广东省广州市高中物理 第一章 电场计算题复习1 粤教版选修3-1
粤教版高中物理选修3-1第一章电场四节
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第四节 电势和电势差1．静电力做功与电势能变化的关系静电力做正功，电荷的电势能一定减少，静电力做负功时，电荷的电势能一定增加，静电力做的功是电荷电势能变化的量度，若电荷在电场中从A 点移动到B 点，则W AB ＝E P A －E P B .2．在电场中两点间移动电荷，电场力的功与所移动电荷的电荷量的比值叫这两点的电势差，也叫这两点的电压，单位是伏特，符号为V ，如果电场力把电荷量为1 C 的正电荷从A 点移动到B 点时所做的功为1 J ，则A 、B 两点间的电势差就是1_V ，U AB ＝φA －φB ，U BA ＝φB －φA ，因而U AB ＝－U BA .3．电势差是标量．电势差有正负，电势差的正负表示电场中两点电势的高低，若U AB >0，则φA >φB .如U AB ＝－5 V ，说明A 点的电势比B 点的电势低5 V.4．电场中某点的电势在数值上等于把单位正电荷从该点移到参考点时电场力所做的功，即φA ＝W AP q ，单位是V.电势的大小仅由电场本身决定，与电荷q 的大小、电性无关．电势是标量，但有正负之分，电势降落最快的方向就是电场线的方向．5．电场中电势相等的各点构成的面叫等势面，等势面的疏密反映电场的强弱，等势面密的地方电场强，等势面稀的地方电场弱．6．(双选)下列说法正确的是( )A ．电荷从电场中的A 点运动到了B 点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同B ．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零C ．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功D ．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立答案 BC解析 电场力做的功和电荷的运动路径无关，所以选项A 错误；电场力做功只和电荷的初末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，B 正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，C 正确；电荷在电场中运动，虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律，D 错．7．(双选)某电场中，点电荷从a 点移到b 点，电场力做功为零，则( )A ．a 、b 两点的场强一定相等B ．a 、b 两点间的电势差一定为零C ．a 、b 两点的电势一定相等D ．电荷所受到的电场力总是垂直于其移动方向答案 BC解析 电荷在电场中移动过程中，电场力做功为零，则其电势能不变，电荷在初末两位置的电势能相等，因此电荷所在的初末两位置电势相等，但初末两位置间场强不一定相等．虽然电场力做功为零，但不一定在移动时电荷运动方向总是与电场力方向垂直，因为电场力做功为零可以由多种可能的运动路径造成．8．对于电场中A 、B 两点，下列说法正确的是( )A ．电势差的定义式U AB ＝W AB /q ，说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成正比，与移动电荷的电荷量q 成反比B ．A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点电场力所做的功C ．将1 C 电荷从A 点移到B 点，电场力做1 J 的功，这两点间的电势差为1 VD ．电荷由A 点移到B 点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功答案 C解析 根据电势差的定义，电场中两点间的电势差在数值上等于将单位正电荷从一点移到另一点电场力所做的功，仅由电场及两点位置决定，与移动的电荷量及做功的多少无关，即U ＝W q是比值定义式，所以A 错， B 错，C 对．电势能的变化唯一决定于电场力做的功，与其他力是否做功，做多少功无关，D 错．9．在电场中把一个电荷量为－6×10－8 C 的点电荷从A 点移到B 点，电场力做功为－3×10－5 J ，将此电荷从B 点移到C 点，电场力做功为4.5×10－5 J ，求：A 与C 两点间的电势差．答案 －250 V解析 把电荷从A 移到C 电场力做功W AC ＝W AB ＋W BC ＝－3×10－5 J ＋4.5×10－5 J ＝1.5×10－5 J.则A 、C 间的电势差U AC ＝W AC q ＝1.5×10－5－6×10－8V ＝－250 V .【概念规律练】知识点一 电场力做功的特点1．如图1所示，在电场强度为E 的匀强电场中有相距为L 的A 、B 两点，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 点移到B 点．若沿直线AB 移动该电荷，电场力做的功W 1＝________；若沿路径ACB 移动该电荷，电场力做的功W 2＝________；若沿曲线ADB 移动该电荷，电场力做的功W 3＝________.由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是____________________．图1答案 qEL cos θ qEL cos θ qEL cos θ 电场力做功的大小与电荷经过的路径无关，只与电荷的初末位置有关解析 路径AB 、ACB 、曲线ADB 在电场线方向上的投影都是BC ＝L cos θ.因此沿这三条路径电荷由A 运动到B ，电场力做的功都是qEL cos θ.因此电场力做功的特点是：与电荷经过的路径无关，只与电荷的初末位置有关．点评 电场力做功的大小与电荷经过的路径无关，只与电荷的始末位置有关．知识点二 电场力做功与电势能变化的关系2．(双选)如图2所示，虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa 、φb 和φc ，φa >φb >φc ，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN 所示．由图可知( )图2A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功C．粒子从K到L的过程中，电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能减少答案AC解析因为运动的粒子带正电，从其轨迹弯曲情况可判定受到的是库仑斥力，所以场源电荷必定为正电荷，即电势高低关系为φa>φb>φc.因此φK＝φN<φM<φL.所以由K到L过程中电场力做负功，电势能增加，A、C正确．由L到M过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，B、D错误．点评(1)电场力做功与路径无关，所以当电场中两点的位置确定后，在两点间移动电荷时电场力做功是确定的值，也就是说电荷的电势能变化量是确定的．(2)电场力做功一定伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现，其他力做功不会引起电势能的变化．(3)电场力对电荷做正功，电势能一定减少；电场力对电荷做负功，电势能一定增加．电场力做了多少正功，电势能就减少多少；电场力做了多少负功，电势能就增加多少．3．(双选)如图3所示，两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置，在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点，另有一试探电荷q，则()图3A．若q是正电荷，q在N点的电势能比在M点的电势能大B．若q是负电荷，q在M点的电势能比在N点的电势能大C．无论q是正电荷，还是负电荷，q在M、N两点的电势能一样大D．无论q是正电荷还是负电荷，q在M点的电势能都比在N点的电势能小答案AB解析由两个等量的正点电荷周围的电场线的分布情况可知，两点电荷连线的中垂线上的电场方向是：由连线的中点沿中垂线指向无穷远处．正电荷从N点移到M点，电场力做正功，电势能减小；负电荷从N点移到M点，电场力做负功，电势能增大．选项A、B正确．知识点三电势差4．(双选)下列说法正确的是()A．电势差与电势一样，是相对量，与零点的选取有关B．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以U AB＝U BA答案BC解析电势差的大小与零电势点的选取无关，故A错．从电势差的特性可知电势差是标量，有正负之分，B项正确．从电场力做功的特点及电势差的定义可知两点间的电势差只与两点间的位置有关，C项正确．最易错的是把电势差与电压相混淆，电势差可以反映出两点电势的高低，U AB＝－U BA，而电压只是电势差的大小，故D项错误．点评电势差仅由电场及两点在电场中的位置决定，与零电势点的选取无关．5．将一个电荷量为10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功2×10－6 J ．从C 点移到D 点，电场力做功7×10－6 J ，若已知B 点比C 点电势高3 V ，则U DA ＝______.答案 2 V解析 由负电荷从电场中A 点移到B 点克服电场力做功，从C 点移到D 点电场力做正功知：A 点电势高于B 点，C 点电势低于D 点．有：U AB ＝W q ＝－2×10－6－10－6 V ＝2 V ，U CD ＝W q ＝7×10－6－10－6V ＝－7 V ，即U AB ＝φA －φB ＝2 V ，U CD ＝φC －φD ＝－7 V ，U BC ＝φB －φC ＝3 V ，则U DA ＝φD －φA ＝－(U AB ＋U BC ＋U CD )＝2 V .点评 (1)电势差是表示电场能的性质的物理量，只由电场本身的性质决定，与W AB 和q 无关．(2)电势差和静电力做功密切相关，由公式U AB ＝W AB q看出，电势差在数值上等于移动单位正电荷时静电力所做的功．(3)利用公式U AB ＝W AB q和W AB ＝qU AB 时，各量的正负号有两种处理办法： ①带正负号进行运算，根据计算结果的正负判断电势高低或功的正负．②只将绝对值代入公式运算，例如计算W AB ，无论q 、U AB 正负，只将它们的绝对值代入公式，若要知道W AB 的正负，可根据静电力方向和位移方向的夹角来判定．知识点四 电势6．(双选)关于电势，下列说法正确的是( )A ．电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场力所做的功B ．电场中某点的电势与零电势点的选取无关C ．由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低D ．电势是描述电场能的性质的物理量答案 AD解析 由电势的定义可知A 正确．由于电势是相对量，电势的大小与零电势点的选取有关，故B 错误．虽然电势是相对的，但电势的高低是绝对的，因此C 错误．电势与电势能相联系，它是描述电场能的性质的物理量，故D 正确．点评 (1)电势是表征电场中某点能的性质的物理量，仅与电场中某点性质有关，与电场力做功的值及试探电荷的电荷量、电性无关．(2)电势是相对的，电势零点的选取是任意的，但以方便为原则．如果没有特别规定，一般选无穷远或大地的电势为零．(3)电势是标量，只有大小，没有方向，在规定了零电势点后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值，正值表示该点电势比零电势点电势高，负值表示该点电势比零电势点电势低，所以，同一电场中，正电势一定高于负电势．【方法技巧练】一、电场中电势高低的判断方法7．在静电场中，把一个电荷量q ＝2.0×10－5 C 的负电荷由M 点移到N 点，静电力做功6.0×10－4 J ，由N 点移到P 点，静电力做负功1.0×10－3 J ，则M 、N 、P 三点电势高低关系是怎样的？答案 φN >φM >φPN 静电力做正功，而负电荷受静电力与场强方向相反，即逆着电场线移动，则可确定N 点在M 点左侧．由N →N 静电力做正功，而负电荷受静电力与场强方向相反，即逆着电场线移动，则可确定N 点在M 点左侧．由N →P 静电力做负功，即沿着电场线方向移动，又因1.0×10－3 J>6.0×10－4 J ，所以肯定移过了M 点，所以P 点位于M 点右侧．这样，M 、N 、P 三点电势的高低关系是φN >φM >φP .方法总结 电场中两点电势高低的比较方法：(1)根据电场力做功判断①在两点间移动正电荷，如果电场力做正功，则电势是降低的；如果电场力做负功，则电势升高．②在两点间移动负电荷，如果电场力做正功，则电势升高；如果电场力做负功，则电势降低．(2)根据电场线确定电场线的方向就是电势降低最快的方向．(3)根据电荷电势能的变化判断①在两点间移动正电荷，如果电势能增加，则电势升高；如果电势能减少，则电势降低．②在两点间移动负电荷，如果电势能增加，则电势降低；如果电势能减少，则电势升高．二、电势差与电场力做功的关系8．关于电势差与电场力做功的说法中，正确的是()A．电势差的大小由在两点间移动电荷时电场力做的功和电荷的电荷量决定B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定C．电势差是矢量，电场力做的功是标量D．电场中两点间的电势差等于电场力做的功，电荷的电势能减小答案 B解析本题主要考查电势差的概念及电场力做功与电势差的关系．电势差的大小由电场本身的因素决定，与移动电荷的电荷量及移动电荷所做的功无关，A项错．由W AB＝qU AB 知，B项对．电势差、电场力做的功都是标量，C项错．电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到另一点电场力所做的功，D项错，因此正确选项为B.9. 如图4所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2 cm，已知U AC＝60 V，求：图4(1)设B点电势为零，求A、C、D、P点的电势；(2)将q＝－1.0×10－10 C的点电荷由A移到D电场力所做的功W AD；(3)将q＝1.0×10－10C的点电荷由B移到C，再经过D最后回到P，电场力所做的功W BCDP.答案(1)φA＝30 V，φC＝－30 V，φD＝－60 V，φP＝0(2)W AD＝－9.0×10－9 J(3)W BCDP＝0解析(1)由题意可知φP＝φB＝0U AC＝60 V，U AB＝U BC，所以U AB＝φA－0＝30 V则φA＝30 V，同理φC＝－30 V，φD＝－60 V(2)由做功的公式得：W AD＝qU AD＝q(φA－φD)＝－9.0×10－9 J(3)由于电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，所以做功为W BCDP＝qU BP＝0.方法总结利用W AB＝qU AB计算时，公式中W AB、q、U AB均可以有正、负，注意各物理量用正、负值代入．电场力对电荷所做的功只与初末位置有关，与路径无关．1．(双选)下列关于电势高低的判断，正确的是()A．负电荷从A点移到B点时，电场力做负功，A点的电势一定较高B．负电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一定较低C．正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点的电势一定较低D．正电荷只在电场力作用下，从A点移到B点，A点的电势一定较高答案AC2．若带正电荷的运动小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内()A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动答案 D解析由于不知小球的初速度情况，故不能确定小球运动方向．3．关于静电场，下列结论普遍成立的是()A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零答案 C解析在静电场中，电势沿着电场线逐渐降低，场强方向是电势降低最快的方向，场强的大小与电场线分布疏密有关，与电势高低无关，故A项错误，C项正确．电场中两点间的电势差既与场强有关又与两点间距离有关，B项错误．场强为零的一点到场强为零的另一点间的电势差不一定为零，故电场力做功不一定为零．比如，在两个等量同种点电荷形成的电场中，电场的中心点与边缘点之间，故D项错误．4．如图5所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成如图所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是()图5A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加答案 C解析粒子带负电，所受电场力沿电场反方向，在接近M点的过程中电场力做负功，离开M点的过程中电场力做正功，所以在M点粒子的速率应该最小，A、B错误，粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加速度不变，C正确，因为动能先减小后增加，所以电势能先增加后减小，D错误．5．某电场的部分电场线如图6所示，A、B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点，下列说法中正确的是()图6A．粒子一定是从B点向A点运动B．粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D．电场中A点的电势高于B点的电势答案 C6．(双选)一电子飞经电场中A、B两点，电子在A点电势能为4.8×10－17 J，动能为3.2×10－17 J，电子经过B点时电势能为3.2×10－17 J，如果电子只受静电力作用，则() A．电子在B点时动能为4.8×10－17 JB．由A点到B点静电力做功为100 eVC．电子在B点时动能为1.6×10－17 JD ．A 、B 两点间的电势差为100 V答案 AB7．(双选)空间存在匀强电场，有一电荷量q (q >0)、质量m 的粒子从O 点以速率v 0射入电场，运动到A 点时速率为2v 0.现有另一电荷为－q 、质量为m 的粒子以速率2v 0仍从O 点射入该电场，运动到B 点时速率为3v 0.若忽略重力的影响，则( )A ．在O 、A 、B 三点中，B 点电势最高B ．在O 、A 、B 三点中， A 点电势最高C ．OA 间的电势差比BO 间的电势差大D ．OA 间的电势差比BA 间的电势差小答案 AD解析 根据电场力对正电荷做正功可得顺着电场线运动，电势降低，而对负电荷同样做正功，电势升高，A 对，B 错；根据动能定理可以得O 到A 做的功小于O 到B 的，故C 错，D 正确．8．(双选)如图7所示，在x 轴上关于原点O 对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q 和－Q ，x 轴上的P 点位于－Q 的右侧．下列判断正确的是( )图7A ．在x 轴上还有一点与P 点电场强度相同B ．在x 轴上还有两点与P 点电场强度相同C ．若将一试探电荷＋Q 从P 点移至O 点，电势能增大D ．若将一试探电荷＋Q 从P 点移至O 点，电势能减小答案 AC解析 在＋Q 、－Q 连线上及延长线上三个区间内场强方向如图所示，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．(－Q )做正功W 1，由(－Q )→(－Q )做正功W 1，由(－Q )→O 电场力做负功W 2，由上面分析知，|W 2|>W 1，故电势能增大．C 正确．9．如图8所示是一匀强电场，已知场强E ＝2×102 N/C ，现让一个电荷量为q ＝－4×10－8 C 的电荷沿电场方向从M 点移到N 点，MN 间的距离l ＝30 cm.试求：(1)电荷从M 点移到N 点电势能的变化；(2)M 、N 两点间的电势差．图8答案 (1)电势能增加了2.4×10－6 J (2)60 V解析 (1)由图可知，负电荷在该电场中所受电场力F 为恒力，且方向向左．因此从M 点移到N 点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能ΔE 电等于电荷克服电场力做的功W .电荷克服电场力做功为W ＝qEl ＝4×10－8×2×102×0.3 J ＝2.4×10－6 J ，故电势能增加了2.4×10－6 J.(2)从M 点到N 点电场力对电荷做负功为W MN ＝－2.4×10－6 J ，则M 、N 两点间的电势差为U MN ＝W MN q ＝－2.4×10－6－4×10－8V ＝60 V ，即M 、N 两点间的电势差为60 V. 10．已知将电荷量为2.0×10－7 C 的正点电荷从电场中的M 点移到N 点时，静电力做功5.0×10－5 J ，将此点电荷从N 点移到无穷远处时，静电力做功为1.5×10－5 J ，则M 点的电势为多大？N 点的电势为多大？答案 325 V 75 V解析 U MN ＝W MN q ＝5.0×10－52.0×10－7 V ＝250 V ，φN ＝W q ＝1.5×10－52.0×10－7V ＝75 V ， φM －φN ＝250 V 得φM ＝325 V .11．有一带负电的点电荷，从电场中的A 点移到B 点时，克服电场力做功6×10－4 J ．从B 点移到C 点，电场力做功9×10－4 J ，问：(1)若以A 为零势能点，B 、C 两点的电势能各为多少？A 、C 间的电势能之差为多少？(2)若以B 为零势能点，A 、C 两点的电势能各为多少？A 、C 间的电势能之差为多少？ 答案 见解析解析 电场力做功和电势能变化的关系，既适用于正电荷，又适用于负电荷．(1)电荷从A 点移到B 点，克服电场力做功6×10－4 J ，电势能增加6×10－4 J ．故B 点电势能为6×10－4 J.从B 点移到C 点，电场力做功9×10－4 J ，电势能减少9×10－4 J ，故C 点电势能为－3×10－4 J.由于A 为零势能点，故A 、C 间的电势能之差为3×10－4 J.(2)由(1)知，以B 点为零势能点，电荷从A 点移到B 点，电势能增加6×10－4 J 后电势能成为零，故A 点电势能为－6×10－4 J.从B 点移到C 点，电势能减少9×10－4 J ，故C 点电势能为－9×10－4 J ．A 、C 间的电势能之差为3×10－4 J.。
高中物理粤教版选修3-1第一章 电场基础练及答案
粤教版高中物理选修3—1第一章电场基础练及答案粤教版选修3—1第一章电场1、如图所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b 两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是()A．闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地B．闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地C．闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体D．闭合开关S2,没有电子通过开关S22、如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象,下列说法正确的是()A．两片金属箔片上带异种电荷B．两片金属箔片上均带负电荷C．金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D．将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起3、如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A．速度变大,加速度变大B．速度变小,加速度变小C．速度变大,加速度变小D．速度变小,加速度变大4、(多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能5、如图所示,真空中O点处有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为E a,与ab连线成53°角,b点的场强大小为E b,与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系,正确的是()A．25E a＝9E b,φa>φb B．16E a＝9E b,φa<φbC．9E a＝25E b,φa>φb D．9E a＝16E b,φa<φb6、(双选)在一个匀强电场中有a、b两点相距为d,电场强度为E,把一个电量为q 的负电荷由a移到b点时,电场力对电荷做正功W,以下说法正确的是() A．a点电势比b点电势低B．a、b两点电势差大小为U＝EdC．a、b两点电势差大小为U＝W qD．该电荷在b点电势能较a点大7、(双选)如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B极板时速度为v,保持两板间电压不变,则()A．当增大两板间距离时,v增大B．当减小两板间距离时,v增大C．当改变两板间距离时,v不变D．当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间也增大8、最近,一则“女子自助加油静电起火点燃油枪”的视频被微信疯转！有关加油时静电起火,下列说法正确的是()A．加油时可以通过整理衣服导走静电B．通过加油机接地的金属面板进行操作,不会导走身上的静电C．加油前可以先通过洗手以清除静电D．衣服上的静电产生方式属于接触起电9、如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B()A．不带电B．带正电C．带负电D．不能确定10、(双选)真空中固定的正点电荷Q所形成的电场中有一质量为m＝1×10－4 kg、带电荷量q＝1×10－8 C的微粒在此点电荷附近以角速度ω＝10 rad/s做匀速圆周运动,已知正点电荷Q的带电荷量为4×10－5 C．重力加速度g取10 m/s2,且微粒的重力相对于电场力不能忽略．则下列判断正确的是()A．微粒一定带负电B．微粒一定带正电C．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q所在的位置D．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q正下方与Q的距离为0.1 m的位置11、下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是()A BC D12、一个带正电的质点,电荷量q＝2.0×10－9 C,在静电场中由a点移动到b点．在这个过程中,除静电力外,其他外力做的功为6.0×10－5 J,质点的动能增加了8.0×10－5 J,则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．－1×104 VC．4×104 V D．－7×104 V13、在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B 两点的坐标分别为2 m和5 m.已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线a、b所示,放在A点的试探电荷带正电,放在B点的试探电荷带负电．求：(1)B点的电场强度的大小和方向．(2)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q位置坐标．14、如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0,电容器板长和板间距离均为L＝10 cm,下极板接地,电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm,在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示．(每个电子穿过平行板的时间都极短,可以认为电压是不变的)求：甲乙(1)在t＝0.06 s时刻,电子打在荧光屏上的何处．(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？2020—2021粤教版高中物理选修3—1第一章电场基础练及答案粤教版选修3—1第一章电场1、如图所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b 两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是()A．闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地B．闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地C．闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体D．闭合开关S2,没有电子通过开关S2C[在S1、S2都闭合前,对枕形导体,它的电荷是守恒的,a、b出现负、正电荷等量,当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与导体连通,使大地也参与了电荷转移,因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S1还是开关S2,都应有电子从大地流向导体,故C选项正确．]2、如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象,下列说法正确的是()A．两片金属箔片上带异种电荷B．两片金属箔片上均带负电荷C．金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D．将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起C[用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若将其接触验电器的金属球,此时两个箔片上均带正电荷；在此过程中,一部分电子会从验电器向玻璃棒转移；移走玻璃棒后,箔片仍带电,不会立即合在一起,选项C正确．]3、如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A．速度变大,加速度变大B．速度变小,加速度变小C．速度变大,加速度变小D．速度变小,加速度变大C[因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同,故电荷将一直做加速运动,又由于两电荷间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小,故C正确．]4、(多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能ACD[根据带电粒子运动轨迹弯曲的情况,可以确定带电粒子受电场力的方向沿电场线方向,故带电粒子带正电,A选项正确．由于电场线越密,场强越大,带电粒子受电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故带电粒子在N 点加速度大,C选项正确．粒子从M点到N点,所受电场力方向与其速度方向夹角小于90°,速度增加,故带电粒子在N点动能大,故D选项正确．]5、如图所示,真空中O点处有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为E a,与ab连线成53°角,b点的场强大小为E b,与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系,正确的是()A．25E a＝9E b,φa>φb B．16E a＝9E b,φa<φbC．9E a＝25E b,φa>φb D．9E a＝16E b,φa<φbD[设a、b两点到点电荷的距离分别为r a和r b.根据几何知识得r b＝43r a.根据点电荷场强公式E＝k Qr2得E a＝169E b；由图可知,该电场是由负点电荷产生的,故在点电荷的周围越靠近场源电荷电势越低,则有φa<φb,故D正确,A、B、C错误．] 6、(双选)在一个匀强电场中有a、b两点相距为d,电场强度为E,把一个电量为q 的负电荷由a移到b点时,电场力对电荷做正功W,以下说法正确的是() A．a点电势比b点电势低B．a、b两点电势差大小为U＝EdC．a、b两点电势差大小为U＝W qD．该电荷在b点电势能较a点大AC[由题意电场力做正功W知,逆着电场线移动电荷,A对；电势能减少,D错；a、b两点连线不一定是沿电场线方向,B错；由静电力做功与电势差的关系知,C 对．故选A、C.]7、(双选)如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B极板时速度为v,保持两板间电压不变,则()A．当增大两板间距离时,v增大B．当减小两板间距离时,v增大C．当改变两板间距离时,v不变D．当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间也增大CD[根据动能定理研究电子由静止开始从A板向B板运动列出等式eU＝12m v2,得v＝2eU m所以当改变两板间距离时,v不变,故A、B错误,C正确；由于两极板之间的电压不变,所以极板之间的场强为E＝Ud,电子的加速度为a＝eEm＝eUmd,电子在电场中一直做匀加速直线运动,由d＝12at2＝eU2md t2,得电子加速的时间为t＝d2meU由此可见,当增大两板间距离时,电子在两板间的运动时间增大,故D正确．]8、最近,一则“女子自助加油静电起火点燃油枪”的视频被微信疯转！有关加油时静电起火,下列说法正确的是()A．加油时可以通过整理衣服导走静电B．通过加油机接地的金属面板进行操作,不会导走身上的静电C．加油前可以先通过洗手以清除静电D．衣服上的静电产生方式属于接触起电C[加油时整理衣服,衣服与空气产生摩擦,不仅不会导走静电,还会产生更多的静电,故A错误；通过加油机接地的金属面板进行操作,会导走身上的静电,故B 错误；加油前可以先通过洗手消除静电,同时手比较湿润,也不会产生静电,故C正确；衣服上的静电产生方式属于摩擦起电,故D错误．]9、如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B()A．不带电B．带正电C．带负电D．不能确定C[根据静电感应现象和电荷间的相互作用,可判断导体B带负电,故选C.] 10、(双选)真空中固定的正点电荷Q所形成的电场中有一质量为m＝1×10－4 kg、带电荷量q＝1×10－8 C的微粒在此点电荷附近以角速度ω＝10 rad/s做匀速圆周运动,已知正点电荷Q的带电荷量为4×10－5 C．重力加速度g取10 m/s2,且微粒的重力相对于电场力不能忽略．则下列判断正确的是()A．微粒一定带负电B．微粒一定带正电C．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q所在的位置D．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q正下方与Q的距离为0.1 m的位置AD[由题意知该微粒和点电荷之间有相互吸引的力,所以该微粒带负电,故A正确,B错误；由题意知该微粒所受的重力不能忽略,则微粒做圆周运动的轨迹必不和点电荷在同一水平面内,且圆心O在点电荷的正下方,设其距点电荷的距离为H,如图所示．则F cos θ＝mg,F sin θ＝mω2R,由几何知识知R＝H tan θ,由以上各式解得H＝gω2＝0.1 m,故D正确．]11、下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是()A BC DC[A图中,A、B两点场强大小相等,方向不同；B图中,A、B两点场强的方向相同,但大小不等；C图中是匀强电场,则A、B两点场强大小、方向均相同；D 图中A、B两点场强大小、方向均不相同．故选项C正确．]12、一个带正电的质点,电荷量q＝2.0×10－9 C,在静电场中由a点移动到b点．在这个过程中,除静电力外,其他外力做的功为6.0×10－5 J,质点的动能增加了8.0×10－5 J,则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．－1×104 VC．4×104 V D．－7×104 VA[设电场力做功为W,由动能定理知,W＋6.0×10－5 J＝8.0×10－5 J,解得W＝2.0×10－5 J,因此a、b两点间的电势差为U ab＝Wq＝1×104 V,故选项A正确．]13、在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B 两点的坐标分别为2 m和5 m.已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线a、b所示,放在A点的试探电荷带正电,放在B点的试探电荷带负电．求：(1)B点的电场强度的大小和方向．(2)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q位置坐标．[解析](1)由题图可得B点电场强度的大小E B＝Fq＝10.4N/C＝2.5 N/C.因B点的试探电荷带负电,而受力指向x轴的正方向,故B点场强的方向沿x轴负方向．(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向,故点电荷Q位于A、B两点之间,带负电．设点电荷Q的坐标为x,则E A＝kQ（x－2）2,E B＝kQ（5－x）2由题图可得E A＝40 N/C,则E AE B＝（5－x）2（x－2）2＝402.5解得x＝2.6 m或x＝1 m(不符合题意舍去).[答案](1)2.5 N/C,方向沿x轴负方向(2)带负电,位置坐标x＝2.6 m14、如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0,电容器板长和板间距离均为L＝10 cm,下极板接地,电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm,在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示．(每个电子穿过平行板的时间都极短,可以认为电压是不变的)求：甲 乙(1)在t ＝0.06 s 时刻,电子打在荧光屏上的何处．(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？[解析] (1)电子经电场加速满足qU 0＝12m v 2经电场偏转后侧移量y ＝12at 2＝12·qU 偏mL ⎝ ⎛⎭⎪⎫L v 2所以y ＝U 偏L 4U 0,由图知t ＝0.06 s 时刻U 偏＝1.8U 0, 所以y ＝4.5 cm设打在屏上的点距O 点的距离为Y ,满足Y y ＝L ＋L 2L 2所以Y ＝13.5 cm.(2)由题知电子侧移量y 的最大值为L 2,所以当偏转电压超过2U 0,电子就打不到荧光屏上了,所以荧光屏上电子能打到的区间长为3L ＝30 cm.[答案] (1)打在屏上的点位于O 点上方,距O 点13.5 cm(2)30 cm。
粤教版高中物理选修3—1第一章 电场含答案
2020—2021高中物理粤教版选修3—1第一章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示，则下列说法正确的是()A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量都不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同2、如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc ＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()A．a、b的电荷同号，k＝169B．a、b的电荷异号，k＝169C．a、b的电荷同号，k＝6427D．a、b的电荷异号，k＝64273、(双选)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)，如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是()A．这两点电荷一定是同种电荷B．这两点电荷一定是异种电荷C．D、C两点电场强度相等D．C点的电场强度比D点的电场强度大4、在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲).图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势．虚线表示电工周围某一截面上的等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点．以下说法中正确的是()甲乙A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大D．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动5、(双选)如图所示，虚线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B 两点，则()A．A、B两点的场强方向与x轴同向B．A、B两点的场强方向与x轴反向C．A点的场强E A大于B点的场强E BD．A点的场强E A小于B点的场强E B6、真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4，电量之比为1∶1∶2，重力不计).下列说法中正确的是()A．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1B．三种粒子射出偏转电场时的速度相同C．在荧光屏上将只出现1个亮点D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶27、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正检验电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，E p表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，下列关于各物理量与负极板移动距离x 的关系图象中正确的是()*8、(双选)如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO 沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态．现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡．则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是()A．A、B两小球间的库仑力变大B．A、B两小球间的库仑力变小C．A球对MO杆的压力变大D．A球对MO杆的压力不变*9、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的速度—时间图象如图所示．则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的()*10、如图中虚线所示，为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过A、B点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV时，它的动能应为()A．8 eV B．13 eVC．20 eV D．34 eV*11、如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R＝5 m的圆，圆上有一个电荷量为q＝＋1×10－8 C的试探电荷P，半径OP与x轴正方向的夹角为θ，P沿圆周移动时，其电势能E p＝2.5×10－5sin θ(J)，则()A．x轴位于零势面上B．电场强度大小为500 V/m，方向沿y轴正方向C．y轴位于零势面上D．电场强度大小为500 V/m，方向沿x轴正方向12、多少个电子的电荷量等于－3.2×10－5C？干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5C的电荷．此人身上有多少个剩余电子？他的质量因聚集电子而增加了多少？(电子质量m e＝9.1×10－31kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19C)13、一群速率不同的一价离子从A、B两平行极板正中央水平射入如图所示的偏转电场，离子的初动能为E k，A、B两极板间电压为U，间距为d，C为竖直放置并与A、B间隙正对的金属挡板，屏MN足够大．若A、B极板长为L，C 到极板右端的距离也为L，C的长为d.不考虑离子所受重力，元电荷为e.(1)写出离子射出A、B极板时的偏转距离y的表达式；(2)问初动能范围是多少的离子才能打到屏MN上？2020—2021高中物理粤教版选修3—1第一章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示，则下列说法正确的是()A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量都不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同CD[两物体摩擦时得失电子取决于原子核对电子的束缚能力的大小，选项A 错误；摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电的种类一定不同，数量相等，选项B错误，C正确；由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，选项D正确．]2、如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc ＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()A．a、b的电荷同号，k＝169B．a、b的电荷异号，k＝169C．a、b的电荷同号，k＝6427D．a、b的电荷异号，k＝6427D[如果a、b带同种电荷，则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力，此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零，因此a、b 不可能带同种电荷，A、C错误；若a、b带异种电荷，假设a对c的作用力为斥力，则b对c的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线，则F a、F b在垂直于a、b连线的方向上的合力为零，由几何关系可知∠a＝37°、∠b＝53°，则F a sin 37°＝F b cos 37°，解得F aF b＝43，又由库仑定律及以上各式代入数据可解得⎪⎪⎪⎪⎪⎪q aq b＝6427，B错误，D正确．]3、(双选)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)，如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是()A．这两点电荷一定是同种电荷B．这两点电荷一定是异种电荷C．D、C两点电场强度相等D．C点的电场强度比D点的电场强度大BD[由题图可知，电场线关于中垂线对称，两点电荷一定是等量异种电荷，A 错误，B正确；中垂线上，C点场强最大，离C点越远，场强越小，C错误，D 正确．]4、在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲).图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势．虚线表示电工周围某一截面上的等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点．以下说法中正确的是()甲乙A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大D．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动C[依据等差等势线的疏密可知，在c、d、e、f四点中，f点的电场最强，故A 错误；沿着电场线方向，电势是降低的，因B供电线的电势高于A电线的电势，则在c、d、e、f四点中，c点的电势最高，故B错误；若将某电子由c移到f，即从高电势到低电势，其电势能将增大，故C正确；将某电子在d点由静止释放，在电场力作用下，它会向c点所在等势面运动，故D错误．]5、(双选)如图所示，虚线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B 两点，则()A．A、B两点的场强方向与x轴同向B．A、B两点的场强方向与x轴反向C．A点的场强E A大于B点的场强E BD．A点的场强E A小于B点的场强E BAD[由电场线与等势面的关系可知，电场线一定与等势面垂直，由电势较高的等势面指向电势较低的等势面，作出相应的电场线的分布，如图所示．则可知A ，B 两点的场强方向与x 轴同向．由电场线的疏密可知，A 点的场强E A 小于B 点的场强E B .故正确答案为A 、D.]6、真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O 点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4，电量之比为1∶1∶2，重力不计).下列说法中正确的是( )A ．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1B ．三种粒子射出偏转电场时的速度相同C ．在荧光屏上将只出现1个亮点D ．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2C [由U 1q ＝12m v 20，得v 1∶v 2∶v 3＝2∶1∶1，再由t ＝l v 0可得t 1∶t 2∶t 3＝1∶2∶2，A 错误；由y ＝U 0ql 22dm v 20＝U 0l 24dU 1可知，三种粒子从偏转电场同一点射出，且速度方向相同，故一定打在屏上的同一点，C 正确；由12m v 2＝U 1q ＋U 0d qy可得v ＝（2U 1＋2U 0d y ）q m ，因q m 不同，故三种粒子射出偏转电场的速度不相同，B 错误；由偏转电场对三种粒子做的功为W 电＝U 0d qy 可知，W 电1∶W 电2∶W 电3＝1∶1∶2，D 错误．]7、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正检验电荷固定在P 点，如图所示，以C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ表示P 点的电势，E p 表示正电荷在P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l 0的过程中，下列关于各物理量与负极板移动距离x 的关系图象中正确的是( )C[电容器的电容C＝εS4πkd，两板间距随负极板向右平移而逐渐减小，电容C与d成反比，A错误；电容器与电源断开后，电荷量不变，根据E＝Ud，U＝QC，C＝εS4πkd，可知E＝4πkQεS保持不变，B错误；负极板接地，电势为零，P点的电势φ等于P点到负极板的电势差，即φ＝El，E不变，l减小，φ线性减小，C 正确；由E p＝qφ可知，E p随φ的变化而变化，即E p随l的变化而变化，D错误．]*8、(双选)如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO 沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态．现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡．则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是()A．A、B两小球间的库仑力变大B．A、B两小球间的库仑力变小C．A球对MO杆的压力变大D．A球对MO杆的压力不变BD[对B球受力分析，受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力N2，如图：根据平衡条件有，x方向：F1sin θ＝N2，y方向：F1cos θ＝Mg.由上述得到F1＝Mg cos θ.由于新位置两球连线与竖直方向夹角θ变小，sin θ变小，cos θ变大，由上式知，静电力F1变小，故B正确，A错误；对A、B整体分析，水平杆对A球的支持力等于两个球的重力之和，则大小不变，A球对MO杆的压力不变，故C错误，D正确．故选B、D.]*9、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的速度—时间图象如图所示．则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的()C[由v-t图知，负电荷的加速度越来越大，可知A→B电场线越来越密，负电荷仅在电场力作用下由静止释放一定逆着电场线运动，所以只有C正确．] *10、如图中虚线所示，为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过A、B点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV时，它的动能应为()A．8 eV B．13 eVC．20 eV D．34 eVC[由于正电荷由A到B动能减少了21 eV，而电场中机械能和电势能总和不变，故在等势面3时动能应为12 eV，总能量E＝12 eV＋0 eV＝12 eV，当在某一位置，电势能E p＝－8 eV时，动能E k＝12 eV－(－8)eV＝20 eV，故选项C 正确．]*11、如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R＝5 m的圆，圆上有一个电荷量为q＝＋1×10－8 C的试探电荷P，半径OP与x轴正方向的夹角为θ，P沿圆周移动时，其电势能E p＝2.5×10－5sin θ(J)，则()A．x轴位于零势面上B．电场强度大小为500 V/m，方向沿y轴正方向C．y轴位于零势面上D．电场强度大小为500 V/m，方向沿x轴正方向A[由E p＝2.5×10－5sin θ(J)知，x轴上的势能为零，是零势面，电场线与y轴平行，A正确，C错误；当θ＝90°时，E p＝2.5×10－5 J，由E p＝EqR解得E＝500 V/m，此时电势能大于零，故电场强度的方向沿y轴负方向，B、D错误．]12、多少个电子的电荷量等于－3.2×10－5C？干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5C的电荷．此人身上有多少个剩余电子？他的质量因聚集电子而增加了多少？(电子质量m e＝9.1×10－31kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19C)[解析]－3.2×10－5C的电荷量含有的电子数为n＝qe＝－3.2×10－5C－1.6×10－19C＝2.0×1014(个)，－4.8×10－5C的电荷量含有的电子数为n′＝q′e＝－4.8×10－5C－1.6×10－19C＝3.0×1014(个)，增加的质量为M＝n′m e＝3.0×1014×9.1×10－31kg＝2.73×10－16kg.[答案] 2.0×1014个 3.0×1014个 2.73×10－16kg13、一群速率不同的一价离子从A 、B 两平行极板正中央水平射入如图所示的偏转电场，离子的初动能为E k ，A 、B 两极板间电压为U ，间距为d ，C 为竖直放置并与A 、B 间隙正对的金属挡板，屏MN 足够大．若A 、B 极板长为L ，C 到极板右端的距离也为L ，C 的长为d.不考虑离子所受重力，元电荷为e.(1)写出离子射出A 、B 极板时的偏转距离y 的表达式；(2)问初动能范围是多少的离子才能打到屏MN 上？[解析] (1)设离子的质量为m ，初速度为v 0，则离子在偏转电场中的加速度a ＝eU md离子射出电场的时间t ＝L v 0射出电场时的偏转距离y ＝12at 2解得y ＝eUL 22dm v 20而E k ＝12m v 20，则y ＝eUL 24dE k. (2)离子射出电场时的竖直分速度v y ＝at射出电场时的偏转角的正切值tan φ＝v y v 0故tan φ＝eUL m v 20d 离子射出电场后做匀速直线运动要使离子打在屏MN 上，需满足y<d 2且L tan φ＋y>d 2，所以eUL 22d 2<E k <3eUL 22d 2.[答案] (1)y ＝UeL 24dE k(2)eUL 22d 2<E k <3eUL 22d 21、最困难的事就是认识自己。
【精准解析】高中物理粤教版选修3-1教师用书：第1章+习题课1 电场力的性质(教师用书独具)+Word版含解析
习题课1电场力的性质(教师用书独具)[学习目标] 1.会分析两等量同种电荷和两等量异种电荷的电场分布． 2.会由粒子的运动轨迹分析带电粒子的受力方向和所在处的电场方向． 3.会解答库仑力作用下带电体的平衡问题和加速问题．等量点电荷电场的电场线比较等量异种点电荷等量同种(正)点电荷电场线图样连线上中点O 处的电场强度最小，指向负电荷一方为零连线上的电场强度大小沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由O 点向外电场强度大小O 点最大，向外逐渐减小O 点最小，向外先变大后变小关于O 点对称的A 与A ′、B与B ′的电场强度特点等大同向等大反向【例1】如图所示，a 、b 两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q 和－Q ，c 是线段ab 的中心，d 是ac 的中点，e 是ab 的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d 、c 、e 点，它所受的电场力分别为F d 、F c 、F e ，则下列说法中正确的是()A ．F d 、F c 、F e 的方向都是水平向右B ．F d 、F c 的方向水平向右，F e 的方向竖直向上C ．F d 、F e 的方向水平向右，F c ＝0D ．F d 、F c 、F e 的大小都相等思路点拨：(1)等量异种电荷在两电荷连线上的电场方向沿连线且由正电荷指向负电荷．(2)等量异种电荷在两电荷连线的中垂线上各处电场方向均与中垂线垂直，方向指向负电荷一侧．(3)正电荷在电场中所受的电场力与该处电场方向相同．A[根据场强叠加原理，等量异种点电荷连线及中垂线上的电场线分布如图所示，d、c、e三点场强方向都是水平向右，正点电荷在各点所受电场力方向与场强方向相同，可得到A正确，B、C错误；连线上场强由a到b先减小后增大，中垂线上由O到无穷远处逐渐减小，因此O点场强是连线上最小的(但不为0)，是中垂线上最大的，故F d>F c>F e，故D错误．][跟进训练]1.(多选)如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是小球A、B连线的中垂线上的两点，且PO＝ON.现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)由P点静止释放，在小球C 向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是()A．速度先增大，再减小B．速度一直增大C．加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大D．加速度先减小，再增大AD[在AB的中垂线上，从无穷远处到O点，电场强度先变大后变小，到O 点变为零，故正电荷受电场力沿连线的中垂线运动时，电荷的加速度先变大后变小，速度不断增大，在O点加速度变为零，速度达到最大；由O点到无穷远处时，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性．如果P、N相距很近，加速度则先减小，再增大．]电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析带电粒子只在静电力作用下做曲线运动时，若已知粒子的运动轨迹，可先根据曲线运动轨迹形状与合力方向的关系，确定静电力的方向，然后可进一步：(1)判断电场方向或粒子带电性质：若粒子带正电，粒子所受静电力方向与电场方向相同；若粒子带负电，粒子所受静电力方向与电场方向相反．(2)判断静电力做功情况：静电力方向与运动方向成锐角时，静电力做正功；静电力方向与运动方向成钝角时，静电力做负功．(3)判断粒子动能变化情况：若静电力做正功，则粒子动能增加；若静电力做负功，则粒子动能减小．【例2】如图所示，实线为电场线(方向未画出)，虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一条抛物线．下列判断正确的是()A．电场线MN的方向一定是由N指向MB．带电粒子由a运动到b的过程中速度一定逐渐减小C．带电粒子在a点的速度一定小于在b点的速度D．带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度C[由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，物体所受外力指向轨迹内侧，所以粒子所受电场力一定是由M指向N，但是由于粒子的电荷性质不清楚，所以电场线的方向无法确定，故A错误；粒子从a运动到b的过程中，电场力与速度成锐角，粒子做加速运动，速度增大，故B错误，C正确；b点的电场线比a点的密，所以带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故D错误，故选C.](1)合力方向与速度方向：合力指向轨迹曲线的内侧，速度方向沿轨迹的切线方向．(2)分析方法：由轨迹的弯曲情况结合电场线确定电场力的方向；由电场力和电场线的方向可判断电荷的正负；由电场线的疏密程度可确定电场力的大小，再根据牛顿第二定律F ＝ma 可判断电荷加速度的大小．[跟进训练]2.如图所示，平行的实线表示电场线，虚线表示一个离子穿越电场的运动轨迹，下列判断正确的是()A ．场强方向一定是向右B ．该离子一定是负离子C ．该离子一定是由a 向b 运动D ．场强方向、离子的运动方向以及是正离子还是负离子都不能确定，但是离子在a 点的动能一定小于在b 点的动能D [因为不知离子是向哪个方向运动的，可以假设其由b 向a 运动，由离子的运动轨迹可以判定出，离子只能受到向左的电场力，所以由b 向a 一定是减速运动的(同理，也可假设离子由a 向b 运动，此时根据轨迹可判定出电场力同样向左，离子加速运动)，所以该离子在a 点的动能一定小于在b 点的动能；由于电场线方向、离子的电性都是未知的，所以A 、B 、C 均不正确．]电场力与牛顿第二定律的综合【例3】如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带正电的小物块质量为m ，电荷量为q ，置于斜面上，当沿水平方向加如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，电场强度变为原来的12，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10m/s 2)求：(1)原来的电场强度；(2)小物块运动的加速度；(3)小物块2s 末的速度和2s 内的位移．[解析](1)对小物块受力分析如图所示，小物块静止于斜面上，则mg sin 37°＝qE cos 37°，E ＝mg tan 37°q ＝3mg 4q .(2)当场强变为原来的12时，小物块受到的合外力F 合＝mg sin 37°－12qE cos 37°＝0.3mg ，又F 合＝ma ，所以a ＝3m/s 2，方向沿斜面向下．(3)由运动学公式v ＝at ＝3×2m/s ＝6m/s ，x ＝12at 2＝12×3×22m ＝6m.[答案](1)3mg 4q (2)3m/s 2，方向沿斜面向下(3)6m/s 6m解决电场强度与力学知识的综合问题的一般思路(1)明确研究对象．(多为一个带电体，也可取几个带电体组成的系统)(2)分析研究对象所受的全部外力，包括电场力．(3)由平衡条件或牛顿第二定律列方程求解即可，对于涉及能量的问题，一般用动能定理或能量守恒定律列方程求解．[跟进训练]3．如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A 、B 、C 三个带电小球，它们的质量都为m ，彼此间距离均为r ，A 、B 带正电，电荷量均为q .现对C 施加一个水平力F 的同时放开三个小球．三个小球在运动过程中保持间距r 不变(三个小球均可视为点电荷)，求：(1)C 球的电性和电荷量大小．(2)水平力F 的大小．[解析](1)A 球受到B 球沿BA 方向的库仑斥力和C 球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以C 球对A 球的库仑力为引力，C 球带负电，设为Q .对A 球，它在AB 方向上合力为零，即：k q 2r 2＝k qQ r2·sin 30°，所以Q ＝2q .(2)对A 球，根据牛顿第二定律，k qQ r 2·cos 30°＝ma ，F ＝3ma ，故F ＝33kq 2r 2.[答案](1)负电2q (2)33kq 2r 21.(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()A ．粒子带正电荷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BCD [由带电粒子所受合外力(即电场力)指向轨迹内侧，知电场力方向向左，粒子带负电荷，故A项错误．根据E A>E B，知B项正确．粒子从A到B受到的电场力为阻力，C项正确．由图可知，粒子从A点运动到B点，速度逐渐减小，故粒子在A点速度不为零，D正确．]2．(多选)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的是()甲乙丙丁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ABC[甲图中与点电荷等距的a、b两点，电场强度大小相等，选项A正确；对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相等，选项B正确；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，电场强度大小相等，选项C正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b点的电场强度大于a点的电场强度，选项D错误．]3．如图所示，一带电荷量为q＝－5×10－3C，质量为m＝0.1kg的小物块处于一倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态．(g取10m/s2)求：(1)电场强度多大？(2)若从某时刻开始，电场强度减小为原来的12，物块下滑距离L ＝1.5m 时的速度大小为多少？[解析](1)小物块受力如图，由受力平衡得：qE －F N sin θ＝0①mg －F N cos θ＝0②由①②得E ＝mg tan θq ，代入数据得E ＝150N/C.(2)由牛顿第二定律得：mg sin θ－qE 2cos θ＝ma ③v 2＝2aL ④由③④得v ＝gL sin θ代入数据得速度大小为v ＝3m/s.[答案](1)150N/C (2)3m/s。
2020--2021学年高二下学期物理粤教版选修3—1第一章 电场(含答案)
2020--2021粤教版物理选修3—1第一章电场（含答案）1、毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，橡胶棒带负电．这是因为() A．空气中的正电荷转移到了毛皮上B．空气中的负电荷转移到了橡胶棒上C．毛皮上的电子转移到了橡胶棒上D．橡胶棒上的电子转移到了毛皮上2、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，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为()A．－q B．qC．2q D．4q3、关于点电荷，下列说法中正确的是()A．点电荷就是体积小的带电体B．球形带电体一定可以视为点电荷C．带电少的带电体一定可以视为点电荷D．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷4、(双选)下列关于电场和电场强度的说法正确的是()A．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B．电场是人为设想出来的，其实并不存在C．某点的场强越大，则同一电荷在该点所受到的电场力越大D．某点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向5、.(双选)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知()A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小6、如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定()A．φa>φb>φc B．E a>E b>E cC．φa－φb＝φb－φc D．E a＝E b>E c7、如图所示，竖直放置的两平行板间的匀强电场的电场强度恒定，从负极板处由静止释放一个电子(不计重力)，设其到达正极板时的速度为v1，加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍，再从负极板处由静止释放一个电子，设其到达正极板时的速度为v2，加速度为a2，则()A．a1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶2B．a1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝1∶2C．a1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝2∶1D．a1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶28、一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A．C和U均增大B．C增大，U减小C．C减小，U增大D．C和U均减小9、(双选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示，则下列说法正确的是()A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量都不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同10、(双选)对于库仑定律，下列说法正确的是()A．凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，都可以使用公式F＝k q1q2 r2B．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的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量11、一个试探电荷q，在电场中某点受到的电场力为F，该点的场强为E，下列选项中能正确反映q、E、F三者关系的是()12、图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面．一个电荷量为－5.0×10－8 C 的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为()A．－5.0×10－7 J B．5.0×10－7 JC．－3.5×10－6 J D．3.5×10－6 J13、如图所示，匀强电场的场强大小为1×103 N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，ab＝dc＝4 cm，bc＝ad＝3 cm，则下述计算结果正确的是()A．a、b之间的电势差为4 000 VB．a、c之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做的功为零D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是－0.25 J14、如图所示，一价氢离子(H＋)和二价氦离子(He2＋)的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们()A．同时到达屏上同一点B．先后到达屏上同一点C．同时到达屏上不同点D．先后到达屏上不同点15、正误判断(1)不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移．( )(2)两个互相摩擦的物体一定是同时带上种类不同的电荷，且电荷量相等．() (3)带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭．( ) (4)某一带电体的电荷量可能等于5×10－19 C．(×) 16、如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102 V/m，极板间距离d＝5 cm，电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm，B板接地，求：(1)C、D两点的电势和两点间的电势差；(2)将点电荷q＝2×10－2 C从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功．2020--2021粤教版物理选修3—1第一章电场（含答案）1、毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，橡胶棒带负电．这是因为() A．空气中的正电荷转移到了毛皮上B．空气中的负电荷转移到了橡胶棒上C．毛皮上的电子转移到了橡胶棒上D．橡胶棒上的电子转移到了毛皮上C[摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，电中性的物体若失去了电子就带正电，得到了电子就带负电．由于毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒弱，在摩擦的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上，失去了电子的毛皮带正电，所以C正确．]2、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，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为()A．－q B．qC．2q D．4qC[两个完全一样的导体接触后电荷先中和再平分，所以q B＝5q－q2＝2q，故C对．]3、关于点电荷，下列说法中正确的是()A．点电荷就是体积小的带电体B．球形带电体一定可以视为点电荷C．带电少的带电体一定可以视为点电荷D．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷D[点电荷不能理解为体积很小的带电体，也不能理解为电荷量很少的带电体．同一带电体，如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研究它与离它很远的电荷间的作用力时，就可以看作点电荷．带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，故D正确，A、B、C错误．]4、(双选)下列关于电场和电场强度的说法正确的是()A．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B．电场是人为设想出来的，其实并不存在C．某点的场强越大，则同一电荷在该点所受到的电场力越大D．某点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向AC[电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质，电荷间的相互作用是通过电场产生的，不是假想的，故A正确，B错误；由E＝Fq得，F＝Eq，当q一定时，E越大，F越大，所以C正确；场强方向规定为正电荷在该点所受的电场力方向，与负电荷所受的电场力的方向相反，D错误．]5、.(双选)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知()A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小AB[带电油滴在电场中受重力、电场力作用，据其轨迹的对称性可知，电场力方向竖直向上，且电场力大于重力，电场力先做负功后做正功．则电场强度方向向下，Q点的电势比P点高，选项A正确；油滴在P点的速度最小，选项B 正确；油滴在P点的电势能最大，选项C错误；油滴运动的加速度大小不变，选项D错误．]6、如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b 间的距离等于b、c间的距离，用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定()A．φa>φb>φc B．E a>E b>E cC．φa－φb＝φb－φc D．E a＝E b>E cA[沿电场线方向电势降低，故φa>φb>φc，A对．由于题目只提供了未知电场的一条电场线，故无法判断a、b、c三点的场强大小关系，也就无法判断a、b 间与b、c间的电势差的大小关系，B、C、D错．]7、如图所示，竖直放置的两平行板间的匀强电场的电场强度恒定，从负极板处由静止释放一个电子(不计重力)，设其到达正极板时的速度为v1，加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍，再从负极板处由静止释放一个电子，设其到达正极板时的速度为v2，加速度为a2，则()A．a1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶2B．a1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝1∶2C．a1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝2∶1D．a1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶2D[因场强不变，电子在电场中受到的电场力不变，故a1∶a2＝1∶1，由动能定理得eU＝12m v2，v＝2eUm，因两极板间的距离增大为原来的2倍，由U＝Ed知，电势差U增大为原来的2倍，故v1∶v2＝1∶2，故D正确．]8、一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A．C和U均增大B．C增大，U减小C．C减小，U增大D．C和U均减小B[由平行板电容器电容决定式C＝εr S4πkd知，当插入电介质后，εr变大，则在S、d不变的情况下，C增大；由电容定义式C＝QU得U＝QC，又电荷量Q不变，故两极板间的电势差U减小，选项B正确．]9、(双选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示，则下列说法正确的是()A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量都不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同CD[两物体摩擦时得失电子取决于原子核对电子的束缚能力的大小，选项A 错误；摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电的种类一定不同，数量相等，选项B错误，C正确；由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，选项D正确．]10、(双选)对于库仑定律，下列说法正确的是()A．凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，都可以使用公式F＝k q1q2 r2B．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的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量AC[库仑定律适用于真空中的两个点电荷，当两个带电小球离得非常远时，可以看成点电荷来处理，而非常近时带电体的电荷分布会发生变化，不再均匀，故不能用库仑定律来解题．两点电荷间的力是作用力和反作用力．所以A、C 正确．]11、一个试探电荷q，在电场中某点受到的电场力为F，该点的场强为E，下列选项中能正确反映q、E、F三者关系的是()C[本题考查的知识点是电场强度与电场本身、试探电荷的关系．电场强度E 由电场本身决定，与试探电荷无关，即E不与F成正比，也不与q成反比，但F与q成正比．故正确答案为C.]12、图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面．一个电荷量为－5.0×10－8 C 的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为()A．－5.0×10－7 J B．5.0×10－7 JC．－3.5×10－6 J D．3.5×10－6 JB[U AB＝φA－φB＝－10 V，W AB＝qU AB＝5.0×10－7 J，B正确．]13、如图所示，匀强电场的场强大小为1×103 N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，ab＝dc＝4 cm，bc＝ad＝3 cm，则下述计算结果正确的是()A．a、b之间的电势差为4 000 VB．a、c之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做的功为零D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是－0.25 JC[U ab＝E·ab＝1×103×0.04 V＝40 V，选项A错误；U ac＝U ab＝40 V，选项B 错误；将带负电的点电荷移动一周，电势差为零，电场力做功为零，选项C正确；W ac＝qU ac＝－5×10－3×40 J＝－0.2 J，选项D错误．]14、如图所示，一价氢离子(H＋)和二价氦离子(He2＋)的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们()A．同时到达屏上同一点B．先后到达屏上同一点C．同时到达屏上不同点D．先后到达屏上不同点B[一价氢离子(H＋)和二价氦离子(He2＋)的比荷不同，由qU＝12m v2可知经过加速电场获得的末速度不同，因此在加速电场及偏转电场中的运动时间均不同，但在偏转电场中偏转距离y＝12at2＝U2L24U1d相同，所以会打在同一点，B正确．]15、正误判断(1)不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移．( )(2)两个互相摩擦的物体一定是同时带上种类不同的电荷，且电荷量相等．() (3)带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭．( ) (4)某一带电体的电荷量可能等于5×10－19 C．(×)【答案】（1）√（2）√（3）×（4）×16、如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102 V/m，极板间距离d＝5 cm，电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm，B板接地，求：(1)C、D两点的电势和两点间的电势差；(2)将点电荷q＝2×10－2 C从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功．[解析](1)因正极板接地，故板间各点电势均小于零，由U＝Ed得U BD＝Ed BD＝1.2×102×0.5×10－2 V＝0.6 V，即φD＝－0.6 V.由于d CB＝5 cm－0.5 cm＝4.5 cm＝4.5×10－2 m，所以φC＝U CB＝－Ed CB＝－1.2×102×4.5×10－2 V＝－5.4 V.所以U CD＝φC－φD＝－5.4 V－(－0.6)V＝－4.8 V.(2)因为点电荷匀速移动，除电场力外的其他力所做的功等于克服电场力所做的功W外＝|qU CD|＝2×10－2×4.8 J＝9.6×10－2 J.[答案](1)－5.4 V－0.6 V－4.8 V(2)9.6×10－2 J。
新课标粤教版3-1选修三第一章《电场》单元试题5
第一章电场主要知识点—、基本概念1、起电方式（摩擦、传导、感应），库仑定律（也叫静电力或库仑力）2、电场强度的定义式：E=F/q ，电场力F= qE正电荷受的电场力与场强方向相同23、点电荷的场强公式：E=KQ/r4、电场中两点间的电势差公式（两个）：U=W/q ;U Ag= A -5、电场中某点的电势公式：® =W 心/q或®A=£A（电势能）/ q6、匀强电场中电场强度与电势差关系公式：U=Ed,或E=U/d注意:d是沿场强方向的距离，或初末两个位置等势面间的距离。
7、电场力做功W b二qLL。
U ab指a与b之间电势差，即U B=A -电场力做正功，电荷的电势能减少；反之，增大。
8动能定理（合外力对物体做的功二物体动能的增量）W合二mV t 2/2 - mV。
2/2 或W 合二△ E K9、电容器：（1）、电容器的电容的定义式：C=Q/U（2）、平行板电容器：c二一s4兀kd（3）、电容器连接中通常遇到的两类问题①、断开电源情况下，Q不变；②、始终接通电源情况下，U不变。
上面两类问题主要用三个公式解决：C=Q/U、c二、E=U/d4兀kd二、五个静电场物理量的判断（一）、电场（场强E）的判断（1）、用电场线判断：疏密表示E大小，；切线方向或+q受力的方向（-q受力的反方向）表示E的方向。
（2）、用定义式判断：E=F/q（二）、电场力的判断：大小：F= q • E ;方向：区分正、负电，“正同负反”（三）、电势高低的判断1、看电场线的方向2、由电势差U B的正负判断（四）、电场力作正功、负功的判断：看电场力的方向与移动方向，明确电场力是作动力还是阻力。
（五）、电势能增减的判断：看电场力做功的正、负E PA电势能-E PB电势能=W B三、重要概念理解（一）、电场强度1电场的物质性电荷之间存在着相互作用力，这一相互作用力是靠电场来实现的.电荷周围存在着电场，电场是一种物质，其一个重要特性是对其中的电荷施加力的作用. 用电场强度来描述电场的力的方面的性质.2.电场强度的概念电场强度的定义式 E = Fq其意义是：检验电场中A点的电场强度，可以在A点放一电量为q的检验电荷，其受力为F.实验发现检验电荷受到的电场力与检验电荷的电量成正比，其比值可以反映电场中A点的性质，定义为电场强度•而这个比值与F和q均无关，只与场源电荷和场中位置有关，即便在电场中没有检验电荷q，A点的电场依旧是客观存在的，其电场强度E的大小和方向不会因检验电荷q的不同而不同.与密度p类似，密度p定义为亍=m，而p与m和V均无关，只与物质本身的性质有关.3.电场强度是矢量，其大小等于F与q的比值，反映电场的强弱；其方向规定为正电荷受力的方向.4.注意区分场强的三个公式E二匸是电场强度的定义式，对于任何电场都适用.qkQE二-y是点电荷的电场强度的公式，此式只适用于点电荷的电场，由该式r可以看出，电场强度与场源电荷Q和场中位置r有关，与检验电荷q无关.E=U只适用于匀强电场，它反映匀强电场中场强和电势差的关系，其中U d为两点间的电势差，d是这两点在场强方向上的距离.5.电场强度的叠加是矢量的叠加空间中若存在着几个电荷，它们在P点都激发电场，则P点的电场为这几个电荷单独在P点产生电场的场强的矢量合.（二八电势能、电势差、电势电场中的电势、电势差、电势能可以与重力场中的高度、高度差和重力势能类比，比较如下：重力做功W =G■ ：h ——电场力做功W = q U AB咼度差匚h = h初-h末电势差U AB = \ - 'B某点的高度” h――某点的电势”「重力势能一一电势能类比方法是科学研究的重要方法，也是我们掌握知识的好方法，要学会自觉运用这种方法.通过类比，可以帮助我们理解一些概念和规律，也有助于记忆.（三）、电容器、电容1.电容器的电容（1）将电容器的带电量与电容器两板间的电势差的比值定义为电容器的电容，定义式为：cU(2)平行板电容器的电容与两极板间电介质的介电常数&成正比，与两极板的正对面积S成正比，与两极板间的距离d成反比，即—，写成等式d4 二kd(3)注意：电容是反映电容器本身贮电性能的物理量，由电容器本身的构造决定，与电容器带电多少、是否带电及两极间电势差大小等均无关. 由平行板电容器电容的决定式可以看出，其电容只与 &、S和d有关.2.解决平行板电容器问题的基本思路(1)首先确定不变量，电容器始终与电源相接，则电势差U不变，若电容器充电后断开电源，则Q不变.皆S(2)用式C 一分析平行板电容器电容的变化.4irkd(3)用定义式C =Q分析电量Q或者电势差U的变化.U. U 4 uk^Q(4)用E二」或者E二_分析两极板间电场强度的变化.d sS(四)、带电粒子在电场中的运动1.带电粒子重力是否可忽略？ ( 1)基本粒子：如电子、质子、离子、原子核等一般忽略重力；(2)带电颗粒：如尘埃、液滴、小球等一般不能忽略。
粤教版高二物理选修3-1第1章 电场 含答案
（高二）物理粤教版选修3—1第1章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、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，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为()A．－q B．qC．2q D．4q2、两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，且θ1 >θ2 ，则下列说法正确的是()A．m1 ＞m2B．m1 ＜m2C．q1 ＜q2D．q1 ＞q23、如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受电场力作用，质点加速度逐渐增大的是()A B C D4、如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a 点的场强大小为E a，与ab连线成53°角，b点的场强大小为E b，与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系，正确的是()A．25E a＝9E b，φa>φb B．16E a＝9E b，φa<φbC．9E a＝25E b，φa>φb D．9E a＝16E b，φa<φb5、如图所示，匀强电场的场强大小为1×103 N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，ab＝dc＝4 cm，bc＝ad＝3 cm，则下述计算结果正确的是()A．a、b之间的电势差为4 000 VB．a、c之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做的功为零D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是－0.25 J6、在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t＝0时速度为零，在t＝1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t＝2 s时，电子将处在()A．A点B．A点左方l处C．A点右方2l处D．A点左方2l处7、(双选)如图所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示电流方向．下列说法正确的有()A．电容器正在充电B．电容器正在放电C．电容器两板间距离一定正在变大D．电容器两板间距离可能正在变小*8、如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为Q A、Q B，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是()A．A带正电，Q A∶Q B＝1∶8B．A带负电，Q A∶Q B＝1∶8C．A带正电，Q A∶Q B＝1∶4D．A带负电，Q A∶Q B＝1∶4*9、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，如图所示，电场强度为零的地方在()A．A和B之间B．B左侧C．A右侧D．A的右侧及B的左侧*10、一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移动到b 点．在这个过程中，除静电力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．－1×104 VC．4×104 V D．－7×104 V*11、(双选)如图所示，A、B两板间电压为600 V，A板带正电并接地，A、B 两板间距离为12 cm，C点离A板4 cm，下列说法正确的是()A．E＝2 000 V/m，φC＝200 VB．E＝5 000 V/m，φC＝－200 VC．电子在C点具有的电势能为－200 eVD．电子在C点具有的电势能为200 eV12、如图所示，匀强电场的场强E ＝1.2×102 N/C ，方向水平向右，一点电荷q ＝4×10－8 C 沿半径R ＝20 cm 的圆周，从A 点移动到B 点，已知∠AOB ＝90°，求：(1)这一过程电场力做的功是正功还是负功？做功多少？ (2)A 、B 两点的电势差U AB .13、如图所示，A 、B 为两块足够大的相距为d 的平行金属板，接在电压为U 的电源上．在A 板的中央P 点放置一个电子发射源．可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m 、电荷量为e ，射出的初速度为v .求电子打在板上的区域面积．(不计电子的重力)（高二）物理粤教版选修3—1第1章 电场含答案 粤教版选修3—1第一章 电场1、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，将两导体接触一会儿后再分开，则B 导体的带电荷量为( ) A ．－q B ．q C ．2qD ．4qC [两个完全一样的导体接触后电荷先中和再平分，所以q B ＝5q －q 2＝2q ，故C对．]2、两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，且θ1 >θ2 ，则下列说法正确的是()A．m1 ＞m2B．m1 ＜m2C．q1 ＜q2D．q1 ＞q2B[m1、m2受力如图所示，由平衡条件可知m1g＝F cot θ1，m2g＝F′c ot θ2，根据牛顿第三定律可得F＝F′，则m1m2＝cot θ1cot θ2，因为θ1>θ2，所以m1<m2，从式子中可以看出两角度的大小关系与两电荷的带电量无关，故B正确．]3、如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受电场力作用，质点加速度逐渐增大的是()A B C DB[电场线疏密表示电场强度的大小，沿电场线的方向．A选项中电场强度减小；B选项中电场强度增大；C选项中电场强度不变；D选项中电场强度先增大后减小，再由a＝Fm＝qEm知，a∝E，故本题选B.]4、如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a 点的场强大小为E a，与ab连线成53°角，b点的场强大小为E b，与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系，正确的是()A．25E a＝9E b，φa>φb B．16E a＝9E b，φa<φbC．9E a＝25E b，φa>φb D．9E a＝16E b，φa<φbD[设a、b两点到点电荷的距离分别为r a和r b.根据几何知识得r b＝43r a.根据点电荷场强公式E＝k Qr2得E a＝169E b；由图可知，该电场是由负点电荷产生的，故在点电荷的周围越靠近场源电荷电势越低，则有φa<φb，故D正确，A、B、C 错误．]5、如图所示，匀强电场的场强大小为1×103 N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，ab＝dc＝4 cm，bc＝ad＝3 cm，则下述计算结果正确的是()A．a、b之间的电势差为4 000 VB．a、c之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做的功为零D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是－0.25 JC[U ab＝E·ab＝1×103×0.04 V＝40 V，选项A错误；U ac＝U ab＝40 V，选项B 错误；将带负电的点电荷移动一周，电势差为零，电场力做功为零，选项C正确；W ac＝qU ac＝－5×10－3×40 J＝－0.2 J，选项D错误．]6、在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t＝0时速度为零，在t＝1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t＝2 s时，电子将处在()A．A点B．A点左方l处C．A点右方2l处D．A点左方2l处D[粒子在第1 s内做初速度为零的匀加速运动，第2 s内做末速度为零的匀减。
粤教版物理选修3-1第一章 电场单元练习题(含详细答案)
粤教版物理选修3-1第一章电场一、单选题1.高压供电线路在不断电的情况下进行检修，检修人员必须穿上特制的用金属丝编制的工作服才能安全作业．这是因为人穿上金属丝衣服工作时()A．人体的电势为零，且电场强度为零B．人体的电势为零，但电场强度不为零C．人体的电势不为零，且人的电势低于高压线路的电势D．人体的电势不为零，且人和高压线路的电势相等2.如图所示，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acb和adb曲线，已知乙粒子带正电．那么下列判断正确的是()A．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3.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和－Q.在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从管口射入，则小球()A．速度先增大后减小B．受到的库仑力先做负功后做正功C．受到的库仑力最大值为D．管壁对小球的弹力最大值为4.如图，真空中A、B两处各有一个正点电荷，若放入第三个点电荷C，只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态，则C的电性及位置是()A．正电；在A、B之间B．正电；在A的左侧C．负电；在A、B之间D．负电；在B的右侧5.水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A 的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇，如图所示．若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是()A．电荷M的比荷大于电荷N的比荷B．两电荷在电场中运动的加速度相等C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功D．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同6.如图所示，P和Q为两平行金属板，两极板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q 板运动，关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是()A．两极板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大B．两极板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大C．与两极板间距离无关，仅与加速电压U有关D．以上说法都不正确二、多选题7.(多选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()A．极板X带正电B．极板X′带正电C．极板Y带正电D．极板Y′带正电8.(多选)如图所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，则()A．仅有两个小球带同种电荷B．仅有三个小球带同种电荷C．c、d小球带同种电荷D．c、d小球带异种电荷9.(多选)如图是电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅在静电力作用下以初速度v0从A向B运动并经过B点，一段时间后q以速度v又一次经过A点，且v与v0的方向相反，则以下说法中正确的是()A．A、B两点的电场强度是EA＜EBB．A、B两点的电势是φA＞φBC．负电荷q在A、B两点的电势能E pA＜E pBD．负电荷q先后经过A点的速度大小v0＝v10.(多选)如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是()A．A、B两处电势、场强均相同B．C、D两处电势、场强均相同C．在虚线AB上O点的场强最大D．带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能三、计算题11.如图，一质量为m、电荷量为q(q＞0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点．已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力．求A、B两点间的电势差．12.如图所示，两平行的金属板间的电场是匀强电场，电场强度大小为E＝1.0×104V/m，两板相距1.0 cm，B板接地，C点与A板相距0.40 cm.(1)求A、C间的电势差UAC和C点的电势φC各为多少；(2)将电荷量为q＝－1.0×10－12C的点电荷置于C点，其电势能E p为多少？13.如图所示，在真空中有一对平行金属板，由于接在电池组上而带电，两板间的电势差为U.若一个质量为m，带正电荷q的粒子，在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，板间距为d.不计重力．(1)粒子在电场中做何种运动？(2)计算粒子到达负极板时的速度大小．四、填空题14.如图所示，在竖直向下、电场强度为E的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为m1和m2(m1<m2)，A带负电，电荷量为q1，B带正电，电荷量为q2，杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为________，在竖直位置处两球的总动能为________．15.用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带__________电荷，毛皮带__________电荷．当橡胶棒带有2.7×10－9C的电荷量时，有______________个电子从____________移到__________上．(结果保留两位有效数字)16.如图所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)，两相邻等势线间的电势差为4 V，有一个带电荷量为q＝1.0×10－8C的负电荷从A点沿不规则曲线移到B点，静电力做功为________ J.17.将一电荷量为2.0×10－8C的点电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了6.0×10－6J的功，则它的电势能________(选填“增加”或“减小”)了，两点间电势差为UAB＝________ V.18.某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律.根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：(1)步骤二的实验现象，说明______________________________________________________________________________________________________________________________；(2)步骤三的实验现象，说明______________________________________________________________________________________________________________________________；(3)该研究性实验________(选填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律．答案解析1.【答案】D【解析】金属网能起到屏蔽电场的作用，使人体内的场强保持为零，对人体起到保护作用．但是，人体的电势与高压线路的电势始终相等，所以D正确．2.【答案】D【解析】由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 pb>E pc，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 pb<E pd，故<φd，选项D正确；由b到d，根据动能定理，电场力对乙粒子做负功，粒子的动能减小，φbE kb>E kd，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．3.【答案】C【解析】由等量异种电荷形成的电场特点，根据小球的受力情况可知在细管内运动时，合力为重力，小球速度一直增大，A错误；库仑力水平向右，不做功，B错误；在连线中点处库仑力最大，F＝＋＝，C正确；管壁对小球的弹力与库仑力是平衡力，所以最大值为，D 错误．4.【答案】C【解析】A、B都是正点电荷，若点电荷C为正电荷，无论放在哪个地方，在中间的电荷可能受力平衡，但是在两边的电荷由于互相排斥，不可能处于平衡状态，所以放正电荷不可能；当C为负电荷时，无论放在A的左侧还是在B的右侧，负电荷受到的作用力都是指向同一侧的，不可能受力平衡，当负电荷放在A、B中间的时候，A、B之间的作用力互相排斥，A、B和C之间都是吸引力，所以A、B、C受力都可能处于受力平衡的状态，所以C正确．故选C.5.【答案】A【解析】若两板间电压为U，间距为d，长为L.则由题意：v N t＋v M t＝L①t2＋＝t2②由①式分析得v M、v N不一定相同，D错误．由②式分析得：>，A正确，由>进一步分析可得两个电荷的加速度aM>aN，电场力对电荷所做的功WM>WN，B、C错误．6.【答案】C【解析】7.【答案】AC【解析】由荧光屏上亮斑的位置可知，电子在XX′偏转电场中向X极板方向偏转，故极板X带正电，选项A正确，选项B错误；电子在YY′偏转电场中向Y极板方向偏转，故极板Y带正电，选项C正确，选项D错误．8.【答案】BD【解析】由d吸a，d吸b知a与b带同种电荷，且与d带异种电荷；由c斥a，c斥b可知c 与a、b带同种电荷，c与d带异种电荷，故选项A、C错，选项B、D对．9.【答案】BCD【解析】由于负电荷从A至B做减速运动，则静电力的方向由B→A，电场E的方向应由A→B，所以φA＞φB，E pA＜E pB，选项B、C正确．由于只有这一条电场线，不知道电场的具体分布，所以无法判断电场强度的大小，选项A错误．负电荷再回到A点时，其电势能不变，动能也不变，所以v0＝v，选项D正确．10.【答案】BD【解析】根据顺着电场线方向电势降低，结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，A、B场强相同，A点电势高．故A错误．根据等量异种电荷等势面分布可知：CD是一条等势线，C、D两处电势相等．由电场分布的对称性可知：C、D两处的场强相同．故B正确．根据电场线疏密表示场强的大小可知，在AB之间，O点场强最小．故C错误．O点电势高于B点电势，正试探电荷在O处电势能大于在B处电势能．故D正确．11.【答案】【解析】设带电粒子在B点的速度大小为v B.粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即v B sin 30°＝v0sin 60°①由此得v B＝v0②设A、B两点间的电势差为UAB，由动能定理有qUAB＝m(v－v)③联立②③式得UAB＝.④12.【答案】(1)40 V60 V(2)－6.0×10－11J【解析】(1)根据匀强电场电场强度和电势差的关系得，UAC＝E·d1＝40 V，C点的电势φC＝UCB＝E·d2＝60 V.(2)点电荷置于C点时的电势能E p＝qφC＝－6.0×10－11J.13.【答案】(1)做初速度为0的匀加速直线运动(2)【解析】(1)做初速度为0的匀加速直线运动．加速度为a＝.(2)方法1在带电粒子的运动过程中，静电力对它做的功是W＝qU设带电粒子到达负极板时的速率为v，其动能可以写为E k＝mv2由动能定理可知mv2＝qU于是求出v＝方法2设粒子到达负极板时所用时间为t，则d＝at2v＝ata＝联立解得v＝.14.【答案】l【解析】在此过程中，两球受的电场力均做正功，总功为W＝；由功能关系得：W＋m2g－m1g＝E k，所以在竖直位置两球的总动能为E k＝W＋(m2－m1)g＝l.15.【答案】负正 1.7×1010毛皮橡胶棒【解析】用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒因得到从毛皮转移来的电子，带上了负电荷，毛皮因丢失了电子，带上了正电荷，这是摩擦起电的现象，从毛皮转移到橡胶棒上的电子数为n＝＝个中≈1.7×1010个．16.【答案】－4.0×10－8【解析】WAB＝qUAB＝－1.0×10－8×4 J＝－4.0×10－8J.17.【答案】增加－300【解析】克服电场力做了6.0×10－6J的功，说明电场力做负功，则电势能增加，根据电场力做功的公式WAB＝qUAB，得：UAB＝＝V＝－300 V18.【答案】(1)板带电(2)两板所带总电荷量为零(3)能【解析】用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了等量异种电荷．步骤二中金属球与箔片发生静电感应现象，故箔片张开，步骤三中两块板同时插入空心金属球，总电荷量为零，不发生静电感应现象，故箔片不张开，该实验能验证电荷守恒定律．。
粤教版高中物理选修3-1第一章电场章末总结课件
WAP
ห้องสมุดไป่ตู้
φA＝__q__(P为零电势点)
电势 标量，有正负，与零电势点的选取_有__关___
WAB
UAB＝ φA － φB ＝__q___
静 电
电场能
电势
差
标量，有正负
等势面：形象地描述电场中电势的分布
场
沿场强的方向电势降落最快
电场强度与电势差的关
U
系 静电力做功
在匀强电场中：E＝__d___ WAB＝_q_U_A_B_
WAB＝ EpA －__E_pB__
带电粒子 加速：利用 动能定理 或 牛顿第二定律结合运动学公式 求
静 在电场中
电 的运动 解
平抛运动规律
场
偏转：利用
Q 求解
电容定义式：C＝__U___
电容器的电容
εrS
电容大小决定式：C＝ 4πkd (平行板电容器)
第一章 电 场
章末总结
知识网络
库仑定
律
静
电 静电力 电场强
场
度
条件：真空中的_点__电__荷__ 大小：F＝_k_q_r1_q2_2__
F 大小：E＝_q__，点电荷场强E＝krQ2
方向： 正电荷 所受电场力的方向
电场 线
意义：表示电场 强弱 、__方__向__ 特点：不闭合、不相交、垂直于等势面
201X_202x学年高中物理第一章电场微型专题1库仑力作用下的平衡粤教版选修3_1
线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，θ分别为 30°和45°.则qq21 为
A.2
B.3
√C.2 3
D.3 3
123
图5
3.(库仑力作用下的平衡)如图6所示，把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上，
欲使球a能静止在斜面上，需在M、N间放一带电小球b，则b应
A.带负电，放在A点
√B.细线AC对A的拉力FTA＝m2Ag
C.细线OC的拉力FTC＝(mA＋mB)g
√D.同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向的加速度相同
图4
123
2.(库仑力作用下的平衡)如图5所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下
端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的
小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬
两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小 球B，B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度g取10 m/s2，静电力常量k＝
9.0×109 N·m2/C2，A、B球可视为点电荷)，则
A.支架对地面的压力大小为2.0 N
√B.两线上的拉力大小F1＝F2＝1.9 N √C.将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时
图2
解析 由于两带电小球相互吸引，所以一定带异种电荷，选项A正确.
设轻丝线与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件可得两球之间的库仑力F＝
mgtan θ，α>β，因此m1g＜m2g，即m1＜m2，选项C正确.
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4.(多选)如图3所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B球固定，
其正下方的A球静止在绝缘斜面上，则A球受力个数为
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（2）电场强度E ； （3）小球到达B点时，悬线对小球的拉力T。
O
A
60
E
B
二.电场力做功WAB=qUAB 与动能定理 3．如图所示，在绝缘水平面上·相距L的A、B两点出分别 固定两个等量正电荷。a、b、o使AB连线分成四等分。 一质量为m，电量为＋q的小滑块（可视为质点）以初动 能E0从a点出发，沿AB直线向b运动。其中小滑块第一次 到o 时的动能为初动能的n倍（n>1）,到达b点时的动能 恰好为零，小滑块最终停在o点。 求（1）小滑块与水平面的动摩擦因数 ；
θ
+
+
mQq
二.电场力做功WAB=qUAB 与动能定理
2.如图23所示，用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电
量为 +q的小球（可视为质点）后悬挂于O点，整个装 置处于水平向右的匀强电场E中。将小球拉至使悬线呈 水平的位置A后，由静止开始将小球释放，小球从A点 开始向下摆动，当悬线转过60角到达位置B时，速度 恰好为零。求：
（2）o b两点间的电势差； （3）小滑块运动总路程s
三.场强U=Ed的应用
4.如图所示，ab是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀 强电场，电场强度为E，在圆周平面内，将一带正电q的 小球从a点以相同的动能抛出，抛出的方向不同时，小球 会经过圆周上不同的点.在这些所有的点中，达到c点时 小球的动能最大，已知∠cab＝30°，若不计重力和空 气阻力，试求: (1)电场方向与直径ac间的夹角θ? (2)若小球在a点时初速度方向与电场方向垂直，则小球
电场计算题复习
t1=3T时刻恰好从下极板边缘射出电容器，带电粒子的 重力不计，求：
（1）平行板电容器板长L； （2）子射出电容器时偏转的角度φ； （3）子射出电容器时竖直偏转的位移y。
L1 L1 L2 Uo U1 U2
一.场强的叠加
1．如图所示，A、B为体积可忽略的带电小球， QA＝2×10-8C，QB＝－2×10-8C，A、B相距3cm． 在水平外电场作用下，A、B保持静止，悬线都沿 竖直方向．试求： （1）外电场的场强大小和方向？ （2）AB中点处总电场的场强大小和方向
Hale Waihona Puke 极板上？五.变化电场中的偏转
6．两块水平平行放置的导体板如图所示，大量电子（质 量m、电量-e）由静止开始，经电压为U0的电场加速后， 连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。 当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t0； 当在两板间加如图所示的周期为2t0，幅值恒为U0的周期 性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过。问： 这些电子通过两板之间后，侧向位移的最大值和最小 值分别是多少？
恰好能落在c点，问小球初动能为多少?
四.电场中的偏转
5.如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电 ，上极板接地，它的极板长L = 0.1m，两板间距离 d = 0.4 cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平 行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒 质量为 m = 2×10-6kg，电量q = 1×10-8 C，电容器电容 为C =10-6 F．求 (1)为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B (2) 点之内，则微粒入射速度v0应为多少？ (2) 以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下