2020_2021学年高中物理专题十电场演练测评含解析选修3_1
人教版2020-2021学年高二物理选修3-1第一章 静电场练习含答案
人教版2020—2021学年高中物理选修3—1第一章静电场练习含答案人教选修3—1第一章静电场1、现有丝绸、玻璃、塑料薄膜三种材料，通过实验发现，当被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近被丝绸摩擦过的塑料薄膜时，两者相互吸引。
据此排出三种材料的顺序，使前面的材料跟后面的材料摩擦后，前者总是带负电，这个顺序是() A．丝绸、玻璃、塑料薄膜B．塑料薄膜、玻璃、丝绸C．塑料薄膜、丝绸、玻璃D．丝绸、塑料薄膜、玻璃2、如图所示，光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电荷量分别为－4Q和＋Q，今引入第三个点电荷C，使三个电荷都处于平衡状态，则C 的电荷量和放置的位置是()A．－Q，在A左侧距A为L处B．－2Q，在A左侧距A为L 2处C．－4Q，在B右侧距B为L处D．＋2Q，在A右侧距A为3L 2处3、(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4、带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线(电场的方向未画出)。
在图中，若上极板带正电，虚线MN是穿过两板正中央的一条直线，则关于这个电场，以下说法正确的是()A．a点的场强小于b点的场强B．b点的电势低于c点的电势C．平行金属板之间的电场，可以看作匀强电场D．若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿电场线运动到负极板5、如图所示，三条等势线上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，静电力做正功W1，若由c经b移到d，静电力做正功W2，则()A．W1>W2，φ1>φ2B．W1<W2，φ1<φ2C．W1＝W2，φ1<φ2D．W1＝W2，φ1>φ26、如图所示在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，∠M＝30°、∠P＝90°，直角边NP的长度为4 cm。
2020-2021高中物理学业水平考试复习训练：演练测评 专题十 电场(3-1)
2020-2021学年高中物理学业水平考试复习训练：演练测评专题十电场（选修3-1）合格演练测评（十)[电场(选修3－1)]姓名：__________班级：__________正确率：__________题号12345678910答案题号11121314151617181920答案一、单项选择题1．关于静电的应用和防止，下列说法不正确的是（)A．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形B．为了防止静电危害，飞机轮胎用导电橡胶制成C．为了避免因尖端放电而损失电能，高压输电导线表面要很光滑D．为了消除静电，油罐车尾装一条拖地铁链答案：A2．下列关于点电荷的说法中，正确的是()A．只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷答案：C3．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电荷量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为（)A．16F B．错误!FC．错误!F D．错误!F答案：B4．在真空中有两个点电荷,它们之间的距离是L时，相互作用的库仑力大小是F，如果把两个电荷之间的距离缩短10 cm,则相互作用的库仑力变为4F，由此可知L的大小是(）A．20 cm B．13.3 cmC．30 cm D．50 cm答案：A5．两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球（均可视为点电荷),固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为错误!,则两球间库仑力的大小为（)A．112F B．34FC．错误!F D．12F答案:C6．小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标涉及的物理知识及其理解,下列说法正确的是（)A．制作这些图标的依据是静电屏蔽原理B．工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装C．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患D．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系答案：C7．下列说法中正确的是(）A．点电荷就是体积小的带电体B．带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷C．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷D．根据库仑定律表达式F＝错误!，当两电荷之间的距离r→0时，两电荷之间的库仑力F→∞答案:C8.如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定(）A．两球都带正电B．两球都带负电C．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D．两球受到的静电力大小相等答案：D9．由电场强度的定义式E＝错误!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．无论放入的试探电荷所带的电荷量如何变化，Fq始终不变C．电场中某点的电场强度为零，放入该点的电荷受到的静电力不一定为零D．试探电荷在该点受到的静电力的方向就是该点的电场强度方向答案：B10．下列几种电荷形成的电场中，电场线分布的大致图形正确的是（）答案:D11．如图是电场中某区域的电场线图,电场中的三点A，B，C 的电场强度分别为E A，E B，E C，关于E A，E B，E C大小的判断，正确的是（)A．E A〉E B>E C B．E A＝E B＝E CC．E A<E B〈E C D．E B〉E A〉E C解析:由电场线的疏密表示电场强度的大小可知，D点的电场强度较大，E A〉E B〉E C,选项A正确．答案：A12。
新部编版高三物理选修3-1电场力的性质的描述专项练习(带答案与解析)解答解析、考点详解.doc
新部编版高三物理选修3-1电场力的性质的描述专项练习（带答案与解析）的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1.【题文】如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，都用长L的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法( )A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B.将小球B的质量增加到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍【答案】选B、D.【解析】对B由共点力平衡可得而F=故答案为B、D.2.【题文】(2011·吉安模拟)如图所示， A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为-q外，其余各点处的电荷量均为+q，则圆心O处( )A.场强大小为方向沿OA方向B.场强大小为方向沿AO方向评卷人得分C.场强大小为方向沿OA方向D.场强大小为方向沿AO方向【答案】选C.【解析】根据对称性，先假定在A点放上+q的点电荷，则O点的场强为零，即B、C、D、E四个点电荷在O 点的场强方向沿OA向上，大小为故O点的合场强为A点-q在O点产生的场强与B、C、D、E四个+q.3.【题文】如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则( )A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的动能，一个增加一个减小【答案】选C.【解析】设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定a带正电，b带负电；若电场线为负点电荷的电场线，则a带负电，b带正电，A错.由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功，动能增加，B、D错；但由电场线的疏密可判定，a受电场力逐渐减小，加速度减小，b正好相反，故选项C正确.4.【题文】(2010·新课标全国卷)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列四幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)【答案】选A.【解析】粉尘受力方向应该是电场线的切线方向，从静止开始运动时，带电粉尘颗粒一定做曲线运动，且运动曲线总是向电场力一侧弯曲，由于惯性只能是A图，不可能偏向同一电场线内侧或沿电场线运动或振动，故不可能出现B、C、D图的情况.5.【题文】（2011·江苏物理·T8）一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力。
2020-2021学年高中物理选修3-1：电势能和电势(含答案解析)
2020-2021学年高中物理选修3-1：电势能和电势
一．选择题（共23小题）
1．以下说法正确的是（）
A．匀强电场中各处的场强相等，电势也相等
B．场强为零的区域中，电势处处相同
C．沿电场线方向电场强度一定越来越小
D．电势降低的方向就是电场线的方向
2．一带电粒子从电场中的a点运动到b点，其电势能减小，下列说法正确的是（）A．该粒子动能一定增大
B．电场力对该粒子一定做正功
C．a点的电势一定高于b点的电势
D．a点场强的大小一定大于b点场强的大小
3．如图所示，负电荷仅受电场力作用沿虚线从A点运动到B点，则运动过程中电势和电势能变化情况分别是（）
A．电势变高、电势能增加B．电势变低、电势能增加
C．电势变高、电势能减小D．电势变低、电势能减小
4．某电场的电场线分布如图所示，a、b是电场中的两点，则（）
A．a点的电势低于b点的电势
B．电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
C．a点的电场强度大于b点的电场强度
D．正电荷在a点由静止释放，仅在电场力作用下可以沿电场线运动到b点
5．将一个正点电荷从静电场中的a点移动到b点，静电力做正功，则下列说法正确的是（）
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高中物理选修3-1静电场专项练习(含答案)
度恰为零。则小物块从 A 到 P 运动的过程（
）
A ．水平地面对斜面体没有静摩擦作用
B ．小物块的电势能先减小后增大 C ．小物块所受到的合外力减小后增大
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D ．小物块损失的机械能等于增加的电势能
6．（ 3 分）如图所示，某一带正电粒子（不计重力）在一平行板间的运动轨迹如图中曲线，
P、 Q 两点为轨迹上两点，则（
）
A ．将电荷从电场中一点移到另一点，电势能的改变量与零电势点的选择无关
B ．在电场中，电场强度为零的地方电势也一定为零 C ．电荷在电场中电势较高的地方，具有的电势能较大
D ．沿着负点电荷的电场线方向，电势升高
4．（ 3 分）关于等势面下列说法正确的是（
）
A ．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B ．等势面上各点的场强相等
C ．等差等势面越密的地方，场强越大
D ．在负的点电荷形成的电场中，电场线由低等势面指向高等势面 5．（ 3 分）如图所示，粗糙且绝缘的斜面体 ABC 在水平地面上始终静
止。在斜面体 AB 边上靠近 B 点固定一点电荷，从 A 点无初速度释 放带负电且电荷量保持不变的小物块 （视为质点） ，运动到 P 点时速
D ．此式适用于任何电场 二、多选题
13．（ 3 分）某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，由 动到 N 点，其运动轨迹如图中虚线所示， 以下说法正确的是 （ ）
A ．粒子必定是负电荷
B ．粒子在 M 点的电势能小于它在 N 点的电势能 C．粒子在 M 点的加速度小于它在 N 点的加速度
A 、B 两点电势差为（
）
﹣16
A ．3× 10 V
1
C． 7.5× 10 V
2020_2021学年高中物理模块综合测评含解析粤教版选修3_1
———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— 模块综合测评(时间：90分钟 分值：100分)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10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．工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器．其中A 、B 为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上．当流水线上通过的产品厚度增大时，下列说法正确的是( )A ．A 、B 平行板电容器的电容减小B ．A 、B 两板间的电场强度增大C ．A 、B 两板上的电荷量变小D ．有电流从b 向a 流过灵敏电流计D [根据C ＝εS 4πkd可知当产品厚度增大导致ε增大时，电容器的电容C 增大，再根据Q ＝CU 可知极板带电量Q 增加，有充电电流从b 向a 流过，故A 、C 错误，D 正确；因两板之间的电势差不变，板间距不变，所以两板间电场强度E ＝U d不变，故B 错误．]2.A 、B 是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在静电力作用下，沿电场线从A 点运动到B 点，其速度－时间图象如图所示，则( )A ．E A ＞E BB ．E A ＜E BC ．φA ＝φBD ．φA ＞φBA [根据v t 图象可知，此正电荷速度减小且加速度越来越小，说明正电荷逆着电场线运动，由电势低的点移向电势高的点，且静电力越来越小，即电场变弱，故选项A 正确，B 、C 、D 错误．]———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— 3.两根粗细相同、材质不同的金属棒A 、B 接在一起后接入电路，已知两棒长度之比L A ∶L B ＝2∶1，电阻率ρA ∶ρB ＝1∶2，如图所示，则下列说法正确的是( )A ．A 棒两端电压小于B 棒两端电压B ．通过两棒的电流强度不相等C ．两棒电阻相等D ．电流流过两棒产生的热功率不相等C [两棒长度之比如L A ∶L B ＝2∶1，电阻率ρA ∶ρB ＝1∶2，由R ＝ρL S可知，R A ∶R B ＝1∶1，由U ＝IR 可知电压相等，故A 错误，C 正确．两金属棒串联，因此两棒中的电流强度相同，故B 错误；根据Q ＝I 2Rt ，知两棒产生的热功率相等，故D 错误．]4．水平桌面上有一根绝缘的长直导线a ，垂直纸面放置，在桌面正上方等高且与直导线a 平行等距的位置，固定两根绝缘直导线b 和c ，三根导线中的电流大小相等、方向如图所示．导线a 始终处于静止状态，关于导线a ，以下说法中正确的是( )A ．对地面的压力数值上小于自身的重力B ．对地面的压力数值上等于自身的重力C ．对地面的压力数值上大于自身的重力D ．受水平向左的摩擦力B [由于三个导线上的电流大小相等，距离相等，所以a 与b 之间的作用力的大小等于a 与c 之间的作用力的大小，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥可知，a 与b 之间是吸引力，a 与c 之间是排斥力，根据矢量的合成可知，a 受到的安培力的合力的方向沿水平方向向左，所以a 对地面的压力不变；在水平方向a 要保持平衡，则受到地面的向右的摩擦力．故选B.]5．如图是某温度检测和光电控制加热装置的原理图．R T 为热敏电阻(温度升高，阻值减小)，用来探测加热电阻丝R 的温度．R G 为光敏电阻(光照强度增大，阻值减小)，接收小灯泡L 的光照．其他电阻均为定值电阻．当R 处温度升高后，下列说法正确的是( )———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————A ．灯泡L 将变暗B ．R G 的电压将增大C ．R 的功率将增大D ．R 的电压变化量与R 2的电流变化量的比值不变D [当R 处温度升高时，R T 阻值变小，左边回路中电流增大，小灯泡L 的功率增大，灯泡L 将变亮，故A 错误．左边回路中电流增大，L 的光照强度增大，则R G 阻值变小，右侧电路的总电阻变小，总电流变大，E 2的内电压增大，则其路端电压变小；总电流增大，则R 2两端电压增大，所以右侧电路并联部分电压减小，R 的电压减小，则R 的功率将减小；R 的电流减小，而总电流增大，则通过R 3的电流增大，R 3的电压将增大，所以R G 的电压将减小，故B 、C错误．R 的电压变化量与R 2的电流变化量的比值ΔU ΔI＝R 2＋r 2，保持不变，故D 正确．] 6．如图所示，两平行金属板P 、Q 水平放置，上极板带正电，下极板带负电，板间存在匀强电场和匀强磁场(图中未画出)，一个带电粒子在两平行板间做匀速直线运动后，从O 点垂直进入另一个垂直纸面向外的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动，最后打在挡板MN 上的A 点，不计粒子重力．下列说法正确的是( )A ．此粒子一定带负电B ．P 、Q 间的磁场一定垂直于纸面向外C ．若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动，则它一定与该粒子具有相同的比荷D ．若另一个带电粒子也能做匀速直线运动，则它一定与该粒子具有相同的比荷C [粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子向下偏转，粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力竖直向下，应用左手定则可知，粒子带正电，故A 错误；粒子在复合场中做匀速直线运动，粒子所受合力为零，粒子所受电场力竖直向下，则粒子所受洛伦兹力竖直向上，由左手定则可知，P 、Q 间的磁场垂直于纸面向里，故B 错误；粒子在复合场中做匀速直线运动，由平衡条———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— 件可知qvB ＝qE ，解得v ＝EB，粒子具有相同的速度，不一定具有相同的比荷；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvB ＝m v 2r ，解得q m ＝v Br，由于粒子匀速通过P 、Q 间的复合场，则粒子速度v 相同，粒子运动轨迹相同，则粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r 相同，则粒子的比荷相同，故C 正确，D 错误．]7．两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两铝环的运动情况是( )A ．两环彼此相向运动B ．两环彼此背向运动C ．电流大的铝环加速度大D ．两环的加速度大小相等AD [根据电流间相互作用规律“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”可知，两圆环应相互吸引，即彼此相向运动，故A 正确，B 错误；再根据牛顿第二定律和牛顿第三定律可知，两圆环的加速度大小相等，故C 错误，D 正确．]8．如图所示的电路有电源、电阻箱和电流表组成，电源电动势E ＝4 V ，内阻r ＝2 Ω；电流表内阻忽略不计，闭合开关，调节电阻箱，当电阻箱读数分别等于R 1和R 2时，电流表对应的读数分别为I 1和I 2，这两种情况下电源的输出功率相等，下列说法正确的是( )A ．I 1＋I 2＝2 AB ．I 1－I 2＝2 AC ．R 1＝1/R 2D ．R 1＝4/R 2 AD [根据闭合电路欧姆定律得：I 1＝E R 1＋r ＝4R 1＋2， ① I 2＝E R 2＋r ＝4R 2＋2，② 这两种情况下电源的输出功率相等，则有：I 21R 1＝I 22R 2，③ 由①②③解得：I 1＋I 2＝2 A ，R 1＝4/R 2，故A 、D 正确．]9．在一次南极科考中，科考人员使用磁强计测定地磁场的磁感应强度．其原理如图所示，电路中有一段长方体的金属导体，它长、宽、高分别为a 、b 、c ，放在沿y 轴正方向的匀强磁场中，导体中电流强度沿x 轴正方向，大小为I .已知金属导体单位体积中的自由电子数为n ，电子电荷量为e ，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间电压为———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— U ，则( )A ．金属导体的前侧面电势较低B ．金属导体的电阻为U IC ．自由电子定向移动的速度大小为I neab D ．磁感应强度的大小为necU IAD [金属导体中有自由电子．当电流形成时，金属导体内的自由电子逆着电流的方向做定向移动．在磁场中受到洛伦兹力作用的是自由电子．由左手定则可知，自由电子受到的洛伦兹力沿z 轴正方向，自由电子向前侧面偏转，金属导体前侧面聚集了电子，后侧面感应出正电荷，金属导体前侧面电势低，后侧面电势高，故A 正确；金属前后侧面间的电势差是感应电势差，U ＝Eb ，故金属导体的电阻R ≠U I ，E 为感应电场强度，故B 错误；由电流的微观表达式可知，电流I ＝nevS ＝nevbc ，电子定向移动的速度大小v ＝I nebc，故C 错误；电子在做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力平衡，由平衡条件得eE ＝evB ，导体前后侧面间的电势差U ＝Eb ，解得B ＝necU I，故D 正确．] 10．在光滑绝缘水平面的P 点正上方O 点固定了一电荷量为＋Q 的正点电荷，在水平面上的N 点，由静止释放质量为m 、电荷量为－q 的负检验电荷，该检验电荷经过P 点时速度为v ，图中θ＝60°，规定电场中P 点的电势为零，则在＋Q 形成的电场中( )A ．N 点电势高于P 点电势B ．P 点电场强度大小是N 点的2倍C ．N 点电势为－mv 22qD ．检验电荷在N 点具有的电势能为12mv 2———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— CD [根据顺着电场线方向电势降低可知，M 点的电势高于N 点的电势，而M 、P 两点的电势相等，则N 点电势低于P 点电势，故A 错误；P 点电场强度大小是E P ＝k Q r 2P ，N 点电场强度大小是E N ＝k Q r 2N ，则E P ∶E N ＝r 2N ∶r 2P ＝(2r P )2∶r 2P ＝4∶1，故B 错误；根据动能定理得：检验电荷由N 到P 的过程，－q (φN －φP )＝12mv 2，由题知，P 点的电势为零，即φP ＝0，解得N 点的电势φN ＝－mv 22q ，故C 正确；检验电荷在N 点具有的电势能为E p ＝－qφN ＝12mv 2，故D 正确．] 二、非选择题(本题共6小题，共60分)11．(6分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．(2)在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“A”或“B”).(3)图丙是根据实验数据作出的U I 图象，由图可知，电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.甲 乙丙[解析] (1)由原理图可知滑动变阻器为限流接法，电压表并联在滑动变阻器两端，由原理图连接实物图如图所示：———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————(2)为保证实验安全，在开始时电路中电流应为最小值，故滑动变阻器应接入最大阻值，由图可知，滑动变阻器接入部分为左半部分；故滑片应接到B 端．(3)由U I 图可知，电源的电动势E ＝1.50 V ，当路端电压为1 V 时，电流为0.5 A ，则由闭合电路欧姆定律可知r ＝E －U I＝1 Ω. [答案] (1)如解析图所示 (2)B (3)1.50 112．(8分)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为________cm ，直径为________mm.(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：①将滑动变阻器R 1的阻值置于最________(选填“大”或“小”)处；将S 2拨向接点1，闭合S 1，调节R 1，使电流表示数为I 0；②将电阻箱R 2的阻值调至最________(选填“大”或“小”)，S 2拨向接点2；保持R 1不变，调节R 2，使电流表示数仍为I 0，此时R 2阻值为1 280 Ω.(3)由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.[解析] (1)游标卡尺的读数为l ＝(50＋0.1×1)mm＝50.1 mm ＝5.01 cm.螺旋测微器的读数为d ＝(5＋31.5×0.01)mm＝5.315 mm.(2)电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则．此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的，故在①步骤中合上开关前应使其接入电路中的阻值为最大，以保证电路安全．同理②步骤中亦将电阻箱R 2的阻值调至最大．(3)①步骤中，由闭合电路欧姆定律得I 0＝E R ＋R 1＋R g ＋r，其中R 表示圆柱体的电阻；———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升——————— ②步骤中，仍由闭合电路欧姆定律得I 0＝E R 2＋R 1＋R g ＋r， 由等量代换可得R ＝R 2＝1 280 Ω.[答案] (1)5.01 5.315 (2)大 大 (3)1 280 13．(10分)如图所示，质量m ＝1 kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L ＝1 m 的光滑绝缘框架上，匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内).右侧回路中，电源的电动势E ＝8 V 、内阻r ＝1 Ω.额定功率为8 W 、额定电压为4 V 的电动机M 正常工作．取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g 取10 m/s 2.试求：(1)电动机的额定电流I M 与通过电源的电流I 总；(2)导体棒受到的安培力大小及磁场的磁感应强度大小．[解析] (1)电动机正常工作时，有P M ＝UI M代入数据解得I M ＝2 A通过电源的电流为I 总＝E －U r ＝8－41A ＝4 A. (2)导体棒静止在绝缘框架上，由共点力的平衡可知，安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即F ＝mg sin 37°＝6 N流过电动机的电流I 为I ＝I 总－I M ＝4 A －2 A ＝2 AF ＝BIL解得B ＝3 T.[答案] (1)2 A 4 A (2)6 N 3 T14.(10分)如图所示，由A 、B 两平行板构成的电容器，电容为C ，原来不带电．电容器的A 板接地，并且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方向垂直于极板，射入的速度为v 0，如果电子的发射是一个一个单独进行的，即第一个电子到达B 板后再射第二个电子，并且所有和B 板相碰的电子都留在B 板上．随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定值．已知电子的质量为m 、电量为e ，电子所受的重力可忽略不计，A 、B 两板的距离为L .———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————(1)有n 个电子到达B 板上，这时两板间电场的场强E 多大？ (2)最多能有多少个电子和B 板相碰？(3)到达B 板的第1个电子在两板间运动的时间和最后一个电子在两板间运动的时间相差多少？[解析] (1)当B 板上聚集了n 个射来的电子时，两板间的电势差为U ＝Q C ＝ne C ，内部电场为匀强电场，场强为E ＝U L ＝ne CL. (2)设最多能聚集N 个电子，第N ＋1个射入的电子到达B 板时速度减为零．此时两板间的电势差为U 1＝Q 1C ＝Ne C对此后再射入的电子，根据动能定理有－eU 1＝0－12mv 20 联立解得N ＝Cmv 202e2. (3)第一个电子在两板间做匀速运动，运动时间为t 1＝L v 0最后一个电子在两极间做匀减速运动，到达B 板时速度为零，运动时间为：t 2＝Lv ＝2L v 0二者时间差为Δt ＝t 2－t 1＝Lv 0. [答案] (1)ne CL (2)Cmv 202e 2 (3)L v 015．(12分)如图所示的电路中，R 1＝10 Ω，R 2＝4 Ω，R 3＝6 Ω，R 4＝3 Ω，U ＝2.4 V.(1)在ab 间接一只理想电压表，它的读数是多少？———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————(2)如在ab 间接一只理想电流表，它的读数又是多少？[解析] (1)在ab 间接一只理想电压表时，R 2、R 3串联后电阻为R 串＝R 2＋R 3＝10 ΩR 串与R 1并联后电阻为R 并＝R 串R 1R 串＋R 1＝5 Ω 再与R 4串联后总电阻为R 总＝R 并＋R 4＝8 Ω此时电路电流为I 总＝U R 总＝0.3 A R 4两端的电压为U 4＝I 总R 4＝0.9 VR 2、R 3串联后两端的电压为U 串＝U －U 4＝1.5 VR 2、R 3串联电路中的电流为I 分＝U 串R 2＋R 3＝0.15 A R 3两端的电压为U 3＝I 分R 3＝0.9 V电阻R 3、R 4两端的电压之和也就是电压表的示数U 分＝U 3＋U 4＝1.8 V.(2)在ab 间接一电流表时，通过电阻R 2的电流为I 2＝UR 2＝0.6 A R 3、R 4并联后电阻为R 并＝R 3R 4R 3＋R 4＝2 Ω 再与R 1串联后总电阻为R 串＝R 1＋R 并＝12 Ω此时这段电路的电流为I 1＝U R 串＝0.2 A 所以通过R 1的电流为0.2 A ，R 3两端的电压为U 3＝I 1R 并＝0.4 V通过R 3的电流为I 3＝U 3R 3≈0.07 A电流表的示数为I ＝I 2＋I 3＝0.67 A.[答案] (1)1.8 V (2)0.67 A16．(14分)如图甲所示，离子源在源源不断地产生正离子(质量为m ，电荷量为q )，离子由离子源飞出时的速度可以忽略不计，离子离开离子源后进入一加速电压为U 0的加速电场，偏转电场两极板M 、N 正对且板间距为d ，极板长L ＝d ，紧挨偏转极板右侧空间有一宽度L ＝d 的长条形区域，区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．在偏转电场的两板间接一周期为T 的变化电压，如图乙所示．离子经过加速电场加速后从两板中央垂直进入偏转电场，已知离子穿越偏转极板过程所用时间非常短，可认为在这段时间内加在M 、N 板上的电压不变．不计离子的重力以及离子间的相互作用力．求：———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————(1)离子刚进入偏转电场时的速度v 0的大小；(2)在一个周期T 内，有离子从偏转极板射出的时间为多少；(3)为使从偏转极板射出的离子不从磁场的右边界射出，磁感应强度至少为多大．[解析] (1)根据动能定理有 qU 0＝12mv 20－0解得v 0＝2qU 0m . (2)设离子恰好打到偏转极板右侧下边缘时的电压为U 1，则根据L ＝d ＝v 0td 2＝12at 2a ＝F m ，F ＝Eq ，E ＝U 1d解得U 1＝2U 0由图象可知：在一个周期内，有离子从偏转极板射出的时间为23T . (3)从下板边缘射出的离子速度最大，在磁场中运动的半径最大，当其与磁场的右边界相切时，对应的磁场即为最小磁感应强度，设为B .运动轨迹如图所示：设离子从极板边缘飞出时速度的偏向角为θ，则由v y ＝at ，代入解得v y ＝2U 0q mv 0tan θ＝v y v 0＝1即θ＝45°则v ＝2v 0＝2 qU 0m———————欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升———————在磁场中，满足：r cos 45°＋r ＝L ＝d根据qvB ＝m v 2r ，得r ＝mv qB解得B ＝2＋2d U 0m q. [答案] (1)2qU 0m(2)23T (3)2＋2d U 0m q。
高中物理选修3-1课后习题和答案以及解释
课后练习一第10讲库仑定律和场强1.如图1-15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带正电，b带负电B．a带负电，b带正电C．a、b均带正电D．a、b均不带电答案：Ｃ详解：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近小球a,会在球上感应出正电荷，而负电荷就远离棒，到了金属杆c上。
此时用手指触碰c，会把杆上的负电荷转移走，于是整个验电器就带正电了。
球带正电，金箔也带正电。
2.如图1-4所示，真空中两个自由的点电荷A和B，分别带有-Q和+4Q的电荷，现放入第三个点电荷C，使点电荷A、B、C都处于平衡，则点电荷C应放在什么区域？点电荷C带什么电？答案：应该放入一个“+”电荷，并且放在A的左边。
详解：首先电荷不可能放中间，否则该电荷必受到两个同方向的力。
电荷放在右边也不可能，本身B处电荷电荷量就大，如果离它更近，必然是受到的两个电场力大小不一。
因此要放在A左边，并且只能是带正电才可行，因为如果带负电，AB两处电荷不可能平衡。
3.将一定量的电荷Q，分成电荷量q、q＇的两个点电荷，为使这两个点电荷相距r时，它们之间有最大的相互作用力，则q值应为______。
答案：详解：二者相互作用力就是看乘积的大小了。
数学上有如下规律，两个正数和一定，必然在二者相等时积最大。
于是答案是。
4.两个点电荷甲和乙同处于真空中．（1）甲的电荷量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍．（2）若把每个电荷的电荷量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；（3）保持原电荷电荷量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；（4）保持其中一电荷的电荷量不变，另一个电荷的电荷量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的______倍；（5）把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的______倍，才能使其间的相互作用力不变。
2020—2021学年高二上学期物理粤教版选修3-1第一章电场单元练习(解析版)
2020—2021物理粤教版选修3—1第一章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)如图所示，把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A端感应出正电荷，B端感应出负电荷．关于使导体带电的以下说法中正确的是()A．如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电B．如果用手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C，导体带负电C．如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C，导体不带电D．无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电2、如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开，关于这一现象，下列说法正确的是()A．两片金属箔片上带异种电荷B．两片金属箔片上均带负电荷C．金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D．将玻璃棒移走，则金属箔片立即合在一起3、(双选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷)，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，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可能为()A ．59F B ．45F C ．54FD ．95F4、如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况．设该电场中A 、B 两点的电场强度大小分别为E A 、E B ，则A 、B 两点( )A ．E A ＝EB ，电场方向相同 B ．E A <E B ，电场方向相同C ．E A >E B ，电场方向不同D ．E A <E B ，电场方向不同5、如图所示，真空中O 点处有一点电荷，在它产生的电场中有a 、b 两点，a 点的场强大小为E a ，与ab 连线成53°角，b 点的场强大小为E b ，与ab 连线成37°角．关于a 、b 两点E a 、E b 及φa 、φb 的关系，正确的是( )A ．25E a ＝9E b ，φa >φbB ．16E a ＝9E b ，φa <φbC ．9E a ＝25E b ，φa >φbD ．9E a ＝16E b ，φa <φb6、如图所示，匀强电场方向平行于xOy 平面，在xOy 平面内有一个半径为R ＝5 m 的圆，圆上有一个电荷量为q ＝＋1×10－8 C 的试探电荷P ，半径OP 与x 轴正方向的夹角为θ，P 沿圆周移动时，其电势能E p ＝2.5×10－5sin θ(J)，则( )A ．x 轴位于零势面上B ．电场强度大小为500 V/m ，方向沿y 轴正方向C ．y 轴位于零势面上D．电场强度大小为500 V/m，方向沿x轴正方向7、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8、如图所示，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态．现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动．关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是()A．F逐渐增大，T逐渐减小B．F逐渐减小，T逐渐减小C．F逐渐减小，T逐渐增大D．F逐渐增大，T逐渐增大9、如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B()A．不带电B．带正电C．带负电D．不能确定10、如图所示，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，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个()A．等于k Q29r2B．大于kQ29r2C．小于k Q29r2D．等于kQ2r211、如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°角．关于E a、E b的关系，以下结论正确的是()A．E a＝33E b B．E a＝13E bC．E a＝3E b D．E a＝3E b12、一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移动到b 点．在这个过程中，除静电力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．－1×104 VC．4×104 V D．－7×104 V13、(双选)如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1；若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2.下列说法正确的是()A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为W1＋W22C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为W2 qLD．若W1＝W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差14、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＝6.4×10－9C，Q B＝－3.2×10－9C，让两绝缘金属小球接触．在接触后，A、B带电荷量各是多少？此过程中电子发生了怎样的转移，转移了多少电荷量？15、如图所示，A、B为两块足够大的相距为d的平行金属板，接在电压为U 的电源上．在A板的中央P点放置一个电子发射源．可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m、电荷量为e，射出的初速度为v.求电子打在板上的区域面积．(不计电子的重力)2020—2021物理粤教版选修3—1第一章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)如图所示，把置于绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近，导体的A端感应出正电荷，B端感应出负电荷．关于使导体带电的以下说法中正确的是()A．如果用手摸一下导体的B端，B端自由电子将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电B．如果用手摸一下导体的A端，大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C，导体带负电C．如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C，导体不带电D．无论用手摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电AD[无论用手摸一下导体的什么位置，都会使枕形导体通过人体与大地相连，由于静电感应，导体上的自由电子将经人体流入大地，使得导体带正电，手指离开，移去带电体C，导体带正电，故选A、D.]2、如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开，关于这一现象，下列说法正确的是()A．两片金属箔片上带异种电荷B．两片金属箔片上均带负电荷C．金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D．将玻璃棒移走，则金属箔片立即合在一起C[用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，若将其接触验电器的金属球，此时两个箔片上均带正电荷；在此过程中，一部分电子会从验电器向玻璃棒转移；移走玻璃棒后，箔片仍带电，不会立即合在一起，选项C正确．]3、(双选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷)，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，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可能为( ) A ．59F B ．45F C ．54FD ．95FBD [设一个球的带电量绝对值为Q ，则另一个球的带电量绝对值为5Q ，此时F ＝k 5Q 2r 2，若两球带同种电荷，接触后再分开，两球电量的绝对值为3Q ，则两球的库仑力大小F′＝k 9Q 2r 2＝9F5.若两球带异种电荷，接触后再分开，两球电量的绝对值为2Q ，此时两球的库仑力F″＝k 4Q 2r 2＝45F.故B 、D 正确，A 、C 错误．] 4、如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况．设该电场中A 、B 两点的电场强度大小分别为E A 、E B ，则A 、B 两点( )A ．E A ＝EB ，电场方向相同 B ．E A <E B ，电场方向相同C ．E A >E B ，电场方向不同D ．E A <E B ，电场方向不同D [电场线的疏密表示电场强弱，由题图可知，B 点密集，A 点稀疏，故E A <E B ，又某点的电场方向为电场线上该点的切线方向，A 、B 两点的电场方向不同，故A 、B 、C 错误，D 正确．]5、如图所示，真空中O 点处有一点电荷，在它产生的电场中有a 、b 两点，a 点的场强大小为E a ，与ab 连线成53°角，b 点的场强大小为E b ，与ab 连线成37°角．关于a 、b 两点E a 、E b 及φa 、φb 的关系，正确的是( )A ．25E a ＝9E b ，φa >φbB ．16E a ＝9E b ，φa <φbC ．9E a ＝25E b ，φa >φbD ．9E a ＝16E b ，φa <φbD[设a、b两点到点电荷的距离分别为r a和r b.根据几何知识得r b＝43r a.根据点电荷场强公式E＝k Qr2得E a＝169E b；由图可知，该电场是由负点电荷产生的，故在点电荷的周围越靠近场源电荷电势越低，则有φa<φb，故D正确，A、B、C 错误．]6、如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R＝5 m的圆，圆上有一个电荷量为q＝＋1×10－8 C的试探电荷P，半径OP与x轴正方向的夹角为θ，P沿圆周移动时，其电势能E p＝2.5×10－5sin θ(J)，则()A．x轴位于零势面上B．电场强度大小为500 V/m，方向沿y轴正方向C．y轴位于零势面上D．电场强度大小为500 V/m，方向沿x轴正方向A[由E p＝2.5×10－5sin θ(J)知，x轴上的势能为零，是零势面，电场线与y轴平行，A正确，C错误；当θ＝90°时，E p＝2.5×10－5 J，由E p＝EqR解得E＝500 V/m，此时电势能大于零，故电场强度的方向沿y轴负方向，B、D错误．] 7、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C[粒子在电场中做类平抛运动，由h＝12qEm(xv0)2得x＝v02mhqE.由v02hm aEq a＜v02hm bEq b得q am a＞q bm b，故选C.]8、如图所示，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态．现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动．关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是()A．F逐渐增大，T逐渐减小B．F逐渐减小，T逐渐减小C．F逐渐减小，T逐渐增大D．F逐渐增大，T逐渐增大B[电容器与电源相连，所以两端间电势差不变，将左极板向左缓慢移动过程中，两板间距离增大，则由U＝Ed可知，电场强度E减小；电场力F＝Eq减小；小球处于平衡状态，受重力、拉力与电场力的作用而处于平衡，故拉力与电场力和重力的合力大小相等，方向相反；根据平行四边形定则可知，T＝F2＋（mg）2；由于重力不变，电场力变小，故拉力变小，B正确．]9、如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B()A．不带电B．带正电C．带负电D．不能确定C[根据静电感应现象和电荷间的相互作用，可判断导体B带负电，故选C.] 10、如图所示，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，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个()A．等于k Q29r2B．大于kQ29r2C．小于k Q29r2D．等于kQ2r2B[由于两金属球带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在金属球上的分布向两球靠近的一面集中，电荷间的距离就要比3r小．根据库仑定律，静电力一定大于k Q29r2，正确选项为B.]11、如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°角．关于E a、E b的关系，以下结论正确的是()A．E a＝33E b B．E a＝13E bC．E a＝3E b D．E a＝3E bD[由题图可知，r b＝3r a，再由E＝kQr2可知，E aE b＝r2br2a＝31，E a＝3E b，故D项正确．]12、一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移动到b 点．在这个过程中，除静电力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．－1×104 VC．4×104 V D．－7×104 VA[设电场力做功为W，由动能定理知，W＋6.0×10－5 J＝8.0×10－5 J，解得W＝2.0×10－5 J ，因此a 、b 两点间的电势差为U ab ＝W q ＝1×104 V ，故选项A 正确．]13、(双选)如图，同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点．一电荷量为q(q>0)的粒子从a 点移动到b 点，其电势能减小W 1；若该粒子从c 点移动到d 点，其电势能减小W 2.下列说法正确的是( )A ．此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B ．若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22C ．若c 、d 之间的距离为L ，则该电场的场强大小一定为W 2qLD ．若W 1＝W 2，则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差 BD [由题意得，(φa －φb )q ＝W 1，(φc －φd )q ＝W 2，只能得出a 、b 两点间和c 、d 两点间的电势关系，无法确定场强的方向，选项A 错误；若c 、d 之间的距离为L ，因无法确定场强的方向，故无法确定场强的大小，选项C 错误；由于φM ＝φa ＋φc 2、φN ＝φb ＋φd2、W MN ＝q(φM －φN )，上述式子联立求解得粒子从M 点移动到N 点电场力做的功为W MN ＝W 1＋W 22，所以B 正确；若W 1＝W 2，有φa －φb ＝φc －φd ，变形可得φa －φc ＝φb －φd ，又φa －φM ＝φa －φa ＋φc 2＝φa －φc 2，φb －φN＝φb －φb ＋φd 2＝φb －φd 2，所以φa －φM ＝φb －φN ，D 正确．]14、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 ＝6.4×10－9C ，Q B ＝－3.2×10－9C ，让两绝缘金属小球接触．在接触后，A 、B 带电荷量各是多少？此过程中电子发生了怎样的转移，转移了多少电荷量？[解析] 接触后两小球带电量Q A ′＝Q B ′＝Q A ＋Q B2＝6.4×10－9－3.2×10－92C ＝1.6×10－9C ，在接触过程中，电子由B 球转移到A球，不仅将自身净电荷中和，且继续转移，使B 球带Q B ′的正电荷．这样，共转移的电子电荷量为：ΔQ ＝Q B －Q B ′＝(－3.2×10－9－1.6×10－9)C ＝－4.8×10－9C[答案] 均为1.6×10－9C 电子由B 球转移到了A 球，转移了4.8×10－9 C15、如图所示，A 、B 为两块足够大的相距为d 的平行金属板，接在电压为U 的电源上．在A 板的中央P 点放置一个电子发射源．可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m 、电荷量为e ，射出的初速度为v .求电子打在板上的区域面积．(不计电子的重力)[解析] 打在最边缘的电子，其初速度方向平行于金属板，在电场中做类平抛运动，在垂直于电场方向做匀速运动，即r ＝v t在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动，即d ＝12at 2电子在平行电场方向上的加速度a ＝eE m ＝eU md电子打在B 板上的区域面积S ＝πr 2由以上几式得S ＝2πm v 2d 2eU .[答案] 2πm v 2d 2eU。
高考物理-选修3-1-电场专题练习(含答案)(一)
高考物理-选修3-1-电场专题练习（含答案）（一）一、单选题1.如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知（）A. 粒子带正电B. 粒子的速度变大C. 粒子的加速度变大D. 粒子的电势能变大2.如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点．现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（）A. 若Q1和Q2是等量异种电荷，则C，D两点电场强度不同，电势相同B. 若Q1和Q2是等量异种电荷，则C，D两点电场强度和电势均相同C. 若Q1和Q2是等量同种电荷，则C，D两点电场强度和电势均不相同D. 若Q1和Q2是等量同种电荷，则C，D两点电场强度和电势均相同3.图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为。
取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。
设轴上任意点P到O点的的距离为x，P点电场强度的大小为E。
下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。
你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断，E的合理表达式应为（）A. B.C. D.4.带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中，下列说法正确的是（）A. 粒子带负电荷B. 粒子先加速后减速C. 粒子加速度一直增大D. 粒子的机械能先减小后增大5.空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系O-xyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标为（0，a，0），N点的坐标为（a，0，0），P点的坐标为（a，，），已知电场方向平行直线MN，M点电势为0，N点电势为1V，则P点的电势为（）A. VB. VC. VD. V6.如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道，处于水平向右的匀强电场中，一带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑，沿轨道ABC运动后进入圆环内作圆周运动．已知小球所受到电场力是其重力的，圆环半径为R，斜面倾角为θ=53°，S BC=2R．若使小球在圆环内恰好能作完整的圆周运动，高度h的为（）A. 2RB. 4RC. 10RD. 17R7.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（）A. B.C. D.8.如图所示，一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子（不计重力），经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子最后落到P点，设OP=x，下列图线能够正确反应x与U之间的函数关系的是（）A. B. C.D.9.下列说法正确的是（）A. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关B. 电场强度大的地方，电势一定高；电场强度小的地方，电势一定低C. E= 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内静电力的特性决定的D. 一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值仍为R10.在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随x坐标值的变化图线如图所示。
2020-2021学年高中物理学业水平考试复习：专题十 电场(选修3-1)
2．(2018年1月·广东学考)已知电荷量的单位是库， 符号为C，电流单位是安，符号是A，时间单位是秒，符 号为s，由电流的定义式I＝Qt 可知，这三个单位之间的关 系是( )
A．1 C＝1 A·s B．1 C＝1 A·s－1 C．1 C＝1 A－1·s D．1 C＝1 A－1·s－1 解析：由电流的定义式I＝Qt 可知：Q＝It，可推导出 单位1 C＝1 A·s正确． 答案：A
4．静电的应用与防护． (1)应用实例：激光打印、静电喷涂、静电吸尘、避 雷针等． (2)基本原理：异性电荷相吸引，使带电的物质微粒 在电荷所产生的力的作用下，奔向并吸附到电极上． (3)防止静电危害的方法：①尽量减少静电的产生， 常用的方法是增大空气的湿度． ②尽快把静电导走，防止静电积累，常用的简单办 法是接地．
3．(2017年6月·广东学考)两个完全一样的金属小球
M、N，先让它们各自带电＋5q和＋7q，接触后再分
开，则最终M、N的带电量分别是( )
A．＋6q，＋6q
B．＋7q，＋5q
C．＋12q，＋12q D．＋q，＋q
解析：两球接触后分开时，电量平分，均为＋6q.
答案：A
一、静电现象及其微观解释 1．两种电荷． (1)自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷，用丝绸 摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电． (2)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． (3)电荷量：电荷的多少叫电荷量，单位：库仑(C)．
带电量各为3Q，F′＝k
3Q·3Q r2
＝
9 5
F.若两电荷异性，接触后
再分开，两球的电荷先中和再平分，各带电量2Q，F″＝
k2示电性的正、负号代入公式，库 仑力的方向根据“同性相斥、异性相吸”的规律判断．
2020_2021学年高中物理模块综合测评(含解析)鲁科版选修3_1
模块综合测评(时间：90分钟 分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10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．下列关于静电场和磁场的说法正确的是( ) A ．电场中场强越大的地方，电势一定越高 B ．电场中某点的场强与试探电荷的电荷量成反比C ．磁场中某点的磁感应强度大小与小磁针受到的磁场力大小有关D ．静电荷产生的电场中电场线不闭合，通电直导线产生的磁场中磁感线是闭合的 D [电场中场强越大的地方，电势不一定越高，如负点电荷周围，越靠近点电荷，场强越大，但电势却越低，选项A 错误；电场中某点的场强是由电场本身决定的，与试探电荷存在与否无关，选项B 错误；磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与小磁针存在与否无关，选项C 错误；静电荷产生的电场中电场线是从正电荷(或无穷远处)出发终止于无穷远处(或负电荷)，是不闭合的，通电直导线产生的磁场中磁感线是闭合的，选项D 正确。
]2．下列说法正确的是( ) A ．E ＝Ud 适用于任何电场 B ．E ＝F q仅适用于匀强电场C ．E ＝k Q r2适用于真空中的点电荷形成的电场 D ．E 是矢量，由U ＝Ed 可知，U 也是矢量C [E ＝U d 只适用于匀强电场，A 错；E ＝F q 适用于任何电场，B 错；E ＝k Q r2适用于真空中的点电荷形成的电场，C 对；在公式U ＝Ed 中，E 是矢量，U 是标量，D 错。
]3．图中K 、L 、M 为静电场中3个相距很近的等势面(K 、M 之间无电荷)。
一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde 轨迹运动。
已知电势φK ＜φL ＜φM ，且粒子在ab 段做减速运动。
下列说法中正确的是( )A ．粒子带负电B ．粒子在bc 段也做减速运动C ．粒子在a 点与e 点的速度相等D ．粒子从c 点到d 点的过程中电场力做负功B [由带电粒子的运动轨迹可知，粒子所受电场力指向轨迹的凹侧。
2020-2021学年高中物理选修3-1：电势差(含答案解析)
第 1 页 共 34 页 2020-2021学年高中物理选修3-1：电势差一．选择题（共37小题）1．电荷量为q 的电荷在电场中从A 点移到B 点，电场力做功为W ，由此可计算出A 、B 点两点间的电势差为U ；若让电荷量为2q 的电荷在电场中从A 点移到B 点，下列说法正确的是（ ）A ．电场力做功仍为WB ．电场力做功为W 2C ．A 、B 两点间的电势差仍为UD ．A 、B 两点间的电势差为U 2 2．将一个电荷量为q 的正电荷在匀强电场中从A 点移到B 点，电场力做功W ，则A 、B 两点之间的电势差等于（ ）A ．W qB ．q WC ．qWD ．03．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 ．由电场强度的定义式E =F q 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B ．由真空中点电荷的电场强度公式E =kQ r 2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C ．由电势差的定义式U AB =WAB q 可知，带电荷量为﹣1 C 的点电荷，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U AB 为1VD ．由匀强电场的场强公式E =U d 可知，电场强度与两点间电势差大小成正比4．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 ．根据电场强度的定义式E =F q 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B ．根据电容的定义式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 ．根据真空中点电荷的电场强度公式E ＝kQ r 2可知，电场中某点的电场强度由场源电荷。
2020_2021学年高中物理专题十一电路演练测评含解析选修3_1
电路姓名：__________ 班级：__________ 正确率：__________一、单项选择题1．将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P .若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源．则它的功率为( )A ．4PB ．0.25PC ．16PD ．0.125P答案：B2．一根均匀电阻丝阻值为R ，在以下哪些情况下，阻值仍为R ( ) A ．长度变为一半，横截面积增大一倍时 B ．横截面积变为一半，长度变为二倍时 C ．长度和横截面积都变为原来的2倍时 D ．直径变为一半，长度变为原来的12时答案：C3．下列关于电阻率说法正确的是( ) A ．电阻率与导体的长度l 和横截面积S 有关B ．电阻率表征了材料导电能力的强弱，由导体的材料决定C ．电阻率大的导体，电阻一定大D ．有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成电阻温度计 答案：B4．在使用多用电表测电阻时，以下说法不正确的是( ) A ．使用前检查指针是否指在电阻挡的“∞”处 B ．每换一次挡位，都必须重新进行电阻挡调零 C ．在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔 D ．测量时，若指针偏角较小，应换倍率较小的挡位来测量 答案：D5．有一个多用电表，其欧姆挡的四个量程分别为：“×1”“×10”“×100”“×1 k ”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，应该( )A ．换用“×1 k ”挡，不必重新调整调零旋钮B ．换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮C ．换用“×1 k ”挡，必须重新调整调零旋钮D ．换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮 答案：D6．下列说法正确的是( )A ．半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，其电阻随温度升高而增大B ．热敏电阻的特点是温度升高时电阻迅速减小C ．导体中电流无穷大的现象叫超导现象D ．导体的电阻与通过其中的电压和电流有关 答案：B7．用电器离电源L 米，线路上的电流为I ，为使在线路上的电压不超过U ，已知输电线的电阻率为ρ.那么，输电线的横截面积的最小值是( )A ．ρLI UB ．2ρLI UC ．UρLID ．2UL ρI答案：B8．某同学做三种导电元件的导电性质实验，根据所测数据分别绘制了三种元件的I-U 图象，如下图a 、b 、c 所示，则下列判断正确的是( )A ．只有b 正确B ．a 、c 图曲线肯定是误差太大C ．a 、c 不遵从欧姆定律，肯定是不可能的D ．a 、b 、c 三图象都可能正确，并不一定有较大的误差 答案：D9．如下图所示的四只电阻的U-I 图线，这四只电阻串联起来使用时各个电阻 两端的电压分别是U 1、U 2、U 3、U 4，则其大小顺序为( )A ．U 2>U 4>U 3>U 1B ．U 4>U 3>U 2>U 1C ．U 2＝U 4>U 1＝U 3D ．U 1>U 2>U 3>U 4答案：D10．根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有( ) A ．导体两端的电压越大，电阻就越大 B ．导体中的电流越大，电阻就越小C ．比较几只电阻的I-U 图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的D ．由I ＝U R可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 答案：D11．在“测定金属丝电阻率”的实验中，由ρ＝πd 2U4IL 可知，对实验结果的准确性影响最大的是( )A ．金属丝直径d 的测量B ．电压U 的测量C ．电流I 的测量D ．金属丝长度l 的测量解析：四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d ，因为在计算式中取直径的平方．答案：A12．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( ) A ．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W ＝I 2Rt B ．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W ＝I 2Rt C ．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q ＝I 2Rt D ．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q ＝UIt解析：在非纯电阻电路中，电功大于电热，计算电功只可用公式W ＝UIt . 答案：B13．如图所示，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下列说法正确的是( )A ．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小B ．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变C ．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变D ．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小解析：由题图可知，电灯均为并联；当点亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的电阻规律可知，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，则内电压增大，故路端电压减小，电灯两端的电压变小，故D 正确．答案：D14．如图所示的电路中，把R 由2 Ω改为6 Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为( )A ．4 ΩB ．8 ΩC ．6 ΩD ．2 Ω解析：根据闭合电路欧姆定律E ＝I (R ＋r )，当R ＝2 Ω时，E ＝I (2 Ω＋r )；当R ＝6 Ω时，E ＝I2(6 Ω＋r )，解得r ＝2 Ω，故选D. 答案：D15．一灯泡标有“220 V 100 W ”字样将其接到110 V 的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有( )A ．灯泡的实际功率为50 WB ．灯泡的实际功率为75 WC ．通过灯泡的电流为额定工作电流的12D ．通过灯泡的电流为额定工作电流的14解析：电阻不变，根据电压变化，求出电流，由I ＝U R易知电流是原来的一半，则有功率公式P ＝UI ＝I 2R ，可知，功率变为原来的14.故答案选C.答案：C16．电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐增大的过程中，下面说法中正确的是( )A．电源的输出电流一定逐渐变大B．电源的输出电压一定逐渐变大C．电源的输出功率一定逐渐变大D．电源内部消耗的功率一定逐渐变大解析：试题分析：在外电路的电阻R逐渐增大的过程中，电源电动势E和内电阻r都保持一定，根据闭合电路欧姆定律I＝ER＋r，电路中的电流I逐渐减小，所以A错；路端电压U＝E－Ir，则路端电压U逐渐增加，所以B对；根据数学知识得知，当外电阻与电源的内阻相等，电源的输出功率最大，由于外电阻与内电阻关系未知，无法判断电源的输出功率的变化，故C错误；电源内部消耗的功率P＝I2r，电流I减小，r不变，则电源内部消耗的功率P 减小，故D错误．答案：B17．描述电源能量转化本领大小的物理量是( )A．电动势B．电源的总功率C．路端电压D．电源的输出功率解析：电动势表示电源把其它形式的能转化为电能的本领的物理量，电动势越高，电源把其它形式的能转化为电能的本领越强，故A正确．答案：A18．如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B为电阻R的U－I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是( )A．4 W，8 W B．2 W，4 WC．4 W，6 W D．2 W，3 W解析：从图可知，此时电路的电流是2 A，路端电压是2 V，由此可得：P出＝IU＝4 W，P总＝IE＝6 W.答案：C19．一节干电池的电动势为1.5 V，这表示该电池( )A．能将1.5 J的化学能转变成电能B．接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5 VC ．它存储的电能比电动势为1.2 V 可充电电池存储的电能多D ．将1 C 电量的电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J 的功解析：A 、D 两项，电源电动势的大小表征了电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，电动势在数值上等于将1 C 电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功，即一节干电池的电动势为1.5 V ，表示该电池能将1 C 电量的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J 的功，故D 正确，A 错误；B 项，电动势应等于电源内外电压之和，故B 错误；C 项，电动势大的说明电源把其它形式的能转化为电能的本领大，即由E ＝W 非q知，电动势大的存储的电能不一定多，故C 错误．答案：D20．一个电源电动势为30 V ，内电阻不计，与一个“6 V 12 W ”的电灯、一个绕线电阻为2 Ω的电动机M 串联接入电路．已知电路中电灯正常发光，则电动机输出的机械功率( )A ．40 WB ．44 WC ．48 WD ．60 W解析：先根据电灯的额定电压和额定功率求出额定电流，再求出电动机的输入电压；求出电动机消耗的总功率和绕线电阻的电热功率；最后求出电动机输出的机械功率．通过电灯的电流：I ＝P U ＝126＝2 A 电动机的电压：U 电＝E －U 灯＝30－6＝24 V 电动机消耗的总功率：P 电＝U 电I ＝24×2＝48 W 绕线电阻的电热功率：P 热＝I 2R ＝22×2＝8 W 电动机输出的机械功率P 机＝P 电－P 热＝40 W. 答案：A 二、非选择题21．在一根长l ＝5 m ，横截面积S ＝3.5×10－4m 2的铜质导线两端加2.5×10－3V 电压．已知铜的电阻率ρ＝1.75×10－8Ω·m，则该导线中的电流多大？解析：由电阻定律R ＝ρlS，铜导线的电阻为R ＝2.5×10－4Ω，由欧姆定律R ＝U I得：I ＝U R＝10 A.答案：10 A22．下图为一正在测量中的多用电表盘，使用时红表笔插入多用表的正(＋)插孔，则：(1)测电压时，电流从________表笔流入多用电表；测电阻时，电流从________表笔流出多用电表；测电流时，电流从________表笔流入多用电表．(2)如果是用直流10 V 挡测量电压，则读数为________V. (3)如果是用“×1”挡测量电阻，则读数为________Ω. (4)如果是用直流5 mA 挡测量电流，则读数为________mA.解析：(1)多用电表是电压表、电流表和欧姆表共用一个表头，无论测电流、电压还是电阻，电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出的．(2)用直流10 V 挡测电压时，第2行刻度每1大格的电压是2 V ，每1小格的电压是0.2 V ，指针指在第4大格的第3小格位置，读数为6.6 V ．(3)用“×1”欧姆挡测电阻时，因指针指在电阻刻度(第一行)的“8”位置，所以读数为8.0 Ω.(4)用直流5 mA 挡测电流时，因电流、电压都是用表盘第2行的刻度来读数，此时每1大格的电流是1 mA ，每1小格的电流是0.1 mA ，所以读数为3.3 mA.答案：(1)红 黑 红 (2)6.6 (3)8.0 (4)3.323．规格为“220 V ，36 W ”的排气扇，线圈的电阻为40 Ω，求接上220 V 电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热功率分别为多少？解析：由P ＝UI ，得电流为I ＝P U＝0.16 A ， 热功率为P 热＝I 2R ＝1 W ， 机械功率为P 机械＝P －P 热＝35 W. 答案：35 W 1 W。
2020--2021学年高二物理粤教版选修3—1第一章 电场练习含答案
2020--2021物理粤教版选修3—1第一章电场练习含答案粤教版选修3—1第一章电场1、静电现象在自然界中普遍存在，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．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流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2、(双选)下列说法中正确的是()A．点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存在的B．点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体C．根据F＝k q1q2r2可知，当r→0时，F→∞D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计3、(双选)下列关于电场和电场强度的说法正确的是()A．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B．电场是人为设想出来的，其实并不存在C．某点的场强越大，则同一电荷在该点所受到的电场力越大D．某点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向4、在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则() A．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小5、(双选)在一个匀强电场中有a、b两点相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的负电荷由a移到b点时，电场力对电荷做正功W，以下说法正确的是() A．a点电势比b点电势低B．a、b两点电势差大小为U＝EdC．a、b两点电势差大小为U＝W qD．该电荷在b点电势能较a点大6、(双选)如图所示，一带电小球以速度v0水平射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O点，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其他条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球()A．将打在O点的下方B．将打在O点的上方C．穿过平行板电容器的时间将增加D．到达屏上时的动能将增加7、电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是()A．电容器的电容与它所带的电荷量成正比B．电容器的电容与它两极板间的电压成正比C．在相同电压作用下，带电荷量多的电容器的电容比较大D．电容的常用单位有μF和pF，1 μF＝103pF8、为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小宇做了如下实验：把一个带正电的物体放在A处，然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3处，发现情况如图所示．由此，小宇归纳得出的初步结论是()A．电荷之间的作用力大小随距离增大而减小B．电荷之间的作用力大小随距离增大而增大C．电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小D．电荷之间的作用力大小与距离无关9、一个试探电荷q，在电场中某点受到的电场力为F，该点的场强为E，下列选项中能正确反映q、E、F三者关系的是()10、(双选)下面关于电势、电势差和电势能的关系，正确的是()A．电荷在某点的电势能越大，该点的电势越高B．在电场中的两点之间移动相同电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大C．由于零电势点的选取是任意的，所以电场中两点间的电势差也是不确定的D．电场中A点电势比B点高1 V，则电荷量为10－2 C的正电荷从A移到B电势能减少了10－2 J11、如图是一个匀强电场的等势面示意图，每两个相邻的等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是()A．竖直向下，E＝100 V/mB．水平向左，E＝100 V/mC．水平向左，E＝200 V/mD．水平向右，E＝200 V/m12、平行板间有如图所示周期变化的电压．不计重力的带电粒子静止在平行板中央，从t＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．如图中，能正确定性描述粒子运动的速度图象的是()13、如图所示，某实验通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－12C的电荷量，求：(1)金属瓶上收集到多少个电子？(2)实验的时间为多长？14、如图中画出了一个电场中的一簇互相平行且等间距的等势面，并标出了各等势面的电势值．电场中A、B两点所处位置如图所示，它们之间的距离为5 cm，两点连线与等势面夹角为37°，一个电量为3×10－3 C的粒子正好静止在此电场中，则此粒子重力为多少？2020--2021物理粤教版选修3—1第一章电场粤教版选修3—1第一章电场1、静电现象在自然界中普遍存在，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．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流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C[小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生感应电流，是电磁感应现象，不是静电现象，故选C.]2、(双选)下列说法中正确的是()A．点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是不存在的B．点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体C．根据F＝k q1q2r2可知，当r→0时，F→∞D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计AD[点电荷是一种理想化模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小和所带电荷量多少，而是应具体问题具体分析，是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计．因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的，所以选项A、D正确，B错误；r→0时已经不能看成点电荷，C错误．]3、(双选)下列关于电场和电场强度的说法正确的是()A．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B．电场是人为设想出来的，其实并不存在C．某点的场强越大，则同一电荷在该点所受到的电场力越大D．某点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向AC[电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质，电荷间的相互作用是通过电场产生的，不是假想的，故A正确，B错误；由E＝Fq得，F＝Eq，当q一定时，E越大，F越大，所以C正确；场强方向规定为正电荷在该点所受的电场力方向，与负电荷所受的电场力的方向相反，D错误．]4、在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则() A．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小C[将正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，说明正电荷的电势能增加，电势升高，故b点的电势一定比a点高，C正确；但是a、b两点不一定在同一条电场线上，故B错误；从做功情况反映不出电场力的大小，也不能反映电场的强弱，故A错误；动能的变化取决于合外力做功，电场力做了负功不代表合外力也做负功，所以动能不一定减小，故D错误．]5、(双选)在一个匀强电场中有a、b两点相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的负电荷由a移到b点时，电场力对电荷做正功W，以下说法正确的是() A．a点电势比b点电势低B．a、b两点电势差大小为U＝EdC．a、b两点电势差大小为U＝W qD．该电荷在b点电势能较a点大AC[由题意电场力做正功W知，逆着电场线移动电荷，A对；电势能减少，D 错；a、b两点连线不一定是沿电场线方向，B错；由静电力做功与电势差的关系知，C对．故选A、C.]6、(双选)如图所示，一带电小球以速度v0水平射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O点，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其他条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球()A．将打在O点的下方B．将打在O点的上方C．穿过平行板电容器的时间将增加D．到达屏上时的动能将增加AD[由题意可知，要考虑小球的重力，第一种情况重力与电场力平衡；U不变，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，极板间的距离d变大，场强变小，电场力变小，重力与电场力的合力向下，带电小球将打在O点的下方．由于水平方向运动性质不变，故时间不变；而由于第二种情况合力做正功，故小球的动能将增加．]7、电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是()A．电容器的电容与它所带的电荷量成正比B．电容器的电容与它两极板间的电压成正比C．在相同电压作用下，带电荷量多的电容器的电容比较大D．电容的常用单位有μF和pF，1 μF＝103pFC[电容是表示电容器储存电荷本领大小的物理量．电容的大小是由电容器本身结构决定的，与两极板间电压及电容器所带电荷量无关，A、B错误；由C＝QU知，U一定时，Q越大的电容器，C越大，C正确；单位μF与pF的换算关系为1 μF ＝106 pF，D错误．]8、为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小宇做了如下实验：把一个带正电的物体放在A处，然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3处，发现情况如图所示．由此，小宇归纳得出的初步结论是()A．电荷之间的作用力大小随距离增大而减小B．电荷之间的作用力大小随距离增大而增大C．电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小D．电荷之间的作用力大小与距离无关A[根据小球悬线偏离竖直方向的角度可以看出，电荷之间相互作用力的大小与电荷间距离的大小有关，距离越近，偏角越大，说明电荷间相互作用力越大，所以A选项正确．]9、一个试探电荷q，在电场中某点受到的电场力为F，该点的场强为E，下列选项中能正确反映q、E、F三者关系的是()C[本题考查的知识点是电场强度与电场本身、试探电荷的关系．电场强度E由电场本身决定，与试探电荷无关，即E不与F成正比，也不与q成反比，但F 与q成正比．故正确答案为C.]10、(双选)下面关于电势、电势差和电势能的关系，正确的是()A．电荷在某点的电势能越大，该点的电势越高B．在电场中的两点之间移动相同电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大C．由于零电势点的选取是任意的，所以电场中两点间的电势差也是不确定的D．电场中A点电势比B点高1 V，则电荷量为10－2 C的正电荷从A移到B电势能减少了10－2 JBD[根据电势能的公式E p＝qφ可知：电场中电势越高的地方，正电荷在该点具有的电势能越大，负电荷在该点具有的电势能越小，故A错误；根据电势差的定义式U AB＝W ABq，在电场中的两点之间移动相同电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大，故B正确；电势差与零电势点的选取无关，零电势点的选取是任意的，但是电场中两点间的电势差是确定的，故C错误；电场中A点电势比B 点高1 V，则电荷量为10－2 C的正电荷从A移到B电场力做功10－2 J，电势能减少了10－2 J，故D正确．]11、如图是一个匀强电场的等势面示意图，每两个相邻的等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是()A．竖直向下，E＝100 V/mB．水平向左，E＝100 V/mC．水平向左，E＝200 V/mD．水平向右，E＝200 V/mB [电场强度E ＝U d ＝100 V/m ，电场强度的方向垂直于等势面指向电势降落的方向，即水平向左，选项B 正确．]12、平行板间有如图所示周期变化的电压．不计重力的带电粒子静止在平行板中央，从t ＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．如图中，能正确定性描述粒子运动的速度图象的是( )A [粒子在第一个T 2内，做匀加速直线运动，T 2时刻速度最大，在第二个T 2内，电场反向，粒子做匀减速直线运动，到T 时刻速度为零，以后粒子的运动要重复这个过程．]13、如图所示，某实验通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－12C 的电荷量，求：(1)金属瓶上收集到多少个电子？(2)实验的时间为多长？[解析] (1)金属瓶上收集的电子数目为：N ＝Q e ＝－8×10－12C －1.6×10－19C＝5×107(个). (2)实验的时间：t ＝5×107104s ＝5 000 s.[答案] (1)5×107个 (2)5 000 s14、如图中画出了一个电场中的一簇互相平行且等间距的等势面，并标出了各等势面的电势值．电场中A 、B 两点所处位置如图所示，它们之间的距离为5 cm ，两点连线与等势面夹角为37°，一个电量为3×10－3 C 的粒子正好静止在此电场中，则此粒子重力为多少？[解析] 根据题意可知，A 、B 两点沿场强方向(垂直于等势面方向)的距离为d ＝AB sin 37°＝5×10－2×0.6 m ＝3×10－2 m ，A 、B 两点电势差U AB ＝φA －φB ＝(40－20)V ＝20 V所以电场强度E ＝U AB d ＝203×10－2 V/m ＝23×103 V/m 设粒子重力为G ，由平衡条件得G ＝qE ＝3×10－3×23×103 N ＝2 N.[答案] 2 N。
2020_2021学年高中物理综合评估练习含解析教科版选修3_1
综合评估 时间：90分钟 分值：100分一、选择题(1～7为单选，每小题3分；8～10为多选，每小题4分，共33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( D )A ．根据电场强度的定义式E ＝F q 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B ．根据电容的定义式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 ．根据真空中点电荷的电场强度公式E ＝k Q r 2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 ．根据电势差的定义式U AB ＝W AB q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 V解析：电场强度E 与F 、q 无关，由电场本身决定，A 错误；电容C 与Q 、U 无关，由电容器本身决定，B 错误；E ＝k Q r 2是电场强度的决定式，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 AB q可知D 正确． 2．如图所示的四个电场的电场线，其中A 和C 图中小圆圈表示一个点电荷，A 图中虚线是一个圆，B 图中几条直线间距相等互相平行，则在图中M 、N 处电场强度相同的是( B )解析：电场强度是矢量，电场强度相等必定其大小相等、方向相同．故答案为B.3．a ，b 两点各放有电量为＋Q 和＋4Q 的点电荷，a ，b ，c ，d ，e ，f ，g 七个点在同一直线上，且ac ＝cd ＝de ＝ef ＝fg ＝gb ，如图所示，取无限远处为零电势，则( D )A ．d 处的场强和电势均为零B ．e 处的电势比f 处的电势高C ．电子在f 处的电势能比在g 处的电势能小D ．电子从c 移到e ，电子所受电场力先做负功再做正功解析：设ac ＝cd ＝de ＝ef ＝fg ＝gb ＝L ，场强为零处距a 为x ，因为kQ x 2＝k ·4Q 6L －x 2，所以x ＝2L ，即在d 处场强为零，但电势不为零，A 错误；a 至d 区域场强方向向右，d 至b 区域场强方向向左，所以e 处的电势比f 处的电势低，B 错误；电子带负电，所以电子在f 处的电势能比在g 处的电势能大，C 错误；电子在c ，d 间所受电场力向左，在d ，e 间所受电场力向右，因此电子从c 移到e ，电子所受到电场力先做负功再做正功，D 正确．4．电源的两个重要参数分别是电动势E 和内电阻r .电路有两种特殊情况：当外电路断开时，电源两端的电压等于电源电动势；当外电路短路时，短路电流等于电动势和内电阻的比值．现有一个电动势为E 、内电阻为r 的电源和一阻值为R 的定值电阻，将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源，这两种连接方式构成的等效电源分别如图甲和乙中虚线框所示．设新的等效电源的电动势为E ′，内电阻为r ′.试根据以上信息，判断下列说法中正确的是( D )A ．甲图中的E ′＝r R ＋r E ，r ′＝R ＋r B ．甲图中的E ′＝R R ＋rE ，r ′＝R ＋r C ．乙图中的E ′＝E ，r ′＝Rr R ＋r D ．乙图中的E ′＝ER R ＋r ，r ′＝Rr R ＋r解析：电源的电动势等于外电路断路时的路端电压，则对甲图可知E ′＝E ，r ′＝r ＋R ，选项A 、B 错误；图乙中，E ′＝ER R ＋r ，r ′＝Rr R ＋r，故选项C 错误，D 正确． 5.在如图所示的电路中，E 为电源，其内阻为r ，L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R 1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则( B )A．电压表的示数变大B．小灯泡消耗的功率变小C．通过R2的电流变小D．电源内阻消耗的电压变大解析：若将照射R3的光的强度减弱，则R3的电阻将增大，电路中的总电阻将增大，总电流减小，故电压表的示数变小，内电压也减小，A、D错误；而电阻R2两端的电压将变大，通过R2的电流变大，而总电流减小，所以通过小灯泡的电流减小，小灯泡消耗的功率变小，B正确，C错误．6.如图所示，有一半圆弧光滑轨道，半径为R，在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A，其质量为m，MN之间有一方向水平向左的匀强电场，让小球A自由滚下进入匀强电场区域，水平面也是光滑的，下列说法正确的是( B )A．小球一定能穿过MN区域继续运动B．如果小球没有穿过MN区域，小球一定能回到出发点C．如果小球没有穿过MN区域，只要电场强度足够大，小球可以到达P点，且到达P 点速度大于等于gRD．如果小球一定能穿过MN区域，电场力做的功为－mgR解析：小球带正电，进入电场后做减速运动，如果小球达到N点还没有减速到零，说明小球穿过了MN区域，如果小球还没有到N点就减速到零，说明小球不能穿过MN区域，A项错．如果小球没有穿过MN区域，根据能量守恒定律，小球能回到出发点，且速度为零，B 项对，C项错．如果小球一定能穿过MN区域，根据动能定理，电场力做的功与重力做的总功之和等于动能的变化，由于不知道小球在N点的速度是否为0，所以无法确定电场力做的功，D 项错. 7.用绝缘细线悬挂一个质量为m ，带电荷量为＋q 的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B 的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在图示位置，这时悬线与竖直方向的夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度大小和方向可能是( C )A ．v ＝mg Bq ，水平向右B ．v ＝mg Bq ，水平向左C ．v ＝mg tan αBq ，竖直向上D ．v ＝mg tan αBq，竖直向下 解析：当磁场水平向右运动时，相当于小球水平向左运动，由左手定则可知，小球受的洛伦兹力竖直向下，小球不可能静止，故A 错误；当磁场水平向左运动时，相当于小球受洛伦兹力竖直向上，当小球静止时有qvB ＝mg ，故v ＝mg Bq ，此时线中无张力，故B 错误；同理分析C 选项中小球所受洛伦兹力水平向右，由共点力平衡可得v ＝mg tan αBq，故C 正确，因此D 错误．8．如图所示的直角坐标系中，第一象限内分布着均匀辐射状电场．坐标原点与四分之一圆弧荧光屏间电压为U ；第三象限内分布着竖直向下的匀强电场，场强大小为E .大量带电荷量为－q (q >0)、质量为m 的粒子，某时刻起从第三象限不同位置连续以相同的初速度v 0沿x 轴正方向射入匀强电场，若粒子只能从坐标原点进入第一象限，其他粒子均被坐标轴上的物质吸收并导走且不影响原来的电场分布，不计粒子的重力及它们间的相互作用．下列说法正确的是( CD )A ．能进入第一象限的粒子在匀强电场中的初始位置分布在一条直线上B ．到达坐标原点的粒子速度越大，到达O 点的速度方向与y 轴的夹角θ越大C ．能打到荧光屏上的粒子，进入O 点的动能必须大于qUD ．若U <mv 202q，荧光屏各处均有粒子到达而被完全点亮 解析：设粒子开始运动时的坐标为(－x ，－h )，粒子在电场中运动过程中，由平抛运动规律及牛顿运动定律得x ＝v 0t ，h ＝at 22，qE ＝ma ，联立得h ＝Eqx 22mv 20，可知能进入第一象限的粒子，在匀强电场中的初始位置分布在一条抛物线上，故A 错误．粒子的初速度是相等的，到达O 点的粒子速度越大，则沿y 轴方向的分速度越大．粒子到达O 点时，速度方向与y 轴的夹角θ满足tan θ＝v 0v y ，可知到达坐标原点的粒子速度越大，到达O 点的速度方向与y 轴的夹角θ越小，故B 错误．粒子进入第一象限后电场力做负功，而到达荧光屏的粒子的速度必须大于等于0，由功能关系可知mv 22－qU >0，即能打到荧光屏的粒子，进入O 点的动能必须大于qU ，故C 正确．粒子在电场中的偏转角tan θ＝v 0v y ＝mv 0Eqt，粒子在偏转电场中运动的时间不同，则进入第一象限后速度方向与y 轴之间的夹角不同，所以从不同的位置开始偏转的粒子，可以以任意夹角进入第一象限，所以若U <mv 202q，荧光屏各处均有粒子到达而被完全点亮，故D 正确．9．某种小灯泡的U I 图线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表．现闭合开关S ，电压表V 1的示数为4.0 V ，以下说法正确的是( AC )A ．电压表V 2的示数为1.0 VB ．电流表A 2的示数为0.60 AC ．电源的输出功率为3.0 WD ．电源的电动势一定为8 V ，内阻为5 Ω解析：电压表V 1的示数为4 V ，由U I 图象得到L 1的电流为0.6 A ，故另外两个灯泡的电流均为0.3 A ，再根据U I 图象得到电压为1 V ，故电压表V 2的示数为1.0 V ，电流表A 2的示数为0.30 A ，故A 正确，B 错误；路端电压为4 V ＋1 V ＝5 V ，干路电流为0.6 A ，故输出功率为P ＝UI ＝5×0.6 W＝3 W ，故C 正确；路端电压为U ＝E －Ir ，只有一组数据，无法求解电动势和内阻，故D 错误．10.如图所示，在x >0，y >0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy 平面向里，大小为B ，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x 轴上的P 点以不同的初速度平行于y 轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则( AD )A ．初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子B ．初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子C ．在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子D ．在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子解析：显然图中四条圆弧中①对应的半径最大，由半径公式R ＝mv Bq 可知，质量和电荷量相同的带电粒子在同一个磁场中做匀速圆周运动的速度越大，半径越大，A 对B 错；根据周期公式T ＝2πm Bq 知，当圆弧对应的圆心角为θ时，带电粒子在磁场中运动的时间为t ＝θm Bq，圆心角越大则运动时间越长，圆心均在x 轴上，由半径大小关系可知④的圆心角为π，且最大，故在磁场中运动时间最长的是沿④方向射出的粒子，D 对C 错．二、非选择题(共67分)11．(6分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：(1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L ＝50.00 mm.(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D ＝4.000 mm.解析：(1)游标卡尺的主尺部分读数为50 mm ，圆柱体的长度为50 mm ＋0×0.05 mm＝50.00 mm.(2)螺旋测微器主尺部分读数为4 mm ，零刻度线对齐主尺刻度，所以螺旋测微器最终的读数为4.000 mm.12．(7分)一只多用电表的测电阻部分共分R×1、R×10、R×100、R×1 k四挡，表面电阻刻度如图(a)所示．某学生用这只多用电表来测一个电阻的阻值，他选择R×100挡，并按使用规则正确地调整好了多用电表．测量时表针的偏转如图(b)，为使测量结果尽可能准确，他决定再测量一次，再次测量中，他应选择的是R×1_k挡；在后面所给的几个操作步骤中，不需要进行的是D(填步骤前的字母代号)；在应该进行的操作步骤中，按顺序应选①B②A③F④E⑤C(填步骤前的字母代号)．A．把两根表笔短接B．将选择开关旋转到上面所选择的量程上C．将选择开关旋转到交流电压的最高挡D．在两表笔分离的情况下，调节电表的调整定位螺丝，使指针指在最左端零位E．把两根表笔分别与待测电阻两端接触，指针稳定后读出电阻值F．调节欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上解析：选择R×100挡时，指针偏角很小，说明挡位选择太小，应选高挡位，故选R×1 k挡．重新换挡只需进行欧姆调零，不需要调整定位螺丝，故不需要进行的选D.由电阻测量步骤，顺序应是①B、②A、③F、④E、⑤C.13．(8分)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，有供选择的实验仪器如下：(1)在上述器材中，滑动变阻器应选R1；电流表应选A2.(2)在图中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．答案：如图所示解析：(1)为方便电路调节，滑动变阻器应选择R 1；小电珠正常工作时I 额＝0.3 A ＝300 mA>100 mA ，故电流表应选A 2.(2)因为要求小电珠上的电压从0增大，应选用分压电路；而小电珠正常工作时R 灯＝U I＝3.80.3Ω≈13 Ω≪R V ＝5 kΩ，故电流表应选择外接法，其电路见答案． 14．(10分)在研究性课题中，小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容器、电感线圈等电子器件．现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一个是电阻R x (阻值约2 kΩ)，另一个是手机中常用的锂电池(电动势E 的标称值为3.4 V)．在操作台上还准备了如下实验器材：A ．电压表V(量程4 V ，电阻R V 约10 kΩ)B ．电流表A 1(量程100 mA ，内阻R A 1约5 Ω)C ．电流表A 2(量程2 mA ，内阻R A 2约50 Ω)D ．滑动变阻器R (0～40 Ω，额定电流1 A)E ．电阻箱R 0(0～999.9 Ω)F ．开关S 一个、导线若干(1)小刚采用伏安法测定R x 的阻值，他使用的电源是待测的锂电池．如图是他连接的部分实验器材，请你完成实物连接．小刚选用的电流表应是A 2(填“A 1”或“A 2”)；他用电压表的读数除以电流表的读数作为R x 的测量值，则测量值大于真实值(填“大于”或“小于”)．答案：见解析图(2)小聪和小明设计了如图甲所示的电路图测量锂电池的电动势E 和内阻r .a ．小聪的实验操作是：闭合开关S ，调节电阻箱的阻值为R 1时，读出电压表的示数为U 1；调节电阻箱的阻值为R 2时，读出电压表的示数为U 2.根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势，其表达式为E ＝U 1U 2R 1－R 2U 2R 1－U 1R 2； b ．小明认为用线性图象处理数据更便于分析．他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的1U 1R 图线为一条直线(见图乙)．则该图象的函数表达式为1U ＝r ER ＋1E，由图乙可知该电池的电动势E ＝103(或3.3) V ，内阻r ＝0.25 Ω. 解析：(1)测量R x 的阻值时，滑动变阻器采取分压接法，由于待测电阻的阻值较大，电流表采取内接法，实物图如图所示：通过待测电阻的最大电流约为I m ＝3.42 000 A ＝1.7 mA ，故电流表选取A 2；由于电流表采取内接法，用电压表的读数除以电流表的读数为待测电阻与电流表内阻的阻值之和，所以测量值大于真实值．(2)a.由闭合电路的欧姆定律可知E ＝U 1＋U 1R 1r ，E ＝U 2＋U 2R 2r ，联立解得E ＝U 1U 2R 1－R 2U 2R 1－U 1R 2；b.由闭合电路的欧姆定律可知E ＝U ＋U R r ，整理得1U ＝r ER ＋1E ，所以1E ＝0.3 V －1，解得E ＝103V ；斜率r E ＝0.6－0.34.0＝340，解得r ＝0.25 Ω.15．(10分)如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m ，质量为6×10－2kg 的通电直导线，电流I ＝1 A ，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T ，方向竖直向上的磁场中．设t ＝0时，B ＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g 取10 m/s 2)答案：5 s解析：斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示．由平衡条件F T cos37°＝F ①F T sin37°＝mg ②由①②解得F ＝mgtan37°代入数值得：F ＝0.8 N 由F ＝BIL 得：B ＝F IL ＝0.81×0.4T ＝2 T.B 与t 的变化关系为B ＝0.4t .所以t ＝5 s.16．(12分)如图所示，电路中电源电动势为E ，内阻不计，水平放置的平行金属板A 、B 间的距离为d ，板长为L .在A 板的左端且非常靠近极板A 的位置，有一质量为m 、电荷量为－q 的小液滴以初速度v 0水平向右射入两极板．(重力加速度用g 表示)，求：(1)若使液滴恰能沿v 0方向射出电场，电动势E 1应为多大？ (2)若使液滴恰能从B 板右端边缘射出电场，电动势E 2应为多大？ 答案：(1)2mgd q (2)2md q ⎝ ⎛⎭⎪⎫g ＋2dv 20L 2解析：(1)若使液滴沿v 0方向射出电场，则液滴在电场中做匀速直线运动，处于平衡状态，即mg ＝qU ABd由闭合电路欧姆定律，得E 1＝I (R ＋R )，U AB ＝IR 解得E 1＝2mgdq(2)由于液滴能从B 板右端边缘飞出，液滴在电场中做类平抛运动，有L ＝v 0t ，d ＝12at 2，由牛顿第二定律，有qU AB ′d －mg ＝ma 由欧姆定律，得U AB ′＝E 22联立以上各式， 解得E 2＝2md q ⎝ ⎛⎭⎪⎫g ＋2dv 20L 217．(14分)如图所示的坐标系，在y 轴左侧有垂直纸面、磁感应强度为B 的匀强磁场．在x ＝L 处，有一个与x 轴垂直放置的屏，y 轴与屏之间有与y 轴平行的匀强电场．在坐标原点O 处同时释放两个均带正电荷的粒子A 和B ，粒子A 的速度方向沿着x 轴负方向，粒子B 的速度方向沿着x 轴正方向．已知粒子A 的质量为m ，带电量为q ，粒子B 的质量是n 1m ，带电量为n 2q ，释放瞬间两个粒子的速率满足关系式mv A ＝n 1mv B .若已测得粒子A 在磁场中运动的半径为r ，粒子B 击中屏的位置到x 轴的距离也等于r .粒子A 和粒子B 的重力均不计．求：(1)试在图中画出粒子A 和粒子B 的运动轨迹的示意图． (2)粒子A 和粒子B 打在屏上的位置之间的距离． 答案：(1)见解析 (2)3r －rn 1n 2解析：(1)粒子A 在磁场中做半个圆周的匀速圆周运动后进入电场做类平抛运动，设打在屏上的位置为Q 点，粒子B 直接在电场中做类平抛运动，设打在屏上的位置为P 点，如图所示．(2)由题意，两个粒子的速率满足关系式mv A ＝n 1mv B粒子A 在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得，qv A B ＝mv 2Ar，解得：v A ＝qBr m ，v B ＝qBr n 1m粒子A 和粒子B 做类平抛运动过程中，沿电场方向上的侧移分别为y A ＝qE 2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫L v A 2 r ＝n 2qE 2n 1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫L v B 2由以上两式解得y A ＝rn 1n 2所以，粒子A 和粒子B 打在屏上的位置之间的距离为Δy ＝2r ＋r －y ＝3r －r n 1n 2.。
2020_2021学年高中物理本册综合检测含解析新人教版选修3_1
本册综合标准检测本卷分第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，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2019·北京市朝阳区高二上学期期末)下面甲图是示波器的结构示意图，乙图是电视机显像管的结构示意图。
二者相同的部分是电子枪(给电子加速形成电子束)和荧光屏(电子打在上面形成亮斑)；不同的是使电子束发生偏转的部分：分别是匀强电场(偏转电极)和匀强磁场(偏转线圈)，即示波器是电场偏转，显像管是磁场偏转。
设某次电子束从电子枪射出后分别打在甲、乙两图中的P点。
则在此过程中，下列说法错误的是( C )A．以上两种装置都体现了场对运动电荷的控制B．甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能没有变化C．甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能也发生了变化D．甲图中电子的速度发生了变化，乙图中电子的速度也发生了变化解析：以上两种装置都能使电子发生偏转，体现了场对运动电荷的控制，选项A正确；甲图中电场对电子做功，电子动能发生了变化，乙图中洛伦兹力对电子不做功，则电子的动能没有变化，选项B正确，C错误；甲图中电子的速度大小及方向都变化，则速度发生了变化，乙图中电子的速度大小不变，但是方向变化，则电子的速度也发生了变化，选项D正确；此题选错误的选项，故选C。
2．(2019·广东省佛山市高二上学期期末)即使是在干燥的冬天，人体仍然是良导体，小明在地毯上行走若带上了大量的负电荷，不计其他电场影响，则( D )A．小明此时与地之间没有电势差B．小明与不带电且跟地绝缘的客人握手时，不会产生电流C．小明与不带电且跟地不绝缘的客人握手时，客人的电势会降低D．小明靠近客人(还未与其接触)时，若该客人不带电且与地绝缘，此时客人的电势会降低解析：小明带负电荷，其周围存在电场，电场线指向小明，根据顺着电场线电势逐渐降低，知小明此时与地之间有电势差，故A错误。
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高中物理选修3_1:电 场姓名：__________ 班级：__________ 正确率：__________一、单项选择题1．关于静电的应用和防止，下列说法不正确的是( ) A ．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 B ．为了防止静电危害，飞机轮胎用导电橡胶制成C ．为了避免因尖端放电而损失电能，高压输电导线表面要很光滑D ．为了消除静电，油罐车尾装一条拖地铁链 答案：A2．下列关于点电荷的说法中，正确的是( ) A ．只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C ．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D ．一切带电体都可以看成是点电荷 答案：C3．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F ，若它们的带电荷量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为( )A ．16FB ．94F C ．32F D ．12F 答案：B4．在真空中有两个点电荷，它们之间的距离是L 时，相互作用的库仑力大小是F ，如果把两个电荷之间的距离缩短10 cm ，则相互作用的库仑力变为4F ，由此可知L 的大小是( )A ．20 cmB ．13.3 cmC ．30 cmD ．50 cm答案：A5．两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小为( )A ．112F B ．34F C ．43F D ．12F答案：C6．小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标涉及的物理知识及其理解，下列说法正确的是( )A ．制作这些图标的依据是静电屏蔽原理B ．工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装C ．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患D ．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系 答案：C7．下列说法中正确的是( ) A ．点电荷就是体积小的带电体B ．带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷C ．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷D ．根据库仑定律表达式F ＝kQqr 2，当两电荷之间的距离r →0时，两电荷之间的库仑力F →∞答案：C8.如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定( )A ．两球都带正电B ．两球都带负电C ．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D ．两球受到的静电力大小相等 答案：D9．由电场强度的定义式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 ．无论放入的试探电荷所带的电荷量如何变化，F q始终不变C ．电场中某点的电场强度为零，放入该点的电荷受到的静电力不一定为零D ．试探电荷在该点受到的静电力的方向就是该点的电场强度方向 答案：B10．下列几种电荷形成的电场中，电场线分布的大致图形正确的是( )答案：D11．如图是电场中某区域的电场线图，电场中的三点A ，B ，C 的电场强度分别为E A ，E B ，E C ，关于E A ，E B ，E C 大小的判断，正确的是( )A ．E A >EB >EC B ．E A ＝E B ＝E C C ．E A <E B <E CD ．E B >E A >E C解析：由电场线的疏密表示电场强度的大小可知，D 点的电场强度较大，E A >E B >E C ，选项A 正确．答案：A12.a ，b 两个点电荷在电场中受到的电场力F a ，F b 的方向如图所示，由图可以判断( )A ．a ，b 都带正电B ．a ，b 都带负电C ．a 带正电，b 带负电D ．a 带负电，b 带正电解析：电场力的方向是这样规定的：正电荷的电场力方向与电场强度方向相同，负电荷的电场力方向与电场强度方向相反，所以a 带正电，b 带负电，选项C 正确．答案：C13．如图是表示在一个电场中a ，b ，c ，d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是( )A ．这个电场是匀强电场B ．a ，b ，c ，d 四点的电场强度大小关系是E d >E a >E b >E cC ．a ，b ，c ，d 四点的电场强度大小关系是E a >E b >E d >E cD ．无法确定这四个点的电场强度大小关系解析：图中给出了a ，b ，c ，d 四个位置上电荷量和所受电场力大小的变化关系，由电场强度的定义式E ＝F q可知，图象的斜率代表电场强度．斜率大的电场强度大、斜率小的电场强度小，故选项B 正确，A ，C ，D 错误．答案：B14.某电场的电场线如图所示，P ，Q 是电场中的两点，则( )A ．P 点的电场强度较大B ．Q 点的电场强度较大C ．P ，Q 两点的电场强度大小相等D ．P 点的电场强度方向向左解析：由电场线的疏密表示电场强度的大小可知，P 点的电场强度较大，选项A 正确，B ，C 错误；电场线上每一点的切线方向就是该点的电场强度方向，P 点的电场强度的方向向右，选项D 错误．答案：A15．在电场中A 、B 两点间的电势差U AB ＝75 V ，B 、C 两点间的电势差U BC ＝－200 V ，则A 、B 、C 三点的电势高低关系为( )A．φA>φB>φC B．φC>φA>φBC．φA<φC<φB D．φC>φB>φA解析：因为A、B两点间的电势差U AB＝75 V，设B点的电势为0，故A点的电势为75 V，又因为B、C两点间的电势差为U BC＝－200 V，故U BC＝φB－φC＝0－φC＝－200 V，故φC＝200 V，故电势最大的是C点，其次是A点，最小的是B点，故选项B正确．答案：B16.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．将电荷－q从a点移到b点电场力做负功D．将电荷－q分别放在a、b两点时具有的电势能E p a>E p b解析：电场线越密的地方电场强度越大，所以场强E a<E b，沿着电场线电势降低，所以电势φa>φb，故A、B错误；将－q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，故C正确；将－q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，电势能增加，所以将电荷－q分别放在a、b两点时具有的电势能E p a<E p b，故D错误．答案：C17．在地面上插入一对电极M和N，将两个电极与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场．恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点．下列说法中正确的是( )A．P点场强比Q点场强大B．P点电势比Q点电势高C．P点电子的电势能比Q点电子的电势能大D．电子沿直线从N到M的过程中所受电场力恒定不变解析：电场线密的地方电场强度大，所以P点场强比Q点场强小，故A错误；沿电场线方向电势降低，所以P点电势一定高于Q点电势，故B正确；将电子从P点移到Q点，电场力做负功，电子的电势能增加，电子在Q点的电势能大，C错误；由于该电场是非匀强电场，E是变化的，由F＝qE可知，电子所受的电场力是变化的，故D错误．答案：B18．板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1，现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是( )A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1D ．U 2＝2U 1，E 2＝2E 1解析：当平行板电容器的其他条件不变，板间距离变为12d 时，电容器的电容为C ′＝εr S4πkd2＝2C ，又知电容器的带电量变为2Q ，则得知U 2＝2Q2C，即U 2＝U 1.根据匀强电场中电势差与场强之间的关系式E ＝U d得E 2＝U 212d ＝2E 1，因此选项C 正确，其他选项均错误．答案：C19．某一电容器的标注是“400 V 22 μF”，则下列说法中正确的是( ) A ．该电容器可在400 V 以下电压时正常工作 B ．该电容器只能在400 V 电压时正常工作 C ．电压是200 V 时，电容是11 μFD ．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连 解析：每一个电容器都有它的耐压值，电容器可以在耐压值及其以下正常工作，所以选项A 正确，选项B 错误；电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质决定的，所以电容不变，选项C 错误；有的电容器是有极性的，分正负极，所以选项D 错误．答案：A20．在匀强电场中，同一条电场线上有A 、B 两点，有两个带电粒子先后由静止从A 点出发并通过B 点．若两粒子的质量之比为2∶1，电量之比为4∶1，忽略它们所受重力，则它们由A 点运动到B 点所用时间之比为( )A ．1∶ 2 B.2∶1 C ．1∶2D ．2∶1解析：由qE ＝ma ，x ＝12at 2知，t ＝2mxqE，则t 1t 2＝m 1m 2·q 2q 1＝12， 选项A 正确．二、非选择题21．把质量为m 的带负电小球A ，用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为Q 的带正电小球B 靠近小球A ，当两个带电小球在同一高度相距r 时，绳与竖直方向成α角．试求：(1)A 球所受绳子的拉力； (2)A 球的带电荷量．解析：(1)带负电的小球A 处于平衡状态，A 受到库仑力F 、重力mg 以及绳子的拉力T 的作用，受力如图所示．竖直方向：mg －T cos α＝0，① 水平方向：F －T sin α＝0，② 解得：F ＝mg tan α，③T ＝mgcos α.④ (2)根据库仑定律F ＝k qQ r2，⑤联立③⑤，解得q ＝mgr 2tan αkQ .答案：(1)mgcos α (2)mgr 2tan αkQ22．一试探电荷q ＝＋4×10－9C ，在电场中P 点受到的静电力F ＝6×10－7N ，则P 点的电场强度大小为__________N/C ；将试探电荷移走后，P 点的电场强度大小为____________N/C ；放一电荷量为q ′＝1.2×10－6C 的电荷在P 点，受到的静电力F ′的大小为__________N.解析：根据电场强度的定义可得E ＝F q ＝6×10－74×10－9 N/C ＝1.5×102N/C ；电场强度是描述电场性质的物理量，跟试探电荷无关，所以将试探电荷移走后，电场强度仍是1.5×102N/C ；F ′＝q ′E ＝1.2×10－6×1.5×102 N ＝1.8×10－4 N.答案：1.5×1021.5×1021.8×10－423．电子的电荷量为e ，质量为m ，以速度v 0沿电场线方向射入到场强为E 的匀强电场中，如图所示，电子从A 点射入，到B 点速度变为零．(1)A 、B 两点间的电势差是多大？ (2)A 、B 两点间的距离是多少？解析：(1)由已知得全过程只有电场力做功，由动能定理，得eU AB ＝0－12mv 20，解得U AB ＝－mv 202e. (2)由U ＝Ed ，得d ＝U AB E ＝－mv 202eE.答案：(1)－mv 202e (2)－mv 202eE。