差；(2)若规定B 点电势为零，求C 点的电势； (3)求匀强电场的场强大小及方向．解析：依据W AB ＝U AB q 得，U AB ＝0，即φA ＝φBU BC ＝W BCq＝－3×102 V.(1)U AC ＝φA －φC ＝φB －φC ＝U BC ＝－3×102V.(2)φB ＝0，U BC ＝φB －φC ，所以φC ＝φB －U BC ＝3×102V. (3)AB 为等势线，场强方向垂直AB 连线指向右下方，故E ＝|U BC |BC sin 60°＝1 000 V/m.答案：(1)－3×102V(2)3×102V(3)1 000 V/m 方向与水平方向夹角为30°指向右下方15．(14分)如图所示，空间存在着电场强度E ＝2.5×102N/C 、方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L ＝0.5 m 的绝缘细线一端固定于O 点，另一端拴着质量为m ＝0.5 kg 、电荷量为q ＝4×10－2C 的小球．现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂，取g ＝10 m/s 2.求：(1)小球运动到圆周最高点的速度大小； (2)细线能承受的最大拉力值；(3)当细线断后，小球接着运动到与O 点水平方向的距离为L 时，小球距离O 点的高度．解析：(1)(2)由小球运动到最高点细线被拉断，则说明电场力竖直向上，再由电场线竖直向上，则可判定小球带正电，设小球运动到最高点时速度为v ，对该过程由动能定理有：(qE －mg )L ＝12mv2①在最高点对小球由牛顿其次定律得T ＋mg －qE ＝m v 2L②由①②式解得T ＝15 N ，v ＝10m/s.(3)小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a ，则a ＝qE －mgm③设小球在水平方向运动L 的过程中，历时t ，则L ＝vt④设竖直方向上的位移为y ，则y ＝12at 2⑤由①③④⑤解得y ＝0.125 m得小球距O 点高度为h ＝y ＋L ＝0.625 m. 答案：(1)10m/s (2)15 N (3)0.625 m16．(14分)如图所示，CD 左侧存在场强大小为E ＝mg q、方向水平向左的匀强电场，一个质量为m 、电荷量为q 的光滑绝缘小球，从底边BC 长L ，倾角α＝53°的直角三角形斜面顶端A 点由静止起先下滑，运动到斜面底端C 点后进入一细圆管内(C 处为一小段长度可忽视的圆弧，圆管内径略大于小球直径)，恰能到达D 点，随后从D 点离开后落回到斜面P 点，重力加速度为g .(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)求：(1)DA 两点间的电势差U DA ； (2)圆管半径r ；(3)小球从D 点运动到P 点的时间t . 解析：(1)由U DA ＝EL 得U DA ＝mgL q.(2)由恰好过D 点，推断v D ＝0 依据动能定理，从A 到D 过程mgL tan 53°－EqL －mg 2r ＝0解得r ＝L6.(3)由于mg ＝Eq ，小球进入电场与水平方向成45°角斜向下做匀加速直线运动(如图所示)．设到达P 处水平位移为x ，竖直位移为y ，则有x ＝yx tan 53°＋y ＝2r解得x ＝L 7，y ＝L7竖直方向做自由落体运动有y ＝12gt 2解得t ＝2L 7g.mgL q (2)L6(3)2L7g答案：(1)。

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。

高中物理选修3-1 阶段验收评估(一) 静电场

阶段验收评估（一）静电场(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题只有一个选项符合题意，第6～8小题有多个选项符合题意；全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。

把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，()A．此时A带正电，B带负电B．此时A电势低，B电势高C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合解析：选C带电体C靠近导体A、B时，A、B发生静电感应现象，使A端带负电，B端带正电，但A、B是一个等势体，选项A、B错误；移去带电体C后，A、B两端电荷中和，其下部的金属箔都闭合，选项C正确；若先将A、B分开，再移去带电体C，A、B 上的电荷不能中和，其下部的金属箔仍张开，选项D错误。

2.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中()A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小解析：选C由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场分布如图所示。

带负电的粒子在等量异号点电荷所产生电场中的偏转运动轨迹如图所示，则粒子在电场中做曲线运动。

电场力对带负电的粒子先做正功后做负功，电势能先变小后变大，故C正确。

3.Q 1、Q 2为两个带电质点，带正电的检验电荷q 沿中垂线向上移动时，q 在各点所受Q 1、Q 2作用力的合力大小和方向如图中细线所示(力的方向都是向左侧)，由此可以判断( )A ．Q 2可能带负电荷B ．Q 1、Q 2可能为等量异种电荷C ．Q 2电荷量一定大于Q 1的电荷量D ．中垂线上的各点电势相等解析：选C 由图可知带正电的检验电荷受到两个电荷的库仑力的合力方向为左上方或左下方，所以Q 2一定带正电荷，Q 1可能带正电荷也可能带负电荷，且Q 2>Q 1，选项A 、B 、D 错，C 正确。

鲁科版高中物理选修3-1阶段综合测评1静电场电势能与电势差含答案解析

【最新】鲁科版高中物理选修3-1阶段综合测评1静电场电势能与电势差学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．仔细观察下列各图，属于防范静电的是( )A．A B．B C．C D．D2．我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是( )A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C．小磁针吸引小铁屑D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉3．由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1和q2．其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为，式中k为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k的单位应为A．kg·A2·m3B．kg·A-2·m3·s-4C．kg·m2·C-2D．N·m2·A-24．对于电场线，下列描述正确的是（）A．电场线就是电荷在电场中的运动轨迹B．电场中总有一些电场线是可以相交的C．电场线的疏密程度可以反映电场强度的大小D．两个等量异种电荷产生的电场线是闭合曲线5．下列选项中的各14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14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．6．如图所示为点电荷a、b所形成的电场的电场线分布图，下列说法正确的是( )A．a一定带正电荷，b一定带负电荷B．a一定带负电荷，b一定带正电荷C．从c点沿两点电荷连线到d点，电场强度先变小后变大D．从c点沿两点电荷连线到d点，电场强度先变大后变小7．如图所示，a、b是电场线上相距为d的两点，将一带电荷量为q的正点电荷从a移到b，电场力做功W，则可知（）A．a点比b点间的电势高WqB．a点的电场强度为E=WqdC．b点的电场强度为E=WqdD．a点的电势为Wq,q q分别置于A、B两8．如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷12,q q移动到无穷远的过程中外力克点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将12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．1q的电荷量小于2q的电荷量D．1q在A点的电势能小于2q在B点的电势能二、多选题9．一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左，不计空气阻力，则小球（）A．做直线运动B．做曲线运动C．速率先减小后增大D．速率先增大后减小10．如图所示，一个带电粒子以初速度v0从A处进入某电场，实线表示电场线，虚线表示带电粒子的运动轨迹．不计带电粒子的重力，则下列说法中正确的是( )A．该带电粒子一定带负电B．该带电粒子在A处的加速度大于在B处的加速度C．该带电粒子在A处的动能大于在B处的动能D．该带电粒子在A处的动能小于在B处的动能11．如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷＋Q，在x轴上C点有点电荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°，则下列判断正确的是( )A．O点电场强度为零B．D点电场强度为零C．若点电荷＋q从O点向C点运动，动能减少D．若点电荷－q从O点向C点运动，动能减少12．如图甲所示，直线上固定两个点电荷A与B，其中B带＋Q的电荷量，C、D两点将AB连线三等分．现有一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子所受的重力，并且已知该负电荷在C、D间运动的速度v与时间t的关系图象如图6乙所示，则A点电荷的带电荷量可能是( )A．＋6Q B．＋5QC．＋4Q D．＋3Q13．如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是A．电势φA＞φB，场强E A＞E BB．电势φA＞φB，场强E A＜E BC．将+q电荷从A点移到B点电场力做了正功D．将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能E PA＞E PB14．在两块平行金属板A、B间加如图所示变化的电压，此电压的值不变，但每过T改2变一次极性．t＝0时，A板电势为正，若在此时由B板自由释放一电子，那么( )A．电子会一直向A板运动B．电子在A、B两板间来回运动C．在t＝T时，电子回到出发点时电子具有最大速度D．在t＝T2三、解答题15．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B带电荷量是多少？（取g=10m/s2）16．一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将细线与小球拉成水平，小球静止在A点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零。

人教版高二物理选修3-1第一章静电场本章知识点总结综合评估同步检测

高二物理选修3-1第一章静电场本章知识点综合评估同步检测姓名班级分数一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。

在每小题给出的四个选项中，1-10题只有一个选项符合题目要求，11-15题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。

下列说法正确的是（）A．a点的电势高于b点的电势B．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功C．c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断D．若将一正试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线由d到c2．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，P、Q、R同时在等势面a、b、c上，据此可知（）A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能小C．带电质点在Q、R间运动的动能变化等于在R、P间运动的动能变化D．带电质点在R点的加速度方向沿虚线b向右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．Ea一定大于Eo，Eo一定大于EcC．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4．两个不等量异种点电荷位于x轴上，a带正电，b带负电，|qa|＞|qb|，且a、b相对坐标原点位置对称。

取无限远处的电势为零，下列各图正确描述x轴上的电势φ随位置x变化规律的是（）5．如图所示，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面。

已知这三个圆的半径成等差数列，A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上。

2023新教材高中物理阶段验收评价一静电场及其应用新人教版必修第三册

阶段验收评价(一)静电场及其应用(本试卷满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．真空中有距离保持不变的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量增加了原来的12，但它们之间的相互作用力保持不变，则另一点电荷的电荷量减少了原来的( ) A.12B.13C.14D.124解析：选B 因为一个点电荷的电荷量增加了原来的12，则q 1′＝32q 1，根据库仑定律的公式F ＝k q 1q 2r 2知，若库仑力不变，则q 2′＝23q 2，即另一电荷的电荷量减小了原来的13，故B 正确，A 、C 、D 错误。

2.如图1所示，是某验电器的结构图。

下列说法正确的是( )A ．当带电体靠近金属盘时，金属箔张开一定角度B ．金属箔张开过程，电场力一定做负功C ．两金属箔张开，说明金属盘带正电D ．两片金属箔张开时，可能带异种电荷图1解析：选A 当带电体靠近金属盘时，由于发生静电感应，金属箔带上了同种电荷，这两片金属箔张开一定角度，在张开的过程中电场力做正功；验电器只能判断物体是否带电，不能说明是哪种电荷，故也不能说明金属盘带哪种电荷，故A 正确，B 、C 、D 错误。

3．在如图2所示的四种电场中，分别标记有a 、b 两点。

其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )图2A ．甲图中与点电荷等距的a 、b 两点B ．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C ．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D ．丁图中非匀强电场中的a 、b 两点解析：选C 题图甲中，a 、b 两点电场强度大小相等，方向不同，故A 不符合题意；题图乙中，a 、b 两点电场强度大小相等，方向相同，故B 不符合题意；题图丙中电场强度大小相等，方向相反，故C 符合题意；电场线的疏密程度代表电场强度的大小，故题图丁中，b 点电场强度大于a 点电场强度，故D 不符合题意。

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阶段验收评估（一）静电场(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.如图1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()图1A．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：选D根据库仑定律得：c受到a电荷由a指向c的斥力F1、受到b从c指向b 的引力F2作用，且F1＜F2，若电荷a和b的电荷量相同，则两个力F1和F2的合力沿x轴的正方向，因为F1＜F2，所以两个力的合力方向会偏向第Ⅳ象限，所以本题的答案应该是D。

2. (2015·浙江高考)如图2所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。

工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间，则()图2A．乒乓球的左侧感应出负电荷B．乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上C．乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D．用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞解析：选D两极板间电场由正极板指向负极板，镀铝乒乓球内电子向正极板一侧聚集，故乒乓球的右侧感应出负电荷，选项A 错误；乒乓球受到重力、细线拉力和电场力三个力的作用，选项C 错误；乒乓球与任一金属极板接触后会带上与这一金属极板同种性质的电荷，而相互排斥，不会吸在金属极板上，到达另一侧接触另一金属极板时也会发生同样的现象，所以乒乓球会在两极板间来回碰撞，选项B 错误、D 正确。

3.如图3所示，在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷＋Q 、－Q ，虚线是以＋Q 所在点为圆心、L2为半径的圆，a 、b 、c 、d 是圆上的四个点，其中a 、c 两点在x 轴上，b 、d 两点关于x 轴对称。

下列判断错误的是( )图3A ．b 、d 两点处的电势相同B ．四个点中c 点处的电势最低C ．b 、d 两点处的电场强度相同D ．将一试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点，＋q 的电势能减小解析：选C 由等量异种点电荷的电场线分布及等势面特点知，A 、B 正确，C 错误。

四点中a 点电势大于c 点电势，正电荷在电势越低处电势能越小，故D 正确。

4.如图4所示，质量相等的两个带电液滴1和2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 ，则它们带电荷量之比q 1∶q 2等于( )图4A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶ 2D.2∶1解析：选B 竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有l ＝qE 2m t 2，联立可得q ＝mgl Eh ，所以有q 1q 2＝21，B 对。

5．如图5所示，A 、B 为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S 分别与电源两极相连，两板中央各有一个小孔a 和b 。

在a 孔正上方某处一带电质点由静止开始下落，不计空气阻力，该质点到达b 孔时速度恰为零，然后返回。

现要使带电质点能穿出b 孔，可行的方法是( )图5A ．保持S 闭合，将A 板适当上移B ．保持S 闭合，将B 板适当下移C ．先断开S ，再将A 板适当上移D ．先断开S ，再将B 板适当下移解析：选B 设质点距离A 板的高度h ，A 、B 两板原来的距离为d ，电压为U 。

质点的电量为q 。

由题质点到达b 孔时速度恰为零，根据动能定理得mg (h ＋d )－qU ＝0。

若保持S 闭合，将A 板适当上移，设质点到达b 时速度为v ，由动能定理得mg (h ＋d )－qU ＝12m v 2，v ＝0，说明质点到达b 孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过b 孔。

故A 错误。

若保持S 闭合，将B 板适当下移距离Δd ，由动能定理得mg (h ＋d ＋Δd )－qU ＝12m v 2，则v ＞0，说明质点能穿出b 孔，故B 正确。

若断开S ，将A 板适当上移，板间电场强度不变，设A 板上移距离为Δd ，质点到达B 板时速度为v 。

由动能定理得mg (h ＋d )－qE (d ＋Δd )＝12m v 2，又由原来情况有mg (h ＋d )－qEd ＝0。

比较两式得，v ＜0，说明质点不能穿出b 孔，故C 错误。

若断开S ，再将B 板适当下移，B 板下移距离为Δd ，设质点到达B 板时速度为v 。

由动能定理得mg (h ＋d ＋Δd )－qE (d ＋Δd )＝12m v 2，又由原来情况有mg (h ＋d )－qEd ＝0。

比较两式得，v <0，说明质点不能穿出b 孔，故D 错误。

6.一带正电的粒子仅在电场力作用下从A 点经B 、C 点运动到D 点，其v - t 图像如图6所示，则下列说法中正确的是( )图6A ．A 点的电场强度一定大于B 点的电场强度B ．粒子在A 点的电势能一定大于在B 点的电势能C ．CD 间各点电场强度和电势都为零D ．AB 两点间的电势差大于CB 两点间的电势差解析：选AB 由图线可看出，A 点的斜线的斜率大于B 点的斜率，即A 点的加速度大于B 点，故A 点的电场强度一定大于B 点的电场强度，选项A 正确；从B 点的速度大于A 点速度，故从A 到B 动能增加，电势能减小，即粒子在A 点的电势能一定大于在B 点的电势能，选项B 正确；从C 到D 粒子做匀速运动，故CD 间各点电场强度为零，但是电势相等且不一定为零，选项C 错误；从A 到B 和从B 到C 粒子动能的变化量相同，故电场力做功相同，即AB 两点间的电势差等于CB 两点间的电势差，选项D 错误。

7.某电容式话筒的原理如图7所示，E 为电源，R 为电阻，薄片P 和Q 为两金属极板，对着话筒说话时，P 振动而Q 可视为不动，当P 、Q 间距离增大时，( )图7A ．P 、Q 构成的电容器的电容减小B ．P 上电荷量保持不变C ．有电流自M 经R 流向ND ．PQ 间的电场强度不变解析：选AC 根据电容器的决定式C ＝εS4πkd 可知当P 、Q 间距离d 增大时，P 、Q 构成的电容器的电容减小，选项A 正确；因两板间电势差不变，则根据Q ＝CU 可知P 上电荷量减小，选项B 错误；电容器上的电量减小时，电容器放电，则有电流自M 经R 流向N ，选项C 正确；由于U 不变，d 增大，根据E ＝Ud可知，PQ 间的电场强度减小，选项D 错误。

8．(2015·山东高考)如图8甲，两水平金属板间距为d ，板间电场强度的变化规律如图乙所示。

t ＝0时刻，质量为m 的带电微粒以初速度v 0沿中线射入两板间，0～T3时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。

微粒运动过程中未与金属板接触。

重力加速度的大小为g 。

关于微粒在0～T 时间内运动的描述，正确的是( )图8A ．末速度大小为 2v 0B ．末速度沿水平方向C ．重力势能减少了12mgdD ．克服电场力做功为mgd解析：选BC 0～T3时间内微粒匀速运动，有mg ＝qE 0。

把微粒的运动分解，水平方向：做速度为v 0的匀速直线运动；竖直方向：T 3～2T 3时间内，只受重力，做自由落体运动，2T3时刻，v 1y ＝g T 3；2T 3～T 时间内，a ＝2qE 0－mg m ＝g ，做匀减速直线运动，T 时刻，v 2y ＝v 1y －a ·T3＝0，所以末速度v ＝v 0，方向沿水平方向，选项A 错误、B 正确。

重力势能的减少量ΔE p ＝mg ·d 2＝12mgd ，所以选项C 正确。

根据动能定理：12mgd －W 克电＝0，得W 克电＝12mgd ，所以选项D 错误。

二、计算题(本题共3小题，共50分)9．(14分) (2015·全国卷Ⅱ)如图9所示，一质量为m 、电荷量为q (q ＞0)的粒子在匀强电场中运动，A 、B 为其运动轨迹上的两点。

已知该粒子在A 点的速度大小为v 0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B 点时速度方向与电场方向的夹角为30°。

不计重力。

求A 、B 两点间的电势差。

图9解析：设带电粒子在B 点的速度大小为v B 。

粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即v B sin 30°＝v 0sin 60°① 由此得v B ＝3v 0②设A 、B 两点间的电势差为U AB ，由动能定理有 qU AB ＝12m (v 2B －v 20)③ 联立②③式得U AB ＝m v 2q 。

④ 答案：m v 20q10．(18分)如图10所示，在水平方向的匀强电场中，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，另一端固定在O 点，将小球拉起直至细线与场强方向平行，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与竖直方向成的最大角度为θ。

求：图10(1)匀强电场的大小和方向；(2)小球经过最低点时细线对小球的拉力大小。

解析：(1)若电场向左小球将向左下方做匀加速直线运动，所以电场方向水平向右，小球从静止摆到最左边的过程中：mgL cos θ－Eq (1＋sin θ)L ＝0①E ＝mg cos θ(1＋sin θ)q 。

②(2)小球从开始到最低点的过程中： mgL －EqL ＝12m v 2③T －mg ＝m v 2L ④得T ＝3 mg －2mg cos θ1＋sin θ。

⑤答案：(1)mg cos θ(1＋sin θ)q 水平向右(2)3 mg －2mg cos θ1＋sin θ11．(20分)如图11所示，质量为m ，电荷量为e 的粒子从A 点以v 0的速度沿垂直电场线方向的直线AO 方向射入匀强电场，由B 点飞出电场时速度方向与AO 方向成45°角，已知AO 的水平距离为d 。

(不计重力)求：图11(1)从A 点到B 点用的时间； (2)匀强电场的电场强度大小； (3)AB 两点间的电势差。

解析：(1)粒子从A 点以v 0的速度沿垂直电场线方向射入电场，水平方向做匀速直线运动，则有：t ＝dv 0。

(2)由牛顿第二定律得：a ＝qEm将粒子射出电场的速度v 进行分解，则有 v y ＝v 0tan 45°＝v 0，又v y ＝at ，得：v 0＝qE m ·d v 0＝eEd m v 0解得：E ＝m v 20ed。

(3)由动能定理得：eU AB ＝12m (2v 0)2－12m v 2解得：U AB ＝m v 202e。