物理选修3-1第一章静电场知识点与习题答案

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(高二)物理教科版选修3—1第1章静电场含答案

（高二）物理教科版选修3—1第1章静电场含答案教科版选修3—1第一章静电场1、(双选)如图所示，A 、B 是被绝缘支架分别架起的两金属球，并相隔一定距离，其中A 带正电，B 不带电，则以下说法中正确的是 ( )A ．导体B 将带负电B ．导体B 左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等C ．若A 不动，将B 沿图中虚线分开，则两边的电荷量大小可能不等D ．只要A 与B 不接触，B 的总电荷量总是为零2、由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q 1和q 2，其间距为r 时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为( )A ．kg·A 2·m 3B ．kg·A －2·m 3·s －4C ．kg·m 2·C －2D ．N·m 2·A －23、(双选)如图所示，金属板带电量为＋Q ，质量为m 的金属小球带电量为＋q ，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O 恰好在同一条水平线上，且距离为L.下列说法正确的是( )A ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝kQ L 2B ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝mgtan αqC ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝kq L 2D ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝mgtan αQ4、(多选)如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是()A．M带负电荷，N带正电荷B．M在b点的动能小于它在a点的动能C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功5、(双选)如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则()A．它们通过加速电场所需的时间相等B．它们通过加速电场过程中动能的增量相等C．它们通过加速电场过程中速度的增量相等D．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等6、(多选)如图所示，一平行板电容器与电源E和电流表相连接，接通开关S，电源即给电容器充电，下列说法中正确的是()A．保持S接通，使两极板的面积错开一些(仍平行)，则两极板间的电场强度减小B．保持S接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过C．断开S，增大两极板间的距离，则两极板间的电压增大D．断开S，在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电势差减小*7、两个半径为r的相同金属球带上异种电荷，已知q1＝3q2，两球心相距10r，其相互作用力大小为F1，现将两球接触后分开，再放回原处，这时两球间的相互作用力大小为F2，则()A．F2＝F1B．F2＝F1 3C．F2＞F13D．F2＜F13*8、(双选)如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，其速度—时间图像如图乙所示，则下列叙述正确的是()A．电场线方向由A指向BB．场强大小E A>E BC．Q在A的左侧且为负电荷D．Q可能为负电荷，也可能为正电荷*9、(双选)如图所示，在光滑的绝缘水平面上，把两个等量正电荷固定在正方形abcd的a、c两点，一质量为m带负电的光滑小球从b点由静止释放，下列说法正确的是()A．小球运动到d位置时速度不可能为零B．小球从b位置运动到d位置的过程中，加速度最大时速度一定最大C．小球从b位置运动到d位置的过程中，其电势能先减小后增大D．小球从b位置运动到d位置的过程中，电势能与动能之和始终保持不变*10、如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4 3 V、4 V、－4 3 V，则下列说法正确的是()A．该匀强电场的场强E＝40 3 V/mB．该匀强电场的场强E＝80 V/mC．d点的电势为－2 3 VD．d点的电势为－4 V*11、如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间，恰好平衡．现用外力将P固定住，然后固定导线各接点，使两板均转过α角，如图虚线所示，再撤去外力，则P在两板间()A．保持静止B．水平向左做直线运动C．向右下方运动D．不知α角的值，无法确定P的运动状态12、如图所示，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静电力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k)13、如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面．现将电荷量为10－8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10－6 J，将另一电荷量为10－8 C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功为3×10－6 J.(1)U AB、U AC、U BC各为多少？(2)画出电场线方向；(3)若AB边长为2 3 cm，求电场强度．（高二）物理教科版选修3—1第1章静电场含答案教科版选修3—1第一章静电场1、(双选)如图所示，A、B是被绝缘支架分别架起的两金属球，并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法中正确的是()A．导体B将带负电B．导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等C．若A不动，将B沿图中虚线分开，则两边的电荷量大小可能不等D．只要A与B不接触，B的总电荷量总是为零BD[由于静电感应，导体B左端带负电，右端带正电，导体总电荷量为零，故A错误，D正确．B的左端感应出负电荷，右端出现正电荷，电荷量的大小相等，故B正确．若A不动，将B沿图中虚线分开，则两边的电荷量大小相等，与划分的位置无关，故C 错误．]2、由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q 1和q 2，其间距为r 时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为( )A ．kg·A 2·m 3B ．kg·A －2·m 3·s －4C ．kg·m 2·C －2D ．N·m 2·A －2B [由公式F ＝k q 1q 2r 2得，k ＝Fr 2q 1q 2，故k 的单位为N·m 2C 2，又由公式q ＝It 得1 C ＝1 A·s ，由F ＝ma 可知1 N ＝1 kg·m·s －2，故1N·m 2C 2＝1 kg·A －2·m 3·s －4，选项B正确．]3、(双选)如图所示，金属板带电量为＋Q ，质量为m 的金属小球带电量为＋q ，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O 恰好在同一条水平线上，且距离为L.下列说法正确的是( )A ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝kQ L 2B ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝mgtan αqC ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝kq L 2D ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝mgtan αQBC [金属板不能看作点电荷，在小球处产生的场强不能用E ＝kQ r 2计算，故A错误；根据小球处于平衡得小球受电场力F ＝mgtan α，由E ＝F q 得：E 1＝mgtan αq ，B 正确；小球可看作点电荷，在O 点产生的场强E 2＝kq L 2，C 正确；根据牛顿第三定律知金属板受到小球的电场力大小为F ＝mgtan α，但金属板不能看作试探电荷，故不能用E ＝F Q 求场强，D 错误．]4、(多选)如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是()A．M带负电荷，N带正电荷B．M在b点的动能小于它在a点的动能C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功ABC[由图中带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹可知，粒子M受到引力作用所以带负电，粒子N受到斥力作用所以带正电，选项A正确；由于a点比b点更靠近带正电的点电荷，所以粒子M由a点运动到b点的过程中粒子要克服电场力做功，动能减小，选项B正确；d点和e点在同一个等势面上，所以N在d点的电势能等于它在e点的电势能，选项C正确；粒子N带正电，从c点运动到d点的过程中电场力做正功，选项D错误．]5、(双选)如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则()A．它们通过加速电场所需的时间相等B．它们通过加速电场过程中动能的增量相等C．它们通过加速电场过程中速度的增量相等D．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等BD[由动能定理知qU＝ΔE k，因两粒子电荷量相同，故ΔE k相同，B项正确．由牛顿第二定律得a＝Uqmd，由v-t图像知位移相同，初速度大的用的时间短，A项错误；Δv＝aΔt，时间不相等，故速度增量不相等，C项错误；电场力做功都是qU，故电势能减少量相等，D项正确．]6、(多选)如图所示，一平行板电容器与电源E和电流表相连接，接通开关S，电源即给电容器充电，下列说法中正确的是()A．保持S接通，使两极板的面积错开一些(仍平行)，则两极板间的电场强度减小B．保持S接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过C．断开S，增大两极板间的距离，则两极板间的电压增大D．断开S，在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电势差减小BCD[先明确物理量C、Q、U、E中保持不变的量，再依据物理公式来讨论．保持开关S接通，电容器上电压U保持不变，正对面积S减小时，由E＝Ud可知U和d都不变，则场强E不变，A错误．减小距离d时，由C∝1d可知电容C增大，因为开关S接通U不变，由Q＝CU得电荷量Q将增大，故电容器充电，电路中有充电电流，B正确．断开开关S后，电容器的电荷量Q保持不变，当d增大时电容C减小，由C＝QU可得电压U将增大，C正确．插入电介质，εr增大，电容C增大，因为断开S后Q不变，由C＝QU知电压U将减小，D正确．]*7、两个半径为r的相同金属球带上异种电荷，已知q1＝3q2，两球心相距10r，其相互作用力大小为F1，现将两球接触后分开，再放回原处，这时两球间的相互作用力大小为F2，则()A．F2＝F1B．F2＝F1 3C．F2＞F13D．F2＜F13D [根据题意，两球接触后分开，每个球的带电荷量应是q2.由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，当两球带异种电荷时，由于电荷间的吸引，电荷在金属球表面不再均匀分布，两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必定小于10r，如图甲所示．甲应用库仑定律，则F1＞k q1q210r2＝k3q22100r2.同理，当两球带同种电荷时，两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必定大于10r，如图乙所示．乙则F2<kq2210r2＝kq22100r2.因此F2必小于13F1，故应选D.]*8、(双选)如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，其速度—时间图像如图乙所示，则下列叙述正确的是()A．电场线方向由A指向BB．场强大小E A>E BC．Q在A的左侧且为负电荷D．Q可能为负电荷，也可能为正电荷BC[由于A到B的过程中速度增加，根据动能定理可知，电场力对负电荷做正功，所以电场线的方向由B指向A，A错误；由图乙可知，电荷做加速度减小的加速运动，所以由A运动到B的过程中，由牛顿第二定律可知，电场力在减小，由F＝Eq知，E在减小，所以E A>E B，B正确；由以上分析知Q在A的左侧且为负电荷，C正确，D错误．]*9、(双选)如图所示，在光滑的绝缘水平面上，把两个等量正电荷固定在正方形abcd的a、c两点，一质量为m带负电的光滑小球从b点由静止释放，下列说法正确的是()A．小球运动到d位置时速度不可能为零B．小球从b位置运动到d位置的过程中，加速度最大时速度一定最大C．小球从b位置运动到d位置的过程中，其电势能先减小后增大D．小球从b位置运动到d位置的过程中，电势能与动能之和始终保持不变CD[由b到bd连线的中点O的过程中，电场力做正功，电势能减小，由O到d电场力做负功，电势能增加，因此到达d点的速度等于b点的速度，故A错误．由等量正电荷连线的中垂线上电场分布可知：ac的连线与中垂线的交点处场强为0，电场线的方向指向两边，由于负电荷受到的电场力跟电场线的方向相反，所以负电荷受到的电场力始终指向ac的连线与中垂线的交点．但中垂线上场强的大小：从中点到两侧场强先增大再减小，所以小球所受的电场力从中点到两侧先增大再减小，加速度最大的点不在O点，速度最大的点在O 点，故B错误．由等量正电荷的电场分布可知，在两电荷连线的中垂线上O点的电势最高，沿电场线电势越来越低，所以从b到d，电势是先增大后减小，负电荷的电势能先减小后增大，故C正确．由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，电势能和动能之和不变，故D正确．故选C、D.]*10、如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4 3 V、4 V、－4 3 V，则下列说法正确的是()A．该匀强电场的场强E＝40 3 V/mB．该匀强电场的场强E＝80 V/mC．d点的电势为－2 3 VD．d点的电势为－4 VD[在匀强电场中，平行等长的线段两端的电势差相等，有U bc＝U ad，得φd＝－4 V，选项C错误，D正确；同理得O点电势为零，又U ao＝ERsin θ，得E＝40 V/m，选项A、B错误．]*11、如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间，恰好平衡．现用外力将P固定住，然后固定导线各接点，使两板均转过α角，如图虚线所示，再撤去外力，则P在两板间()A．保持静止B．水平向左做直线运动C．向右下方运动D．不知α角的值，无法确定P的运动状态B[设原来两板间距为d，电势差为U，则qE＝mg，当板转过α角时两板间距d′＝dcos α，E′＝Ud′＝Ecos α，此时电场力F′＝qE′＝qEcos α，其方向斜向上，其竖直分力F＝F′cosα＝qE＝mg，故竖直方向上合力为零，则P水平向左做匀加速直线运动．]12、如图所示，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静电力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k)解析：在球壳上与小圆孔相对的小圆面的电荷量q′≈πr24πR2Q＝r24R2Q.根据库仑定律，它对球心的点电荷＋q的作用力大小F＝kq′qR2＝kr24R2QqR2＝kqQr24R4，其方向由球心指向小圆孔中心．答案：kqQr24R4由球心指向小圆孔中心13、如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面．现将电荷量为10－8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10－6 J，将另一电荷量为10－8 C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功为3×10－6 J.(1)U AB、U AC、U BC各为多少？(2)画出电场线方向；(3)若AB边长为2 3 cm，求电场强度．解析：(1)正点电荷从A点移到B点时，电场力做正功，故A点电势高于B点，可求得U AB＝Wq＝3×10－610－8V＝300 V，负点电荷从A点移到C点，电场力做负功，A点电势高于C点，可求得U AC＝W′q′＝－3×10－6－1×10－8V＝300 V．因此B、C 两点电势相等，故U BC＝0.(2)由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线，因此BC为一条等势线，故电场线方向垂直于BC，设D为直线BC的中点，则场强方向为由A指向D，如图所示．(3)直线AB在场强方向的距离d等于线段AD的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得E＝U ABd＝30023×10－2×cos 30°V/m＝1×104 V/m.答案：(1)300 V300 V0(2)见解析图(3)1×104 V/m。

(完整word版)物理选修3-1第一章《静电场》知识点归纳及针对练习.doc

《静电场》考点1. 电荷、电荷守恒定律自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。

例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。

1.元电荷：电荷量 e=1.60 ×10-19 C的电荷，叫元电荷。

说明任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。

2.电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，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，电荷的总量保持不变。

3.两个完全相同的带电金属小球接触时 , 电量分配规律 : 原带异种电荷的先中和后平分 , 原带同种电荷的总量平分。

例题1．甲、乙两个原来不带电的物体相互摩擦（没有第三者参与），结果发现甲物体带了 1.6 ×10-15 C 的电荷量（正电荷），下列说法正确的是（）A ．乙物体也带了 1.6 ×10-15C 的正电荷B ．甲物体失去了 104 个电子C．乙物体失去了 104个电子D．甲、乙两物体共失去了2×104个电子2．导体 A 带 3q 的正电荷，另一完全相同的导体 B 带 -5q 的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则 B 导体带电量为（）A ．4q B．-4q C．-2q D．-q3．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（）①摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷；②摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体；③感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分；④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．A ．②④B．②③C．①④D．③④考点2. 库仑定律1. 内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。

2. 公式：F k Q1Q2 (式中k9.0 10 9 2 / 2 ,叫静电力常量）r 2 N m C3.适用条件：真空中的点电荷。

物理(选修3-1)第一章静电场全章复习资料

物理(选修3-1)第一章静电场全章复习资料1.1 库仑定律【知识梳理】1．电荷：自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷．用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为正电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为负电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．2．电荷量：电荷量是指物体所带电荷的多少．单位是库仑，字母为“C”．物体不带电的实质是物体带有等量的异种电荷．3．元电荷：电子所带电荷量e =1.6⨯10-19C ，所有带电体的电荷量都是e 的整数倍，因此电荷量e 称为元电荷．4．点电荷：点电荷是一种理想化的模型，当带电体的尺寸比它们之间的距离小得很多，以致带电体的大小、形状对相互作用力影响不大时，这样的带电体就可以看做点电荷． 5．物体带电方法：（1）摩擦起电；（2）感应起电；（3）接触起电．6．电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，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，在转移过程中电荷总量保持不变． 7．库仑定律：（1）适用条件：① 真空中，②点电荷（2）公式：221rQ Q k F =说明：①两个点电荷间的相互作用力是一对作用力与反作用力，不论两个带电体的电量是否相等，甚至相差悬殊，但它们间的作用力一定大小相等、方向相反，并与它们的质量无关． ②均匀带电的圆球、圆板、圆环，等效为电荷都集中在球心、圆心．③微观粒子（如电子、质子）间的万有引力比它们之间的库仑力小得多，万有引力通常忽略不计，电荷在电场中受力分析时，一般情况下物体的重力不计．【典型例题】例1下列说法中正确的是（）A ．点电荷就是体积很小的带电体B ．据221rQ Q kF =可知，当r →0时，F →∞C ．两个相同的、球心距离为r 的金属球，带有等量同种电荷Q 时的库仑力22rQ k F <D ．两个点电荷的电荷量不变，只使它们之间的距离成为原来的一半，则它们之间的库仑力变为原来的2倍．例2两个完全相同的金属小球带有正、负电荷，相距一定的距离，先把它们相碰后置于原处，则它们之间的库仑力和原来相比将（）A ．变大B ．变小C ．不变D ．以上情况均有可能例3如图1.1-1所示，质量均为m 的三个带电小球A 、B 、C ，放置在光滑的绝缘水平面上，A 与B 、B 与C 相距L ，A 带电Q A =+8q ，B 带电Q B =+q ．若在C 上加一水平向右的恒力F ，能使A 、B 、C 三球始终保持相对静止．则外力F 的大小如何?C 球所带电荷量是多少?电性如何?例4一半径为R 的绝缘球壳上均匀地带电量＋Q ，另一电量为＋q 的点电荷放在球心O 上，由于对称性，点电荷所受的力为零，现在球壳上挖去半径为r （r <<R ）的一个小圆孔（如图1.1-2），则此时置于球心的点电荷所受力的大小为________（已知静电力常量为k ），方向______．图1.1-1图1.1-2例5如图1.1-3所示，在光滑绝缘的水平面上固定一个金属小球A ，用绝缘弹簧把A 与另一个金属小球B 连接起来，然后让A 和B 带等量同种电荷，此时弹簧伸长量为x 0，如果由于某种原因，A 、B 两球电量各漏掉一半，伸长量变为x ，则x 与x 0的关系一定满足（）A ．x =x 0/2B ．x =x 0/4C ．x ＞x 0/4D ．x ＜x 0/4【巩固练习】 _________班姓名_______________ 1．关于点电荷的说法中正确的是（） A ．真正的点电荷是不存在 B ．点电荷是一种理想化的物理模型 C ．小的带电体就是点电荷D ．形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计的带电体2．两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，相互斥力为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 ．0 B ．F C ．3F D ．4F3．如图1.1-4所示，质量分别是m 1和m 2带电量分别为q 1和q 2的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β（α＞β），两小球恰在同一水平线上，那么（） A ．两球一定带异种电荷 B ．q 1一定大于q 2C ．m 1一定小于m 2D ．m 1所受库仑力一定大于m 2所受的库仑力4．两点电荷A 、B 带电量q A ＞q B ，在真空中相距为L 0，现将检验电荷q 置于某一位置时所受库仑力恰好为零，则此位置当A 、B 为（） A ．同种电荷时，在A 、B 连线上靠近B 一侧 B ．同种电荷时，在A 、B 连线上靠近A 一侧图1.1-4 图1.1-3C ．异种电荷时，在BA 连线的延长线上靠近A 一侧D ．异种电荷时，在AB 连线的延长线上靠近B 一侧5．真空中有甲、乙两个点电荷相距为r ，它们间的静电引力为F ．若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的31，它们间的距离变为2r ，则它们之间的静电引力将变为( ) A ．F 83 B ．F 61C ．F 38D ．F 326．两个相同的金属小球，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，则它们间的库仑力可能为原来的( )A ．74B ．73C ．79D ．7167．如图1.1-5所示，两根细线拴着两个质量相同的小球A 、B ，上、下两根细线中的拉力分别是T A 、T B ，现在使A 、B 带同种电荷，此时上、下细线受力分别为T A ′、T B ′，则( ) A ．T A ′=T A ，T B ′>T BB ．T A ′=T A ，T B ′<T BC ．T A ′<T A ，T B ′>T BD ．T A ′>T A ，T B ′<T B8．真空中两个同种点电荷Q 1和Q 2，它们相距较近，使它们保持静止状态今释放Q 2，且Q 2只在Q 1的库仑力作用下运动，则在Q 2运动过程中速度和加速度的变化情况是( ) A ．速度不断变大，加速度不断变大B ．速度不断变大，加速度不断变小C ．速度不断变小，加速度不断变大D ．速度不断变小，加速度不断变小9．三个电量相同的正电荷Q ，放在等边三角形的三个顶点上，问在三角形的中心应放置多大的电荷，才能使作用于每个电荷上的合力为零?图1.1-510．如图1.1-6所示，A 、B 是带等量同种电荷的小球，A 固定在竖直放置的10cm 长的绝缘支杆上，B 平衡于绝缘的倾角为30°的光滑斜面上时，恰与A 等高，若B 的质量为g 330，则B 带电荷量是多少?(g 取10m/s 2)11．如图1.1-7所示，在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A 、B 、C ，三球质量均为m ，相距均为L ，若三球均带电，且q A = + 10q ，q B = + q ，为保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒力F 作用于C 球，使三者一起向右匀速运动．求：（1）F 的大小；（2）C 球的电性和电量．1.2 电场强度电场力的性质【知识梳理】 1．电场：（1）电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体．它是一种看不见的客观存在的物质．它具有力的特性和能的特性．（2）电场最基本的性质：对放入电场中的电荷由电场力的作用．（3）电场力：放入电场中的电荷受到电场的力的作用，此力叫电场力． 2．电场强度E ：描述电场力的性质的物理量图1.1-6（1）定义：放入电场中某点的电荷所受电场力与此电荷所带电荷量的比值，叫电场强度．（2）定义式：q F E /=．（3）物质性：电场是电荷周围客观存在的物质，电荷之间的相互作用力通过电场而发生．（4）客观性：场强是描述电场力的性质的物理量，只由电场本身决定．电场中某点的场强与检验电荷的电性和电量q 无关，与检验电荷所受的电场力F 无关，即使无检验电荷存在，该点的场强依然是原有的值．（5）矢量性：电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向．与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反．（6）场强大小判断：a ．根据电场力判断：q F E /=b ．根据电场线判断：只与电场线疏密有关，与电场线方向无关．c ．根据匀强电场中电势差判断：E=U/d （7）电场强度的计算：q F E /=（定义式，普遍适用）2r QkE =（用于真空中点电荷形成的电场） U/d E =（用于匀强电场） 3．电场线：在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，这些曲线就叫做电场线．（1）电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线，它不是电场中实际存在的线．电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹．（2）电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密的地方，其场强就越大．（3）电场线上某点的切线方向即该点的场强力向，也就是正电荷在该点所受电场力的方向．（4）静电场的电场线是不闭合的曲线，总是从正电荷(或无穷远处)发出，终止于负电荷(或无穷远处)．在没有电荷的地方电场线不会中断，也不会相交．正电荷一定要发出电场线，负电荷一定要接收电场线．（5）电场线不会相交或相切． 4．电场的叠加：同时存在几个产生电场的场源时，电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和．【典型例题】例1如图1.2-1，A 为带正电荷Q 的金属板，沿金属板的垂直平分线在距离板r 处放一质量为m 、电量为q 的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止．设小球是用绝缘丝线悬挂于O 点，求小球所在处的电场强度．例2如图1.2-2所示，用金属丝AB弯成半径r=lm的圆弧，但在A、B之间留出宽度为d=2cm、相对来说很小的间隙．将电荷量Q=3．13×10-9C 的正电荷均匀分布于金属丝上，求圆心O处的电场强度．例3如图1.2-3所示，相距为2d的A和B两点上固定着等量异种的两个点电荷，电荷量分别为+Q和-Q．在AB连线的中垂线上取一点P，垂足为O，∠P AO=α，求：（1）P点的场强的大小和方向；（2）α为何值时，场强最大?图1.2-3图1.2-2例4在场强为E 的匀强电场中，取O 点为圆心，r 为半径作一圆周，在O 点固定一电量为+Q 的点电荷，a 、b 、c 、d 为相互垂直的两条直线和圆周的交点．当把一检验电荷+q 放在d 点恰好平衡（如图1.2-4所示）．（1）匀强电场场强E 的大小、方向如何?（2）检验电荷+q 放在点c 时，受力F c 的大小方向如何? （3）检验电荷+q 放在b 点，受力F b 的大小、方向如何?例5法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场．图1.2-5为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是（）A ．a 、b 为异种电荷，a 带电量大于b 带电量B ．a 、b 为异种电荷，a 带电量小于b 带电量C ．a 、b 为同种电荷，a 带电量大于b 带电量D ．a 、b 为同种电荷，a 带电量小于b 带电量例6把质量为m 的正点电荷q ，在电场中从静止开始释放，在它运动的过程中，如果不计重力，下面说法正确的是（）A ．点电荷运动轨迹必和电场线重合B ．点电荷的速度方向必定与所在电场线的切线方向一致C ．点电荷的加速度方向必定与所在电场线的切线方向垂直D ．点电荷受电场力的方向必定与所在电场线的切线方向一致图1.2-4图1.2-5【巩固练习】 _________班姓名_______________ 1．下列关于电场线的说法中，不正确的是( )A ．电场线是电场中实际存在的线B ．在复杂电场中的电场线是可以相交的C ．沿电场线方向，场强必定越来越小D ．电场线越密的地方．同一试探电荷所受的电场力越大2．在如图1.2-6所示的电场中的P 点放置一正电荷，使其从静止开始运动，其中加速度逐渐增大的是图中的()3．如图1.2-7甲所示，AB 是一点电荷电场中的电场线，图1.2-7乙是放在电场线上a 、b 处的检验电荷所受电场力大小与所带电荷量大小间的函数关系图象，由此可判定( ) A ．如果场源是正电荷，位置在A 侧 B ．如果场源是正电荷，位置在B 侧 C ．如果场源是负电荷，位置在A 侧 D ．如果场源是负电荷，位置在B 侧4．如图1.2-8所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条电场线上有A 、B 两点，用E A 、E B 表示A 、B 两点的场强，则( ) A ．A 、B 两点的场强方向相同B ．因为电场线从A 指向B ，所以E A >E BC ．A 、B 在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A =E BD ．不知A 、B 附近的电场线分布状况，E A 、E B 的大小关系不能确定 5．如图1.2-9所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B 点运动到A 点时，加速度增大而速度减小，则可判定()图1.2-6图1.2-8图1.2-9图1.2-7A ．点电荷一定带正电B ．点电荷一定带负电C ．点电荷一定在A 的左侧D ．点电荷一定在B 的右侧6．图1.2-10所示的各电场中，A 、B 两点场强相同的是( )7．一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点，径迹如图1.2-11中虚线所示，不计粒子所受重力，则( )A ．粒子带正电B ．粒子加速度逐渐减小C ．A 点的场强大于B 点场强D ．粒子的速度不断减小8．如图1.2-12所示，甲、乙两带电小球的质量均为m ，所带电荷量分别为+q 和-q ，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向右的匀强电场，电场强度为E ，平衡时细线被拉紧．则当两小球均处于平衡时的可能位置是下图中的（）9．上题中，上下两根绝缘细线张力的大小分别为( )A ．T 1=2mg ，222)()(qE mg T +=B ．T 1>2mg ，222)()(qE mg T +=图 1.2-11图 1.2-12图1.2-10C ．T 1>2mg ，222)()(qE mg T +<D ．T 1=2mg ，222)()(qE mg T +<10．如图1.2-13所示，两个可看成点电荷的带正电小球A 和B 位于同一竖直线上，在竖直向上的匀强电场中保持不变的距离沿竖直方向匀速下落．已知A 球带电荷量为Q ，质量为4m ，B 球带电荷量为4Q ，质量为m ，求匀强电场的场强大小和两球间的距离．11．如图1.2-14所示，绝缘细线一端固定于O 点，另一端连接一带电荷量为q ，质量为m 的带正电小球，要使带电小球静止时细线与竖直方向成α角，可在空间加一匀强电场则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小?最小的场强多大?这时细线中的张力多大?1.3 电势电场能的性质【知识梳理】 1．电势差U AB ：（1）定义：电荷在电场中，由一点A 移动到另一点B 时，电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值W AB /q ，叫做A 、B 两点间的电势差，用U AB 表示．（2）定义式：U AB =W AB /q ．（3）电势差是标量，但有正负，正负表示电势的高低．图1.2-13图1.2-142．电势φ：描述电场能的性质的物理量（1）定义：电势实质上是和标准位置的电势差．即电场中某点的电势，在数值上等于把单位正电荷从某点移到标准位置（零电势点）时电场力所做的功．（2）定义式：φA=U A∞= W A∞/q．（3）电势是标量，但有正负，正负表示该点电势比零电势点高还是低．（4）电势高低判断：a．根据移动检验电荷做功判断：移动正电荷电场力做正功(负功)时，电势降落(升高)；移动负电荷电场力做正功(负功)时，电势升高(降落)．b．根据电场线判断：沿着电场线方向，电势越来越低，逆着电场线方向电势越来越高．c．根据场源电荷判断：离正电荷越近，电势越高，离场源负电荷越近，电势越低．d．根据电势差判断：ABU<0，则A点电势比B点低．U>0，则A点电势比B点高；AB3．电势能E P：（1）电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能．（2）电势能是标量．（3）电场力做功与电势能的变化的关系：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少，做功量等于电势能的减少量；电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加，做功量等于电势能的增加量，即W电=－△E P（类比于W G=－△E P）．4．电场力做功的计算：（1）根据电势能的变化与电场力做功的关系计算：即W电=－△E P．（2）应用公式W AB =qU AB计算：①正负号运算法：按照符号规约把电量q和移动过程的始、终两点的电势差U AB的值代入公式W AB =qU AB．②绝对值运算法：公式中的q和U AB都取绝对值代入计算，功的正负再另判断：当正（或负）电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时，是电场力做正功（或电场力做负功）；当正（或负）电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时，是电场力做负功（或电场力做正功）．5．等势面：（1）定义：电场中电势相同的点构成的面叫做等势面．（2）等势面的特点：①等势面是为了形象描述电场中各点电势高低分布而引入的假想图，不是电场中实际存在的面．②同一等势面上各点间的电势差为零，电荷在等势面上移动时电场力不做功．③电场线垂直于等势面，并指向电势降低最快的方向．④等势面不相交．⑤电场强度较大的地方，等差的等势面较密．⑥电场线的描绘：利用电场线和等势面的垂直关系，先描绘出电场中的等势面，再画出电场线．6．匀强电场中场强和等势面的关系：在匀强电场中，沿着场强方向的两点间的电势差等于电场强度跟这两点间距离的乘积，即U=Ed，也可理解为：在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿场强方向上单位长度的电势降落，即E=U/d．【典型例题】例1有一带电量q=-3×10-6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10-4J，从B点移到C点时电场力做功9×10－4J．问：（1）以B为零势能点，电荷在A点时的电势能E PA1是多少？（2）如选取C点的电势能为零，则电荷在A点时的电势能E PA2又是多少？例2将一个-7.0μC的电荷从地面移动到如图1.3-1所示的电场中的A点时，电荷的电势能为-140μJ，问此过程中电场力做功多少？例3如图1.3-2电场中有A、B两点，则下列说法正确的是( ) A．电势φA>φB，电场强度E A>E BB．电势φA>φB，电场强度E A<E BC．将+q从A点移到B点电场力做正功D．负电荷-q在A点的电势能大于其在B点时的电势能例4根据图1.3-3示的电场线和等势面分布（同一图中相邻的等势面之间的电势变化量相同），讨论下列问题：（1）在等势面密集的地方，电场强度有何特征？图1.3-1（2）在丙图中的AB两点，它们的电势是否相同？它们的电场强度是否相同？（3）利用图中的某些点来说明：电场强度为零的点电势不一定为零，电势为零的点，电场强度不一定为零．甲等量异号点电荷的电场乙等量同号点电荷的电场丙正点电荷的电场丁孤立带电体的电场图1.3-3电场线与等势面分布例5如图1.3-4所示，电荷量为-e ，质量为m 的电子从A 点沿与电场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v 0，当它通过电场中B 点时，速度与场强方向成150°角，不计电子的重力，以A 点的电势为零，求B 点的电势．例6如图1.3-5所示，虚线方框内为一匀强电场，A 、Ｂ、C 为该电场中的三个点，若将－2×10－８Ｃ的点电荷从A 移到Ｂ，克服电场力做功1.2×10－７J ，而把该电荷从C 移到A ，电场力做功3.6×10－７J ，已知ϕＢ＝6V ，（1）求ϕＡ、ϕc ；（2）试在该方框中的Ａ、Ｂ、C 三点画出三条电场线，并简要叙述作图的理由．图 1.3-4图1.3-5【巩固练习】_________班姓名_______________ 1．关于电场中场强和电势的关系，下列说法哪些是正确的（）A．场强相同处，电势也一定相同；电势相同处，场强也一定相同B．场强相同处，电势不一定相同；电势相同处，场强也不一定相同C．电场中场强为零的区域电势处处相同D．电场中电势相同的位置，场强一定为零2．下列关于电势高低的判断，哪些是正确的（）A．正电荷从A移到B时，其电势能增加，A点电势一定较低B．正电荷只在电场力作用下从A移到B，A点电势一定较高C．负电荷从A移到B时，外力作正功，A点电势一定较高D．负电荷从A移到B时，电势能增加，A点电势一定较低3．关于等势面的说法，下列哪些说法是正确的（）A．等势面和电场线处处垂直B．同一等势面上的点场强大小必定处处相等C．电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向D．电荷从电场中一点移到另一点，电场力不做功，电荷必在同一等势面上移动4．如图1.3-6所示，A、B两点放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB，将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（）A．电场力一直做正功B．电场力先做正功再做负功C．电场力一直做负功D．电场力先做负功再做正功5．下列说法中，正确的是( )A ．沿着电场线的方向场强一定越来越弱B ．沿着电场线的方向电势一定越来越低C ．匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同D ．匀强电场中，各点的电势一定相等6．如图1.3-7所示为负点电荷电场中的一条电场线，a 、b 为电场线上的两点．设a 、b 两点的场强大小分别为E a 、E b 、a 、b 两点的电势分别为φa 、φb ，则下列说法中正确的是()A ．E a >E b ，φa >φbB ．E a <E b ，φa >φbC ．E a >E b ，φa <φbD ．E a =E b ，φa >φb7．下列关于电场强度和电势的说法中，正确的是( )A ．电场强度为零的地方，电势一定为零B ．电势为零的地方，电场强度一定为零C ．电场强度较大的地方，电势一定较高D ．沿着电场强度的方向，电势逐渐降低8．关于电势与电势能的四种说法中，正确的是()A ．在电场中，电势较高的地方，电荷在那一点具有的电势能较大B ．在电场中某一点，若放入电荷的电荷量越大，它具有的电势能越大C ．在正的点电荷电场中的任一点，正检验电荷具有的电势能一定大于负检验电荷具有的电势能D ．在负的点电荷电场中的任一点，负检验电荷具有的电势能一定大于正检验电荷具有的电势能9．图1.3-8中a 、b 为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a 点静止释放，沿电场线向上运动，到b 点恰好速度为零，下列说法中正确的是( ) A ．带电质点在a 、b 两点所受的电场力都是竖直向上的 B ．a 点的电势比b 点的电势高C ．带电质点在a 点的电势能比在b 点的电势能小D ．a 点的电场强度比b 点的电场强度大10．如图1.3-9所示，在等量异种电荷形成的电场中，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 点为d 的一点，C 点为连线中垂线距A 点也为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 ．EB >E A >EC B ．E A >E B >E C图1.3-7图 1.3-8图1.3-9C ．U A =U C >U BD ．U B =U C >U A11．如图1.3-10所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d ，各等势面的电势如图所示，现有一质量为m 的带电微粒，以速度v 0射入电场，v 0的方向与水平方向成45°斜向上，要使质点做直线运动，则（1）微粒带何种电荷？电荷量是多少？（2）在入射方向的最大位移是多少？12．如图1.3-11所示，一质量为M 的塑料球形容器放在桌面上，它的内部有劲度系数为k 的轻弹簧直立固定于容器的内壁底部，弹簧上端经绝缘线系住一只带正电荷量为q 、质量为m 的小球，从加上一个向上的匀强电场，场强缓慢增强为E 的时候，容器对桌面压力恰好减为零．问：（1）小球的电势能怎样改变? （2）小球的电势能改变了多少?1.4 电容器带电粒子在电场中的运动【知识梳理】 1．电容器、电容（1）电容器：两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器．（2）电容：描述电容器容纳电荷本领的物理量．①定义：电容器所带的电荷量Q （一个极板所带电荷量的绝对值）与两个极板间电势差U 的比值，叫做电容器的电容． ②定义式：U Q U Q C ∆∆==．图 1.3-11图1.3-10电容C 由电容器本身的构造因素决定，与电容器所带电量Q 和充电电压U 无关．③单位：1F=106μF=1012pF ④几种电容器（a ）平行板电容器：平行板电容器的电容跟介电常数ε成正比，跟正对面积S 成正比，跟两板间的距离d 成反比，即kdSC πε4=．带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场，板间场强为U/d E =．（b ）固定电容器、可变电容器、电解电容器．电解电容器接入电路时应注意其极性． 2．带电体在电场中的运动（1）平衡（静止或匀速）：仅在电场力和重力作用下满足mg qE = （2）加速（1）能量：在任何电场中，若只有电场力做功，有21222121mv mv qU -=．（2）动力学：在匀强电场中，若只有电场力作用，带电体做匀变速运动，其加速度为mEq a =．（3）偏转当不计重力的带电粒子以一定初速垂直电场方向进入匀强电场时，粒子的运动为类平抛运动，其轨迹是抛物线．当带电粒子的质量为m ，电量为q ，两平行金属板板长为l ，距离为d ，板间电压为U ，当带电粒子以初速v 0平行于两板进入电场时，两板间的场强为dUE =．在垂直于场强方向上，粒子做匀速直线运动：t v x v v 0x ==,0．在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动：mqE a =，221,t mqE y t m qEv y ==．离开电场时，粒子在板间的运动时间为0v lt =﹔ 沿电场力方向上的位移为;221022mdv qUl at y == 速度方向上的偏转角为φ，20tan mdv qUlv v y ==φ．（4）圆周运动带电粒子在点电荷形成的径向辐射状分布的静电场中，可做匀速圆周运动．如氢原子核外电子的绕核运动．此时有rv m r Qq k 22=．3．示波器：。

人教版高二物理选修3—1第一章静电场含答案

（高二）物理人教选修3—1第一章静电场含答案人教选修3—1第一章静电场1、如图所示，用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况是()A．a、b均带正电B．a、b均带负电C．a带正电，b带负电D．a带负电，b带正电2、(双选)下列关于点电荷的说法中正确的是()A．无论两个带电体多大，只要它们之间的距离远大于它们的大小，这两个带电体就可以看作点电荷B．一个带电体只要它的体积很小，则在任何情况下，都可以看作点电荷C．一个体积很大的带电体，在任何情况下，都不能看作点电荷D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理3、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。

关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()A B C D4、(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5、一个带正电的质点所带电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移到b点，在这一过程中，除电场力外，其他力做的功是6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．3×104 VC．4×104 V D．7×104 V6、(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 eV7、生活中为了避免火花放电的危害，会采取一些措施，下列哪些情况属于避免火花放电()A．运油车的尾部有一条铁链接触到地面B．电子打火机点火时C．发电厂排放废气时先进行静电除尘D．为了油漆较均匀采用静电喷涂*8、下列带电体能否视为点电荷的说法正确的是()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D．带电的金属球一定不能视为点电荷*9、(双选)图(a)中AB是一个点电荷电场中的一条电场线，图(b)则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力的值之间的函数关系图线，则下列情况可能的是()(a)(b)A．场源是正电荷，位于A点B．场源是正电荷，位于B点C．场源是负电荷，位于A点D．场源是负电荷，位于B点10、某位移式传感器的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，平行金属板A、B和介质P构成电容器，当可移动介质P向左匀速移出的过程中()A．电容器的电容变大B．电容器的电荷量保持不变C．M点的电势比N点的电势低D．流过电阻R的电流方向从M到N11、一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子()A．都具有相同的质量B．都具有相同的电荷量C．具有相同的荷质比D．都是同一元素的同位素12、为了使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线由A点匀速运动到B点，必须对该电荷施加一个恒力F。

高中物理必刷题(选修3-1全册)word版答案解析

答案及解析第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础1.B 【解析】摩擦起电现象的实质是电荷的转移，而不是产生了电子或质子，故A 错误；两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷，故B 正确；摩擦起电是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，故C 错误；用丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电，故D 错误。

2.A 【解析】当她用于触摸一个金属球时，金属球上的电荷会转移到她的身上，因为同种电荷相互排斥，头发就会竖起；无论她带正电荷还是负电荷，只要电荷量足够多，就会出现该现象，选项A 正确，B 、C 、D 错误。

3.A 【解析】带负电的A 球靠近B 球(不接触)，由于静电感应而使B 球带正电，c 球带负电，故A 正确，B 错误；人体是导体，用手摸一下B 球，B 球与人体、地球构成整体，大地是远端，带负电，B 球是近端，带正电，故C 错误；将B 、C 分开，移走A ，B 球带正电，C 球带等量的负电，再将B 、C 接触，C 上的负电荷转移到B 上，从而使B 、C 都不带电，故D 错误。

4.C 【解析】用带正电的带电体A 靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球，验电器发生静电感应，带电体A 带正电，则验电器的上端金属球带负电荷，下部金属箔自带等量的正电荷，金属箔张开。

验电器的金属箔之所以张开，是因为它们带有同种电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小取决于两金属箔自带电荷量的多少，感应起电的实质是电子在物体内部发生了转移。

故A 、B 、D 错误，C 正确。

5.BC 【解析】原来不带电的物体处于电中性，不是内部没有电荷，而是正负电荷的个数相等，整体对外不显电性，故A 错误；摩擦起电过程中转移的是自由电子，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，即摩擦过程中A 失去电子，转移到了B 上，故B 正确；由电荷守恒定律可知，在电子的转移过程中电荷的总量保持不变，A 带1.6×10-10C 的正电荷，则B 一定带1.6×10-10C 的负电荷，故C 正确；摩擦过程中，A 失去1.0×109个电子，故D 错误。

选修3-1 第一章静电场

3-1第一节静电场一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab=U bc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知（）A. 带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小B. 带电质点在P点的电势能比在Q点的小C. 带电质点在P点的动能大于在Q点的动能D. 三个等势面中，c的电势最高2.如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是（）A. M、N两点的电场强度相同B. M、N两点的电势相等C. 若将一负试探电荷由M点移到C点，电场力做正功D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定增加3.关于电场强度有下列说法，正确的是（）A. 电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力B. 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C. 在点电荷Q附近的任意一点，如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的电场强度为零D. 根据公式可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比4.某电场的电场线分布如图所示实线，以下说法正确的是A. c点场强大于b点场强B. b和c处在同一等势面上C. 若将一试探电荷由a点移动到d点，电荷的电势能将增大D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电5.如图所示，点电荷+2Q、-Q分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们均关于O点对称．下列说法正确的是（）A. c、d两点的电场强度相同B. a、b两点的电势相同C. 将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功D. 将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大6.如图所示，匀强电场的场强E=3×105V/m，A、B两点相距0.2m，两点连线与电场的夹角是60°，下列说法正确的是（）A. 电荷量的电荷从A点运动到B点电势能增大6JB. 电荷量的电荷从A点运动到B点电场力做功为C. 若取A点的电势为0，则B点的电势D. A、B两点间的电势差是7.如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子（）A. 可能是带负电B. 在b点处的电势能为C. 在b点处的动能为零D. 在c点处的动能为J8.如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动．运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c，速度大小分别为v a、v b、v c，则（）A. ，B. ，C. ，D. ，二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）9.如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是（）A. M带负电荷，N带正电荷B. M在b点的动能小于它在a点的动能C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功10.如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（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点的小三、计算题（本大题共3小题，共30.0分）11.如图所示，离子发生器发射出一束质量为m、电荷量为q的离子，从静止经加速电压加速后，获得速度，并沿垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压作用后，以速度v离开电场已知平行板长为L，两板间距离为d，求：的大小．离子在偏转电场中运动的时间t．离子在离开偏转电场时的偏移量y．离子在离开偏转电场时的速度v的大小．12.如图所示，内表面光滑绝缘的半径为的圆形轨道处于竖直平面内，有竖直向下的匀强电场，场强大小为有一质量为、带负电的小球，电荷量大小为，小球在圆轨道内壁做圆周运动，当运动到最低点A时，小球与轨道压力恰好为零，g取，求：小球在A点处的速度大小；小球运动到最高点B时对轨道的压力．13.ABC表示竖直放在电场强度为的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切为水平轨道上的一点，而且，把一质量，带电量为的小球，放在A点由静止释放后，求：（1）小球到达C点的速度大小（2）小球在C点时，轨道受到的压力大小．四、综合题（本大题共2小题，共24.0分）14.如图（a）所示的xOy平面处于匀强电场中，电场方向与X轴平行，电场强度E随时间t变化的周期为T，变化图线如图（b）所示，E为+E0时电场强度的方向沿x轴正方向．有一带正电的粒子P，在某一时刻t0以某一速度v沿Y轴正方向自坐标原点O射入电场，粒子P经过时间T到达的点记为A（A点在图中未画出）．若t0=0，则OA连线与Y轴正方向夹角为45°，不计粒子重力：（1）求粒子的比荷；（2）若t0=，求A点的坐标；（3）若t0=，求粒子到达A点时的速度．15.如图，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R=0.2m的半圆，两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×103V/m。

(完整版)人教版物理选修3-1《静电场》章节复习题及答案

静电场复习测试题一、选择题（本题10小题，每题4分，共40分；每小题只有1个选项正确，将正确答案填写在答题卷的表格中，不填入表格的答案无效。

） 1.以下叙述中正确的是（） A ．带电量较小的带电体可以看成是点电荷B ．电场线的形状可以用实验来模拟，这说明电场线是实际存在的C ．一般情况下，两个点电荷之间的库仑力比它们之间的万有引力要大得多D ．电场线的分布情况可以反映出电场中各点的场强方向，但无法描述电场的强弱 2.平行金属板水平放置，板间距为0.6cm ，两板接上600V 电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10g ，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g 取10m/s 2）（）A ．3×106B.300C.10D.3×1043.下列关于点电荷的场强公式2r QkE 的几种不同的理解，正确的是 ( ) A..以点电荷Q 为中心，r 为半径的球面上各处的场强相同. B ．当r→0时，E→∞；当r→∞时，E→0C ．点电荷Q 产生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷QD ．在点电荷Q 的电场中，某点的场强大小与Q 成正比，与r 2成反比4.在点电荷+Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为（）A. E A =-W , φA =W q B. E A =W, φA =-W qC .E A =W, φA =W qD .E A =-W , φA =-Wq5．如图所示，一水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q ，一表面绝缘的带正电小球（可视为质点且不影响Q 的电场）从左端以v 滑上金属板的上表面，向右运动到右端，在此过程中（） A ．小球受到的电场力做正功； B ．小球先减速运动，后加速运动；C ．小球受到的电场力方向始终沿两电荷连线斜向下；D ．小球做匀速直线运动。

人教高二物理选修3—1第一章静电场练习含答案 word版含解析答案

（高二）人教物理选修3—1第一章静电场练习含答案人教选修3—1第一章静电场1、(双选)当用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开。

此时，金属箔片所带电荷的电性和起电方式是( ) A ．正电荷 B ．负电荷 C ．接触起电D ．感应起电2、如图所示，光滑绝缘水平面上固定金属小球A ，用原长为L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x 1，若两球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x 2，则有( )A.x 2＝12x 1 B ．x 2＝14x 1 C ．x 2＞14x 1D ．x 2＜14x 13、如图所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。

已知b 点处的电场强度为零，则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( )A ．k 3qR 2 B ．k 10q 9R 2 C ．k Q ＋qR 2D ．k 9Q ＋q 9R 24、如图所示，Q 是带正电的点电荷，P 1、P 2为其产生的电场中的两点，若E 1、E 2分别为P 1和P 2两点的电场强度的大小，φ1、φ2分别为P 1和P 2两点的电势，则( )A ．E 1>E 2，φ1>φ2B ．E 1>E 2，φ1<φ2C ．E 1<E 2，φ1>φ2D ．E 1<E 2，φ1<φ25、(多选)如图所示的等量异号电荷中，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，且ab＝bc，则()A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相等C．a、b间电势差与b、c间电势差相等D．点电荷沿AB中垂线移动时，电场力不做功6、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。

物理选修3-1第一章静电场知识点总结.

２、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移
到B点时，电场力做了5×10－6J的功，则(CD )
A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能
B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
3、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b
．
解析：UM=W/q=4×10－8/2×10－8=2V．由于是负电荷克服电场力做功，所以是顺着电场线移动，M点电势为负．所以UM=－2V．UN=14×10－8/2×10－8＝7V．由于是电场力做功，所以负电荷是逆着电场线方向移动，
N点电势比M点电势高7V，这样N点电势比S点高5V，所以 U MN ＝5V．
(4) 利用动能定理求解 W电＝Ek2－Ek1 (仅有电场力做功时)
W电 + W其它＝Ek2－Ek1
9、将一电量为－2×10－8C的点电荷,从零电势S点移到
电场中的M点,克服电场力做功4×10－8J,则UM=
；
若将该电荷从M点移到N点,电场力做功14×10－8J,则N点
电势UN＝
；M、N两点电势差为
WAB qU AB
WAB= -1.5×10-5 J 电势能增加,增加1.5×10-5J
求电场力做功的方法：
(1)利用功的定义求解在匀强电场中，WAB＝qE·d，其中d为电荷沿电场线方向的位移．
(2)利用静电力做功与电势能变化量的关系求解 WAB＝EpA－EpB
(3)利用电势差与静电力做功的关系求解 WAB＝qUAB
10、如图所示，A、B、C、D是匀强电场 A
D
中一正方形的四个顶点，已知A、B、C

(完整word版)高中物理选修3-1第一章静电场经典习题(含详细答案))

第1页（共41页）2018年08月09日a 颜颜颜的高中物理组卷•选择题（共17小题） 1 .下列叙述正确的是（）A. 任何起电方式都是电荷转移的过程B. 摩擦起电是创造电荷的过程C •玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D .带等量异号电荷的两个导体接触后，两个导体将不带电，原因是电荷消失了 2. 下列关于点电荷的说法中正确的是（）A. 点电荷是一个理想化物理模型B. 点电荷的电荷量一定是1.6X 10「19CC. 体积大的带电体一定不能看做点电荷D. 研究带电体的相互作用时，所有带电体都可以看作点电荷 3.两个相同的金属小球，带电量之比为 1:7,相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，贝尼们间的库仑力可能为原来的（4. 某电场的电场线如图所示，M 、N 两点相距为《则（A. M 点场强小于N 点场强B. M 点电势低于N 点电势C. 正电荷在M 点受到的电场力方向由M 指向ND. 若E 为M 点的场强，贝U M 、N 两点间电势差等于E?d 5.化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它（）A. 容易积累静电荷B.具有一定的粘性A.B. C .近A,下列描述正确的是（)第2页（共41页）C•具有大量的微孔D.质地柔软6. 如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔都是闭合的.现将带正电的物体C移A. 稳定后只有A下部的金属箔张开B. 稳定后只有B下部的金属箔张开C. C移近A后，再把B与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都张开D. C移近A后，再把B与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都闭合7•如图所示，平行板电容器两极板M、N间距为d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极相连，贝U下列能使电容器的电容减小的措施是（）A. 减小dB.增大UC. 将M板向左平移D.在板间插入介质8. 如图所示，平行板电容器两极板接在直流电源两端。

下列操作能使电容器电容减小的是（）A. 增大电源电压B.减小电源电压C.在两极板间插入陶瓷D.增大两极板间的距离9. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。

物理选修3-1第一章《静电场》,好好复习哦!

高二物理选修3－1第一章《静电场》复习一、知识要点1.电荷电荷守恒2.元电荷：e= 。

3.库仑定律：F = 。

4.电场及电场强度定义式：E ＝，其单位是。

5.点电荷的场强：E ＝。

6.电场线的特点：电场线等势面分布：7．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的_____ 有关8．电场力做功与电势能变化的关系：电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。

9．电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。

通常把_________的电势能规定为零。

10．电势ϕ： 14．电势差U ：公式：AB U = 。

电势差有正负：AB U = -BA U 。

11．电势与电势差的比较：A B BA B A AB U U ϕϕϕϕ-=-=, 12．等势面：电场中的各点构成的面叫等势面。

17．等势面的特点： 13．匀强电场中电势差与电场强度的关系： E ＝。

14．电容：定义公式UQC =。

注意C 跟Q 、U 无关，kd S C r πε4=。

15．带电粒子的加速（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直在线，做运动。

（答案：匀加（减）速直线）（2）用功能观点分析：粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功。

若粒子的初速度为零，则：_________；若粒子的初速度不为零，则：____________。

16．带电粒子的偏转（限于匀强电场）（1）运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向_____的电场力作用而做__________运动。

（垂直，匀变速曲线）（2）粒子偏转问题的分析处理方法类似于_______的分析处理，沿初速度方向为______________运动，运动时间t=______________.沿电场力方向为______________运动，加速度a=______________.离开电场时的偏移量y=______________离开电场时的偏转角tan =______________。

高二教科版物理选修3—1第1章静电场含答案

高二教科版物理选修3—1第1章静电场含答案教科版选修3—1第一章静电场1、关于摩擦起电与感应起电，以下说法正确的是()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．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2、如图所示，固定一带负电小球a的绝缘支架放在电子秤上，此时电子秤示数为F，现将带等量负电的另一小球b移至距离小球a正上方L处时，电子秤示数为F1，若只将小球b的电性改为正电荷，电子秤示数为F2，则()A．F1＝F2B．F1＋F2＝FC．若小球b带负电，L增大，则F1也增大D．若小球b带正电，L减小，则F2也减小3、如图所示，电荷量为q1和q2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()A．q1＝2q2B．q1＝－2q2C．q1＝4q2D．q1＝－4q24、(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，如果电子只受电场力作用，则()A．电子在B点时动能为4.8×10－17 JB．由A到B电场力做功为100 eVC．电子在B点时动能为1.6×10－17 JD．A、B两点间电势差为100 V5、平行金属板A、B分别带等量异种电荷，A板带正电荷，B板带负电荷，a、b两个带正电的粒子以相同的速率先后垂直于电场线从同一点进入两金属板间的匀强电场中，并分别打在B板上的a′、b′两点，如图所示．若不计重力，则()A．a粒子的带电荷量一定大于b粒子的带电荷量B．a粒子的质量一定小于b粒子的质量C．a粒子的带电荷量与质量之比一定大于b粒子的带电荷量与质量之比D．a粒子的带电荷量与质量之比一定小于b粒子的带电荷量与质量之比6、(双选)平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是()A．A板向上移动B．B板向右移动C．A、B板之间插入电介质D．使两极板带的电荷量减小*7、如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°.则q1与q2的比值为()A．2B．3C．36D．3 3*8、如图所示，N(N>5)个小球均匀分布在半径为r的圆周上，圆周上P点的一个小球所带电荷量为－2q，其余小球带电荷量均为＋q，圆心处的电场强度大小为E.若仅撤去P点的带电小球，圆心处的电场强度大小为()A．E B．E2C．E3D．E4*9、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只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*10、如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，经过时间t恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，板间的距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力)，则()A．在前t2时间内，电场力对粒子做的功为qU2B．在后t2时间内，电场力对粒子做的功为3qU8C．在粒子下落前d4和后d4的过程中，电场力做功之比为1∶2D．在粒子下落前d4和后d4的过程中，电场力做功之比为2∶1*11、（双选）如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有()A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对矿粉做正功C．带负电的矿粉电势能变大D．带正电的矿粉电势能变小12、如图所示，大球A原来的电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触，达到静电平衡时，小球获得的电荷量为q；现给A球补充电荷，使其电荷量为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q，问：经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？13、如图所示为一个水平方向的匀强电场，场强为9×103 V/m，在电场内某竖直面上作一个半径为10 cm的圆，在圆周上取如图所示的A、B、C三点，另在圆心O处放置电荷量为10－8 C的正点电荷，求：(1)A、B两点间的电势差；(2)C点电场强度的大小和方向．高二教科版物理选修3—1第1章静电场含答案教科版选修3—1第一章静电场1、关于摩擦起电与感应起电，以下说法正确的是()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．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C[无论哪种起电方式，其本质都是电子在物体内部或物体间发生转移，其过程中不会有电荷产生或消失，故C对，A、B、D错．]2、如图所示，固定一带负电小球a的绝缘支架放在电子秤上，此时电子秤示数为F，现将带等量负电的另一小球b移至距离小球a正上方L处时，电子秤示数为F1，若只将小球b的电性改为正电荷，电子秤示数为F2，则()A．F1＝F2B．F1＋F2＝FC．若小球b带负电，L增大，则F1也增大D．若小球b带正电，L减小，则F2也减小D[将带负电的另一小球b移至距离小球a正上方L时，b对a有向下的库仑力，设为F′，则示数为F1＝F＋F′，若只将小球b的电性改为正电荷，b对a 有向上的库仑力，则示数为F2＝F－F′，所以F1＞F2，F1＋F2＝2F，故A、B 错误；若小球b带负电，L增大，根据库仑定律可知，F′减小，则F1减小，故C错误；若小球b带正电，L减小，根据库仑定律可知，F′增大，则F2＝F －F′减小，故D正确．故选D.]3、如图所示，电荷量为q1和q2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()A．q1＝2q2B．q1＝－2q2C．q1＝4q2D．q1＝－4q2C[因为在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，则两电荷为同种电荷，则由点电荷的场强公式可知kq1(2r)2＝kq2r2，解得q1＝4q2，故选项C正确．]4、(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，如果电子只受电场力作用，则()A．电子在B点时动能为4.8×10－17 JB．由A到B电场力做功为100 eVC．电子在B点时动能为1.6×10－17 JD．A、B两点间电势差为100 VAB[电子从A运动到B，只有电场力做功，故E pA＋E kA＝E pB＋E kB，故A正确，C错误．电子减少的电势能ΔE p＝E pA－E pB＝1.6×10－17 J＝100 eV，故由A 到B电场力做功为100 eV，B正确．由于电子带负电，故A、B之间的电势差U AB＝－100 V，故D错误．]5、平行金属板A、B分别带等量异种电荷，A板带正电荷，B板带负电荷，a、b两个带正电的粒子以相同的速率先后垂直于电场线从同一点进入两金属板间的匀强电场中，并分别打在B板上的a′、b′两点，如图所示．若不计重力，则()A．a粒子的带电荷量一定大于b粒子的带电荷量B．a粒子的质量一定小于b粒子的质量C．a粒子的带电荷量与质量之比一定大于b粒子的带电荷量与质量之比D．a粒子的带电荷量与质量之比一定小于b粒子的带电荷量与质量之比C[y＝12·Eqm⎝⎛⎭⎪⎫xv02，y相同，v0相同，x a＜x b，则q am a＞q bm b，故C项正确．]6、(双选)平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图所示，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是()A．A板向上移动B．B板向右移动C．A、B板之间插入电介质D．使两极板带的电荷量减小AB[由公式C＝εr S4πkd和U＝QC得U＝4πkdQεr S.电容器充电后，与静电计相连，电容器带电荷量Q几乎不变，A板上移，两板的正对面积S减小，U增大，静电计指针张角变大，A正确；B板向右移，d增大，U增大，指针张角变大，B正确；A、B板之间插入电介质，U减小，指针张角变小，C错误；Q减小，U减小，指针张角变小，D错误．]*7、如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°.则q1与q2的比值为()A．2B．3C．36D．3 3C[小球A受力平衡，根据解三角形可得A球所受的库仑力F＝mgtan θ，当角度为30°时有：kQq1(lsin 30°)2＝mgtan 30°，当角度为45°时有：kQq2(lsin 45°)2＝mgtan45°，联立解得q1q2＝36，故C正确，A、B、D错误．]*8、如图所示，N(N>5)个小球均匀分布在半径为r的圆周上，圆周上P点的一个小球所带电荷量为－2q，其余小球带电荷量均为＋q，圆心处的电场强度大小为E.若仅撤去P点的带电小球，圆心处的电场强度大小为()A．E B．E2C．E3D．E4C[假设圆周上均匀分布的都是电荷量为＋q的小球，由于圆周的对称性，圆心处场强为0，则知P点处＋q在圆心处产生的场强大小为E1＝k qr2，方向水平向左，可知图中所有＋q在圆心处产生的合场强E2＝E1＝k qr2，方向水平向右，图中－2q 在圆心处产生的场强大小E 3＝k 2q r 2，方向水平向右．根据电场的叠加有：E 2＋E 3＝E ，则得k q r 2＝E 3，所以若仅撤去P 点的带电小球，圆心处的电场强度大小为E 3.故选C.]*9、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只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 eVB ．13 eVC ．20 eVD ．34 eVC [由图可判断b 点电势高于a 点电势，设各等势面间的电势差为U ，则由能量守恒－2Uq ＋26 eV ＝Uq ＋5 eV ，所以Uq ＝7 eV ，所以，点电荷能量为7 eV ＋5 eV ＝12 eV ，所以，当电势能为－8 eV 时，动能为12 eV －(－8)eV ＝20 eV .]*10、如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v 0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，经过时间t 恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L ，板间的距离为d ，板间电压为U ，带电粒子的电荷量为q ，粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力)，则( )A ．在前t 2时间内，电场力对粒子做的功为qU 2B ．在后t 2时间内，电场力对粒子做的功为3qU 8C ．在粒子下落前d 4和后d 4的过程中，电场力做功之比为1∶2D．在粒子下落前d4和后d4的过程中，电场力做功之比为2∶1B[粒子在电场力作用下，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，根据y＝12at2可得粒子在前t2时间内竖直方向上的位移y1和在后t2时间内竖直位移y2之比为y1∶y2＝1∶3，因为粒子恰好沿下板的边缘飞出，所以y1＋y2＝d2，联立可得y1＝18d，y2＝38d，则在前t2时间内，电场力对粒子做的功为W1＝q·18U＝18qU，在后t2时间内，电场力对粒子做的功为W2＝q·38U＝38qU，故B正确；根据W＝qEy可得，在粒子下落前d4和后d4的过程中，电场力做功之比为1∶1，故C、D错误．]*11、（双选）如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有()A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对矿粉做正功C．带负电的矿粉电势能变大D．带正电的矿粉电势能变小BD[由题图可知，电场方向水平向左，带正电的矿粉所受电场力方向与电场方向相同，所以落在左侧；带负电的矿粉所受电场力方向与电场方向相反，所以落在右侧，选项A错误．无论矿粉所带电性如何，矿粉均向所受电场力方向偏转，电场力均做正功，选项B正确；电势能均减少，选项C错误，选项D正确．]12、如图所示，大球A原来的电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触，达到静电平衡时，小球获得的电荷量为q ；现给A 球补充电荷，使其电荷量为Q ，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q ，问：经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？解析：由于两个球的形状和大小不等，所以在接触过程中，两球的电荷量分配比例不是1∶1，但应该是一个确定的值．根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷关系可知，此比例为(Q －q)∶q ，经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B 球带电荷量为q ′，则有Q －q q ＝Q q ′解得q ′＝Qq Q －q. 答案：Qq Q －q13、如图所示为一个水平方向的匀强电场，场强为9×103 V/m ，在电场内某竖直面上作一个半径为10 cm 的圆，在圆周上取如图所示的A 、B 、C 三点，另在圆心O 处放置电荷量为10－8 C 的正点电荷，求：(1)A 、B 两点间的电势差；(2)C 点电场强度的大小和方向．解析：(1)对点电荷产生的电场来说，A 和B 处于它的一个等势面上，不存在电势差，故U AB 只与匀强电场有关．从图中易知，A 、B 两点在匀强电场方向上的距离为d ＝r ＋r 2＝0.15 m ，因为对匀强电场有U ＝Ed ，所以A 、B 两点间的电势差U AB ＝Ed ＝1 350 V .(2)设正点电荷在C 处产生的电场强度为E 1，则E 1＝kQ r 2＝9×103 N/C ，方向沿OC向外．C处另有匀强电场，场强E2＝9×103 N/C，方向水平向右，与E1垂直，根据矢量合成的平行四边形定则，C处合电场的场强为E＝E21＋E22≈1.27×104 N/C，方向与水平方向成45°角斜向右上．答案：(1)1 350 V(2)1.27×104 N/C方向与水平方向成45°角斜向右上。

高中物理人教版选修3-1 第一章静电场-电荷守恒定律,库仑定律

高中物理学习讲义k nq r 2，三个金属小＝nq2，球接触后，球1的带电量q ＝q ＋nq 22＝＋4，此时1、2间的作用力F′＝k nq2·＋4r2＝k ＋28r 2，由题意知F′＝F ，即n ＝＋，解得n ＝6.故D 正确．G mL2，kQL2B．F引≠Gm2L2，≠kQL2≠G mL2，kQL2D．F引＝Gm2L2，≠kQL2一侧电荷分布较密集，又L＝3r，不满足的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能≠k QL2.kQL2.万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然不满足，但因为其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作B．tan2α＝Q2 Q1D．tan3α＝Q2 Q1、F BP为库仑力，B．l－kq2 k0l2D．l－5kq2 2k0l2处且与AB在一条直线上－9 4Q应带负电，放在A的左边且和为研究对象，由平衡条件：k qQ Ax2＝kQ A Q Br2①以C为研究对象，则k qQ Ax2＝k＋2②球带电荷量较大球带电荷量较小球带电荷量较大球带电荷量较小】一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好，管内部有两个完全一样的弹性金属小Q.两球从图中位置由静止释放，问两球再次经过图中位球的瞬时加速度为释放时的几倍？3kq2m系统为研究对象，为研究对象，画出其受力图如右图所示，后，要产生水平向右的加速度，故C．4/7倍D．无法确定答案C解析C与A、B反复接触后，最终结果是A、B原先所带的总和，最后在三个小球间均分，最后A、B两球的电荷量为7Q＋－3＝2Q.A、B原先有引力：F＝kq1q2r2＝k7Q·Qr2＝7kQ2r2；A、B最后的斥力F′＝k 2Q·2Qr2＝4kQ2r2，所以F′＝47F，A、B间的库仑力减小到原来的47.5．（多选）如图所示，带电小球A、B的电荷量分别为Q A、Q B，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O点．静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d2，可采用以下哪些方法()A．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B．将小球B的质量增加到原来的8倍C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍答案BD解析对B球，根据共点力平衡可知，Fm B g＝dL，而F＝kQ A Q Bd2，可知d＝3kQAQ B Lm B g，故选B、D.§同步练习§1．关于点电荷的概念，下列说法正确的是()A．当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体就可以看做点电荷B．只有体积很小的带电体才能看做点电荷C．体积很大的带电体一定不能看做点电荷D．对于任何带电球体，总可以把它看做电荷全部集中在球心的点电荷答案 A2．（多选）M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电1.6×10－10 C，下列判断正确的有()如图所示，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b应(a、b两小球均可看成点电荷)()点点点点与＋Q分别固定在A、BC点开始以某一初速度向右运动，不计试探电荷的重力．则之间的运动，下列说法中可能正确的是()．一直做减速运动，且加速度逐渐变小．一直做加速运动，且加速度逐渐变小三球所受静电力大小一定相等，方向水平向左进行受力分析，如图所示，由平衡条件得FN＝0②受力分析如图所示，由平衡条件得，由牛顿第三定律，墙所受A球压力大小，方向水平向左．如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电荷量均为＋，与水平面间的动摩擦因数均为则两物体将开始运动．当它们的加速度第一次为零时，或指向B)(2) kQ2μmg－r2的加速度第一次为零时，A、B间的距离为r′－r 2＝kQ2μmg－r2如图所示，一光滑绝缘导轨，与水平方向成45°角，两个质量均为两个小球间距离为何值时，两球速度达到最大值？受力对称，对B受力分析，开始时Fcos 45°＝mgsin 45°时，增大，两球做减速运动，当速度减为零后又沿斜面向上加速运动．k Qr2.Qkmg.Qkmg的两点为平衡位置各自沿导轨往返运动，即振动．(1)70kqL2403q球受到B球的库仑力向左，要使对A球，有k2－k L2＝ma5．两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为()A．F＝k q1q2R2B．F＞kq1q2R2C．F＜k q1q2R2D．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，所以两带电球不能看做点电荷，必须考虑电荷在球上的实际分布．当q1、q2是同种电荷时，相互排斥，电荷分布于最远的两侧，电荷中心距离大于3R；当q1、q2是异种电荷时，相互吸引，电荷分布于最近的一侧，电荷中心距离小于3R，如图所示．所以静电力可能小于k q1q2R2，也可能大于kq1q2R2，D正确．6．如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比为()A．(－9)∶4∶(－36) B．9∶4∶36C．(－3)∶2∶(－6) D．3∶2∶6答案 A解析本题可运用排除法解答．分别取三个电荷为研究对象，由于三个电荷只在静电力作用下保持平衡，所以这三个电荷不可能是同种电荷，这样可立即排除B、D选项，故正确选项只可能在A、C中．若选q2为研究对象，由库仑定律知：kq2q1r2＝kq2q3r2，因而得：q1＝14q3，即q3＝4q1.选项A恰好满足此关系，显然正确选项为A.7．有两个带电小球，电荷量分别为＋Q和＋9Q.在真空中相距0.4 m．如果引入第三个带电小球，正好使三个小球都处于平衡状态．求：(1)第三个小球带的是哪种电荷？(2)应放在什么地方？(3)电荷量是Q的多少倍？答案(1)带负电(2)放在＋Q和＋9Q两个小球连线之间，距离＋Q 0.1 m处(3)9 16倍解析根据受力平衡分析，引入的第三个小球必须带负电，放在＋Q和＋9Q两个小球的连线之间．设第三个小球带电量为q，放在距离＋Q为x处，由平衡条件和库仑定律有：以第三个带电小球为研究对象：kQ·qx2＝k9Q·q－x2解得x＝0.1 m以＋Q为研究对象：kQ·q2＝k·9Q·Q2，得q＝9Q168.如图所示，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α和β，且α<β，由此可知()A．B球带的电荷量较多B．B球质量较大C．B球受的拉力较大D．两球接触后，再静止下来，两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′，则仍有α′<β′答案 D解析两小球处于平衡状态，以小球A为研究对象受力分析如图所示，受三个力(m A g、F、F A)作用，以水平和竖直方向建立坐标系；利用平衡条件得F A·cos α＝m A g，F A·sin α＝F整理得：m A g＝Ftan α，F A＝Fsin α同理对B受力分析也可得：m B g＝Ftan β，F B＝Fsin β由于α<β，所以m A>m B，F A>F B，故B、C错．不管q A、q B如何，A、B所受的库仑力是作用力、反作用力关系，大小总相等．两球接触后，虽然电荷量发生了变化，库仑力发生了变化，但大小总相等，静止后仍有α′<β′(因为m A>m B)，故A错，D对．9．如图所示，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MN间放一带电小球b，则b应()将增大的带电小球A用丝线吊起，若将带电荷量为3 cm时，丝线与竖直方向夹角为的大小为多少？所以q A ＝2×10－3－229.0×109×4×10－8C ＝5×10－9 C.小球B 受到的库仑力与小球A 受到的库仑力为作用力和反作用力，所以小球B 受到的库仑力大小为2×10－3 N ．小球A 与小球B 相互吸引，小球B 带正电，故小球A 带负电．13.如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B ，静止在图示位置，若固定的带正电小球A 的电荷量为Q ，B 球的质量为m ，带电荷量为q ，θ＝30°，A 和B 在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A 、B 两球间的距离．答案3kQq mg解析如图所示，小球B 受竖直向下的重力mg 、沿绝缘细线的拉力F T 、A 对它的库仑力F C . 由力的平衡条件，可知F C ＝mg tan θ 根据库仑定律得 F C ＝k Qq r 2 解得r ＝kQqmg tan θ＝3kQq mg14.如图所示，在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A 、B 、C ，三球质量均为m ，A 与B 、B 与C 相距均为L (L 比球半径r 大得多)．若小球均带电，且q A ＝＋10q ，q B ＝＋q ，为保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒力F 作用于C 球，使三者一起向右匀加速运动．求：(1)F 的大小；(2)C 球的电性和电荷量．答案 (1)70kq 2L 2 (2)带负电，电荷量为403q解析因A 、B 为同种电荷，A 球受到B 球的库仑力向左，要使A 向右匀加速运动，则A 球必须受到C 球施加的向右的库仑力．故C 球带负电．设加速度为a ，由牛顿第二定律有：对A 、B 、C 三球组成的整体，有F ＝3ma对A 球，有k ·10q ·q C L 2－k q ·10qL 2＝ma 对B 球，有k 10q ·q L 2＋k q ·q CL 2＝ma解得：F ＝70kq 2L 2 q C ＝403q。

高中物理选修3-1,静电场(含答案)

静电场静电场知识是高考常见考点，重点要能用物质的微观模型和电荷守恒定律分析、解释常见的静电现象，知道电荷量的概念，会用验电器检验电荷量；知道库仑定律，认识点电荷间的相互作用规律，会计算真空中两个点电荷的相互作用力大小，认识电场、知道电场力、会用电场线、电场强度描述电场。

二、重难点知识讲解(一)电荷、电荷守恒定律1、电荷(1)两种电荷：自然界存在两种电荷，正电荷和负电荷。

(2)电荷量：电荷量指物体所带电荷的多少，单位是库仑，简称库，符号C。

(3)元电荷：电子所带电荷量e=1.60×10－19c，所以带电体的电荷量等于e或是e的整数倍，因此e称元电荷。

2、电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能被消灭，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，在转移的过程中，电荷量不变。

(二)库仑定律(1)内容：真空中两个点电荷间的作用力跟它们所带电量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在两点电荷的连线上。

(2)公式：，式中K=q×109N·m2/c2叫静电常数。

(3)适用条件：①真空；②点电荷。

(4)什么条件下可将带电体视为点电荷。

带电体的形状和大小对所研究问题影响可忽略。

(三)电场、电场强度1、电场(1)电场：带电体周围存在一种物质，是电荷间相互作用的媒体。

(2)电场的最基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。

2、电场强度(1)定义：放于电场中某点的电荷所受电场力与此电荷的电荷量的比值，叫电场强度，用E表示。

(2)定义式：。

(3)电场强度只与电场有关，与电场中是否有试探电荷无关，与试探电荷的电量无关。

(4)单位：N/c或V/m。

(5)矢量性：电场强度是矢量，其方向为正电荷在电场中的受力方向。

(6)点电荷场强的计算式：.(四)电场线及其性质1、电场线在电场中画出一系列从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，此曲线叫电场线。

高中物理选修3-1第一章静电场基础练习解析版含答案

静电场单元基础测试姓名：___________分数：__________一、单项选择（注释）1、下列关于电荷、电荷量的说法正确的是（）A．自然界存在三种电荷：正电荷、负电荷和元电荷B．物体所带的电荷量可以是任意值C．物体的带电量可以是2×10﹣19CD．物体所带的电荷量只能是某些特定的值，为元电荷的整数倍【答案】D【解析】【考点】元电荷、点电荷．【分析】元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍．【解答】解：A、自然界只存在两种电荷：正电荷、负电荷，故A错误；B、物体所带的电荷量只能是某些特定的值，即物体所带的电荷量只能是元电荷电量的整数倍，故B错误，D正确；C、元电荷的值通常取作e=1.60×10﹣19C，2×10﹣19C不是元电荷的整数倍，故C错误；故选：D．2、下列说法中正确的是（）A.由E=知，电场中某点的电场强度与检验电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的电场强度等于，但与检验电荷的受力大小及带电量无关C.电场中某点的电场强度方向即检验电荷在该点的受力方向D.公式E=和E=对于任何静电场都是适用的【答案】B【解析】考点:电场强度；库仑定律．分析:E=是电场强度的定义式，采用比值法定义，E与F、q无关，该式适用于任何电场；E是矢量，E的方向与正电荷在该点所受的电场力的方向相同；场强反映电场本身的特性，与试探电荷无关．E=只适用于点电荷的电场．解答:解：AB、E=是电场强度的定义式，采用比值法定义，E与检验电荷所受的电场力F、电荷量q无关，故A错误，B正确．C、电场中某点的电场强度方向即正检验电荷在该点的受力方向，与负检验电荷在该点的受力方向相反，故C错误．D、公式E=对于任何静电场都适用，而E=只适用于点电荷的电场．故D错误．故选：B．点评:该题考查电场强度的定义式与点电荷的电场强度的计算式，要理解它们的内涵与外延．3、关于库仑定律的公式，下列说法中正确的是( )A. 当真空中两个电荷间距离r→∞时，它们间的静电力F→0B. 当真空中两个电荷间距离r→0时，它们间的静电力F→∞C. 当真空中两个电荷间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了D. 当真空中两个电荷间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，但库仑定律公式仍然适用【答案】A【解析】【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷．4、如图所示的电场中，A、B两点电场强度相同的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】考点：电场强度.专题:电场力与电势的性质专题．分析:电场线越密，代表电场强度越大，电场线的方向就是电场强度的方向．据此分析即可．解答:解：A、电场线的疏密代表场强的强弱，电场线越密，代表电场越强，由图知A、B两点的电场强度大小不同，电场强度不同，故A错误．B、电场线的方向就是电场强度的方向，由图可知A、B两点的电场线的方向不同，故A、B两点的电场强度不同．故B错误．C、A、B两点的电场强度大小不同，电场强度不同，故C错误．D、该电场是匀强电场，所以A、B两点电场强度相同，故D正确．故选：D．点评:把握电场线的特点：电场线的疏密表示场强的大小，切线方向表示场强的方向，即可顺利解决此题．5、一带电粒子（仅受电场力）在匀强电场中从A运动到B，运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下，下列判断正确的是（）A.粒子带正电B.A点电势高于B点电势C.粒子做匀变速曲线运动D.粒子电势能增加【答案】C【解析】考点：电场线．分析：由粒子的运动轨迹弯曲方向可知粒子电性，则可求得电场力对粒子所做的功的正负，由动能定理可求得动能的变化；并能判断电势能的变化．解答：解：A、粒子由A到B，运动轨迹向上弯曲，可判断粒子受电场力与重力的合力向上，则电场力向上，故粒子带负电，故A错误；B、电场方向向下，沿电场线的方向电势降低，所以B点的电势高，故B错误；C、由图可知，该电场为匀强电场，粒子受到的电场力的大小与方向都不变，加速度不变，所以粒子做匀变速曲线运动．故C正确；D、粒子由A到B，由运动轨迹可判出粒子受电场力向上，电场力做正功，粒子的电势能减小，故D错误．故选：C点评：带电粒子在电场中的偏转类题目，较好的考查了曲线运动、动能定理及能量关系，综合性较强，故在高考中经常出现，在学习中应注意重点把握．6、如图所示，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，可以判断（）A. M点的电势小于N点的电势B. 粒子带负电，M点的电势大于N点的电势C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能【答案】D【解析】7、如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。

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物理选修3-1教案（一）第一章静电场1.1电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1. 物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电或有了电荷。

2. 两种电荷自然界中的电荷有 2种，即正电荷和负电荷.如：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷•同种电荷相斥，异种电荷相吸.（相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗？）不一定，除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的性质，这里的“轻小物体”可能不带电.3. 起电的方法使物体起电的方法有三种：摩擦起电、接触起电、感应起电①摩擦起电：两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同•两种物体相互摩擦时，束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电，束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.（正负电荷的分开与转移）⑦接触起电：带电物体由于缺少（或多余）电子，当带电体与不带电的物体接触时，就会使不带电的物体上失去电子（或得到电子），从而使不带电的物体由于缺少（或多余）电子而带正电（负电）.（电荷从一个物体转移到另一个物体）③感应起电：当带电体靠近导体时，导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.（电荷从物体的一部分转移到另一部分）三种起电的方式不同，但实质都是发生电子的转移，使多余电子的物体（部分）带负电，使缺少电子的物体（部分）带正电.在电子转移的过程中，电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量：电荷的多少。

在国际单位制中，它的单位是库仑，符号是 C.2、元电荷：电子和质子所带电荷的绝对值均为 1.6 × 10「19C,所有带电体的电荷量等于 e或 e的整数倍。

（元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗？提示：不是，元电荷是一个抽象的概念，不是指的某一个带电体，它是指电荷的电荷量•另外任何带电体所带电荷量是 1.6 ×10— 19C的整数倍.）3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。

4、电荷守恒定律表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，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，电荷的总量保持不变。

表述2:在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。

例：有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为QA= 6.4 × 10— 9 C, QB=—3.2 × 10— 9 C,让两个绝缘小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？【思路点拨】当两个完全相同的金属球接触后，根据对称性，两个球一定带等量的电荷量•若两个球原先带同种电荷，电荷量相加后均分；若两个球原先带异种电荷，则电荷先中和再均分.【自主解答】接触达到静电平衡后，两球电荷量相等，电荷量为在接触过程中，电子从号球转移到』球，则B 球共转移的电了的电荷量为∆⅛=ρ√ -e^L6X10 y C-(-3JXl0 M C) = 4.8X10 9C=3× IIL 个.【答案】电子由〃球转移到异球，共转移T3X10lβ个电子.I【小结练习】1关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是：（）A. 摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷B. 摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C. 感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分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Db 先吸引a ，接触后又把a 排斥开 3、如图所示，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（） A 先把两球分开，再移走棒 B. 先移走棒，再把两球分开C. 先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开D.棒的带电荷量不变，两导体球不能带电1解析：摩擦起电的实质是：当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电，失去电子的物体带上正电。

即电荷在物体之间转移。

感应起电的实质是：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体，使导体上靠近带电体的一端带异种电荷，远离的一端带同种电荷。

即电荷在物体的不同部分之间转移。

由电荷守恒定律可知：电荷不可能被创造。

答案:BCQA f-QB fQ A ±Q B@4X10 }+(—3*2X10 12C-LfiXKI转移的电子数为朴=Wf L 4A ⅝⅛X10少C1.6X10 Iy C2、绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球在a 的附近，有一个绝缘金属球 b ,开始a 、在使a 带电，则：（） Aa 、b 之间不发生相互作用 B.b 将吸引a ，吸住后不放Cb 立即把a 排斥开a ，a 的表面镀有铝膜，，2、解析：当a带上电荷后，由于带电体要吸引轻小物体，故 a将吸引b。

这种吸引是相互的，故可以观察到 a被b吸引过来。

当它们相互接触后，电荷从 a转移到b,它们就带上了同种电荷，根据电荷间相互作用的规律，它们又将互相排斥。

答案：D3、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C正确.可以采用感应起电的方法使两导体球带电，而使棒的带电荷量保持不变，故D错误。

答案：AC1.2 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷：当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多，这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况，把它抽象成一个几何点。

这样的带电体就叫做点电荷。

（点电荷是一种理想化的物理模型。

VS质点）2、带电体看做点电荷的条件：①两带电体间的距离远大于它们大小；②两个电荷均匀分布的绝缘小球。

3、影响电荷间相互作用的因素：①距离②电量③带电体的形状和大小二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

Q 1Q 2F = k 一厂（静电力常量——k=9.0 × 109N∙ m2∕C2）r1. 定律成立条件：真空、点电荷2. 静电力常量——k=9.0 × 109N ∙ m2∕C23. 计算库仑力时，电荷只代入绝对值4. 方向在它们的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸5. 两个电荷间的库仑力是一对相互作用力控制变量法例题：两个带电量分别为 +3Q和-Q的点电荷分别固定在相距为2L的A、B两点，现在AB连线的中点O放一个带电量为+q的点电荷。

求q所受的库仑力。

大小;F二4理1}方向：由0指向Ba、b、C位于等边三角形的三个顶点上. a和C带b的小.已知C受到a和b的静电力的合力可用图()A. F1B.F2C. F3D.F4例2：如图所示，两个质量均为 m的完全相同的金属球壳 a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离I为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力 F引和库仑3.质量均为m的三个带电小球 ABC放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为 L,A球带电量q A= + 10q； B球带电量q B=+ q。

若在C球上加一个水平向右的恒力F,如图7所示，要使三球能始终保持 L的间距向右运动，问外力 F为多大？ C球带电性质是什么?1、解析：选B.据“同电相斥、异电相引”规律，确定电荷C受到a和b的库仑力方向，考虑a的带电荷量小于 b的带电荷量，因此 Fb大于Fa, Fb与Fa的合力只能为F2,故选项B 正确。

【小结练习】1如图所示，三个完全相同的金属小球正电，b带负电，a所带电荷量的大小比中四条有向线段中的一条来表示，它应是力F库的表达式正确的是()F引=Q2Q2D. F引=2mG , F 库=I22m 宀G , F 库≠I2答案：B2、解析：由于 a 、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又l = 3r ,不满足l? r 的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故 2F 库≠ k Q 2 .虽然不满足I? r ,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看成质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故 F 弓I =m 2 I 2答案：D3、解析：由于 A 、B 两球都带正电，它们互相排斥, 统向右加速运动，故 C 球带负电荷。

以三球为整体，设系统加速度为 a,贝U F= 3ms φ隔离A 、B,由牛顿第二定律可知：对B ：呼+再=ma③ L 2L 21.3 电场强度—、电场—电荷间的相互作用是通过电场发生的电荷（带电体）周围存在着的一种物质。

电场看不见又摸不着，但却是客观存在的一种特殊物质形态.其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用，这种力就叫电场力。

电场的检验方法：把一个带电体放入其中，看是否受到力的作用。

试探电荷：用来检验电场性质的电荷。

其电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷，也称点电荷。

二、电场强度1、场源电荷2、电场强度放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值，叫做这一点的电场强度,简称场强。

E =F国际单位：N fCq电场强度是矢量。

规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。

即如果 Q 是正电荷，E 的方向就是沿着 PQ 的连线并背离Q;如果Q 是负电荷，E 的方向就是沿着 PQ 的连线并指向Q 。

（“离+Q 而去，向-Q 而来”）电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量，反映电场中某一点的电场性质，其大小表示电场的C 球必须对 A B 都吸引，才能保证系对 A ： ^qAqqC4L 2 k q A qB = ma ②L 2联立①、②、③得 F = 70k2q_ L答案:270kq 2负电荷强弱，由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检验电荷无关。

数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。

例•在电场中A处放点电荷÷q f苴受电场力为F,方向向左，则A处场强大小⅛—.方向为向左:若将A处放点电荷为一Nq,则该处电场强度大小F⅜———T方向为向左Oq3＞电场强度和电场力的对比分析1V∕m=1N∕C三、点电荷的场强公式E^-^k^Q2q r四、电场的叠加在几个点电荷共同形成的电场中，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，这叫做电场的叠加原理。