高二物理选修3-1静电场试题(附答案)2011
(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。
人教版高二物理选修3—1第一章 静电场含答案
（高二）物理人教选修3—1第一章静电场含答案人教选修3—1第一章静电场1、如图所示，用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况是()A．a、b均带正电B．a、b均带负电C．a带正电，b带负电D．a带负电，b带正电2、(双选)下列关于点电荷的说法中正确的是()A．无论两个带电体多大，只要它们之间的距离远大于它们的大小，这两个带电体就可以看作点电荷B．一个带电体只要它的体积很小，则在任何情况下，都可以看作点电荷C．一个体积很大的带电体，在任何情况下，都不能看作点电荷D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理3、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)()A B C D4、(双选)下列关于电势高低的判断，正确的是()A．负电荷从A移到B时，静电力做正功，A点的电势一定较高B．负电荷从A移到B时，电势能增加，A点的电势一定较低C．正电荷从A移到B时，电势能增加，A点的电势一定较低D．正电荷只在静电力作用下由静止开始从A移到B，A点的电势一定较高5、一个带正电的质点所带电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移到b点，在这一过程中，除电场力外，其他力做的功是6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．3×104 VC．4×104 V D．7×104 V6、(双选)如图所示，A、B两板间电压为600 V，A板带正电并接地，A、B两板间距离为12 cm，C点离A板4 cm，下列说法正确的是()A．E＝2 000 V/m，φC＝200 VB．E＝5 000 V/m，φC＝－200 VC．电子在C点具有的电势能为－200 eVD．电子在C点具有的电势能为200 eV7、生活中为了避免火花放电的危害，会采取一些措施，下列哪些情况属于避免火花放电()A．运油车的尾部有一条铁链接触到地面B．电子打火机点火时C．发电厂排放废气时先进行静电除尘D．为了油漆较均匀采用静电喷涂*8、下列带电体能否视为点电荷的说法正确的是()A．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B．在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷C．带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D．带电的金属球一定不能视为点电荷*9、(双选)图(a)中AB是一个点电荷电场中的一条电场线，图(b)则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力的值之间的函数关系图线，则下列情况可能的是()(a)(b)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10、某位移式传感器的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，平行金属板A、B和介质P构成电容器，当可移动介质P向左匀速移出的过程中()A．电容器的电容变大B．电容器的电荷量保持不变C．M点的电势比N点的电势低D．流过电阻R的电流方向从M到N11、一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子()A．都具有相同的质量B．都具有相同的电荷量C．具有相同的荷质比D．都是同一元素的同位素12、为了使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线由A点匀速运动到B点，必须对该电荷施加一个恒力F。
教版高中物理选修31：1静电场测试题(附答案)
电场小练习一．选择题（共15小题）1．如图所示，质量为m、带电量为+q的滑块，绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下匀强电场区时，滑块运动的状态为（）A．继续匀速下滑 B．将加速下滑C．将减速下滑D．上述三种情况都可能发生2．如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中，在环的上端，一个质量为m、带电荷量为+q的小球由静止开始沿轨道运动，则（）A．小球运动过程中机械能守恒B．小球经过环的最低点时速度最小C．在最低点球对环的压力为（mg+qE）D．在最低点球对环的压力为3（mg+qE）3．三个质量相等的带电微粒（重力不计）以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O点射入，已知上极板带正电，下极板接地，三微粒的运动轨迹如图所示，其中微粒2恰好沿下极板边缘飞出电场，则（）A．三微粒在电场中的运动时间有t3＞t2＞t1B．三微粒所带电荷量有q1＞q2=q3C．三微粒所受电场力有F1=F2＞F3D．飞出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能4．如图所示，高为h，倾角θ=37°的光滑斜面处在水平向右、场强E=的匀强电场中，质量为m、电荷量为+q的带电小球沿着光滑的斜面运动，已知重力加速度为g，则带电小球由斜面底端运动到斜面顶端的过程中（）A．重力对小球做功为mghB．小球的电势能减少了mghC．合力对小球所做的功为mghD．小球的电势能与动能之和保持不变5．如图所示，在匀强电场中，带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中重力做的功为2.0J，克服电场力做的功为1.5J．则下列说法正确的是（）A．粒子在A点的重力势能比在B点少2JB．粒子在A点的动能比在B点少3.5JC．粒子在A点的电势能比在B点少1.5JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J6．一个带电粒子（仅受电场力）在匀强电场中从B 运动到A，运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．下列判断正确的是（）A．粒子带正电B．A 点电势高于B 点电势C．粒子做匀速圆周运动D．粒子电势能增加7．如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为v0的带电微粒从A点射入电场，在竖直平面内沿直线从A运动到B，在此过程中微粒的（）A．动能和电势能都减少，重力势能增加B．动能和重力势能都增加，电势能减少C．动能减少，重力势能和电势能都增加D．动能不变，重力势能增加，电势能减少8．如图所示，是一个示波管工作原理图，电子经加速以后以速度V0垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差为U，板长为L．每单位电压引起的偏移量（h/U）叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些办法？（）A．增大两板间的电势差UB．尽可能使板长L做得短些C．尽可能使两板间距离d减小些D．使电子入射速度V0大些9．如图所示，在某一区域有水平向右的匀强电场，在竖直平面内有初速度为v o的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．不计空气阻力，则（）A．微粒做匀加速直线运动 B．微粒做匀减速直线运动C．微粒电势能减少D．微粒带正电10．如图所示，两块长均为l的两平行金属板与水平面成α角正对放置，充电后板间有匀强电场．一质量为m、带电荷量为q的液滴沿垂直于电场线方向从O点以一定的初速度射入电场，并沿两金属板的中线OP通过电场，重力加速度为g．下列判断正确的是（）A．液滴在金属板间做匀速直线运动B．金属板间电场的电场强度的大小为C．液滴在金属板间运动过程中动能的增量为mglsinαD．液滴在金属板间运动过程中电势能的增加量等于重力势能的减少量11．如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转匀强电场中，在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是（）A．U1变大、U2变大B．U1变小、U2变大C．U1变大、U2变小D．U1变小、U2变小12．如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，板间的距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t，（不计粒子的重力），则（）A．在前时间内，电场力对粒子做的功为B．在后时间内，电场力对粒子做的功为C．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1：2D．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为2：113．如图，一质量为m，电量+q的小球，以垂直于电场方向的速度v0竖直向上进入一个匀强电场，经过一段时间后，该小球的速度v B恰好与场强方向平行．若在此过程中水平位移是上升高度的2倍，即AC=2BC，则A、C两点间的电压是（）A．B．C． D．14．如图，带电荷量为+q、质量为m的滑块，沿固定的绝缘斜面匀速下滑．现加上一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE＜mg．物体沿斜面下滑的过程中，以下说法正确的是（）A．滑块将沿斜面减速下滑B．滑块将沿斜面加速下滑C．加电场前，系统机械能守恒D．加电场后，重力势能的减少量大于电势能的增加量15．质子、氘核和氦核从静止开始经相同电压加速后，从同一点垂直进人同一匀强电场关于它们在匀强电场中的运动，下列说法中正确的是（）A．质子、氘核和氦核的轨迹相同B．有两条轨迹．其中质子和氘核轨迹相同C．有两条轨迹，其中氘核和氦核轨迹相同D．三者的轨迹各不相同二．计算题（共5小题）16．如图所示，在电场强度E=1.0×104N/C的匀强电场中，一电荷量q=+1.0×10﹣8C的点电荷从电场中的A点运动到B点，电场力对电荷做的功W=2.0×10﹣5J，求：（1）点电荷所受电场力F的大小；（2）A、B两点间的距离x．17．如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根长为L的绝缘细线，一端连着一质量为m、带电量为+q的小球，另一端固定于O点，现把小球向右拉至细线水平且与场强方向平行的位置，无初速释放，小球能摆到最低点的另一侧，细线与竖直方向的最大夹角θ=30°，重力加速度为g，求：①求场强E的大小；②小球摆到最低点时细线的拉力T为多少？18．如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：（1）小球所受电场力F的大小．（2）小球的质量m．（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．19．如图所示，光滑的水平轨道AB，与半径为R的半圆形光滑轨道BCD相切于B点，AB 水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形光滑轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点，一质量为m带电量为+q的小球从距B点x=3R的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动并通过最高点，已知E=，求小球经过半圆形轨道最低点B点时对轨道的压力及其通过D点时速度大小．20．如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×103V/m，两板相距d=10cm，板长L=40cm．一带电量q=1.0×10﹣16C、质量m=1.0×10﹣22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：（1）粒子带何种电荷？（2）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为多大？（3）粒子飞出电场时最大偏角的正切值为多大？电场小练习1111111111111111111参考答案与试题解析一．选择题（共15小题）1．如图所示，质量为m、带电量为+q的滑块，绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下匀强电场区时，滑块运动的状态为（）A．继续匀速下滑 B．将加速下滑C．将减速下滑D．上述三种情况都可能发生【解答】解：设斜面的倾角为θ．滑块没有进入电场时，根据平衡条件得mgsinθ=fN=mgcosθ又f=μN得到，mgsinθ=μmgcosθ，即有sinθ=μcosθ当滑块进入电场时，设滑块受到的电场力大小为F．根据正交分解得到滑块受到的沿斜面向下的力为（mg+F）sinθ，沿斜面向上的力为μ（mg+F）co sθ，由于sinθ=μcosθ，所以（mg+F）sinθ=μ（mg+F）cosθ，即受力仍平衡，所以滑块仍做匀速运动．故选A2．如图所示，一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中，在环的上端，一个质量为m、带电荷量为+q的小球由静止开始沿轨道运动，则（）A．小球运动过程中机械能守恒B．小球经过环的最低点时速度最小C．在最低点球对环的压力为（mg+qE）D．在最低点球对环的压力为3（mg+qE）【解答】解：A、小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒．故A错误．B、小球从最高点到最低点的过程中，合力做正功，则根据动能定理得知，动能增加，速率增大，所以小球经过环的最低点时速度最大．故B错误．C、D小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：（mg+qE）R=又由N﹣mg ﹣qE=，联立解得N=3（mg+qE）．故C错误，D正确．故选D3．三个质量相等的带电微粒（重力不计）以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O点射入，已知上极板带正电，下极板接地，三微粒的运动轨迹如图所示，其中微粒2恰好沿下极板边缘飞出电场，则（）A．三微粒在电场中的运动时间有t3＞t2＞t1B．三微粒所带电荷量有q1＞q2=q3C．三微粒所受电场力有F1=F2＞F3D．飞出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能【解答】解：A、粒子在电场中运动的时间，水平速度相等而位移x1＜x2=x3所以t1＜t2=t3所以选项A错误．B、根据竖直位移公式：，对粒子1与2，两者竖直位移相等，由知：在y、E、m相同的情况下，粒子2的时间长，则电量小，即q1＞q2，而对粒子2和3 在E、m、t相同的情况下，粒子2的竖直位移大，则q2＞q3．所以选项B错误．C、由B选项分析知：q1＞q2，所以F1＞F2，选项C错误．D、由B选项分析，q2＞q3，且y2＞y3，则Eq2y2＞Eq3y3，电场力做功多，增加的动能大，所以选项D正确．故选：D4．如图所示，高为h，倾角θ=37°的光滑斜面处在水平向右、场强E=的匀强电场中，质量为m、电荷量为+q的带电小球沿着光滑的斜面运动，已知重力加速度为g，则带电小球由斜面底端运动到斜面顶端的过程中（）A．重力对小球做功为mghB．小球的电势能减少了mghC．合力对小球所做的功为mghD．小球的电势能与动能之和保持不变【解答】解：A、小球沿光滑斜面运动，从底端到顶端过程中，重力做功为﹣mgh，故A错误．B、电场力做功W=qE=，则电势能减小，故B错误．C、支持力不做功，合力做功等于各力做功的代数和，则，故C 正确．D、根据能量守恒知，小球电势能与动能之和减小量等于小球重力势能的增加量，可知小球电势能和动能之和在减小，故D错误．故选：C．5．如图所示，在匀强电场中，带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中重力做的功为2.0J，克服电场力做的功为1.5J．则下列说法正确的是（）A．粒子在A点的重力势能比在B点少2JB．粒子在A点的动能比在B点少3.5JC．粒子在A点的电势能比在B点少1.5JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J【解答】解：A、由于重力做正功，故重力势能减小，减小量为2.0J，故A点的机械能比B点大2.0J，故A错误．B、从A到B的过程中，重力做功2.0J，克服电场力做功1.5J，由动能定理可知，粒子在A 点的动能比在B点少0.5J，故B错误．C、从A到B的过程中，电场力做负功，电势能在增加了1.5J；故A点的电势能比在B点少1.5J，故C正确；D、从A到B的过程中，除了重力做功以外，还有电场力做功，电场力做负功，机械能减小，由能的转化与守恒可知，机械能的增加量等于电场力做功的多少，所以机械能减小了1.5J，故D错误．故选：C．6．一个带电粒子（仅受电场力）在匀强电场中从B 运动到A，运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．下列判断正确的是（）A．粒子带正电B．A 点电势高于B 点电势C．粒子做匀速圆周运动D．粒子电势能增加【解答】解：A、由图示运动轨迹可知，带电粒子的运动轨迹向上偏转，则其电场力方向向上，因电场线方向向下，故油滴应带负电，故A错误．B、沿电场线的方向电势降落，则在A点电势低于在B点电势，故B错误；C、由于电场力为恒力，不可能产生始终指向圆心的向心力，故粒子不可能做匀速圆周运动，故C错误．D、因电场力做负功，故电势能增加，故D正确；故选：D．7．如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为v0的带电微粒从A点射入电场，在竖直平面内沿直线从A运动到B，在此过程中微粒的（）A．动能和电势能都减少，重力势能增加B．动能和重力势能都增加，电势能减少C．动能减少，重力势能和电势能都增加D．动能不变，重力势能增加，电势能减少【解答】解：带点小球做直线运动，所以所受合力方向与运动方向在同一直线上，如果电场力水平向右，如图所示，则两力的合力不可能沿虚线方向．故电场力只能水平向左，如图所示，则两力的合力可沿虚线方向．所以小球电场力方向水平向左，物体在竖直平面内沿直线从A运动到B的过程中，高度升高所以重力做负功，重力势能增加；电场力做负功，电势能增加；根据动能定律，合力做负功，所以动能减小；故C正确．故选：C8．如图所示，是一个示波管工作原理图，电子经加速以后以速度V0垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差为U，板长为L．每单位电压引起的偏移量（h/U）叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些办法？（）A．增大两板间的电势差UB．尽可能使板长L做得短些C．尽可能使两板间距离d减小些D．使电子入射速度V0大些【解答】解：设电子的电量为q，质量为m，加速为a，运动的时间为t，则加速度：，时间，偏转量．所以示波管的灵敏度：，通过公式可以看到，提高灵敏度可以采用的方法是：加长板长L，减小两板间距离d和减小入射速度V．故正确的选项是C．故选：C9．如图所示，在某一区域有水平向右的匀强电场，在竖直平面内有初速度为v o的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．不计空气阻力，则（）A．微粒做匀加速直线运动 B．微粒做匀减速直线运动C．微粒电势能减少D．微粒带正电【解答】解：A、由于电场力方向总是与电场方向在一条直线上，电场力不可能与重力平衡，微粒不可能匀速运动，由于重力、电场力均恒定，其合力也恒定．由于微粒做直线运动，合力必与速度方向在一条直线上．因重力竖直向下，电场力沿电场线的方向，由平行四边形定则可知，电场力水平向左时，微粒所受电场力与重力的合力方向与速度方向相反．因此微粒做匀减速运动，带负电；故AD错误，B正确；C、电场力的方向与运动方向夹角为钝角，则说明运动中电场力做负功，电势能增加．故C 错误；故选：B．10．如图所示，两块长均为l的两平行金属板与水平面成α角正对放置，充电后板间有匀强电场．一质量为m、带电荷量为q的液滴沿垂直于电场线方向从O点以一定的初速度射入电场，并沿两金属板的中线OP通过电场，重力加速度为g．下列判断正确的是（）A．液滴在金属板间做匀速直线运动B．金属板间电场的电场强度的大小为C．液滴在金属板间运动过程中动能的增量为mglsinαD．液滴在金属板间运动过程中电势能的增加量等于重力势能的减少量【解答】解：A、液滴沿OP做直线运动，受重力和电场力，合力沿着OP方向，做匀加速直线运动，故A错误；B、液滴受力如图所示：故电场力为：F=mgcosθ，合力为：F合=mgsinθ；故电场强度大小为：E=，故B错误；C、根据动能定理，动能增加量等于合力的功，为：△E k=F合l=mglsinθ，故C正确；D、由于电场力与位移垂直，故电场力不做功，故电势能不变，故D错误；故选：C11．如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的偏转匀强电场中，在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是（）A．U1变大、U2变大B．U1变小、U2变大C．U1变大、U2变小D．U1变小、U2变小【解答】解：根据动能定理：eU1=mv2得：v=在偏转电场中v y=ata=t=v y=attanθ==若使偏转角变大即使tanθ变大，由上式看出可以增大U2减小U1．故选：B．12．如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，板间的距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t，（不计粒子的重力），则（）A．在前时间内，电场力对粒子做的功为B．在后时间内，电场力对粒子做的功为C．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1：2D．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为2：1【解答】解：A、B、设粒子在前时间内和在后时间内竖直位移分别为y1、y2，由y=at2和匀变速直线运动的推论可知y1：y2=1：3，得：y1=d，y2=d，则在前时间内，电场力对粒子做的功为：W1=q•U=qU，在后时间内，电场力对粒子做的功为：W2=q•U=qU．故A错误，B正确．C、D、根据W=qEy可得，在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1：1，故CD错误．故选：B．13．如图，一质量为m，电量+q的小球，以垂直于电场方向的速度v0竖直向上进入一个匀强电场，经过一段时间后，该小球的速度v B恰好与场强方向平行．若在此过程中水平位移是上升高度的2倍，即AC=2BC，则A、C两点间的电压是（）A．B．C． D．【解答】解：带电粒子在重力与电场力共同作用下，从A点到B点过程中，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设运动时间为t，粒子到达B点时的速度为v B．则：AC=，BC=由于AC=2BC，则得：v B=2v0．由竖直上抛运动的规律得：BC=根据动能定理得：qU AB﹣mg•BC=﹣A、C两点间的电压U AC=U AB，解得U AC=故选：B14．如图，带电荷量为+q、质量为m的滑块，沿固定的绝缘斜面匀速下滑．现加上一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE＜mg．物体沿斜面下滑的过程中，以下说法正确的是（）A．滑块将沿斜面减速下滑B．滑块将沿斜面加速下滑C．加电场前，系统机械能守恒D．加电场后，重力势能的减少量大于电势能的增加量【解答】解：A、质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，设斜面倾角为θ，摩擦因数为μ，故mgsinθ=μmgcosθ，当加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE＜mg，此时物体合力应为F=（mg﹣Eq）sinθ﹣μ（mg﹣Eq）cosθ，故F=0，物体仍保持匀速下滑，故AB错误．C、加电场前，滑块要克服摩擦力做功，机械能减少，机械能不守恒，故C错误；D、由于qE＜mg，则qEh＜mgh，即克服电场力做功小于重力做功，重力势能的减少量大于电势能的增加量，故D正确故选：D15．质子、氘核和氦核从静止开始经相同电压加速后，从同一点垂直进人同一匀强电场关于它们在匀强电场中的运动，下列说法中正确的是（）A．质子、氘核和氦核的轨迹相同B．有两条轨迹．其中质子和氘核轨迹相同C．有两条轨迹，其中氘核和氦核轨迹相同D．三者的轨迹各不相同【解答】解：三种粒子在电场中的加速，根据动能定理：qU=mv2在电场中的加速度a=，则偏转位移y=at2在电场中的运动时间t=联立解得：y=则可知，偏转位移与比荷无关，所以三束粒子的轨迹相同；故A正确，BCD错误．故选：A．二．计算题（共5小题）16．如图所示，在电场强度E=1.0×104N/C的匀强电场中，一电荷量q=+1.0×10﹣8C的点电荷从电场中的A点运动到B点，电场力对电荷做的功W=2.0×10﹣5J，求：（1）点电荷所受电场力F的大小；（2）A、B两点间的距离x．【解答】解：（1）点电荷在A点所受电场力F=qE=1.0×104×1.0×10﹣8=1×10﹣4N；（2）由W=Fx AB可得：x AB==m=0.2m答：（1）点电荷所受电场力F的大小为1×10﹣4N；（2）A、B两点间的距离x为0.2m．17．如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根长为L的绝缘细线，一端连着一质量为m、带电量为+q的小球，另一端固定于O点，现把小球向右拉至细线水平且与场强方向平行的位置，无初速释放，小球能摆到最低点的另一侧，细线与竖直方向的最大夹角θ=30°，重力加速度为g，求：①求场强E的大小；②小球摆到最低点时细线的拉力T为多少？【解答】解：①对小球运动的全过程列动能定理方程：mgLcosθ﹣qEL（1+sinθ）=0解得：②由动能定理可得在最低点联立解得：答：①场强E的大小为；②小球摆到最低点时细线的拉力T为18．如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）小球所受电场力F的大小．（2）小球的质量m．（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．【解答】解：（1）根据电场力的计算公式可得电场力F=qE=1.0×10﹣6×3.0×103 N=3.0×10﹣3 N；（2）小球受力情况如图所示：根据几何关系可得mg=，所以m===4×10﹣4kg；（3）电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则mgl（1﹣cos37°）=，解得：v=2m/s．答：（1）小球所受电场力F的大小为3.0×10﹣3 N．（2）小球的质量为4×10﹣4kg．（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小为2m/s．19．如图所示，光滑的水平轨道AB，与半径为R的半圆形光滑轨道BCD相切于B点，AB 水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形光滑轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点，一质量为m带电量为+q的小球从距B点x=3R的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动并通过最高点，已知E=，求小球经过半圆形轨道最低点B点时对轨道的压力及其通过D点时速度大小．【解答】解：小球从A运动到B，由动能定理可得：qEx=mv B2解得：v B=在半圆形轨道最低点：F N﹣mg=m由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力F N’=F N=7mg小球从B点沿半圆形轨道运动到D点，由机械能守恒定律得：﹣mg2R=mv D2﹣mv B2解得：v D=答：小球经过半圆形轨道最低点B点时对轨道的压力为7mg，通过D点时速度大小为．20．如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×103V/m，两板相距d=10cm，板长L=40cm．一带电量q=1.0×10﹣16C、质量m=1.0×10﹣22㎏的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：（1）粒子带何种电荷？（2）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为多大？（3）粒子飞出电场时最大偏角的正切值为多大？【解答】解：（1）由于B板带负电，粒子向B板偏转，说明粒子带正电；（2）在粒子偏转到B板之前飞出电场做类似平抛运动．竖直方向：=at2=••t2得：t=水平方向：v0==L=0.4×=8×104m/s所以要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为8×104m/s；（3）设粒子飞出电场的最大偏角为θ，则有：tanθ====0.25 答：（1）粒子带正电；（2）要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为8×104m/s．（3）粒子飞出电场时的最大偏角正切值0.25．。
高中物理选修3-1-静电场-测试题-单元测试及答案
静电场单元测试一、选择题1．如图所示，a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点，c 为ab 的中点，a 、b 点的电势分别为φa ＝5 V ，φb ＝3 V ，下列叙述正确的是( ) A ．该电场在c 点处的电势一定为4 V B ．a 点处的场强一定大于b 处的场强C ．一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少D ．一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 2．如图所示，一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B 点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则A 与B 两点间的电势差为( )A ．300 VB ．－300 VC ．－100 VD ．－1003V3．如图所示，在电场中，将一个负电荷从C 点分别沿直线移到A 点和B 点，克服静电力做功相同．该电场可能是( ) A ．沿y 轴正向的匀强电场 B ．沿x 轴正向的匀强电场C ．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D ．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场4．如图所示，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5．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，由图线可知 ( )A ．a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上B ．四点场强关系是E c ＝E a >E b >E dC ．四点场强方向可能不相同D ．以上答案都不对6．如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q ， 一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)自左以速度v 0开始在 金属板上向右运动，在运动过程中 ( ) A ．小球做先减速后加速运动 B ．小球做匀速直线运动 C ．小球受的电场力不做功D ．电场力对小球先做正功后做负功7．如图所示，一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场．若不计重力，图中的四个图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是( )8．图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是( )A．b点的电势一定高于a点B．a点的场强一定大于b点C．带电粒子一定带正电D．带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率9．如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中() A．小物块所受电场力逐渐减小B．小物块具有的电势能逐渐减小C．M点的电势一定高于N点的电势D．小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功10．如图所示，A，B两个带有异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在木盒内，且在同一竖直线上，静止时木盒对地面的压力为F N，细线对B的拉力为F.若将系B的细线断开，下列说法中正确的是( )A．刚断开时木盒对地的压力等于F NB．刚断开时木盒对地的压力等于F N＋FC．刚断开时木盒对地的压力等于F N－FD．在B向上运动的过程中，木盒对地的压力逐渐变大11．有一匀强电场，其场强为E，方向水平向右，把一个半径为r的光滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点A穿有一个质量为m，电量为q(q>0)的空心小球，如图所示，当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点时，小球对环的压力大小为：( )A.2mgB.qE．C.2mg+qED.2mg+3qE12．如图所示，一金属球原来不带电．现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，金属球感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为E a、E b、E c，三者相比，则：( )A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c二、填空题13．带正电1.0×10－3 C 的粒子，不计重力，在电场中先后经过A 、B 两点，飞经A 点时动能为10 J ，飞经B 点时动能为4 J ，则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了______，A 、B 两点电势差为____．14．在两块平行竖直放置的带等量异种电荷的金属板M 、N 间的匀强电场中有A 、B 两点，AB 连线与水平方向成30°角，AB 长为0.2cm ，如图所示．现有一带电量为4×10－8C 的负电荷从A 沿直线移到B 点，电场力做正功2.4×10－6J ，则A 、B 两点间的电势差大小为________，________点电势高．若此电荷q 沿任意路径从B 到A 点，电荷电势能变化情况是________，此匀强电场的场强大小为________，若两金属板相距0.3cm ，则两板电势差为________．15．如图，带电量为＋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________．(静电力恒量为k)16．如图所示，质量相等的三个小球A 、B 、C ，放在光滑的绝缘水平面上，若将A 、B 两球固定，释放C 球，C 球的加速度为1m/s 2，方向水平向左．若将B 、C 球固定，释放A 球，A 球的加速度为2m/s 2，方向水平向左．现将A 、C 两球固定，释放B 球，则B 球加速度大小为________m/s 2，方向为________．三、计算题17．如图所示，用长L 的绝缘细线拴住一个质量为m ，带电荷量为q 的小球，线的另一端拴在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和O 在同一水平面上的A 点(线拉直)，让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成60°角到达B 点时，球的速度正好为零．求： (1)B 、A 两点的电势差； (2)匀强电场的场强大小．18．如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R ，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E 中．一质量为m 、带电荷量为＋q 的物块(可视为质点)，从水平面上的A 点以初速度v 0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C ，场强大小为E(E 小于mgq)．(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．(2)证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E 无关，且为一常量．19．一质量为m 、电荷量为+q 的小球，从O 点以和水平方向成α角的初速度v 0抛出，当达到最高点A 时，恰进入一匀强电场中，如图．经过一段时间后，小球从A 点沿水平直线运动到与A 相距为S 的A′点后又折返回到A 点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点．求(1)该匀强电场的场强E 的大小和方向；(即求出图中的θ角，并在图中标明E 的方向) (2)从O 点抛出又落回O 点所需的时间．1．C [该电场不一定是匀强电场，φc 不一定等于φa ＋φb2＝4 V ，故A 、B 错误；由φa ＞φb知，电场线由a 指向b ，正电荷在c 点的受力也应由c 指向b ，选项D 错误；由E p ＝qφ知选项C 正确．]2．B [电子做类平抛运动，在B 点，由速度分解可知v B ＝v Acos 60°＝2v A ，所以E k B ＝4E k A ＝400 eV ，由动能定理得U AB (－e )＝E k B －E k A ，所以U AB ＝－300 V ，B 对．]3．AD [由题意知φA ＝φB ，A 、B 应处在同一等势面上，又W CA ＝qU CA ＜0，q ＜0，故U CA ＞0，即φC ＞φA ，符合条件的可能是选项A 、D.]4．CD [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；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，还有静电力做功，机械能不守恒，D 正确．]5.B 解析：场强与检验电荷电量的大小无关．6. BC 解析：金属板在点电荷的电场中达到静电平衡状态后，其表面是一个等势面，根据电场线与等势面垂直，则带电小球沿金属板表面移动时所受电场力的方向竖直向下，所以带电小球所受的重力、支持力和电场力均在竖直方向上，合力为零．故带电小球做匀速直线运动，∴B 正确；又由于电场力与表面垂直，对小球不做功，故C 正确，D 错误．7. 答案：C8.答案：BD解析：由等势线的分布画出电场线的分布如图所示，可知a 点的场强大，B 正确，根据轨迹可判断电场力指向左方，电场力做负功，a 点速率大于b 点速率，D 正确．但不知粒子电性，也无法判断场强的具体方向，故无法确定a 、b 两点电势的高低，A 、C 错误．9.答案：ABD解析：电场力做正功，摩擦力做负功，大小相等(始末速度为零)． 10.答案：BD解析：刚断开时，A ，B 间的库仑力不变．未断开时，对A ，B 和木盒整体进行受力分析，有： F N ＝G 木＋G A ＋G B ，对于B ，F 库＝GB ＋F.断开时，对A 与木箱整体进行受力分析，有： F N′＝G 木＋G A ＋F 库，因为F 库不变．所以B 正确，在B 向上运动过程中F 库变大，所以D 正确． 11.D 12.C13．6 J －6 000 V14.答案：60V ，B ，增加，23×104V/m ,603V 15.答案：2dkq，水平向左(或垂直薄板向左) 16.解析：把A 、B 、C 球作为一个系统，三个小球之间的相互作用力为系统内力．根据牛顿第三定律，每两个小球之间存在一对作用力和反作用力，其大小相等、方向相反．这样系统的内力之和为零．系统的外力之和也为零设三个小球所受的合外力分别为F 1、F 2、F 3，则 F 1＝ma 1 F 2＝ma 2 F 3＝ma 3F 1＋F 2＋F 3＝m(a 1＋a 2＋a 3)＝0设向右为正 a 2＝－a 1－a 3＝1＋2＝3(m/s 2)B 球的加速度大小为3m/s 2，方向向右．17．(1)3mgL 2q (2)3mgq解析 (1)由动能定理得： mgL sin 60°－qU BA ＝0所以U BA ＝3mgL2q(2)U BA ＝EL (1－cos 60°)得：E ＝ 3mgq. 18.答案：(1)Wf ＝12mv20＋52(Eq －mg)R (2)s ＝2R解析：(1)物块恰能通过圆弧最高点C 时，圆弧轨道与物块间无弹力作用，物块受到的重力和电场力提供向心力mg －Eq ＝m v2CR ①物块在由A 运动到C 的过程中，设物块克服摩擦力做的功为Wf ，根据动能定理有 Eq·2R －Wf －mg·2R ＝12mv2C －12mv20② 由①②式解得Wf ＝12mv20＋52(Eq －mg)R ③(2)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为s ，则 水平方向有s ＝vCt ④ 竖直方向有2R ＝12(g －Eqm )·t2⑤由①④⑤式联立解得s ＝2R ⑥因此，物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E 无关，大小为2R.19.解析：(1)斜上抛至最高点A 时的速度vA ＝v0cosα① 水平向右由于AA ′段沿水平方向直线运动，所以带电小球所受的电场力与重力的合力应为一水平向左的恒力：F ＝mgtanθ＝qEcosθ，②带电小球从A 运动到A ′过程中作匀减速运动 有(v0cosα)2＝2qEcosθs/m ③ 由以上三式得： E ＝mv40cos4α＋4g2s22qsθ＝arctan 2gsv20cos2α 方向斜向上(2)小球沿AA ′做匀减速直线运动，于A ′点折返做匀加速运动 所需时间t ＝2v0sinαg ＋4s v0cosα。
人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》测试题(含答案)
物理3-1《静电场》测试题序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分。
1．关于元电荷下列说法正确的是（）A．元电荷实际上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的值通常取作e = 1.60×10-19CD．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的2．在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（）A．任何两点的电场强度都不相同B．可以找到很多电场强度相同的点C．任何两点的电势都不相等D．可以找到很多电势相等的点3．如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b 间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定（）A．φa＞φb＞φc B．E a＞E b＞E cC．φa–φb=φb–φc D．E a = E b = E c4．如图所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们连线的中点，B 为连线上靠近N的一点，C为连线的中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（）A．场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B．场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C．场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D．场强最小的点是C点，电势最高的点是A点5．如图所示．在点电荷Q的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为曲线acb和adb，两粒子经过a点时具有相同的动能，由此判断（）A．甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能B ．甲、乙两粒子带异种电荷C ．若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c 点时的电势能小于乙粒子经过d 点时的电势能 D ．两粒子经过b 点时具有相同的动能6．如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A 、B 是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度v A 经过A 点向B 点运动，经过一段时间后，粒子以速度v B 经过B 点，且v B 与v A 方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是 （ ）A ．A 点的场强一定大于B 点的场强B ．A 点的电势一定高于B 点的电势C ．粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D ．粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能7．电场中有A 、B 两点，把某点电荷从A 点移到B 点的过程中，电场力对该荷做了负功．则下列说法正确的是 （ ） A ．该电荷是正电荷，且电势能减少 B ．该电荷是正电荷，且电势能增加 C ．该电荷是负电荷，且电势能增加 D ．电荷的电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷8．光滑水平面上有一边长为L 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行。
高二物理人教版选修3-1第一章 静电场单元练习题(含详细答案)
第一章静电场一、单选题1.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，射入方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是( )A．U1变大、U2变大B．U1变小、U2变大C．U1变大、U2变小D．U1变小、U2变小2.如图所示，质量相等的两个带电液滴q1和q2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们的带电荷量之比q1∶q2等于( )A．1∶2B．2∶1C．1∶D．∶13.如图M和N是两个带有异种电荷的带电体，(M在N的正上方，图示平面为竖直平面)P和Q是M 表面上的两点，S是N表面上的一点．在M和N之间的电场中画有三条等势线．现有一个带正电的液滴从E点射入电场，它经过了F点和W点，已知油滴在F点时的机械能大于在W点时的机械能．(E、W两点在同一等势面上，不计油滴对原电场的影响，不计空气阻力)则以下说法正确的是( )A．P和Q两点的电势不相等B．P点的电势高于S点的电势C．油滴在F点的电势能高于在E点的电势能D．油滴在E、F、W三点的“机械能和电势能总和”没有改变4.如图中，B、C、D三点都在以点电荷＋Q为圆心、半径为r的圆弧上．将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时，静电力做功的关系是( )A．WAB＞WACB．WAD＞WABC．WAC＞WADD．WAB＝WAC5.两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA＝h，则此电子具有的初动能是( )A．B．edUhC．D．6.在光滑绝缘的水平桌面上，存在水平向右的电场，电场线如图中实线所示．一带电的小球以一定的初速度从桌面上的A点开始运动，到C点时，突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动到B点，其运动轨迹如图中虚线所示．v表示粒子在C点的速度，则下列判断中正确的是( )A．恒力F的方向可能水平向左B．恒力F的方向可能与v的方向相反C．在A、B两点小球的速率不可能相等D．小球在A点的电势能比在B点的电势能小7.在点电荷Q产生的电场中有A、B两点，相距为d，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成30°角，b点的场强方向与ab连线成120°角，如图所示，则点电荷Q的电性和b点的场强大小为( )A．正电、B．负电、C．正电、3ED．负电、3E8.如图所示，电场中a、b、c三点，ab=bc，则把点电荷+q从a点经b移到c的过程中，电场力做功的大小关系有（）A．Wab＞WbcB．Wab=WbcC．Wab＜WbcD．无法比较9.下列关系式中正确的是（）A．室外气温：-2℃＜-5℃B．某物体的速度：-2 m/s＜-12 m/sC．物体的重力势能：-2 J＜-12 JD．电场中某点的电势：-2 V＜-5 V10.下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是( )A．B．C．D．二、多选题11.(多选)如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，手(图中为右手)按在金属球上，并远离周围其他物体．一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷，过一段时间后，体验者的头发便会四处散开，甚至倒立，十分有趣，在此状态下，下列分析正确的是( )A．若用左手也去摸金属球，会被电击B．若用左手与旁边的观众握手，会被电击C．若右手离开金属球，则头发会立刻恢复常态D．若右手离开金属球而且走下绝缘凳，头发会立刻恢复常态12.(多选)带电粒子(不计重力)以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中，它离开时偏转距离为y，位移偏转角为φ，下列说法正确的是( )A．粒子在电场中做类平抛运动B．偏转角φ与粒子的电荷量和质量无关C．粒子飞过电场的时间，取决于极板长和粒子进入电场时的初速度D．粒子的偏转距离y可用加在两极板上的电压控制13.(多选)关于对UAB＝和WAB＝qUAB的理解，正确的是( )A．电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比B．在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电荷量q成正比C．UAB与q、WAB无关，与是否移动电荷也没有关系D．WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关三、计算题14.在电场中某点放一个电荷量为4库仑的点电荷，该点电荷受到的静电力是20 N，则该处的电场强度是多大？若将该点电荷的电量改为8库仑，仍放在同一位置，则该处的电场强度又是多大？15.在如图所示的示波器的电容器中，电子以初速度v0沿着垂直场强的方向从O点进入电场，以O 点为坐标原点，沿x轴取OA＝AB＝BC，再过点A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点，求AM∶BN∶CP和电子途经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比．16.如图所示，相距为d，水平放置的两平行金属板a、b组成的电容器的电容为C，开始时两板均不带电，a板接地且中央有孔，现将带电荷量为q，质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h处无初速度滴下，竖直滴到b板上层，电荷全部被b板吸收．(重力加速度为g，不计阻力)试求：(1)能够到达b板的液滴数不会超过多少？(2)若能够到达b板的液滴数为k，第k＋1滴液滴将如何运动？四、填空题17.如图倾角为30°的直角三角形的底边BC长为2L，处在粗糙的水平面上，一质量为m带正电的小物块恰好能在斜面上匀速下滑，O为底边中点，OD垂直AB，沿OD上方与A等高的位置E处固定一带正电的点电荷，物块在下滑至底端的过程中，斜面保持静止不动，当物块在DB之间时，斜面受到地面的摩擦力（填“不变”、“先变大后变小”，“先变小后变大”）；若斜面是光滑的，测得它滑到D受到的库仑力大小为F，则它滑到B处的加速度的大小．18.在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的__________而增大，随其所带电荷量的__________而增大．此同学在探究中应用的科学方法是____________(选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)．19.有一绝缘空心金属球A，带有4×10－6C的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B，带有2×10－6C 的负电荷，若把B球跟A球的内壁相接触，则B球上的带电荷量为________ C，A球上的带电荷量为________ C，电荷分布在________．20.如图所示，在一匀强电场区域中，有A、B、C、D四点恰好位于一正方形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为φA＝2 V，φB＝4 V，φC＝0.请在图中作出电场线(至少作两条)，D点电势φD为________21.如图所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)，两相邻等势线间的电势差为 4 V，有一个带电荷量为q＝1.0×10－8C的负电荷从A点沿不规则曲线移到B点，静电力做功为________ J.答案解析1.【答案】B【解析】设电子被加速后获得初速度v0，则由动能定理得：qU1＝mv①若极板长为l，则电子在电场中偏转所用时间：t＝②设电子在平行板间受电场力作用产生的加速度为a，由牛顿第二定律得：a＝＝③电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：v y＝at④由①②③④可得：v y＝又有：tanθ＝＝＝＝故U2变大或U1变小都可能使偏转角θ变大，故选项B正确，选项A、C、D错误．2.【答案】B【解析】将其运动分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动，设AB＝h，AC＝2h，OA ＝l.对液滴1：由①②得q1＝.对液滴2：由③④得q2＝.所以＝.3.【答案】D【解析】P和Q两点在带电体M的表面上，M是处于静电平衡状态的导体，其表面是一个等势面，故P和Q两点的电势相等，故A错误；带正电的油滴在F点时的机械能大于在W点的机械能，故从F点到W点，机械能减小，电场力做负功，说明电场力向上，故电场线垂直等势面向上，而沿着电场线电势逐渐降低，故P点的电势低于S点的电势，故B错误；由于电场线垂直等势面向上，故E点的电势大于F点的电势，根据E p＝qφ，油滴在F点的电势能低于在E点的电势能，故C错误；油滴在运动过程中只有重力和电场力做功，重力做功导致重力势能和动能相互转化，电场力做功导致电势能和动能相互转化，故油滴在E、F、W三点的“机械能和电势能总和”没有改变，故D正确．4.【答案】D【解析】B、C、D三点位于点电荷＋Q周围电场中的同一等势面上，故UAB＝UAC＝UAD，故WAB＝WAC＝WAD.5.【答案】D【解析】电子从O点运动到A点，因受静电力作用，速度逐渐减小．根据题意和题图判断，电子仅受静电力，不计重力．这样，我们可以用动能定理来研究问题．即mv＝eUOA.因E＝，UOA＝Eh ＝，故mv＝.所以D正确．6.【答案】A【解析】由AC段轨迹：根据曲线运动物体所受的合力指向轨迹的内侧可知，电场力方向水平向右．根据CB段轨迹弯曲方向判断可知：恒力F的方向可能水平向左，而且F大于电场力．故A正确．若恒力F的方向与v的方向相反，则小球所受的合力方向指向右下方，不可能沿CB曲线运动，故恒力F的方向不可能与v的方向相反．故B错误．整个过程中，电场力做正功，若恒力做负功，两者功的大小相等，总功为零，根据动能定理得知在A、B两点小球的速率可能相等．故C 错误．从A到B过程中，电场力做正功，电势能减小，则小球在A点的电势能比在B点的电势能大．故D错误．7.【答案】D【解析】将场强E、Eb延长，交点即为点电荷所在位置，如图所示，由于电场强度方向指向点电荷Q，则知该点电荷带负电．根据几何知识解得，a点到Q点的距离ra＝2d cos 30°＝d，b点到Q点的距离rb＝d，A、B两点到点电荷Q的距离之比ra∶rb＝∶1.由公式E＝k，得：A、B两点场强大小的比值E∶Eb＝1∶3，即Eb＝3E，故A、B、C错误，D正确．8.【答案】C【解析】电场线疏密表示场强的大小，由图象知从左到右场强逐渐增大，电场力做功W=qU=qEd，ab=bc，所以Wab＜Wbc．故选：C.9.【答案】B【解析】-5℃表示温度比零摄氏度低5℃，-2℃表示温度比零摄氏度低2℃，故：-2℃＞-5℃，故A错误；速度是矢量，负号只表示方向，大小要根据绝对值进行比值，故：-2m/s＜-12m/s；故B正确；重力势能的负值表示相对于零势能面的位置，负号后面数越大表示物体所处的位置比零势能面低的越多，故物体的重力势能：-2J＞-12J，C错误；电势与高度相似，负号后面的数越大表示该点的电势比零势面低的越多，故：-2V＞-5V，故D错误．10.【答案】B【解析】A中坐标原点O处电场强度是带电圆环产生的；B中坐标原点O处电场强度是第一象限带正电圆环和第二象限带负电圆环叠加产生，坐标原点O处电场强度大小大于带电圆环产生的场强；C中第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生的电场相互抵消，所以坐标原点O 处电场强度是带电圆环产生的；D中第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生的电场相互抵消，第二象限带负电圆环和第四象限带负电圆环产生的电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度为零．所以坐标原点O处电场强度最大的是B.故选B.11.【答案】BD【解析】若用左手也去摸金属球，不会有电流产生，不会被电击，选项A错误；若用左手与旁边的观众握手，会发生放电现象而被电击，选项B正确；若右手离开金属球，电荷不会转移，则头发仍然四处散开，选项C错误；若右手离开金属球而且走下绝缘凳，则电荷将进入大地，人体将不再带电，头发会立刻恢复常态，选项D正确，故选B，D.12.【答案】ACD【解析】粒子受恒定静电力且与初速度垂直，做类平抛运动，A对；由t＝可知C对；由y＝·可知，可以通过改变U的大小来改变y的大小，D对；tanφ＝，可知偏转角φ的大小与q及m都有关，B错．13.【答案】BC【解析】14.【答案】5 N/C 5 N/C【解析】解：由题，点电荷q=4 C，所受静电力F=20 N，则该处的电场强度是E==5 N/C．若将该点电荷的电量改为8库仑，仍放在同一位置，则该处的电场强度不变，仍是5 N/C．15.【答案】1∶4∶91∶1∶1【解析】电子在电场中做类平抛运动，即在x轴分方向做匀速直线运动，故M、N、P三点沿x轴的分速度相等，v Mx∶v Nx∶v Px＝1∶1∶1又OA＝AB＝BC所以tOA＝tAB＝tBC根据电子沿－y方向做匀加速运动，由y＝at2得：AM∶BN∶CP＝1∶4∶9.16.【答案】(1)＋1 (2)在板内外做往复运动【解析】设第k滴液滴恰好能够到达b板，则第k滴液滴进入两板间时，前(k－1)滴液滴已建立电场，对第k滴液滴应用动能定理(1)前(k－1)滴液滴已建立的电场为U＝＝，E＝＝.对第k滴液滴应用动能定理有：mg(h＋d)－qEd＝0，即mg(h＋d)－q d＝0.解得k＝＋1.(2)由题意，第(k＋1)滴液滴进入两板间后做减速运动，无法到达b板，反向运动跳出a板小孔，然后再无初速度滴下，所以第(k＋1)滴液滴将在板内外做往复运动．17.【答案】不变+【解析】开始时刻小物块受重力、支持力和摩擦力，物块恰好能在斜面上匀速下滑，说明摩擦力和支持力的合力与重力平衡，是竖直向上的；根据牛顿第三定律，压力和滑块对斜面体的摩擦力的合力是竖直向下的；增加电场力后，小物块对斜面体的压力和摩擦力正比例增加，故滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力仍然是竖直向下的；再对斜面体分析，受重力,故滑块对斜面体的压力和摩擦力、支持力，不受地面的摩擦力，否则合力不为零；即当物块在DB之间时，斜面受到地面的摩擦力为0，保持不变；在D点，电场力为：F=k=；在B点电场力F为：FB=k=；在B点，电荷q受重力、电场力和支持力，在平行AB杆的方向，根据牛顿第二定律，有：mg sin30°+cos30°=ma，解得：a=+．18.【答案】减小增大控制变量法高二物理人教版选修3-1第一章静电场单元练习题（含详细答案）【解析】偏角的大小，可以反映电荷间相互作用力的大小．所以可以分析出相互作用力与间距、电荷量的关系．本题考察电荷间相互作用力与哪些因素有关，猜想有两方面，分组测量，所以本题的科学方法为控制变量法．19.【答案】0 ＋2×10－6A的外表面【解析】B跟A相接触后，它们成为一个导体，所有电荷都将分布在导体的外表面．在A的外表面，部分正电荷与所有负电荷发生中和现象，未被中和的正电荷仍分布在A的外表面．20.【答案】－2 V【解析】取BC的中点为F，则根据匀强电场中同一条直线上相等距离，电势差相等可知，F点的电势为2 V，连接AF，由于A、F电势相等，则AF为一条等势线，根据电场线与等势线垂直，方向由高电势指向低电势可知，电场线方向与AF垂直斜向上，如图所示．由于此电场是匀强电场，由φA－φB＝φD－φC可得D点的电势为φD＝－2 V.21.【答案】－4.0×10－8【解析】WAB＝qUAB＝－1.0×10－8×4 J＝－4.0×10－8J.11 / 11。
(高二)教科版物理选修3—1第一章 静电场练习含答案
（高二）教科版物理选修3—1第一章静电场练习含答案教科版选修3—1第一章静电场1、保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的哪一个()A．6.2×10－19 C B．6.4×10－19 CC．6.6×10－19 C D．6.8×10－19 C2、如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为()A．l＋5kq22k0l2B．l－kq2k0l2C．l－5kq24k0l2D．l－5kq22k0l23、如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是()4、如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则()A．直线a位于某一等势面内，φM＞φQB．直线c位于某一等势面内，φM＞φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功5、(双选)平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运动6、(双选)如图所示各图描述的是对给定的电容器充电时其电荷量Q、电势差U、电容C之间相互关系的图像，其中正确的是()A B C D7、如图所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球(可视为点电荷)处于静止状态，电荷量分别为q A、q B，相距为L.则A对B的库仑力为()A．F AB＝k q A q BL2，方向由A指向BB．F AB＝k q A q BL，方向由A指向BC．F AB＝k q A q BL2，方向由B指向AD．F AB＝k q A q BL，方向由B指向A8、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)()A B C D9、(双选)如图所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知()A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小10、图(a)为示波管的原理图．如果在电极YY′之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是选项中的()A B C D11、如图所示，电源A两端的电压恒为6 V，电源B两端的电压恒为8 V，当开关S从左扳到右时，通过电流计的电荷量为1.2×10－5 C，则电容器的电容约为()A．2×10－5 F B．1.5×10－6 FC．6×10－6 F D．8.6×10－7 F12、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、在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点．当把一试探电荷＋q放在d点恰好平衡(不计试探电荷所受重力)，如图所示．(1)匀强电场场强E的大小、方向如何？(2)试探电荷＋q放在点c时，受力F c的大小、方向如何？(3)试探电荷＋q放在点b时，受力F b的大小、方向如何？（高二）教科版物理选修3—1第一章 静电场练习含答案教科版选修3—1第一章 静电场1、保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的哪一个( )A ．6.2×10－19 CB ．6.4×10－19C C ．6.6×10－19 CD ．6.8×10－19 CB [因任何带电体所带电荷量都是元电荷1.6×10－19C 的整数倍，因6.4×10－19 C ＝4×1.6×10－19 C ，故选项B 正确．]2、如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( )A ．l ＋5kq 22k 0l 2B ．l －kq 2k 0l 2C ．l －5kq 24k 0l 2D ．l －5kq 22k 0l 2 C [取左侧电荷为研究对象，由平衡状态得k 0x ＝kq 2l 2＋kq 2(2l )2，解得x ＝5kq 24k 0l 2，故弹簧原长为l 0＝l －x ＝l －5kq 24k 0l 2，C 正确．] 3、如图所示，各电场中A 、B 两点电场强度相同的是( )C [电场强度是矢量，若两点的电场强度相同，必须是大小相等，方向相同．故只有C正确．]4、如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则()A．直线a位于某一等势面内，φM＞φQB．直线c位于某一等势面内，φM＞φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功B[根据题述一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，可知N点和P点处于同一等势面上，直线d位于某一等势面内．根据匀强电场的特性，可知直线c也位于某一等势面内．由于电子由M点运动到N点的过程中，电场力做负功，故M点电势高于N点电势，所以选项B正确，选项A错误；由于M、Q处于同一等势面内，电子由M点运动到Q点的过程中，电场力不做功，选项C错误；电子由P点运动到Q点，电场力做正功，选项D错误．]5、(双选)平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运动BD[带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力mg，方向竖直向下；二是电场力F＝Eq，方向垂直于极板向上．因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项B正确．]6、(双选)如图所示各图描述的是对给定的电容器充电时其电荷量Q、电势差U、电容C之间相互关系的图像，其中正确的是()A B C DCD[电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器所带电荷量Q的大小和两极板间的电势差U的大小无关，不能认为C与Q成正比，与U成反比，故D正确，A、B错误．而C图表示电容器所带电荷量与极板间的电势差成正比，其比值为电容器的电容，故C正确．]7、如图所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球(可视为点电荷)处于静止状态，电荷量分别为q A、q B，相距为L.则A对B的库仑力为()A．F AB＝k q A q BL2，方向由A指向BB．F AB＝k q A q BL，方向由A指向BC．F AB＝k q A q BL2，方向由B指向AD．F AB＝k q A q BL，方向由B指向AC[由于两小球相互吸引，所以A对B的库仑力方向由B指向A，根据库仑定律可得F AB＝k q A q BL2，故选项C正确．]8、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)()A B C DD[因为质点的速率是递减的，因此电场力的方向与速度方向的夹角应大于90°，又质点所带的电荷是负电荷，场强方向应与质点受到的电场力方向相反，故选项D正确．]9、(双选)如图所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知()A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小AB[带负电荷的油滴在匀强电场中运动，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称，由此可判断匀强电场方向竖直向下，Q点的电势比P点高，油滴的加速度不变，A对，D错；油滴由P到Q过程电场力做正功，电势能减小，动能增大，B 对，C错．故选A、B.]10、图(a)为示波管的原理图．如果在电极YY′之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是选项中的()A B C DB[在0～2t1时间内，扫描电压扫描一次，信号电压完成一个周期，当U Y为正的最大值时，电子打在荧光屏上有正的最大位移，当U Y为负的最大值时，电子打在荧光屏上有负的最大位移，因此一个周期内荧光屏上的图像为B.]11、如图所示，电源A两端的电压恒为6 V，电源B两端的电压恒为8 V，当开关S从左扳到右时，通过电流计的电荷量为1.2×10－5 C，则电容器的电容约为()A．2×10－5 F B．1.5×10－6 FC．6×10－6 F D．8.6×10－7 FD[当开关S接左边时，电容器上极板带正电，所带电荷量Q＝CU A，当开关S 扳到右边时，电容器上极板带负电，所带电荷量Q′＝CU B，该过程中通过电流计的电荷量ΔQ＝Q＋Q′＝C(U A＋U B)＝1.2×10－5 C，解得电容约为8.6×10－7 F，选项D正确．]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、在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点．当把一试探电荷＋q放在d点恰好平衡(不计试探电荷所受重力)，如图所示．(1)匀强电场场强E 的大小、方向如何？(2)试探电荷＋q 放在点c 时，受力F c 的大小、方向如何？(3)试探电荷＋q 放在点b 时，受力F b 的大小、方向如何？ 解析：(1)对试探电荷进行受力分析如图所示，由题意可知：F 1＝k Qq r 2F 2＝qE由于F 1＝F 2所以qE ＝k Qq r 2，E ＝k Q r 2匀强电场方向沿db 方向．(2)试探电荷放在c 点：E c ＝E 21＋E 2＝2E ＝2k Q r 2所以F c ＝qE c ＝2k Qq r 2方向与ac 成45°角斜向下．(3)试探电荷放在b 点：E b ＝E 2＋E ＝2E ＝2k Q r 2所以F b ＝qE b ＝2k Qq r 2方向沿db 方向．答案：(1)k Q r 2 方向沿db 方向(2) 2k Qqr2方向与ac方向成45°角斜向下(3)2k Qqr2方向沿db方向。
人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》测试题(含答案)
第一章《静电场》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列关于静电场中电场强度、电势能等的说法中，正确的是A ．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大B ．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零C ．负电荷从电势高处运动到电势低处，电势能增加D ．只在静电力的作用下运动，电荷的电势能一定减少2．一个带电的金属球，当带电荷量增加后（稳定）与增加前比较，其内部的场强将 A ．一定增强 B ．一定不变 C ．一定减弱 D ．可能增强也可能减弱 3．如图，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的检验电荷1q 、2q 分别置于A 、B 两点，虚线为等势线，取无空远处为零电势点，若将1q 、2q 移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则（ ）A ．1q 在A 点的电势能大于2q 在B 点的电势能B ．1q 在A 点的电势能小于2q 在B 点的电势能C ．1q 的电荷量小于2q 的电荷量D ．1q 的电荷量大于2q 的电荷量4．如图所示，带正电的小球A 用竖立在地面上的绝缘杆支撑，带正电的小球B 用绕过A 球正上方的定滑轮的绝缘细线拉着，开始时A、B 在同一水平线上并处于静止，不计两个小球的大小．现用手拉细线使小球B 缓慢向上移动，小球B 在向上移动过程中A、B 两球的带电量保持不变，不计两球间的万有引力，则在B 球缓慢移动一小段距离的过程中( )A ．A、B 两球间的距离在减小B．小球B的运动轨迹是一段圆弧C．细线上的张力一直增大D．细线上的张力可能先变小后变大5．如图所示，ABC是两带电量均为Q的正点电荷连线的中垂线上的三点，B是两线段的交点，A点固定有一带电量同为Q的负点电荷，现将一电子从B点由静止释放，电子运动中会经由C点继续向前运动，则（）A．从B到C，电场力对该电子一直不做功B．电子从B到C做加速度变大的加速运动C．电子在B、C两点时的电势能大小关系是E PB>E PCD．若电子可回到B点，则回到B点时速度不为零6．某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是E Bx、E Cx，下列说法中正确的有（）A．E Bx的方向沿x轴正方向B．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大C．E Bx的大小大于E Cx的大小D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做负功，后做正功7．在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为m、电荷量为q的带正电小球从O点由静止释放，小球沿直线OA斜向下运动，直线OA与竖直方向的夹角为θ。
(完整版)人教版物理选修3-1《静电场》章节复习题及答案
静电场 复习测试题一、选择题（本题10小题，每题4分，共40分；每小题只有1个选项正确，将正确答案填写在答题卷的表格中，不填入表格的答案无效。
） 1.以下叙述中正确的是 （ ） A ．带电量较小的带电体可以看成是点电荷B ．电场线的形状可以用实验来模拟，这说明电场线是实际存在的C ．一般情况下，两个点电荷之间的库仑力比它们之间的万有引力要大得多D ．电场线的分布情况可以反映出电场中各点的场强方向，但无法描述电场的强弱 2.平行金属板水平放置，板间距为0.6cm ，两板接上600V 电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10g ，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g 取10m/s 2）（ ）A ．3×106B.300C.10D.3×1043.下列关于点电荷的场强公式2r QkE 的几种不同的理解，正确的是 ( ) A..以点电荷Q 为中心，r 为半径的球面上各处的场强相同. B ．当r→0时，E→∞；当r→∞时，E→0C ．点电荷Q 产生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷QD ．在点电荷Q 的电场中，某点的场强大小与Q 成正比，与r 2成反比4.在点电荷+Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为 （ ）A. E A =-W , φA =W q B. E A =W, φA =-W qC .E A =W, φA =W qD .E A =-W , φA =-Wq5．如图所示，一水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q ，一表面绝缘的带正电小球（可视为质点且不影响Q 的电场）从左端以v 滑上金属板的上表面，向右运动到右端，在此过程中（ ） A ．小球受到的电场力做正功； B ．小球先减速运动，后加速运动；C ．小球受到的电场力方向始终沿两电荷连线斜向下；D ．小球做匀速直线运动。
人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》测试题(含答案)
L 的亮度及电
容器 C 所带电量 Q的变化判断正确的是（
）
试卷第 2 页，总 7 页
A． L 变暗， Q增大 B ． L 变暗， Q减小 C ． L 变亮， Q增大 D． L 变亮， Q减小
11．为了研究 PM2.5 的相关性质，实验中让一带电 PM2.5 颗粒（重力不计） ，垂直射入
正交的匀强电场和磁场区域，如图所示，其中
5．如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中
运动的轨迹， a、b、 c 为粒子运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列
说法正确的是（
）
试卷第 1 页，总 7 页
A．粒子一定带正电
B．粒子在 a 点和在 c 点的加速度相同
C．粒子在 a、 c 间运动过程中动能先减小后增大
M点释放一个初速度为零的电子，电
子仅受电场力作用， 并沿电场线由 M点运动到 N 点，其电势能随位移变化的关系如图所
示，则下列说法正确的是 （
）
A．该电场可能是匀强电场 B．电子运动的轨迹可能为曲线 C．电子在 M点的加速度大于在 N 点的加速度 D．电子在 M点的动能小于在 N 点的动能 17．关于电容器和电容，下列说法正确的是 ( ) ． A．电容器贮存电荷的同时也就贮存了电能 B．给电容器充电时，两极板分别带上等量的异号电荷 C．电容器不带电时电容为零
3．某电场的电场线如图所示，则 A 和 B 两点电场强度的大小关系是（
）
A． EA＞ EB B ． EA＜ EB C ． EA=EB D ．无法判断
4．在静电场中（
）
A．电场处处为零的区域内，电势也一定处处为零
B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同
物理选修3-1第一章静电场试卷及答案
物理(选修3—1)第一章静电场质量检查试卷一、选择题：（每小题４分；共40分；请将每小题正确答案的字母填入答卷的表格内） 1、一平行板电容器中存在匀强电场；电场沿竖直方向。
两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子a 和b ；从电容器边缘的P 点（如图）以相同的水平速射入两平行板之间。
测得a 和b 与电容器的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2。
若不计重力；则a 和b 的比荷之比是A ．1∶2B ．1∶1C ．2∶1D ．4∶12、如图所示；实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线；若带电粒子q （|Q |>>|q |）由a 运动到b ；电场力做正功。
已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为F a 、F b ；则下列判断正确的是A ．若Q 为正电荷；则q 带正电；F a ＞F bB ．若Q 为正电荷；则q 带正电；F a ＜F bC ．若Q 为负电荷；则q 带正电；F a ＞F bD ．若Q 为负电荷；则q 带正电；F a ＜F b3、电容器是一种常用的电子元件。
对电容器认识正确的是 A ．电容器的电容表示其储存电荷能力 B ．电容器的电容与它所带的电量成正比 C ．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D ．电容的常用单位有μF 和pF ；1 ΜF ＝103 pF4、匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点；AB 的长为1 m ；D 为AB 的中点；如图所示。
已知电场线的方向平行于ΔABC 所在平面；A 、B 、C 三点的电势分别为14 V 、6 V 和2 V 。
设场强大小为E ；一电量为1×10－6 C 的正电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为W ；则A ．W ＝8×10－6 J ；E ＞8 V/mB ．W ＝6×10－6 J ；E ＞6 V/mC ．W ＝8×10－6 J ；E ≤8 V/mD ．W ＝6×10－6 J ；E ≤6 V/m5、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结；置于场强为E 的匀强电场中；小球1和小球2均带正电；电量分别为q 1和q 2（q 1＞q 2）。
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1章《静电场》测试题(含答案)
第1章《静电场》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和-3q的电荷，相互作用力为F。
现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互作用力将为（）A．引力且大小为3F B．斥力且大小为F/3C．斥力且大小为2F D．斥力且大小为3F2．真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F．若电荷电量不变，两点电荷间的距离减小到原来的，则两点电荷间的静电力大小为（）A． B． C．4F D．2F3．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（）A．电势高的地方电场强度不一定大B．电场强度大的地方电势一定高C．电势为零的地方场强也一定为零D．场强为零的地方电势也一定为零4．真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的2倍，那么它们之间的静电力的大小应为（）A．F/2 B．2F C．F/4 D．4F5．空间有平行于纸面的匀强电场，一电荷量为-q的质点(重力不计)，在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示，已知力F和MN间夹角为θ，MN间距离为d，则（）A．MN两点的电势差为sin FdqB．匀强电场的电场强度大小为F qC ．带电质点由M 运动到N 的过程中，电势能减少了Fd cos θD ．若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动，则F 必须反向6．两个完全相同的带同种电荷的金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量为Q 5，另一个球的带电量为Q 7。
当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F 。
现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小为（ ）A ．F 351B ．F 35C ．F 3635D ．F 3536 7．两相同带电小球，带有等量的同种电荷，用等长的绝缘细线悬挂于O 点，如图所示。
平衡时，两小球相距r ，两小球的直径比r 小得多，若将两小球的电量同时各减少一半，当它们重新平衡时，两小球间的距离( )A ．大于r/2B ．等于r/2C ．小于r/2D ．无法确定8．如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P 点下方) （ ）A ．电容器的电容减小，则极板带电量将增大B ．带电油滴将沿竖直方向向下运动C ．P 点的电势将升高D ．带电油滴的电势能将增大9．在静电场中，下列说法正确的是（ ）A ．沿着电场线方向，电势一定越来越低B ．电场强度为零的点，电势一定为零C ．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同D ．电场强度和电势都是矢量10．有一电场的电场线如右图所示，场中A、B两点的电场强度大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示，则（）A．E A>E B，φA>φ B B．E A>E B，φA<φ BC．E A<E B，φA>φ B D．E A<E B，φA<φB11．下列说法中正确的是（）A．电场强度和电势都是矢量B．电势为零的地方，电场强度也一定为零C．把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功D．把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功12．现有两极板M（+）、N（一)，板长80cm，板间距20cm，在两板间加一周期性的直流电压，如图所示。
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高二物理期中试卷2011.11
第 I 卷（ 共80分）
一、单项选择题：本题共12小题，在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项．．．．．．
是符合题意的.（每个小题3分共39分）
1．关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是 （ ） A ．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷 B ．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移 C ．不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D ．以上说法均不正确
2．避雷针能起到避雷作用，其原理是（ ）
A ．尖端放电
B ．静电屏蔽
C ．摩擦起电
D ．同种电荷相互排斥
3．真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F ，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间作用力的大小等于( )
A.F
B.2F
C.F/2
D.F/4
4．电场强度的定义式E=F/q 可知，在电场中的同一点（ ） A 、电场强度E 跟F 成正比，跟q 成反比
B 、无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q 始终不变
C 、电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度强。
D 、一个不带电的小球在P 点受到的电场力为零，则P 点的场强一定为零
5．关于于电场，下列叙述正确的是（ ）
A ．以点电荷为圆心，r 为半径的球面上，各点的场强都相同
B ．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强
C ．在电场中某点放入检验电荷q ，该点的场强为E=F/q ，取走q 后，该点场强不变
D ．电荷所受电场力大，该点电场强度一定很大
6．下图所示为电场中的一条电场线，A 、B 为其上的两点，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
7．带正电荷的粒子只受到电场力的作用，由静止释放后则它在任意一段时间内（ ）
A 、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动
B 、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动
C 、不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动
D 、不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动
___________ 班级_______ 姓名___________
学号____________
------------------------------密------------------封--------------------线----------------------------------------
==================== ============ ========= ========================
A B
8．如图所示，实线表示匀强电场的电场线.一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a 、b 为轨迹上的两点.若a 点电势为φa ，b 点电势为φb ，则( )
A .场强方向一定向左，且电势φa >φb
B .场强方向一定向左，且电势φa <φb
C .场强方向一定向右，且电势φa >φb
D .场强方向一定向右，且电势φa <φb
9．如图所示，原来不带电的金属导体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，且M 端带正电 B ．只有N 端验电箔张开，且N 端带正电
C ．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电
D ．两端的验电箔都张开，且两端都带正电或负电
10．对于一个给定的电容器，如下图所示，描述电容C ．带电荷量Q ．电压U 之间的 相互关系的图线中正确的是(
)
11．电场中有A 、B 两点，在将某电荷从A 点移到B 点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是 ( ) A 、该电荷是正电荷，且电势能减少 B 、该电荷是负电荷，且电势能增加
C 、该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷
D 、该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷 12．如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变A ．B 两极板带的电量而减小两极板间的距离, 将A 极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，那么静电计指针的偏转角度( ) A ．一定减小 B ．一定增大 C ．一定不变 D ．可能不变
13.带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可采用的方法有（ ）
A.增加带电粒子的电荷量
B.增加带电粒子的质量
C.增高加速电压
D.增高偏转电压
d
U 1
匀强电场的强度大小是E. A,B两点在同它们之间的距离是d,电势差为U AB.当沿着电场的
高二物理期中试卷2011.11
第 Ⅱ卷（ 共20分）-
21、(12分)在电场强度为E 方向水平向右的匀强电场中，用一根长为L 的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m 的电量为q 带正电的小球，细杆可绕轴O 在竖直平面内自由转动。
现将杆从水平位置A 轻轻释放，在小球运动到最低点B 的过程中.
求:（1）电场力对小球作多少功？ 小球的电势能如何变化？ （2）A 、B 两位置的电势差多少？
（3）小球到达B 点时的速度多大？
（4）在最低点时绝缘杆对小球的作用力？
22．（8分）如下图所示，在竖直放置的足够大的铅屏A 的右表面上贴 着β射线（即电子）放射源P ，已知射线实质为高速电子流，放射源 放出的β粒子射向各个方向速度为v 0＝1.0×107
m/s 。
足够大的荧光屏 M 与铅屏A 平行放置，相距d ＝2.0×10－2m ，其间有水平向左的匀强
电场，电场强度大小E ＝2.5×104N/C 。
已知电子电量e ＝1.6⨯10-19
C
电子质量取m ＝9.0⨯10-31
kg 。
求：（1）电子到达荧光屏M 上的动能。
（2）荧光屏上的发光面积。
参考答案：
14. 2×10 ； 向右 ； -1×10 C ； 负 15. 正功，增大，减小 16. 2×108
-C ； 4×10
8
- C
17. E=
q
mg
33 方向为水平向右 18. 图略
19. （1）F=qE ， 方向：水平向右 （2）W AB =qU AB , 电势能减少
20. （1）E=mg/q , 方向：竖直向上 （2）F=qE=mg, 方向：竖直向下
21．解：(1) W=qEl, 因为由A 到B 过程中电场力做正功,所以电势能减小 (2)U AB =El=
(3)由动能定理得:021
2-=
+mv qEl mgl m
l
Eq mg v )(2+=∴
(4) 在最低点由牛顿第二定律得:l
v m mg T 2
=- Eq mg T 23+=
22．解：（1）由动能定理得 2021mv E eEd K -
= J mv eEd E K 162
01025.12
1-⨯=+=∴ (2) 射线在A 、B 间电场中被加速，除平行于电场线的电子流外，其余均在电场中偏转，
其中和铅屏A 平行的电子流在纵向偏移距离最大设为r (相当于平抛运动水平射程)。
2
22121t m
eE at d ==
---①， t v r 0=---② 圆面积2
r s ⋅=π--③
由上述三式得
231083.2m s -⨯=，即在荧光屏的发光面积为2
31083.2m -⨯。