2020高中物理 第一章 静电场 习题课 电场的性质练习 新人教版选修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学年高中物理第一章静电场习题课(一)电场力的性质练习(含解析)教科版选修3-1(最新整理)
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习题课(一) 电场力的性质一、单项选择题1.ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示．ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2。
则以下说法正确的是（) A．两处的电场方向相同，E1〉E2B．两处的电场方向相反，E1>E2C．两处的电场方向相同,E1<E2D．两处的电场方向相反，E1<E2解析：将ab杆看做是许多点电荷，则由对称性可得P1左侧错误!长度的电荷和P1右侧错误!长度的电荷在P1处产生的场强抵消,即P1处场强等于ab杆右半段在P1产生的场强，而在P2处，ab 杆各部分在该点产生的场强不能抵消,因此可以得出E1〈E2，并且两处场强方向相反，故正确选项为D.答案：D2。
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k错误!，方向沿OA方向B．场强大小为k错误!，方向沿AO方向C．场强大小为k错误!，方向沿OA方向D．场强大小为k错误!，方向沿AO方向解析：在A处放一个－q的点电荷与在A处同时放一个＋q和－2q的点电荷的效果相当,因此可以认为O处的场强是5个＋q和一个－2q的点电荷产生的场强合成的，5个＋q处于对称位置上，在圆心O处产生的合场强为0，所以O点的场强相当于－2q的点电荷在O处产生的场强，故选C。
人教版高二物理选修3-1第1章 静电场练习含答案
2020--2021人教物理选修3—1第1章静电场练习含答案人教选修3—1第一章静电场1、(多选)关于电荷量，以下说法正确的是()A．物体所带的电荷量可以为任意实数B．物体所带的电荷量只能是某些值C．物体带正电荷1.6×10－9 C，这是因为失去了1.0×1010个电子D．物体所带电荷量的最小值为1.6×10－19 C2、A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B 处固定一电荷量为Q的点电荷。
当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为()A．－F2B．F2C．－F D．F3、如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A.先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右4、关于同一电场的电场线，下列表述正确的是()A．电场线是客观存在的B．电场线越密，电场强度越小C．沿着电场线方向，电势越来越低D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小5、(双选)如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两点电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称，b 点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。
以下判断正确的是()A．b点场强大于d点场强B．b点场强小于d点场强C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能6、(双选)如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。
下列说法正确的是()A．A、D两点间电势差U AD与A、A′两点间电势差U AA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减少D．同一带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿A→B→B′→C′电场力做功相同7、一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上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 c8、如图所示，一个平行板电容器两板间距离为d，其电容为C，所带电荷量为Q，上极板带正电，现将一个带电荷量为＋q的试探电荷由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为l，连线AB与极板间的夹角为30°，则静电力对试探电荷所做的功等于()A．qClQd B．qQlCdC．qQl2Cd D．qCl2Qd9、如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们带电荷量之比q1∶q2等于()A．1∶2 B．2∶1C．1∶ 2 D．2∶1*10、两个半径均为R的带电金属球所带电荷量分别为Q1和Q2，当两球心相距3R时，相互作用的库仑力大小为()A．F＝kQ1Q2（3R）2B．F＞kQ1Q2（3R）2C．F＜kQ1Q2（3R）2D．无法确定*11、如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。
2020年秋人教版高中物理选修3-1第一章 静电场测试含答案
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-1第一章静电场测试本试卷共100分，考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()A．F引＝G，F库＝kB．F引≠G，F库≠kC．F引≠G，F库＝kD．F引＝G，F库≠k2.近日，中央电视台的一档智力冲关节目介绍说，蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电，因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉，以下说法正确的是()A．蜜蜂带负电B．蜜蜂带正电C．空气不带电D．空气带负电3.如图所示，在两个等量负点电荷形成的电场中，O点是两电荷连线的中点，a、b是该线上的两点，c、d是两电荷连线中垂线上的两点，acbd为一菱形．若将一负离子(不计重力且不影响原电场分布)从c点匀速移动到d点，电场强度用E、电势用φ来表示．则下列说法正确的是()A．φa一定小于φO，φO一定大于φcB．E a一定大于E O，E O一定大于E cC．负离子的电势能一定先增大后减小D．施加在负离子上的外力一定先减小后增大4.如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔正方体导体，空腔里面无电荷，达到静电平衡后，下列物理量中不等于零的是()A．导体空腔内任意点的场强B．导体空腔内任意点的电势C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量5.如图所示，直线上有O、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等．在O点处有固定点电荷．已知b点电势高于c点电势．若一带负电荷的粒子仅在静电力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则()A．两过程中静电力做的功相等B．前一过程中静电力做的功大于后一过程中静电力做的功C．前一过程中，粒子电势能不断减少D．后一过程中，粒子动能不断减少6.对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是()A．导体内部既无正电荷，又无负电荷B．导体内部和外表面处的电场均为零C．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零D．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果7.如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减少，它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是()A． B． C． D．8.如图所示是某电场中的三条电场线，C点是A、B连线的中点．已知A点的电势是φA＝30 V，B 点的电势φB＝－20 V，则下列说法正确的是()A．C点的电势φC＝5 VB．C点的电势φC＞5 VC．C点的电势φC＜5 VD．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能9.如图所示，Q1、Q2为两个等量同种正点电荷，在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上(O为连线的中点)，N为两电荷连线中垂线上的一点，则下列说法中正确的是()A．O点电势等于N点电势B．O点场强一定大于M点场强C．将一个负点电荷从M点移到N点，电场力对其做负功D．若将一个正点电荷分别放在M、N和O三点，则该点电荷在O点时电势能最大10.如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地．现将电容器的b板向下稍微移动，则()A．点电荷所受电场力增大B．点电荷在P处的电势能减少C．P点电势减小D．电容器的带电荷量增加二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)在相距为r的A、B两点分别放上点电荷QA和QB，C为AB的中点，如图所示，现引入带正电的检验电荷q，则下列说法正确的是()A．如果q在C点受力为零，则QA和QB一定是等量异种电荷B．如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零，则Q A和Q B一定是异种电荷，且电量大小Q A ＞Q BC．如果q在AC段上的某一点受力为零，而在BC段上移动时始终受到向右的力，则QA一定是负电荷，且电量大小Q A＜Q BD．如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变，则Q A和Q B一定是等量异种电荷12.(多选)空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是()A．空间各点场强的方向均与x轴垂直B．电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电场力不做功C．正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小D．负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做负功，电势能增加13.(多选)如图所示，平行金属板内有一匀强电场，一个电量为q，质量为m的带电粒子(不计重力)以v0从A点水平射入电场，且刚好以速度v从B点射出，则()A．若该粒子以速度“－v”从B点射入，则它刚好以速度“－v0”从A点射出B．若将q的反粒子(－q，m)以“－v”从B点射入，它将刚好以速度“－v0”从A点射出C．若将q的反粒子(－q，m)从B点以“－v0”射入电场，它将刚好以速度“－v”从A点射出D．若该粒子以速度“－v0”从B点射入电场，它将刚好以速度“－v”从A点射出14.(多选)如图所示，平行板电容器两极板A、B与电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部．闭合开关S，充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ，则()A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.如图所示，匀强电场中，A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q＝－2×10－10C的点电荷由A点移动到B点，电场力做功4.8×10－8J，再由B点移到C点电荷克服电场力做功4.8×10－8J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及场强的方向．16.制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示．加在极板A、B间的电压U AB做周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为－kU0(k＞1)，电压变化的周期为2τ，如图乙所示．在t＝0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动．若整个运动过程中，电子未碰到极板A，且不考虑重力作用．若k＝，电子在0～2τ时间内不能到达极板A，求d应满足的条件．17.如图所示，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为m A＝0.60 kg，m B ＝0.30 kg，m C＝0.50 kg，其中A不带电，B、C均带正电，且q C＝1.0×10－5C，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用，B、C间相距L＝1.0 m．现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上做加速度a＝1.0 m/s2的匀加速直线运动，假定斜面足够长．已知静电力常量k ＝9.0×109N·m2/C2，g＝10 m/s2.求：(1)B物块的带电量qB；(2)A、B运动多长距离后开始分离．18.如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6 cm，C、D为电场中的两点(其中C点在金属板上)，且CD＝4 cm，CD连线和场强方向成60°角．已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10－17J，求：(1)匀强电场的场强大小；(2)A、B两点间的电势差；(3)若A板接地，D点电势为多少？答案解析1.【答案】D【解析】由于a、b两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又l＝3r，不满足l≫r的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故F库≠k.虽然不满足l≫r，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看成质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故F引＝G.故选D.2.【答案】A【解析】蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉，则蜜蜂飞行与空气摩擦产生的静电应该是负电．3.【答案】C【解析】两等量同种负点电荷连线中点O的场强为零，B项错；由c到O过程中，负离子受到沿Oc方向的电场力作用，电场力做负功，电势能增大，由电势能与电势关系可知，φO一定小于φc，故A项错；由O到d过程中，负离子受到沿Od方向的斥力，电场力做正功，电势能减小，故C 项正确；在两点电荷连线垂直平分线上，由O到无穷远处，场强先增大后减小，由题意不能确定d 点场强与中垂线上场强最大值的关系，故D项错误．4.【答案】C【解析】静电平衡后导体空腔内任意点的场强为0；电荷分布在导体外表面，空腔内表面的电荷量为0；导体为等势体，接地后电势为0.5.【答案】C【解析】由题意知O点点电荷带正电，其周围部分电场线分布如图所示，负电荷由c到b再到a 过程中，电场强度不断变大，根据公式U＝Ed可知，a、b间电势差U ab大于b、c间电势差U bc，由W＝qU可知W ab>W bc，故A、B项均错误；负电荷由c→b→a过程中，静电力做正功，电势能不断减少，动能不断增加，故C项正确，D项错误．6.【答案】D【解析】导体处于静电平衡状态时，其内部无净电荷，即其正、负电荷总量相等，电荷量为零．其表面处有净电荷，以至于该处电场不为零．7.【答案】D【解析】由于带电粒子只受电场力的作用，而且运动过程中电势能逐渐减少，可判断电场力做正功，即电场力方向与粒子速度方向夹角为锐角，且电场力方向沿着电场线指向轨迹凹侧，故D项正确．8.【答案】C【解析】由图看出，AC段电场线比CB段电场线密，则AC段场强较大，根据公式U＝Ed可知，AC 间电势差U AC大于CB间电势差U CB，所以U AC＞U AB＝25 V，即φA－φC＞25 V，又φA＝30 V，可知φC＜5 V．故C正确，A、B错误．而负电荷在电势低处电势能较大，故D错误．9.【答案】C【解析】根据两个等量同种正点电荷的电场分布特点，在两电荷连线的垂直平分线上电场强度方向从O到N，则O点的电势高于N点的电势，故A错误；在M、N和O三点中O点电场强度为零，故O点场强一定小于M点场强．故B错误；将负点电荷从M点移到O点，电场力向左，电场力对负电荷做负功，其电势能增加；再将负的试探电荷从O点移到N点，电场力做负功，电势能增加．故C正确；在两个等量同种正点电荷的连线上，中点O的电势最低，根据两个等量同种正点电荷的电场分布特点，在两电荷连线的垂直平分线上，O点的电势最高．故M、N、O三点中，M 点的电势最高，N点的电势最低．所以正点电荷在M点的电势能最大，在N点的电势能最小．故D错误．10.【答案】B【解析】b板下移后，电容减小，极板间电压不变，由Q＝CU知，极板带电荷量减少，D错误；极板间电压不变，板间距增大导致内部场强减小，电荷受力减小，A错误；根据U＝Ed，场强E的减小导致P处与上极板间的电势差减小，P处的电势升高，由于点电荷带负电，P点电势能减少，B正确，C错误．11.【答案】BCD【解析】如果q在C点受力为零，则Q A和Q B对q的力方向相反，所以Q A和Q B一定是等量同种电荷，故A错误；如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零，则Q A和Q B一定是异种电荷，由库仑定律，对q有＝，r A＞r B，所以电量大小Q A＞Q B.故B正确；如果q在AC段上的某一点受力为零，根据＝，所以Q A＜Q B.在BC段上移动时始终受到向右的力，则Q A一定是负电荷，故C正确；如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变，即水平方向，所以Q A 和Q B一定是等量异种电荷，故D正确．12.【答案】CD【解析】因电势有变化，则沿x方向有场强的分量，场强不可能与x轴垂直．故A错误；由O到x1电势降低，电势能变化，必有电场力做功．故B错误；正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电势降低，则电势能减小，则电场力做正功．故C正确；负电荷从x1移到x2的过程中，电势降低，则电势能增加，电场力做负功．故D正确．13.【答案】AC【解析】带电粒子从A点垂直进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，速度大小为v0，运动时间为t＝，l是板长．若该粒子以速度－v从B点射入电场，竖直方向做匀减速直线运动，加速度没有变化，竖直方向初速度分量等于，竖直方向运动的位移相等，水平方向运动时间没有变化，所以将刚好从A点射出，速度方向与v0方向相反．从A到B电场力做功等于动能的增量，从B到A，粒子克服电场力做功等于动能的减少量，电场力做功的数值相等，所以动能的变化量大小相等，则粒子到达A点时速度大小为v0.故A正确．若将q的反粒子(－q，m)以速度－v从B点射入电场，粒子运动时间不变．竖直方向做匀加速直线运动，若偏转距离相同时，竖直分速度大于，射出电场时速度大于v0，不可能到达A点．故B错误．若将q的反粒子(－q，m)以速度－v0从B点射入电场，其加速度与正粒子大小相等、方向相反，水平方向运动时间相等，竖直方向做匀加速直线运动，位移大小不变，粒子刚好到达A点，而且到达A点时竖直方向分速度大小不变，根据运动的合成可知，到达A点的速度等于－v.故C正确．若将粒子以速度－v0从B 点射入电场，粒子水平方向做匀速直线运动，速度大小小于v0，运动时间大于，竖直方向做匀减速直线运动，加速度没有变化，由于竖直方向分速度小于，粒子没有到达A点速度就减为零，所以粒子到不了A点．故D错误．14.【答案】AD【解析】保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A板向B板靠近，极板间距离减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大，故A正确，B错误；断开开关S，电容器所带的电荷量不变，C＝，E＝＝＝，知d变化，E不变，电场力不变，θ不变．故C错误，D正确．15.【答案】φA＝φC＝－240 V电场方向垂直于AC，指向左上方【解析】把电荷从A点移到B点，由U AB＝得U AB＝V＝－240 V，所以φA－φB＝φA＝－240 V.把电荷从B点移到C点，U BC＝＝V＝240 V，φB－φC＝－φC＝240 V，则φC＝－240 V.因为φA＝φC，即A、C在同一等势面上，根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处，可得该电场的场强方向垂直于AC，指向左上方．16.【答案】d＞3τ【解析】电子在0～τ时间内做匀加速运动加速度的大小a1＝位移x1＝a1τ2在τ～2τ时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动加速度的大小a2＝初速度的大小v1＝a1τ匀减速运动阶段的位移x2＝由题知d＞x1＋x2，解得d＞ 3τ.17.【答案】(1)5.0×10－5C(2)0.5 m【解析】(1)设B物块的带电量为qB，A、B、C处于静止状态时，C对B的库仑斥力F0＝以A、B为研究对象，根据力的平衡有F0＝(mA＋mB)g sin 30°联立解得qB＝5.0×10－5C(2)给A施加力F后，A、B沿斜面向上做匀加速直线运动，C对B的库仑斥力逐渐减小，A、B之间的弹力也逐渐减小．设经过时间t，B、C间距离变为L′，A、B两者间弹力减小到零，此后两者分离．则t时刻C对B的库仑斥力为F0′＝以B为研究对象，由牛顿第二定律有F0′－m B g sin 30°－μm B g cos 30°＝m B a联立以上各式解得L′＝1.5m则A、B分离时，A、B运动的距离ΔL＝L′－L＝0.5 m18.【答案】(1)1×104N/C(2)600 V(3)－200 V【解析】(1)由题，D→C电场力做正功W＝qEL CD cos 60°E＝1×104N/C(2)电子在电场中平衡，受到的电场力方向向上，电子带负电，则场强方向为A→B.A、B间电势差为U AB＝Ed AB＝104×6×10－2V＝600 V(3)A、D间电势差为U AD＝Ed AD＝1×104×4×10－2×0.5 V＝200VφA－φD＝200 VφD＝－200 V。
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。
高中物理第一章静电场3电场强度课后训练新人教版选修3-1(new)
3 电场强度课后训练1．A 为已知电场中的一固定点，在A 点放一个电荷量为q 的点电荷，所受的电场力为F ，A 点的场强为E ，则（ ）。
A ．若在A 点换上点电荷－q ,A 点的场强方向将发生变化B ．若在A 点换上电荷量为2q 的点电荷，A 点的场强变为2EC ．若将A 点的电荷移去，A 点的场强变为零D ．A 点的场强的大小、方向与放在该处的q 的大小、正负、有无均无关2．真空中有一个点电荷＋Q 1，在距其r 处的P 点放一电荷量为＋Q 2的试探电荷，试探电荷受到的电场力为F ,则下列选项中正确的是（ ）。
A ．P 点的场强大小为1F Q B ．P 点的场强大小等于2F Q ，也等于22kQ rC ．试探电荷的电荷量变为2Q 2时，它受到的电场力将变为2F ，而P 处的场强仍为2F Q D ．若在P 点不放试探电荷，则无法确定该点的场强方向3．下列关于电场线的说法中,正确的是（ ）。
A ．电场线是电场中实际存在的线B ．电场中的任意两条电场线都不可能相交C ．顺着电场线的方向,电场强度一定越来越大D ．顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小4．一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点,轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力，则（ ）。
A ．粒子带正电B ．粒子的加速度逐渐减小C ．A 点的场强大于B 点的场强D ．粒子的速度不断减小5．把质量为m 的正点电荷q 在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是（ )。
A ．点电荷运动轨迹必与电场线重合B ．点电荷的速度方向必定和所在点的电场线的切线方向一致C ．点电荷的加速度方向必与所在点的电场线的切线方向一致D ．点电荷的受力方向必与所在点的电场线的切线方向一致6．下图中A 、B 两点放有电荷量＋Q 和＋2Q 的点电荷,A 、B 、C 、D 四点在同一直线上,且AC ＝CD ＝DB ，将一正电荷从C 点沿直线移到D 点，则( ）。
2019-2020学年高中物理 第一章 静电场练习新人教版选修3-1【共12套67页】
本套资源目录2019_2020学年高中物理第一章10第8节电容器的电容练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章11第9节带电粒子在电场中的运动练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章13章末过关检测一含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章1第1节电荷及其守恒定律练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章2第2节库仑定律练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章3第3节电场强度练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章4习题课电场力的性质练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章5第4节电势能和电势练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章6第5节电势差练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章7第6节电势差与电场强度的关系练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章8习题课电场能的性质练习含解析新人教版选修3_12019_2020学年高中物理第一章9第7节静电现象的应用练习含解析新人教版选修3_1电容器的电容(建议用时：40分钟) 【A 组 基础巩固】1．下列关于电容器及其电容的叙述正确的是( )A ．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B ．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C ．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D ．一个固定电容器的电荷量增加ΔQ ＝1.0×10－6C 时，两板间电压升高10 V ，则电容器的电容无法确定解析：选A.电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A 正确；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，B 错误；电容器的电容由电容器结构决定，不随带电荷量的变化而变化，C 错误；由C ＝Q U ＝ΔQΔU可求电容器的电容，D 错误． 2．(多选)一个电容器的规格是“100 μF 、25 V ”，对这两个数据的理解正确的是( ) A ．这个电容器加上25 V 电压时，电容才是100 μFB ．这个电容器最大电容是100 μF ，当带电荷量较小时，电容小于100 μFC ．这个电容器所加电压不能高于25 VD ．这个电容器所加电压可以低于25 V ，但电容不变，总是100 μF解析：选CD.100 μF 代表电容器的电容，与所带电荷量和所加电压无关，25 V 是指电容器耐压值为25 V ，当其两端电压超过25 V 时，电容器将被击穿．3.如图所示，为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40 V 降低到36 V ，对电容器来说正确的是( )A ．是充电过程B ．是放电过程C ．该电容器的电容为5.0×10－2F D ．该电容器所带电荷量的变化量为0.20 C解析：选B.由Q ＝CU 知，U 降低，Q 减小，故为放电过程，A 错，B 对；由C ＝Q U ＝0.240F ＝5×10－3F ，可知C 错；ΔQ ＝C ΔU ＝5×10－3×4 C ＝0.02 C ，D 错．4．(多选)(2019·湖北罗田一中高二检测)一平行板电容器充电后，把电源断开，再用绝缘工具将两板距离拉开一些，则( )A ．电容器的带电荷量增加B ．电容增大C ．电容器电压增加D ．两板间电场强度不变解析：选CD.平行板电容器充电后，把电源断开，其电荷量不变，故A 错误；根据电容的决定式C ＝εr S4πkd ，可知电容与板间距离成反比，当把两金属板拉开一些距离，电容减小，故B 错误；Q 不变，C 减小，由电容的定义式C ＝Q U，可知电容器电压增加，故C 正确；由电容的决定式C ＝εr S 4πkd ，电容的定义式C ＝Q U ，电场强度为：E ＝U d ，联立可得：E ＝4πkdεr S，可知E 与d 无关，所以板间电场强度不变，故D 正确．5．(多选)(2019·福建三明高二期中)如图所示，用电池对电容器充电，电路a 、b 之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q 处于静止状态．现将两极板的间距变小，则( )A ．电荷带正电B ．电荷带负电C ．电流表中将有从a 到b 的电流D ．电流表中将有从b 到a 的电流解析：选BC.电荷q 处于静止状态，受到重力与电场力而平衡，电容器上极板带正电，电场方向向下，而电场力方向向上，故电荷带负电，故A 错误，B 正确；将两极板的间距变小，而电容器的电压不变，根据电容的决定式C ＝εr S4πkd 可知，电容增大，电容器的电压U不变，由电容的定义式C ＝Q U分析得知，电容器的电荷量增大，电容器充电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从a 到b 的电流，故D 错误，C 正确．6．(多选)如图所示，电路中A 、B 为两块竖直放置的金属板，C 是一只静电计，开关S 合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是( )A ．使A 、B 两板靠近一些 B ．使A 、B 两板正对面积减小一些C ．断开S 后，使B 板向右平移一些D ．断开S 后，使A 、B 正对面积减小一些解析：选CD.静电计显示的是A 、B 两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高．当合上S 后，A 、B 两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S 后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A 、B 两板间的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由C ＝QU可知，板间电压U 增大，从而静电计指针张角增大，所以选项C 、D 正确．7.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N解析：选D.当可移动介质P 向左匀速移出的过程中，介电常数减小，电容器电容变小，选项A 错误；电容器的电压等于电源电动势不变，电荷量Q ＝CU 减小，选项B 错误；电容器放电，电流方向M →R →N ，M 点的电势比N 点的电势高，选项C 错误，D 正确．【B 组 素养提升】8．(多选)(2019·北京昌平高二期末)如图所示为一种电容传声器．b 是固定不动的金属板，a 是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a 、b 构成一个电容器．其工作原理是当声波作用于金属膜片时，膜片发生相应的振动，于是就改变了它与固定极板b 间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化．闭合开关K ，若声源S 发出声波使a 向右运动时( )A ．电容器的电容减小B ．a 、b 板之间的电场强度增大C ．流过电流表的电流方向为自右向左D ．流过电流表的电流方向为自左向右解析：选BD.根据电容的决定式：C ＝εr S 4πkd ，a 向右运动时，d 减小，所以C 增大，故A错误；a 、b 板之间的电势差不变，根据E ＝U d，d 减小，所以E 增大，故B 正确；根据，U 不变，C 增大，所以Q 变大，电容器充电，形成的充电电流方向为自左向右，故D 正确，C 错误．9．(多选)如图所示，平行板电容器的两个极板为A 、B .B 板接地，A板带有电荷量＋Q ，板间电场中有一固定点P ，若将B 板固定，A 板下移一些，或者将A 板固定，B 板上移一些，在这两种情况下，下列说法正确的是( )A ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势不变B ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高C ．B 板上移时，P 点的电场强度不变，P 点电势降低D ．B 板上移时，P 点的电场强度变小，P 点电势降低解析：选AC.A 板下移与B 板上移，两板间的距离均减小，但此平行板电容器为电荷量不变的电容器，改变两板间的距离不能改变电场强度的大小及方向，即E 不变．因此A 板下移时，P 点与B 板间的电势差不变，即P 点电势也不变；但B 板上移时，由于P 点与B 板的距离减小，因此P 、B 间的电势差减小，即P 点电势降低，选项A 、C 正确．10．(2018·高考江苏卷)如图所示，水平金属板A 、B 分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B 板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴( )A ．仍然保持静止B ．竖直向下运动C ．向左下方运动D ．向右下方运动解析：选D.由于水平金属板A 、B 分别与电源两极相连，两极板之间的电势差不变，将B 板右端向下移动一小段距离，极板之间的电场强度将减小，油滴所受电场力减小，且电场力方向斜向右上方向，则油滴所受的合外力斜向右下方，所以该油滴向右下方运动，选项D 正确．11．(多选)(2019·安徽长丰高二检测)一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S ，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为φ，以下说法正确的是( )A ．保持电键S 闭合，使两极板靠近一些，φ将增大B ．保持电键S 闭合，使两极板远离一些，φ将增大C ．断开电键S ，使两极板靠近一些，φ将不变D ．保持电键S 闭合，使滑动变阻器滑片向右移动，将有电流从左向右流过滑动变阻器 解析：选AC.保持电键S 闭合时，电容器板间电压不变，两板靠近时，板间距离d 减小，由E ＝U d分析得知，板间电场强度增大，小球所受电场力增大，则φ增大，反之，保持电键S 闭合，使两极板远离一些，板间电场强度减小，小球所受电场力减小，则φ减小，故A 正确，B 错误；若断开电键S ，则两极板所带电荷量不变，根据公式，C ＝εr S 4πkd ，C ＝Q U ，E ＝Ud 联立可得E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQεr S，即两极板间的电场强度与两极板的距离无关，所以电场强度不变，小球受力不变，故φ不变，C 正确；保持电键S 闭合，使滑动变阻器滑片向右移动，两极板间的电压不变，仍等于电源电压，所以电容器两极板所带电荷量不变，故不通放电，没有电流通过滑动变阻器，D 错误．12．(2019·河南周口高二检测)如图所示为研究决定平行板电容器电容因素的实验装置．两块相互靠近的等大正对平行金属平板M 、N 组成电容器，板N 固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相接，板M 和静电计的金属壳都通过导线接地，板M 上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M 的位置．给电容器充上一定的电荷，静电计指针张开一定角度．(1)若仅将两极板间的距离增大，则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”)；若仅将M 沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积，则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”)；若在两极板间插入云母片，且保持其他条件不变，则静电计指针的偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”)；若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P ，且保持其他条件不变，则静电计指针偏角将________(选填“变大”“不变”或“变小”)，插入后金属板P 内部的电场强度大小为________．(2)从(1)中操作可知本实验探究所采用的科学探究方法是__________． A ．理想实验法 B ．等效替代法 C ．控制变量法D ．建立物理模型法解析：(1)只将板间距离d 增大，由电容的决定式C ＝εr S4πkd 分析得知，电容减小，电荷量Q 不变，则由C ＝Q U分析得到板间电势差U 增大，静电计指针张角变大．只将M 沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积S ，由电容的决定式C ＝εr S4πkd 分析得知，电容减小，电荷量Q 不变，则由C ＝Q U分析得到板间电势差U 增大，静电计指针张角变大．若在两极板间插入云母片，且保持其他条件不变，由电容的决定式C ＝εr S4πkd 分析得知，电容增大，电荷量Q 不变，则由C ＝Q U分析得到板间电势差U 减小，静电计指针张角变小．若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P ，且保持其他条件不变，相当于极板间距减小，由电容的决定式C ＝εr S 4πkd 分析得知，电容增大，电荷量Q 不变，则由C ＝QU 分析得到板间电势差U 减小，静电计指针张角变小．插入后金属板后，处于静电平衡状态，那么P 内部的电场强度处处为零．(2)从(1)中操作可知本实验探究所采用的科学探究方法是控制变量法，故选C. 答案：(1)变大 变大 变小 变小 0 (2)C13．(2019·云南玉溪高二期末)一个电容器所带的电荷量为4×10－8C ，两极板间的电压是2 V ，那么这个电容器的电容是多少？如果电容器的电荷量减少了1×10－8C ，则板间电压变成多少？解析：由C ＝Q U 可得：C ＝4×10－82F ＝2×10－8F ；电荷量减小为3×10－8C ；电容不变；则电压U ＝Q C ＝3×10－82×10－8V ＝1.5 V. 答案：2×10－8F 1.5 V带电粒子在电场中的运动(建议用时：40分钟) 【A 组 基础巩固】1．质子(11H)、α粒子(42He)、钠离子(Na ＋)三个粒子分别从静止状态经过电压为U 的同一电场加速后，获得动能最大的是( )A ．质子(11H)B ．α粒子(42He) C ．钠离子(Na ＋)D ．都相同解析：选B.qU ＝12mv 2－0，U 相同，α粒子带的正电荷多，电荷量最大，所以α粒子获得的动能最大，故选项B 正确．2．如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中的O 点自由释放后，分别抵达B 、C 两点，若AB ＝BC ，则它们带电荷量之比q 1∶q 2等于( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶ 2D.2∶1解析：选B.竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有l ＝qE 2m t 2，联立可得q ＝mgl Eh ，所以有q 1q 2＝21，B 对．3．(2019·湖北咸丰高二期中)如图所示，在平行板电容器A 、B 两板上加上如图所示的交变电压，开始时B 板电势比A 板高，这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设A 、B 两板间的距离足够大，则下述说法中正确的是( )A ．电子先向A 板运动，然后向B 板运动，再返回A 板做周期性来回运动 B ．电子一直向A 板运动C ．电子一直向B 板运动D ．电子先向B 板运动，然后向A 板运动，再返回B 板做周期性来回运动解析：选C.在0～0.2 s 内，B 板电势比A 板高，电场方向水平向右，电子受到的电场力方向水平向左，向左做匀加速直线运动，0.2～0.4 s 内，A 板电势比B 板高，电场方向水平向左，电子所受的电场力水平向右，电子向左做匀减速直线运动，0.4 s 末速度减为零，然后重复之前的运动，可知电子一直向B 板运动，故C 正确．4．(多选)(2019·清华大学附中高二期中)如图是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速后以速度v 0垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h ，两平行板间的距离为d ，电势差是U ，板长是L ，每单位电压引起的偏移量hU叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用的方法是( )A ．增大两极板间电势差UB ．尽可能使极板长L 做得长些C ．尽可能使板间距离d 减小些D ．使电子的入射速率v 0大些解析：选BC.设电子的电荷量为q ，质量为m ，加速度为a ，运动的时间为t ，则加速度：a ＝qE m ＝qU md运动时间t ＝L v 0偏转量h ＝12at 2＝qUL22mdv 20所以示波管的灵敏度：h U ＝qL 22mdv 20通过公式可以看出，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 0，故B 、C 正确，A 、D 错误．5．(多选)如图所示，M 、N 是真空中的两块平行金属板，质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，以初速度v 0 由小孔进入电场，当M 、N 间电压为U 时，粒子恰好能到达N 板，如果要使这个带电粒子到达M 、N 板间距的12后返回，下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)( )A ．使初速度减为原来的12B ．使M 、N 间电压加倍C ．使M 、N 间电压提高到原来的4倍D ．使初速度和M 、N 间电压都减为原来的12解析：选BD.由qE ·l ＝12mv 20，当v 0变为22v 0时l 变为l 2；因为qE ＝q Ud，所以qE ·l ＝q U d ·l ＝12mv 20，通过分析知B 、D 选项正确． 6．(2019·重庆第四十二中高二期中)电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出，如图所示，现在保持两极板间的电压不变，使两极板间的距离变为原来的2倍，电子的入射方向及位置不变，且要电子仍从正极板边缘飞出，则电子入射的初速度大小应为原来的( )A.22B. 2C.12D ．2解析：选C.对于带电粒子以平行极板的速度从下侧边缘飞入匀强电场，恰能从上侧擦极板边缘飞出电场这个过程，假设粒子的带电荷量e ，质量为m ，速度为v ，极板的长度为L ，极板的宽度为d ，电场强度为E ，极板之间的电压为U ；由于粒子做类平抛运动，所以水平方向L ＝vt ，竖直方向a ＝F m ＝qE m ＝qU md ，y ＝12at 2＝eUL 22mdv 2＝d ，故d 2＝eUL 22mv2，若间距d 变为原来的两倍，粒子仍从正极板边缘飞出，则电子入射速度大小应为原来的12，C 正确．7.(2019·山西孝义高二联考)如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据此图可知①带电粒子所带电性②带电粒子在a 、b 两点的受力方向 ③带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大 ④带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大 ⑤a 、b 两点哪点的电势较高 以上判断正确的是( ) A ．①②⑤ B ．②③④ C ．③④⑤D ．①③⑤解析：选B.假设粒子由a 到b 运动．由图可知，粒子向下偏转，则说明粒子所受的电场力方向竖直向下，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，②正确，①错误；由图可知，粒子从a 到b 的过程中，电场力做正功，说明粒子速度增大，故可知b 处速度较大，③正确；电场力做正功，则电势能减小，故a 点电势能较大，④正确；虽然a 点电势能较大，但是不知道粒子的电性，故无法判断电势的高低，故⑤错误，B 正确．8．如图所示，电场强度大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd ，水平边ab 长为s ，竖直边ad 长为h .质量均为m 、带电荷量分别为＋q 和－q 的两粒子，由a 、c 两点先后沿ab 和cd 方向以速率v 0进入矩形区域(两粒子不同时出现在电场中)．不计重力．若两粒子轨迹恰好相切，则v 0等于( )A.s22qEmhB.s2qE mh C.s42qEmhD.s4qE mh解析：选B.根据对称性，两粒子轨迹的切点位于矩形区域abcd 的中心，则在水平方向有12s ＝v 0t ，在竖直方向有12h ＝12·qE m ·t 2，解得v 0＝s 2qEmh，故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．【B 组 素养提升】9．(多选)如图所示，氕、氘、氚的原子核由静止经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么 ( )A ．经过加速电场的过程中，电场力对氚核做的功最多B ．经过偏转电场的过程中，电场力对三种核做的功一样多C ．三种原子核打在屏上的速度一样大D ．三种原子核都打在屏上同一位置处解析：选BD.同一加速电场、同一偏转电场，三种原子核带电荷量相同，故在同一加速电场中电场力对它们做的功都相同，在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同，A 错，B 对；由于质量不同，所以三种原子核打在屏上的速度不同，C 错；再根据偏转距离公式或偏转角公式y ＝l 2U 24dU 1，tan θ＝lU 22dU 1知，与带电粒子无关，D 对．10．(多选)(2019·广州黄浦区二中高二期中)如图所示，电荷量相同的两个带电粒子、以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中， 从两极板正中央射入， 从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上板的过程中( )A ．它们运动的时间t Q <t PB ．它们运动的加速度a Q <a PC ．它们质量之比m P ∶m Q ＝1∶1D ．它们的动能增加量之比ΔE k P ∶ΔE k Q ＝2∶1解析：选BD.水平方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，得到运动时间相等，即t Q＝t P ，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，有y ＝12at 2，并且y Q <y P ，t Q ＝t P ，所以a Q <a P ，故A 错误，B 正确；因为y Q y P ＝12，a Q ＝Eqm Q ，a P ＝Eq m P ，结合y ＝12at 2可得y Q y P ＝12Eq m Q t 2Q12Eq m Pt 2P ＝12，解得m P m Q ＝12，C 错误；电场力做的功，等于其动能增加量，所以ΔE k P ΔE k Q ＝Eqy P Eqy Q ＝21，D 正确．11．如图所示，质量为m 、电荷量为q 的粒子，以速度v 0垂直于电场方向从A 射入匀强电场，并从电场另一侧B 点射出，且射出的速度方向与电场方向的夹角为30°，已知匀强电场的宽度为L ，求：(1)匀强电场的电场强度E ； (2)求A 、B 两点的电势差U AB .解析：(1)带电粒子在匀强电场的水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，将v 沿水平方向和竖直方向分解，则v y ＝v 0tan 30°＝3v 0① 又v y ＝qE mt② L ＝v 0t③解①②③得E ＝3mv 2qL.(2)由动能定理得qU AB ＝12mv 2－12mv 20④ 又v ＝v 0sin 30°⑤由④⑤得U AB ＝3mv 22q .答案：(1)3mv 2qL (2)3mv 22q12．(2019·湖南长沙高二段考)电子在电压为U 1＝22 000 V 加速电场加速后，在距两极板等距处垂直平行板进入偏转电场，并从偏转电场右下端射出，偏转电场电压为U 2＝10 000 V ．若板间距离d ＝0.176 m ，板长为L ＝0.176 m ，电子的荷质比为(电子的电荷量与电子质量的比值)q m＝1.76×1011C/kg ，则：(1)电子从静止到离开加速电场时的速度v 0多大？ (2)电子在偏转电场经历的总时间为多久？ (3)电子在偏转电场偏移的距离y 多大？(参考数据：442＝1 936，552＝3 025，662＝4 356，772＝5 929，882＝7 744) 解析：(1)电子在加速电场区域受电场力作用从静止开始加速，设刚离开速度为v 0， 由动能定理可得：qU 1＝12mv 2解得：v 0＝2qU 1m＝2×1.76×1011×22 000 m/s ＝8.8×107m/s.(2)电子在偏转电场做类平抛运动，平行电板方向做匀速直线运动，垂直电板方向做匀加速直线运动电子在偏转电场经历时间设为t ，则有：t ＝L v 0＝0.1768.8×107 s ＝2×10－9s.(3)电子在垂直极板方向偏转距离设为y ，则有：y ＝12at 2又加速度为a ＝qE m ＝qU 2md即y ＝qU 2t 22md代入数据解得y ＝0.02 m.答案：(1)8.8×107m/s (2)2×10－9s (3)0.02 m章末过关检测(一)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．(2019·昆明校级检测)下列说法中正确的是( ) A ．由库仑定律F ＝kQ 1Q 2r 2可知，r →0时，F →∞ B ．由电场强度E ＝F q可知，电场强度E 与电荷量q 成反比C ．由点电荷电场强度公式E ＝kQr2可知，r 一定时，电荷量Q 越大，电场强度E 越大 D ．由电势差U ＝Ed 可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越大 解析：选C.真空中两个点电荷间的作用力遵守库仑定律，要强调库仑定律的使用范围，当r →0时，电荷已不能当作点电荷，故A 错误；电场强度取决于电场本身，与试探电荷的电荷量无关，电场强度的定义式E ＝F q，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，故B 错误；根据点电荷的电场强度公式E ＝kQ r2知，Q 为场源电荷的电荷量，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量有关，故C 正确；由电势差U ＝Ed 可知，当电场强度一定时，两点间沿电场方向的距离d 越大，这两点间电势差才越大，注意两点间距变化，而d 不一定变化，故D 错误．2．如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大解析：选C.根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律公式F ＝k q 1q 2r 2知随着距离的增大，两小球间的库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C 正确．3.如图所示，悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A .在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B .当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2，θ分别为30°和45°.则q 2q 1为( )A ．2B ．3C ．2 3D ．3 3解析：选C.由A 的受力分析图可得F ＝mg tan θ，由库仑定律得F ＝kq A q Br2，式中r ＝l sin θ(l 为绳长)，由以上三式可解得q B ＝mgl 2sin 2θtan θkq A ，因q A 不变，则q 2q 1＝sin 245°tan 45°sin 230°tan 30°＝2 3. 4．(2019·吉安高二检测)如图所示，A 、B 两导体板平行放置，在t ＝0时将电子从A 板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)．分别在A 、B 两板间加四种电压，它们的U AB －t 图线如下列四图所示．其中可能使电子到不了B 板的是( )解析：选B.加A 图中电压后，电子向B 板做匀加速直线运动，一定能到达B 板；加B 图中电压后，电子可能在A 、B 板间做往复运动，电子到达不了B 板；加上C 、D 图中电压后，电子在水平方向上做变加速运动，但运动方向一直向着B 板，故电子一定能到达B 板．综上所述，符合题意的选项为B.5．如图所示，平行板电容器与直流电源(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上极板竖直向上移动一小段距离，则( )A ．带电油滴将沿竖直方向向上运动B ．P 点的电势将降低C ．带电油滴的电势能减小D ．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大。
人教版高中物理选修3-1第一章 静电场单元练习(含答案)
人教版选修3-1 第一章静电场一、单选题1.在x轴上存在与x轴平行的电场，x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示．图中－x1～x1之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称．下列关于该电场的论述正确的是()A．x轴上各点的场强大小相等B．从－x1到x1场强的大小先减小后增大C．一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在－x1点的电势能D．一个带正电的粒子在－x1点的电势能大于在－x2的电势能2.在电场中的某点放入电荷量为－q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为＋3q的试探电荷时，此时测得该点的场强为()A．大小为3E，方向和E相反B．大小为E，方向和E相同C．大小为3E，方向和E相同D．大小为E，方向和E相反3.某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是()A．c点的电场强度大于b点的电场强度B．若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点C．b点的电场强度大于d点的电场强度D．a点和b点的电场强度的方向相同4.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是()A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能5.如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为φ和φ，a、b的电势差等于b、c的电势差．一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，则它经过等势面b时的速率为()A．vB．·vC．·vD． 1.5v6.正电荷Q周围的电场线如图所示，由图可知，下列判断正确的是（）A．Ea＞EbB．Ea=EbC．Ea＜EbD．无法确定7.某一电解电容器如图甲所示，接入如图乙所示的电路，下列说法正确的是()A．该电容器只有在电压为45 V时，电容才是33 μFB．该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10－5CC．接通电路后，电容器的电容仍是33 μFD．接通电路后，灯泡能持续发亮8.真空中两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果将两个点电荷的距离增大为原来的2倍，电量都增大为原来的2倍.它们之间静电力的大小为( )A．F/2B．FC． 2FD． 4F9.A、B两个点电荷间距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将() A．可能变大B．可能变小C．一定不变D．不能确定10.如图所示，A是带正电的小球，B是不带电的绝缘导体，设此时B的电势为φ1；用手摸绝缘导体的左端，B的电势变为φ2；放开手后，再将A移走，B的电势又变为φ3；则()A．φ1＝φ2＝φ3B．φ1＞φ2＝φ3C．φ1＞φ2＞φ3D．φ1＜φ2＜φ3二、多选题11.(多选)在两块带等量异性电荷的平行金属板M、N之间，垂直于金属板放置一个原来不带电的金属棒AB，如图所示．当达到静电平衡后，以下说法中正确的是()A．金属棒上A端电势高于B端电势B．金属棒上A、B两端电势相等C．由于静电感应，金属棒的A端带正电荷D．由于静电感应，金属棒的A端带负电荷12.(多选)如图所示，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点．一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动，恰能通过最高点，则()A．R越大，x越大B．R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大C．m越大，x越小D．m与R同时增大，电场力做功增大13.(多选)空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是()A．空间各点场强的方向均与x轴垂直B．电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电场力不做功C．正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小D．负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做负功，电势能增加三、填空题14.如图，A、B、C为一条电场线上的三点，以A点为电势零点，一个质子从A点移到B点和C点静电力分别做功3.2×10－19J和9.6×10－19J，则电场线的方向____________，B、C两点的电势差UBC＝__________ V.15.如图所示，a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为φ、φ和φ(φ>0)，该点电荷的电性为________．一带电粒子从等势面a上某处由静止释放，仅受到电场力作用而运动，已知带电粒子经过等势面b时的速率为v，它经过等势面c时的速率为________．16.如图所示，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上．若先将C移走，再把A、B分开，则A电，B电．若先将A、B分开，再移走C，则A电，B 电．17.如图所示，把电荷量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)；若A点的电势φA＝15 V，B点的电势φB＝10 V，则此过程中静电力做的功为________ J.18.如图所示，电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C三个点，电荷q1＝10－8C，从B点移到A点时静电力做了10－7J的功；电荷q2＝－10－8C，在B点的电势能比在C点时大10－7J，那么：(1)比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是________；(2)A、C两点间的电势差是________ V；(3)若设B点的电势为零，电荷q2在A点的电势能是________ J.四、计算题19.在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电荷量为＋q的带电小球，另一端固定于O点．将小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放，则小球沿圆弧做往复运动．已知小球摆到最低点的另一侧，此时线与竖直方向的最大夹角为θ(如图)．求：(1)匀强电场的场强；(2)小球经过最低点时细线对小球的拉力．20.示波管的主要结构由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．在电子枪中，电子由阴极K发射出来，经加速电场加速，然后通过两对相互垂直的偏转电极形成的电场，发生偏转．其示意图如图(图中只给出一对yy′方向偏转的电极)所示．已知：电子质量为m，电量为e，两个偏转电极间的距离为d，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L.没有加偏转电压时，电子从阴极射出后，沿中心线打到荧光屏上的O点时动能是E0.设电子从阴极发射出来时的初速度可以忽略，偏转电场只存在于两个偏转电极之间．求：(1)电子枪中的加速电压U是多少？(2)如果yy′方向的偏转电极加的偏转电压是Uy，电子打到荧光屏上P点时的动能为Et.求电子离开偏转电场时，距中心线的距离sy为多少？21.一个电容器所带的电荷量为4×10－8C，两极板间的电压是2 V，那么这个电容器的电容是多少？如果电容器的电荷量减少了1×10－8C，则板间电压变成多少？答案解析1.【答案】B【解析】φ－x图象的斜率等于电场强度大小，故x轴上的电场强度不同，故A错误；从－x1到x1场强斜率先减小后增大，故场强先减小后增大，故B正确；由图可知，场强方向指向O，根据电场力做功可知，一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在－x1点的电势能，故C、D错误.2.【答案】B【解析】当在电场中某点放入电荷量为－q的试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电荷量为＋3q的试探电荷时，电场强度的大小和方向都不变，即该点的场强大小仍为E，方向与E 相同．3.【答案】C【解析】电场线的疏密表征了电场强度的大小，由题图可知Ea＜Eb，Ed＞Ec，Eb＞Ed，Ea＞Ec，故选项C 正确，选项A错误．由于电场线是曲线，由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动，故选项B错误．电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a点和b点的切线方向不在同一条直线上，故选项D错误．4.【答案】C【解析】由于电场力做负功，所以Q应带负电荷，由负点电荷产生电场的电场线的分布规律可判断出φB>φA，故A项错误；由E＝k，r不相等，所以EA≠EB，B项错误；由φA＝、φB＝，因为WA→∞<WB→∞<0，φA<φB<0，所以>，即q1<q2，故C项正确；由于外力克服电场力做功相等，且无穷远处电势能为零，所以q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，故D项错误．5.【答案】B【解析】由动能定理知从a到c：qUac＝m(4v2－v2)＝1.5mv2＝0.8qφ，设该粒子经过等势面b时的速率为v b，则qUab＝m(v－v2)＝0.4qφ，联立可得：v b＝·v，B正确．6.【答案】A【解析】根据公式E=k可知，E与r的平方成反比，则距点电荷越近处电场强度越大．故A正确，BCD错误．7.【答案】C【解析】无论电容器是否充电，其电容都是33 μF，选项A错误，C正确；该电容器能容纳的最大电荷量Q＝CU≈1.5×10－3C，选项B错误；电容器仅在充电时灯泡发光，充电结束后，灯泡熄灭，选项D错误.8.【答案】B【解析】由库仑定律的公式F=k知，将它们的电量都增大为原来的2倍，它们之间的距离增加为原来的2倍，则它们之间的静电力大小变为，故B正确.9.【答案】C【解析】两个点电荷之间的作用力不因第三个电荷的存在而改变．10.【答案】C【解析】把一个在绝缘支架上不带电的绝缘导体放在带正电的导体A附近，达到静电平衡后，绝缘导体是个等势体．带正电的导体产生的是发散的电场，产生的电场的电场线如图所示，由于沿着电场线电势降低，以无穷远处的电势为零，那么电场中的所有电势都是正值，即φ1＞0；用手摸绝缘导体的左端，手与大地相连，则B的电势为零，即φ2＝0，当放开手后，再将A移走，B带负电，则B的电势小于零，即φ3＜0；所以φ1＞φ2＞φ3，故A、B、D均错误，C正确．11.【答案】BD【解析】达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到φA＝φB，由于正电荷在左边，所以棒A端带负电，B端带正电，所以B、D正确，A、C错误．12.【答案】AD【解析】小球在BCD部分做圆周运动，在D点，mg＝m，小球由B到D的过程中有：－2mgR ＝mv－mv，解得v B＝，R越大，小球经过B点时的速度越大，则x越大，选项A正确；在B点有：F N－mg＝m，解得F N＝6mg，与R无关，选项B错误；由Eqx＝mv，知m、R越大，小球在B点的动能越大，则x越大，电场力做功越多，选项C错误，D正确．13.【答案】CD【解析】因电势有变化，则沿x方向有场强的分量，场强不可能与x轴垂直．故A错误；由O到x1电势降低，电势能变化，必有电场力做功．故B错误；正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电势降低，则电势能减小，则电场力做正功．故C正确；负电荷从x1移到x2的过程中，电势降低，则电势能增加，电场力做负功．故D正确．14.【答案】从A到C4【解析】质子带正电，从A点移到B点和C点静电力分别做功3.2×10－19J和9.6×10－19J，电场力做正功，说明电场线的方向从A到C；UAB＝；UAC＝；所以UBC＝UAC－UAB＝＝＝4 V.15.【答案】正v【解析】沿着电场线的方向电势降低，由题中关系可知场源电荷为正电荷；由动能定理得q(φa－φb)＝mv2①q(φa－φc)＝mv②由①②得：v c＝v16.【答案】不带；不带；带负；带正【解析】解：若先移走C，此时导体A和B中的电荷又发生中和，不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电．先把导体A和B分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，所以此时A带负电，B 带正电．17.【答案】增大－2.5×10－8【解析】负电荷受到的静电力方向逆着电场线的方向，电荷从A点移到B点的过程中，静电力对其做负功，电势能增大；静电力做功WAB＝qUAB＝(－5×10－9)×(15－10) J＝－2.5×10－8J.18.【答案】(1)φC＞φB＞φA(2)－20(3)10－7【解析】从B点移到A点时静电力做正功，电势能减小，根据电荷的电性可以判断A点电势最低，C点电势最高．19.【答案】(1)(2)mg(3－)【解析】设细线长为l，匀强电场的场强为E，因带电小球的电荷量为正，故匀强电场的场强的方向为水平向右．从释放点到左侧最高点，由动能定理有WG＋WE＝ΔE k＝0，故mgl cosθ＝qEl(1＋sinθ)解得E＝(2)设小球运动到最低点的速度为v，此时细线的拉力为F T，由动能定理可得mgl－qEl＝mv2，由牛顿第二定律得F T－mg＝m，联立解得F T＝mg(3－)．20.【答案】(1)(2)【解析】(1)由E0＝eU得：U＝(2)偏转电场的场强为：E＝带电粒子在偏转电场中运动时由动能定理得：Eesy＝Et－E0所以：sy＝＝.21.【答案】2×10－8F 1.75 V【解析】C＝＝F＝2×10－8F又因C＝得ΔU＝＝V＝0.25 V所以U′＝U－ΔU＝2 V－0.25 V＝1.75 V.。
2019_2020学年高中物理第一章静电场3电场强度课后检测(含解析)新人教版选修3_1
电场强度记一记电场强度知识体系3个概念——电场、电场强度、电场线 2个公式——E ＝F q ，E ＝kQ r21个方法——比值定义式1个原理——电场强度叠加原理辨一辨1.试探电荷不产生电场．(×)2．电场强度的方向与试探电荷所受电场力的方向可能相同，可能相反．(√) 3．以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同．(×) 4．公式E ＝F q 与E ＝k Q r2中q 与Q 含义不同．(√)5．在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场．(√) 6．点电荷都可以作为试探电荷．(×)7．由E ＝F q知，电场中某点的电场强度E 与F 成正比，与q 成反比．(×)想一想1.由E ＝F q知，E 与F 成正比，与q 成反比．这种说法对吗？提示：不对．因电场中某点的场强是由电场本身性质——场源电荷、考查点的位置及周围介质情况决定的，与引入的试探电荷q 无关．2．点电荷和试探电荷有何区别？提示：点电荷是忽略了带电体形状和大小的理想化模型，其电荷量可大可小，而试探电荷只能是电荷量很小的点电荷，这样引入的试探电荷才不会影响引入点原来的电场．3．电场线就是电荷运动的轨迹．这种说法对吗？提示：不对．电场线的方向就是电场强度的方向——正电荷受电场力的方向．与电荷的运动轨迹无任何确定关系．只有在与强电场中由静止释放的带电体在只受电场力的作用下才沿电场线运动．思考感悟：练一练1.[2019·浦东新区普通高中学业水平考试]如图，在电荷量为Q的点电荷电场中，电荷量为q的负检验电荷受到的电场力大小为F，方向向右．则检测电荷所处位置的电场强度( )A．大小为F/q，方向向右B．大小为F/q，方向向左C．大小为F/Q，方向向右 D．大小为F/Q，方向向左答案：B2．[2019·北京市普通高中学业水平考试]可以用试探电荷在电场中的受力情况来研究电场的强弱．若将试探电荷放在静电场中的某一点，试探电荷的电荷量q不同，其所受的电场力F也不同．图中正确反映F和q关系的图象是( )答案：A3．[2019·北京一中文一第二学期期中考试]某电场的电场线如图所示，电场中的A、B 两点的场强大小分别为E A和E B，由图可知( )A．E A<E BB．E A＝E BC．E A>E BD．无法比较E A和E B的大小答案：A4．[2019·广东省普通高中学业水平考试]如图所示为某电场中的一条电场线的直线部分，M、N为这条电场线上的两点，则( )A．该电场一定是匀强电场B．该电场一定是单个点电荷产生的电场C．M、N两点的电场强度方向一定相同D．M、N两点的电场强度大小一定相同答案：C要点一 对电场强度的理解1.电场中有一点P ，下列说法正确的是( ) A ．若放在P 点的电荷量减半，则P 点的场强减半 B ．若P 点没有检验电荷，则P 点场强为零C ．P 点的场强越大，则同一电荷在P 点受到的电场力越大D ．P 点的场强方向为放在该点盼电荷的受力方向解析：电场中确定点的场强是确定的，与放不放试探电荷、放的试探电荷的电荷量均无关，故A 、B 两项错误．场强方向与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反，故D 项错误．由F ＝qE 知，对P 点E 是确定的，引入的电荷q 所受电场力F ∝q ，故C 项正确．答案：C2．(多选)关于静电力和电场强度，下列说法正确的是( ) A ．电场强度的方向总是跟静电力的方向一致 B ．电场强度的大小总是跟静电力的大小成正比C ．正电荷受到的静电力的方向跟电场强度的方向一致D ．同一个点电荷在某点受到的静电力越大，该点的电场强度就越大解析：电场中某点电场强度的方向是一定的，而电荷在电场中所受的静电力的方向却与电荷的性质有关系，只有正电荷受到的静电力的方向才与电场强度的方向相同，故A 项错误，C 项正确；电场强度的大小与电场中的位置有关，对于同一位置，只有在电荷量一定时电荷受到的静电力越大，才能说明该点的场强越大，故B 项错误，D 项正确．答案：CD 3.真空中O 点放一个点电荷Q ＝＋1.0×10－9C ，直线MN 通过O 点，OM 的距离r ＝30 cm ，M 点放一个点电荷q ＝－1.0×10－10C ，如图2所示．求：(1)q 在M 点受到的作用力； (2)M 点的场强；(3)拿走q 后M 点的场强； (4)M 、N 两点的场强哪点大． 解析：(1)根据库仑定律，得F M ＝k Qq r 2＝9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－100.32N ＝1.0 10－8N ．因为Q 为正电，q 为负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO 指向Q .(2)M 点的场强E M ＝F M q ＝1.0×10－81.0×10－10N/C ＝100 N/C ，其方向沿OM 连线背离Q ，因为它的方向跟正电荷受电场力的方向相同．(3)场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q 及场中位置决定的，与试探电荷q 是否存在无关．故M 点的场强仍为100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q .(4)由E ∝1r2知M 点场强大．答案：(1)1.0×10－8N ，方向沿MO 指向Q (2)100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q (3)100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q (4)M 点场强大要点二 点电荷的电场和电场强度的叠加 4.真空中O 点放一个点电荷如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k .若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为( )A.3kq 3l 2B.3kq l 2C.3kq l 2 D.23kql2解析：带电小球a 、b 在c 球位置处产生的场强大小均为E a ＝E b ＝kql2，方向如图所示，根据平行四边形定则，其合场强大小为E ab ＝2k q l2·cos30°＝3kql 2，电场E ab 应与外加的匀强电场E等大反向，即E ＝3kql 2，B 项正确．答案：B5．如图所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 相同的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷．已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 3q R 2B ．k 10q 9R 2C ．k Q ＋q R 2D ．k 9Q ＋q 9R2解析：b 点处的场强为零，说明q 与Q 在b 点处产生的场强大小相等、方向相反，即kqR 2＝E b .由于d 点和b 点相对于圆盘是对称的，因此Q 在d 点产生的场强E d ＝k qR2.d 点处的合电场强度E 合＝kq 3R2＋k q R 2＝k 10q9R2，故B 项正确． 答案：B6．如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q 和－Q 的点电荷A 、B 相距r ，则：(1)点电荷A 、B 在中点O 产生的场强分别为多大？方向如何？ (2)两点电荷连线的中点O 的场强为多大？(3)在两点电荷连线的中垂线上，距A 、B 两点都为r 的O ′点的场强如何？解析：分别求＋Q 和－Q 在某点的场强大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理，求出该点的合场强．(1)如图甲所示，A 、B 两点电荷在O 点产生的场强方向相同，均由A →B .A 、B 两点电荷在O 点产生的电场强度大小E A ＝E B ＝kQ r22＝4kQr2.(2)O 点的场强为E O ＝E A ＋E B ＝8kQr2，方向由A →B .(3)如图乙所示，E A ′＝E B ′＝kQ r2，由矢量图所形成的等边三角形可知，O ′点的场强E O ′＝E A ′＝E B ′＝kQr2，方向平行于AB 向右．答案：(1)4kQ r 2，方向由A →B 4kQr2，方向由A →B(2)8kQr 2，方向由A →B(3)kQr2，方向平行于A 、B 向右要点三 电场线的理解和应用7.某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是( )A ．c 点的电场强度大于b 点的电场强度B ．若将一试探电荷＋q 由a 点静止释放，它将沿电场线运动到6点C ．b 点的电场强度大于d 点的电场强度D ．a 点和b 点的电场强度的方向相同解析：电场线的疏密程度表示场强的大小，电场线的切线方向表示场强方向．所以A 、D 两项错误，C 项正确．只有在以场强电场中由静止放的试探电荷才会沿电场线运动，故B 项错误．答案：C8．如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是( )A ．这个电场可能是负点电荷的电场B ．点电荷q 在A 点处受到的电场力比在B 点处受到的电场力大C ．正电荷可以沿电场线由B 点运动到C 点D ．点电荷q 在A 点处的瞬时加速度比在B 点处的瞬时加速度小(不计重力)解析：电场线密处场强大，同一电荷在电场线密处所受电场力大，因此产生的加速度大．故B 项正确，D 项错误．负的点电荷周围的电场线是从无穷远向点电荷汇聚的直线，所以A 项错误．正电荷受力方向沿电场线方向，而做曲线运动的条件是受力方向和速度方向不在一条直线上，所以正电荷不可能沿弯曲的电场线运动，故C 项错误．答案：B基础达标1.(多选)关于电场，下列说法正确的是( ) A ．电荷周围一定存在着电场B ．电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在C ．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用D ．电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中解析：电荷周围存在着电场，电场对电荷有力的作用，电荷之间的相互作用是通过电场而产生的，A 、C 两项正确；电场是一种特殊的物质，在真空中、物体中都能存在，B 项正确，D 项错误．答案：ABC2．(多选)[2019·福建厦门外国语学校期中考试]下列关于电场强度的说法，正确的是( )A ．电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力B ．电场强度的方向总是跟试探电荷所受电场力的方向一致C ．在点电荷Q 附近的任意一点，如果没有把试探电J 荷放进去，则这一点的电场强度为零D ．点电荷场强计算式是由库仑定律的表达式F ＝kq 1q 2r 2和电场强度的定义式E ＝Fq推导出来的，其中k q 2r2是带电荷量q 2的点电荷产生的电场在带电荷量q 1的点电荷处的场强大小，而k q 1r2是带电荷量q 1的点电荷产生的电场在带电荷量q 2的点电荷处的场强大小 解析：根据公式E ＝Fq，可知电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力，A 项正确；电场强度的方向总是跟正电荷所受的电场力方向一致，B 项错误；电场中某点的电场强度由电场本身决定，与是否放入试探电荷无关，C 项错误；点电荷场强计算式是利用电场强度定义式E ＝F q和库仑定律表达式F ＝kq 1q 2r 2推导出来的，其中k q 2r2是带电荷量q 2的点电荷产生的电场在带电荷量q 1的点电荷处的场强大小，而k q 1r2是带电荷量q 1的点电荷产生的电场在带电荷量q 2的 点电荷处的场强大小，D 项正确．答案：AD3．如图所示为在一电场中的a 、b 、c 、d 四个点分别引入试探电荷时，电荷所受的静电力F 跟引入的试探电荷的电荷量之间的关系，下列说法正确的是( )A ．该电场是匀强电场B ．这四点的场强大小关系是E d >E b >E a >E cC ．这四点的场强大小关系是E b >E a >E c >E dD ．无法比较这四点场强的大小解析：对于电场中给定的位置，放入电荷量不同的试探电荷，它们受到的静电力不同，但是静电力F 与试探电荷的电荷量q 的比值F q(即场强E )是不变的量，因为F ＝qE ，所以F 跟q 的关系图线是一条过原点的直线，该直线斜率的绝对值表示场强的大小，由此可得E d >E b >E a >E c ，故B 项正确，A 、C 、D 三项错误．答案：B4．[2019·河南郑州一中期中考试]如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O 处放一点电荷．现将质量为m 、电荷量为q 的小球从半圆形管的水平直径端点A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力．若小球所带电荷量很小，不影响O 点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B 点处的电场强度的大小为( )A.mg qB.2mg qC.3mg qD.4mg q解析：小球从A 点到最低点的过程中，只有重力做功，电场力不做功，由动能定理得mgR ＝12mv 2.在最低点，由牛顿第二定律得F －mg ＝m v 2R .又F ＝qE ，联立解得E ＝3mgq ，所以C 项正确．答案：C5．如图所示的真空空间中，仅在正方体的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a 、b 两点电场强度相同的是( )解析：由正、负点电荷的电场强度特点及电场强度的矢量叠加原理可知，只有C 项正确． 答案：C 6.[2019·贵州铜仁市第一中学期中考试]如图所示，AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个电荷量为Q的点电荷，则该点电荷( )A．可放在A点，Q＝2q B．可放在B点，Q＝－2qC．可放在C点，Q＝－q D．可放在D点，Q＝－q解析：根据电场叠加原理和点电荷的场强公式得，电荷量为＋q的点电荷在圆心O处的场强与电荷量为－q的点电荷在圆心O处的场强的合场强方向由O点指向D点，大小为E1＝k qr2；要使圆心O处的电场强度为零，只要点电荷Q在圆心O处产生的场强方向由O指向C，且大小也为k qr2即可，所以点电荷可放在C点且Q＝－q或放在D点且Q＝q，C项正确．答案：C7．法拉第提出了场的观点，并用电场线形象地描述电场，以下关于电场和电场线的说法正确的是( )A．电场线是实际存在的，用来表示电场的强弱和方向B．带电粒子在电场中受力的方向就是场强的方向C．在同一个图里，电场线越密的地方电场强度越大，电场线越稀疏的地方电场强度越小D．沿电场线方向，电场强度逐渐减小解析：电场线是人为假想的线，不是真实存在的，故A项错误；在电场中正电荷的受力方向与场强方向相同，负电荷的受力方向与场强方向相反，故B项错误；电场线的疏密表示电场的强弱，在同一个图里，电场线越密的地方电场强度越大，电场线越稀疏的地方电场强度越小，故C项正确；沿电场线方向电场强度不一定减小，故D项错误．答案：C8.(多选)如图所示，在等量负点电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点，B、D关于O点对称，关于这几点的场强大小关系，正确的是( )A．E A>E B，E B＝E DB．E A<E B，E B<E DC．可能有E A<E B<E CD．可能有E A＝E C<E B解析：根据两个等量同种点电荷电场线分布的对称性可知，B、D两点处电场线疏密程度一样，则有EB＝ED，故B项错误．两个等量同种点电荷连线的中垂线上场强的特点：O点场强为零，无穷远处场强也为零，从O到无穷远处场强先增大后减小．由于A、B、C、D四点具体位置不能确定，可能有E A<E B<E C，也可能有E A＝E C<E B，故C、D两项正确，A项错误．答案：CD9．如图所示，将电荷量分别为＋Q和－Q的两点电荷分别固定在同一水平面上的a、b 两点处，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的电场力分别为F d、F c、F e，则下列说法正确的是( )A．F d、F c、F e的方向都是水平向右B．F d、F c的方向水平向右，F e的方向竖直向上C．F d、F e的方向水平向右，F c＝0D．F d、F c、F e的大小都相等解析：等量异种点电荷的电场的分布特点如图所示，从图中可知，d、c、e三点的场强方向都向右，所以正电荷在这三点受到的电场力的方向都向右，故A项正确，B、C两项错误；从图中可看到d点的电场线最密，e点的电场线最疏，所以正电荷在三点受到的电场力大小不相等，故D项错误．答案：A10．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，电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线，关于这种电场，下列说法正确的是( )A．这种电场的电场线虽然是曲线，但是电场线的分布却是左右对称的，很有规律性，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场B．电场内部A点的电场强度小于B点的电场强度C．电场内部A点的电场强度等于B点的电场强度D．若将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板解析：由于题图中平行金属板形成的电A的电场线不是等间距的平行直线，所以不是匀强电场，A项错误；从电场线分布看，A点的电场线比B点密，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，B、C两项错误；A、B两点所在的电场线为一A直线，电荷受力方向沿着这条直线，所以将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板，D项正确．答案：D11．A、B在某个点电荷电场中的一根电场线上，在A点处放一个静止的自由负电荷，它将沿电场线由静止向B点运动，下列判断正确的是( )A．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小B．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，其加速度大小的变化由题设条件不能确定C．电场线由A指向B，该电荷做匀加速运动D．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越大解析：由题意可知，负电荷由静止开始从A运动到B，负电荷所受电场力方向为从A指向B，场强方向与电场力方向相反，即场强方向由B指向A，负电荷从静止开始运动，一定做加速运动，由于电场线的分布情况未知，场强如何变化无法确定，电场力和加速度如何变化也无法确定，故B项正确，A、C、D三项错误．答案：B12．如图所示，棒AB上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一点P，则P点的场强方向为( )A．垂直于AB向上B ．垂直于AB 向下C ．平行于AB 向左D ．平行于AB 向右解析：将棒上的电荷看成若干个点电荷，由对称性与矢量的叠加，可得出P 点的电场强度的方向垂直于AB 向上，故A 项正确．答案：A能力达标13.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同．如图所示，半径为R 的球体上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在过球心O 的直线上有A 、B 两个点，O 和B 、B 和A 间的距离均为R .现以OB 为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k ，球的体积公式为V ＝43πr 3，则A 点场强的大小为( )A.5kQ 36R 2 B.7kQ 36R 2 C.7kQ 32R 2 D.3kQ 16R 2 解析：电荷密度ρ＝Q 43πR 3＝3Q 4πR 3，故挖去的球的带电荷量为q ＝ρ·43π(R 2)3＝Q 8，则A 点处场强的大小为k Q 4R 2－kq 32R 2＝7kQ36R2，即B 项正确．答案：B 14.悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m 、带电荷量为－q 的小球，若在空间加一匀强电场，则小球静止时细线与竖直方向的夹角为θ，如图所示．(1)求所加匀强电场场强最小值及其方向；(2)若在某时刻突然撤去电场，当小球运动到最低点时，求小球对细线的拉力． 解析：(1)当电场力的方向与细线垂直且向上时，电场强度最小．由mgsinθ＝qE ，解得E ＝mg sin θq又小球带负电，则所受电场万方向与场强方向相反，故场强方向为斜向左下方与水平方向的夹角为θ.(2)设线长为l ，小球运动到最低点的速度为v ，细线对小球的拉力为F ，则有mgl (1－cos θ)＝12mv 2，F －mg ＝m v 2l联立解得F ＝mg (3－2cos θ)根据牛顿第三定律，小球对细线的拉力F ′＝F ＝mg (3－2cos θ)- 11 - 答案：(1)mg sin θq斜向左下方与水平方向的夹角为θ (2)mg (3－2cos θ)。
人教高二物理选修3—1第一章 静电场练习含答案 word版含解析答案
（高二）人教物理选修3—1第一章 静电场练习含答案 人教选修3—1第一章 静电场1、(双选)当用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开。
此时，金属箔片所带电荷的电性和起电方式是( ) A ．正电荷 B ．负电荷 C ．接触起电D ．感应起电2、如图所示，光滑绝缘水平面上固定金属小球A ，用原长为L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x 1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x 2，则有( )A.x 2＝12x 1 B ．x 2＝14x 1 C ．x 2＞14x 1D ．x 2＜14x 13、如图所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。
已知b 点处的电场强度为零，则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 3qR 2 B ．k 10q 9R 2 C ．k Q ＋qR 2D ．k 9Q ＋q 9R 24、如图所示，Q 是带正电的点电荷，P 1、P 2为其产生的电场中的两点，若E 1、E 2分别为P 1和P 2两点的电场强度的大小，φ1、φ2分别为P 1和P 2两点的电势，则( )A ．E 1>E 2，φ1>φ2B ．E 1>E 2，φ1<φ2C ．E 1<E 2，φ1>φ2D ．E 1<E 2，φ1<φ25、(多选)如图所示的等量异号电荷中，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，且ab＝bc，则()A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相等C．a、b间电势差与b、c间电势差相等D．点电荷沿AB中垂线移动时，电场力不做功6、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。
人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》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
2020-2021学年人教版物理选修3-1习题：考案 第一章 静电场(含解析)
[考案一]第一章静电场本卷分第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·浙江省名校协作体高二上学期月考)以下各种现象中不属于静电屏蔽的是(A)A．避雷针B．超高压带电作业的工人要穿戴金属织物的工作服C．电子设备外套金属网罩D．野外高压输电线上方有两条与大地相连的导线解析：当带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击。
其原理为尖端放电，故A错误。
超高压带电作业的工人要穿戴金属织物的工作服可以起到屏蔽作用，故B正确；电子设备外套金属网罩可以起到静电屏蔽的作用，故C正确；高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，故D正确；本题选择不属于静电屏蔽的，故选A。
2．(2019·江西省南昌八一中学、洪都中学、麻丘中学等八校高二上学期期末)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示(取无穷远处电势为0)。
电场中四个点A、B、C和D的φ－r关系对应图中的a、b、c和d点。
则下列叙述正确的是(C)A．该点电荷一定是负电荷B．A、B、C和D点的电场强度方向一定相同C．A、C两点的电场强度大小之比为9∶1D ．将一带正电的试探电荷由A 点移动到C 点和由B 点移动到D 点，电场力做功相同 解析：由图象可知，点电荷周围的电势随距离增大而降低，可知该点电荷一定是正电荷，选项A 错误；A 、B 、C 和D 点不一定在同一条电场线上，则四点的电场强度方向不一定相同，选项B 错误；由点电荷场强公式E ＝kQ r 2可得：E a ∶E c ＝kQ 12∶kQ 32＝9∶1，故C 正确；因U AC ＝4 V ，U BD ＝2 V ，根据W ＝Uq ，则将一带正电的试探电荷由A 点移动到C 点和由B 点移动到D 点，电场力做功不相同，故D 错误。
人教版高二物理选修3-1第一章 静电场同步习题及答案
2020—2021人教高中物理选修3—1第一章静电场同步习题及答案人教选修3—1第一章静电场1、(多选)把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥。
则A、B两球原来的带电情况可能是()A．带有等量异种电荷B．带有不等量异种电荷C．带有等量同种电荷D．一个带电，另一个不带电2、(双选)如图所示，把架在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.如果让手摸一下导体的B端，B端负电荷将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体将带正电B．如果让手摸一下导体的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3、如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知：三角形边长为1 cm，B、C电荷量为q B＝q C＝1×10－6 C，A电荷量为q A＝－2×10－6 C，A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为()A．180 N，沿AB方向B．180 3 N，沿AC方向C．180 N，沿∠BAC的角平分线D．180 3 N，沿∠BAC的角平分线4、如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A.先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右5、(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6、(多选)如图所示的等量异号电荷中，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，且ab＝bc，则()A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相等C．a、b间电势差与b、c间电势差相等D．点电荷沿AB中垂线移动时，电场力不做功7、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。
人教版高二物理选修3-1第一章静电场精选习题(含详细解析)
人教版高二物理选修3-1第一章静电场精选习题（含详细解析）一、单选题1．如图所示，竖直平面内的同心圆是一点电荷在真空中形成电场的一簇等势线，一正电小球从 A 点静止释放，沿直线到达 C 点时速度为零，以下说法正确的有A. 此点电荷为负电荷B. 场强E A > E B > E CC. 电势D. 小球在 A 点的电势能小于在 C 点的电势能2．在点电荷Q 的电场中，一个质子通过时的轨迹如图带箭头的线所示，a 、b 为两个等势面，则下列判断中正确的是()A. Q 可能为正电荷，也可能为负电荷B. 运动中．粒子总是克服电场力做功C. 质子经过两等势面的动能ka kb E E >D. 质子在两等势面上的电势能pa pb E E >3．2015年4月16日，中国南车设计制造的全球首创超级电容储能式现代电车在宁波下线，不久成为二三线城市的主要公交用车。
这种超级电车的核心是我国自主研发．全球首创的“超级电容器”。
如图所示，这种电容器安全性高，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十二年，且容量超大（达到9500 F ），能够在10s 内完成充电，下列说法正确的是（ ）A ．该“超级电容器”能储存电荷B ．该“超级电容器”的电容随电压的增大而增大C ．该“超级电容器”放电过程中把化学能转化为电能D ．充电时电源的正极应接“超级电容器”的负极4．让质子和氘核的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场，要使它们最后偏转角相同，这些粒子进入电场时必须具有相同的（ ）A. 初速度B. 动能C. 动量D. 质量5．如图所示，平行板电容器经开关S 与电池连接，电容器间有一点a ，到上极板A 距离恒定， S 是闭合的， ϕ表示a 点的电势， E 表示电场强度，现保持A 板不动，将B 板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（ ）A. ϕ升高， E 变大B. ϕ升高， E 变小C. ϕ不变， E 不变D. ϕ不变， E 变小6．如图所示，在匀强电场中有直角三角形OBC ，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三点处的电势分别用φO 、φB 、φC ，已知φO ＝0 V ，φB ＝3 V ，φC ＝6 V ，且边长OB =，OC 6cm =，则下列说法中正确的是A. 匀强电场中电场强度的大小为．B. 匀强电场中电场强度的方向斜向下与OB 夹角（锐角）为30°C. 一个质子由B 点运动到O 点的过程中克服电场力做的功是3 eVD. 一个电子由C 点运动到O 点再运动到B 点的过程中电势能减少了3 eV7．平行板电容器两板间有匀强电场，其中有一个带电液滴处于静止，如图所示．当发生下列哪些变化时，液滴将向上运动( )①将电容器的下极板稍稍上移；②将电容器的上极板稍稍上移；③将S断开，并把电容器的下极板稍稍向左水平移动；④将S断开，并把电容器的上极板稍稍下移．A. ①③B. ②④C. ②③D. ①④二、多项选择题8．关于静电场的以下说法中正确的是：（）A. 沿电场线方向各点电势不可能相同；B. 沿电场线方向电场强度一定是减小的；C. 等势面上各点电场强度不可能相同；D. 等势面上各点电场强度方向一定垂直于该等势面。
高中物理人教版选修3—1第一章 静电场练习附答案
高中物理人教版2020--2021选修3—1第一章 静电场练习附答案1、有甲、乙、丙三个小球，将它们两两相互靠近，它们都相互吸引，如图所示。
那么，下面的说法中正确的是( )A ．三个小球都带电B ．只有一个小球带电C ．有两个小球带同种电荷D ．有两个小球带异种电荷2、如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A 和C 围绕B 做匀速圆周运动，B 恰能保持静止，其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2，不计三质点间的万有引力，则A 和C 的比荷(电荷量与质量之比)之比应是( )A ．⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 22 B ．⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 12 C ．⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23 D ．⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 13 3、两个所带电荷量分别为q 1(q 1>0)和q 2的点电荷放在x 轴上，相距为l ，两电荷连线上电场强度E 与x 的关系图象如图所示，则下列说法正确的是( )A ．q 2>0且q 1＝q 2B ．q 2<0且q 1＝|q 2|C ．q 2>0且q 1>q 2D ．q 2<0且q 1<|q 2|4、如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O 处放一点电荷。
将质量为m 、带电荷量为q 的小球从管的水平直径端点A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力，重力加速度为g ，则放于圆心处的电荷在AB 弧中点处的电场强度的大小为( )A．mgq B．2mgqC．3mgq D．不能确定5、在如图所示的负点电荷产生的电场中，一检验电荷从A点分别移到B、C、D、E(在以场源电荷为圆心的圆周上)，则下列情况正确的是()A．从A到B电场力做功最多B．从A到E电场力做功最多C．电场力做功一样多D．A点比D点电势高6、(双选)如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab中点。
a、b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 VB．a点处的场强E a一定大于b点处的场强E bC．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点时受到的电场力由a指向c7、带负电的空心金属球壳置于绝缘支架上，将4个原来不带电的金属小球按图示位置放置，A球用绝缘轻绳竖直悬挂，B球接地，C球用导线与球壳内部相连，D球与球壳内部接触。
2019-2020高中同步新课标高中物理人教版选修3-1练习：第一章 静电场1.1 含解析
1．电荷及其守恒定律(本栏目内容，在学生用书中分册装订！)1．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 CC．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C解析：元电荷e＝1.60×10－19 C，带电微粒所带电荷量必须是元电荷的整数倍，选项A中的电荷量不是e的整数倍，故选A项．答案： A2．电视机的玻璃光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为()A．这是灰尘的自然堆积B．玻璃有极强的吸附灰尘的能力C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘解析：该现象是一种静电现象，即电视机在工作的时候，屏幕表面由于有静电而吸附轻小物体灰尘，即D选项正确．答案： D3．一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在．这说明()A．小球上原有的负电荷逐渐消失了B．在此现象中，电荷不守恒C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D．该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律解析：绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界，只是小球上电荷量减少，但是这些电子并没消失，故A、B错，C对；就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，故D正确．答案：CD4．把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则这两个金属小球原来的带电情况不可能是()A．两球原来带有等量异种电荷B．两球原来带有同种电荷C．两球原来带有不等量异种电荷D．两球中原来只有一个带电解析：当带有等量异种电荷时，两者接触，发生中和，之后两者无作用力，故A不可能；B、C、D三种情况相互接触再分开都带同种电荷，相互排斥．答案： A5．用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验结果如图所示，由此对摩擦起电的说法正确的是()A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同解析：两物体摩擦时得失电子取决于原子对电子的束缚力大小，A错．由于摩擦起电的实质是电子的得失，两物体带电种类一定不同，数量相等，B错、C对．由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，D对．答案：CD6.如图所示，在真空中把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等解析：绝缘导体内有大量可自由移动的电子，当它慢慢靠近带负电的球P时，由于同种电荷相互排斥，绝缘导体上靠近P的一端因电子被排斥到远端而带上正电荷，远离P 的一端带上了等量的负电荷．绝缘导体离P球越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多．故B错误，A、C、D正确．答案：ACD7．下图是伏打起电盘示意图，其起电原理是()A．摩擦起电B．感应起电C．接触起电D．以上三种方式都不是解析：导电平板靠近带电绝缘板并接地时，导体与大地发生静电感应，使导电平板带上负电荷，故选项B正确．答案： B8．M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电1.6×10－10 C，下列判断正确的有()A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从M转移到NC．N在摩擦后一定带负电1.6×10－10 CD．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子解析：M和N都不带电，是指这两个物体都呈电中性，没有“净电荷”(没有中和完的电荷)，也就是没有得失电子．但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和负电荷(电子数)，所以选项A错误．M和N摩擦后M带正电荷，说明M失去电子，电子从M转移到N，选项B正确．根据电荷守恒定律，M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为0，摩擦后电荷量仍应为0，选项C正确．电子带电荷量为1.6×10－19 C，摩擦后M带正电荷1.6×10－10 C，由于M带电荷量应是电子电荷量的整数倍，即知M失去109个电子，选项D错误．答案：BC9.绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a近旁放一绝缘金属球b .开始时，a 、b 都不带电，如图所示．现使b 带电，则( )A ．b 将吸引a ，吸住后不放开B ．b 先吸引a ，接触后又把a 排斥开C ．a 、b 之间不发生相互作用D ．b 立即把a 排斥开 解析：答案： B10.如图所示，不带电的枕形导体的A 、B 两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A 端靠近一带电导体C 时( )A ．A 端金箔张开，B 端金箔闭合B ．用手触摸枕形导体后，A 端金箔仍张开，B 端金箔闭合C ．用手触摸枕形导体后，将手和C 都移走，两对金箔均张开D ．选项A 中两对金箔分别带异种电荷，选项C 中两对金箔带同种电荷解析： 根据静电感应现象，带正电的导体C 放在枕形导体附近，在A 端出现了负电，在B 端出现了正电，金箔上各带同种电荷相斥而张开，选项A 错误；用手摸枕形导体后，B 端不是最远端了，人是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样B 端不再有电荷，金箔闭合，选项B 正确；用手触摸导体时，只有A 端带负电，将手和C 移走后，不再有静电感应，A 端所带负电便分布在枕形导体上，A 、B 端均带有负电，两对金箔均张开，选项C 正确．由以上分析看出，选项D 正确．答案： BCD11．如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，甲、乙两个导体球开始时互相接触且对地绝缘．下述几种方法中能使两球都带电的是( )A ．先把两球分开，再移走棒B ．先移走棒，再把两球分开C ．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开D ．棒的电荷量不变，两导体球不能带电解析： 感应起电应遵从以下几个步骤：(1)两导体彼此接触；(2)带电体移近两导体；(3)先分开两导体，再移走带电体．由此可知，A 项可以使物体带电；带电体与非带电体接触，电荷发生转移，使物体带电，C 项可以使物体带电．故正确答案为AC.答案： AC12．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成．u 夸克带电荷量为23e ，d 夸克带电荷量为－13e ，e 为元电荷．下列论断可能正确的是( )A ．质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B ．质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C ．质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D ．质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成 解析：质子→电荷量Q ＝e →2×23e ＋1×(1－13e )＝e →构成：2个u 夸克、1个d 夸克中子→电荷量Q ＝0→1×23e ＋2×(－13e )＝0→构成：1个u 夸克、2个d 夸克答案： B13.如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C 是后来靠近的带正电的导体球．若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A 、B 两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q A 、Q B ，则下列结论正确的有( )A ．沿虚线d 切开，A 带负电，B 带正电，且Q A >Q BB ．只有沿虚线b 切开，才有A 带正电，B 带负电，且Q A ＝Q BC ．沿虚线a 切开，A 带正电，B 带负电，且Q A <Q BD ．沿任意一条虚线切开，都有A 带正电，B 带负电，而Q A 、Q B 的值与所切的位置有关解析： 静电感应使得A 带正电，B 带负电．导体原来不带电，只是在带正电的导体球C 静电感应的作用下，导体中的自由电子向B 部分转移，使B 部分带了多余的电子而带负电，A 部分少了电子而带正电．根据电荷守恒定律，A 部分移走的电子数目和B 部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，自由电子在不同位置所受C 的作用力的强弱是不同的，这样导致电子在导体上的分布不均匀，越靠近右端负电荷密度越大，越靠近左端正电荷密度越大，所以从不同位置切开时左右两部分所带电荷量的值Q A 、Q B 是不同的，故只有D 正确．答案： D 14.如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒钟有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－8×10－12 C 的电荷量，求：(1)金属瓶上收集到多少个电子； (2)实验的时间．解析： (1)因每个电子带电荷量为－1.6×10－19 C ，金属瓶上带有－8×10－12 C 的电荷量，所以金属瓶上收集到的电子个数n ＝－8×10－12－1.6×10－19个＝5×107个．(2)实验的时间t ＝5×107104 s ＝5×103s 答案： (1)5×107个 (2)5×103 s。
2019-2020年高中物理第一章静电场第3节电场强度课后训练新人教版选修3-1
7.答案：C点拨：在A处放一个一q的点电荷与在A处同时放一个+q和一2q的点电 荷的效果相当，因此可以认为0处的场是五个+q和一个一2q的点电荷产生的场合成的， 五 个+q处于对称位置上，在圆心0处产生的合场强为0,所以O点的场强相当于一2q在O处 产生的场强。故选G
12qEL=-m\A-0③
2
55
联立①②③式，解得l=qR。所以必须当时，才能使小球在圆环上运动时不脱离
圆环。
2019-2020
基础巩固
1.一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为0,则（）
A.a、b两点的场强一定相等
B. 该电荷一定沿等势面移动 作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的
参考答案
1.答案：D点拨：电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与放入该点的检验
电荷无关，与在该点是否放检验电荷无关，故选D。
FQ
2.答案：BC点拨：公式E=q是电场强度的定义式，适用于任何电场。E=k『是点电 荷场强的计算公式， 只适用于点电荷产生电场。点电荷的电性不同，场强的方向不同，负点 电荷Q产生的电场中，各点场强方向一定是指向点电荷Q
3.答案：ACD点拨：由电场的叠加原理可知，P点场强应是Q、Q的合场强，P是中
垂线的一点，P到Q、Q的距离相等，故Q、Q在P点的场强大小和它们的带电荷量有关， 电荷量越大，场强越大，分别作出以上四种情况下的矢量图，就很容易得到答案，如图所示。
2020--2021学年度人教版物理选修3-1第1章 静电场习题(附答案)
2020--2021人教物理选修3—1第1章静电场习题（附答案）人教选修3—1第一章静电场1、(双选)如图所示，A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体，起初都不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是()A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开C．把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D．把C移近导体A，先把A、B分开，再把C移走，最后重新让A、B接触，A 上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合2、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3、关于库仑定律的理解，下面说法正确的是( )A．对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式B．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式C．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的D．摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电4、两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点，下列判断正确的是( )A．A、B两点的电场强度大小不等，方向相同B．A、B两点的电场强度大小相等，方向不同C．左边电荷带负电，右边电荷带正电D．两电荷所带电荷量相等5、如图所示，Q是带正电的点电荷，P1、P2为其产生的电场中的两点，若E1、E2分别为P1和P2两点的电场强度的大小，φ1、φ2分别为P1和P2两点的电势，则( )A．E1>E2，φ1>φ2B．E1>E2，φ1<φ2C．E1<E2，φ1>φ2D．E1<E2，φ1<φ26、电场中a、b两点间的电势差U ab＝1V，将一电子从a点移到b点，电子克服静电力做的功为1 eV，则( ) A．场强方向一定是由b指向aB．场强方向一定是由a指向bC．电子的电势能增加1 eVD．电子的电势能减少1 eV7、如图所示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/m8、(多选)如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q，a、b是金属板右侧表面的两点，其中a到＋Q的距离较小。
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习题课:电场的性质知识点一静电场中的物理量1.下列公式中,F、q、E、U、k、r和d分别表示静电力、电荷量、场强、电势差、静电力常量以及距离.①F=k,②E=k,③E=,④U=Ed.下列说法正确的是()A.它们都只对点电荷或点电荷的电场才成立B.①②③只对点电荷或点电荷的电场成立,④只对匀强电场成立C.①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场才成立D.①②只对点电荷成立,③④对任何电场都成立2.下列各物理量中,与试探电荷有关的量是()A.电场强度EB.电势φC.电势差UD.电场力做的功W知识点二电场线的理解与应用3.[2017·浙江湖州期中]空间分布一电场,如图LX1-1所示为其中一条电场线,A、B、C为电场线上的三点,箭头方向为各点的切线方向,则下列说法正确的是()A.A点的场强可能小于C点的场强B.A、B、C三点的切线方向为试探电荷在该位置的受力方向C.正点电荷从A点沿电场线运动到C点,电势能增减无法判断D.正点电荷在仅受电场力作用下从A处由静止释放后可能沿该电场线运动图LX1-14.如图LX1-2所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹.带电粒子只受静电力的作用,运动过程中电势能逐渐减小,则能正确表示它运动到b处时的运动方向与受力方向的是()图LX1-2知识点三电场中的力电综合问题5.如图LX1-3所示,甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,甲球由绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时的位置可能是()图LX1-36.(多选)在光滑绝缘的水平桌面上,存在着方向水平向右的匀强电场,电场线如图LX1-4中实线所示.一初速度不为零的带电小球从桌面上的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表示小球经过C点时的速度.则()A.小球带正电B.恒力F的方向可能水平向左C.恒力F的方向可能与v方向相反D.在A、B两点小球的速率不可能相等图LX1-47.如图LX1-5所示,光滑绝缘的水平面上有带异种电荷的小球A、B,它们在水平向右的匀强电场中保持相对静止并共同向右做匀加速直线运动.设A、B的电荷量的绝对值依次为Q A、Q B,则下列判断正确的是()A.小球A带正电,小球B带负电,且Q A>Q BB.小球A带正电,小球B带负电,且Q A<Q BC.小球A带负电,小球B带正电,且Q A>Q B 图LX1-5D.小球A带负电,小球B带正电,且Q A<Q B8.(多选)如图LX1-6所示,在光滑绝缘的水平桌面上方固定着电荷量大小相等的两个点电荷q1、q2,一个带电小球(可视为点电荷)恰好围绕O点在桌面上做匀速圆周运动.已知O、q1、q2在同一竖直线上,下列判断正确的是()A.圆轨道上的电势处处相等B.圆轨道上的电场强度处处相等C.点电荷q1对小球的库仑力是吸引力D.q1、q2可能为异种电荷图LX1-69.(多选)如图LX1-7所示,虚线框的真空区域内存在着沿纸面方向的匀强电场(具体方向未画出),一质子从bc边上的M点以速度v0垂直于bc边射入电场,从cd边上的Q点飞出电场,不计重力.下列说法正确的是()图LX1-7A.质子到Q点时的速度方向可能与cd边垂直B.不管电场方向如何,若知道a、b、c三点的电势,一定能确定d点的电势C.静电力一定对电荷做了正功D.M点的电势一定高于Q点的电势10.如图LX1-8所示,在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2,Q恰好静止,Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动,在运动过程中三个点电荷始终保持共线.已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2,不计点电荷间的万有引力,下列说法正确的是()图LX1-8A.Q1、Q2的电荷量之比为B.Q1、Q2的电荷量之比为C.Q1、Q2的质量之比为D.Q1、Q2的质量之比为11.[2017·铜陵一中期中]如图LX1-9所示,一质量为m、带电荷量为q的小球用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ角,重力加速度为g.(1)判断小球带何种电荷;(2)求电场强度E的大小;(3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过t时间小球的速度大小v.图LX1-912.如图LX1-10所示,高为h的光滑绝缘直杆AD竖直放置,在D处有一固定的正点电荷,电荷量为Q.现有一质量为m的带电小球套在杆上,从A点由静止释放,运动到B点时速度达到最大值,到C点时速度正好又变为零,B、C和D相距分别为h、h,静电力常量为k,重力加速度为g,求:(1)小球的电荷量q和在C点处的加速度;(2)C、A两点间的电势差.图LX1-1013.[2018·湖北松滋一中期中]反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.已知静电场的方向平行于x轴,其电势φ随x的分布如图LX1-11所示,一质量m=1.0×10-20kg、电荷量q=1.0×10-9C的带负电的粒子从点(-1cm,0)由静止开始,仅在静电力作用下在x轴上往返运动.忽略粒子的重力等因素,求:(1)x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比;(2)该粒子运动的最大动能E km;(3)该粒子运动的周期T.图LX1-111.C [解析]F=k和E=k对点电荷成立,定义式E=对任何电场都成立,U=Ed对匀强电场才成立,选项C正确.2.D [解析]电场强度E、电势φ和电势差U反映电场的性质,与试探电荷无关,而电场力做的功W=qU,与q有关,选项D正确.3.A [解析]不知电场线分布的疏密程度,无法比较场强大小,选项A正确;A、B、C三点的切线方向为电场强度的方向,与正的试探电荷在该位置的受力方向相同,选项B错误;正点电荷从A点沿电场线运动到C点,电场力做正功,电势能减小,选项C错误;正点电荷在仅受电场力作用下从A处由静止释放后不可能沿该电场线运动,选项D错误.4.D [解析]根据曲线运动力与轨迹的关系,合力指向轨迹弯曲的内侧,选项A错误;带电粒子只受静电力作用,故力与电场线共线,选项C错误;根据运动过程中粒子的电势能逐渐减小,可知静电力做正功,则静电力与速度方向的夹角应为锐角,选项B错误,选项D正确.5.A [解析]以甲、乙为整体,悬线1的拉力竖直向上,与重力平衡;对小球乙,重力和匀强电场的静电力的合力指向右下方,则悬线2的拉力和库仑引力的合力指向左上方,选项A正确.6.AB [解析]由小球从A到C的轨迹可得,小球所受静电力向右,带正电,选项A正确;小球从C到B,合力指向轨迹凹侧,当水平恒力F水平向左时合力可能向左,符合要求,当恒力F的方向与v方向相反时,合力背离凹侧,不符合要求,选项B正确,选项C错误;小球从A到B,由动能定理,当静电力与恒力F做功代数和为0时,在A、B两点小球的速率相等,选项D错误.7.D [解析]A、B小球向右做匀加速直线运动,整体的加速度水平向右,对B,A对它的库仑力是引力,则匀强电场的静电力水平向右,即B带正电,A带负电,由牛顿第二定律,有EQB-k=mBa,k-EQA=mAa,联立可得,QA<QB,选项D正确.8.ACD [解析]带电小球做匀速圆周运动,合力指向O点,大小一定,则小球受重力、q1的库仑引力和q2的库仑力(可能是引力,也可能是斥力),且q1和q2两电荷对小球作用力的合力大小一定,圆轨道上的场强大小一定,方向不同,选项B错误,选项C、D正确;小球运动过程中静电力不做功,电势能不变,圆轨道上的电势处处相等,选项A正确.9.AB [解析]若质子沿ba方向减速运动的同时,沿bc方向加速运动,到达Q点时可能沿ba方向的速度恰好减小为零,则其速度方向与cd垂直,A正确;根据电势差和场强的关系式U=Ed,有φa-φb=φd-φc,B正确;由于电场方向不确定,故无法判断M、Q两点的电势高低,也无法判断静电力做功的正负,C、D错误.10.C [解析]由于Q静止,有=,所以=,选项A、B错误;对Q1,有-=m1ω2r1,对Q2,有-=m2ω2r2,得m1r1=m2r2,故=,选项C正确.11.(1)负电荷(2)(3)[解析](1)对小球受力分析,小球受到重力、静电力和悬线的拉力,静电力向左,与场强方向相反,故小球带负电荷.(2)根据共点力平衡条件,有qE=mgtanθ故E=.(3)剪断细线后,小球受到重力和静电力,合力恒定,故做初速度为零的匀加速直线运动.根据牛顿第二定律,有F合=ma其中F合=根据运动学公式,有v=at联立解得v=.12.(1)g,方向竖直向上(2)[解析](1)小球运动到C点时速度又变为零,可判断出小球带正电.小球在B点时速度达到最大值,有mg=解得q=在C点,由牛顿第二定律得-mg=ma解得a=g,方向竖直向上.(2)从A到C过程,由动能定理得mg+qUAC=0可得UCA=-UAC=.13.(1)1∶2 (2)2.0×10-8J (3)3.0×10-8s[解析](1)由图可知,左侧电场强度E1=V/m=2.0×103V/m右侧电场强度E2=V/m=4.0×103V/m所以=.(2)粒子运动到原点时速度最大,根据动能定理有qE1x=Ekm其中x=1.0×10-2m解得Ekm=2.0×10-8J.(3)设粒子半个周期内在原点左、右两侧运动的时间分别为t1、t2,在原点时的速度为vm,由运动学公式有vm=t1vm=t2Ekm=mT=2(t1+t2)联立解得T=3.0×10-8s.。