高中物理选修3-1：第1章第4节时同步训练及解析

合集下载

高中物理选修3-1-第1章电场-全套同步练习-带答案

3．两个点电荷相距为 d，相互作用力大小为 F，保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为 4F，则两点之间的距离应是
A ． 4d
B ．2d
C． d/2
D ．d/4
4．两个直径为 d 的带正电的小球，当它们相距 100 d 时作用力为 F，则当它们相距为
作用力为 (
)
d 时的
9．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的
-19
A. 2.4 1×0 C
-19
B.-6.4 1×0 C
-18
C.-1.6 1×0 C
-17
D.4.0 ×10 C
10．有三个相同的绝缘金属小球 A 、B、C，其中小球 A 带有 2.0 ×10-5C 的正电荷，小球 B 、
C 不带电．现在让小球 C 先与球 A 接触后取走，再让小球 B 与球 A 接触后分开，最后让小
A ． B 球带电荷量较多 B． B 球质量较大
图 1—2—6
C． A 球带电荷量较多 D ．两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为
α、′β，′则仍有 α ′ < β′
８．两个质量相等的小球，带电荷量分别为点上，静止时两悬线与竖直方向的夹角均为
q 1 和 q 2 ，用长均为 L 的两根细线，悬挂在同一
8
C，
现引入电荷
C ，电荷量
Qc＝ +4.0 ×10
8
C，则电荷
C 置于离 A
cm，离 B
cm 处时， C 电荷即可平衡；若改变电荷 C 的电荷量，仍置于上述位置，则电
荷 C 的平衡状态
(填不变或改变 )，若改变 C 的电性，仍置于上述位置，则 C

2021年高中物理人教选修3-1习题第1章 4电势能和电势 Word版含答案

第|一章 4根底夯实一、选择题(1～4题为单项选择题,5～7题为多项选择题),在O点的点电荷＋Q形成的电场中,试探电荷＋q由A点移到B点电场力做功为W1 ,以OA为半径画弧交OB于C ,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2 ,由C点移到B点电场力做功为W3 ,那么三者关系为()A．W1＝W2＝W3<0B．W1>W2＝W3>0C．W1＝W3>W2＝0 D．W3>W1＝W2＝0答案：C解析：因A、C两点处于同一等势面上,所以W1＝W3>W2＝0 ,所以C正确.2．(江西师大附中2021～2021学年高二上学期检测)将一带电荷量为－q的试探电荷从无穷远处移到电场中的A点,该过程中电场力做功为W,假设规定无穷远处的电势为零,那么试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A．－W ,Wq B．W ,－WqC．W ,Wq D．－W ,－Wq答案：A解析：依题意,电荷量为－q的试探电荷从无穷远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,那么试探电荷的电势能减少W,无穷远处该试探电荷的电势能为零,那么该试探电荷在A点的电势能为E p＝－W ,A点的电势φA＝E p－q＝－W－q＝Wq,应选项A正确.3．如下图,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点.以下说法正确的选项是()A．M点电势一定低于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点,电场力做正功答案：C解析：从图示电场线的分布示意图可知,MN所在直线的电场线方向由M指向N,那么M点电势一定高于N点电势；由于N点所在处电场线分布密,所以N点场强大于M点场强；正电荷在电势高处电势能大,故在M点电势能大于在N点电势能；电子从M点移动到N点,要克服电场力做功.综上所述,C选项正确.4．(曲阜师大附中2021～2021学年高二上学期检测)如下图为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b ,a、b两点的电场强度大小分别为E a和E b ,那么()A．W a＝W b ,E a>E b B．W a≠W b ,E a>E bC．W a＝W b ,E a<E b D．W a≠W b ,E a<E b答案：A解析：a、b两点在同一等势线上,所以从a运动到c和从b运动到c电场力做的功相等,即W a＝W b；由电场线的特点知,a点所处位置的电场线比b点的密,故电场强度大,即E a>E b ,综上所述,选项A正确.A、B两点,以下判断正确的选项是()A．电势φA>φB ,场强E A>E BB．电势φA>φB ,场强E A<E BC．将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少D．将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能E p A>E p B答案：BC解析：顺着电场线电势逐渐降低,即φA>φB ,由电场线疏密可知,E A<E B ,故A错,B对；由电场力做功与电势能变化的关系可知,＋q从A移到B ,电场力做正功,电势能减少,C对；负电荷从A移到B ,电场力做负功,电势能增加,E p A<E p B ,故D错..两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝|对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点,O点电势高于c点.假设不计重力,那么()A．M带负电荷,N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相等C．N在从O点运动至|a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至|b点的过程中,电场力对它做的功等于零答案：BD解析：由O点电势高于c点电势知,场强方向垂直虚线向下,由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上,M粒子所受电场力方向向下,故M粒子带正电、N粒子带负电,A错误 .N粒子从O点运动到a点,电场力做正功.M粒子从O点运动到c点电场力也做正功.因为U aO＝U Oc ,且M、N粒子质量相等,电荷的绝|对值相等,由动能定理易知B 正确.因O点电势低于a点电势,且N粒子带负电,故N粒子运动中电势能减少,电场力做正功,C错误.O、b两点位于同一等势线上,D正确.7．(吉林一中2021～2021学年高二上学期检测)如下图,某点O处固定点电荷＋Q ,另一带电－q的粒子以O为焦点做椭圆轨道运动,运动过程中经过最|近点a和最|远点b,下述说法正确的选项是()A．粒子在a点运动速率大于在b点速率B．粒子在a点运动加速度大于在b点加速度C．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能D．＋Q所产生的电场中,a点电势高于b点答案：ABD解析：C粒子在从b到a的过程中,电场力做正功,动能增大,电势能减小；粒子在从a 到b的过程中,电场力做负功,动能减小,电势能增大,可知粒子在a点的动能大于在b点的动能,那么粒子在a点运动速率大于在b点速率,粒子在a点电势能小于在b点电势能.故A正确,C错误 .粒子在运动过程中只受到库仑力作用,粒子在a点离Q点近,根据库仑定律分析可知粒子在a点受到的库仑力大,加速度大,故B正确.＋Q所产生的电场中, 电场线从Q出发到无穷远终止,a点离Q较近,电势较高.故D正确.二、非选择题,在场强E ＝104N/C 的水平匀强电场中 ,有一根长l ＝15cm 的细线 ,一端固定在O 点 ,另一端系一个质量m ＝3g 、电荷量q ＝2×10－6C 的带正电小球 ,当细线处于水平位置时 ,小球从静止开始释放 ,g 取10m/s 2 .求：(1)小球到达最|低点B 的过程中重力势能、电势能分别变化了多少 ?(2)假设取A 点电势为零 ,小球在B 点的电势能、电势分别为多大 ?(3)小球到B 点时速度为多大 ?绳子张力为多大 ?答案：(1)×10－3J 电势能增加3×10－3J (2)3×10－3J ×103V (3)1m/s 5×10－2N 解析：(1)从A →B 重力做正功 ,重力势能减少ΔE ＝W G ＝mgL ×10－3J从A →B 电场力做负功 ,电势能增加ΔE p ＝W E ＝EqL ＝3×10－3J(2)假设取φA ＝0 ,那么E pB ＝3×10－3JφB ＝E pB q ×103V (3)从A →B 由动能定理知mgL －EqL ＝12m v 2B代入数据得v B ＝1m/s在B 点由牛顿第二定律知F －mg ＝m v 2B l代入数据得F ＝5×10－2N能力提升一、选择题(1～4题为单项选择题 ,5～6题为多项选择题)1．(安徽黄山市2021～2021学年高二上学期期末)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 ,那么以下说法正确的选项是( )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答案：D解析：只知道电场的分布,没法判断是正电荷产生的电场,故A错误；由于带电粒子是从A到B ,带电粒子受电场力的方向大致斜向左方,故电场力做负功,带电粒子的速度减少,故B错误；A点电场线密集,故电场强度大,故粒子在A点受到的电场力大于B点,由牛顿第二定律可得在A点的加速度大于B点,故C错误；由于带电粒子是从A到B ,带电粒子受电场力的方向大致斜向左方,故电场力做负功,带电粒子的电势能增大,故D正确.2．(河北冀州中学2021～2021学年高二上学期期中)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下图,图中实线表示等势线,那么()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点电势能不变答案：C解析：同一检验电荷在a、b两点受力方向不同,所以A错误；因为A、B两处有负电荷,所以,等势线由外向内表示的电势越来越低.将正电荷从c点移到d点,正电荷的电势能增加,静电力做负功,B错误；负电荷从a点移到c点,电势能减少,静电力做正功,C正确；正电荷沿虚线从e点移到f点的过程中,电势先降低再升高,电势能先减小后增大,D错误.3．(合肥一中2021～2021学年高二上学期期中)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,那么()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答案：B解析：因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动,受到重力、电场力和细绳的拉力,电场力与重力平衡,那么知小球带正电,故A错误,B正确；小球在从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,小球的电势能增大,故C错误；由于电场力做功,所以小球在运动过程中机械能不守恒,故D错误.应选B .4.(沈阳市2021～2021学年高二上学期期末)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变化关系如下图,以下判断中正确的选项是()A．x＝a点的电势高于x＝2a点的电势B．点电荷M、N所带电荷量的绝|对值之比为4∶1C．点电荷M、N一定为异种电荷D．x＝2a处的电势一定为零答案：B解析：由于不知道M、N的所带电荷的性质,故需要讨论,假设都带正电荷,那么0～2a 场强的方向向右,而沿电场线方向电势降低,故x＝a点的电势高于x＝2a点的电势；假设都带负电荷,那么0～2a场强的方向向左,故x＝a点的电势低于x＝2a点的电势,故A错误.M在2a处产生的场强E1＝kQ M(2a)2,而N在2a处产生的场强E2＝KQ Na2,由于2a处场强为0 ,故E1＝E2 ,所以Q M＝4Q N ,故B正确.由于M、N之间的场强的方向相反,故点电荷M、N一定为同种电荷,故C错误.由于电势是一个相对性的概念,即零电势的选择是任意的,人为的,故x＝2a处的电势可以为零,也可以不为零,故D错误.5．如下图,Q1、Q2为两个固定点电荷,其中Q1带正电,它们连线的延长线上有a、b 两点.一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动,其速度图象如下图,那么()A．Q2带正电B．Q2带负电C．试探电荷从b到a的过程中电势能增大D．试探电荷从b到a的过程中电势能减小答案：BC解析：逐项分析如下：选项诊断结论A 由v －t 图 ,v ↓ ,故试探电荷受向左的库仑力 ,因此Q 2带负电 × B同上 √ C由于静电力(库仑力)做负功 ,故其电势能增大 √ D 同选项C ×6.(沈阳市东北育才学校2021～2021学年高二检测)如下图 ,真空中有一个固定的点电荷 ,电荷量为＋Q .图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面 .有两个一价离子M 、N (不计重力 ,也不计它们之间的电场力)先后从a 点以相同的速率v 0射入该电场 ,运动轨迹分别为曲线apb 和aqc ,其中p 、q 分别是它们离固定点电荷最|近的位置 .以上说法中正确的选项是( )A ．M 一定是正离子 ,N 一定是负离子B ．M 在p 点的速率一定大于N 在q 点的速率C ．M 在b 点的速率一定大于N 在c 点的速率D ．M 从p →b 过程电势能的增量一定小于N 从a →q 电势能的增量答案：BD解析：根据轨迹向合外力的方向弯曲可知 ,M 一定是负离子 ,N 一定是正离子 ,A 错误；M 离子从a 到p 静电力做正功 ,动能增加 ,N 离子从a 到q 静电力做负功 ,动能减少 ,而初速度相等 ,故M 在p 点的速率一定大于N 在q 点的速率 ,B 正确；abc 在同一等势面上 ,离子由a 到b 和由a 到c 电场力都不做功 ,故M 在b 点的速率等于N 在c 点的速率 ,C 错误；由等势面可知φq >φp ,所以M 从p →b 过程电势能的增量小于N 从a →q 电势能的增量 ,故D 正确 .二、非选择题7.(吉林市第|一中学2021～2021学年高二上学期检测)如下图 ,倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中 ,在斜面上某点以初速度v 0水平抛出一个质量为m 的带正电小球 ,小球受到的电场力与重力相等 ,地球外表重力加速度为g ,设斜面足够长 ,求：(1)小球经多长时间落到斜面上；(2)从水平抛出至|落到斜面的过程中 ,小球的电势能减少了多少 ?答案：(1)v 0tan θg(2)电势能减小了m v 20tan 2θ 解析：(1)小球在运动过程中Eq ＋mg ＝maEq ＝mg ,得a ＝2gy ＝12at 2 x ＝v 0t又y x＝tan θ 得t ＝v 0tan θg(2)y ＝12at 2＝12×2g ×(v 0tan θg )2＝v 20tan 2θg电场力做正功 ,电势能减小 ,那么有：ΔE ＝－W 电＝－Eqy ＝－mgy ＝－m v 20tan 2θ。

高中物理选修3-1-第1章电场-全套同步练习-带答案

2．如图 1— 2—8 所示，在 A 点固定一个正点电荷，在 B 点固定一负点电荷，当在 C 点处放上第三个电荷 q 时，电荷 q 受的合力为 F，若将电荷 q 向 B 移近一些，则它所受合力将
A ．增大
D ．减少
C．不变
D ．增大、减小均有可能．
图 1—2—8
图 1— 2—9
3．真空中两个点电荷，电荷量分别为
C． A 球的速度为 2 v 0 ，方向与 v A 相同
D ． A 球的速度为 2 v 0 ，方向与 v A 相反．
7．真空中两个固定的点电荷 A 、B 相距 10cm，已知 qA＝+2.0 ×10 8 C， q B ＝ +8.0 ×10 8 C，现引入电荷 C，电荷量
Qc＝ +4.0 ×10 8 C，则电荷 C 置于离 A
图 1— 3— 15 9．如图 1— 3—16 所示， Q1=2×10-12C， Q2 =-4 ×10-12C，Q1、Q2 相距 12cm，求 a、 b、c 三点的场强大小和方向，其中 a 为 Q1、 Q2 的中点， b 为 Q1 左方 6cm 处点， C 为 Q2 右方 6cm 的点．
D ．电场是人为设想出来的．其实并不存在
3．在一个电场中 a、 b、 c、 d 四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力
函数关系如图 1— 3 一 12 所示，下列说法中正确的是
()
A ．这个电场是匀强电场
B． a、 b、 c、 d 四点的电场强度大小关系是 E d >E b > E c> E a
C．同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加 D ．无法比较以上四点的电场强度值
A→ O→Ｂ匀速飞进，电子重力不计，则电子所

【同步练习】鲁科版物理同步习题：选修3-1参考答案及解析

选修3-1参考答案及解析第六章静电场第一单元电场力的性质第二单元电场能的性质第三单元电容器与带电粒子在电场中的运动章末综合检测第七章恒定电流第一单元电流、电阻、电功、电功率第二单元闭合电路欧姆定律第三单元实验：测定金属的电阻率第四单元实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线第五单元实验：测定电池的电动势和内阻第六单元实验：练习使用多用电表章末综合检测第八章磁场第一单元磁场的描述磁场对电流的作用第二单元磁场对运动电荷的作用第三单元带电粒子在复合场中的运动章末综合检测6-11、解析：当r →0时，E ＝kQ r 2，不再适用，A 错B 对．某点场强的大小应与距离r 的平方成反比，C 错误．以点电荷Q 为中心，r 为半径的球面上各处的场强大小相等，方向不同，故场强不同，D 错．答案：B2、解析：由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电荷符号不能确定．设粒子从a 运动到b (也可分析从b 到a 的情形，两种分析不影响结论)，速度方向与电场力夹角大于90°，故速度减小，由电场线的疏密程度知a 点场强大于b 点场强，带电粒子在a 点受电场力较大，从而加速度较大，综上所述B 、C 、D 正确．答案：BCD3、解析：由v —t 图象可知，电荷的a 和v 均增加，故E 增加，且电场力与v 同向，所以E 与v 反向，应选B.答案：B4、解析：设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定a 带正电，b 带负电．若电场线为负点电荷的电场线，则a 为负电荷，b 为正电荷，A 错．由粒子的偏转轨迹可知电场力对a 、b 均做正功，动能增加，B 、D 错．但由电场线的疏密可判定，a 受电场力逐渐减小，加速度减小．b 正好相反，选C.答案：C5、解析：在仅受电场力的作用下在电场线上运动，只要电场线是直线的就可能实现，但是在等势面上做匀速圆周运动，就需要带负电的粒子在电场中所受的电场力提供向心力，根据题目中给出的4个电场，同时符合两个条件的是A 答案．答案：A6、解析：本题主要考查场强的矢量性，同一直线上两点电荷产生场强的叠加则变成了代数的加或减．由于两个点电荷带异种电荷且电荷量不等，则E 1＝E 2的点必有两个，其中一处合场强为零，另一处合场强为2E 1，应选C.答案：C7、解析：先画出等量异种电荷的电场线分布，再判断中垂线上各点的电场强度的变化情况及电子受电场力的情况，最后，确定另一个力的大小和方向．图23等量异种电荷电场分布如图23所示，由图(a)中电场线的分布可以看出，从A 到O ，电场线由疏到密；从O 到B ，电场线由密到疏，所以从A →O →B ，电场强度应由小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场线切线方向，为水平向右，如图(b)所示．.由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等方向相反．电子受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从A →O →B 过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小应先变大后变小，所以选项B 正确．答案：B8、解析：粒子在E 中匀速下落，则qE ＝mg粒子在2E 中：a ＝2qE －mg m＝g ，方向向上则粒子先向下减速，后向上加速进入E 中又以v 0匀速上升．故C正确．答案：C图269、解析：依据题意对两个带电小球受力分析如图26，据平衡条件得：F＝m1g tanθF＝m2g tanθ所以有m1＝m2.故B正确答案：B10、解析：当场强向下时，物块m受重力和电场力两个力作用下处于静止状态，可知F电＝mg.当电场方向改为向右时，受力分析如图28，在垂直于斜面方向上，有：mg cos37°＝F N＋F电sin37°⇒F N＝0.2 mg，所以物块不可能离开斜面；沿斜面方向上：F电cos37°＋mg sin37°＝ma，得a＝1.4 g，故物块沿斜面向下做匀加速直线运动．所以C正确．答案：C11、解析：0～2 s，由题图丙可知，物块做匀加速运动，加速度a＝1 m/s2由牛顿第二定律有：E1q－μmg＝ma2～4 s，由题图丙可知，物块做匀速直线运动由平衡条件有：E2q＝μmg结合以上几式代入数据，解得：m＝1 kgμ＝0.2.12、答案：(1)1 kg (2)0.2 解析：由于A、B均处于平衡，隔离A分析，受力如图31所示，设OA绳拉力F1，AB绳拉力F2，正交分解F1，F1cos60°＋F2＋F库＝qE①F1sin60°＝mg②F 库＝k q 2L 2③ 解①②③得：E ＝3mg 3q ＋kq L 2＋F 2q. 因为F 2≥0，所以E ≥3mg 3q ＋kq L2. 答案：E ≥3mg 3q ＋kq L2 6-21、解析：电场强度的大小和电势的高低没有直接关系，不能根据电场强度的大小判断电势的高低，也不能根据电势的高低判断电场强度的大小，A 、B 均错．电场强度的方向一定跟等势面垂直，C 对．沿电场强度的方向电势降低，但电势降低的方向不一定是电场强度的方向，D 错．答案：C2、解析：根据电场力做功判断：若从a 到b 到c 移动一正的试探电荷，电场力做正功，电势降低，所以A 正确；由于a 点和c 点关于P 、Q 连线的中垂线对称，场强大小应相等，但方向不同，所以C 、D 错误．答案：A3、解析：A 、B 、C 三点处在一条电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故φA >φB >φC ，A 正确；由电场线的密集程度可以看出电场强度大小关系为E C >E B >E A ，B 对；电场线密集的地方电势降落较快，故U BC >U AB ，C 对D 错．答案：ABC4、解析：根据电场线与等势面的关系，把立体图转化为平面图，因φM ＝0，φN ＝1 V ，则φP ＝φP ′＝φP ″＝34V ．故D 正确．图18答案：D5、解析：由轨迹可判断合力方向，由合力(加速度)方向可判断出速度的相对大小和电势能的高低．可知AD 正确．答案：AD6、解析：从a 到b 由动能定理可知，电场力做功W ab ＝－18 eV ，则从a 到b 电势能增加量ΔE ab ＝18 eV ，由等势面特点及c 点为零势点可知：a 点电势能E a ＝－12 eV ，又由动能和电势能之和不变可判断B 正确．答案：B7、解析：电势能的增、减，取决于电场力做功的正、负，两滑块由静止释放，电场力做正功故电势能减少，A 正确．答案：A8、解析：由电场线的疏密可知场强E B >E A ，所以粒子的加速度a B >a A ，A 项正确；由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势φA >φB ，D 项错；由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能增大、电势能减小，即E k B >E k A ，E p B <E p A ，B 项对，C 项错．答案：AB9、解析：由加速度可求出电场力大小为13mg ，方向竖直向上．小球在下落h 的过程中：电场力做功W 电＝－13mgh ，电势能增加13mgh ；机械能减少了13mgh ；合力做功W 合＝23mgh ，动能增加了23mgh ；重力势能减少了mgh .故BC 正确．答案：BC10、解析：因小球在B 点的速度最大，故合外力为零，可求出B点的场强，A 选项正确．由O 运动到C 的过程中，电势能转化为重力势能，而据题意O 点电势为零，可求C 点的电势，D 选项正确．答案：AD图2511、解析：设电场强度为E ，小球带电荷量为q ，因为小球做直线运动，它所受的电场力qE 和重力mg 的合力必沿此直线，如图25所示，所以mg ＝qE tan θ.由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为a ＝g sin θ. 设从O 点到最高点的位移为L ，根据运动学公式有v 20＝2aL运动的水平位移为x ＝L cos θ.从O 点到最高点的过程中，电场力做负功，电势能增加，小球在最高点与O 点的电势能之差为ΔE p ＝qEx .联立以上五式，解得ΔE p ＝12mv 20cos 2θ. 答案：12mv 20cos 2θ 12、解析：(1)两球由静止开始下落到下端的小球到达下极板的过程中，由动能定理得：2mgd －Eqd －Eq (d －L )＝0，则有E ＝4mg /(3q )．(2)两球由静止开始下落至上端小球恰进入小孔时小球达到最大速度，此过程利用动能定理得：2mgL －EqL ＝2mv 22，则有v ＝2gL 3. 答案：(1)4mg 3q(2)2gL 36-31、解析：带电粒子只在电场力作用下可以被加速，可以偏转，(例如沿电场方向进入匀强电场和垂直电场进入匀强电场中)，B 、C 可能；也可以做匀速圆周运动(例如电子绕原子核的高速旋转)，D 可能出现；不能做匀速直线运动，A 不可能出现．答案：A2、解析：电子在AB 之间做匀加速运动，且eU ＝ΔE k ，A 正确；在BC 之间做匀速运动，B 正确；在CD 之间做匀减速运动，到达D 板时，速度减为零，C 错误，D 正确．答案：C3、解析：两平行金属板间的电场为匀强电场．带电粒子先向下运动又折回说明粒子先向下做匀减速运动，折回后向上做匀加速运动．整个过程具有对称性，由此可知B 项正确．答案：B4、解析：若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，电子在x 轴上向负方向偏转，则应使X ′接正极，X 接负极；电子在y 轴上也向负方向偏转，则应使Y ′接正极，Y 接负极，所以选项D 正确．答案：D5、解析：设初状态极板间距是d ，旋转α角度后，极板间距变为d cos α，所以电场强度E ′＝E cos α，而且电场强度的方向也旋转了α，由受力分析可知，竖直方向仍然平衡，水平方向有电场力的分力，所以微粒水平向左做匀加速直线运动，故B 选项正确．解决本题的关键是确定新场强与原来场强在大小、方向上的关系．答案：B6、解析：0～T 2时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动.T 2～T 时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T 时速度减为零．此后周期性重复，故A 对．答案：A7、解析：由题意可知，电容器始终与电源相连，所以两极板间的电压U 不变，压力F 作用于可动膜片电极上时，两极板间距离d 减小，电容C ＝εr S 4πkd 增大，由C ＝Q U可知，两极板带电荷量增加，即对电容器有一短暂的充电过程，又因为上极板带正电，所以灵敏电流计指针向右偏；当压力使膜片稳定后，电容不变，两极板带电荷量不变，电流计指针重新回到零刻度处．综上所述，B 选项正确．答案：B8、解析：带电粒子在电场中的类平抛运动可分解为沿电场方向的匀加速运动与垂直电场方向的匀速运动两个分运动，所以两电荷在电场中的运动时间相等，B 对；又因为d ＝12at 2，a ＝qE m，因为偏转量d 不同，故a 一定不同，C 错．由a ＝qE m，因不知m 的关系，q 可能相等，也可能不相等，故A 正确．当q 相等时，电荷从进入到离开，电场力做的功不同，由动能定理可知，两电荷离开电场时的动能不同，D 错．答案：AB9、解析：由O 点电势高于C 点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N 粒子所受电场力方向向上，M 粒子所受电场力方向向下，故M 粒子带正电、N 粒子带负电，A 错误．N 粒子从O 点运动到a 点，电场力做正功．M 粒子从O 点运动到c 点电场力也做正功．因为U aO ＝U Oc ，且M 、N 粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B 正确．因O 点电势低于a 点电势，且N 粒子带负电，故N 粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C 错误．O 、b 两点位于同一等势线上，D 正确．答案：BD10、解析：当不加电场时，油滴匀速下降，即F f ＝kv ＝mg ；当两极板间电压为U 时，油滴向上匀速运动，即F 电＝kv ＋mg ，解之得：F电＝2mg ，当两极间电压为—U 时，电场力方向反向，大小不变，油滴向下运动，当匀速运动时，F 电＋mg ＝kv ′，解之得：v ′＝3v ，C 项正确．答案：C11、解析：由于小球沿斜面下滑过程中所受电场力为变力，因此不能用功的定义来求解，只能用动能定理求解(1)由题意知：小球运动到D 点时，由于AD ＝AB ，所以有电势φD ＝φB ，即U DB ＝φD －φB ＝0①则由动能定理得：mg L 2sin30°＝12mv 2D －0② 联立①②解得：v D ＝gL 2③(2)当小球运动至C 点时，对球受力分析如图22所示，则由平衡条件得：F N ＋F 库sin30°＝mg cos30°④由库仑定律得：F 库＝kq 2(L cos30°)2⑤联立④⑤得：F N ＝32mg －23kq 2L 2由牛顿第三定律得：F N′＝F N＝32mg－2kq23L2.答案：(1)gL2(2)32mg－2kq23L212、解析：(1)当电子沿AB两板正中央以v0＝2×107m/s的速度飞入电场时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为t＝lv0①在沿AB方向上，电子受电场力的作用，在AB方向上的位移为y＝12at2②又a＝Fm ＝eEm＝eU ABmd③由①②③式得y＝12eU ABmd(lv0)2＝12×1.6×10－19×3009×10－31×1×10－2×(3×10－22×107)2m＝6×10－3m＝0.6 cm，而d2＝0.5 cm，所以y>d2，故粒子不能飞出电场．(2)从(1)的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带宽度为x＝d－y＝(1－0.6) cm＝0.4 cm.故能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为：n＝xd ×100%＝0.41×100%＝40%.答案：(1)不能(2)40%综合练习1、解析：沿电场线方向电势逐渐降低，M 点电势一定高于N 点电势，选项A 对．因电场线越密的区域场强越大，由图可知N 点场强大于M 点场强，选项B 错．将正电荷由M 点移到N 点时电场力做正功，电势能减小，故正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能，选项C 对．将电子从M 点移到N 点的过程中，受到的电场力与移动方向相反，电场力做负功，选项D 错．答案：AC2、解析：由于电子动能E k ＝400 eV<500 eV ，电子在电场中先做匀减速直线运动后反向做匀加速直线运动．最终从A 孔射出．电场力做功为零，电子动能大小不变．故C 正确．答案：C3、解析：根据C ＝εr S 4πkd 和U ＝QC ，A 项是d 增大，则电容C 减小，U 增大，所以静电计指针张角变大，故A 正确；B 、C 项都是S 减小，则电容C 减小，U 增大，静电计指针张角变大，故B 正确，C 错；D 项是εr 增大，则电容C 增大，U 减小，静电计的指针张角变小，故D 错．答案：AB4、解析：在＋Q ，－Q 连线上及延长线上三个区间内场强方向如图5所示，由对称关系可知，在Q 左侧与P (－Q )间等距的P ′点应与P 点场强相同，故选项A 正确．在(－Q )、Q 之间各处场强均大于(－Q )、P 之间各点场强，故试探电荷＋q 从P 移至O 点过程中，P →(－Q )做正功W 1，由－Q →0电场力做负功W 2，由上面分析知，|W 1|>W 1.故电势能增大．C 正确．答案：AC5、解析：a 板与Q 板电势恒定为零，b 板和P 板电势总相同，故两个电容器的电压相等，且两板电荷量q 视为不变．要使悬线的偏角增大，则应使电压U 增大，即减小电容器的电容C .对电容器C ，由公式C ＝q U ＝εr S 4πkd，可以通过增大板间距d 、减小介电常数εr 、减小极板的正对面积S 来减小电容C .答案：BC6、解析：带电粒子M 只受电场力作用下从P 点到Q 点，克服电场力做功，其电势能增加，动能减小，故A 、D 正确；场强的大小与电场力做功正、负无关，故B 选项错；在C 选项中，由于带电粒子的电性未知，故无法确定P 点与Q 点电势的高低，C 错．答案：AD7、解析：由于图象是可以用描点法确定的，所以可以选几个代表性的点，确定出大致的图形，在t ＝T2时，U x ＝0，U y ＝0，电子打在屏幕上的原点，在t ＝T4时，U x 为负，U y 为正的最大值，电子带负电，受电场作用后向电势高的极板偏转，打在屏幕左上方的最高点，A 正确．答案：A8、解析：由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，速率不变化，由动能定理，外力做功为零，绳子拉力不做功，电场力和重力做的总功为零，所以电场力和重力的合力为零，电场力跟重力平衡，B 正确．由于电场力的方向与重力方向相反，电场方向又向上，所以小球带正电，A 不正确．小球在从a 点运动到b 点的过程中，电场力做负功，由功能关系得，电势能增加，C 不正确．在整个运动过程中，除重力做功外，还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，D 不正确．答案：B9、解析：作出过点M 的等势线，因电场线与等势线是正交的，且沿电场线方向电势是降低的，故A 正确．将负电荷从O 点移到P 点时，因所处位置电势降低，其电势能增大，故应是克服电场力做功，B 错误．由E ＝U /d 及电场线疏密程度知O 、M 两点间电势差应大于M 、N 两点间电势差，C 错误．沿y 轴上各点场强方向相同，故从O 点由静止释放的带正电粒子运动中始终受到沿y 轴正方向的外力，D 正确．答案：AD10、解析：因带电粒子从a 点沿直线运动到b 点，受力情况如右图12所示，场强方向一定水平向右，故a 点的电势一定高于b 点的电势，A 选项不对．粒子在电场中运动，共涉及到三种能量：动能、电势能、重力势能．三种能量之和保持不变，即带电粒子在a 点三种能量之和等于在b 点的三种能量之和，因为粒子在a 点的重力势能小于在b 点的重力势能，故B 选项不对．又因为带电粒子从a 点运动到b 点，合外力做负功，故动能减小，即E ka >E kb .从a 到b ，电场力做负功，故电势能增加，即E 电a <E 电b .所以C 错，D 对．答案：D11、解析：电容器与电源是断开的，电容器无法充、放电，电容器的带电荷量是保持不变的．当A 板下移时d 减小，电容C 增大，由U ＝Q C 可知U 减小，由E ＝U d ＝Q C ·d ＝4πkQ εr S 可知E 不变化．P 点的电势φP ＝U PB ＝E ·PB ，所以φP 不变，选项A 正确．当B 板上移时，PB 减小，P 点的电势φP 降低，选项C 正确．答案：AC12、解析：物体沿斜面向上运动的过程中有两个力做功，电场力做正功，重力做负功，根据动能定理可得：W F ＋W G ＝ΔE k 由重力做功与重力势能变化的关系可得W G ＝－ΔE p ，由上述两式易得出A 错误，B 、C 、D 正确．答案：A13、解析：(1)场强方向竖直向下．(2)根据题意，小球在电场中运动的加速度a 应竖直向上．Eq －mg ＝ma ①从上往下：d ＝v 0t －12at 2②从下往上：d ＝v 0t 2＋12a (t2)2③由①②③式解得电场强度：E ＝4md 3qt 2＋mgq .(3)由②③两式解得：a ＝4d 3t 2，v 0＝5d3t则：v 1＝v 0－at ＝d 3t ，v 2＝v 0＋a t 2＝7d 3t 所以：v 1v 2＝17.答案：(1)场强方向竖直向下 (2)4md 3qt 2＋mg q (3)1714、解析：(1)因粒子初速度方向垂直匀强电场，在电场中做类平抛运动，所以粒子通过电场区域的时间t ＝yv 0＝4×10－3 s.(2)粒子在x 方向先加速后减速，加速时的加速度a 1＝E 1qm ＝4m/s 2，减速时的加速度a 2＝E 2qm＝2 m/s 2，x 方向上的位移为x ＝12a 1(T 2)2＋a 1(T 2)2－12a 2(T2)2＝2×10－5 m ，因此粒子离开电场时的位置坐标为(－2×10－5 m,2 m)．(3)粒子在x 方向的速度v x ＝a 1T 2－a 2T2＝4×10－3 m/s.答案：(1)4×10－3 s (2)(－2×10－5 m,2 m) (3)4×10－3 m/s15、解析：(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，则在初速度方向上：L ＝v 0t ①在电场方向上：L ＝12at 2②其中qE ＝ma ③E k ＝12mv 20④由动能定理得qEL ＝E k c －E k ⑤由①②③④⑤可解得E k c ＝5E k ，E ＝2mv 20qL＝4E kqL.(2)若粒子由bc 离开电场，则有：L ＝v 0t ⑥ 粒子在电场方向上的速度v y ＝at ⑦粒子离开电场时的速度为v v 2＝v 20＋v 2y ⑧ E k ′－E k ＝12mv 2－12mv 20⑨联立可解得：E ＝2E k (E k ′－E k )qL⑩若粒子由cd 边离电场，则由动能定理得qEL ＝E k ′－E k ⑪ 则E＝E k ′－E kqL.答案：(1)5E k 4E k qL (2)2E k (E k ′－E k )qL 或E k ′－E kqL16、解析：(1)设微粒穿过B 板小孔时的速度为v ，根据动能定理，有qU ＝12mv 2①解得v ＝2qU m(2)微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力，有qE ＝m v 2R ＝m 2v 2L ②联立①、②，得E ＝4U L(3)微粒从释放开始经t 1射出B 板的小孔，则t 1＝d v 2＝2d v＝2dm 2qU设微粒在半圆形金属板间运动经过t 2第一次到达最低点P 点，则t 2＝πL 4v ＝πL 4m2qU所以从释放微粒开始，经过(t 1＋t 2)＝(2d ＋πL4)m2qU微粒第一次到达P 点．答案：(1)2qU m (2)E ＝4U L (3)t ＝(2d ＋πL 4)m2qU17、解析：(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a ，则有qE ＋mg sin θ＝ma ① s 0＝12at 21②联立①②可得 t 1＝2ms 0qE ＋mg sin θ③(2)滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为x 0，则有mg sin θ＋qE ＝kx 0④从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得 (mg sin θ＋qE )·(s 0＋x 0)＋W ＝12mv 2m －0⑤联立④⑤可得W ＝12mv 2m －(mg sin θ＋qE )·(s 0＋mg sin θ＋qEk) (3)如图20图20答案：(1)2ms 0qE ＋mg sin θ(2)12mv 2m －(mg sin θ＋qE )·(S 0＋mg sin θ＋qE k) (3)见解析图207-11、解析：导体内单位体积内自由电子的数量，由导体本身决定和通过导体电流无关．由于温度不变，自由电子热运动的平均速率不变．由I ＝neSv 知电流I 增大，电子移动速率v 增大．答案：C2、解析：白炽灯在正常工作时的电阻为R ，由P ＝U 2R得R ＝36 Ω，当接入18 V 电压时，假设灯泡的电阻也为36 Ω，则它消耗的功率为P ＝U 2R ＝18236W ＝9 W ，但是当灯泡两端接入18 V 电压时，它的发热功率小，灯丝的温度较正常工作时温度低，其电阻率减小，所以其电阻要小于36 Ω，其实际功率大于9 W ，故B 项正确．答案：B3、解析：首先计算出沿A 、B 方向和沿C 、D 方向电阻的比值，再利用欧姆定律求出两种情况下的电流比．设沿A 、B 方向的横截面积为S 1，沿C 、D 方向的横截面积为S 2，则S 1S 2＝12，A 、B 接入线路中时的电阻为R 1，C 、D 接入电路中时的电阻为R 2，则有R 1R 2＝ρl ab S 1ρl bc S 2＝41.两种情况下电流之比为I 1I 2＝R 2R 1＝14，故I 2＝4I 1＝4 A ．选项A 正确．答案：A4、解析：设各灯泡正常工作时的电流为I ，则甲电路的总电流为I 甲＝3I ，乙电路的总电流为I 乙＝I ，所以由P ＝UI 得P 甲＝3P 乙，应选B.答案：B5、解析：L 2灯丝烧断后电路的总电阻增大，电路中总电流减小，流过其他指示灯、强光灯的电流都同比例的减小，消耗的功率都减小，两端的电压都减小，则X 2两端电压增大，消耗的功率也增大，C 正确．答案：C6、解析：设单位长度上电子数目为n ，则单位长度上电子带的电荷量q ′＝ne t 秒内电子通过的距离x ＝110×ctt 秒内通过某截面的电量q ＝xq ′＝nect /10 由I ＝q t 得I ＝nec 10∴n ＝10I ec环中电子数目N ＝240n ＝240×10×10－21.6×10－19×3×108个＝5×1011个．故B 正确．答案：B7、解析：本题考查串联电路的特点及额定电压、额定功率与电阻的关系，关键是对额定电压、额定功率概念的理解，明确滑动变阻器哪一段电阻接入了电路．错误原因是把接入电路的一段与BC 段混淆．灯泡的工作电流I ＝P U ＝1.86A ＝0.3 A ，因灯泡与滑动变阻器串联，所以通过变阻器的电流为0.3 A.此时A 、C 间电阻R 1＝U 1I ＝9－60.3Ω＝10 Ω，故CB 间电阻R 2＝R －R 1＝20 Ω，故B 选项正确．答案：B8、解析：因两段串联，通过两棒的电流相等，又I ＝neSv ，故ne πr 2ab v ab ＝ne πr 2bc v bc ，得v ab ∶v bc ＝16∶1，A 、B 均错．由电阻定律R ab ＝ρl ab S ＝ρl ab πr 2ab ，R bc ＝ρl bcπr 2bc ，求得R ab ∶R bc ＝16∶1，因为ab 和bc 串联，流过两段的电流相等，由功率公式P ＝I 2R ，得P ab ∶P bc ＝R ab ∶R bc ＝16∶1，故D 正确，C 错误．答案：D9、解析：c 、d 端短路时，R 2与R 3并联，然后与R 1串联，所以1R 23＝1R 2＋1R 3，R ab ＝R 1＋R 23，可得R ab ＝40 Ω，A 项正确；a 、b 端短路时，R 1与R 3并联然后与R 2串联，所以1R 13＝1R 1＋1R 3，R cd ＝R 13＋R 2可得R cd ＝128Ω，B 项错误；a 、b 端接测试电源时，R 2中电流为零，电路等效于只有R 1、R 3两电阻串联，c 、d 两端电压等于电阻R 3两端电压，所以I ＝ER 1＋R 3，U cd ＝UR 3＝IR 3可得U cd ＝80 V ，C 项正确；cd 端接测试电源时，R 1中电流为零，电路等效于只有R 2、R 3两电阻串联，ab 两端电压等于电阻R 3两端电压，所以I ＝ER 2＋R 3，U ab ＝UR 3＝IR 3，可得U ab ＝25 V ，D 项错误．答案：AC10、解析：电饭锅工作时，电阻丝把电能全部转化为电热，其电功率P 电等于热功率P 热，即：P 电＝P 热＝I 2R ＝U 2R①由①式可知，在电压一定的情况下，电阻丝电阻越大，其发热消耗的电功率越小．当S 闭合时，R 1被短路，电阻变小，其消耗的电功率增大，因此，S 闭合时应为水烧开前的加热状态，而S 断开时应为水烧开后的保温状态，故选项A 、B 正确．又因为保温时，R 1、R 2为串联关系，电源电压恒定，故P 2＝I 2R 2＝(UR 1＋R 2)2R 2②题目要求R 2保温时功率为加热时功率的一半，则有：(UR 1＋R 2)2R 2＝12U2R 2③ 由③式得R 1∶R 2＝(2－1)∶1，选项D 亦正确．答案：ABD11、解析：电流达最大值I 后，表明电离出来的离子全部到达了阴极，设经过时间t 到达极板的电荷量为q ，则q ＝It被电离的有机物分子的数目N ′＝q e ＝It e则有机物分子占待测气体的数目比为K ＝N ′ntN A ＝InN A e答案：InN A e12、解析：设电热水壶的电阻为R则R ＝U 2P ＝22021500 Ω＝48415Ω电能表转1转的能量为：3600×1033000 J ＝1200 J设电热水壶的实际电压为U则U 2Rt ＝125×1200 J ，所以U ＝200 V. 答案：200 V7-21、解析：由闭合电路欧姆定律可知：E ＝U 外＋U 内，当外电路断路时，即I ＝0，此时U 外＝E ，路端电压最大；外电路短路时，电路中电流最大，此时，电源的功率也最大；电源的输出功率，即外电路消耗的功率，P ＝I 2R ＝E 2R (R ＋r )2＝E2(R －r )2R＋4r ，只有当R ＝r 时，电源的输出功率最大，故C 错．答案：ABD2、解析：滑片向右滑动，R 阻值增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知干路电流减小，L 1变暗；同时L 2与R 并联部分电阻增大，它们与L 1串联分得的电压增大，通过L 2电流增大，故L 2变亮．答案：AD3、解析：从图分析可知，电容器两端的电压就是R 3两端的电压，要使油滴上升，必须增大电容器两端的电压，即增大R 3两端的电压，从电路的分析得，增大R 3和减小R 2的电阻都可．故CD 正确．答案：CD4、解析：滑动触头由a 滑向b 的过程中，总电阻变小，D 错误，干路电流变大，路端电压变小，A 正确，内阻消耗功率变大，C 错误，定值电阻R 3上电压降低，电流表示数变小，B 错误．答案：A5、解析：只有S 1闭合时，L 1和L 2串联，电容器两端的电压等于电源两端的电压．S 2闭合后，L 3和L 2串联，再和L 1串联．则L 1两端的电压增大，故L 1变亮，电容器两端的电压减小，故电容器放电．电荷量减小．电流表上的电流是电容器的放电电流，故方向从右向左．可知AD 正确．答案：AD6、解析：电动机未启动时，通过灯泡电流为I ＝10 A ，电压U 1＝12.5 V －10×0.05 V ＝12 V. 所以灯泡电阻为R ＝U 1I ＝1210Ω＝1.2 Ω. 电动机启动时，灯泡两端的电压U 2＝12.5 V －58×0.05 V ＝9.6 V.故车灯的电功率降低了ΔP ＝U 21R －U 22R＝43.2 W ．故B 正确．答案：B7、解析：由欧姆定律，图中任意一点的电阻为该点与坐标原点O 点的连线的斜率的倒数．随着所加电压的增大，图中曲线斜率越来越小，即小灯泡的电阻增大，故A 项正确；对应P 点，小灯泡的电阻为OP 连线的斜率的倒数，即R ＝U 1I 2，故B 项正确，C 项错误；对应P 点，小灯泡的功率为P ＝U 1I 2，即图中矩形PQOM 所围的“面积”，故D项正确．答案：ABD8、解析：由于电源内阻不计，故路端电压为电源的电动势，所以R1断路时，灯A和B两端电压不变，故B灯亮度不会发生变化，故A选项错误．对B选项，当R2断路时，会使A灯两端电压升高，B灯两端电压降低，B灯应变暗，故B选项错误，同理可知D选项也错误．对于C选项，当R3断路时，会使B灯两端电压升高，A灯两端电压降低，故B灯变亮，因此正确选项为C.答案：C9、解析：合上S2之前，R3与L3串联后与L1、L2并联，最后与R1串联．合上S2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路中总电流也即流过R1的电流增大，C正确．因电源的内阻不计，则电源的输出功率P＝IE增大，A错误．通过R1中的电流增大时R1两端电压升高，则并联电路部分的两端电压就降低，L1消耗的功率降低．通过R3与L3的电流减小，B、D皆错误．答案：C10、解析：当L1两端电压为3.0 V时，I L1＝0.25 A.由于I＝UR得R＝UI＝3.00.25Ω＝12 Ω，A正确．由P1＝I1U1＝0.25×3 W＝0.75 W，C正确．因L2、L3的两电阻相等，即L2、L3两端电压各为1.5 V，由图可知I2＝0.20 A，即可得出灯泡L2消耗的电功率为P2＝I2U2＝0.20×1.5 W＝0.30 W，D正确．答案：ACD11、解析：P继续向右移动，电压表示数会增大，故电压表用了。

高中物理选修3-1同步练习题

高中物理第1章第1节电荷及其守恒定律练习新人教版选修3-11．物体具有吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或有了电荷．2．自然界中只存在正电荷和负电荷两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．(1)正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷．(2)负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷．3．物体的三种起电的方式是：摩擦起电、接触起电、感应起电．4．物体带电的实质是得失电子．5．电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变．另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变．6．电荷量：表示电荷的多少，单位是库仑，简称库，用C表示．元电荷：与电子(或质子)电荷量绝对值相等的电荷，用e表示．e＝1.6×10－19_C；所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍．7．电子的电荷量与质量的比叫做电子的比荷，电子的比荷为em e＝1.76×1011_C/kg．►基础巩固1．(多选)下列说法正确的是(CD)A．电子和质子都是元电荷B．一个带电体的电荷量为205.5倍元电荷C．元电荷是最小的带电单位D．元电荷没有正、负之分解析：元电荷是最小的带电单位，带电体的带电荷量均为元电荷的整数倍；元电荷不是带电粒子，没有电性之说，故C、D正确．2．如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到“噼啪”的响声，还会看到电火花，这种现象产生的原因是(C)A．人身体上产生电流 B．接触带电造成的C．摩擦起电造成的 D．感应起电造成的3．关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是(C)A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C．不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移D．以上说法均不正确解析：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷．感应起电过程电荷在电场力作用下，电荷从物体的一部分转移到另一个部分，所以ABD错误，C正确．4．(多选)对物体带电现象的叙述，下列说法正确的是(CD)A．一个不带电的物体内一定没有电荷B．物体带电一定具有多余的电子C．物体带电的过程就是电荷移动的过程D．带电体发生中和的现象是等量异种电荷完全相互抵消的结果解析：一个物体不带电并不是内部没有电荷，而是由于正、负电荷一样多，从而对外显示电中性．当正电荷多于负电荷时对外显示带正电；当负电荷多于正电荷时外显示带负电，故A、B错误．物体带电实质就是得失电子，即电荷移动，故C正确．带等量异种电荷的物体相接触时，带负电的物体中的多余电子全部移动到带正电的物体上与正电荷相互抵消，从而使两物体都呈电中性．故D正确．正确答案C、D.5．(多选)如图所示，挂在绝缘细线下的轻质带电小球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以(BC)A．甲图中两球一定带异种电荷B．乙图中两球一定带同种电荷C．甲图中两球至少有一个带电D．乙图中两球至少有一个带电解析：两球相互吸引的可能有两个：一是带异种电荷；二是一个带电，另一个被感应带电后吸引，因此A错误、C正确；两球相斥一定是带同种电荷，故B正确、D错误．6. 两金属小球所带电荷量分别为＋3Q和－Q，将两小球接触后，它们所带的电荷量一共为(B)A．＋3Q B．＋2Q C．＋Q D．－Q解析：由电荷守恒定律知，两小球接触后总带电量为中和后剩余量，即为ΔQ＝＋3Q－Q＝＋2Q，故选项B正确．►能力提升7．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断(C)A．验电器所带电荷量部分被中和B．验电器所带电荷量部分跑掉了C．验电器一定带正电D．验电器一定带负电解析：验电器的张角与所带电量的多少有关，电量大张角大，根据题意张角变小，所以说明验电器所带的电性与橡胶棒所带的电性相反，又因为毛皮摩擦过的橡胶棒带负电所以验下列说法正确的是(AD )A ．π＋由u 和d 组成B ．π＋由d 和u 组成C ．π－由u 和d 组成D ．π－由d 和u 组成解析：π＋带电荷量为＋e ，u 带电荷量为＋23e ，d 带电荷量为＋13e ，故π＋由u 和d 组成，A 对、B 错．π－带电荷量为－e ，d 带电荷量为－13e ，u 带电荷量为－23e ，故π－由d 和u 组成，D 对、C 错．9．如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列方法中不能使两球都带电的是(B )A ．先把两球分开，再移走棒B ．先移走棒，再把两球分开C ．使棒与甲球瞬时接触，再移走棒D ．先使乙球瞬时接地，再移走棒解析：由于静电感应，甲球感应出正电荷，乙球感应出负电荷，把两球分开后，它们带上了等量异种电荷，所以A 正确；若先将棒移走，则两球不会有静电感应现象产生，所以不会带上电荷，B 错误；使棒与甲球接触，则两球会因接触起电而都带上负电荷，所以C 正确；若使乙球瞬时接地，则乙球上感应出的负电荷因受斥力而被导走，再将棒移走，由于甲、乙是接触的，所以甲球上的正电荷会重新分布在甲、乙两球上，结果是两球都带上了正电荷，所以D 正确．10．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ，分别带有电荷量Q 1＝6.4×10－9 C ，Q 2＝－3.2×10－9 C ，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移，转移了多少？解析：当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量Q ′A ＝Q′B ＝Q 1＋Q 22 ＝6.4×10－9－3.2×10－92C ＝1.6×10－9 C.在接触过程中，电子由B 球转移到A 球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B 球带Q′B 的正电荷量，这样，共转移的电子电荷量为ΔQ ＝－Q B ＋Q′B ＝(3.2×10－9＋1.6×10－9)C ＝4.8×10－9 C.转移的电子数n ＝ΔQ e ＝4.8×10－91.6×10－19＝3.0×1010(个)．答案：电子由B 球转移到A 球，转移了3.0×1010个电子．第2节库仑定律1．库仑是法国物理学家，库仑定律内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．2．库仑定律公式：F ＝k q 1q 2r．静电力常量k ＝9.0×109N ·m 2/C 2.3．库仑定律适用条件：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力．4．点电荷：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至其形状、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响可以忽略．5．两个电荷之间的相互作用力，是作用力与反作用力，遵循牛顿第三定律．6．实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而改变．因此，两个或两个以上的点电荷对某一个电荷的作用力等于各个点电荷对这个电荷的作用力的矢量和．7．如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和力的合成法则，就可以求出带电体间的静电力的大小和方向．►基础巩固1．下列说法中正确的是(C )A ．点电荷是指体积很小的电荷B ．根据F ＝k q 1q 2r2知，当两电荷间的距离趋近于零时，静电力将趋于无穷大 C ．若两点电荷的电荷量q 1＞q 2，则q 1对q 2的静电力等于q 2对q 1的静电力D ．用库仑定律计算出的两电荷间的作用力是两者受力的总和2．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”)．答案：减小增大控制变量法3．两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F ，两小球相互接触后将其固定距离变为r 2，则两球间库仑力的大小为(C )A.112FB.34FC.43F D ．12F 解析：由库仑定律得：F ＝k 3Q 2r 2，两球相互接触后各自带电荷量Q′＝（＋3Q －Q ）2＝Q ，故当二者间距为r 2时，两球间库仑力F′＝k Q 2⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22＝k 4Q 2r 2，故F′＝43F ，C 正确． 4．两个半径均为1 cm 的导体球，分别带上＋Q 和－3Q 的电荷量，两球心相距90 cm ，相互作用力大小为F.现将它们碰一下后又分开，两球心间相距3 cm ，则它们的相互作用力大小变为(D)A ．3 000FB ．1 200FC ．900FD ．无法确定解析：两球心相距90 cm 时，两球距离比球本身大得多，由库仑定律，F ＝k Q 1Q 2r 2＝k Q ×3Q 0.92；两球相碰后，电荷量变为－Q 、－Q ，但两球心距离变为3 cm ，这时两球不能再被看作点电荷，所以不能用库仑定律计算．但可定性分析，由于同性相斥、异性相吸原理，电荷向远端移动，所以距离大于3 cm ，F ＜k Q 20.032. 5．(多选)两个完全相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距为r ，两球相互接触后再放回原来位置，则它们的库仑力可能为原来的(CD)A. 47B.37C. 97D.167解析：设两小球的电荷量分别为Q 和7Q ，则在接触前它们的库仑力大小为F ＝k Q ×7Q r 2.当两球带同种的电荷时，接触后它们的电荷量要平均分配，各为4Q ，库仑力大小为F ＝k 4Q ×4Q r 2，此时的库仑力为原来的167倍．当两球带异种电性的电荷时，接触后它们的电荷要先中和，再平均分配其余的电荷量，各为3Q ，库仑力大小为F ＝k 3Q ×3Q r 2，是原来的97倍． ►能力提升6．如图所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电荷量的大小比b 的小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是(B )A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 4解析：据“同电性相斥，异电性相吸”规律，确定电荷c 受到a 和b 的库仑力F ac 、F bc 的方向，若F bc ＝F ac ，则两力的合力沿水平方向，考虑到a 的带电荷量小于b 的带电荷量，故F bc 大于F ac ，F bc 与F ac 的合力只能为F 2.故选B.7．两个大小相同的小球带有同种电荷(可看做点电荷)，质量分别为m 1和m 2，带电荷量分别是q 1和q 2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与重垂线方向的夹角为α1和α2，且两球处于同一水平线上，如右图所示，若α1＝α2，则下述结论正确的是(C )A ．q 1一定等于q 2B ．一定满足q 1m 1＝q 2m 2C ．m 1一定等于m 2D ．必须同时满足q 1＝q 2，m 1＝m 2解析：由于小球所处的状态是静止的，故用平衡条件去分析．以小球m 1为研究对象，则小球m 1受三个力F T 、F 、m 1g 作用，以水平和竖直方向建立直角坐标系，如下图所示，此时只需分解F T ，由平衡条件⎩⎪⎨⎪⎧F x 合＝0F y 合＝0 得⎩⎪⎨⎪⎧F T sin α1－k q 1q 2r 2＝0F T cos α1－m 1g ＝0则tan α1＝kq 1q 2m 1gr 2. 同理，对m 2分析得tan α2＝kq 1q 2m 2gr 2.由于α1＝α2，故tan α1＝tan α2，可得m 1＝m 2.可见，只要m 1＝m 2，不管q 1、q 2如何，α1都等于α2，故正确选项为C.8．(多选)如图所示，两根绝缘丝线挂着两个质量相同的小球A 、B ，此时上、下丝线的受力分别为T A 和T B ；如果使A 带正电，使B 带负电，上下丝线的受力分别为T A ′和T B ′，则下列关于T A ′和T B ′的关系判断正确的是(AD )A ．T A ′＝T AB ．T A ′<T AC ．T A ′>T AD ．T B ′<T B解析：以A 、B 两球组成的整体为研究对象，无论是小球带电还是小球不带电，分析其受力情况并根据平衡条件可知：上方丝线的拉力大小总是等于下面两球的重力之和，但是以B 球为对象分析其受力情况可知，当A 、B 球不带电时：T B ＝m B g ，当A 、B 球分别带正电和负电时：T B ′＝m B g －F.故选项A 、D 正确．9．如图所示，A 、B 两个点电荷的电荷量分别为＋Q 和＋q ，放在光滑绝缘水平面上，A 、B 之间用绝缘的轻弹簧相连接，当系统平衡时，弹簧的伸长量为x 0，若弹簧发生的均是弹性形变，则(B )A ．保持Q 不变，将q 变为2q ，平衡时弹簧的伸长量为2x 0B ．保持q 不变，将Q 变为2Q ，平衡时弹簧的伸长量小于2x 0C ．保持Q 不变，将q 变为－q ，平衡时弹簧缩短量等于x 0D ．保持q 不变，将Q 变为－Q ，平衡时弹簧缩短量小于x 0解析：由库仑定律F ＝k Q 1Q 2r 2和胡克定律F ＝kx 以及同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可得B 正确．10．如图，A 、B 是系在绝缘细线两端，带有等量同种电荷的小球，其中m A ＝0.3 kg ，现将绝缘细线绕过O 点的光滑定滑轮，将两球悬挂起来，两球平衡时，OA 的线长等于OB 的线长，A 球紧靠在光滑绝缘竖直墙上，B 球悬线OB 偏离竖直方向60°角，求：B 球的质量和细绳中的拉力大小．解析：如图受力分析．设AB 球间作用力为F ，绳拉力为T ，墙对A 球支持力为N 对A 球：Fcos 60°＋m A g ＝T对B 球：Tsin 60°＝Fsin 60°，Tcos 60°＋Fcos 60°＝m B g联立解得：T ＝6 N ，m B ＝0.6 kg第3节电场强度1．电场：电荷的周围空间存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫静电力，电荷间的相互作用是通过电场发生的．2．电场强度．(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的静电力与电荷量的比值，叫该点的电场强度，简称场强．(2)定义式：E ＝F q，其单位是N/C 或V/m ． (3)方向：场强的方向与正电荷受静电力的方向相同，与负电荷受静电力的方向相反．(4)特例：①点电荷的场强：E ＝kQ r．如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就相互叠加形成合电场，这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，叫做电场的叠加．②匀强电场：场强大小、方向处处相同．3．电场线．电场发自于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷．电场线的疏密定性地反映了电场的强弱，电场线上每一点的切线方向表示了该点场强方向．点电荷的电场线是发散(或会聚)的直线，匀强电场的电场线是间隔相等的平行直线．4．E ＝F q中的E 是利用比值法定义的物理量，E 的大小、方向是由电场本身决定的，是客观存在的，与放不放试探电荷，以及放入的试探电荷的正负、电荷量多少均无关．既不能认为E 与F 成正比，也不能认为E 与q 成反比．►基础巩固1．有关对电场强度的理解，下述正确的是(D )A ．由E ＝F q可知，电场强度E 跟放入电荷q 所受的电场力成正比 B ．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度C ．由E ＝kQ r2可知，在离点电荷很近，r 接近于零时，电场强度接近无穷大 D ．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关2. 下列关于电场的叙述中，正确的是(D )A ．点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心，r 为半径的球面上，各点的场强都相同B ．正电荷周围的场强一定比负电荷周围的场强大C ．取走电场中某点的试探电荷后，该点的场强为零D ．电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点场强的方向不一定相同解析：A.点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心，r 为半径的球面上，各点的场强大小都相等，方向不同，故场强不同，所以A 错误；B.电场强度大小是由某点电荷所受电场力与其电荷量的比值来确定，而与所带的电性无关，故B 错误；C.某点处的场强与试探电荷无关，只与场源电荷有关，故C 错误；D.电场强度的方向为正电荷所受电场力的方向，也可以是负电荷在该点受力的反方向，所以正、负电荷在电场中的同一点所受的电场力方向相反，故D 正确．3．(多选)图为点电荷Q 产生的电场的三条电场线，下面说法正确的是(AC )A ．若Q 为负电荷，E A ＞E BB ．若Q 为负电荷，E A ＜E BC ．若Q 为正电荷，E A ＞E BD ．若Q 为正电荷，E A ＜E B解析：因电场线越密场强越大，所以无论Q 是何种电荷都有E A ＞E B .4．如图，电荷量为q 1和q 2的两个点电荷分别位于P 点和Q 点．已知在P 、Q 连线上某点R 处的电场强度为零，且PR ＝2RQ.则 (B)A ．q 1＝2q 2B ．q 1＝4q 2C ．q 1＝－2q 2D ．q 1＝－4q 2解析：已知在P 、Q 连线上某点R 处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得： kq 1（PR ）2＝kq 2（RQ ）2且PR ＝2RQ ，解得：q 1＝4q 2，故选B. 5．(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱．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(AC )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 的场强最强D ．B 、O 、C 三点比较，O 点场强最强解析：由对称性可知，B 、C 两点场强大小和方向均相同，A 正确；A 、D 两点场强大小相同，方向也相同，B 错误；在两电荷连线的中垂线上，O 点场强最强，在两点电荷连线上，O 点场强最弱，C 正确．►能力提升6．(多选)如图所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m 、电荷量为q ，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E ，下列说法正确的是(AD )A ．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切值为qE mgB ．若剪断悬线，则小球做曲线运动C ．若剪断悬线，则小球做匀速运动D ．若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动解析：对小球受力分析如图可知tan α＝qE mg，A 正确．剪断悬线后，小球受qE 和mg 的合力为定值，所以小球做匀加速直线运动，D 正确．7．A 、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从a 点沿电场线运动到b 点，其速度v 与时间t 的关系图象如图甲所示．则此电场的电场线分布可能是图乙中的(A )解析：选A.从图象可以直接看出，粒子的速度随时间逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从a 到b 电场线逐渐变密．综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.8．(多选)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 (BD )A ．粒子带正电B ．粒子加速度逐渐减小C ．A 点的速度小于B 点的速度D ．粒子的初速度不为零解析：由于带电粒子运动的方向与电场线不平行，故初速度不为零，粒子受电场力方向与场强方向相反，故粒子带负电，A 错， D 正确，因A 点的电场线比B 点密，故加速度逐渐减小，B 正确．带电粒子从A 运动到B 的过程中，电场力对它做负功，动能减小，速度减小，C 错误．9．如右图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m ，电荷量为q ，置于斜面上，当沿水平方向加有如右图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的12，求(1)原来的电场强度为多大？(2)物体运动的加速度大小．(3)沿斜面下滑距离为l 时物体的速度．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2)解析：(1)对小物块受力分析如右图所示，物块静止于斜面上，则mgsin 37°＝qEcos 37°，E ＝mgtan 37°q. (2)当场强变为原来的12时，小物块的合外力 F 合＝mgsin 37°－12qEcos 37°＝12mgsin 37°. 又F 合＝ma ，所以a ＝3 m/s 2，方向沿斜面向下．(3)由动能定理得F 合·l ＝12mv 2－0，所以12mgsin 37°·l ＝12mv 2，所以v ＝6l.答案：(1)mgtan 37°q(2)3 m/s 2，方向沿斜面向下 (3)6l第4节电势能和电势1．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷的运动路径无关．2．静电力做功与电荷电势能变化的关系．(1)静电力做多少正功，电荷的电势能就减少多少，克服静电力做多少功，电荷的电势能就增加多少．静电力做功与电荷电势能改变的关系式：W AB ＝E pA －E pB ．(2)电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能点所做的功．零势能点的选取：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零．3．电势．(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势．(2)公式： φ＝E p q．(3)单位：V.(4)电势只有大小，没有方向，是标量．(5)电场线指向电势降低的方向．4．等势面．(1)电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面．(2)等势面的疏密可以表示电场的强弱；等势面密的地方电场强，等势面疏的地方电场弱．(3)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面．(4)点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面，匀强电场的等势面是相互平行的一簇平面．►基础巩固1．下列说法正确的是(BD)A．电场强度为零的地方，电势一定为零B．电势为零的地方，电场强度不一定为零C．电场强度相同的地方，电势一定相等D．电势相等的地方，电场强度一定相等解析：电场强度和电势的大小没有必然的联系．电场强度为零的地方，电势不一定为零，如对于等势体而言，内部的场强为零，但内部的电势不为零．电场强度相等的地方，电势也不一定相等，如匀强电场，场强处处相等，但电势并不处处相等．2．(多选)下列说法中正确的是(BD)A．沿电场线的指向，场强一定越来越小B．沿电场线的指向，电势一定越来越低C．沿电场线方向移动电荷电势能逐渐减少D．在只受电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动3．(多选)a、b为电场中的两点，且a点电势高于点b，则可知(AB)A．把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加B．把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少C．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D．无论是否有电荷移动，a点的电势能总是大于b点的电势能解析：电势能是电场中的电荷和电场共同具有的能，电势能的改变与电荷量及两点间的电势差有关，负电荷从高电势点移动到低电势点电场力做负功，电势能增加，正电荷与之相反．4．(多选)一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度E A、E B及该电荷在A、B两点的电势能E pA、E pB之间的关系为(AD)A．E A＝E B B．E A＜E BC．E pA＝E pB D．E pA＞E pB解析：负电荷在电场中只受电场力作用而做匀加速直线运动，可知电场是匀强电场，故A对．由于电场力对负电荷做正功，动能增加，则电势能减少，故D对．5．在两个等量负点电荷所形成的电场中，设这两个点电荷连线中点为a，该连线的中垂线上有一点b，这两点的电势分别为φa、φb，＋q在a、b两点的电势能为E pa、E pb，则下列说法中正确的是(D)A．a点场强为零φa<φb，E pa>E pbB．a点场强不为零φa<φb，E pa>E pbC．a点场强不为零φa＝φb，E pa＝E pbD．a点场强为零φa<φb，E pa<E pb解析：a点为电荷连线的中点，a点的场强是两个完全相同的电荷在该点处产生场强的矢量和，故E a＝0；从两等量负电荷的等势面可知，a点处的电势最低，所以φa<φb；电势越低的地方，其电势能越低，故E pa<E pb，所以选项D正确．6．如图为一头大一头小的导体周围等势面和电场线(带有箭头的线为电场线)示意图，已知两个相邻等势面间的电势差相等，则(B)A．a点和d点的电场强度一定相同B．a点的电势一定低于b点的电势C．将负电荷从c点移到d点，电场力做正功D．将正电荷从c点沿虚线移到e点，电势能先减小后增大解析：a点和d点的电场强度大小相等，方向不同，A错误；根据沿着电场线的方向电势逐渐降低和同一等势面上的各点电势相等，可判断B正确；c点、d点在同一等势面上，将负电荷从c点移到d点，电场力不做功，C错误；将正电荷从c点沿虚线移到e点，电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，D错误．►能力提升7．如题图所示，高速运动的α粒子(带正电)被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则(B)A．α粒子在M点的速率比在Q点的大B．三点中，α粒子在N点的电势能最大C．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低D．α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功解析：高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，离原子核越近，速率越小，电势能越大，所以α粒子在M点的速率比在Q点的小，三点中，α粒子在N点的电势能最大，。

高中物理选修3-1-第1章电场-全套同步练习带答案

第1章静电场第01节电荷及其守恒定律之阳早格格创做[共步检测]1、十足静电局里皆是由于物体上的引起的，人正在天毯上止走时会戴上电，梳头时会戴上电，脱中衣时也会戴上电等等，那些险些皆是由引起的.2．用丝绸摩揩过的玻璃棒战用毛皮摩揩过的硬橡胶棒，皆能吸引沉小物体，那是果为（）3．如图1—1—2所示，正在戴电+Q 的戴电体附近有二个相互交战的金属导体A 战B ，均搁正在绝缘支座上.若先将+Q 移走，再把A 、B 分启，则A 电，B 电；若先将A 、B 分启，再移走+Q ，则A 电，B 电.4．共种电荷相互排斥，正在斥力效率下，共种电荷有尽管的趋势，同种电荷相互吸引，而且正在引力效率下有尽管的趋势．5．一个戴正电的验电器如图1—1当一个金属球A 器中金属箔片的弛角减小，则（A ．金属球A 大概不戴电B ．金属球A 一定戴正电C ．金属球A大概戴背电D ．金属球A 一定戴背电6．用毛皮摩揩过的橡胶棒靠拢已戴电的验电器时，创制它的金属箔片的弛角减小，由此可推断（）A ．验电器所戴电荷量部分被中战B ．验电器所戴电荷量部分跑掉了C ．验电器一定戴正电D ．验电器一定戴背电7．以下关于摩揩起电战感触起电的道法中精确的是A.摩揩起电是果为电荷的变化，感触起电是果为爆收电荷B.摩揩起电是果为爆收电荷，感触起电是果为电荷的变化C.摩揩起电的二摩揩物体肯定是绝缘体，而感触起电的物体肯定是导体D.不管是摩揩起电仍旧感触起电，皆是电荷的变化8．现有一个戴背电的电荷A ，战一个能拆分的导体B ，不其余的导体可供利用，您怎么样能使导体B 戴上正电？9．戴电微粒所戴的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C图1—1—2 图1—1—310．有三个相共的绝缘金属小球A 、B 、C ，其中小球A 戴有2.0×10-5C 的正电荷，小球B 、C 不戴电．当前让小球C 先与球A 交战后与走，再让小球B 与球A 交战后分启，末尾让小球B 与小球C 交战后分启，最后三球的戴电荷量分别为q A =，q B =，q C =．[概括评介]1．对付于摩揩起电局里，下列道法中精确的是C.通过摩揩起电的二个本去不戴电的物体，一定戴有等量同种电荷D.通过摩揩起电的二个本去不戴电的物体，大概戴有共种电荷2．如图1—1—4所示，当将戴正电的球C 移近不戴电的枕形绝缘金属导体AB 时，枕形导体上的电荷移动情况是A.枕形金属导体上的正电荷背B 端移动，背电荷不移动B.枕形金属导体中的戴背电的电子背A 端移动，正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、背电荷共时分别背B 端战A 端移动D.枕形金属导体中的正、背电荷共时分别背A 端战B 端移动图1—1—43．关于摩揩起电战感触起电的真量，下列道法中精确的是A.摩揩起电局里证明板滞能不妨变化为电能，也证明通过干功不妨创制电荷4．如图1—1—5所示，用戴正电的绝缘棒A 去靠拢本去不戴电的验电器B ，B 的金属箔片弛启，那时金属箔片戴电；若正在戴电棒离启前，用脚摸一下验电器的小球后离启，而后移启A ，那时B 的金属箔片也能弛启，它戴电. 图1—1—55．绝缘细线上端牢固，下端悬挂一沉量小球a ，a 的表面镀有铝膜．正在a 的近旁有一底座绝缘金属球b ，启初时a 、b 皆不戴电，如图1—1—6所示，现使b 戴电，则：A. ab 之间不爆收相互效率B. b 将吸引a ，吸正在所有不搁启C. b 坐时把a 排斥启D. b 先吸引a ，交战后又把a 排斥启图1—1—66．5个元电荷的电荷量是C ，16C 电荷量等于个元电荷的电荷量．7．有二个真足相共的戴电绝缘金属球A 、B ，分别戴有电荷量Q A ＝+ C A B + + AB–让二绝缘金属小球交战，正在交战历程中，电子怎么样变化并变化几库仑？今后，小球A、B各戴电几库仑？8．有三个相共的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A戴有3×10-3C的正电荷，小球B戴有-2×10-3C的背电荷，小球C不戴电．先将小球C 与小球A交战后分启，再将小球B与小球C交战而后分启，试供那时三球的戴电荷量分别为几？共步导教第1章静电场第02节库仑定律[共步检测]1．下列哪些戴电体可视为面电荷A．电子战量子正在所有情况下皆可视为面电荷B．正在估计库仑力时匀称戴电的绝缘球体可视为面电荷C．戴电的细杆正在一定条件下不妨视为面电荷D．戴电的金属球一定不克不迭视为面电荷2．对付于库仑定律，底下道法精确的是AFB．二个戴电小球纵然相距非常近，也能用库仑定律C．相互效率的二个面电荷，不管它们的电荷量是可相共，它们之间的库仑力大小一定相等D．当二个半径为r的戴电金属球心相距为4r时，对付于它们之间相互效率的静电力大小，只与决于它们各自所戴的电荷量3．二个面电荷相距为d，相互效率力大小为F，脆持二面电荷的电荷量稳定，改变它们之间的距离，使之相互效率力大小为4F，则二面之间的距离应是A．4d B．2d C．d/2 D．d/44．二个直径为d的戴正电的小球，当它们相距100 d时效率力为F，则当它们相距为d时的效率力为( )A．F／100 B．10000F C．100F D．以上论断皆分歧过得5．二个戴正电的小球，搁正在光润绝缘的火仄板上，相隔一定的距离，若共时释搁二球，它们的加速度之比将A．脆持稳定 B．先删大后减小 C．删大 D．减小6．二个搁正在绝缘架上的相共金属球相距d，球的半径比d小得多，分别戴q 战3q 的电荷量，相互效率的斥力为3F ．现将那二个金属球交战，而后分启，仍搁回本处，则它们的相互斥力将形成A ．OB ．FC ．3FD ．4F７．如图1—2—6所示，大小不妨不计的戴有共种电荷的小球A 战B 互相排斥，停止时二球位于共一火仄里上，绝缘细线与横直目标的夹角分别为α战β卢，且α < β，由此可知A ．B 球戴电荷量较多B ．B 球品量较大C ．A 球戴电荷量较多D ．二球交战后，再停止下去，二绝缘线与横直目标的夹角形成α′、β′，则仍有α ′< β′８．二个品量相等的小球，戴电荷量分别为q 1战q 2，用少均为L 的二根细线，悬挂正在共一面上，停止时二悬线与横直目标的夹角均为30°，则小球的品量为.９．二个形状真足相共的金属球A 战B ，分别戴有电荷量q A ＝﹣7×108-C 战q B ＝3×108-C ，它们之间的吸引力为2×106-N ．正在绝缘条件下让它们相交战，而后把它们又搁回本处，则此时它们之间的静电力是 (挖“排斥力”大概“吸引力”)，大小是．(小球的大小可忽略不计)10．如图1—2—7所示，A 、B 是戴等量共种电荷的小球，A 牢固正在横直搁置的10 cm 少的绝缘支杆上，B 仄稳于倾角为30°的绝缘光润斜里上时，恰与A 等下，若B 的品量为303g ，则B 戴电荷量是几?(g 与l0 m ／s 2)[概括评介] 1．二个戴有等量电荷的铜球，相距较近且位子脆持稳定，设它们戴共种电荷时的静电力为F 1，它们戴同种电荷时(电荷量千万于值相共)的静电力为F 2，则F 1战F 2的大小关系为：A ．F 1＝F 2 D ．F 1> F 2 C ．F 1< F 2 D ．无法比较2．如图1—2—8所示，正在A 面牢固一个正面电荷，正在B 面牢固一背面电荷，当正在C 面处搁上第三个电荷q 时，电荷q 受的合力为F ，若将电荷q 背B 移近一些，则它所受合力将A ．删大 D ．缩小 C ．稳定 D ．删大、减小均有大概．图1—2—6 图1—2—73．真空中二个面电荷，电荷量分别为q 1＝8×109-C 战q 2＝﹣18×109-C ，二者牢固于相距20cm 的a 、b 二面上,如图1—2—9所示．有一个面电荷搁正在a 、b 连线(大概延少线)上某面，恰佳能停止，则那面的位子是A ．a 面左侧40cm 处B ．a 面左侧8cm 处C ．b 面左侧20cm 处D ．以上皆分歧过得．4．如图所示，+Q 1战-Q 2是二个可自由移动的电荷，Q 2=4Q 1．现再与一个可自由移动的面电荷Q 3搁正在Q 1与Q 2对接的直线上，欲使所有系统仄稳，那么（）3应为背电荷，搁正在Q 1的左边 B 、Q 3应为背电荷，搁正在Q 2的左边3应为正电荷，搁正在Q 1的左边 D 、Q 3应为正电荷，搁正在Q 2的左边．5．如图1—2—10所示，二个可瞅做面电荷的小球戴共种电，电荷量分别为q 1战q 2，品量分别为m 1战m 2，当二球处于共一火仄里时，α >β，则制成α >β的大概本果是：A ．m 1>m 2B ．m 1<m 2C q 1>q 2D ．q 1>q 26．如图1—2—11所示，A 、B 二戴正电小球正在光润绝缘的火仄里上相背疏通．已知m A ＝2m B ，A v ＝20v ，B v ＝0v ．当二电荷相距迩去时，有A ．A 球的速度为0v ，目标与A v 相共B ．A 球的速度为0v ，目标与A v 好同C ．A 球的速度为20v ，目标与A v 相共D ．A 球的速度为20v ，目标与A v 好同．7．真空中二个牢固的面电荷A 、B 相距10cm ，已知q A ＝+2.0×108-C ，q B ＝+8.0×108-C ，现引进电荷C ，电荷量Qc ＝+4.0×108-C ，则电荷C 置于离A cm ，离Bcm 处时，C 电荷即可仄稳；若改变电荷C 的电荷量，仍置于上述位子，则电荷C 的仄稳状态 (挖稳定大概改变)，若改变C 的电性，仍置于上述位子，则C 的仄稳，若引进C 后，电荷A 、B 、C 均正在库仑力效率下仄稳，则C 电荷电性应为，电荷量应为 C ．8．如图1—2—12所示，二相共金属球搁正在光润绝缘的火仄里上，其中A 球戴9Q 的正电荷，B 球戴Q 的背电荷，由停止启初释搁，经图示位子时，加速度大小均为a ，而后爆收碰碰，返回到图示位子时的加速度均为．9．如图1—2—13所示，二个可视为量面的金属小球A 、B 品量皆是m 、戴正电电荷量皆是q ，对接小球的绝缘细线少度皆是l ，静电力常量为k ，沉力加速度为g ．则连结A 、B 的细线中的弛力为多大? 连结图1—2—9 图1—2—8 图1—2—10 图1—2—11 图1—2—12 图1—2—13O 、A 的细线中的弛力为多大?10．如图1—2—14所示，一个挂正在丝线下端的戴正电的小球B 停止正在图示位子．牢固的戴正电荷的A 球电荷量为Q ，B 球品量为m 、电荷量为q ，θ＝30°，A 战B 正在共一火仄线上，所有拆置处正在真空中，供A 、B 二球间的距离．共步导教第1章静电场第03节电场强度[共步检测]1．下列道法中精确的是 ( )A ．电场强度反映了电场力的本量，果此场中某面的场强与探索电荷正在该面所受的电场力成正比B ．电场中某面的场强等于F ／q ，但是与探索电荷的受力大小及电荷量无关C ．电场中某面的场强目标即探索电荷正在该面的受力目标D ．公式E ＝F ／q 战E ＝kQ / r 2对付于所有静电场皆是适用的2．下列道法中精确的是 ( )A ．只消有电荷存留，电荷周围便一定存留着电场B ．电场是一种物量，与其余物量一般，是不依好咱们的感觉而客瞅存留的物品C ．电荷间的相互效率是通过电场爆收的，电场最基础的本量是对付处正在它内里的电荷有力的效率D ．电场是人为设念出去的．本去本去不存留3．正在一个电场中a 、b 、c 、d 四个面分别引进探索电荷时，电荷所受到的电场力F 跟引进电荷的电荷量之间的函数关系如图1—3一12所示，下列道法中精确的是 ( )A ．那个电场是匀强电场图1—2—14 a b c dF q图1—3一12B．a、b、c、d四面的电场强度大小关系是c> E aC．共一面的电场强度随探索电荷电荷量的减少而减少D．无法比较以上四面的电场强度值4．相距为a的A、B二面分别戴有等量同种电荷Q、-Q，正在A、B连线中面处的电场强度为 ( )A．整B．kQ/a，且指背-Q C．2kQ/a，且指背-QD．-Q5．以下关于电场战电场线的道法中精确的是 ( ) A．电场、电场线皆是客瞅存留的物量，果此电场线不但是正在空间相接，也能相切B．正在电场中，通常是电场线通过的面场强不为整，不绘电场线的天区场强为整C．共一探索电荷正在电场线聚集的场合所受电场力大D．电场线是人们假设的，用以表示电场的强强战目标，客瞅上本去不存留6．如图1—3—13A→O→B变更情况是（）A．先变大后变小，目标火仄背左B．先变大后变小，目标火仄背左C．先变小后变大，目标火仄背左D．先变小后变大，目标火仄背左图1—3—137．如图1—3—14所示，A 、B 、C 三面为背去角三角形的三个顶面，∠B ＝30°，当前A 、B 二面分别搁置测得C 面场强的目标与BA目标仄止；则8．如图1—3—15所示，一品量为m ，戴电荷量为-q 的小球，正在的电场强度为多大？目标怎么样？9．如图1—3—16所示，Q 1=2×10-12C ，Q 2=-4×10-12C ，Q 1、Q 2相距12cm ，供a 、b 、c 三面的场强盛小战目标，其中a 为Q 1、Q 2的中面，b 为Q 1左圆6cm 处面，C 为Q 2左圆6cm 的面．10．如图1—3—17所示，以O 为圆心，以r 为半径的圆与坐标轴的接面分别为a 、b 、c 、d ，空间有一与x 轴正目标相共的匀强电场E ，共时，正在O 面牢固一个电荷量为+Q 的面电荷，如果把一个戴电荷量为-q 的考验电荷搁正在c 面，恰佳仄稳，那么匀强电场的场强盛小为几？d 面的合场强为几？a 面的合场强为几？[概括评介]1．根据电场强度的定义式EA 量成反比B ．考验电荷的电荷量q 分歧时，受到的电场力F 也分歧，场强也分歧C ．考验电荷的电性分歧，受到的电场力的目标分歧，场强的目标也分歧B E 图1—3—14图1—3—17·b ac Q 1 Q 2 · · · · 图1—3—16 图1—3—15D．电场强度由电场自己决断，与是可搁置考验电荷及考验电荷的电荷量、电性均无关2．下列道法精确的是 ( )．A．电场是为了钻研问题的便当而设念的一种物量，本量上不存留B．电荷所受的电场力越大，该面的电场强度一定越大C．以面电荷为球心，r为半径的球里上各面的场强皆相共进探索电荷q，受电场力F，该面的场强为E与走q后，该面的场强稳定3a、b、c三面上，分别搁置电荷量为a、b二位子上时，则 ( )．A．a、b二面的场强必为整B．a、b二面的场强必为整C．a、b、c三面的场强必为整D．a、b、c三面的场强必为整4．真空中二个等量同种面电荷的电荷量均为q，相距为r，二面电荷连线中面处的场强盛小为 ( )．A．0 B．2kq／．4kq／．8kq／5．有关电场观念的下列道法中，精确的是 ( )．A．电荷的周围有的场合存留电场，有的场合不电场B．电场是物量的一种特殊形态，它是正在跟电荷的相互效率中表示出自己的个性C．电场线为直线的场合是匀强电场D．电荷甲对付电荷乙的库仑力是电荷甲的电场对付电荷乙的效率力6．对付于由面电荷Q爆收的电场，下列道法精确的是 ( )A．电场强度的表白式仍创制，即E＝F／q，式中的q便是爆收电场的面电荷B．正在真空中，电场强度的表白式为E＝kQ／Q便是爆收电场的面电荷C．正在真空中E＝kQ／式中Q是考验电荷D ．上述道法皆分歧过得7．如图1—3—18为面电荷Q 爆收的电场的三条电场线，底下道法精确的是 ( )．A ．Q 为背电荷时，E A > EB B ．Q 为背电荷时，E A < E BC ．Q 为正电荷时，E A > E BD ．Q 为正电荷时，E A < E B8．一戴电粒子从电场中的A 面疏通到B 面，径迹如图1—3—19中真线所示，不计粒子所受沉力，则 ( ) A ．粒子戴正电 B ．粒子加速度渐渐减小C ．A 面的场强盛于B 面的场强D ．粒子的速度不竭减小9．如图1—3—20所示，用绝缘细线拴一个品量为m 的小球，小球正在横直背下的场强为E 的匀强电场中的横直仄里内干匀速圆周疏通，则小球戴电荷，所戴电荷量为．10．如图1—3—21所示，A 为戴正电Q 的金属板，沿金属板的笔直仄分线，正在距板r 处搁一品量为m 、电荷量为q 的小球，小球受火仄背左的电场力偏偏转θ角而停止，小球用绝缘丝线悬挂于O 面．试供小球天圆处的电场强度．共步导教第1章静电场第04节电势能战电势[共步检测] 1．电场中有A 、B 二面，把电荷从A 面移到B 面的历程中，电场力对付电荷干正功，则（）A ．电荷的电势能缩小B ．电荷的电势能减少C ．A 面的场强比B 面的场强盛D ．A 面的场强比B 面的场强小2．如图1—4—8所示，A 、B 是共一条电场线上的二面，下列道法精确的是 ( )A ．正电荷正在A 面具备的电势能大于正在B 面具备的电势能B ．正电荷正在B 面具备的电势能大于正在A 面具备的电势能C ．背电荷正在A 面具备的电势能大于正在B 面具备的电势能D ．背电荷正在B 面具备的电势能大于正在A 面具备的电势能图1—3—18 图1—3—19 图1—3—20图1—3—21 图1—4—83．中力克服电场力对付电荷干功时 ( )A．电荷的疏通动能一定删大 B．电荷的疏通动能一定减小C．电荷一定从电势能大处移到电势能小处 D．电荷大概从电势能小处移到电势能大处4．关于电势的下矮，下列道法精确的是（）A．沿电场线目标电势渐渐降矮 B．电势降矮的目标一定是电场线的目标C．正电荷正在只受电场力效率下，一定背电势矮的场合疏通D．背电荷正在只受电场力的效率下，由停止释搁，一定背电势下的场合疏通图1—4—9 5．如图1—4—9所示，正在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B二面，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A面移到B面，若沿直线AB移动该电荷，电场力干的功W1＝__________；若沿路径ACB移动该电荷，电场力干的功W2＝__________；若沿直线ADB移动该电荷，电场力干功W3＝__________．由此可知电荷正在电场中移动时，电场力干功的个性是_________________________________．6．下列关于电场本量的道法，精确的是 ( )A．电场强度大的场合，电场线一定稀，电势也一定下B．电场强度大的场合，电场线一定稀，但是电势纷歧定下C．电场强度为整的场合，电势一定为整D．电势为整的场合，电场强度一定为整7．关于电势与电势能的道法，精确的是( )A．电荷正在电势越下的场合，电势能也越大B．电荷正在电势越下的场合，它的电荷量越大，所具备的电势能也越大C．正在正面电荷的电场中任一面，正电荷所具备的电势能一定大于背电荷所具备的电势能D．正在背面电荷的电场中任一面，正电荷所具备的电势能一定小于背电荷所具备的电势能8．某电场的电场线如图1—4—10所示，电场中有A 、B 、C 三面，已知一个背电荷从A 面移到B 面时，电场力干正功．(1) 正在图中用箭头标出电场线的目标；并大概绘出过A 、B 、C 三面的等势线．(2) 正在A 、B 、C 三面中，场强最大的面是_________，电势最下的面是_________．9．如图1—4—11所示，正在场强E ＝104N ／C 的火仄匀强电场中，有一根少l ＝15 cm 的细线，一端牢固正在O 面，另一端系一个品量m ＝3 g ，戴电荷量q ＝2×10－6C 的小球，当细线处于火仄位子时，小球从停止启初释搁，则小球到达最矮达最矮面B 时的速度是多大?10．如图1—4—12所示，少木板AB 搁正在火仄里上，其上表面细糙下表面光润，今有一品量为m ，戴电荷量为-q 的小物块C 从A 端以某一初速度起背左滑动，当电场强度目标背下时，C 恰佳到达B 端，当电场强度目标进与时，C 恰佳到达AB 中面，供电场强度E 的大小．[概括评介]1．正在电场中，已知A 面的电势下于B 面的电势，那么( )A ．把背电荷从A 面移到B 面，电场力干背功 B ．把背电荷从A 面移到B 面，电场力干正功C ．把正电荷从B 面移到A 面，电场力干背功D ．把正电荷从B 面移到A 面，电场力干正功2．如图1—4—13所示，Q 是戴正电的面电荷，P 战P 为其电场中的二面．若E 1、E 2为P 1、P 2二面的电场强度的大小，φ1、φ2为P 1、P 2二面的电势，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<φ23．如图1—4—14所示的电场线，可判决 ( )A ．该电场一定是匀强电场图1—4—10 图1—4—11 图1—4—12图1—4—13 图1—4—14B ．A 面的电势一定矮于B 面电势C ．背电荷搁正在B 面的电势能比搁正在A 面的电势能大D ．背电荷搁正在B 面所受电场力目标背左4．图1—4—15为某个电场中的部分电场线，如A 、B 二面的场强分别记为E A E B ，电势分别记为ϕA 、ϕB ，则 ( )A ．E A > EB 、ϕA > ϕB B ．E A < E B 、ϕA > ϕBC ．E A <E B 、ϕA <ϕBD ．E A > E B 、ϕA <ϕB5．有二个真足相共的金属球A 、B ，如图1—4—16，B 球牢固正在绝缘天板上，A 球正在离B 球为H 的正上圆由停止释搁下降，与B 球爆收对付心碰后回跳的下为h ．设碰碰中无动能益坏，气氛阻力不计( )A ．若A 、B 球戴等量共种电荷，则h>HB ．若A 、B 球戴等量共种电荷，则h=HC ．若A 、B 球戴等量同种电荷，则h>HD ．若A 、B 球戴等量同种电荷，则h=H6．下列道法中，精确的是 ( )A ．沿着电场线的目标场强一定越去越强B ．沿着电场线的目标电势—定越去越矮C ．匀强电场中，各面的场强一定大小相等，目标相共D ．匀强电场中各面的电势一定相等 7．关于电场中电荷的电势能的大小，下列道法精确的是( )A B 图1-4-15图1—4—16A．正在电场强度越大的场合，电荷的电势能也越大B．正电荷沿电场线移动，电势能总删大C．背电荷沿电场线移动，电势能一定删大D．电荷沿电场线移动，电势能一定减小8．如图3—4—17所示，P、Q是二个电荷量相等的正面电荷，它们连线的中面是O，A、B是中垂线上的二面，OA<OB，用A E、E、A ϕ、Bϕ分别表示A、B二面的场强战电势，则 ( )BA．A E一定大于B E，Aϕ一定大于BϕB．A E纷歧定大于B E，Aϕ一定大于BϕC．A E一定大于B E，Aϕ纷歧定大于Bϕ图1—4—17 D．A E纷歧定大于B E，Aϕ纷歧定大于Bϕ9．电场中某面A的电势为10V，另一面B的电势为-5V，将一电荷量为Q= -2⨯10-9C的电荷从A面移到B面时，电场力干的功为几？那个功是正功仍旧背功？10．将戴电荷量为1×108-C的电荷，从无限近处移到电场中的A 面，要克服电场力干功1×106-J．问：(1) 电荷的电势能是减少仍旧减小? 电荷正在A面具备几电势能?(2) A面的电势是几?(3) 若电场力不妨把戴电荷量为2×108-C的电荷从无限近处移到电场中的A面，证明电荷戴正电仍旧戴背电? 电场力干了几功? (与无限近处为电势整面)11．如图1—4—18所示，一个品量为m、戴有电荷-q的小物体，不妨正在火仄轨讲ox上疏通，o端有一与轨讲笔直的牢固墙．轨讲处于匀强电场中，场强盛小为E，目标沿ox轴正目标，小物体以速度0v从0x面沿ox轨讲疏通，疏通时受到大小稳定的摩揩力f效率，且qEf<.设小物体与墙碰碰时不益坏板滞能，且电荷量脆持稳定，供它正在停止疏通前所通过的总路途．共步导教第1章静电场第05节电势好[共步检测]1．戴正电荷的小球只受到电场力效率，把它从停止释搁后，它正在任性一段时间内 ( )A．一定沿电场线由下电势处背矮电势处疏通B．一定沿电场线由矮电势处背下电势处疏通C．纷歧定沿电场线疏通，但是一定由下电势处背矮电势处疏通D．纷歧定沿电场线疏通，也纷歧定由下电势处背矮电势处疏通2．如图1－5－2所示，B、C、D三面皆正在以面电荷十Q为圆心的某共心圆弧上，将一探索电荷从A面分别移到B、C、D各面时，电场力干功大小比较 ( )A．W AB>W AC B．W AD>W ABC．W AC＝W AD D．W AB＝W AC3．一电荷量为＋2×108-C的面电荷正在中力效率下，从静电场中的a面疏通到b面，正在那个历程中电场力对付面电荷干功为8×108-J，若a面电势为ϕa，b面电势为ϕb，则下列论断中精确的是 ( ) A．不妨判决ϕa-ϕb＝400 V B．不妨判决ϕa-ϕb＝-400 V C．ϕa-ϕb大概等于整 D．不克不迭推断ϕa-ϕb的值4．电场中有A、B二面，把某面电荷q从A面移到B面的历程中，电场力对付该电荷干了背功，则下列道法精确的是( )A．该电荷是正电荷，则电势能缩小 B．该电荷是正电荷，则电势能减少C．该电荷是背电荷，则电势能减少D．电荷的电势能减少，但是不克不迭判决是正电荷仍旧背电荷5．如图1－5－3所示，真线为电场线，真线为等势线，且相邻二等势线间的电势好相等．一正电荷正在ϕ2上时，具备动能20 J，它疏通到等势线ϕ1上时，速度为整，令ϕ2＝0，那么该电荷的电势能为4J时其动能大小为 ( )A．16 J B．10 J C．6 J D．4 J6．如图1—5—4所示，正在正面电荷Q产死的电场中，已知a、b二面正在共一等势里上，甲、乙二个戴电粒子的疏通轨迹分别为acb战adb直线，二个粒子通过a面时具备相共的动能．由此不妨推断 ( )A．甲粒子通过c面时与乙粒子通过d面时具备相共的动能B．甲、乙二粒子戴同号电荷C．若与无贫近处为整电势，则甲粒子通过c面时的电势能小于乙粒子通过d面时的电势能D．二粒子通过b面时具备相共的动能7．如图1—5－5所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C二面移动到B面时，电场力所干的功分别是30 J、-6 J，如果与B面为整电势面，A、C二面的电势分别是ϕA＝____________ V，ϕC＝______________ V，AC间的电势好U AC＝____________________ V．8．正在电场中把电荷量为2.0×109-C的正电荷从A面移到B面，静电力干功为-1. 5×107-J，再把电荷从B面移到C面，静电力干功为4.0×107-J．(1) A、B、C三面中哪面的电势最下? 哪面的电势最矮?(2) A、B间，B、C间，A、C间的电势好各是多大?(3) 把－1.5×109-C的电荷从A面移到C面，静电力干几功?9．如图1—5—6所示，匀强电场的场强E＝1.2×102N／C，目标火仄背左，一面电荷q＝4×10-8C沿半径为R＝20 cm的圆周，从A面移动到B面，已知∠AOB＝90°，供：(1)那一历程电场力干几功? 是正功仍旧背功?(2)A、B二面间的电势好U AB为多大?[概括评介]1．对付于电场中A、B二面，下列道法精确的是（）A．电势好的定义式U AB＝W AB／q，证明二面间的电势好U AB与电场力干功W AB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B．A、B二面间的电势好等于将正电荷从A面移到B面电场力所干。

人教版选修3-1第一章配套练习附答案及习题课

第一章静电场第1节电荷及其守恒定律1．自然界只有两种电荷，物理学中规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷．带有同种电荷的物体相互排斥，带有异种电荷的物体相互吸引．带有等量异种电荷的物体相互接触会发生中和现象．带电体的三个共同特点是：具有吸引轻小物体的性质；能使验电器金属箔张角发生变化；带电体之间有相互作用力．2．电荷既不会创生，也不会消灭，它只会从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．在转移过程中，电荷的总量不变，这个规律叫做电荷守恒定律．3．科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，质子、正电子与它带等量的电荷，但符号相反，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，e＝1.60×10－19_C.4．电子的比荷为em e＝1.76×1011 C/kg，质子的质量为电子质量的1 840倍，则质子的比荷为9.57×107 C/kg.5．关于摩擦起电，下列说法中正确的是()A．两个物体相互摩擦时一定会发生带电现象B．摩擦起电的两个物体一定带有等量同种电荷C．在摩擦起电现象中负电荷从一个物体转移到另一个物体D．在摩擦起电现象中正、负电荷同时发生转移答案 C解析在摩擦起电现象过程中电子会从一个物体转移到另一个物体，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电．6．有A、B两个物体经摩擦后，使B带上了2.4×10－6 C的正电荷，则此过程中有________个电子发生了转移，是由________向________转移的．答案 1.5×1013B A【概念规律练】知识点一电荷及其相互作用1．以下判断小球是否带电的说法中正确的是()A．用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电B．用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电C．用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电D．如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电答案BD解析用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能不带电，A错误；如果能够排斥小球，则小球一定带同种电荷，故B正确；用验电器的金属球接触它时，还需知道验电器金属球的带电情况才能予以判断，因此C不对；带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质，D正确．图12．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的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b不带电，如图1所示，现使b球带电，则() A．a、b之间不发生相互作用B．b将吸引a，吸在一起不分开C．b立即把a排斥开D．b先吸引a，接触后又把a排斥开答案 D解析b球带电就能吸引轻质小球a，接触后电荷量重新分配，那么a、b球带同种电荷，然后就要相互排斥．因此本题突出“近旁”，以表示能吸引并能接触．点评电荷之间的相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，另外，带电体具有吸引轻小物体的性质．若带电体与不带电的物体相接触，由于电荷的重新分配，两物体会带上同种电荷，电荷之间就会有相互的排斥力．知识点二起电的三种方式3．关于摩擦起电现象，下列说法正确的是()A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B．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C．摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D．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正电答案BD解析摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移．若一个物体失去电子，其质子数就会比电子数多，我们说它带正电．若一个物体得到电子，其质子数就会比电子数少，我们说它带负电．使物体带电并不是创造出电荷.点评使物体带电的三种方式的实质都是电子的转移：(1)摩擦起电是由于不同物体束缚电子能力的不同，而使物体得或失电子，即电子从一个物体转移到另一个物体上．(2)感应起电是在电荷的相互作用下导体中的自由电荷从导体的一端转移到导体的另一端，使导体两端分别带上等量异种电荷．(3)接触起电，是由于同种电荷相互排斥而使电荷转移到另一个物体上．4．如图2所示，A、B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法中正确的是()图2A．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上的金属箔片仍然张开C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然张开D．先把A、B分开，再把C移去，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B 上的金属箔片闭合答案AB解析把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开，A上带负电荷，B上带正电荷，A项正确；把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B仍带电，再重新让A、B 接触，A、B上的电荷就会相互中和，故B对，D错；先把C移去，再把A、B分开，A、B 上的电荷已相互中和，都不再带电，故C项错误．点评先分开A、B，再移去C，A、B的电荷不会中和；先移去C，再把A、B分开，A、B的电荷会发生中和，本题中，分析A、B中的电荷能否发生中和是解题的关键．知识点三元电荷与电荷守恒定律5．关于元电荷，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．元电荷的值通常取e＝1.60×10－19 CD．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的答案BCD解析实验得出，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，这就是说，电荷是不能连续变化的物理量．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，由以上分析可知正确选项为B、C、D.点评点电荷的电荷量都等于元电荷的整数倍．6．一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上的电荷几乎不存在了，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答案CD解析绝缘小球上的电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界，只是小球上的电荷量减小，但这些电子并没有消失，就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷总量保持不变，因此C、D选项均正确．点评电荷既不会凭空创生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．【方法技巧练】接触起电的电荷分配7．有A、B、C三个完全相同的金属球，A带1.2×10－4 C的正电荷，B、C不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据() A．6.0×10－5 C,4.0×10－5 C,4.0×10－5 CB．6.0×10－5 C,4.0×10－5 C,2.0×10－5 CC．4.5×10－5 C,4.5×10－5 C,3.0×10－5 CD．5.0×10－5 C,5.0×10－5 C,2.0×10－5 C答案 C解析A项中三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量，由电荷守恒定律排除A项；无论什么时候，若三个球同时接触，则每球各分总电荷量的1/3，且之后无论怎样接触，各球的电荷量都不会再发生变化．若三球电荷量不相等，最后一次必为两球接触，则必有两个球的电荷量相等，从而可排除B；选项C、D，均满足电荷守恒定律，设从第一次两球接触开始，如A、B接触，A、B各带电荷量6.0×10－5 C；第二次B、C接触后B、C各带电荷量3.0×10－5 C，三球所带电荷量分别为6.0×10－5 C、3.0×10－5 C、3.0×10－5 C；第三次用A、B接触，A、B各带电荷量4.5×10－5 C，即选项C的分配结果，由此又可推知，此后无论怎样接触，电荷量也不会多于4.5×10－5 C，从而选C而否定D.8．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量Q A＝6.4×10－9 C，Q B ＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？答案电子由B球转移到了A球，转移了3.0×1010个．解析当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量Q A ′＝Q B ′＝Q A ＋Q B 2＝6.4×10－9－3.2×10－92C ＝1.6×10－9 C 在接触过程中，电子由B 球转移到A 球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B 球带电荷量为Q B ′的正电，这样共转移的电子电荷量为ΔQ B ＝Q B ′－Q B ＝1.6×10－9 C －(－3.2×10－9) C ＝4.8×10－9 C转移的电子数n ＝ΔQ B e ＝4.8×10－9 C 1.6×10－19 C＝3.0×1010(个)．方法总结使物体带电的实质是电子发生了转移，而不是创造了电荷，并且在转移的过程中电荷的总量保持不变．当两球接触时，由于它们带相反电性的电荷，所以带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．如果两球完全相同，剩余的正电荷平均分配． 1．感应起电和摩擦起电都能使物体带电，关于这两种使物体带电的过程，下列说法中正确的是( )A ．感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分B ．感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体C ．感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体D ．摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体答案 D2．把一个带正电的金属小球A 跟同样的不带电的金属球B 相碰，两球都带等量的正电荷，这从本质上看是因为( )A ．A 球的正电荷移到B 球上B ．B 球的负电荷移到A 球上C ．A 球的负电荷移到B 球上D ．B 球的正电荷移到A 球上答案 B3．如图3所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以( )图3A．甲图中两球一定带异种电荷B．乙图中两球一定带同种电荷C．甲图中两球至少有一个带电D．乙图中两球至少有一个带电答案BC解析带电体对不带电导体也吸引，A错；只有同种电荷相互排斥，D错．4．如图4所示，将带电棒移近两不带电的导体球，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()图4A．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．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电答案AC解析B中若先移走棒，两球电荷又中和掉，不再带电，B错；两球是导体，可接触带电，也可以感应带电，A、C对，D错．5．如图5所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔．若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是()图5A．只有M端验电箔张开B．只有N端验电箔张开C．两端的验电箔都张开D．两端的验电箔都不张开答案 C解析当带电体A靠近导体M端时，导体由于静电感应，两端出现异种电荷，故金箔都会张开．6．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列4个图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是()答案 B解析由于验电器原来不带电，因此，验电器的金属球和箔片带异号电荷，A、C两项错误．验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷，D项错误．正确选项为B.7．原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10－15 C，丙物体带电8×10－16 C．则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是()A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 CB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC ．丙物体一定带有正电荷8×10－16 CD ．丙物体一定带有负电荷8×10－16 C答案 AD解析由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有静电荷，甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.6×10－15 C 的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C 的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10－15 C －8×10－16 C ＝8×10－16 C ，故A 、D 正确．8．小华在旅游景点购买了一本物理参考书，回家后发现是窃版书．其中一道习题给出四个带电体的带电荷量为如下四个选项，你认为其中带电荷量合理的是( )A ．Q 1＝6.2×10－18 CB ．Q 2＝6.4×10－18 CC ．Q 3＝6.6×10－18 CD ．Q 4＝6.8×10－18 C答案 B9．如图6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( )图6 A ．A 端金箔张开，B 端金箔闭合B ．用手接触枕形导体，A 端金箔张开，B 端金箔闭合C ．用手接触枕形导体，后将手和C 分别移走，两对金箔均张开D ．选项C 中两对金箔带同种电荷答案 BCD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 端出现了负电荷，在B 端出现了正电荷，这样的带电并不是导体中有新的电荷产生，只是电荷的重新分布．金箔因带电相斥而张开，选项A 错误．用手接触枕形导体后，A 端带负电，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．用手接触导体时，只有A 端带负电，将手和导体C 分别移走后，不再有静电感应，A 端所带负电荷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 、D 正确．点评手接触导体后，导体与大地形成一个带电体，导体为近端，大地为远端．10．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？答案见解析解析先用手接触一下A 球，使A 球带电传入大地，再将A 、B 接触一下，分开A 、B ，此时A 、B 所带电荷量都是－q 2，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.第2节库仑定律1．电荷之间存在着相互作用力称为静电力或库仑力，在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．2．库仑定律的表达式是：F ＝k q 1q 2r 2，其中k ＝9.0×109_N·m 2/C 2. 3．下列关于点电荷的说法，正确的是( )A ．只有体积很大的带电体才能看成点电荷B ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C ．一切带电体都能看成点电荷D ．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷答案 D解析带电体能否被看成点电荷，与它们的体积大小无关．当带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷．4．库仑定律的适用范围是( )A ．真空中两个带电球体间的相互作用B ．真空中任意带电体间的相互作用C ．真空中两个点电荷间的相互作用D ．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律答案 CD5．两个点电荷相距r 时相互作用为F ，则( )A ．电荷量不变距离加倍时，作用力变为F /2B ．其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为4FC ．每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时，作用力为4FD ．每个电荷的电荷量和两电荷间距离都增加相同倍数时，作用力不变答案 D解析由F ＝k q 1q 2r 2知，若q 1、q 2不变，而r 变为原来的两倍时，则F 要变为原来的14，故选项A 不正确；若其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离减半时，则作用力变为原来的两倍，故选项B 错误；若每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半或增加相同的倍数时，则作用力保持不变，故C 错，D 对．【概念规律练】知识点一库仑定律的适用条件1．关于库仑定律，下列说法正确的是( )A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B ．根据F ＝k q 1q 2r 2，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大C ．若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量，则q 1对q 2的电场力大于q 2对q 1的电场力D ．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律答案 D2．两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q 1和q 2，当两球心相距3R 时，相互作用的静电力大小为( )A ．F ＝k q 1q 2(3R )2B ．F >k q 1q 2(3R )2C ．F <k q 1q 2(3R )2D ．无法确定答案 D解析因为两球心距离不比球的半径大很多，所以不能看作点电荷，必须考虑电荷在球上的实际公布．当q 1、q 2是同种电荷时会相互排斥，分布于最远的两侧，距离大于3R ；当q 1、q 2是异种电荷时会相互吸引，分布于最近的一侧，距离小于3R ，如下图(a)、(b)所示．所以静电力可能小于k q 1q 2(3R )2，也可能大于k q 1q 2(3R )2，所以D 正确．点评库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的作用，对于两个离得较近的球体，不能简单地应用公式进行计算，因为此时，不能把它们看成点电荷．两球带同种电荷时，两球所带电荷中心间的距离大于球心间距；两球带异种电荷时，两球所带电荷中心间的距离小于球心间距．知识点二库仑定律的基本应用3．两个点电荷带有相等的电荷量，要求它们之间相距1 m 时的相互作用力等于1 N ，则每个电荷的电荷量是多少？等于电子电荷量的多少倍？答案 1×10－5 C 6.25×1013倍解析根据库仑定律，则已知F 、r 即可计算出电荷量．设每个电荷的电荷量为q ，已知两点电荷间距r ＝1 m ，相互作用力F ＝1 N ．由库仑定律F ＝k q 1q 2r 2＝k q 2r 2，得q ＝ Fr 2k＝ 1×129×109C ≈1×10－5 C ，这个电荷量与电子电荷量之比为n ＝q e ＝1×10－51.6×10－19＝6．25×1013，即是电子电荷量的6.25×1013倍．4．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的( )A.47B.37C.97D.167答案 CD解析设两小球的电荷量分别为q 与7q ，则由库仑定律可知原来相距r 时的相互作用力F ＝k q ·7q r 2＝k 7q 2r2，由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分为两种情况： (1)两球电性相同．相互接触时两球电荷量平分且平均分布，每球带电荷量为q ＋7q 2＝4q ，放回原处后的相互作用力为F 1＝k 4q ·4q r 2＝k 16q 2r 2，故F 1F ＝167，D 正确． (2)两球电性不同．相互接触时电荷先中和再平分，每球带电荷量为7q －q 2＝3q ，放回原处后的相互作用力为F 2＝k 3q ·3q r 2＝k 9q 2r 2，故F 2F ＝97，C 选项正确．点评电性相同的球接触后电荷量平分，是库仑当年从直觉得出的结果，也是库仑实验中的一种重要的思想方法．知识点三库仑力作用下的平衡5．如图1所示，带电荷量分别为＋q 和＋4q 的两点电荷A 、B ，相距L ，求在何处放一个什么性质的电荷，才可以使三个电荷都处于平衡状态？图1 答案 C 应在A 、B 的中间，距A 球13L ，是带负电的电荷，电荷量大小为Q ＝49q 解析由平衡条件知，C 必在AB 之间，且带负电．设C 带电荷量为Q ，距A 为r ，则距B 为L －r ，根据库仑定律对A 、B 列平衡方程：对电荷A ：k 4q ·q L 2＝k Q ·q r 2 对电荷B ：k 4q ·q L 2＝k Q ·4q (L －r )2联立解得：r ＝13L ，Q ＝49q . 点评三个电荷都处于平衡状态，可以分别对三个电荷列平衡方程，本题中只须列两个方程便可求解．6．两个点电荷分别固定于左右两侧，左侧电荷带电荷量为＋Q 1，右侧电荷带电荷量为－Q 2，且Q 1＝4Q 2，另取一个可自由移动的点电荷q ，放在＋Q 1和－Q 2的连线上，欲使q 平衡，则q 的带电性质及所处位置可能为( )A ．负电，放在Q 1的左方B ．负电，放在Q 2的右方C ．正电，放在Q 1的左方D ．正电，放在Q 2的右方答案 BD【方法技巧练】一、用对称法计算库仑力7．如图2所示，半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q 的电荷，另一电荷量为＋q 的点电荷放在球心O 上，由于对称性，点电荷受力为零，现在球壳上挖去半径为r (r ≪R )的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量k )图2答案 kqQr 24R 4 由球心指向小孔中心解析如右图所示，由于球壳上带电均匀，分成无数个小部分，每一小部分都可看成点电荷，原来每条直径两端的两个小部分对球心＋q 的力互相平衡．现在球壳上A 处挖去半径为r 的小圆孔后，其他直径两端电荷对球心＋q 的力仍互相平衡，剩下的就是与A 相对的B处，半径也等于r 的一小块圆面上电荷对它的力F ，B 处这一小块圆面上的电荷量为：q B ＝πr 24πR 2Q ＝r 24R 2Q ，由于半径r ≪R ，可以把它看成点电荷．根据库仑定律，它对球心＋q 的作用力大小为：F ＝k q B q R 2＝k r 24R 2Qq R 2＝kqQr 24R 4其方向由球心指向小孔中心．方法总结电场中用对称法求解电场力是解题中常用的方法，本题中对称的两点对球心的电荷的作用力为零．因此只需考虑没有找到对称的电荷对球心电荷的作用力即可．二、库仑定律与牛顿定律的结合8．如图3所示，在光滑绝缘的水平面上，固定着质量相等的三个小球a 、b 、c ，三球在一条直线上，若释放a 球，a 球初始加速度为－1 m/s 2(向右为正)，若释放c 球，c 球初始加速度为3 m/s2，当释放b球时，b球的初始加速度应是多大？图3答案－2 m/s2解析设a0＝1 m/s2，由牛顿第二定律，对a球有F ba＋F ca＝－ma0，①对c球有F ac＋F bc＝3ma0，②F ca和F ac为一对作用力和反作用力，即F ca＝－F ac同理－F ba＝F ab，F cb＝－F bc.由①②得F ba＋F bc＝2ma0，F ab＋F cb＝－2ma0，即a b＝－2 m/s2，方向向左．1．对于库仑定律，下面说法正确的是()A．库仑定律是实验定律B．两个带电小球即使相距非常近，也能直接用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D．根据库仑定律，当两个带电体的距离趋近于零时，库仑力趋近于无穷大答案AC解析当两个带电小球距离很近时，电荷分布不再均匀，库仑定律不再成立，B错；当两带电体间的距离趋近于零时，不能再视为点电荷，库仑定律不再适用，D 错．2．真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量增加了12，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量一定减少了( )A.15B.14C.13D.12答案 C3．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍，下列方法中可行的是( )A ．每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变B ．保持点电荷的电荷量不变，使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C ．使一个点电荷的电荷量加倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两个点电荷间的距离减小为原来的12D ．保持点电荷的电荷量不变，将两个点电荷的距离减小为原来的14答案 A解析根据库仑定律F ＝k q 1q 2r 2可知，当q 1、q 2均变为原来的2倍，r 不变时，F 变为原来的4倍，答案A 正确，同理可求得B 、C 、D 中F 均不满足条件，故B 、C 、D 错误．图44．如图4所示，两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r ，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q ，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个( )A ．等于k Q 29r 2B ．大于k Q 29r 2 C ．小于k Q 29r 2 D ．等于k Q 2r 2 答案 B解析由于两带电球带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在导体球上的分布不均匀，会向正对的一面集中，电荷间的距离就要比3r 小．根据库仑定律F ＝k q 1q 2r 2，静电力一定大于k Q 29r 2.正确选项为B. 5．如图5所示，两个带电小球A 、B (可视为点电荷)的质量分别为m 1和m 2，带电荷量分别为q 1和q 2，用长度相同的绝缘细线拴住并悬挂于同一点，静止时两悬线与竖直方向的夹角相等．则m 1和m 2、q 1和q 2的关系可能是( )图5A．q1＝q2，m1＝m2B．q1>q2，m1＝m2C．q1<q2，m1＝m2D．q1>q2，m1<m2答案ABC解析根据A、B两物体的受力情况可判断m1＝m2，A、B两球的库仑力是作用力与反作用力，大小相等，但不能确定电荷量的大小关系，故选A、B、C.6．如图6所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为F A、F B，现使A、B带上同种电性的电荷，此时上、下细线受力分别为F A′、F B′，则()图6A．F A＝F A′，F B>F B′B．F A＝F A′，F B<F B′C．F A<F A′，F B>F B′D．F A<F A′，F B<F B′答案 B解析两球都不带电时，F B＝m B g，F A＝(m A＋m B)g，两球都带同种电荷时，有静电斥力作用，设为F，则F B′＝F＋m B g，把A、B看作一个系统，则两球之间的斥力为内力，故F A′＝(m A＋m B)g，所以F B′>F B，F A′＝F A，B项正确．7．如图7所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()。

高中物理选修3-1(人教版)练习：第一章+第1节+电荷及其守恒定律+Word版含答案

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.如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开，关于这一现象下列说法正确的是( )A．两片金属箔片上带异种电荷B．两片金属箔片上均带负电荷C．箔片上有电子转移到玻璃棒上D．将玻璃棒移走，则金属箔片立即合在一起解析：自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，即缺少电子，若将其接触验电器的金属球，此时两个箔片带同种电荷，且为正电荷；在此过程中，一部分电子会从验电器转移到玻璃棒；移走玻璃棒时，箔片仍带电，不会立即合在一起．选项C正确．答案：C3．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 CB ．－6.4×10－19 C C ．－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)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 ＝1.60×10－19 C ，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：BCD7．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：B8．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：B9．(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：BCD10．多少个电子的电荷量等于－32.0 μC ？干燥的天气中，一个人脱了鞋在地毯上行走，身上聚集的电荷量为－48.0 μC.求共转移到此人身上多少个电子(电子电荷量e ＝－1.6×10－19 C，1 μC＝10－6 C)．解析：n1＝Q1e＝－32.0×10－6－1.6×10－19个＝2.0×1014个．人身上聚集的电子个数n2＝Q2e＝－48.0×10－6－1.6×10－19个＝3.0×1014个．。

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。

高中物理选修3-1_第1章电场_全套同步练习

第1章静电场第01节电荷及其守恒定律［知能准备］1 .自然界中存在两种电荷，即 ___________ 电荷和 __________ 电荷.2. 物体的带电方式有三种：（1 ）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带 _________ 电，获得电子的带电.（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相 ______ 的电荷，而另一端带上与带电体相 __________ 的电荷.（3）接触起电：不带电物体接触另一个带电物体，使带电体上的 _____________ 转移到不带电的物体上.完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上.3. _____________________________ 电荷守恒定律：电荷既不能，也不能，只能从一个物体转移到另一个物体；或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量 ________ .4. 元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量 e =1.60 W -19C. 实验指出，所有带电体的电荷量或者等于电荷量 e,或者是电荷量e 的整数倍.因此，电荷量e 称为元电荷.电荷量 e 的数值最早由美国科学家 ___________________ 用实验测得的. 5 .比荷：带电粒子的电荷量和质量的比值-.电子的比荷为 m［同步导学］1. 物体带电的过程叫做起电，任何起电方式都是电荷的转移，而不是创造电荷.2. 在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变.例1关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（）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特定值C .物体带电+ 1.60 X 0-9C ，这是因为该物体失去了 1.0 1010个电子D .物体带电荷量的最小值为 1.6 10-19C解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为故A 错，B 、C 、D 正确.如图1— 1 — 1所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，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（） em e11 =1.76 10 C/kg .A .先把两球分开，再移走棒e的整数倍,B •先移走棒，再把两球分开C •先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开D .棒的带电荷量不变，两导体球不能带电解析：带电棒移近导体球但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布，甲球左侧感应出正电荷，乙球右侧感应出负电荷，此时分开甲、乙球，则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷，故 A 正确；如果先移走带电棒，则甲、乙两球上的电荷又恢复原状，则两球分开后不显电性，故 B 错；如果先将棒接触一下其中的一球, 则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故两导体球带电，而使棒的带电荷量保持不变，故3. 中性”和中和”的区别中性”和中和”反映的是两个完全不同的概念和负电荷在数量上相等，对外不显示电性，表现不带电的状态.可见，任何不带电的物体，实际上其中都有等量的异种电荷. 中和”是两个带等量（或不等量）的异种电荷的带电体相接触时，由于正、负电荷间的吸引作用，电荷发生转移、抵消（或部分抵消），最后都达到中性（或单一的正、负电性）状态的一个过程.［同步检测］1、一切静电现象都是由于物体上的 _______________ 引起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头时会带上电，脱外衣时也会带上电等等，这些几乎都是由_____________ 引起的•2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为（） A. 被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B. 被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C. 被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3 .如图1 — 1 — 2所示，在带电+Q 的带电体附近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+Q 移走，再把A 、B 分开，则A ________________ 电，B ______ 电; 若先将A 、B 分开，再移走+Q ,贝U A ________ 电，B _______ 电.4.同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量的趋势，异种电荷相互吸引，而且在引力作用下有尽量 _________________ 的趋势. C 正确.可以采用感应起电的方法使 D 错误. 中性”是指原子或物体所带的正电5. —个带正电的验电器如图 1 — 1 —3所示，当一个金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则（）A .金属球A可能不带电B .金属球A 一定带正电图1— 1 —2 图1 —■C .金属球A可能带负电D .金属球A 一定带负电6. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（）A .验电器所带电荷量部分被中和B .验电器所带电荷量部分跑掉了C .验电器一定带正电D .验电器一定带负电7. 以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A. 摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B. 摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C. 摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体D. 不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移&现有一个带负电的电荷A，和一个能拆分的导体B，没有其他的导体可供利用，你如何能使导体B带上正电？9. 带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的-19 -19 -18 -17A. 2.4 W CB.-6.4 10 CC.-1.6 W CD.4.0 W C_ 510. 有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0 10- C的正电荷，小球B、C不带电.现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A 接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为q A= ____________ , q B= ______________ , q c= ____________ .［综合评价］1. 对于摩擦起电现象，下列说法中正确的是A. 摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B. 摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C. 通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷D. 通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷2 .如图1 —1 —4所示，当将带正电的球C移近不带电的枕形绝缘金属导体AB时，枕形导体上的电荷移动情况是A. 枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动CB. 枕形金属导体中的带负电的电子向A端移动，正电荷不移动+ ■_AC. 枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动+D. 枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动图1 —1 —43. 关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是A. 摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷B. 摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体c•摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D. 感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了4. 如图1 —1 —5所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B,B的金属箔片张开，这时金属箔片带电；若在带电棒离开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔片也能张开，它带电. 图5. 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的近旁有一底座绝缘金属球b,开始时a、b都不带电，如图1 — 1 — 6 所示，现使b带电，则：A. ab之间不发生相互作用B. b将吸引a,吸在一起不放开C. b立即把a排斥开D. b先吸引a,接触后又把a排斥开图1 —1 —66. 5个元电荷的电荷量是_________________ C, 16C电荷量等于 ________________ 个元电荷的电荷量.7. 有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B,分别带有电荷量Q A = 6.4 X10-9C,Q B_Q=£.2 X|0 C,让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移多少库仑？此后，小球A、B各带电多少库仑？&有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有3X10-3C的正电荷，小球B带有-2 X10-3C的负电荷，小球C不带电.先将小球C与小球A接触后分开，再将小球B与小球C接触然后分开，试求这时三球的带电荷量分别为多少？第一章静电场第一节电荷及其守恒定律［知能准备］答案：1.正负2. （1）正负（2）异同（3）一部分电荷 3.创造消失保持不变［同步检测］答案：1•带电摩擦 2.AD 3.不带不带负正 4 .远离靠近5. AC6.C7.D8.电荷A 靠近导体B 时，把B 先拆分开后把电荷 A 移走，导体B同步导学第1章静电场第02节库仑定律［知能准备］1 •点电荷：无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫 ___________ •它是一个理想化的模型.2 •库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的成正比，跟它们的距离的 ____________ 成反比，作用力的方向在它们的 _____________ •q 1q 23.库仑定律的表达式： F = k^2-；r其中q 1、q 2表示两个点电荷的电荷量，r 表示它们的距离，k 为比例系数，也叫静电力常量， 9 2 2 k = 9.0 X 0 N m /C .［同步导学］1 •点电荷是一个理想化的模型•实际问题中，只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体方可视为点电荷.一个带电体能否被视为点电荷，取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关.2. 库仑定律的适用范围：真空中(干燥的空气也可)的两个点电荷间的相互作用，也可适用于两个均匀带电的介质球，不能用于不能视为点电荷的两个导体球.例1半径为r 的两个相同金属球，两球心相距为L (L =3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q ，则它们之间相互作用的静电力F 2 2A .带同种电荷时,F V k 斗B .带异种电荷时，F > k ^2L 2 L 2 9.A 10. 5 X10-6C 6 6 7.5 X 0- C 7.5 X 0- C［综合评价］答案： 1.BC 2.B 3.B 4.正负 -19 5.D 6. 8M0 C -9 8X10 C (2) 1.6 1X 9C -9 1.6 X 0 C 8. 1.5 -3 1X C -4 25 10 C 25 -4 10 C 靠近电荷A 的一端带正电 20 10 7.(1) 4.2C .不论带何种电荷,F = k q 2D .以上各项均不正确L 2 解析：应用库仑定律解题时，首先要明确其条件和各物理量之间的关系.当两带电金属球靠得较近时，由于同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，两球所带电荷的中心”偏离球心，在计算其静电力F 时，就不能用两球心间的距离L 来计算.若两球带同种电荷，两球带电中心”之间的距离大于 L , 如图1— 2— 1 (a )所示，图 1 — 2 — 11— 2—22则F ＜咔，故A 选项是对的，同理B 选项也是正确的.3•库仑力是矢量•在利用库仑定律进行计算时，常先用电荷量的绝对值代入公式进行计算，求得库仑力的大小；然后根据同种电荷相斥，异种电荷相吸来确定库仑力的方向.4•系统中有多个点电荷时，任意两个点电荷之间的作用力都遵从库仑定律，计算多个电荷对某一电荷的作用力应先分别计算每个电荷对它的库仑力，然后再用力的平行四边形定则求其矢量和.例2如图1 — 2— 2所示，三个完全相同的金属球 a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上.a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电荷量的大小比 b 的小.已知c 受到a 和 b 的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示，它应是A . F 1B . F 2C . F 3D . F 4解析：根据同电相斥、异电相吸”的规律，确定电荷 c 受到a 和b 的库仑力方向，考虑a 的带电荷量大于b 的带电荷量，因为 F b 大于F a , F b 与F a 的合力只能是F 2，故选项B 正确.例2两个大小相同的小球带有同种电荷 (可看作点电荷)，质量分别为m 1和m 2 ,带电荷量分别是q 1和q 2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅a Q" O b垂线方向成夹角 01和02 ,且两球同处一水平线上，如图1— 2—3所示，若01 = 02,则下述结论正确的是A. q i 一定等于q 2B. 一定满足 q i / m i = q 2 / m 2C. m 1 一定等于m 2D. 必须同时满足 q 1 = q 2, m 1 = m 2 解析：两小球处于静止状态，故可用平衡条件去分析.小球三个力作用，建立水平和竖直方向建立直角坐标系如图解由平衡条件得： F 1 cos t -mg =0所以tg^ =竺警.同理，对m 2分析得：tge 二地务 ugr m^gr 1— 2 — 4因为齐-6，所以tg 十=tgr 2，所以rni j = m 2.可见，只要m^ m 2，不管q 1、 q 2如何，齐都等于所以，正确答案是 C.讨论：如果 m^ m 2,哥与v 2的关系怎样？如果 m^ m 2,宀与二2的关系又怎样？（两球仍处同一水平线上）因为tg 弓二也警.tgi 二上^警.不管q 1 72大小如何，两式中的kq 1爭是 mgrm 2gr gr相等的.所以 m^ m 2 时，^v 7^, m 1 < m 2 时，齐〉7^.5. 库仑定律给出了两个点电荷作用力的大小及方向，库仑力毕竟也是一种力，同样遵从力的合成和分解法则，遵从牛顿定律等力学基本规律.动能定理，动量守恒定律，共点力的平衡等力学知识和方法，在本章中一样使用•这就是：电学问题，力学方法. m 1 受到 F 1、F 、m 1 g 1 — 2—4所示，此时只需分图例3 a 、b 两个点电荷，相距 40cm ,电荷量分别为q 1和q 2，且q 1 = 9 q 2，都是正电荷；现引入点电荷 c ,这时a 、b 、c 三个电荷都恰好处于平衡状态•试问：点电荷 c 的性质是什么？电荷量多大？它放在什么地方？解析：点电荷c 应为负电荷，否则三个正电荷相互排斥，永远不可能平衡. 由于每一个电荷都受另外两个电荷的作用，三个点电荷只有处在同一条直线上，且c 在a 、b 之间才有可能都平衡.设c 与a 相距x ,贝U c 、b 相距(0.4 — x)，如点电荷c 的电荷量为q 3，根据二力平衡原理可列平衡方程：a 平衡：k q i q | = k q i q 3b 平衡：k 业二k 嘶3 2 •c 平衡：0.42 x 20.42 (0.4 -x)2 q 2q 32(0.4 -x)显见，上述三个方程实际上只有两个是独立的，解这些方程，可得有意义的解： x = 30cm 所以 c 在a 、b 连线上，与a 相距30cm ，与b 相距10cm .911 1、卄、卄q 3 = q 2q 1，即 q 1 :q 2：q 3=1： : (q 1' q 2 为正电荷，q 3为负电荷)1616 9 16例4有三个完全相同的金属球 A 、B 、C , A 带电荷量7Q , B 带电荷量-Q , C 不带电.将A 、B 固定，然后让 C 反复与A 、B 接触，最后移走 C 球.问A 、B 间的相互作用力变为原来的多少倍？解析：C 球反复与 A 、B 球接触，最后三个球带相同的电荷量，其电荷量为Q'=7Q g = 2Q .3Q 1Q 2 7Q Q 2 2A 、B 球间原先的相互作用力大小为F = k 一厂=k 2 7kQ / r .22 2 2A 、B 球间最后的相互作用力大小为F ' =kQQ‘2/r =k 2Q 2Q/r = 4kQ /r即 F '= 4F / 7.所以：A 、B 间的相互作用力变为原来的4/7.点评：此题考查了中和、接触起电及电荷守恒定律、库仑定律等内容.利用库仑定律讨论电荷间的相互作用力时，通常不带电荷的正、负号，力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”来判断.qg 3T~ xr r如图1— 2— 5所示.在光滑绝缘的水平面上的 A 、B 两点分别放置质量为 m 和2m的两个点电荷 Q A 和Q B .将两个点电荷同时释放，已知刚释放时 Q A 的加速度为a .经过一段时间后(两电荷未相遇)，Q B 的加速度也解析：题目虽未说明电荷的电性，但可以肯定的是两点电荷间的作用力总是等大反向的(牛顿第三定律)•两点电荷的运动是变加速运动 (加速度增大)•对Q A 和Q B 构成的系统来说，库仑力是内力，系统水平方向动量是守恒的. (1)刚释放时它们之间的作用力大小为 F j ，则：F 1 = ma .当Q B 的加速度为a时，作用力大小为F 2，^ U ： F 2 = 2 m a .此时Q A 的加速度a = -F ^^2a.方m m向与a 相同.设此时Q A 的速度大小为v A ，根据动量守恒定律有： m v A =2 m v ，解得v A = 2 v ,方向与v 相反. 1 2 1 2 2(2)系统增加的动能E k = E kA + E k B = — mv A H ■一代 2mv = 3m v2 26.库仑定律表明，库仑力与距离是平方反比定律，这与万有引力定律十分相似，目前尚不清楚两者是否存在内在联系，但利用这一相似性，借助于类比方法，人们完成了许多问题的求解.［同步检测］1. 下列哪些带电体可视为点电荷A •电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B .在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷 C. 带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷为a ，且此时Q B 的速度大小为v ，问： (1) 此时Q A 的速度和加速度各多大？(2) 这段时间内Q A 和Q B 构成的系统增加了多少动能?2m图 13— 1 — 5D. 带电的金属球一定不能视为点电荷2. 对于库仑定律，下面说法正确的是q 1q 2A •凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F= k 罟；rB .两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C .相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D •当两个半径为r 的带电金属球心相距为 4r 时，对于它们之间相互作用的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量 3.两个点电荷相距为 d ,相互作用力大小为 F ,保持两点电荷的电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小为 4F ,则两点之间的距离应是 A . 4dB . 2dC . d/2D . d/44•两个直径为d 的带正电的小球，当它们相距 100 d 时作用力为F ,则当它们相距为d 时的作用力为（）A . F /100B . 10000FC . 100FD .以上结论都不对5.两个带正电的小球，放在光滑绝缘的水平板上，相隔一定的距离，若同时释放两球，它们的加速度之比将6.两个放在绝缘架上的相同金属球相距 d ,球的半径比 d 小得多，分别带 q 和3q 的电荷量，相互作用的斥力为 3F .现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为 A. OB . FC . 3FD . 4F7.如图1— 2— 6所示，大小可以不计的带有同种电荷的小球A 和B 互相排斥，静止时两球位于同一水平面上，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为a 和B 卢，且a <3,由此可知A .B 球带电荷量较多 B . B 球质量较大C . A 球带电荷量较多D .两球接触后，再静止下来，两绝缘线与竖直方向的夹角变为a 、’ 3,'则仍有a ' <3，8.两个质量相等的小球，带电荷量分别为 q 1和q 2，用长均为L的两根细线，悬挂在同一点上，静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°则小球的质量为 ____________________ .A .保持不变B .先增大后减小C .增大D .减小 AA 和B ，分别带有电荷量 q A = - 7X10"c 和q B =_62 X10 N .在绝缘条件下让它们相接触，然后把它9.两个形状完全相同的金属球_83X10 C ,它们之间的吸引力为们又放回原处，则此时它们之间的静电力是 __________________ （填排斥力”或吸引力”）大小是 ______________________ •（小球的大小可忽略不计）10.如图1 — 2 — 7所示，A 、B 是带等量同种电荷的小球， A 固定在竖直放置的10 cm 长的绝缘支杆上，B 平衡于倾角为30°的绝缘光滑斜面上时，恰与 A 等高，若B 的质量为30 ,3 g ，则B 带电荷量是多少？（g 取10 m /s 2）图 1— 2 — 71 •两个带有等量电荷的铜球，相距较近且位置保持不变，设它们带同种电荷时的静电力为F 1，它们带异种电荷时（电荷量绝对值相同）的静电力为F 2，则F 1和F 2的大小关系为：比较2.如图1— 2 — 8所示，在A 点固定一个正点电荷，在 B 点固定一负点电荷，当在C 点处放上第三个电荷 q 时，电荷q 受的合力为F ,若将电荷q 向B 移近一些，则它所受合力将A.增大 D .减少C .不变D .增大、减小均有可能.ARCah®■-- 些• -- —V图 1 — 2 — 8图 1 — 2 — 9 3.真空中两个点电荷，电何量分别为q 1 = 8X10 C 和q 2 —18X 10 C ,两者固疋于相距20cm 的a 、 b 两点上，如图 1 — 2— 9所示.有一个点电荷放在 a 、b 连线（或延长线）上某点，恰好能静止，则这点的位置是A . a 点左侧40cm 处B . a 点右侧8cm 处C . b 点右侧20cm 处D .以上都不对.4. 如图所示，+Q 1和-Q 2是两个可自由移动的电荷，Q 2=4Q 1.现再取一个可自由移动的点电荷Q 3放在Q 1与Q 2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么0 ©） ■; •A.Q 3应为负电荷，放在 Q 1的左边 B 、Q 3应为负电荷，放在 Q 2的右边A . F 1= F 2 C . F 1 < F 2 D •无法C.Q 3应为正电荷，放在 Q i 的左边 D 、Q 3应为正电荷，放在 Q 2的右边.5.如图1 — 2—10所示，两个可看作点电荷的小球带同种电，电荷量分别为q i 和q 2，质量分别为m 1和m 2，当两球处于同一水平面时，a >,则造成a >的可能原因是：C q 1 >q 2A B‘9丿丿八丿9■/图 1— 2 —126. 如图1 — 2 —11所示，A 、B 两带正电小球在光滑绝缘的水平面上相向运动.已知 m A — 2m B , v A = 2V o , V B = V 。

人教版高中物理选修3-1第一章第4节课时跟踪训练(含答案解析).docx

高中物理学习材料桑水制作[课时跟踪训练]一、选择题(每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.下列说法正确的是( )A.将电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加B.将正电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加C.将负电荷由电势高的地方移到电势低的地方，电势能一定增加D.无论是正电荷还是负电荷，电场力做负功时电势能一定增加解析：由公式φ＝E p q得E p ＝q φ，正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越低的地方电势能越大。

当把正电荷由电势高的地方移到电势低的地方时，电势能会减少，当把负电荷从电势高的地方移到电势低的地方时，电势能将增加，A 错误，B 、C 正确；根据电场力做功与电势能变化的关系可知，当电场力做正功时，电势能减少，当电场力做负功时，电势能增加，D 正确。

答案：BCD2.某电场的电场线分布如图1所示，以下说法正确的是( )图 1A.c 点电场强度大于b 点电场强度B.a 点电势高于b 点电势C.若将一试探电荷＋q 由a 点释放，它将沿电场线运动到b 点D.若在d 点再固定一点电荷－Q ，将一试探电荷＋q 由a 移至b 的过程中，电势能减小解析：根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小可知c 点的电场强度小于b 点的电场强度，选项A 错误；根据沿电场线方向电势逐渐降低可知a 点电势高于b 点电势，选项B 正确；只有当电场线为直线时，试探电荷静止释放，才能沿电场线运动，所以选项C 错误；若在d 点再固定一点电荷－Q ，将一试探电荷＋q 由a 移至b 的过程中，电场力做正功，电势能减小，选项D正确。

答案：BD3.如图2中虚线为匀强电场中的等势线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。

现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。

点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。

若不计重力，则( )图 2A.M带负电荷，N带正电荷B.M带正电荷，N带负电荷C.N在从O点运动至a点的过程中电势降低D.M在O点和b点电势能相同解析：由O点电势高于c点电势知，电场强度方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电，N粒子带负电，A、C错误，B正确，O、b两点位于同一等势线上，D正确。

高中物理,选修3---1,全册新课教学,课时同步强化训练汇总,(附参考答案)

高中物理选修3----1全册新课教学课时同步强化训练汇总（附详细参考答案）一、第一章《静电场》1.《电荷及其守恒定律》2.《库仑定律》3.《电场强度》4.《电势能和电势》5.《电势差》6.《电势差与电场强度的关系》7.《静电现象的应用》8.《电容器的电容》9.《带电粒子在电场中的运动》10、★★选修3--1第一章《静电场》单元质量检测试卷（一）11、★★选修3--1第一章《静电场》单元质量检测试卷（二）二、第二章《恒定电流》1.《电源和电流》2.《电动势》3.《欧姆定律》4.《串联电路和并联电路》5.《焦耳定律》6.《导体的电阻》7.《闭合电路的欧姆定律》8.《多用电表的原理》9.《实验：练习使用多用电表》10.《实验：测定电池的电动势和内阻》11.《简单的逻辑电路》12、★★选修3--1第二章《恒定电流》单元质量检测试卷（一）13、★★选修3--1第二章《恒定电流》单元质量检测试卷（二）三、第三章《磁场》1.《磁现象和磁场》2.《磁感应强度》3.《几种常见的磁场》4.《通电导线在磁场中受到的力》5.《运动电荷在磁场中受到的力》6.《带电粒子在匀强磁场中的运动》7、★★选修3--1第三章《磁场》单元质量检测试卷（一）8、★★选修3--1第三章《磁场》单元质量检测试卷（二）§§1.1《电荷及其守恒定律》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.(多选)当把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,金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是( )A.正电荷B.负电荷C.接触起电D.感应起电2.下列说法正确的是( )A.物体所带的电荷量可以为任意实数B.不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷C.摩擦起电的过程,是靠克服摩擦力做功产生了电荷D.利用静电感应使金属导体带电,实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体3.导体A带5Q的正电荷,另一完全相同的导体B带Q的负电荷,将两导体接触后再分开,则B导体的带电荷量为( )A.-QB.QC.2QD.4Q4.(多选)挂在绝缘细线下的通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,如图甲、乙所示。

高中鲁科版物理新选修3-1第一章静电场章节练习含答案解析

高中鲁科版物理新选修3-1第一章静电场章节练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．两个完全相同的金属球A 和B 带电荷量之比为1∶7，相距为r ，两者接触一下放回原来的位置，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是（） A ．3∶7 B ．4∶7C ．9∶7D ．16∶7二、单选题2．两个等量点电荷P 、Q 在真空中产生电场的电场线如图所示，下列说法中正确的是（）A ．P 、Q 是两个等量负电荷B ．P 、Q 是两个等量正电荷C ．P 、Q 是两个等量异种电荷D ．P 、Q 产生的是匀强电场3．ab 是长为L 的均匀带电细杆，P 1、P 2是位于ab 所在直线上的两点，距b 端均为4L，位置如图.ab 上电荷产生的静电场在P 1处的场强大小为1E ，在2P 处的场强大小为2E 。

则以下说法正确的是（）A ．两处的电场方向相反，1E <2EB ．两处的电场方向相反，1E >2EC ．两处的电场方向相同，1E <2ED ．两处的电场方向相同，1E >2E4．如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A 、B 、C 三点，A 点为两点电荷连线的中点，B 点为连线上距A 点距离为d 的一点，C 为连线中垂线距A 点距离也为d 的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是（）A ．A CB E E E =>，AC B ϕϕϕ== B ．B A C E E E >>，A C B ϕϕϕ=>C ．A B E E <，A C E E <，A B ϕϕ>，A C ϕϕ>D ．因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低5．如图带箭头的实线表示电场线的分布情况，一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中AB 所示．若粒子仅受电场力作用，则下列判断中正确的是（）A ．粒子一定带负电B ．粒子一定带正电C ．若粒子是从B 运动到A ，则其速度减小D ．若粒子是从B 运动到A ，则其电势能增加6．真空中一匀强电场中有一质量为0.01g ，电荷量为﹣1×10﹣8C 的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动，取g=10m/s 2，则（） A ．场强方向水平向左 B ．场强的大小是1×103N/C C ．场强的大小是1×107N/CD ．场强的方向竖直向下7．如图所示，绝缘水平面上有A 、B 、C 、D 四点，依次相距L ，若把带电金属小球甲（半径远小于L ）放在B 点，测得D 点处的电场强度大小为E ；现将不带电的相同金属小球乙与甲充分接触后，再把两球分置于A 、C 两点，此时D 点处的电场强度大小为（）A ．49E B ．59EC ．ED ．209E三、填空题8．如图所示，在真空中有两个点电荷A 和B ，电荷量分别为﹣Q 和+2Q ，它们相距L ．如果在两点电荷连线的中点O 有一个半径为r （2r ＜L ）的空心金属球，且球心位于O 点，则球壳上的感应电荷在O 点处的场强大小________方向________．9．如图所示，不带电的枕形导体AB，A段靠近一带正电的导体C时，A端将带______电，B端_______（填“不带电”、“带正电”或“带负电”）．用手触摸枕形导体A端后，枕形导体A端______（填“不带电”、“带正电”或“带负电”），B端________（填“不带电”、“带正电”或“带负电”）．10．同种电荷间相互________，这种作用通过________实现的，电场线上每点的切线方向都与该点的电场方向________．11．长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为-q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于______，方向______．四、解答题12．如图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r ．（1）由于静电感应而在金属球上出现了电荷，它们也在空间激发电场．这些感应电荷在球心激发的电场强度大小等于多少？方向如何？（2）如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线是否能将球两侧的电荷中和？为什么？13．在真空中A点有一正电荷Q=2.0×10﹣4C，把检验电荷q=2.0×10﹣5C的负电荷置于B点，他们相距离r=2m，如图所示．求：（1）q受到的电场力；（2）q所在点的电场强度；（3）只将B处的检验电荷q移走，求此时B点的电场强度．14．两个电荷量分别为Q和4Q的负电荷a、b，在真空中相距为l，如果引入另一点电荷c，正好能使这三个电荷都处于静止状态，试确定电荷c的位置、电性及它的电荷量．参考答案1．CD 【详解】若两小球电性相同，两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A 和B 带电量为Q ，7Q ，所以A 、B 所带的电荷相等都为4Q ，根据库仑定律得27kQ QF r⋅='244k Q QF r ⋅⋅=所以'16=7F F 若两小球电性相反，两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A 和B 带电量为Q ，7Q ，所以A 、B 所带的电荷相等都为3Q ，根据库仑定律得127kQ QF r⋅='1233k Q QF r ⋅⋅=所以'119=7F F故选CD 。

高中物理第一章静电场第4节电势能和电势作业3(含解析)新人教版选修31

电势能和电势1．(多选)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，外力做正功，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．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A移到B，A点的电势一定较高【解析】根据电场力做功和电势能变化的关系，不管是正电荷做功还是负电荷做功，只要做正功电势能就减少；只要做负功电势能就增加．正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同，正电荷在电势高处具有的电势能多；负电荷在电势低处具有的电势能多．所以C、D正确．【答案】CD2．(多选)如图1－4－11所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是( )图1－4－11A．a、b为异种电荷B．a、b为同种电荷C．A点场强大于B点场强D．A点电势高于B点电势【解析】本题考查点电荷的电场线特点．电场线从正电荷或无穷远出发，终止于负电荷或者无穷远，所以a应为正电荷b为负电荷，故A选项正确．电场线越密集，场强越大，故C选项错误．沿电场线方向电势逐渐降低，故D选项正确．【答案】AD3．(多选)一带电粒子沿着图1－4－12中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的电势面，其中φa＜φb＜φc＜φd，若不计粒子受的重力，可以确定( )图1－4－12A．该粒子带正电B．该粒子带负电C．从J到K粒子的电势能增加D．粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变【解析】此题已知电场中的一簇等势面，并且知道各等势面电势的高低，可知电场线与等势面垂直，且指向左．由粒子运动的轨迹知，粒子所受电场力的方向与电场线方向相反，所以粒子带负电，A错，B正确；粒子从J到K运动过程中，电场力做正功，所以电势能减小，C错；只有电场力做功，动能与电势能之和保持不变，D对．【答案】BD4．(多选)如图1－4－13所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知MQ ＜NQ.下列叙述正确的是( )图1－4－13A．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功，电势能减少B．若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服静电力做功，电势能增加C．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则静电力对该电荷做功，电势能减少D．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功，电势能不变【解析】由点电荷产生的电场的特点可知，M点的电势高，N点的电势低，所以正电荷从M点到N点，静电力做正功，电势能减小，故A对，B错；负电荷由M点到N点，克服静电力做功，电势能增加，故C错；静电力做功与路径无关，负点电荷又回到M点，则整个过程中静电力不做功，电势能不变，故D对．【答案】AD5．关于等势面的说法，正确的是( )A．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功B．在同一个等势面上各点的场强大小相等C．两个不等电势的等势面可能相交D．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小【解析】等势面由电势相等的点组成，等势面附近的电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并不是不受电场力的作用，A错．等势面上各点场强大小不一定相等，等势面不可能相交，B、C错．等差等势面的疏密反映场强的大小，D对．【答案】 D6．(2015·福州高二检测)如图1－4－14所示，在点电荷Q形成的电场中，已知a、b，两点在同一等势面上，c、d两点在另一等势面上．甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为accb和adb曲线，已知乙粒子带正电．那么下列判断正确的是( )图1－4－14A．甲粒子在b点的电势能比在c点小B．乙粒子在d点速度最大C．a、b两点电场强度相同D．d点电势比b点电势高【解析】根据乙粒子的运动轨迹及乙粒子带正电的条件，可知点电荷Q带正电，而甲粒子带负电，甲粒子从b向c运动过程中，电场力做正功，甲粒子的电势能减小，因此，E p b>E p c，选项A错误；对于乙粒子，若从b向d运动，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，则E p b<E p d，故φb<φd，选项D正确；根据动能定理，电场力对乙粒子做负功，粒子的动能减小，E k b>E k d，则v b>v d，选项B错误；根据正点电荷电场的特点可知，a、b两点电场强度的大小相等，但方向不同，选项C错误．【答案】 D7．在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则( )A．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小【解析】电场力做负功，该电荷电势能增加．正电荷在电势高处电势能较大，C正确．电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负．由动能定理可知，动能不一定减小，D错．电势高低与场强大小无必然联系，A错．b点电势高于a点，但a、b可能不在同一条电场线上，B错．【答案】 C8．如图1－4－15所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度v M经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度v N折回N点，则( )图1－4－15A．粒子受电场力的方向一定由M指向NB．粒子在M点的速度一定比在N点的大C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大D．电场中M点的电势一定高于N点的电势【解析】由题意可知M、N在同一电场线上，带电粒子从M点运动到N点的过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故选项A、C错误，B正确；由于题中未说明带电粒子及两极板的电性，故无法判断M、N两点的电势高低，选项D错误．【答案】 B[超越自我·提升练]9．如图1－4－16所示，P、Q是等量的正点电荷，O是它们连线的中点，A、B是中垂线上的两点，OA<OB，用E A、E B和φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势，则( )图1－4－16A．E A一定大于E B，φA一定大于φBB．E A不一定大于E B，φA一定大于φBC．E A一定大于E B，φA不一定大于φBD．E A不一定大于E B，φA不一定大于φB【解析】P、Q所在空间中各点的电场强度和电势由这两个点电荷共同决定，电场强度是矢量，P、Q两点电荷在O点的合场强为零，在无限远处的合场强也为零，从O点沿PQ 垂直平分线向远处移动，场强先增大，后减小，所以E A不一定大于E B.电势是标量，由等量同号电荷的电场线分布图可知，从O点向远处，电势是一直降低的，故φA一定大于φB.【答案】 B10．(多选)如图1－4－17所示，光滑绝缘细杆AB，水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q，可视为点电荷．a、b是水平细杆上的两点，且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上．一个质量为m、电荷量为q的带正电的小圆环(可视为质点)套在细杆上，由a点静止释放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是( )图1－4－17A ．小圆环所受库仑力的大小先增大后减小B ．小圆环的加速度先增大后减小C ．小圆环的动能先增加后减少D ．小圆环与负电荷组成的系统电势能先增加后减少【解析】库仑力的大小先增大后减小，选项A 正确；由于小圆环运动到小球正上方时，加速度为零，选项B 错；由动能定理，电场力先做正功后做负功，因而动能先增加后减少，电势能先减少后增加，选项C 正确；D 错误．【答案】 AC11．一匀强电场，场强方向是水平的(如图1－4－18所示)．一个质量为m 的带正电的小球，从O 点出发，初速度的大小为v 0，在静电力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O 点的电势能之差．图1－4－18【解析】设小球的电荷量为q ，因小球做直线运动，则它受到的静电力Eq 和重力mg 的合力必沿初速度方向，如右图所示．有mg ＝Eq tan θ由此可知，小球做匀减速直线运动的加速度大小为a ＝F 合m ＝mg m sin θ＝g sin θ设从O 点到最高点的路程为s ，有v 20＝2as运动的水平距离为l ＝s cos θ由上面公式可得静电力做功W ＝－Eql ＝－12mv 20cos 2 θ 电势能之差ΔE p ＝－W ＝12mv 20cos 2 θ 【答案】 12mv 20cos 2 θ 12．如图1－4－19所示，在场强E ＝104 N/C 的水平匀强电场中，有一根长l ＝15 cm 的细线，一端固定在O 点，另一端系一个质量m ＝3 g 、电荷量q ＝2×10－6 C 的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g 取10 m/s 2.求：图1－4－19(1)小球到达最低点B 的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？(2)若取A 点电势为零，小球在B 点的电势能、电势分别为多大？(3)小球到B 点时速度为多大？绳子张力为多大？【解析】 (1)ΔE p ＝－mgl ＝－4.5×10－3JΔE p 电＝Eql ＝3×10－3 J(2)E p ＝3×10－3 JE p ＝φB q ，φB ＝3×10－32×10－6 V ＝1.5×103 V (3)A →B 由动能定理得：mgl －Eql ＝12mv 2B 所以v B ＝1 m/s ，在B 点对小球F T －mg ＝mv 2B l ，F T ＝5×10－2 N 【答案】 (1)重力势能减少4.5×10－3 J 电势能增加3×10－3 J(2)3×10－3 J 1.5×103 V(3)1 m/s 5×10－2 N。

高中物理选修3—1课后习题答案及解释汇编

第 8 节电容器的电容 1．（1）把两极板间距离减小，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小。（2）
把两极间相对面积减小，电容减小，电荷量不变，电压变大，静电计指针偏角变大。（3）在两极板间插入相对介电常数较大的电介质，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小。
2．答：由
．说明：用直线将图中的 4 个点与坐标原点连接起来，得到 4 个电
阻的伏安特性曲线．在同一条直线上的不同点，代表的电压、电流不同，但它们的比值就是
对应电阻的阻值．、在同一条直线上，因此电阻相同．在其中三条直线上取一个相同的
电压值，可以发现的电流最小，因此电阻最大，的电流最大，因此电阻最小．也可以根
据直线的斜率判断电阻的大小．
3．答：如图 2－4 所示．
方向相同；粒子在静电力方向的偏转距离为偏转距离也相同，所以这些粒子不会分成三束。
，可见各种粒子的
第4页共9页
5．答：电子的初动能
，垂直进入匀强电场后加速度
，在偏转电场中运动
的时间为
，电子离开偏转电场时沿静电力方向的速度
，电子离开偏
转电场时速度方向的偏转角的正切
3．答：乘积的单位是瓦特．因为
6．答：小球受到重力、电场力 F，轻绳拉力的
作用而处于平衡状态，它的受力情况如图
，单位是牛顿每千克，方向竖直
1－ 11 所示。由图可知，
，
（不合题意，舍去）和
（2）在坐标轴上
和
的。
第四节
。所以，在
处电场强度等于 0。
的地方，电场强度的方向总是沿轴的正方向
1．答：
；
。
2．答：（1）

2021年高中物理选修3-1：第1章第4节时同步训练及解析

高中物理选修3-1 同步训练1.关于静电场，下列说法正确的是()A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加解析：选D.零电势的位置是人为选定的，与物体是否带电无关，A错误．电场强度是电势随空间的变化率，二者的大小之间无直接联系，B错误．沿电场线的方向电势是逐渐降低的，C错误．由于负电荷在电势越低处电势能越大，故D 正确．2.设电荷只受电场力的作用，则下列说法正确的是()A．负电荷只能朝着电势能减小的地方运动B．正电荷只能朝着电势低的地方运动C．初速度为零的负电荷一定朝着电势能减小的地方运动D．初速度为零的正电荷一定朝着电势降低的地方运动解析：选CD.电荷初速度为零时，运动方向由所受静电力的方向决定，负电荷大体是逆着电场强度的方向运动，静电力做正功，电势能减小，正电荷顺着电场强度的方向运动，沿着运动的方向，电势降低，C、D正确．电荷初速度不为零时，运动方向由初速度方向和所受静电力的方向决定，可能做加速运动，也可能做减速运动，可能朝电势低的地方运动，也可能朝电势高的地方运动，A、B错误．3.图1－4－9某静电场的电场线分布如图1－4－9所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则()A．E P<E Q，φP<φQB．E P>E Q，φP<φQC．E P<E Q，φP>φQD．E P>E Q，φP>φQ解析：选D.P处电场线比Q处密，所以E P>E Q.P、Q在同一条电场线上，沿电场线的方向电势降低，所以φP>φQ，故D正确．4.图1－4－10(2012·清华附中高二检测)在如图1－4－10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O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点电势高解析：选C.B、C、D、E在同一等势面上，所以检验电荷在这四点时的电势能相等，由W AB＝E p A－E p B可知，C正确；在－Q的电场中，D点离源电荷远，所以D点的电势比A点高，故D错．5.将带电荷量为1×10－8C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×10－6 J，(取无限远处电势为零)问：(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？(2)A点的电势是多少？解析：(1)因静电力做负功，则电荷的电势能增加．因无限远处电势能为零，所以电荷在A点具有的电势能为1×10－6 J.(2)A点电势为φA＝E p Aq＝1×10－61×10－8V＝100 V.答案：(1)增加1×10－6 J(2)100 V一、单项选择题1.在电场中，把电荷量为4×10－9C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做功6×10－8J，以下说法中正确的是()A．电荷在B点具有的电势能是6×10－8JB．B点的电势是15 VC．电荷的电势能增加了6×10－8JD．电荷的电势能减少了6×10－8J解析：选C.电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定零势能点，B点的电势、电势能才有确定的值，所以A、B错．克服静电力做功6×10－8J，则电势能增加6×10－8J，所以C对D错．2.图1－4－11(2010·高考上海卷)三个点电荷电场的电场线分布如图1－4－11所示，图中a、b 两点处的场强大小分别为E a、E b，电势分别为φa、φb，则()A．E a>E b，φa>φbB．E a<E b，φa<φbC．E a>E b，φa<φbD．E a<E b，φa>φb解析：选C.根据电场线的疏密表示场强的大小可知，E a>E b，顺着电场线电势降落(最快)，φa<φb.选项C正确．3.图1－4－12如图1－4－12所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N处各放一个点电荷，它们带等量异种电荷．E、F分别是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，且MP＝QN，则电场强度和电势都相同的两点是() A．E和F B．P和QC．A和B D．C和D解析：选A.由等量异种点电荷形成的电场特点知E、F两点的电场强度和电势都相同；P、Q两点的电场强度相同，但P点的电势比Q点的高；A、B两点的电场强度的大小相等，但方向不同，若无穷远处电势为0，则A点的电势为正，B 点的电势为负，A点的电势高于B点，同理D、C两点的场强和电势也不同．4.图1－4－13如图1－4－13所示，P、Q是两个电荷量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA<OB，用E A、E B、φA、φB分别表示A、B两点的场强和电势，则()A．E A一定大于E B，φA一定大于φBB．E A不一定大于E B，φA一定大于φBC．E A一定大于E B，φA不一定大于φBD．E A不一定大于E B，φA不一定大于φB解析：选B.在两个点电荷P、Q产生的电场中，某一点的场强等于P、Q分别在该点产生的场强的矢量和，由点电荷场强计算公式E＝kQr2知两点电荷连线中点O和无穷远处的场强均为零，而A、B处场强是两正点电荷分别在该点产生的电场强度的矢量和，所以从O点起沿中垂线到无穷远处场强先增大后减小，因A、B 具体位置不确定，所以其场强大小关系不确定．假设一正点电荷从O点移动到B 点的过程中，其受力方向始终沿OB方向，所以φA>φB，综上所述，选项B正确．二、双项选择题5.a、b为电场中的两点，且a点电势高于b点，则()A．把负电荷从a点移到b点，电场力做负功，电势能增加B．把正电荷从a点移到b点，电场力做正功，电势能减少C．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D．无论有无电荷移动，a点的电势能总是大于b点的电势能解析：选AB.无论正电荷还是负电荷，电场力做正功则电势能减少，电场力做负功则电势能增加，因此选项A、B正确，C错误．对于选项D，我们首先要清楚，在电场中某点放入电荷，这个电荷就具有电势能，像重力势能属于物体和地球构成的系统一样，电势能是由放入电场的电荷和电场共同决定的．不明确放在a、b点的电荷性质，就不能比较其电势能的高低；若a、b两点不放入电荷，单就电场中的某点而言，不存在电势能问题．因此选项D错误．6.图1－4－14(2012·汕头实验中学高二测试)如图1－4－14所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动．M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点．电子在从M经P到达N点的过程中()A．速率先增大后减小B．速率先减小后增大C．电势能先减小后增大D．电势能先增大后减小解析：选AC.根据轨迹可知：电子从M到P静电力做正功，电势能减小，动能增加；电子从P到N静电力做负功，电势能增加，动能减小．7.图1－4－15如图1－4－15所示，某区域电场左右对称分布，M、N为对称线上的两点，下列说法正确的是()A．M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，静电力做正功解析：选AC.沿电场线方向电势逐渐降低，M点电势一定高于N点电势，故选项A正确；因电场线越密的区域场强越大，由题图可知N点场强大于M点场强，故选项B错．由E p＝qφ可知，正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，故选项C正确；电子从M点移到N点的过程中，受到的静电力与移动方向相反，静电力做负功，故选项D错．8.下图1－4－16中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点，则可以判定()图1－4－16A．M点的电势高于N点的电势B．粒子在M点的电势能小于N点的电势能C．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度D．粒子在M点的速度小于在N点的速度解析：选AD.由粒子的运动轨迹和电场线的方向，可判断出粒子带正电，由M 至N过程中电场力做正功，电势能减少，动能增加，速度增加，故B错，D对．由电场线的方向和疏密程度可判断电势φM>φN，场强E M<E N，加速度a M<a N，A 对，C错，所以本题选A、D.9.图1－4－17如图1－4－17所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，则可判断()A．两个粒子电性相同B．经过b、d两点时，两粒子的加速度的大小相同C．经过b、d两点时，两粒子的速率相同D．经过c、e两点时，两粒子的速率相同解析：选BD.因轨迹是曲线，类比匀速圆周运动，合力指向圆心，可知粒子1受斥力，粒子2受引力，两个粒子的电性不同，A错误．设带电粒子距点电荷的距离为r，点电荷带电荷量为Q，则粒子运动的加速度大小为a＝Fm＝Eqm＝kQr2·qm.由已知条件有：在b、d两点时，两者加速度大小相同，B正确．粒子1受斥力，从a到b过程中，电场力和运动方向成钝角，做负功，动能减小；粒子2受引力，从a到d过程中，电场力和运动方向始终成锐角，做正功，动能增加；又两粒子初速度大小相同，则两粒子经过b、d两点时的速率不相同，C错误．a、c、e 三点在同一等势面上，则从a分别到c、e时，动能相同，速率相同，D正确．三、非选择题10.图1－4－18(2012·浙江金华一中高二测试)如图1－4－18所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电荷量＋q和－q的小球(大小不计)．现让绝缘杆绕中点O逆时针转动α角，求转动中带电小球克服电场力所做的功．解析：每个带电小球的初、末位置沿电场线方向的距离均为d＝l2(1－cosα)每个带电小球克服电场力做功W＝Fd＝qE l2(1－cosα)故两个带电小球克服电场力做功W′＝2W＝qEl(1－cosα)．答案：qEl(1－cosα)11.(2012·斗门一中高二检测)将一个电荷量为1.0×10－8 C的负电荷，从无穷远处移到电场中的A点，克服电场力做功2.0×10－8 J，现将该电荷从A点移到B点，电场力做功1.0×10－8 J．试求电场中A、B两点的电势．(取无穷远处为零电势能点)解析：E p A＝2.0×10－8 JφA＝E p Aq＝－2 V又E p A－E p B＝1.0×10－8 J故E p B＝1.0×10－8 J，φB＝E p Bq＝－1 V.答案：－2 V－1 V12.图1－4－19如图1－4－19所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q ≪Q ，AB ＝h ，小球滑到B 点时速度大小为3gh ，则小球从A 运动到B 的过程中，电场力做多少功？若取A 点电势为零，C 点电势是多大？解析：由动能定理得：mgh ＋W 电＝12m v 2解得：W 电＝12mghφC ＝φB ＝－W 电－q ＝mgh2q .答案：12mgh mgh2q。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

高中物理选修3-1 同步训练1.(2011·高考海南卷)关于静电场，下列说法正确的是()A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加解析：选D.零电势的位置是人为选定的，与物体是否带电无关，A错误．电场强度是电势随空间的变化率，二者的大小之间无直接联系，B错误．沿电场线的方向电势是逐渐降低的，C错误．由于负电荷在电势越低处电势能越大，故D正确．2.设电荷只受电场力的作用，则下列说法正确的是()A．负电荷只能朝着电势能减小的地方运动B．正电荷只能朝着电势低的地方运动C．初速度为零的负电荷一定朝着电势能减小的地方运动D．初速度为零的正电荷一定朝着电势降低的地方运动解析：选CD.电荷初速度为零时，运动方向由所受静电力的方向决定，负电荷大体是逆着电场强度的方向运动，静电力做正功，电势能减小，正电荷顺着电场强度的方向运动，沿着运动的方向，电势降低，C、D正确．电荷初速度不为零时，运动方向由初速度方向和所受静电力的方向决定，可能做加速运动，也可能做减速运动，可能朝电势低的地方运动，也可能朝电势高的地方运动，A、B错误．3.图1－4－9某静电场的电场线分布如图1－4－9所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为φP和φQ，则()A．E P<E Q，φP<φQB．E P>E Q，φP<φQC．E P<E Q，φP>φQD．E P>E Q，φP>φQ解析：选D.P处电场线比Q处密，所以E P>E Q.P、Q在同一条电场线上，沿电场线的方向电势降低，所以φP>φQ，故D正确．4.图1－4－10(2012·清华附中高二检测)在如图1－4－10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O 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 点电势高解析：选C.B 、C 、D 、E 在同一等势面上，所以检验电荷在这四点时的电势能相等，由W AB ＝E p A －E p B 可知，C 正确；在－Q 的电场中，D 点离源电荷远，所以D 点的电势比A 点高，故D 错．5.将带电荷量为1×10－8C 的电荷，从无限远处移到电场中的A 点，要克服静电力做功1×10－6J ，(取无限远处电势为零)问：(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A 点具有多少电势能？ (2)A 点的电势是多少？解析：(1)因静电力做负功，则电荷的电势能增加．因无限远处电势能为零，所以电荷在A点具有的电势能为1×10－6 J.(2)A 点电势为φA ＝E p A q ＝1×10－61×10－8V ＝100 V .答案：(1)增加 1×10－6 J (2)100 V一、单项选择题1.在电场中，把电荷量为4×10－9C 的正点电荷从A 点移到B 点，克服静电力做功6×10－8J ，以下说法中正确的是( )A ．电荷在B 点具有的电势能是6×10－8J B ．B 点的电势是15 VC ．电荷的电势能增加了6×10－8JD ．电荷的电势能减少了6×10－8J解析：选C.电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定零势能点，B 点的电势、电势能才有确定的值，所以A 、B 错．克服静电力做功6×10－8J ，则电势能增加6×10－8J ，所以C 对D 错． 2.图1－4－11(2010·高考上海卷)三个点电荷电场的电场线分布如图1－4－11所示，图中a 、b 两点处的场强大小分别为E a 、E b ，电势分别为φa 、φb ，则( ) A ．E a >E b ，φa >φb B ．E a <E b ，φa <φb C ．E a >E b ，φa <φb D ．E a <E b ，φa >φb解析：选C.根据电场线的疏密表示场强的大小可知，E a >E b ，顺着电场线电势降落(最快)，φa <φb .选项C 正确． 3.图1－4－12如图1－4－12所示，在矩形ABCD 的AD 边和BC 边的中点M 和N 处各放一个点电荷，它们带等量异种电荷．E 、F 分别是AB 边和CD 边的中点，P 、Q 两点在MN 的连线上，且MP ＝QN ，则电场强度和电势都相同的两点是( ) A ．E 和F B ．P 和Q C ．A 和B D ．C 和D解析：选A.由等量异种点电荷形成的电场特点知E 、F 两点的电场强度和电势都相同；P 、Q 两点的电场强度相同，但P 点的电势比Q 点的高；A 、B 两点的电场强度的大小相等，但方向不同，若无穷远处电势为0，则A 点的电势为正，B 点的电势为负，A 点的电势高于B 点，同理D 、C 两点的场强和电势也不同． 4.图1－4－13如图1－4－13所示，P 、Q 是两个电荷量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是中垂线上的两点，OA <OB ，用E A 、E B 、φA 、φB 分别表示A 、B 两点的场强和电势，则( ) A ．E A 一定大于E B ，φA 一定大于φB B ．E A 不一定大于E B ，φA 一定大于φB C ．E A 一定大于E B ，φA 不一定大于φB D ．E A 不一定大于E B ，φA 不一定大于φB解析：选B.在两个点电荷P 、Q 产生的电场中，某一点的场强等于P 、Q 分别在该点产生的场强的矢量和，由点电荷场强计算公式E ＝kQr 2知两点电荷连线中点O 和无穷远处的场强均为零，而A 、B 处场强是两正点电荷分别在该点产生的电场强度的矢量和，所以从O 点起沿中垂线到无穷远处场强先增大后减小，因A 、B 具体位置不确定，所以其场强大小关系不确定．假设一正点电荷从O 点移动到B 点的过程中，其受力方向始终沿OB 方向，所以φA >φB ，综上所述，选项B 正确．二、双项选择题5.a 、b 为电场中的两点，且a 点电势高于b 点，则( ) A ．把负电荷从a 点移到b 点，电场力做负功，电势能增加 B ．把正电荷从a 点移到b 点，电场力做正功，电势能减少 C ．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少 D ．无论有无电荷移动，a 点的电势能总是大于b 点的电势能解析：选AB.无论正电荷还是负电荷，电场力做正功则电势能减少，电场力做负功则电势能增加，因此选项A、B正确，C错误．对于选项D，我们首先要清楚，在电场中某点放入电荷，这个电荷就具有电势能，像重力势能属于物体和地球构成的系统一样，电势能是由放入电场的电荷和电场共同决定的．不明确放在a、b点的电荷性质，就不能比较其电势能的高低；若a、b两点不放入电荷，单就电场中的某点而言，不存在电势能问题．因此选项D错误．6.图1－4－14(2012·汕头实验中学高二测试)如图1－4－14所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动．M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点．电子在从M经P到达N点的过程中()A．速率先增大后减小B．速率先减小后增大C．电势能先减小后增大D．电势能先增大后减小解析：选AC.根据轨迹可知：电子从M到P静电力做正功，电势能减小，动能增加；电子从P到N静电力做负功，电势能增加，动能减小．7.图1－4－15如图1－4－15所示，某区域电场左右对称分布，M、N为对称线上的两点，下列说法正确的是()A．M点电势一定高于N点电势B．M点场强一定大于N点场强C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．将电子从M点移动到N点，静电力做正功解析：选AC.沿电场线方向电势逐渐降低，M点电势一定高于N点电势，故选项A正确；因电场线越密的区域场强越大，由题图可知N点场强大于M点场强，故选项B错．由E p ＝qφ可知，正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，故选项C正确；电子从M点移到N点的过程中，受到的静电力与移动方向相反，静电力做负功，故选项D错．8.下图1－4－16中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点，则可以判定()图1－4－16A．M点的电势高于N点的电势B．粒子在M点的电势能小于N点的电势能C ．粒子在M 点的加速度大于在N 点的加速度D ．粒子在M 点的速度小于在N 点的速度解析：选AD.由粒子的运动轨迹和电场线的方向，可判断出粒子带正电，由M 至N 过程中电场力做正功，电势能减少，动能增加，速度增加，故B 错，D 对．由电场线的方向和疏密程度可判断电势φM >φN ，场强E M <E N ，加速度a M <a N ，A 对，C 错，所以本题选A 、D. 9.图1－4－17如图1－4－17所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a 点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，则可判断( ) A ．两个粒子电性相同B ．经过b 、d 两点时，两粒子的加速度的大小相同C ．经过b 、d 两点时，两粒子的速率相同D ．经过c 、e 两点时，两粒子的速率相同解析：选BD.因轨迹是曲线，类比匀速圆周运动，合力指向圆心，可知粒子1受斥力，粒子2受引力，两个粒子的电性不同，A 错误．设带电粒子距点电荷的距离为r ，点电荷带电荷量为Q ，则粒子运动的加速度大小为a ＝F m ＝Eq m ＝kQ r 2·qm .由已知条件有：在b 、d 两点时，两者加速度大小相同，B 正确．粒子1受斥力，从a 到b 过程中，电场力和运动方向成钝角，做负功，动能减小；粒子2受引力，从a 到d 过程中，电场力和运动方向始终成锐角，做正功，动能增加；又两粒子初速度大小相同，则两粒子经过b 、d 两点时的速率不相同，C 错误．a 、c 、e 三点在同一等势面上，则从a 分别到c 、e 时，动能相同，速率相同，D 正确．三、非选择题 10.图1－4－18(2012·浙江金华一中高二测试)如图1－4－18所示，在场强为E 的水平匀强电场中，一根长为l 的绝缘杆，两端分别固定着带有电荷量＋q 和－q 的小球(大小不计)．现让绝缘杆绕中点O 逆时针转动α角，求转动中带电小球克服电场力所做的功．解析：每个带电小球的初、末位置沿电场线方向的距离均为d ＝l2(1－cos α)每个带电小球克服电场力做功W ＝Fd ＝qE l2(1－cos α)故两个带电小球克服电场力做功 W ′＝2W ＝qEl (1－cos α)．答案：qEl (1－cos α)11.(2012·斗门一中高二检测)将一个电荷量为1.0×10－8 C 的负电荷，从无穷远处移到电场中的A 点，克服电场力做功2.0×10－8 J ，现将该电荷从A 点移到B 点，电场力做功1.0×10－8 J ．试求电场中A 、B 两点的电势．(取无穷远处为零电势能点)解析：E p A ＝2.0×10－8 JφA ＝E p Aq ＝－2 V又E p A －E p B ＝1.0×10－8 J故E p B ＝1.0×10－8 J ，φB ＝E p Bq＝－1 V. 答案：－2 V －1 V 12.图1－4－19如图1－4－19所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷Q 为圆心的某一圆周交于B 、C 两点，质量为m 、带电荷量为－q 的有孔小球从杆上的A 点无初速度下滑，已知q ≪Q ，AB ＝h ，小球滑到B 点时速度大小为3gh ，则小球从A 运动到B 的过程中，电场力做多少功？若取A 点电势为零，C 点电势是多大？解析：由动能定理得： mgh ＋W 电＝12m v 2解得：W 电＝12mghφC ＝φB ＝－W 电－q＝mgh2q . 答案：12mgh mgh2q。

高中物理选修3-1：第1章第4节时同步训练及解析

高中物理选修3-1-第1章电场-全套同步练习-带答案

2021年高中物理人教选修3-1习题 第1章 4电势能和电势 Word版含答案

高中物理选修3-1-第1章电场-全套同步练习-带答案

【同步练习】鲁科版物理同步习题：选修3-1参考答案及解析

高中物理选修3-1同步练习题

高中物理选修3-1-第1章电场-全套同步练习 带答案

人教版选修3-1第一章配套练习附答案及习题课

高中物理选修3-1(人教版)练习：第一章+第1节+电荷及其守恒定律+Word版含答案

人教版高二物理选修3-1第一章 静电场同步习题及答案

高中物理选修3-1_第1章电场_全套同步练习

人教版高中物理选修3-1第一章第4节课时跟踪训练(含答案解析).docx

高中物理,选修3---1,全册新课教学,课时同步强化训练汇总,(附参考答案)

高中鲁科版物理新选修3-1第一章静电场章节练习含答案解析

高中物理第一章静电场第4节电势能和电势作业3(含解析)新人教版选修31

高中物理选修3—1课后习题答案及解释汇编

2021年高中物理选修3-1：第1章第4节时同步训练及解析

2021年高中物理人教选修3-1习题第1章 4电势能和电势 Word版含答案

高中物理选修3-1-第1章电场-全套同步练习带答案

人教版高二物理选修3-1第一章静电场同步习题及答案