高中物理选修3-1练习题1
人教版高中物理选修3-1典型例题:
(精心整理,诚意制作)典型例题:例1、有三个完全相同的金属小球A、B、C,其中A、B分别带+14Q和-Q的电量,C不带电,A、B球心间的距离为r(远大于球的直径),相互吸引力为F。
现让C球先接触A球后,再与B球接触,当把C球移开后,A、B两球的作用力的大小将变为__________F。
精析:A、B可看成点电荷,,C球与A球接触后,由电荷守恒定律知:A、C两球各带+7Q的电量;C球再与B球接触后,B、C两球各带+3Q的电量,此时A、B两球间的相互作用为斥力.答案:例2、真空中的两个点电荷A、B相距20cm,A带正电Q A=4.0×10-10C,已知A对B的吸引力F=5.4×10-8N,则B在A处产生的场强大小为______V/m,方向_________;A在B处产生的场强大小是______V/m,方向是_________.精析:A对B的作用力是A的电场对B的作用力,B对A的作用力是B的电场对A的作用力,由牛顿第三定律知F BA=5.4×10-8N,则,方向由A指向B,又由,方向由B指向A.例3、如图所示,真空中有两个点电荷Q1=Q2=3.0×10-8C,它们相距0.1m,求与它们的距离都为0.1m的A点的场强.精析:点电荷Q1和Q2在A点场强分别为E1和E2,合场强在E1和E2的角平分线上,如图所示,例4、如图所示:q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距为l1,q2与q3之间的距为l2,且每个电荷都处于平衡状态。
(1)如q2为正电荷,则q1为______电荷,q3为______电荷。
(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是:______︰______︰______解析:就q2而言,q1和q3只要带同种电荷便可能使其处于平衡状态,而对q1和q3,若都带正电荷,各自均受制另外两个电荷的斥力而不能保持平衡,只有同带负电荷,q2对其为吸引力,另外一个电荷对其为斥力,当两力大小相等时才能处于平衡状态。
人教版高中物理选修3-1每日练习(有答案)
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作高中物理每日练习(有答案)1.(18分)如图所示,在电子枪右侧依次存在加速电场,两水平放置的平行金属板和竖直放置的荧光屏。
加速电场的电压为U 1。
两平行金属板的板长、板间距离均为d 。
荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d 。
电子枪发射的质量为m 、电荷量为–e 的电子,从两平行金属板的中央穿过,打在荧光屏的中点O 。
不计电子在进入加速电场前的速度及电子重力。
(1)求电子进入两金属板间时的速度大小v 0;(2)若两金属板间只存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,求电子到达荧光屏的位置与O 点距离的最大值m y 和此时磁感应强度B 的大小;(3)若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场,两板间的偏转电压为U 2,电子会打在荧光屏上某点,该点距O 点距离为2d ,求此时U 1与U 2的比值;若使电子打在荧光屏上某点,该点距O 点距离为d ,只改变一个条件的情况下,请你提供一种方案,并说明理由。
:(1) 设电子经电场加速后进入偏转场区的速度大小为v 0,由动能定理得① ②(2) 偏转场区中只有匀强磁场时,电子进入磁场区受洛仑兹力作用做匀速圆周运动,经磁场偏转后,沿直线运动到荧光屏。
磁场的磁感应强度越大,偏转越大,电子偏转的临界状态是恰好从上板的右端射出,做直线运动到达荧光屏。
它的位置与O 点距离即为最大值,如图所示。
电子做圆周运动,有 ③由图可得 ④ ⑤ 可得⑥ 由③式和 得 ⑦(3)偏转区内只有匀强电场时,电子进入偏转区做匀加速曲线运动,如图所示。
离开偏转电场时沿电场方向的位移 速度方向偏转角设为,打到荧光屏的位置距O 点的距离⑧可得 由可知,改变加速电压U 1或偏转电压U 2的大小,即可改变电子打到荧光屏的的位置:方案一:保持U 1的大小不变,将偏转电压U 2加倍即可。
方案二:保持U2的大小不变,将加速电压U1减半即可。
2.如图所示的空间分为I、II、III三个区域,各竖直边界面相互平行,I、II区域均存在电场强度为E的匀强电场,方向垂直界面向右;同时II区域存在垂直纸面向外的匀强磁场;III区域空间有一与FD边界成450角的匀强磁场,磁感应强度大小为B,其下边界为水平线DH,右边界是GH:一质量为、电荷量为q的带正电的粒子(重力不计)从O点由静止释放,到达A点时速度为v0,粒子在C点沿着区域III的磁感线方向进人III区域,在DH上的M点反弹,反弹前、后速度大小不变,方向与过碰撞点的竖直线对称,已知粒子在III区域内垂直于磁场方向的平面内做匀速圆周运动的轨道半径为r= ,C点与M点的距离为,M点到右边界GH的垂直距离为。
高中物理选修3-1基础练习
1.如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2 m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103 V/m.一带正电小球,以速度v0沿水平轨道向右运动,接着进入半圆轨道后,恰能通过最高点D点.已知小球的质量为m=1.0×10-2 kg,所带电荷量q=2.0×10-5 C,g=10 m/s2.(水平轨道足够长,小球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)(1)小球能通过轨道最高点D时的速度大小;(2)带电小球在从D点飞出后,首次在水平轨道上的落点与B点的距离;(3)小球的初速度v0.2.如图所示,竖直向下的匀强电场中,水平轨道AB与竖直四分之一圆轨道BC相切于B.一质量m=0.4 kg、电荷量q=8×10-4 C的带正电小球,从A点以速度v0=2 m/s由A向B运动,到达P点后又返回.已知轨道ABC光滑且绝缘,圆轨道BC半径R=0.5 m,匀强电场的场强E=5×103 V/m,取重力加速度g=10 m/s2.求:(1)小球在B点对圆轨道的压力;(2)小球在P点的加速度大小.3.某同学选用规格合适的电表,准备用伏安法测一只灯泡的电阻,接线时不慎将电压表和电流表的位置接错,如图所示,S闭合后结果是( )A.电压表烧坏B.电流表烧坏C.灯泡烧坏D.灯泡不亮4.如图所示的电路中,闭合开关S后,灯L1和L2都正常发光,后来由于某种故障使灯L2突然变亮,电压表读数增加,由此推断,这故障可能是( )A.L1灯灯丝烧断B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电容器被击穿短路5.用伏安法测电阻R,按图中(甲)图测得的结果为R1,按(乙)图测得的结果为R2,若电阻的真实值为R,则( )A.R1>R>R2B.R1<R<R2C.R>R1,R>R2D.R<R1,R<R26.已知两电阻R 1、R2的I U的关系图像如图所示,把R1、R2并联接到一个电源上,R1消耗的电功率为6 W,则电源的输出功率为( )A.8 WB.10 WC.4 WD.15 W7.如图所示把开关S闭合后,当可变电阻R的滑片向b端移动时,通过电阻R1、R2、R3的电流I1、I2、I3的变化情况是( )A.I1变大,I2 、I3变小B.I1、I2变大,I3变小C.I1变小,I3变大D.I1、I2 变小,I3变大7.(多选)如图所示电路中,C2=2C1,R2=2R1.下列说法中正确的是( )A.开关处于断开状态,电容C2的电荷量大于C1的电荷量B.开关处于断开状态,电容C1的电荷量大于C2的电荷量C.开关处于接通状态,电容C2的电荷量大于C1的电荷量D.开关处于接通状态,电容C1的电荷量等于C2的电荷量8.如图所示电路,电源的电动势为12 V,L为灯泡,R1和R2为定值电阻,S闭合后,若用电压表测得A、B两点间的电压为12 V,则说明( )A.L、R1和R2都断了B.L、R1和R2都是好的C.L是好的,R1和R2中至少有一个断了D.R1和R2是好的,L断了9.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是( )A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小10.(多选)在如图所示的电路中,R1、R2、R3为定值电阻,R4为可变电阻,电流表和电压表都是理想的电表,电源的电动势为E,内阻为r.当R4的滑片向a点移动时( )A.电压表的示数变大B.电压表的示数变小C.电流表的示数变大D.电流表的示数变小11.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图,若不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )A.a粒子带正电,b粒子带负电B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C.b粒子动能较大D.b粒子在磁场中运动时间较长12.两个电荷量都为q的带电粒子分别以速度 v a和v b射入匀强磁场,两粒子的入射方向与竖直磁场边界的夹角分别为30°和60°,磁场宽度为d,两粒子同时由A点出发,同时到达与A 等高的B点,如图所示,则( )A.a粒子带正电,b粒子带负电B.两粒子的轨道半径之比r a∶r b=∶1C.两粒子的质量之比m a∶m b=1∶2D.两粒子的速度之比 v a∶v b=∶213.倾角为θ的导电轨道间接有电源,轨道上静止放有一根金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场,如图所示,磁感应强度B由零逐渐增加的过程中,ab杆受到的静摩擦力( )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大14.如图所示,在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源,在相距1 m的平行导轨上放一质量为m=0.3 kg的金属棒ab,通以从b→a、I=3 A的电流,磁场方向竖直向上,这时金属棒恰好静止.求:(1)匀强磁场磁感应强度的大小;(2)ab棒对导轨的压力.(g=10m/s2)15.一带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动,要想确定该带电粒子的比荷,则只需要知道( )A.运动速度v和磁感应强度BB.磁感应强度B和运动周期TC.轨迹半径R和运动速度vD.轨迹半径R和磁感应强度B16.电子与质子速度相同,都从O点射入匀强磁场区,则图中画出的四段圆弧,哪两个是电子和质子运动的可能轨迹( )A.a是电子运动轨迹,d是质子运动轨迹B.b是电子运动轨迹,c是质子运动轨迹C.c是电子运动轨迹,b是质子运动轨迹D.d是电子运动轨迹,a是质子运动轨迹17、已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中.液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动,如图所示.(1)液滴在空间受到几个力作用?(2)求液滴电性及所带电荷量.(3)求液滴做匀速圆周运动的半径.18如图所示,水平放置的两平行金属导轨间距L=0.5 m,所接电源的电动势E=1.5 V,内阻r=0.2 Ω,R1=2.6 Ω,金属棒的电阻R2=0.2 Ω,与平行导轨垂直,其余电阻不计,金属棒处于磁感应强度B=2.0 T、方向与水平方向成60°角的匀强磁场中.在接通电路后金属棒保持静止,则(1)金属棒受到的安培力的大小和方向如何?(2)若棒的质量m=5×10-2 kg,此时导轨对它的支持力是多少(g=10 m/s2)?。
人教版高中物理选修3-1--第一章:静电场--经典题目检测(含答案)
第一章:静电场经典题目检测(90分钟共100分)一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.如图所示,上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a,带电小球b固定在绝缘水平面上,可能让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是( )2.如图所示,实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用),则( )A.a一定带正电,b一定带负电B.电场力对a做正功,对b做负功~C.a的速度将减小,b的速度将增大D.a的加速度将减小,b的加速度将增大3.如图,在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,当小球静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为( )A.mgEB.3mgEC.2mgED.mg2E4.一带电粒子从某点电荷电场中的A点运动到B点,径迹如图中虚线所示,不计粒子所受重力,则下列说法正确的是( )A.该电场是某正点电荷电场B.粒子的速度逐渐增大;C.粒子的加速度逐渐增大D.粒子的电势能逐渐增大5.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则( )A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能不变6.在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b,不计空气阻力,则( )(A.小球带负电B.电场力跟重力平衡C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小D.小球在运动过程中机械能守恒7.如图所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直,下列说法正确的是( )A.AD两点间电势差U AD与AA′两点间电势差U AA′相等B.带正电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点,电场力做正功—C.带负电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点,电势能减小D.带电粒子从A点移到C′点,沿对角线A―→C′与沿路径A―→B―→B′―→C′电场力做功相同8. 一个电子以速度8×106m/s从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和电子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行。
人教版高中物理选修3-1作业:电荷及其守恒定律(含答案)
电荷及其守恒定律课后作业限时:45分钟总分:100分一、选择题(8×5′,共40分)1.下列关于电现象的叙述正确的是( )A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B.物体不带电就是物体内部没有电荷存在C.带电现象的本质是电子的转移,物体得到多余的电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性D.当一种电荷出现时,必然有等量异种电荷出现,当一种电荷消失时,必然有等量异种电荷消失解析:电荷只能在物体间转移,不能消失.答案:C2.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )A.元电荷就是电子B.元电荷是表示跟电子所带电量相等的电量C.元电荷就是质子D.物体所带的电量只能是元电荷的整数倍解析:元电荷是一个电量,e=1.6×10-19C,所有带电体的带电量是这个数的整数倍.图33.如图3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.两对金箔分别带异种电荷解析:当导体靠近带电导体C时,枕形导体A端感应出负电,B端感应出正电,两侧金箔也相应地带上负、正电,故D项正确;用手触摸枕形导体后,B侧感应出的正电荷被中和,呈电中性,金箔闭合,故B项正确;触摸枕形导体后,C 移走,枕形导体带负电,金箔由于带同种电荷而张开,故C项对.答案:BCD4.对物体带电现象的叙述,正确的是( )A.物体带电一定具有多余的电子B.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程C.物体所带电荷量可能很小,甚至小于eD.电荷中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象5.毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,这是因为( )A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B.毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C.橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D.橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上答案:A6.用一绝缘柄将一带正电玻璃棒a接触另一不带电玻璃棒b,使之接触起电.以下说法正确的是( )A.在此接触起电过程中,玻璃棒a上的正电荷向玻璃棒b上转移B.在此接触起电过程中,玻璃棒b上的负电荷向玻璃棒a上转移C.在此接触起电过程中,它们的电荷的代数和不变D.在此接触起电过程中,电荷并不一定遵循电荷守恒定律答案:BC7.一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中,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,但是这些电子并没有消失.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,遵循电荷守恒定律.答案:CD8.某验电器金属小球和金属箔均不带电,金属箔闭合.现将带负电的硬橡胶棒接近验电器金属小球.则将出现的现象是( )A.金属箔带负电,其两片张开B.金属箔带正电,其两片张开C.金属箔可能带正电,也可能带负电,但两片一定张开D.由于硬橡胶棒并没有接触验电器小球,故金属箔两片因不带电仍闭合答案:A二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)9.半径相同的两个金属小球A、B带有相等的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B接触后移开.①若A、B两球带同种电荷,接触后的电荷量之比为________.②若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量之比为______________.答案:①2∶3 ②2∶1图410.如图4,导体AB与地面绝缘,将带正电的物体C靠近AB,用手接触一下B端,放开手再移去C,则此时AB带________电,若用手接触一下A端,放开手再移去C ,则此时AB 带____________电.答案:负 负11.有两个完全相同的绝缘金属球A 、B ,A 球所带电荷量为q ,B 球所带电荷量为-q ,现要使A 、B 所带电荷量都为-q 4,应该怎么办? 答案:先用手接触一下A 球,使A 球所带电传入大地,再将A 、B 接触一下,分开A 、B ,再用手接触一下A 球,再将A 、B 接触一下再分开,这时A 、B 所带电荷量都是-q 4. 12.现有一个带负电的电荷A ,另有一不能拆开的导体B ,而再也找不到其他的导体可供利用.你如何能使导体B 带上正电?答案:因为A 带负电,要使B 带正电,必须用感应起电的方法才可以,因为接触带电只能使B 带负电,根据感应起电的原理可知,要使B 带电还需另外一块导体,但现在这块导体没有.其实人体就是一块很好的导体,只要把A 靠近B ,用手摸一下B ,再拿开手,通过静电感应,B 就带上了正电荷.。
【高中同步测控 优化设计】高中物理选修3-1同步练习:1.1电荷及其守恒定律 Word版含答案[ 高考]
第一章静电场1电荷及其守恒定律A组1.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的()A.2.4×10-19 CB.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 CD.4.0×10-17 C解析:任何带电物体的电荷量都是元电荷的整数倍,2.4×10-19 C不是元电荷的整数倍。
答案:A2.把一个带电棒移近并接触一个带正电的验电器的过程中,金属箔片先闭合后又张开,说明棒上带的是()A.正电荷B.负电荷C.可以是正电荷,也可以是负电荷D.带电棒上先带正电荷,后带负电荷解析:验电器的金属箔片开始时带正电,带电棒靠近并接触验电器时,金属箔片先闭合后张开,说明金属箔片所带正电荷先被吸引而转移,后来金属箔片带上负电荷,所以又会张开,由此判断,带电棒带负电。
答案:B3.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球A,A的表面镀有铝膜,在A的近旁有一金属球B,开始时A、B都不带电,如图所示,现使B带电,则()A.A、B间不发生相互作用B.B将吸引A,吸住后不放开C.B立即把A排斥开D.B先吸引A,接触后又把A排斥开解析:不带电的小球A靠近带电金属球B时,由于静电感应,A上将产生感应电荷,B对A的引力大于斥力,所以B要吸引A。
当A与B接触后,由于接触起电,A与B带上同号电荷,B要排斥A。
答案:D4.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂金属验电箔,若使带负电的绝缘金属球A靠近导体M端,可能看到的现象是()A.只有M端验电箔张开,且M端带正电B.只有N端验电箔张开,且N端带负电C.两端的验电箔都张开,且N端带负电,M端带正电D.两端的验电箔都张开,且N端带正电,M端带负电解析:A靠近不带电导体的M端,MN由于静电感应带电。
由于同性相斥,异性相吸,M端感应出正电荷,N端感应出负电荷。
答案:C5.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。
下面各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()解析:把带电金属球移近不带电的验电器,若金属球带正电荷,则将导体上的自由电子被吸引上来,这样验电器的上部将带负电荷,箔片带正电荷,选项A、C错误;若金属球带负电荷,则将导体上的自由电子排斥到远端,这样验电器的上部将带正电荷,箔片带负电荷,选项B正确,选项D错误。
人教版高中物理选修3-1练习:第一章1电荷及其守恒定律 Word版含答案.pdf
第一章静电场1电荷及其守恒定律A级抓基础1.有甲、乙、丙三个小球,将它们两两靠近,它们都相互吸引,如图所示.那么,下面的说法正确的是()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答案:D2.(多选)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答案:ACD3.下列说法正确的是()A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫作电荷的湮灭解析:在D选项中,电荷并没有消失或者湮灭,只是正负电荷数目相等,表现为中性.答案:B4.(多选)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潮湿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:CD5.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:任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍,元电荷电荷量为e=1.6×10-19 C.选项A中电荷量是元电荷电荷量的32倍,B中电荷量为4倍,C中电荷量为10倍.D中电荷量为250倍.也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍.所以只有选项A是不可能的.答案:AB级提能力6.(多选)为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的,它通过电场会发生偏转,非极性分子不偏转),可做如下实验:在酸式滴定管中注入适量蒸馏水,打开活塞,让水慢慢如线状流下,将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流,发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转,这证明()A.水分子是非极性分子B.水分子是极性分子C.水分子是极性分子且带正电D.水分子是极性分子且带负电解析:根据偏转,可判断出水分子是极性分子;根据向玻璃棒偏转,可以判断出其带负电.答案:BD7.(多选)关于元电荷的下列说法中正确的是()A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的数值通常取作e=1.6×10-19 CD.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的解析:元电荷是指电子或质子所带的电荷量,数值为e=1.60×10-19C,故A项错误,C项正确;所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍,任何带电体的电荷量都不是连续变化的,B项正确;元电荷e的值是由美国科学家密立根测得的,D正确.答案:BCD8.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夸克带电量为23e,d夸克带电量为-13e,质子的带电量为e,中子不带电.下列说法正确的是()A.质子是由一个u夸克和一个d夸克组成,中子是由一个u夸克和两个d夸克组成B.质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,中子是由一个u夸克和两个d夸克组成C.质子是由一个u夸克和一个d夸克组成,中子是由两个u夸克和两个d夸克组成D.质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,中子是由两个u夸克和两个d夸克组成解析:根据质子所带电荷量为e,2×23e-13e=e,所以质子是由两个u夸克和一个d夸克组成;中子不显电性,23e-2×13e=0,所以中子是由一个u夸克和两个d夸克组成,故选项B正确.答案:B9.如图是伏打起电盘示意图,其起电方式是()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,导体与大地连通,异种电荷互相吸引,绝缘板带正电,则会吸引大地的电子到导电平板上,从而使导电平板带上负电荷,故选项B正确.答案:B10.(多选)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.用手触枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合C.用手触枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开D.选项C中两对金箔带同种电荷解析:根据静电感应,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A 端出现了负电,B端出现了正电,两端金箔上带异种电荷而张开,选项A错误.用手触枕形导体后,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.用手触枕形导体时,只有A端带负电,将手和C移走后,不再有静电感应现象,A端所带负电荷分布在枕形导体上,A、B端均带有负电荷,两对金箔均张开,选项C、D正确.答案:BCD。
人教版高中物理选修3-1恒定电流计算题(一、二)(含答案版)
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作恒定电流计算题(一)高二年级 班 号 姓名1.如图所示,M 为一线圈电阻r =0.4Ω的电动机,R =24Ω,电源电动势E =40V .当S 断开时,电流表的示数,I 1=1.6A ,当开关S 闭合时,电流表的示数为I 2=4.0A 求开关S 闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.解:设电源内阻为r ′,当S 断开时,r R E I 1'+=,即r 2440V6A .1'+Ω=,得r ′=1Ω. 当S 合上时,I 2=4A ,则U 内=I 2·r ′=4VU 外=E -U 内=40V -4V =36V ,也即电动机两端电压为36V5W .24W .0)24364(r )R U I (r I P 2222=⨯-=-==外热 5W .875W .2U )RU I (P P P 2=-⨯-=-=外外热总机 2.如图所示电路中,R 3=4Ω,电流表读数为0.75A ,电压表读数为2V ,由于某一电阻断路,使电流表读数为0.8A ,而电压表读数为3.2V 问:(1)哪一只电阻断路?(2)电源电动势和内电阻各多大? 解:(1)用排除法可判断得出R 1断路,(2)R 1断开后,电压表示数即为R 2上的电压故Ω==48A.02V.3R 2 R 1断开前,R 2上电压为0.75×4V =3V ,而此时电压表示数为2V ,故R 3上的电压为1V ,Ω====Ω==825A.02VI U R ,25A .041V R U I 311333 由E =U 外+Ir 可得R 1断开前:E =3V +(0.75+0.25)r ① R 1断开后:E =3.2V +0.8r ② 解①、②两式可得E =4V ,r =1Ω。
3.如图所示的电路中,R 1=3Ω,R 2=6Ω,R 3=1.5Ω,C =20μF 当开关S 断开时,电源所释放的总功率为2W ;当开关S 闭合时,电源所释放的总功率为4W 求:(1)电源的电动势和内电阻;(2)闭合S 时,电源的输出功率;(3)S 断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?解:(1)S 断开时2W r5.16E P 2=++=总 ① S 闭合时4W r5.12E P 2=++='总② 解①、②两式得E =4V ,r =0.5Ω (2)S 闭合时5W .35.3)4E (P 2=⨯=出 (3)S 断开时,U C =3V ,Q 1=CU C =6×10-5C , S 合上时,U ′C =0,Q 2=04.如图所示是电饭煲的电路图,S 1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103℃)时会自动断开.S 2是一个自动温控开关,当温度低于约70℃时会自动闭合,温度高于80℃时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,黄灯是保温状态时的指示灯,限流电阻R 1=R 2=500Ω,加热电阻丝R 3=50Ω,两灯电阻不计.(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温过程) (2)简要回答,如果不闭合开关S 1,电饭煲能将饭煮熟吗? (3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲消耗的功率之比.解:(1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S 2自动闭合,同时把手动开关S 1关闭,这时黄灯短路红灯亮,电饭堡处于加热状态,加热到80℃时,S 2自动断开,S 1仍闭合待电饭煲中水烧干后,温度升高到103℃时.开关S 1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态由于电饭堡散热,待温度下降至70℃时,S 2自动闭合,电饭煲重新处于加热状态,待温度上升到80℃时,又自动断开,电饭煲再次处于保温状态.(2)不能,因为如果不闭合S 1,则只能将食物加热至80℃.(3)设电饭煲处于加热状态时,功率为P 1,8W .1064W )5005050050(220R U P 22321=+⨯==设电饭煲处于保温状态时消耗的功率为P 2,则8W .88W 5050050500500220R R U P 223122≈+⨯+=+=所以P 1:P 2≈12:15.如图所示,AB 、CD 为两根平行的相同的均匀电阻丝,EF 为另一根电阻丝,其电阻为R ,它可以在AB 、CD 上滑动并保持与EF 与AB 、CD 接触良好.图中电压表为理想电压表.电池的电动势和内阻都不变.B 、D 与电池两极连接的导线的电阻可忽略.当EF 处于图中位置时,电压表的读数为U 1=4.0V .已知将EF 由图中位置向左移动一段距离ΔL 后,电压表的读数变为U 2=3.0V 。
人教版高中物理选修3-1专题 带电粒子在磁场中的运动练习(含答案)
(2)如果某次实验时将磁场 O 的圆心往上移了 R ,其余条件均不变,质子束能在 OO′ 连线 2
的某位置相碰,求质子束原来的长度 l0 应该满足的条件。
【答案】(1)
v
=
2v0 ; B
=
2mv0 eR
(2)
l0
+3 3+6 12
【解析】
【详解】
解:(1)对于单个质子进入加速电场后,则有: eU0
=
【答案】(1) vA
=
2k k +1
qBL m
(2)1(3) k
=
5 7
或k
=
1 3
;t
=
3 m 2qB
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设 P、A 碰后的速度分别为 vP 和 vA,P 碰前的速度为 v = qBL m
由动量守恒定律: kmv = kmvP + mvA
5 / 28
由机械能守恒定律:
1 2
kmv2
=
1 2
kmvP2
+
1 2
mvA2
解得:
vA
=
2k k +1
qBL m
(2)设
A
在磁场中运动轨迹半径为
R,
由牛顿第二定律得:
qvA B
=
mvA2 R
解得: R = 2k L k +1
由公式可得 R 越大,k 值越大
如图 1,当 A 的轨迹与 cd 相切时,R 为最大值, R = L 求得 k 的最大值为 k = 1
qB2L ;质量为 km 的不带电绝缘小球 P,以大小为 qBL 的初速度沿 bf 方向运动.P 与 A
人教版高中物理选修3-1 第一章:静电场 经典题目检测(含答案)
第一章:静电场 经典题目检测(90分钟 共100分)一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.如图所示,上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a ,带电小球b 固定在绝缘水平面上,可能让轻绳伸直且a 球保持静止状态的情景是( )2.如图所示,实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M 点以相同的速度飞出a 、b两个带电粒子,a 、b 的运动轨迹如图中的虚线所示(a 、b 只受电场力作用),则( )A .a 一定带正电,b 一定带负电B .电场力对a 做正功,对b 做负功C .a 的速度将减小,b 的速度将增大D .a 的加速度将减小,b 的加速度将增大3.如图,在场强为E 的匀强电场中有一个质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上,当小球静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为( )A .mgEB .3mg EC .2mg ED .mg 2E4.一带电粒子从某点电荷电场中的A 点运动到B 点,径迹如图中虚线所示,不计粒子所受重力,则下列说法正确的是( )A .该电场是某正点电荷电场B .粒子的速度逐渐增大C .粒子的加速度逐渐增大D .粒子的电势能逐渐增大5.位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则( )A .a 点和b 点的电场强度相同B .正电荷从c 点移到d 点,电场力做正功C .负电荷从a 点移到c 点,电场力做正功D .正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点电势能不变6.在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O 点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a ,最低点为b ,不计空气阻力,则( )A .小球带负电B .电场力跟重力平衡C .小球在从a 点运动到b 点的过程中,电势能减小D .小球在运动过程中机械能守恒7.如图所示的匀强电场E 的区域内,由A 、B 、C 、D 、A ′、B ′、C ′、D ′作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD 垂直,下列说法正确的是( )A.AD两点间电势差U AD与AA′两点间电势差U AA′相等B.带正电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点,电场力做正功C.带负电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点,电势能减小D.带电粒子从A点移到C′点,沿对角线A―→C′与沿路径A―→B―→B′―→C′电场力做功相同8. 一个电子以速度8×106m/s从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和电子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行。
高中物理 选修3-1 第一、二章练习题
一、不定项选择题(每小题至少有一项符合题意)1. 如图所示,电荷量为Q 1、Q 2的两个正点电荷分别置于A 点和B 点,两点 相距L .在以L 为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电小球+q (视为点 电荷),静止于P 点.不计小球的重力,那么,P A 与AB 的夹角α与Q 1、 Q 2的关系应满足 ( )2 .如图所示,重为G ,电量为q 的带电小球用绝缘丝线悬挂在水平向右的匀强电场中, 平衡时丝线与竖直方向成θ角.若要保持带电小球在原处不动,令电场方向逆时针 转动(转动角小于π/2),则场强大小随方向转动过程中 ( ) A.可以保持不变 B.要逐渐增大C.可能逐渐变小D.可能先变小后变大3. 如图所示,一带电体以竖直向上的初速度从M 点进入水平方向的匀强电场, 当带电体运动到N 点时,其速度方向恰好改变了90°,带电体由M 点运动到 N 点的过程中,其动能 ( )A.不断增大B.不断减小C.先减小后增大D.先增大后减小4. 如图所示,AB 是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度,仅在 电场力的作用下,沿AB 由A 运动到B ,其速度一时间图象如图所示,下列 关于A 、B 两点的电势甲和电场强度E 的判断正确的是 ( ) A.E A >E B B. E A <E B C. φA >φ D. φA <φB5. 如图所示的电路中,灯泡A 和B 都是正常发光,忽然灯泡B 比原来变暗了 些,而灯泡A 比原来亮些,试判断电路中可能出现的故障是(设只有一处 故障) ( )A. R 1断路B. R 2断路C. R 3断路D. R 1短路6. 如图电路中,R 1、R 2、R 3、R 4、R 5为阻值固定电阻,R 5为可变电阻,A 为 内阻可忽略的电流表,V 为内阻很大的电压表,电源电动势为E ,内阻为 r ,当R 5的滑动片P 向b 点移动时 ( ) A.电压表V 的示数变大 B.电压表V 的示数变小C.电流表A 的示数变大D.电流表A 的示数变小7. 两个电源的U —I 图象如图中的直线1、2所示,把这两个电源分别接入 两个电路,两个电路的外电阻分别为R 1、R 2,路端电压分别为U 1、U 2, 电源的总功率分别为P 1和P 2,下列判断正确的是 ( )A.如果R 1=R 2,那么肯定U 1>U 2B.如果R 1=R 2,那么肯定P 1>P 2C.如果R 1>R 2,那么肯定P 1>P 2D.如果R 1<R 2 ,那么肯定P 1>P 2。
人教版高中物理选修3-1作业:电场强度(含答案)
电场强度课后作业限时:45分钟总分:100分一、选择题(8×5′,共40分)1.在电场中的某点A放一试探电荷+q,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,则A点的场强大小E A=Fq,方向水平向右.下列说法中正确的是( )A.在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向变为水平向左B.在A点放一个负试探电荷,它所受的电场力方向水平向左C.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则A点的场强变为2E A D.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则它所受的电场力变为2F解析:E=Fq是电场强度的定义式,某点场强大小和方向与场源电荷有关,而与放入的试探电荷没有任何关系,故A、C错,B正确;又A点场强E A一定,放入试探电荷所受电场力大小为F=qE A,当放入电荷量为2q的试探电荷时,试探电荷所受电场力应为2F,故D正确.答案:BD2.如图7所示的直线CE上,在A点处有一点电荷带有电荷量+4q,在B 点处有一点电荷带有电荷量-q,则直线CE上电场强度为零的位置是( )图7A .C 点B .D 点C .B 点D .E 点解析:A 处点电荷形成的场强方向离A 而去,B 处点电荷形成的电场向B 而来,A 、B 两处点电荷的电场只有在A 的左侧和B 的右侧才能方向相反.再根据A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量,欲使两电荷在线上某点产生的合场强为零,该点须离A 较远而离B 较近,故合场强为零的点,只能在B 的右侧,设该点离B 点距离为x ,则有k ·4q 2r +x 2=kq x 2即(2r +x )2=4x 2,故x =2r ,即合场强为零的点是E 点.答案:D3.在正电荷Q 形成的电场中的P 点放一点电荷,其电荷量为+q ,P 点距Q 点为r ,+q 受电场力为F ,则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kqr 2 D.kQr 2解析:电场强度的定义式E =F q中,q 为检验电荷的电荷量,由此可判定B 正确,再将库仑定律F =k Qqr 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式,即可得知D选项正确.故本题的正确选项为B 、D.答案:BD4.如下图所示,正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动,而且加速度越来越大,由此可以判定,它所在的电场是图中的( )解析:由P向Q做加速运动,故该正电荷所受电场力应向右;加速度越来越大,说明所受电场力越来越大,即从P向Q电场线应越来越密,综合分析可知电场应是图D所示.答案:D图85.如图8所示,AB是某电场中的一条电场线,在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向B点运动.对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )A.电荷向B做匀加速运动B.电荷向B做加速度越来越小的运动C.电荷向B做加速度越来越大的运动D.电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定解析:从静止起运动的负电荷向B运动,说明它受的电场力指向B.负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反,可知此电场线的指向应从B→A,这就有三种可能性:一是这一电场是个匀强电场,试探电荷受恒定的电场力,向B做匀加速运动;二是B处有正点电荷场源,则越靠近B处场强越大,负电荷会受到越来越大的电场力,加速度应越来越大;三是A处有负点电荷场源,则越远离A时场强越小,负检验电荷受到的电场力越来越小,加速度越来越小.答案:D6.(2011·全国卷)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )图9解析:物体做曲线运动时,速度方向是曲线上某点的切线方向,而带负电粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反;又由曲线运动时轨迹应该夹在合外力和速度之间并且弯向合外力一侧,而又要求此过程速率逐渐减小,则电场力应该做负功,所以力与速度的夹角应该是钝角,综合可得D正确.答案:D图107.(2010年海南卷)如图10,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P 点,则O点的场强大小变为E2,E1与E2之比为( )A.1∶2 B.2∶1C.2∶ 3 D.4∶ 3图11解析:设每一个点电荷单独在O点产生的场强为E0;则两点电荷分别在M、N点产生的场强矢量和为2E0;若将N点处的点电荷移至P点,假始N为负电荷,M为正电荷,产生的场强如右图所示,则合场强为E0.本题正确选项B.答案:B8.如下图所示,甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为q和-q,两球间用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在空间有水平向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时的位置可能是( )图12图13解析:先分析乙球受力,如图13(a)所示,乙球受到重力mg、电场力qE、库仑力F及线拉力T2,T2和F方向相同.由于乙球受力平衡,二球连线必须向右方倾斜θ角,且(T2+F)sinθ=qE①再分析甲球受力(也可以研究甲、乙系统):甲受到重力mg、下连线拉力T2、电场力qE、库仑力F及上连线拉力T1,如图13(b)所示,由①式可知,qE、mg、F 和T 2四个力的合力竖直向下,所以T 1一定竖直向上.选A.答案:A二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)图149.如图14所示,质量为m 、电荷量为q 的质点,在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB 弧长为s ,则AB 弧中点的场强大小E =________.解析:由题意可知带电粒子在做匀速圆周运动,其向心力的来源就是静电力,由题图可知R =s θ,F =m v 2R =mv 2θ/s ,所以E =F q =mv 2θqs. 答案:mv 2θqs图1510.如图15,带电荷量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a 点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________,方向________.(静电力常量为k ).解析:点电荷+q 在a 处产生的场强为kqd 2,方向水平向左,故带电薄板在a处的场强为kqd 2,方向水平向右,由对称性知,带电薄板在b 处的场强为kqd 2,方向水平向左.答案:kqd 2 水平向左(或垂直于薄板向左)图1611.一个质量m =30 g ,带电荷量为q =-1.7×10-8C 的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电场线水平,当小球静止时,测得悬线与竖直方向成30°夹角.如图16所示,求该电场的场强大小,并说明场强方向.图17解析:如图17所示经受力分析可判断出小球所受电场力方向水平向左. 因此场强方向向右,Eq =mg tan30°,E =1.0×107 N/C.答案:1.0×107 N/C 方向水平向右12.如图18所示,带正电小球质量为m =1×10-2kg ,带电荷量为q =1×10-6C ,置于光滑绝缘水平面上的A 点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B 点时,测得其速度v B =1.5 m/s ,此时小球的位移为s =0.15 m .求此匀强电场场强E 的取值范围.(g 取10 m/s 2).图18某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qEs cos θ=12mv 2B -0得E =mv 2B2qs cos θ=7.5×104cos θV/m ,由题可知θ>0,所以当E >7.5×104 V/m 时,小球始终沿水平面做匀加速直线运动.经检查,计算无误,该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充. 解析:该同学所得结论有不完善之处.为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qE sin θ≤mg ①所以tan θ≤mgmv 2B 2s =2sg v 2B =2×0.15×102.25=43② E ≤mgq sin θ=1×10-2×101×10-6×45V/m =1.25×105 V/m即7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.答案:有不完善之处 E 的取值范围应为7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.。
高中同步测试卷人教物理选修3-1:高中同步测试卷(一) word版含解析
高中同步测试卷(一) 第一单元 电场力的性质 (时间:90分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确.)1.关于电场强度的下列说法中不正确的是( )A .电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力B .在电场中某点不放电荷,则该点的电场强度一定为零C .正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向D .负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的反方向2.在如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点.其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A .甲图中与点电荷等距的a 、b 两点B .乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C .丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D .丁图中非匀强电场中的a 、b 两点3.如图,足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点,A 和C 均围绕B 以相同的角速度做匀速圆周运动,三个带电质点始终在同一直线上,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 22B.⎝⎛⎭⎫L 2L 12C.⎝⎛⎭⎫L 1L 23D.⎝⎛⎭⎫L 2L 134.如图所示,有一带电荷量为+q 的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d ,此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心.若图中a 点处的电场强度为零,则图中b 点处的电场强度大小是( )A.k q9d2+k qd2B.k qd2-k q9d2C.0 D.k qd25.真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示,以下判断正确的是()A.点电荷M、N一定为同种点电荷B.点电荷M、N一定为异种点电荷C.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2∶1D.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为3∶1二、多项选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意.)6.如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电介质小球A、B,左边放一个带电荷量为+Q的固定球时,两悬线都保持竖直方向.下列说法中正确的是()A.A球带正电,B球带正电,并且A球带电荷量较小B.A球带负电,B球带正电,并且A球带电荷量较小C.A球带负电,B球带正电,并且B球带电荷量较大D.A球带正电,B球带负电,并且B球带电荷量较大7.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称.则()A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等,方向相反C.E、O、F三点比较,O点场强最强D.B、O、C三点比较,O点场强最弱8.一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.不计粒子所受重力,则()A.粒子带正电B.粒子加速度逐渐减小C.A点的速度大于B点的速度D.粒子的初速度不为零8题图9题图10题图9.如图所示的水平匀强电场中,将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后,M、N保持静止,不计重力,则()A.M的带电量比N大B.M带负电荷,N带正电荷C.静止时M受到的合力比N大D.移动过程中匀强电场对M做负功10.如图所示,在足够大的光滑绝缘水平面内固定有一带正电的电荷a(图中未画出),与a带同种电荷的电荷b仅在a的库仑力作用下,以初速度v0(沿MP方向)由M点运动到N 点,到N点时速度大小为v,且v<v0, 则()A.b电荷在M点受力一定向左上方B.b电荷在M点受力一定向右下方C.a电荷一定在虚线MP上方D.a电荷一定在虚线MP下方11.两个通电小球带电后相互排斥,如图所示.两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β,且两球在同一水平面上.两球质量用m和M表示,所带电荷量用q和Q表示.若已知α>β,则一定有关系()A.两球一定带同种电荷B.m一定小于MC.q一定大于Q D.m受到的电场力一定等于M所受电场力12.如图所示,固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,圆环的最高点通过长为L 的绝缘细线悬挂质量为m的可视为质点的金属小球,已知圆环带电均匀分布且带电荷量与小球相同,均为Q (未知),小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,已知静电力常量为k ,重力加速度为g .细线对小球的拉力为F (未知),下列式子中正确的是( )A .Q =mgR 3kLB .Q =mgL 3kRC .F =mgRLD .F =mgLR题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)13.(8分)如图,真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形,边长L =2.0 m .若将电荷量均为q =+2.0×10-6 C 的两点电荷分别固定在A 、B 点,已知静电力常量k =9.0×109 N·m 2/C 2,求:(1)两点电荷间的库仑力大小; (2)C 点的电场强度的大小和方向.14.(10分)如图所示,绝缘的粗糙水平桌面高为h =1.25 m ,长为s =2 m ,桌面上方有一个水平向左的匀强电场.一个质量为m =2×10-3 kg ,带电量为q =+2.5×10-8 C 的小物体自桌面的左端A 点以初速度v 0=6 m/s 向右滑行,离开桌子边缘B 后,落在水平地面上C 点,C 点与B 点的水平距离x =1 m ,物体与桌面间的动摩擦因数为0.4,不计空气阻力,取g =10 m/s 2.(1)水平向左的匀强电场的电场强度E 为多大;(2)为使小物体离开桌面边缘B 后水平距离加倍,即x ′=2x ,某同学认为可以在桌子边缘B 的右侧空间加一竖直方向的匀强电场E ′,请你求出该电场的电场强度.15.(10分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E ,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m 的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图所示.请问:(1)小球带电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?16.(10分)如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A 点,其带电荷量为Q ;质量为m ,带正电的乙球在水平面上的B 点由静止释放,其带电荷量为q ;A 、B 两点的距离为l 0.释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为F =k qQ4l 20(k 为静电力常量)、方向指向甲球的恒力作用,两球均可视为点电荷.(1)求乙球在释放瞬间的加速度大小; (2)求乙球的速度最大时两球之间的距离;(3)请定性地描述乙球在释放后的运动情况(说明速度的大小变化及运动方向的变化情况).参考答案与解析1.[导学号66870001] 【解析】选B.电场强度的大小在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力,故A 说法正确.电场强度的大小跟有没有试探电荷无关,由电场本身决定,故B 说法错误.电场强度的方向总是跟正电荷所受电场力的方向一致,跟负电荷所受电场力的方向相反,故C 、D 说法正确.故选B.2.[导学号66870002] 【解析】选C.甲图中与点电荷等距的a 、b 两点,场强大小相同,方向不相反,选项A 错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a 、b 两点的场强大小相等、方向相同,选项B 错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点,场强大小相同,方向相反,选项C 正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b 点的场强大于a 点的场强,选项D 错误.3.[导学号66870003] 【解析】选C.根据B 恰能保持静止可得:k q A q B L 21=k q C q BL 22.A 做匀速圆周运动,k q A q B L 21-k q C q A (L 1+L 2)2=m A ω2L 1,C 做匀速圆周运动,k q C q B L 22-k q C q A(L 1+L 2)2=m Cω2L2,联立解得A 和C 的比荷之比等于⎝⎛⎭⎫L 1L 23,选项C 正确.4.[导学号66870004] 【解析】选A.由于a 点场强为零,说明点电荷在a 点的场强与圆盘在a 点的场强大小相等,E =kqd 2,根据对称性可知,圆盘在b 点产生的场强大小也是E=kq d 2,则b 点的场强为E ′=E +kq (3d )2=kq d 2+kq 9d 2,A 正确. 5.[导学号66870005] 【解析】选A.从场强E 随x 的变化关系图象可以看出,x =2a 处的场强为零,在0~2a 范围内场强为正,2a ~3a 范围内场强为负,根据场强叠加原理可知,点电荷M 、N 为同种电荷,选项B 错误,选项A 正确;设点电荷M 的带电荷量为q 1,点电荷N 的带电荷量为q 2,x =2a 处的场强为E =k q 1(2a )2-k q 2a 2=0,解得:q 1∶q 2=4∶1,选项C 、D 错误.6.[导学号66870006] 【解析】选BC.存在固定球时,对A 、B 球受力分析,由于悬线都沿竖直方向,说明水平方向各自所受电场力合力为零,说明A 球带负电而B 球带正电,A 、B 作为整体得固定球对A 、B 的水平方向的库仑力大小相等方向相反.根据库仑定律得A 离固定球近点,所以A 球带电荷量较小,B 球带电荷量较大.故A 、D 错误,B 、C 正确.7.[导学号66870007] 【解析】选ACD.由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A 、C 、D 正确,B 错误.8.[导学号66870008] 【解析】选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左,粒子带负电,A 错误;A →B 电场强度变小,电场力变小,加速度变小,B 正确;粒子运动过程中,电场力与运动方向的夹角大于90°,所以速率减小,C 正确;若粒子的初速度为0,将沿电场线向左下侧运动,D 正确.故选BCD.9.[导学号66870009] 【解析】选BD.释放后,M 、N 保持静止,它们均受到水平匀强电场的电场力qE 和相互之间的库仑力F 作用,因此有qE =F ,两者方向相反,其合力为0,故选项C 错误;由牛顿第三定律可知,M 、N 间相互作用的库仑力F ,一定大小相等、方向相反,所以它们受到的水平匀强电场的电场力qE 也一定大小相等、方向相反,所以两带电小球必带异种电荷,电量相等,故选项A 错误;两小球带异种电荷,相互间的库仑力为引力,由题图中位置关系可知,小球M 受到的水平匀强电场的电场力方向向左,与电场方向相反,所以带负电,小球N 受到的水平匀强电场的电场力方向向右,与电场方向相同,所以带正电,故选项B 正确;由题图图示可知,小球M 移动方向与水平匀强电场的电场力方向成钝角,所以匀强电场对M 做负功,故选项D 正确.10.[导学号66870010] 【解析】选AD.b 电荷运动轨迹向上弯曲,根据曲线运动特点可知,b 电荷在M 点受力一定向左上方,所以a 电荷一定在虚线MP 下方,选项A 、D 正确.11.[导学号66870011] 【解析】选ABD.库仑力同样满足牛顿第三定律,满足共点力平衡条件,由题中图示可知两小球相互排斥,故A 、D 正确;偏角的大小与小球的质量和悬线的长度有关,故B 正确.12.[导学号66870012] 【解析】选BD.由于圆环不能看成点电荷,采用微元法求圆环对小球的库仑力,小球受到的库仑力为圆环各点对小球库仑力的合力.以小球为研究对象,进行受力分析,小球受到三个力的作用:线对小球的拉力为F 、重力G 、圆环各点对小球库仑力的合力F Q .则F sin θ=mg ,sin θ=R L ,解得:F =mgL R ,选项C 错误,D 正确;水平方向上:F cos θ=k Q 2L2cos θ,解得:Q =mgL 3kR,选项A 错误,B 正确. 13.[导学号66870013] 【解析】(1)根据库仑定律,A 、B 两点电荷间的库仑力大小为 F =k q 2L2①代入数据得F =9.0×10-3 N .②(2)A 、B 点电荷在C 点产生的场强大小相等,均为 E 1=k q L2③A 、B 两点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为 E =2E 1cos 30°④ 由③④式并代入数据得 E =7.8×103 N/C场强E 的方向沿y 轴正向.【答案】(1)9.0×10-3 N(2)7.8×103 N/C 方向沿y 轴正向14.[导学号66870014] 【解析】(1)设小物体离开桌子边缘B 点后经过时间t 落地,则h =12gt 2 得t =2h g=2×1.2510s =0.5 s 设小物体离开桌子边缘B 点时的速度为v B , 则v B =x t =10.5m/s =2 m/s根据动能定理,有-qEs -μmgs =12m v 2B -12m v 2得E =3.2×105 N/C. (2)要使水平射程加倍,则 2x =v B t ′ h =12at ′2 mg -qE ′=ma代入数据得E ′=6×105 N/C ,方向竖直向上.【答案】(1)3.2×105 N/C (2)6×105 N/C 方向竖直向上15.[导学号66870015] 【解析】(1)由小球处于平衡状态知小球带正电,对小球受力分析如图所示F T sin θ=qE ① F T cos θ=mg ②由①②得tan θ=qE mg ,故q =mg tan θE.(2)由第(1)问中的方程②知F T =mgcos θ,而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mg cos θ.小球的加速度a =F 合m =gcos θ,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属板上时,它的位移为x =b sin θ,又由x =12at 2,得t =2x a=2b cos θg sin θ= 2bgcot θ. 【答案】(1)mg tan θE(2)2bgcot θ16.[导学号66870016] 【解析】(1)由牛顿第二定律得:k qQl 20-F =ma解得:a =3kqQ4ml 20.(2)当乙球所受的合力为零,即库仑力与恒力F 大小相等时,乙球的加速度为零,速度最大,设此时两球之间的距离为x ,则有k qQ x 2=k qQ4l 20,解得:x =2l 0.(3)乙球先做远离甲球的运动,速度先增大后减小,然后又反向做速度先增大后减小的运动,返回到释放点B 后,再重复前面的运动,之后就在B 点和最远点之间做往复运动.【答案】(1)3kqQ4ml 20(2)2l 0 (3)见解析。
高中物理选修3-1静电场专项练习(含答案)
静电场练习题一、选择题1.(3分)如图,在E=2.0×103N/C的匀强电场中有A、M和B三点,其中BM与电场线垂直,AM与电场线成30°角,AM=4cm,BM=2cm,把一电量q=2×10﹣9C的正电荷从A移动到M点,再从M移动到B点,整个过程中电场力做功为()A.8×10﹣8J B.8×10﹣8J C.1.6×10﹣7 J D.2.4×10﹣7 J 2.(3分)如图所示,正电荷在电场中沿某一条电场线从A点运动到B点,下面说法正确的是()A.电场力大小不断变化B.电场力大小保持不变C.电荷克服电场力做功D.电荷的电势能不断减小3.(3分)下列说法中正确的是()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.A板带负电,B板带正电B.粒子在P点电势能大于在Q点电势能C.粒子在P点动能大于在Q点动能D.粒子在P点受力大于在Q点受力7.(3分)如图所示,a、b、c、d、e五点在一条直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。
高中物理选修3-1第一章测试题及答案
选修3-1第一章检测卷一、选择题(本题共有10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的4个选项中,至少有一项是正确的。
全部选对的给4分,选对但不全的得2分,有选错的或不选的得0分)1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是( )A.5 F /9B.4F /5C.5F /4D.9F /52.点电荷A 和B ,分别带正电和负电,电量分别为4Q 和Q ,在AB 连线上,如图1-69所示,电场强度为零的地方在 ( )A .A 和B 之间 B .A 右侧C .B 左侧D .A 的右侧及B 的左侧3.如图1-70所示,平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( )A .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ增大 B .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ不变C .断开S ,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4.如图1-71所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作( )A .自由落体运动B .曲线运动C .沿着悬线的延长线作匀加速运动D .变加速直线运动5.如图1-72是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电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 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E cC .a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E dD .无法确定这四个点的场强大小关系图1-69B A Q 4Q 图1-70 图1-716.以下说法正确的是( )A .由qFE =可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B .由公式qE P=φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C .由U ab =Ed 可知,匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大D .公式C=Q/U ,电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关 7. A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如图1-73所示,则( )A.同一点电荷在A 、B 两点的电势能相等B.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先增大后减小C.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先减小后增大D. A 、B 两点的连线上任意两点的电势差为零 8.一个电子在电场中A 点具有80eV 的电势能,当它由A 运动到B 克服电场力做功30eV ,则( )A .电子在B 点的电势能是50eV B .电子的电势能增加了30eVC .B 点的电势为110VD .B 点的电势为-110V9.如图1-74所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a 处运动到b 处,以下判断正确的是( )A .电荷从a 到b 加速度减小B .b 处电势能大C .b 处电势高D .电荷在b 处速度小10.如图1-75所示,质量为m ,带电量为q 的粒子,以初速度v 0,从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B 点时,速率v B =2v 0,方向与电场的方向一致,则A ,B 两点的电势差为:( )图2 图1-73 图1-74 图1-75AB图1-76二、填空题(本大题共15分,把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答)11.氢原子中电子绕核做匀速圆周运动,当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能 , 电子的动能增 , 运动周期 .(填增大、减小、不变)12.如图1-76所示,两平行金属板间电场是匀强电场,场强大小为1.0×104V /m ,A 、B 两板相距1cm ,C 点与A 相距0.4cm ,若B 接地,则A 、C 间电势差U AC =____,将带电量为-1.0×10-12C 的点电荷置于C 点,其电势能为____ .13.带正电1.0×10-3C 的粒子,不计重力,在电场中先后经过A 、B 两点,飞经A 点时动能为10J ,飞经B 点时动能为4J ,则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了______,AB 两点电势差为____.三、计算题(本大题共45分, 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分。
高中物理选修3-1《1.静电场》状元培优单元测试题(人教版附答案)
2019-2020学年高中物理选修3-1《1.静电场》状元培优单元测试题(人教版附答案)一、选择题1、关于静电场下列说法中正确的是()A.在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零B.电荷在电场中电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小C.根据公式U= Ed 知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大D.正电荷从电势高的点运动到电势低的点,电势能一定减少2、以下说法正确的是()A.由可知电场中某点的电场强度E与F成正比 B.由可知电场中某点的电势φ与q成反比C.由U ab=Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大D.在公式C=Q/U中,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关3、如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,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,则下列结论正确的是()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的值与所切的位置无关4、如图,一正离子在电场力作用下从A点运动到B点,在A点的速度大小为v0,方向与电场方向相同.该离子从A 点到B点的v﹣t图象是()A. B. C. D.5、如图所示是定性研究影响平行板电容器电容大小因素的装置,平行板电容器的A板固定在铁架台上并与静电计的金属球相连,B板和静电计金属外壳都接地。
将极板B稍向上移动,则:()A.指针张角变小,两极板间的电压变小,极板上的电荷量变大B.指针张角不变,两极板间的电压不变,极板上的电荷量变小C.指针张角变大,两极板间的电压变大,极板上的电荷量几乎不变D.指针张角变小,两极板间的电压变小,极板上的电荷量几乎不变6、如图所示,空间有两个等量的正点电荷,a、b两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是:()A.场强 B.场强 C.电势 D.电势7、如图虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知:()A.P点的电势高于Q点的电势 B.该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C.该质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D.该质点通过P点时的加速度比通过Q点时小8、如图所示,在两个固定电荷+q和﹣q之间放入两个原来不带电的导体,1、2、3、4为导体上的四个点,在达到静电平衡后,各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4,则()A.φ4>φ3>φ2>φ1 B.φ4=φ3>φ2=φ1 C.φ4<φ3<φ2<φ1 D.φ4=φ3<φ2=φ1二、多项选择9、下列各量中,与检验电荷无关的量是()10、如图所示,A、B、C为等量异种电荷产生的静电场中的三个等势面,已知三个等势面的电势关系为φA<φB<φC。
高中物理必刷题高二选修3-1(答案)
答案及解析第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础1.B 【解析】摩擦起电现象的实质是电荷的转移,而不是产生了电子或质子,故A 错误;两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷,故B 正确;摩擦起电是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的,故C 错误;用丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电,故D 错误。
2.A 【解析】当她用于触摸一个金属球时,金属球上的电荷会转移到她的身上,因为同种电荷相互排斥,头发就会竖起;无论她带正电荷还是负电荷,只要电荷量足够多,就会出现该现象,选项A 正确,B 、C 、D 错误。
3.A 【解析】带负电的A 球靠近B 球(不接触),由于静电感应而使B 球带正电,c 球带负电,故A 正确,B 错误;人体是导体,用手摸一下B 球,B 球与人体、地球构成整体,大地是远端,带负电,B 球是近端,带正电,故C 错误;将B 、C 分开,移走A ,B 球带正电,C 球带等量的负电,再将B 、C 接触,C 上的负电荷转移到B 上,从而使B 、C 都不带电,故D 错误。
4.C 【解析】用带正电的带电体A 靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球,验电器发生静电感应,带电体A 带正电,则验电器的上端金属球带负电荷,下部金属箔自带等量的正电荷,金属箔张开。
验电器的金属箔之所以张开,是因为它们带有同种电荷,而同种电荷相互排斥,张开角度的大小取决于两金属箔自带电荷量的多少,感应起电的实质是电子在物体内部发生了转移。
故A 、B 、D 错误,C 正确。
5.BC 【解析】原来不带电的物体处于电中性,不是内部没有电荷,而是正负电荷的个数相等,整体对外不显电性,故A 错误;摩擦起电过程中转移的是自由电子,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,即摩擦过程中A 失去电子,转移到了B 上,故B 正确;由电荷守恒定律可知,在电子的转移过程中电荷的总量保持不变,A 带1.6×10-10C 的正电荷,则B 一定带1.6×10-10C 的负电荷,故C 正确;摩擦过程中,A 失去1.0×109个电子,故D 错误。
人教版高中物理选修3-1第1章《静电场》测试题(含答案)
第1章《静电场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d,球的半径比d小得多,分别带有q和-3q的电荷,相互作用力为F。
现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互作用力将为()A.引力且大小为3F B.斥力且大小为F/3C.斥力且大小为2F D.斥力且大小为3F2.真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F.若电荷电量不变,两点电荷间的距离减小到原来的,则两点电荷间的静电力大小为()A. B. C.4F D.2F3.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电势高的地方电场强度不一定大B.电场强度大的地方电势一定高C.电势为零的地方场强也一定为零D.场强为零的地方电势也一定为零4.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的2倍,那么它们之间的静电力的大小应为()A.F/2 B.2F C.F/4 D.4F5.空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为-q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为d,则()A.MN两点的电势差为sin FdqB.匀强电场的电场强度大小为F qC .带电质点由M 运动到N 的过程中,电势能减少了Fd cos θD .若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动,则F 必须反向6.两个完全相同的带同种电荷的金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量为Q 5,另一个球的带电量为Q 7。
当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F 。
现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小为( )A .F 351B .F 35C .F 3635D .F 3536 7.两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O 点,如图所示。
平衡时,两小球相距r ,两小球的直径比r 小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离( )A .大于r/2B .等于r/2C .小于r/2D .无法确定8.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P 点下方) ( )A .电容器的电容减小,则极板带电量将增大B .带电油滴将沿竖直方向向下运动C .P 点的电势将升高D .带电油滴的电势能将增大9.在静电场中,下列说法正确的是( )A .沿着电场线方向,电势一定越来越低B .电场强度为零的点,电势一定为零C .电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同D .电场强度和电势都是矢量10.有一电场的电场线如右图所示,场中A、B两点的电场强度大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示,则()A.E A>E B,φA>φ B B.E A>E B,φA<φ BC.E A<E B,φA>φ B D.E A<E B,φA<φB11.下列说法中正确的是()A.电场强度和电势都是矢量B.电势为零的地方,电场强度也一定为零C.把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功D.把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功12.现有两极板M(+)、N(一),板长80cm,板间距20cm,在两板间加一周期性的直流电压,如图所示。
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【测试题一】一、单项选择题1.下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是( ) A 、电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B 、磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的C 、电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线D 、电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大;磁感线分布较密的地方, 同一试探电荷所受的磁场力也越大2、如图AB 是某电场中的一条电场线,若将正点电荷从A 点自由释放,沿电场线从A 到B 运动过程中的速度图线如下图所示,则A 、B 两点场强大小和电势高低关系是( ) A 、B A B A E E ϕϕ<<; B 、B A B A E E ϕϕ><; C 、B A B A E E ϕϕ<>; D 、B A B A E E ϕϕ>>;3、有一个电子射线管(阴极射线管),放在一通电直导线的上方,发现射线的径迹如图所示,则此导线该如何放置,且电流的流向如何( ) A .直导线如图所示位置放置,电流从A 流向B B .直导线如图所示位置放置,电流从B 流向A C .直导线垂直于纸面放置,电流流向纸内 D .直导线垂直于纸面放置,电流流向纸外4、一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号,另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h ,待机时间100 h ”,则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( )A 、1.8 W ,5.4×10 – 2 WB 、3.6 W ,0.108 WC 、0.6 W ,1.8×10 – 2 WD 、6.48×103 W ,1.94×10 2 W5、如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v 0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L ,板间的距离为d ,板间电压为U ,带电粒子的电荷量为q ,粒子通过平行金属板的时间为t ,(不计粒子的重力),则( )A .在前2t 时间内,电场力对粒子做的功为4UqB .在后2t时间内,电场力对粒子做的功为Uq 83C .在粒子下落前4d和后4d 的过程中,电场力做功之比为1:2 D .在粒子下落前4d 和后4d的过程中,电场力做功之比为2:1二、多项选择题(本题有4小题,每题4分,共计16分)6、图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某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,根据此图可作出正确判断的是( )A B MOTOROLA 3.6 V 500 mA ·h 锂离子电池SNN5648A C2NALWJMAIC 20020708 JCC1028a b 图10—55 A 、带电粒子所带电荷的符号B 、带电粒子在a 、b 两点的受力方向C 、带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大D 、带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大7、如图所示,R 1为定值电阻,R 2为可变电阻,E 为电源电动势,r 为电源内电阻,以下说法中正确的是( )A 、当R 2=R 1+r 时,R 2获得最大功率B 、当R 1=R 2+r 时,R 1获得最大功率C 、当R 2=0时,R 1上获得最大功率D 、当R 2=0时,电源的输出功率最大8、如图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球。
整个装置以水平向右的速度匀速运动,垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端开口飞出,小球的电荷量始终保持不变,则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中( ) A 、洛仑兹力对小球做正功 B 、洛仑兹力对小球不做功 C 、小球运动轨迹是抛物线 D 、小球运动轨迹是直线9、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图10-22所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动,到达B 点时速度为零,C 点是运动的最低点,忽略重力,以下说法正确的是:( ) A 、这离子必带正电荷 B 、A 点和B 点位于同一高度C 、离子在C 点时速度最大D 、离子到达B 点时,将沿原曲线返回A 点三、实验题(本题有2小题,共计19分)10、在把电流表改装为电压表的实验中,提供的器材有①电流表(量程0~100μA ,内阻几百欧),②标准电压表(量程0~3 V),③电阻箱(0~9 999Ω) ,④电阻箱(0~99 999Ω),⑤滑动变阻器(0~50Ω,额定电流1. 5 A),⑥电源(电动势6 V ,有内阻),⑦电源(电动势2 V ,无内阻),⑧开关两只,导线若干.(1)该实验首先要用半偏法测定电流表的内阻.如果采用如图所示的电路测定电流表的内电阻并且要想得到较高的精确度,那么从以上给出的器材中, 可变电阻R 1应选用 , 可变电阻R 2应选用 ,电源应选用 (填器材前的序号).(2)如果测得电流表A 的内阻为800Ω要把它改装为量程为0~3 V 的电压表,则改装的方法是给电流表串联一个阻值为 Ω的电阻.(3)如下左图甲所示器材中,一部分是将电流表改装为电压表所需的,其余是为了把改装成的电压表跟标准电压表进行校对所需的.在下方右图的方框中画出改装和校对都包括在内的电路图(要求对0—3 V 的所有刻度都能在实验中进行校对);然后将器材实物按以上要求连接成实验电路.图甲11、在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:A .待测的干电池(电动势约为1. 5 V ,内电阻小于1. 0Ω)B .电流表G (满偏电流3 mA ,内阻Rg=10Ω)C .电流表A(0~0. 6 A ,内阻0.1Ω)D .滑动变阻器R 1(0.20Ω,10 A) E..滑动变阻器R 2(0~200Ω,l A)F .定值电阻R 0 (990Ω)G .开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的(a)、 (b)两个参考实验电路,其中合理的是 图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 (填写器材前的字母代号). (2)右图为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用 测出的数据绘出的I 1—I 2图线(I 1为电流表G 的示数, I 2为电流表A 的示数), 则由图线可以得被测电池的电动势E= V , 内阻r= Ω。
四、计算题(本题共5小题,共计70分) 12、(12分)有一个直流电动机,把它接入0.2V 电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A ;若把电动机接入2.0V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A.求(1)电动机正常工作时的输出功率多大(2)如果在发动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?13、(14分)如图所示,有一磁感强度T B 4101.9-⨯=的匀强磁场,C 、D 为垂直于磁场方向的同一平面内的两点,它们之间的距离l =0.05m ,今有一电子在此磁场中运动,它经过C 点的速度v 的方向和磁场垂直,且与CD 之间的夹角θ=30°。
(电子的质量kg m 31101.9-⨯=,电量C q 19106.1-⨯=) (1)电子在C 点时所受的磁场力的方向如何?(2)若此电子在运动后来又经过D 点,则它的速度应是多大? (3)电子从C 点到D 点所用的时间是多少?V CDθ14(14分)、如图所示,一根长 L = 1.5m 的光滑绝缘细直杆MN ,竖直固定在场强为 E =1.0 ×105N / C 、与水平方向成θ=300角的倾斜向上的匀强电场中。
杆的下端M 固定一个带电小球 A ,电荷量Q =+4.5×10-6C ;另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动, 电荷量q =+1.0×10一6 C ,质量m =1.0×10一2 kg 。
现将小球B 从杆的上端N 静止释放,小球B 开始运动。
(静电力常量k =9.0×10 9N·m 2/C 2,取 g =l0m / s 2) (l )小球B 开始运动时的加速度为多大?(2)小球B 的速度最大时,距 M 端的高度 h 1为多大?(3)小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h 2=0.6l m 时,速度为v =1.0m / s ,求此过程中小球 B 的电势能改变了多少?15(14分)、(07淮安二模)如图所示,MN 、PQ 是平行金属板,板长为L ,两板间距离为d ,在PQ 板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。
一个电荷量为q 、质量为m 的带负电粒子以速度v 0从MN 板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ 板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ 板的右边缘飞进电场。
不计粒子重力。
试求: (1)两金属板间所加电压U 的大小; (2)匀强磁场的磁感应强度B 的大小;(3)在图中画出粒子再次进入电场的运动轨迹,并标出粒子再次从电场中飞出的位置与速度方向。
16、(16分)如图所示,真空室内存在宽度为d =8cm 的匀强磁场区域,磁感应强度B =0.332T ,磁场方向垂直于纸面向里;ab 、cd 足够长,cd 为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E =3.32×105 N/C ,方向与金箔成37°角。
紧挨边界ab 放一点状α粒子放射源S ,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子,已知:α =6.64×10Kg, qα=3.2×10-19C,初速率v =3.2×106 m/s . (sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1) α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R ;(2) 金箔cd 被 α粒子射中区域的长度L ;v 0 BM N P Q m,-qLd BEacSdNb37【测试题一答案】 一、二、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案CDBCBBCDACBCABC三、实验题10、(1)④ ③ ⑥ (2)29200 (3)如图所示11、(1 )b D 或R 1 ; (2) (1.48士0.02) 0.77(0.75~0.80) 四、计算题 12(12分)、(1)接U =0.2V 电压,电机不转,电流I =0.4A ,根据欧姆定律,线圈电阻Ω===5.04.02.0A VI U R .当接U ′=2.0V 电压时,电流I ′=1.0A ,故输入电功率P 电=U ′I ′=2.0×1.0W =2.0W 热功率P 热=I 2R =12×0.5W =0.5W故输出功率即机械功率P 机=P 电-P 热=(2.0-0.5)W =1.5W.(2)如果正常工作时,转子被卡住,则电能全部转化成内能故其发热功率R U P /2'='热.W P 8='热13(14分)、电子以垂直磁场方向的速度在磁场中作匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,依题意画运动示意图,由几何关系可求得结论。