人教版高中物理选修3-1第一单元检测 静电场(一)
最新人教版高中物理选修3-1测试卷(一) 静电场含答案
阶段验收评估（一）静电场(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题只有一个选项符合题意，第6～8小题有多个选项符合题意；全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．(2016·浙江高考)如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。
把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开， ( )A．此时A带正电，B带负电B．此时A电势低，B电势高C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合解析：选C 带电体C靠近导体A、B时，A、B发生静电感应现象，使A端带负电，B 端带正电，但A、B是一个等势体，选项A、B错误；移去带电体C后，A、B两端电荷中和，其下部的金属箔都闭合，选项C正确；若先将A、B分开，再移去带电体C，A、B上的电荷不能中和，其下部的金属箔仍张开，选项D错误。
2.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( )A．做直线运动，电势能先变小后变大B．做直线运动，电势能先变大后变小C．做曲线运动，电势能先变小后变大D．做曲线运动，电势能先变大后变小解析：选C 由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场分布如图所示。
带负电的粒子在等量异号点电荷所产生电场中的偏转运动轨迹如图所示，则粒子在电场中做曲线运动。
电场力对带负电的粒子先做正功后做负功，电势能先变小后变大，故C正确。
3.Q1、Q2为两个带电质点，带正电的检验电荷q沿中垂线向上移动时，q在各点所受Q1、Q2作用力的合力大小和方向如图中细线所示(力的方向都是向左侧)，由此可以判断( )A．Q2可能带负电荷B．Q1、Q2可能为等量异种电荷C．Q2电荷量一定大于Q1的电荷量D．中垂线上的各点电势相等解析：选C 由图可知带正电的检验电荷受到两个电荷的库仑力的合力方向为左上方或左下方，所以Q2一定带正电荷，Q1可能带正电荷也可能带负电荷，且Q2>Q1，选项A、B、D 错，C正确。
人教版高中物理选修3-1第一章 静电场综合检测
（精心整理，诚意制作）第一章 静电场综合检测一、 选择题（每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确.）1．关于点电荷以下说法正确的是 （ ）A ．足够小的电荷就是点电荷B ．一个电子，不论在任何情况下都可视为点电荷C ．点电荷是一种理想化的模型D ．一个带电体能否看成点电荷，不是看他尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计2．下列关于匀强电场中场强和电势差的关系的说法中，正确的是 A ．在相同的距离上，电势差大的其场强也必定大B ．任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积C ．沿着电场线方向，相等距离上的电势降落必定相等D ．电势降低的方向，必定是电场强度的方向3．要使平行板电容器两极板间的电压加倍,同时极板间的场强减半,可采用A. 两板电量加倍,距离变为原来的4倍B. 两板电量加倍,距离变为原来的2倍C. 两板电量减半,距离变为原来的4倍D. .两板电量减半,距离变为原来的2倍4．如图所示，平行板电容器的电容为C ，带电荷量为Q ，板间距离为d ，今在两板的中点d21处放一电荷q ，则它所受电场力的大小为A ．22d Qq kB ．24d Qq k C ．Cd Qq D ．Cd Qq 25．一带电粒子射入固定在O 点的点电荷的电场中，粒子轨迹如图虚线abc 所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断（ ）A ．粒子受到静电排斥力的作用B ．粒子速度ab v v >C ．粒子动能kcka E E = D ．粒子电势能pc pb E E >6．如图所示，两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列场强大小关系式正确的是（）A．Ea =EbB．Ea=EO= EbC．Ec =EdD．Ec>EO> Ed7．如图所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则（）A．a点的场强一定大于b点的场强B．a点的电势一定大于b点的电势C．a、b两点电势差一定等于Ed（E为a点场强）D．a、b两点电势差等与单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功8．如图所示，水平固定的小圆盘A带电荷量为Q，电势为零，从盘心处O释放一质量为m、带电荷量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的C点，OC = h，又知道过竖直线上 B点时，小球速度最大，由此可确定 Q形成的电场中下述物理量的是（）A．B点的场强B．C点的场强C．B点的电势D．C点的电势9．有一束正离子，以相同速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有离子运动轨迹一样，说明所有离子（）A．具有相同质量B．具有相同电荷量C．具有相同的比荷D．属于同一元素的同位素第Ⅱ卷11．电子伏是研究微观粒子时常用的能量单位，1eV就是在电势差为1V的两点间移动一个元电荷，电场力所做的功，则1eV= J12．一个有初速的、电量为+4×10－8C为的带电粒子，在电场中只受电场力作用，从A点运动到B点的过程中，克服电场力做了8×10－5J的功。
物理人教选修3-1第一章静电场单元测试(第一章过关检测)含解析
第一章过关检测(时间：90分钟,满分：100分)一、选择题（本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分，选不全的得2分,有选错或不答的得0分）1.下列物理量中哪些与检测电荷q无关（）A. 电场强度EB。
电势UC。
电势能E pD。
电场力F2。
下列说法正确的是（)A. 电场线相互平行的电场不一定是匀强电场B。
在电场中将电荷由a移到b，如果电场力做功为零，a、b两点场强大小必定相等C. 电势降低的方向不一定就是场强方向D。
在电场中，只在静电力作用下,使电荷沿电场线运动,这样的电场只能是匀强电场3。
如图是表示在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（）A. 这个电场是匀强电场B. a、b、c、d四点的场强大小关系是E d＞E a＞E b＞E cC。
a、b、c、d四点的场强大小关系是E a＞E b＞E d＞E cD。
无法确定这四个点的场强大小关系4。
使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）5.带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由（）A. 一个带正电的点电荷形成B. 一个带负电的点电荷形成C. 两个分立的带等量负电的点电荷形成D. 一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成6。
下图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M 点，再经过N 点,可以判定（ ）A 。
M 点的电势大于N 点的电势B 。
M 点的电势小于N 点的电势C. 粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的静电力 D 。
粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的静电力7。
静电场中,带电粒子在静电力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点。
第一章 静电场 章末检测题(人教版选修3-1)
第一章 静电场 单元综合评估(A 卷)1．对电容C ＝Q U，以下说法正确的是( ) A ．电容器带电荷量越大，电容就越大B ．对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C ．可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比D ．如果一个电容器没有电压，就没有带电荷量，也就没有电容解析： 电容量与带电荷量及两极间电压无关．答案： B2．如下图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a 、b 两点电场强度和电势均相同的是( )解析： C 图中a 、b 两点处在＋q 、－q 连线的中垂线上，且关于两电荷连线对称分布，电场强度和电势均相同．答案： C 3．在静电场中，将一电子由a 点移到b 点，电场力做功5 eV ，则下列结论错误的是( )A ．电场强度的方向一定是由b 到aB ．a 、b 两点间的电压是5 VC ．电子的电势能减少了5 eVD ．因零电势点未确定，故不能确定a 、b 两点的电势解析： 由U ab ＝W ab q ＝5 eV －e＝－5 V 知a 、b 两点间的电势差为－5 V ，即电压为5 V ，但电场强度方向不一定由b 到a ，所以A 错．电场力对电荷做功5 eV ，其电势能一定减少了5 eV ，而零电势点未确定，我们只能确定a 、b 两点间的电势差，无法确定a 、b 两点的电势，所以，C 、D 对，本题应选A. 答案： A4．两块水平放置的平行金属板，带等量异种电荷，一个带电油滴恰悬浮在平行板间．如果使油滴产生大小等于g 2的加速度，两板电荷量应是原来的( ) A ．2倍 B.12 C.32倍 D.23答案： BC5．如下图所示，A 、B 、C 、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A 点处的电荷量为－q 外，其余各点处的电荷量均为＋q ，则圆心O 处( )A ．场强大小为kqr 2，方向沿OA 方向 B ．场强大小为kq r 2，方向沿AO 方向C ．场强大小为2kq r 2，方向沿OA 方向D ．场强大小为2kq r 2，方向沿AO 方向答案： C6.Q 1、Q 2为两个带电质点，带正电的检验电荷q 沿中垂线向上移动时，q 在各点所受Q 1、Q 2作用力的合力大小和方向如图中细线所示(力的方向都是向左侧)，由此可以判断( )A ．Q 2可能带负电荷B ．Q 1、Q 2可能为等量异种电荷C ．Q 2电荷量一定大于Q 1的电荷量D ．中垂线上的各点电势相等解析： 由图可知带正电的检验电荷受到两个电荷的库仑力的合力方向为左上方或左下方，所以Q 2一定带正电荷，Q 1可能带正电荷也可能带负电荷，且Q 2>Q 1，选项A 、B 、D 错，C 正确．答案： C7．如下图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a 、b ，左边放一个带正电的固定球＋Q 时，两悬球都保持竖直方向．下面说法正确的是( )A ．a 球带正电，b 球带正电，并且a 球带电荷量较大B ．a 球带负电，b 球带正电，并且a 球带电荷量较小C ．a 球带负电，b 球带正电，并且a 球带电荷量较大D ．a 球带正电，b 球带负电，并且a 球带电荷量较小解析： 要使ab 平衡，必须有a 带负电，b 带正电，且a 球带电较少，故应选B. 答案： B8.如右图所示，AB 是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P 处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B 点处运动，对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)( )A ．电荷向B 做匀加速运动B ．电荷向B 做加速度越来越小的运动C ．电荷向B 做加速度越来越大的运动D ．电荷向B 做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析： 从静止起动的负电荷向B 运动，说明它受电场力向B ，负电荷受的电场力方向与电场强度的方向相反，可知此电场线的指向应从B →A ，这就有两个可能性：一是B 处有正点电荷为场源，则越靠近B 处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；二是A 处有负点电荷为场源，则越远离A 时场强越小，负试探电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小，故正确答案为D. 答案： D9．细胞膜也称生物膜或质膜．是由类脂、蛋白质和糖类组成．质膜中的类脂也称膜脂，是质膜的基本骨架，膜蛋白质是膜功能的主要体现者．如果细胞膜的厚度约等于800 nm(1 nm ＝10－9 m)，当膜的内外层间的电压达到0.4 V 时，即可让一价钠离子渗透．设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时( )A ．膜内电场强度约为5×105 V/mB ．膜内电场强度约为2×105 V/mC ．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为6.4×10－20 JD ．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为1.6×10－19 J解析： 根据E ＝U d ＝0.4800×10－9 V/m ＝5×105 V/m ，A 正确，B 错误；W ＝Uq ＝0.4×1.6×10－19 J ＝6.4×10－20 J ，C 正确，D 错误．答案： AC10．如下图为一匀强电场，某带电粒子从A 点运动到B 点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J ，电场力做的功为1.5 J ．则下列说法正确的是( )A ．粒子带负电B ．粒子在A 点的电势能比在B 点少1.5 JC ．粒子在A 点的动能比在B 点多0.5 JD ．粒子在A 点的机械能比在B 点少1.5 J解析： 粒子从A 点运动到B 点，电场力做正功，且沿着电场线，故粒子带正电，所以选项A 错；粒子从A 点运动到B 点，电场力做正功，电势能减少，故粒子在A 点的电势能比在B 点多1.5 J ，故选项B 错；由动能定理，W G ＋W 电＝ΔE k ，－2.0 J ＋1.5 J ＝E k B －E k A ，所以选项C 对；由其他力(在这里指电场力)做功等于机械能的增加，所以选项D 对．答案： CD11．如下图所示，在一个水平方向(平行纸面方向)的匀强电场中．用上端固定，长为L 的绝缘细线，拴一质量为m 、电荷量为q 的小球，开始时将细线拉至水平至A 点，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角到B 点时，速度恰好为零，求A 、B 两点间的电势差U AB 的大小．解析： 带电小球由A 运动到B 的过程中，由动能定理得mgL sin 60°＋qU AB ＝0，则U AB ＝－mgL sin 60°q ＝－3mgL 2q. 答案： 3mgL 2q 12．把带电荷量2×10－8 C 的正点电荷从无限远处移到电场中A 点，要克服电场力做功8×10－6 J ，若把该电荷从无限远处移到电场中B 点，需克服电场力做功2×10－6 J ，求： (1)A 点的电势；(2)A 、B 两点的电势差；(3)把2×10－5 C 的负电荷由A 点移到B 点电场力做的功． 解析： (1)正点电荷从无限远处移到电场中A 点，要克服电场力做功8×10－6 J ，所以E p A ＝8×10－6 J ． φA ＝E p A q ＝8×10－62×10－8＝400 V ， (2)E p B ＝2×10－6J ，φB ＝E p B q ＝2×10－62×108＝100 V ．由电势差定义：U AB ＝φA －φB ＝300 V . (3)把2×10－5 C 的负电荷由A 点移到B 点电场力做的功为：W AB ＝qU AB ＝－2×10－5×300 J ＝－6×10－3 J. 答案： (1)400 V (2)300 V (3)－6×10－3 J 14.一束电子流在经U ＝5 000 V 的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如右图所示，若两板间距离d ＝1.0 cm ，板长l ＝5.0 cm ，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？解析： 加速过程中，由动能定理得eU ＝12m v 02① 进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动l ＝v 0t .②在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度a ＝F m ＝eU ′dm.③ 偏距y ＝12at 2④ 能飞出的条件为y ≤d 2.⑤ 解①～⑤式得U ′≤2Ud 2l 2＝2×5 000×(1.0×10－2)2(5.0×10－2)2 V ＝4.0×102 V. 即要使电子能飞出，所加电压最大为400 V.答案： 400 V单元综合评估(B 卷)1．带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，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解析： 带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，电场力一定做正功，由于电场的性质不知，所以不一定沿电场线运动，由U AB ＝W AB q知，U AB ＞0，所以运动过程中电势一定降低，故选C. 答案： C 2．使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q 和＋5Q 的电荷后，将它们固定在相距为a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 2.则F 1与F 2之比为( )A ．2∶1B ．4∶1C ．16∶1D ．60∶1解析： 两个完全相同的金属小球相互接触后，带电荷量均为＋Q ，距离变为原来的两倍，根据库仑定律可知选项D 正确．答案： D3．A 、B 、C 是匀强电场中的三个点，各点电势φA ＝10 V ，φB ＝2 V ，φC ＝6 V ，A 、B 、C 三点在同一平面上，如图所示，关于A 、B 、C 三点的位置及电场强度的方向表示正确的是( )解析： 根据电场线和等势面垂直的关系和沿电场方向电势降低，可以判断D 选项正确．答案： D4．电场中有A 、B 两点，A 点的电势φA ＝30 V ，B 点的电势φB ＝10 V ，一个电子由A 点运动到B 点的过程中，下列说法中正确的是( )A ．电场力对电子做功20 eV ，电子的电势能减少了20 eVB ．电力克服电场力做功20 eV ，电子的电势能减少了20 eVC ．电场力对电子做功20 eV ，电子的电势能增加了20 eVD ．电子克服电场力做功20 eV ，电子的电势能增加了20 eV解析： W AB ＝qU AB ＝－20 eV ，根据电场力做功与电势能变化的关系可知选项D 正确．答案： D5．如下图所示，正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的( )解析： 正电荷受力的方向和电场强度方向相同，电场线越密的地方电荷受力越大，根据牛顿第二定律，电荷的加速度也就越大，所以根据题意，Q 点的电场线应比P 点的电场线密，故选项A 、B 错误；又由于电荷做加速运动，所以选项C 错误，选项D 正确．答案： D6．如下图所示，电路中A 、B 为两块竖直放置的金属板，C 是一只静电计，开关S 合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是( )A ．使A 、B 两板靠近一些B ．使A 、B 两板正对面积减小一些C ．断开S 后，使B 板向右平移一些D ．断开S 后，使A 、B 正对面积减小一些解析： 静电计显示的是A 、B 两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高．当合上S 后，A 、B 两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S 后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A 、B 两板间的电容变小，而电容器所带的电荷量不变，由C ＝Q U可知，板间电压U 增大，从而静电计指针张角增大．所以本题的正确答案是C 、D.答案： CD7.如右图所示，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( )A ．a 对b 的静电力一定是引力B ．a 对b 的静电力可能是斥力C ．a 的电量可能比b 少D ．a 的电量一定比b 多解析由三个电荷平衡的规律“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大”可知，a 和c 一定是同种电荷，a 和b 一定是异种电荷，并且a 的电量一定比b 的带电量要多，这样c 才可能平衡，所以本题正确答案应选A 、D.8．如下图所示，图中实线表示一匀强电场的电场线，一带负电荷的粒子射入电场，虚线是它的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点，若粒子所受重力不计，则下列判断正确的是( )A ．电场线方向向下B ．粒子一定从a 点运动到b 点C ．a 点电势比b 点电势高D ．粒子在a 点的电势能大于在b 点的电势能解析： 无论粒子从a 点或者从b 点射入电场，由于运动轨迹向下弯曲，说明粒子受电场力方向向下，可判断电场线的方向向上而不是向下，A 错误；粒子既可以从a 点运动到b 点，也可以从b 点运动到a 点，B 错误；由于顺着电场线方向电势在降低，故有φa ＜φb ，C 错误；负电荷逆着电场方向运动时电势能减少，顺着电场方向运动时电势能增加，因而粒子在a 点的电势能大于在b 点的电势能，D 正确．答案： D9．示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如下图所示，真空室中电极K 发出电子(初速度不计)，经过电压为U 1的加速电场后，由小孔S 沿水平金属板A 、B 间的中心线射入板中．金属板长为L ，相距为d ，当A 、B 间电压为U 2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m 、电荷量为e ，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是( )A ．U 1变大，U 2变大B ．U 1变小，U 2变大C ．U 1变大，U 2变小D ．U 1变小，U 2变小解析： 当电子离开偏转电场时速度的反向延长线一定经过偏转电场中水平位移的中点，所以电子离开偏转电场时偏转角度越大(偏转距离越大)，亮点距离中心就越远．设电子经过U 1加速后速度为v 0，离开偏转电场时侧向速度为v y .根据题意得：eU 1＝12m v 02① 电子在A 、B 间做类平抛运动，当其离开偏转电场时侧向速度为v y ＝at ＝eU 2md ·L v 0.② 结合①②式，速度的偏转角θ满足：tan θ＝v y v 0＝U 2L 2dU 1. 显然，欲使θ变大，应该增大U 2、L ，或者减小U 1、d .正确选项是B. 答案： B10．下图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，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右图中两条实线所示．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( )A ．M 带负电荷，N 带正电荷B ．N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同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解析： 因为O 点电势高于c 点电势，可知场强方向竖直向下，正电荷受到的电场力向下，负电荷受到的电场力向上，可知M 是正电荷，N 是负电荷，故A 错，M 运动到c 点电场力做正功，N 运动到a 点电场力也做正功，且M 、N 电量荷相等，匀强电场相等距离的等势线间的电势差也相等，所以做功相等，选项B 正确、C 错；由于O 、b 点在同一等势面上，故M 在从O 点运动到b 点的过程中电场力做功为零，选项D 正确．答案： BD11．如图所示，两块竖直放置的平行金属板A 、B 相距为d ，两板间电压为U ，一质量为m 的带电小球从两板间的M 点开始以竖直向上的初速度v 0运动，当它到达电场中的N 点时速度变为水平方向，大小变为2v 0，求M 、N 两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功．(不计带电小球对金属板上的电荷均匀分布的影响，设重力加速度为g )解析： 带电小球从M 点运动到N 点的过程中，在竖直方向上仅受重力作用，从初速度v 0匀减速到零，水平方向上仅受电场力作用，速度从零匀加速到2v 0.竖直位移：h ＝v 022g ， 水平位移：x ＝2v 02·t ，又h ＝v 02t ，所以：x ＝2h ＝v 02g，所以M 、N 两点间的电势差U MN ＝U d ·x ＝U v 02dg .从M 点运动到N 点的过程中，由动能定理得：W E ＋W G ＝12m v N 2－12m v 02，又W G ＝－mgh ＝－12m v 02，所以W E ＝2m v 02. 答案： U MN ＝U v 02dg W ＝2m v 0212．如下图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E ＝1.25×104 N/C ，一根长L ＝1.5 m 、与水平方向的夹角为θ＝37°的光滑绝缘细直杆MN 固定在电场中，杆的下端M 固定一个带电小球A ，电荷量Q ＝＋4.5×10－6 C ；另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q ＝＋1.0×10－6 C ，质量m ＝1.0×10－2 kg.现将小球B 从杆的上端N 静止释放，小球B 开始运动．(静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)小球B 开始运动时的加速度为多大？(2)小球B 的速度最大时，与M 端的距离r 为多大？解析： (1)开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得mg sin θ－kQq L 2－qE cos θ＝ma ① 解得：a ＝g sin θ－kQq mL 2－qE cos θm② 代入数据解得：a ＝3.2 m/s 2.③ (2)小球B 速度最大时合力为零，即mg sin θ－kQq r 2－qE cos θ＝0④ 解得：r ＝kQq mg sin θ－qE cos θ⑤ 代入数据解得：r ＝0.9 m.答案： (1)3.2 m/s 2 (2)0.9 m。
高中物理选修3-1 第一章《静电场》单元检测题(解析版)
《静电场》单元检测题一、单选题1.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2.电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是( )A．A点的电场强度比C点的小B．负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C．电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功D．正电荷由A移动到C，电场力做负功3.将带电量为Q和﹣3Q的可视为点电荷小球放在相距一定距离时，其相互作用力为F，则将两小球接触后放回原地，此时的相互作用力变为（）A． B． C． D．4.如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处，如图所示．现在改变小球2的带电量，把它放置在图中C位置时也恰好能平衡，已知AB弦是AC弦的两倍，则( )A．小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B．小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C．小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D．小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小5.两个等量正点电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示．一个电荷量为2 C、质量为1 kg的小物块从C点由静止释放，其运动的v－t 图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是( )A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝2 V/mB．由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大C．从C到A电势逐渐升高D．A、B两点电势差UAB＝－5 V6.关于匀强电场场强和电势差的关系，下列叙述正确的是( )A．在相同距离的两点上，电势差大的其场强也必定大B．电场强度越大的地方，电势越高，任意两点间的电势差越大C．沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等D．电势降低的方向一定是场强方向7.在电场中( )A．某点的电场强度大，该点的电势一定高B．某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大C．某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零D．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零8.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8J，在B点的电势能为8.0×10－9J．已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10－9C，那么( )A．该电荷为负电荷B．该电荷为正电荷C．A、B两点的电势差UAB＝4.0 VD．把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0 J9.如图所示，平行等距的竖直虚线为某一电场的等势面，一带负电的微粒以一定初速度射入电场后，恰能沿直线PQ运动，由此可知( )A．该电场一定是匀强电场，且方向水平向左B．P点电势高于Q点的电势C．微粒从P点到Q点电势能减少，机械能增加D．微粒从P点到Q点，其动能与电势能之和保持不变10.如图所示，匀强电场场强E＝100 V/m，A、B两点相距10 cm，A、B连线与电场线的夹角为60°，则A、B间电势差UAB为( )A．－10 V B． 10 V C．－5 V D． 5 V11.某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N 点.以下说法正确的是（）A．M、N点的场强EM＞ENB．粒子在M、N点的加速度aM＞aNC．粒子在M、N点的速度vM＞vND．粒子带正电12.如图所示的匀强电场场强为103N/C，ab、cd平行于电场线，ac、bd垂直于电场线，ab＝cd＝4 cm，ac＝bd＝3 cm.则下述计算结果正确的是( )A．a、b之间的电势差为40 VB．a、c之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周，电场力做的功是－0.25 JD．将q＝－5×10－3C的点电荷沿abd从a移到d，电场力做的功是0.25 J二、多选题13. 下列公式适用于任何电场的是( )A．W＝qU B．U＝Ed C．E＝ D．E＝k14. 由电场强度的定义式E＝可知，在电场中的同一点( )A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论试探电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C．电场强度为零，则在该点的电荷受到的静电力一定为零D．一个不带电的小球在该点受到的静电力为零，则该点的电场强度一定为零15. 下列关于电容器和电容的说法中，正确的是( )A．根据C＝可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B．对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比C．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D．电容器所带电荷量增加一倍，电容就增加一倍16. 如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10 V、20 V、30 V，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是( )A．粒子在三点所受电场力不相等B．粒子可能先经过a，再到b，然后到cC．粒子三点所具有的动能大小关系为E kb＞E ka＞E kcD．粒子在三点的电势能大小关系为E pc＜E pa＜E pb17. 如图所示，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，两粒子的速率相同三、计算题18.如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距为r，则：(1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大？方向如何？(2)两点电荷连线的中点O的场强为多大？(3)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强如何？19.如图所示，在场强E＝104N/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＝2×10－6C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10 m/s2.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)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？20.如图所示，金属板A，B与电源相连，电源电压U＝2 V，AB板间距d＝5 cm，B板接地．在两板间有a、b、c三点，其连线组成一直角三角形，ab连线与A板垂直，ab 长L1＝3 cm，a点离A板L2＝1 cm.问：(1)ac间电势差为多少？(2)一个电子在a点具有的电势能为多少？(3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时，电场力做功多少？答案解析1.【答案】C【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错误．电势高低与场强大小无必然联系，A错误．b点电势高于a 点，但a、b可能不在同一条电场线上，B错误．2.【答案】C【解析】等势面越密集的地方电场强度越大，故A点的电场强度比C点的大，A错误；负电荷在电势越高的位置电势能越小，B错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，C 正确；正电荷由A移动到C，电场力做正功，D错误．3.【答案】B【解析】接触前库仑力F1=F=k接触后分开，两小球的电荷都为﹣Q，则库仑力F2=k= F故选：B．4.【答案】C【解析】对小球2受力分析，如图所示，小球2受重力、支持力、库仑力，其中F1为库仑力F和重力mg的合力，根据三力平衡原理可知，F1＝F N.由图可知，△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R，AB之间的距离为L，根据三角形相似可知，＝＝即＝＝所以F N＝mg①F＝mg②当小球2处于C位置时，AC距离为，故F′＝F，根据库仑定律有：F＝k，F′＝k所以＝，即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一，故A、B均错误．由上面的①式可知F N＝mg，即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小，故C正确，D错误．5.【答案】D【解析】由题图乙知，小物块在B点时加速度最大，故B点场强最大，加速度大小为2 m/s2，根据牛顿第二定律得qE＝ma，解得E＝1 V/m，A错误；由C到A的过程中小物块的动能一直增大，电势能始终在减小，电势逐渐降低，B、C错误；根据动能定理有＝mv－mv，解得UAB＝－5 V，D正确．qUBA6.【答案】C【解析】在相同距离的两点上，电势差大，两点沿电场方向的距离也大，其场强不一定大．故A错误．电场强度越大的地方，电势不一定越高，如负点电荷形成的电场，越接近点电荷，电势越低，B错误．根据匀强电场中场强和电势差的关系公式U＝Ed，得知，沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等．故C正确．电势降低的方向不一定是场强方向，电势降低最快的方向才是场强方向．故D错误．7.【答案】D【解析】电场强度大的电势不一定高，故A错；由E p＝qφ可知正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大，在电势为0处电势能为0，故B、C错，D对．8.【答案】A【解析】点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，从A到B电场力做正功，所以＝E pA－E pB＝1.2×10－8J－8.0×10－9J＝4.0×10－9J，故A项该电荷一定为负电荷，且WAB正确，B、D项错误；＝＝V＝－4.0 V，所以C选项错误．UAB9.【答案】B【解析】等势面平行等距，因为电场线和等势线垂直，所以电场线必定沿水平方向，且疏密均匀同向，该电场一定是匀强电场．负电荷受到电场力与重力，使其沿着PQ做直线运动，可知，电场力必定水平向左，故电场的方向应水平向右．故A错误．沿电场线电势降低，电场方向向右，则P点的电势高于Q点的电势，故B正确．微粒所受的电场力水平向左，从P点到Q点，电场力对微粒做负功，则其电势能增加、机械能减少，故C错误；从P到Q过程中，动能、重力势能与电势能之和保持不变，因为重力势能增加，因此动能与电势能之和减小，故D错误．10.【答案】D【解析】由图示可知，AB方向与电场线方向间的夹角θ＝60°，A、B两点沿电场方向的距离：d＝L cosθ，A、B两点间的电势差：UAB＝Ed＝EL cosθ＝100 V/m×0.1 m×cos 60°＝5 V，故D正确，A、B、C错误．11.【答案】D【解析】电场线的疏密程度表电场强度的大小，可知EM ＜EN，故A错误；电场力，根据牛顿第二定律，加速度，EM＜EN，则aM ＜aN，故B错误；根据曲线运动的规律，作出粒子的速度方向和所受电场力的方向，电场力与速度方向之间的夹角为锐角，说明电场力对粒子做正功，电势能减小，动能增大，速度增大，vM ＜vN，故C错误；粒子所受电场力的方向与电场线的切线方向相同，说明粒子带正电，故D正确.12.【答案】A【解析】由U＝Ed得Uab＝103×0.04 V＝40 V，A正确；a、c在同一等势面上，所以Uac＝0，B错误；将电荷沿abdca移动一周，位移为0，故电场力做功为0，C错误；Wad ＝Wab＝qUab＝(－5×10－3)×40 J＝－0.2 J，D错误.13.【答案】AC【解析】公式U＝Ed只适用于匀强电场，E＝k只适用于真空中的点电荷，故正确答案为A、C.14.【答案】BC【解析】电场强度是由电场本身所决定的物理量，是客观存在的，与放不放试探电荷无关．电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用，F＝Eq.若电场中某点的电场强度E＝0，那么F＝0，若小球不带电q＝0，F也一定等于零，选项B、C正确．15.【答案】BC【解析】由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是电容器的一种特性．一个电容器对应唯一的电容值，不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比．因此A错误；电容器所带电荷量增加一倍，两极板间的电压增加一倍，电容C＝不变，故D错误；由于电容是定值，由Q＝CU知，其所带电荷量与两板间的电压成正比，故B、C正确．16.【答案】BD【解析】因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，选项A错误．由题图可知，电场的方向是向上的，带电粒子受到的电场力指向曲线凹侧，是向下的，粒子带负电，带电粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会得到如图的轨迹，选项B正确．带负电的粒子在电场中运动时，存在电势能与动能之间的互化，由题意和图可知，在b点时的电势能最大，在c点的电势能最小，可判断在c点的动能最大，在b点的动能最小．选项C错误，D正确．17.【答案】BD【解析】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＝＝＝·.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 两点时，两粒子动能相同，速率相同，D正确．18.【答案】(1)，方向由A→B，方向由A→B(2)，方向由A→B(3)，方向由A→B【解析】(1)如图所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，均由A→B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度：EA ＝EB＝＝.(2)O点的场强为：EO＝EA＋EB＝，方向由A→B.(3)如图所示，EA ′＝EB′＝，由矢量图所形成的等边三角形可知，O′点的场强EO′＝EA′＝EB′＝，方向与A、B的中垂线垂直，即由A→B.19.【答案】(1)重力势能减少 4.5×10－3J 电势能增加3×10－3J (2)3×10－3J 1.5×103V (3)1 m/s 5×10－2N【解析】(1)ΔE p＝－mgl＝－4.5×10－3JΔE p电＝Eql＝3×10－3J(2)E p电＝3×10－3JE p电＝φBq，φB＝V＝1.5×103V(3)A→B由动能定理得：mgl－Eql＝mv所以v B＝1 m/s，在B点对小球FT－mg＝，F T＝5×10－2N20.【答案】(1)1.2 V (2)－2.56×10－19J (3)－1.92×10－19J【解析】(1)匀强电场的电场强度为E＝＝40 V/mac间电势差为Uac ＝Uab＝EL1＝40×0.03 V＝1.2 V.(2)a点的电势为φa＝E(d－L2)＝40×0.04 V＝1.6 V.一个电子在a点具有的电势能为E p＝eφa＝－1.6×10－19×1.6 J＝－2.56×10－19J (3)一个电子从a点沿斜边移到c点时，电场力做功为W＝eUac＝－1.92×10－19J。
人教版高中物理选修3-1第一章静电场单元测试.docx
高中物理学习材料桑水制作第一章静电场单元测试（人教版选修3-1）(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．关于电场线，下列说法中正确的是( )A．电场线不是客观存在的B．电场线与电荷运动的轨迹是一致的C．电场线上某点的切线方向与电荷在该点的受力方向共线D．沿电场线方向，场强一定越来越大答案AC解析电场线是为了形象地描绘电场而假想的曲线．2．一个点电荷，从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，则( ) A．a、b两点的场强一定相等B．该点电荷一定沿等势面移动C．作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的D．a、b两点的电势一定相等答案D解析点电荷从静电场中a点移到b点，电势能变化为零，说明a、b两点电势相等，但场强不一定相等，而且电荷也不一定沿等势面移动，电场力所做的总功等于零，但并不是说电场力在何处都不做功，所以A、B、C均错，D对．3．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是( )A．电场强度大的地方，电势一定高B．电场强度不变，电势也不变C．电场强度为零处，电势一定为零D．电场强度的方向是电势降低最快的方向答案D解析电场强度是从力的角度来描述电场性质的物理量，电势是从能的角度来描述电场性质的物理量，二者没有必然联系．场强大时电势不一定高，场强为零电势也不一定为零，场强不变电势也可能变，但是场强的方向是指向电势降低最快的方向．4．电场中有一点P，下列说法正确的是( )A．若放在P点的点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受的电场力越大D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向答案C解析电场中某点的场强大小和方向都是由电场本身的因素所决定的，与是否放试探电荷及所放电荷量的大小均无关；由F=Eq可知，在电荷量一定的情况下，E越大，则F 越大；至于场强的方向，与该点正电荷受力方向相同，而与负电荷受力方向相反．5．图1为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内空气电离，电离的电子在电场力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，因而煤粉被吸附到管上，排出的烟就清洁了．就此示意图，下列说法正确的是( )图1A．N接电源的正极B．M接电源的正极C．电场强度E m＞E nD．电场强度E m＜E n答案AC解析电子附在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉若能吸附在管壁上，说明管壁带正电，N接电源正极，将金属棒与金属管壁看做电容器，则其内电场线分布情况如右图所示．由图可知金属棒附近的m点处电场线较密，而靠近金属管壁的n点处电场线较疏，故m处场强比n处场强大，即E m＞E n.6．如图2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2A．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，则其电势能增大D．若将一试探电荷+q从P点移至O点，则其电势能减小答案AC解析根据等量正负点电荷的电场分布可知，在x轴上还有一点与P点电场强度相同，即与P点关于O点对称的点，A正确．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大．一般规定无穷远处电势为零，过O点的中垂线电势也为零，所以试探电荷+q在P点时电势能为负值，移至O点时电势能为零，所以电势能增大，C正确．7. 两带电小球，电荷量分别为+q和-q，固定在一长度为l的绝缘杆两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图3所示，若此杆绕过O点垂直于杆的轴转过180︒，则在此过程中静电力做功为( )图3A．0 B．qEl C．2qEl D．πqEl答案C解析杆顺时针转动180︒的过程中，静电力对两电荷做正功，W总=W1+W2=2qU=2qEL，故选项C正确．8．如图4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点为连线中垂线距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( )图4A ．E A =E C ＞EB ；ΦA =ΦC ＞ΦBB ．E B ＞E A ＞EC ；ΦA =ΦC ＞ΦBC ．E A ＜E B ，E A ＜E C ；ΦA ＞ΦB ，ΦA ＞ΦCD ．因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低答案 B解析 根据等量异种电荷的电场线分布疏密可知E B ＞E A ＞E C ；根据电场线的方向可知ΦA =ΦC ＞ΦB .故选项B 正确．9. 如图5所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M 点以相同速度飞出a 、b 两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示．则( )图5A ．a 一定带正电，b 一定带负电B ．a 的速度将减小，b 的速度将增加C ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增加D ．两个粒子的电势能一个增加一个减小答案 C解析 由于不知道电场线方向，故无法确定a 、b 带电正负；由电场线疏密判断a 的加速度减小，b 的加速度增加；由电场线和轨迹形状判断静电力对a 、b 都做正功，故a 、b 速度都增加，电势能都减小．10. 空间有平行于纸面的匀强电场．一电荷量为-q 的质点(重力不计)．在恒定拉力F 的作用下沿虚线由M 匀速运动到N ，如图6所示．已知力F 和MN 间夹角为θ，M 、N 间距离为d ，则( )图6A ．M 、N 两点的电势差为Fd cos θqB ．匀强电场的电场强度大小为Fd cos θqC ．带电质点由M 运动到N 的过程中，电势能减少了Fd cos θD ．若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动，则F 必须反向答案 A解析 由于带电质点做匀速直线运动，故静电力与拉力F 大小相等，方向相反，故场强大小E=F q，B 错误；带电小球由M 到N ，静电力做功W MN =-F cos θ⋅d=-Fd cos θ，电势能增加，电势差U MN =W MN -q =Fd cos θq，故A 正确，C 错误；若要使带电小球由N 向M 做匀速直线运动，F 和静电力仍平衡，故D 错误．第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(本题共3小题，每小题6分，共18分)11. 如图7所示，A 、B 两板间加速电压为U 1，C 、D 两板间偏转电压为U 2.一个静止的α粒子(42He )自A 板起相继被加速、偏转，飞离偏转电场时的最大侧移为C 、D 板间距离一半，则它的出射速度的大小为________．图7答案 2e m (2U 1+U 2) 解析 在加速电场中由动能定理得：qU 1=12mv 20 在偏转电场中，由动能定理得：12qU 2=12mv 2-12mv 20 解得：v=2e m(2U 1+U 2). 12．如图8所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30︒，现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ，测得C 点场强的方向与BA 方向平行，则q A 带________电，q A ∶q B =________.图8答案 负 1∶8解析 放在A 点和B 点的点电荷在C 处产生的场强方向在AC 和BC的连线上，因C 点场强方向与BA 方向平行，故放在A 点的点电荷和放在B 点的点电荷产生的场强方向只能如右图所示，故q A 带负电，q B 带正电，且E B =2E A ，得k q B BC 2=2k q A AC2.又由几何关系知BC=2AC ，所以q A ∶q B =1∶8.13. 如图9所示，一匀强电场的场强方向是水平的，一个质量为m 的带正电小球以初速度v 0从O 点出发，在电场力与重力的作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动．小球运动到最高点时其电势能与在O 点的电势能之差是________．图9答案 12mv 20cos 2θ 解析 设电场强度为E ，小球所带电荷量为q ，因小球做直线运动，它受到的电场力qE 和重力mg 的合力必沿此直线，如右图所示，有：mg=qE tan θ，由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小a=g sin θ.设从O 点到最高点的位移为x ，则v 20=2ax ，运动的水平距离l=xcos θ，小球在最高点与O 点处的电势能之差∆E p =qEl ，由以上各式得∆E p =12mv 20cos 2 θ.三、计算题(本题共4小题，共42分)14．(8分) 如图10所示，已知平行板电容器两极板间距离d=4 mm ，充电后两极板电势差为120 V ．A 板带正电，若它的电容为3 μF ，且P 到A 板距离为1 mm .求：(1)每一板的带电荷量；(2)一个电子在P 点具有的电势能；(3)一个电子从B 板出发到A 板获得的动能；(4)两板间的电场强度．答案 (1)3.6⨯10-4C (2)-90 eV (3)120 eV (4)3⨯104 N /C 图10解析 (1)由Q=UC 得：Q=120⨯3⨯10-6C =3.6⨯10-4C .(2)E p =e Φp =e U AB dd PB =-90 eV . (3)因为电子从B 板出发到A 板的过程中电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以E k - 0=qU AB ，E k =120 eV .(4)E=U/d=3⨯104 N /C .15. (10分)如图11所示，在一匀强电场中的A 点有一小球，并用细线与固定的O 点相连，然后把细线水平拉直，但没有伸长．现让小球从A 点由静止开始运动．小球经过O点正下方时的速度多大？(已知小球的质量m=1.0⨯10-4 kg ，所带电荷量q=+1.0⨯10-7C ，细线长度L=10 cm ，电场强度E=1.73⨯104 N /C ，g=10 m /s 2)答案 2.1 m /s 图11解析 本题中qE=3mg ，所以电场力与重力的合力的方向与水平方向的夹角为30︒，小球从A 点开始沿直线经O 点正下方B 处，小球从A 点运动到B 点是做匀变速直线运动，而不是一开始就做圆周运动，由动能定理得：qEL+mgL tan 30︒=12mv 2，代入数据解得：v=2.1 m /s .16. (12分)如图12所示，a 、b 分别为x 、y 轴上两点，它们与原点O 的距离相等，一束电子以初速度v 0垂直于x 轴从a 点射入，由于匀强电场的作用，电子束恰好从b 点射出，求电子从b 点射出时的速度大小．图12答案 5v 0解析 电子沿y 方向做匀速运动，x 方向在电场力作用下做匀加速直线运动；根据运动学公式则有：y=v 0t ，x=at 22；x=y ，at 22=v 0t 得：v x =at=2v 0电子从b 点射出时y 方向分速度为：v y =v 0则电子从b 点射出时的合速度为：v=v 2x +v 2y =(at )2+v 20=(2v 0)2+v 20=5v 0.17. (12分)如图13所示，绝缘水平面上固定一带电荷量为+4Q 的物体B ，与它相距r处放一质量为m 、电荷量为+Q 的物体A ，它与水平面间的动摩擦因数为μ.现将A 由静止释放，当其速度达到最大值v 时，系统电势能的变化量是多少？(已知r 远大于A 、B 自身大小)图13答案 12mv 2+μmg( 4kQ 2μmg-r) 解析 设A 、B 相距R 时速度最大，此时a=0，即k 4Q 2R2=μmg ， 解得R= 4kQ 2μmg. A 移动的距离为：x=R-r= 4kQ 2μmg-r ，静电力做正功，AB 系统电势能减小． 由能量守恒得： E=12mv 2+μmgx=12mv 2+μmg( 4kQ 2μmg -r)．。
人教版高一物理选修3-1第一章静电场单元测试(包含答案和详细解析)
《静电场》单元测试一、选择题（每小题4分，共48分）1、最早提出用电场线描述电场的物理学家是()A.牛顿B.伽利略C.法拉第D.阿基米德2、电场中有一点P,下列说法中正确的是()A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B.若P点无试探电荷,则P点的场强为零C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大D.P点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向3、如图所示,真空中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连接,当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0,若弹簧发生的均是弹性形变,则()A.保持Q不变,将q变为2q,平衡时弹簧的伸长量等于2x0B.保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0C.保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧的收缩量等于x0D.保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧的收缩量小于x04、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。
电场线与矩形所在的平面平行。
已知a点的电势是20 V,b点的电势是24 V,d点的电势是4 V,如图,由此可知,c点的电势为()A.4 VB.8 VC.12 VD.24 V5、(多选)如图所示为电场中的一条电场线,在该电场线上有A、B两点,用E A、E B分别表示两点电场强度的大小,则()A.A、B两点的电场强度方向相同B.因为电场线由A指向B,所以E A>E BC.因为电场线是直线,所以E A=E BD.不知道A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定6、(多选)如图所示,两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场。
两极板间的距离为d。
一带负电的微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入,沿直线从下极板的边缘射出。
已知微粒的电荷量为q、质量为m。
下列说法中正确的是()A.微粒运动的加速度为0B.微粒的电势能减小了mgdC.两极板间的电势差为mgd/qD.M极板的电势高于N极板的电势7、(多选)如图所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是()A.电势φA>φB,场强E A>E BB.电势φA>φB,场强E A<E BC.将+q从A点移到B点,电场力做了正功D.将-q分别放在A、B两点时具有的电势能E pA>E pB8、如图所示,虚线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。
人教版高中物理选修3-1 第一章：静电场 经典题目检测(含答案)
第一章：静电场 经典题目检测(90分钟 共100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a ，带电小球b 固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a 球保持静止状态的情景是( )2．如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M 点以相同的速度飞出a 、b两个带电粒子，a 、b 的运动轨迹如图中的虚线所示(a 、b 只受电场力作用)，则( )A ．a 一定带正电，b 一定带负电B ．电场力对a 做正功，对b 做负功C ．a 的速度将减小，b 的速度将增大D ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增大3．如图，在场强为E 的匀强电场中有一个质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为( )A ．mgEB ．3mg EC ．2mg ED ．mg 2E4．一带电粒子从某点电荷电场中的A 点运动到B 点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是( )A ．该电场是某正点电荷电场B ．粒子的速度逐渐增大C ．粒子的加速度逐渐增大D ．粒子的电势能逐渐增大5．位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )A ．a 点和b 点的电场强度相同B ．正电荷从c 点移到d 点，电场力做正功C ．负电荷从a 点移到c 点，电场力做正功D ．正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点电势能不变6．在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O 点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a ，最低点为b ，不计空气阻力，则( )A ．小球带负电B ．电场力跟重力平衡C ．小球在从a 点运动到b 点的过程中，电势能减小D ．小球在运动过程中机械能守恒7．如图所示的匀强电场E 的区域内，由A 、B 、C 、D 、A ′、B ′、C ′、D ′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD 垂直，下列说法正确的是( )A．AD两点间电势差U AD与AA′两点间电势差U AA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电场力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径A―→D―→D′移到D′点，电势能减小D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A―→C′与沿路径A―→B―→B′―→C′电场力做功相同8. 一个电子以速度8×106m/s从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和电子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行。
人教版高二物理选修3-1第一章静电场单元测试(包含答案)
AB 运动，如图，
AB 与电场线夹角 θ =30°，已知带电微粒的质量 m=1.0×10－7kg，电量 q=1.0× 10－10C， A、B 相距
L=20cm 。（取 g=10m/s2，结果保留二位有效数字）求：
（ 1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。
（ 2）电场强度的大小和方向？
（ 3）要使微粒从 A 点运动到 B 点，微粒射入电场时的最小速度是多少？
7．如图所示，水平放置的平行金属板 a、 b 分别与电源的两极相连，带电液滴 P 在金属板 a、b 间保持静止，现设法使 P 固定，再使两金属板 a、 b 分别绕中心点 O、 O/垂直于纸面的轴顺时针转
相同的小角度α，然后释放 P，则 P 在电场内将做 (
)
A ．匀速直线运动 B ．水平向右的匀加速直线运动 C ．斜向右下方的匀加速直线运动
线，两粒子在 a点时具有相同的动能，重力不计．则 (
)
a
A．甲、乙两粒子带异种电荷
B．两粒子经过 b点时具有相同的动能
乙
C．甲粒子经过 c点时的动能等于乙粒子经过 d点时的动能
d
D．设无穷远处电势为零，甲粒子经过 c点时的电势能小于乙粒子
acb、 adb曲 甲
c Q
经过 d点时的电势能 b
10．如图所示，在真空中有两个等量的正电荷
2、真空中有两个点电荷 电力变为 1.5F (
Q1 和 Q2，它们之间的静电力为 )
F，下面哪些做法可以使它们之间的静
A ．使 Q1 的电量变为原来的 2 倍， Q2 的电量变为原来的 3 倍，使它们的距离变为原来的 2 倍
B ．使每个电荷的电量都变为原来的 1.5 倍，距离变为原来的 1.5 倍
人教版高中物理选修3-1第一章：静电场经典题目检测(含答案)
a，带电小球 b 固定在绝缘水平面上，可能
列说法正确的是 ( )
A ．该电场是某正点电荷电场
B．粒子的速度逐渐增大
C ．粒子的加速度逐渐增大
Байду номын сангаас
D ．粒子的电势能逐渐增大
5．位于 A、 B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则 ()
2．如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的
细线与竖直方向成 30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为
()
mg A． E
2mg C． E
B
．
3mg E
mg D ． 2E
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
P 与 A 板的距离不变，则下列说法正确的是
D ．电子的电势能先减小，后增大 9.如图所示， 在平面直角坐标系中， 有方向平行于坐标平面的匀强电场， 其中坐标原点 O 处的电势为零， 点 A 处的电势为 6V ，点 B 处的电势为 3V ，则电场强度的大小为 ( )
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◎
A ．电容器的电容变小 B ．电容器内部电场强度大小变大 C ．电容器内部电场强度大小不变
C．小球在从 a 点运动到 b 点的过程中，电势能减小
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◎
第 2 页 共 20 页
D ．小球在运动过程中机械能守恒
7．如图所示的匀强电场 E 的区域内，由 A、B、 C、 D 、A′ 、B′ 、C′ 、D ′ 作为顶点构成一正方体空 间，电场方向与面 ABCD 垂直，下列说法正确的是 ( )
人教版高中物理选修3-1 第一章 静电场 测试(详细解析)
绝密★启用前人教版高中物理选修3-1 第一章静电场测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.在真空中，两个点电荷原来带的电荷量分别为q1和q2，且相隔一定的距离．若现将q2增加为原来的3倍，再将两点电荷间的距离缩小为原来的一半，则前后两种情况下两点电荷之间的库仑力之比为()A． 1∶6B． 1∶12C． 12∶1D． 6∶12.两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()A．＋3QB．＋2QC．＋QD．－Q3.某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点.以下说法正确的是（）A．M、N点的场强EM＞ENB．粒子在M、N点的加速度aM＞aNC．粒子在M、N点的速度vM＞vND．粒子带正电4.一个试探电荷q在电场中某点受到的静电力为F，这点的电场强度为E，在图中能正确反映q、E、F三者关系的是()A．B．C．D．5.实验室所用示波器，是由电子枪、偏转电极和荧光屏三部分组成，当垂直偏转电极YY′，水平偏转电极XX′的电压都为零时，电子枪发射的电子通过偏转电极后，打在荧光屏的正中间，如图甲所示．若要在荧光屏上始终出现如图乙所示的斑点，那么，YY′与XX′间应分别加上如下图所示哪一组电压()A．B．C．D．6.某电场的电场线分布如图所示，在电场中有A、B两个点，关于这两点的电场强度，下列说法正确的是()A．EA＝EBB．EA＞EBC．A点与B点的电场强度方向相同D．A点与B点的电场强度方向相反7.ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示，ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2，则以下说法正确的是()A．两处的电场方向相同，E1＞E2B．两处的电场方向相反，E1＞E2C．两处的电场方向相同，E1＜E2D．两处的电场方向相反，E1＜E28.某次实验老师用丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电)去吸引细碎的锡箔屑，发现锡箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速的向空中散开，下列说法正确的是 ()A．锡箔屑被吸引过程会因为获得电子而带负电B．锡箔屑被吸引过程有减速过程C．最后锡箔屑散开主要是因为碰撞导致D．散开时锡箔屑带正电9.如图所示，平行直线AA′、BB′、CC′、DD′、EE′分别表示电势－4 V、－2 V、0、2 V、4 V的等势线，若AB＝BC＝CD＝DE＝2 cm，且与直线MN成30°角，则()A．该电场是匀强电场，场强方向垂直于AA′，且指向左下方B．该电场是匀强电场，电场强度大小E＝2 V/mC．该电场是匀强电场，与C点距离为2 cm的所有点中，最高电势为4 V，最低电势为－4 V D．该电场可能不是匀强电场，E＝不适用10.如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线(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的过程中动能一定逐渐减小C．带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能D．带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度11.真空中两个点电荷相距为r，它们间的静电力大小为F，若两个点电荷的电荷量均减半，仍保持它们间的静电力大小为F，则它们间的距离变为（）A．B．C． 2rD． 4r12.空间有一电场，在x轴上－x0到x0间电势φ随x的变化关系图象如图所示，图线关于φ轴对称．一质量为m、电荷量为＋q的粒子仅受电场力作用，以沿＋x方向的初速度v0，从x轴上的－x1点向右运动，粒子的运动一直在x轴上，到达原点O右侧最远处的坐标为x2，x2点与－x1点间的电势差为U21，则()A．x2＞x0，U21＝B．x0＞x2＞x1，U21＝C．x2＜x1，U21＝－D．x2→＋∞，U21＝－13.完全相同的金属小球A和B带有等量电荷，系在一个轻质绝缘弹簧两端，放在光滑绝缘水平面上，由于电荷间的相互作用，弹簧比原来缩短了x0，现将不带电的与A、B完全相同的金属球C先与A球接触一下，再与B球接触一下，然后拿走，重新平衡后的弹簧的压缩量变为()A．x0B．x0C．大于x0D．小于x014.下列说法中正确的是()A．电场线密集处场强大，电势高B．沿电场线方向场强减小，电势降低C．在电势高处电荷具有的电势能大D．场强为零处，电势不一定为零15.两个带等量正电荷的点电荷Q，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是()A．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C．电子运动到O时，加速度为零，速度最大D．电子通过O后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)16.如果把q＝1.0×10－8C的电荷从无限远移到电场中的A点，需要克服静电力做功W＝1.2×10－4J，那么，(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？(2)q未移入电场前，A点的电势是多少？17.一平行板电容器，板间距离为d，电容为C，接在电压为U的电源上，充电完成后撤去电源．(1)求充电后电容器带的电荷量；(2)若使板间距离增大为2d，则电容器的电容变为多少？板间电场强度变为多大？18.如图所示是一匀强电场，已知场强E＝2×102N/C，现让一个电荷量为q＝－4×10－8C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．19.在如图所示水平向右的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝10 cm，bc＝15 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成53°角．电荷量为q＝4×10－7C的正电荷从a点移到b点，电场力做功为W ＝1.2×10－5J，已知sin 53°＝0.8.求：(1)匀强电场的场强的大小？(2)该正电荷从a点移到c点，电场力所做的功为多少？答案解析1.【答案】B【解析】由库仑定律F＝可知，B选项正确．2.【答案】B【解析】两金属小球所带电荷量分别为＋3Q和－Q，将两小球接触后，根据电荷守恒定律，带电总量为：Q总＝(＋3Q)＋(－Q)＝＋2Q.3.【答案】D【解析】电场线的疏密程度表电场强度的大小，可知EM＜EN，故A错误；电场力，根据牛顿第二定律，加速度，EM＜EN，则aM＜，故B错误；根据曲线运动的规律，作出粒子的速度方向和所受电场力的方向，电场力与速度方aN向之间的夹角为锐角，说明电场力对粒子做正功，电势能减小，动能增大，速度增大，vM＜vN，故C错误；粒子所受电场力的方向与电场线的切线方向相同，说明粒子带正电，故D正确.4.【答案】D【解析】电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的试探电荷及其所受静电力无关，选项A、B错误；试探电荷在该点受到的静电力F＝Eq，F正比于q，选项C错误，选项D 正确．5.【答案】A【解析】电子在YY′方向上向Y方向偏转，所以粒子受到的电场力方向向上，故Y板上带正电，Y′板上带负电，在XX′方向上向X′方向偏转，所以X′板带正电，所以A正确．6.【答案】C【解析】A、B是同一电场中的两点，由图看出，B处电场线密，A处电场线疏，则B处电场强度大于A处电场强度，即EB＞EA.故A、B错误；A、B两点在同一条直电场线上，该电场线上各点的电场强度的方向都相同．故C正确，D错误．7.【答案】D【解析】将均匀带电细杆等分为很多段，每段可看做点电荷．设细杆带正电，根据电场的叠加，这些点电荷在P1的合场强方向向左，在P2的合场强方向向右，且E1＜E2.故选D.8.【答案】D【解析】带电体具有吸引轻小物体的性质，锡箔屑被吸引接触而带正电，故A错误；锡箔屑被吸引过程是加速过程，故B错误；最后锡箔屑散开主要是因为锡箔屑带正电，同种电荷相互排斥导致，故C错误，D正确．9.【答案】C【解析】因各等势面间距相等，电势差相等，所以该电场为匀强电场，电场强度大小E＝V/m＝200 V/m，其方向与等势面垂直且指向电势降低的方向，即指向左上方，A、B、D错误；因C点电势为零，与C点距离为2 cm的点的最高电势为φm＝Ed＝200×2×10－2V＝4 V，最低电势为－4 V，C正确．10.【答案】C【解析】由于带电粒子的电性不确定，所以电场线的方向不确定，A错误；带电粒子由a运动到b 的过程中，只受电场力的作用，由轨迹的弯曲方向知电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B 错误，C正确；由于仅给出一条电场线，电场强度的大小关系不确定，D错误．11.【答案】B【解析】真空中两个电荷量为Q与q的点电荷，相距为r时的相互作用静电力大小为F，根据库仑定律，有：F=k若两个点电荷的电荷量均减半，仍保持它们间的静电力大小为F，则有：F=解得：R=，故ACD错误，B正确．12.【答案】B【解析】由于粒子初速度不为零，因此从－x1点加速到O点电场力做功W1小于从O点减速到x2点克服电场力所做的功W2，因此－x1点与O点之间的电势差小于x2点与O点的电势差，根据电势和x的变化关系图象可知x2＞x1，由图知x0点处电势无穷大，因此有x0＞x2＞x1；从x2点到－x1点过程中，依据动能定理得：qU21＝mv－0解得：U21＝，故选项A、C、D错误，B正确．13.【答案】D【解析】首先是电荷均分.CA接触后,A、C分别带电为原来A的一般,然后CB接触先中和在均分,因此分开后B、C带电为原来B的1/4.其次根据库伦定律可知如果AB两球距离不变,那么相互间的作用变为原来的1/8.再次是弹簧形变量.由于弹力与库伦力平衡,故库伦力变小了,弹力也会随之变小,而弹力与形变量成正比.因此弹簧在库伦力变小的过程中形变量会变小.因此弹簧会变长.但弹簧变长,库伦力会变得更小,因此库伦力将变得比1/8更小.最后是形变量大小.因为原先库伦力为F时,对应形变量为X,弹力与库伦力相等,形变与弹力成正比,因此F与X成正比.由此可知当库伦力变得小于F1/8时,弹簧形变量自然也就小于x1/8了.因此答案选D14.【答案】D【解析】电场线密集处场强大，电势不一定高，故A错；沿电场线方向电势降低，但场强不一定减小，故B错；正电荷在电势高处具有较大电势能，但对于负电荷正好相反，故C错；场强大小与电势高低无必然关系，故D对．15.【答案】C【解析】带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上，中点O处的场强为零，向中垂线的两边先变大，达到一个最大值后，再逐渐减小到零．但a点与最大场强点的位置关系不能确定，当a点在最大场强点的上方时，电子在从a点向O点运动的过程中，加速度先增大后减小；当a点在最大场强点的下方时，电子的加速度则一直减小，故A、B错误；但不论a点的位置如何，电子在向O点运动的过程中，都在做加速运动，所以电子的速度一直增加，当达到O点时，加速度为零，速度达到最大值，C正确；通过O点后，电子的运动方向与场强的方向相同，与所受电场力方向相反，故电子做减速运动，由能量守恒定律得，当电子运动到a点关于O点对称的b点时，电子的速度为零．同样因b点与最大场强的位置关系不能确定，故加速度大小的变化不能确定，D错误．16.【答案】(1)1.2×10－4J 1.2×104V(2)1.2×104V【解析】(1)静电力做负功，电势能增加，无限远处的电势为零，电荷在无限远处的电势能也为零，即φ∞＝0，E p∞＝0.由W∞A＝E p∞－E pA得E pA＝E p∞－W∞A＝0－(－1.2×10－4J)＝1.2×10－4J.再由φA＝得φA＝1.2×104V.(2)A点的电势是由电场本身决定的，跟A点是否有电荷存在无关，所以q未移入电场前，A点的电势仍为1.2×104V.17.【答案】(1)CU(2)C【解析】(1)由C＝知，电容器带的电荷量Q＝CU.(2)由于电容器的电容与极板间的距离成反比，故距离增大为2d，电容变为原来的一半，即C′＝C.又由于充电后撤去电源，电容器带的电荷量不会发生改变，故电容器极板间的电压U′＝＝＝2U.原来两板间的电场强度为E1＝，变化后两板间的电场强度为E2＝＝，所以电场强度不变．18.【答案】(1)电势能增加了2.4×10－6J(2)60 V【解析】(1)负电荷在该电场中所受电场力F为恒力，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 p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＝2.4×10－6J，故电势能增加了2.4×10－6J.(2)M、N两点间的电势差为UMN＝＝V＝60 V，即M、N两点间的电势差为60 V.19.【答案】(1)300 V/m(2)2.28×10－5J【解析】(1)根据电场力做功公式W＝Uq得ab两点间的电势差Uab＝，根据匀强电场电势差和电场强度的关系式得E＝＝300 V/m.(2)a、c间电势差Uac＝Ed＝E(dab＋dbc cos 53°)，电荷从a点移到c点，电场力所做的功Wac＝qUac，联立解得，Wac＝2.28×10－5J.。
最新人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》单元检测附答案
物理人教版选修3-1第一章静电场单元检测(满分100分时间90分钟)第Ⅰ卷(选择题共48分)一、本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．两个相同的带电金属小球相距r时，相互作用力大小为F，将两球接触后分开，放回原处，相互作用力大小仍等于F，则两球原来所带电荷量和电性A．可能是等量的同种电荷B．可能是不等量的同种电荷C．可能是不等量的异种电荷D．不可能是异种电荷2．关于电场强度与电势的关系，下列各种说法中正确的是A．电场强度大的地方，电势一定高B．电场强度不变，电势也不变C．电场强度为零处，电势一定为零D．电场强度的方向是电势降低最快的方向3．带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由A．一个带正电的点电荷形成B．一个带负电的点电荷形成C．两个分立的带等量负电的点电荷形成D．一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成4．某静电场的电场线分布如图所示，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U P和U Q，则A．E P＞E Q，U P＞U QB．E P＞E Q，U P＜U QC．E P＜E Q，U P＞U QD．E P＜E Q，U P＜U Q5. (2010·四川德阳一诊)如图所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从A点射入电场后恰沿图中的实线运动，B点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是A．A点的电场强度一定小于B点的电场强度B．带电粒子一定带正电C．带电粒子的电势能增加D．带电粒子的动能减小6．图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。
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。
人教版高中物理选修3-1第一章静电场测试1
10.如图1-75所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v
，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速
率v
B =2v
，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为：( )
二、填空题（本大题共15分，把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答）
11．氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能 , 电子的动能增 , 运动周期 .(填增大、减小、不变)
12．如图1-76所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差U
AC
＝____,将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为____ ．
13.带正电1.0×10-3C的粒子，不计重力,在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了______，AB两点电势差为____．
三、计算题(本大题共45分, 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
14．如图1-77所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？。
第一章静电场综合检测 (人教选修3-1)
第一章静电场综合检测(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1．冬天当我们脱毛线衫时，静电经常会跟你开个小玩笑．下列一些相关的说法中正确的是( )A ．在脱衣过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是同种电荷B ．在脱衣过程中，有时会听到“啪”的声音，这是由于内外衣服上电荷放电引起的C ．如果内外两件衣服可看做电容器的两极，并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电量一定，随着两衣间距离的增大，两衣间电容变小，则两衣间的电势差也将变小D ．脱衣时如果人体带上了电，当手触摸金属门把时，一定会有电流通过金属门把流入大地，从而造成对人体轻微的电击解析：选B.摩擦起电使相互摩擦的两个物体带上等量异种电荷，A 错．若将内外衣视为电容器，可以认为摩擦起电后电荷量不变，当距离增大的过程中，电场力对电荷做负功，根据功能关系得：电荷的电势能增大，选项C 错误．当人脱衣服时如果人体带上电，与金属门接近时会使空气电离而放电，所以选项D 不正确．正确选项为B.2．两个分别带有电荷量－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( )A.112FB.34F C.43F D ．12F 解析：选C.两带电金属球接触后，它们的电荷量先中和后均分，由库仑定律得F ＝k 3Q 2r 2，F ′＝k Q 2⎝⎛⎭⎫r 22＝k 4Q 2r 2，联立得F ′＝43F ，故C 正确． 3．(2011·高考广东卷)图1－6为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是( )图1－6 A ．到达集尘极的尘埃带正电荷B ．电场方向由集尘极指向放电极C ．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D ．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大解析：选BD.在放电极附近，电场线呈辐射形散开，且场强非常强．电子在电场中加速，附着在尘埃上向集尘极移动，故迁移到集尘极的尘埃带负电，A 错误．负电荷向集尘极移动，电场方向从集尘极指向放电极，其受电场力的方向与场强方向相反，故B 正确C 错误．由F 电＝qE 可知，同一位置E 一定，q 越大，电场力越大，故D 正确．4.(2011·高考山东卷)如图1－7所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，且a 和c 关于MN 对称、b 点位于MN 上，d 点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是( )图1－7A ．b 点场强大于d 点场强B ．b 点场强小于d 点场强C ．a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D ．试探电荷＋q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能解析：选BC.在图中画出等量异种点电荷产生的电场的电场线分布情况，由电场线的疏密表示场强大小可知E d >E b .故选项A 错误， 选项B 正确．a 、c 两点关于MN 对称，故U ab ＝U bc ，选项C 正确．沿电场线方向电势降低，所以φa >φc ，由E p ＝qφ可知E p a >E p c ，故选项D 错误．5.AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O .将电量分别为＋q 和－q 的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB 对称且距离等于圆的半径，如图1－8所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q ，则该点电荷( )图1－8A ．应放在A 点，Q ＝2qB ．应放在B 点，Q ＝－2qC ．应放在C 点，Q ＝－qD ．应放在D 点，Q ＝q解析：选CD.先将＋q 、－q 在O 点产生的场强合成，因为＋q 、－q 与O点构成等边三角形，可求出合场强E 0方向水平向右，大小E 0＝E 1＝E 2，如图所示．欲使圆心O 处的电场强度为零，所放置的点电荷Q 在O 点产生的场强方向必须水平向左，且大小也为E 0.若在A 点和B 点放置点电荷Q ，则它产生的场强只能沿竖直方向，达不到目的．若在C 点放置点电荷Q ，则必为负电荷，且Q ＝－q ，选项C 对．若在D 点放置点电荷Q ，则必为正电荷，且Q ＝q ，选项D 对．6．(2011·高考天津卷)板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是( )A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1D ．U 2＝2U 1，E 2＝2E 1解析：选C.U 1＝Q C ，E 1＝U 1d .当板间距变为12d 时，由C ＝εr S 4πkd可知电容变为2C ，而带电荷量也变为2Q ，故U 2＝2Q 2C ＝U 1，E 2＝U 212d ＝2U 1d ＝2E 1，故C 选项正确． 7．(2012·广州实验中学高二月考)如图1－9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点为连线中垂线距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()图1－9A．E A＝E C>E B；φA＝φC>φBB．E B>E A>E C；φA＝φC>φBC．E A<E B，E A<E C；φA>φB，φA>φCD．因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低解析：选B.电场线分布如图所示，电场线在B处最密集，在C处最稀疏，故E B>E A>E C，中垂线为等势线，φA＝φC；沿电场线方向电势降低，φA>φB.综上所述，选项B正确．8.MN是一负电荷产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹，如图1－10中虚线所示，下列说法正确的是()图1－10A．负电荷一定位于M左侧B．带电粒子在a点加速度大于b点加速度C．带电粒子在a点电势能大于b点电势能D．带电粒子在a点的动能大于b点的动能解析：选AC.设MN与ab交点为P，由轨迹弯曲方向可知，粒子在P点的受力F P方向由N →M，带电粒子为正电荷，所以场强方向为N→M，A对；由负电荷场强特点可知，a a<a b，B错；a→b，W ab>0，电势能减少，动能增加，C对，D错．9．(2012·云南玉溪一中高二检测)如图1－11所示，P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在哪种情况中，放在绝缘板上的小纸屑S不会被P吸引()图1－11解析：选AC.金属壳能屏蔽外部电荷产生的电场，所以A项中的纸屑S不被P吸引，D中的纸屑可被P吸引；B中的P电荷可在金属壳外感应电荷而吸引纸屑，C中的P电荷在金属壳外感应的电荷被导入大地而不能吸引纸屑，故选A、C.10.(2012·上海吴淞中学高二期中)如图1－12所示，在点电荷＋Q的电场中，虚线为等势面，甲、乙两粒子的运动轨迹分别为acb、adb曲线，两粒子在a点时具有相同的动能，重力不计．则()图1－12 A ．甲、乙两粒子带异种电荷B ．两粒子经过b 点时具有相同的动能C ．甲粒子经过c 点时的动能等于乙粒子经过d 点时的动能D ．设无穷远处电势为零，甲粒子经过c 点时的电势能小于乙粒子经过d 点时的电势能 解析：选ABD.甲粒子受引力作用，为负电荷，乙粒子受斥力作用，为正电荷，A 项对．粒子从a 点到b 点，电场力不做功，动能相等，故B 项对．甲粒子从a 点到c 点，电场力做正功，动能增加；乙粒子从a 点到d 点，电场力做负功，动能减小，故C 项错．在正电荷的电场中，电势大于零，正检验电荷的电势能大，故D 项对．11.如图1－13所示，绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E ，在与环心等高处放有一质量为m ，电荷量为＋q 的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是( )图1－13A ．小球在运动过程中机械能守恒B ．小球经过最低点时速度最大C ．小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg ＋qE )D ．小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg －qE )解析：选BC.小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒，A 错；小球运动到最低点的过程中，电场力、重力做正功，动能增大，经最低点后，电场力、重力做负功，动能减小，故最低点动能最大，速度最大，故B 对；由动能定理得：qER ＋mgR ＝12m v 2，由牛顿第二定律得：F N －mg －qE ＝m v 2/R ，联立解得F N ＝3(mg ＋qE )，故C 对D 错．12.(2012·河南信阳高级中学高二检测)如图1－14所示，在真空中离子P 1、P 2以相同速度从O 点垂直场强方向射入匀强电场，经电场偏转后打在极板B 上的C 、D 两点．已知P 1电荷量为P 2电荷量的3倍．GC ＝CD ，则P 1、P 2离子的质量之比为( )图1－14A ．3∶4B ．4∶3C ．2∶3D ．3∶2解析：选A.y ＝12at 2＝12·qU md ·x 220，所以m ＝qUx 22yd v 20，m ∝qx 2， 所以m 1∶m 2＝(q 1x 21)∶(q 2x 22)＝3∶4.二、计算题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)如图1－15所示，在水平向右的匀强电场中的A 点，有一个质量为m 、带电荷量为－q 的油滴以速度v 竖直向上运动．已知当油滴经过最高点B 时，速度大小也为v .求：场强E 的大小及A 、B 两点间的电势差．图1－15解析：根据分运动与合运动的等时性以及匀变速直线运动平均速度公式有：h ＝v t 2，x ＝v t 2，故h ＝x .由动能定理得：qEx －mgh ＝0，即E ＝mg q， 再由动能定理得：qU AB －mgh ＝0，mgh ＝12m v 2， 所以U AB ＝m v 22q. 答案：见解析14．(8分)一条长3L 的线穿着两个完全相同的小金属环A 和B ，质量均为m ，将线的两端都系于同一点O ，如图1－16所示，当两金属环带电后，由于两环间的静电斥力使丝线构成一个等边三角形，此时两环处于同一水平线上，如果不计环与线的摩擦，两环各带多少电量？(静电力常量为k )图1－16解析：线并没有拴住小金属环，故三段线的拉力均相等，设拉力为F T ，对环A 受力分析如图．竖直方向有F T ·sin60°＝mg水平方向有F ＝F T ＋F T cos60° 由库仑定律F ＝k Q 2L 2 联立解得Q ＝L3mg k . 答案：均带L 3mg k15．(12分)如图1－17所示，长L ＝0.4 m 的两平行金属板A 、B 竖直放置，相距d ＝0.02 m ，两板间接入恒定电压为182 V ，B 板接正极，一电子质量m ＝9.1×10－31 kg ，电荷量e ＝1.6×10－19 C ，以v 0＝4×107 m/s 的速度紧靠A 板向上射入电场中，不计电子的重力．问电子能否射出电场？若能，计算在电场中的偏转距离；若不能，在保持电压不变的情况下，B 板至少平移多少，电子才能射出电场？图1－17解析：设电子能射出极板，则t ＝L v 0＝0.44×107 s ＝10－8 s ，水平方向加速度a ＝Uq md代入数据得a ＝1.6×1015 m/s 2y ＝12at 2代入数值得：y ＝0.08 m>d .故不能射出． 若恰能射出，则B 板需向右移动，板间距变为d ′，则d ′＝12·qU md ′t 2，d ′＝t qU 2m＝10－8× 1.6×10－19×1822×9.1×10－31m ＝0.04 m Δd ＝d ′－d ＝0.02 m.答案：见解析16．(12分)(2012·浙江绍兴一中高二期中)如图1－18所示，一带电量为＋q 、质量为m 的小球，从距地面高2h 处以一定的初速度水平抛出，在距抛出点水平距离为s 处有根管口比小球大的竖直细管，细管的上口距地面高为h ，为了使小球能无碰撞地落进管口通过管子，可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场，求：图1－18(1)小球的初速度；(2)应加电场的场强；(3)小球落地时的动能． 解析：(1)由题意知，小球落到管口时的水平速度为零，设运动时间为t ，则竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有s ＝v 02t ，联立解得v 0＝s 2g h. (2)电场力做的功等于小球的动能变化，有qE ·s ＝12m v 20，解得E ＝mgs hq. (3)小球落地时只具有竖直方向的速度，动能E k ＝mg ·2h ＝2mgh .答案：(1)s2g h (2)mgs hq(3)2mgh。
高中物理人教版选修3-1 第一章静电场单元测试(含解析)
高中物理人教版选修3-1第一章静电场单元测试（含解析）高中物理选修3-1静电场单元测试第Ⅰ卷（选择题）一．选择题（共15小题）1．关于电子伏特（eV），下列说法中正确的是（）A．电子伏特是电势的单位B．电子伏特是电场强度的单位C．电子伏特是能量的单位D．1 eV＝1.60×1019J2．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，发现两球之间互相排斥，则 A、B 两球原来的带电情况不可能是（）A．带等量异种电荷B．带等量同种电荷C．带不等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电3．静电力常量在国际单位制中的单位是（）A．N•m2/C B．N•m/C2 C．N•m2/C2 D．N•m2/kg24．下列说法中不正确的是（）A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C．电荷间相互作用是通过电场而产生，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用D．电场是人为设想出来的，其实并不存在5．电荷量为2×10﹣6C 的电荷，在场强为4×102N/C 的匀强电场中所受电场力的大小为（）A．2×10﹣4N B．4×10﹣4N C．6×10﹣4N D．8×10﹣4N 6．如图为静电除尘机理示意图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。
图中虚线为电场线（方向未标）。
不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则（）A．每个尘埃的运动轨迹都与一条电场线重合B．尘埃在迁移过程中电势能增大C．尘埃在迁移过程中做匀变速运动D．图中 A 点电势低于 B 点电势7．如图所示，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。
高二物理选修3-1第一章《静电场》单元测试(含答案)
高二物理选修3-1第一章《静电场》单元测试第I 卷（选择题）1．关于电荷的电荷量，下列说法正确的是A ．电子的电荷量的精确数值最早是由密立根油滴实验测得的B ．带电物体所带电荷量可以是任意值C ．带电物体所带电荷量最小值为×10－19C D ．带电体的比荷是质量与电荷量的比值m/q ）【答案】AC 【解析】试题分析：密立根的油滴实验测出了电子的电量为×10－19 C ，因而A 对；任何物体的电荷量都是e 的整数倍，故B 错，C 对， 考点：考查了对元电荷的理解 2．下列说法中，正确的是：（ ） A ．由qFE =可知电场中某点的电场强度E 与q 成反比 B ．由公式PE qϕ=可知电场中某点的电势ϕ与q 成反比 C ．由ab U Ed =可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 ,D ．公式QC U=，其中电容器的电容C 与电容器两极板间电势差U 无关 【答案】D 【解析】试题分析：电场中某点的电场强度只和电场本身的性质有关，与外界因素无关，A 错误，电场中某点的电势大小是人为规定的，B 错误；公式ab U Ed =中的d 是沿电场方向间的距离，ab 的距离大，但 不一定沿电场方向间的距离大，C 错误；电容器的电容是由电容器本身的性质决定的，与外界因素无关，D 正确； 考点：考查了电场强度，电势，电势差，电容3． 如图所示为电场中的一条电场线，A 、B 为其上的两点，用E A 、E B 表示A 、B 两点的电场强度，ϕA 、ϕB 表示A 、B 两点的电势，以下说法正确的是 A ．E A 与E B 一定不等，ϕA 与ϕB 一定不等B ．E A 与E B 可能相等，ϕA 与ϕB 可能相等 、C ．E A 与E B 一定不等，ϕA 与ϕB 可能相等D ．E A 与E B 可能相等，ϕA 与ϕB 一定不等【答案】D 【解析】试题分析：因为不知道AB 两点电场线的疏密程度，故无法确定两点场强的关系；由于顺着电场线电势减低故ϕA 一定高于ϕB ，故选项D 正确。
人教版高中物理选修3-1第一单元检测 静电场(一).docx
高中物理学习材料桑水制作物理第一单元检测静电场（一）第Ⅰ卷（不定项选择题，50分）1.（2011，安徽）（18）图（a）为示波管的原理图。
如果在电极YY'之间所加的电压按图（b）所示的规律变化，在电极XX'之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（）2.（2011，安徽）（20）如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。
若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上，则t0可能属于的时间段是（）A．4Tt<<B ．324T Tt<<C．TtT<<43D．98TT t<<3.如图所示。
一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则（）A. M点的电势比P点的电势高B. 将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C. M 、N 两点间的电势差大于O 、M 两点间的电势差D. 在O 点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y 轴做 直线运动4.如图所示，悬线下挂一个带正电的小球，它的质量为m ，电荷量为q ，整个装置处于的匀强电场中，下列说法中正确的是（ ）A ．场强方向一定向右B ．若剪断悬线，则小球将静止不动C ．若剪断悬线，则小球做匀速运动D ．若剪断悬线，则小球做自由落体运动5.为模拟净化空气过程，有人设计了如图所示的含有灰尘空气的密封玻璃圆柱桶（圆柱桶的高和直径相等）。
第一种除尘方式是：在圆柱筒顶和底面的金属电极间加上电压U ，沿圆柱筒的轴线形成一个匀强电场，灰尘运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：圆柱筒轴线处放一直导线，在导线与容器内壁的金属电极间也加上电压U ，形成沿半径方向的辐向电场。
灰尘运动方向如图乙所示。
已知空气阻力与灰尘运动的速度成正比，即f＝kv （k 为定值），假设每个灰尘颗粒的质量和电荷量均相同，重力可忽略不计，则在这两种方式中 （ ）A ．灰尘颗粒最终均有可能做匀速运动B ．灰尘颗粒沉积处的电场强度相等C ．电场对单个灰尘颗粒做功的最大值相等D ．电场对单个灰尘颗粒的作用力相等6.如图所示，A 、B 为两个用绝缘细线悬挂起来的质量相同的带电小球，左边放一个带正电的球C 时，两悬线都保持竖直方向（两线长度相同）。
人教版高中物理选修3-1第1章《静电场》测试题(含答案)
第1章《静电场》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和-3q的电荷，相互作用力为F。
现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互作用力将为（）A．引力且大小为3F B．斥力且大小为F/3C．斥力且大小为2F D．斥力且大小为3F2．真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F．若电荷电量不变，两点电荷间的距离减小到原来的，则两点电荷间的静电力大小为（）A． B． C．4F D．2F3．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（）A．电势高的地方电场强度不一定大B．电场强度大的地方电势一定高C．电势为零的地方场强也一定为零D．场强为零的地方电势也一定为零4．真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的2倍，那么它们之间的静电力的大小应为（）A．F/2 B．2F C．F/4 D．4F5．空间有平行于纸面的匀强电场，一电荷量为-q的质点(重力不计)，在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示，已知力F和MN间夹角为θ，MN间距离为d，则（）A．MN两点的电势差为sin FdqB．匀强电场的电场强度大小为F qC ．带电质点由M 运动到N 的过程中，电势能减少了Fd cos θD ．若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动，则F 必须反向6．两个完全相同的带同种电荷的金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量为Q 5，另一个球的带电量为Q 7。
当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F 。
现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小为（ ）A ．F 351B ．F 35C ．F 3635D ．F 3536 7．两相同带电小球，带有等量的同种电荷，用等长的绝缘细线悬挂于O 点，如图所示。
平衡时，两小球相距r ，两小球的直径比r 小得多，若将两小球的电量同时各减少一半，当它们重新平衡时，两小球间的距离( )A ．大于r/2B ．等于r/2C ．小于r/2D ．无法确定8．如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P 点下方) （ ）A ．电容器的电容减小，则极板带电量将增大B ．带电油滴将沿竖直方向向下运动C ．P 点的电势将升高D ．带电油滴的电势能将增大9．在静电场中，下列说法正确的是（ ）A ．沿着电场线方向，电势一定越来越低B ．电场强度为零的点，电势一定为零C ．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同D ．电场强度和电势都是矢量10．有一电场的电场线如右图所示，场中A、B两点的电场强度大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示，则（）A．E A>E B，φA>φ B B．E A>E B，φA<φ BC．E A<E B，φA>φ B D．E A<E B，φA<φB11．下列说法中正确的是（）A．电场强度和电势都是矢量B．电势为零的地方，电场强度也一定为零C．把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功D．把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功12．现有两极板M（+）、N（一)，板长80cm，板间距20cm，在两板间加一周期性的直流电压，如图所示。
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（精心整理，诚意制作）物理第一单元检测静电场（一）第Ⅰ卷（不定项选择题，50分）1.（20xx，安徽）（18）图（a）为示波管的原理图。
如果在电极YY'之间所加的电压按图（b）所示的规律变化，在电极XX'之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（）2.（20xx，安徽）（20）如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。
若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上，则t0可能属于的时间段是（）A．04Tt<<B．0324T Tt<<C．TtT<<43D．098TT t<<3.如图所示。
一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则（）A. M点的电势比P点的电势高B. 将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C. M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D. 在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动4.如图所示，悬线下挂一个带正电的小球，它的质量为m，电荷量为q，整个装置处于的匀强电场中，下列说法中正确的是（）A．场强方向一定向右B．若剪断悬线，则小球将静止不动C．若剪断悬线，则小球做匀速运动D ．若剪断悬线，则小球做自由落体运动5.为模拟净化空气过程，有人设计了如图所示的含有灰尘空气的密封玻璃圆柱桶（圆柱桶的高和直径相等）。
第一种除尘方式是：在圆柱筒顶和底面的金属电极间加上电压U ，沿圆柱筒的轴线形成一个匀强电场，灰尘运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：圆柱筒轴线处放一直导线，在导线与容器内壁的金属电极间也加上电压U ，形成沿半径方向的辐向电场。
灰尘运动方向如图乙所示。
已知空气阻力与灰尘运动的速度成正比，即f ＝kv （k 为定值），假设每个灰尘颗粒的质量和电荷量均相同，重力可忽略不计，则在这两种方式中 （ ）A ．灰尘颗粒最终均有可能做匀速运动B ．灰尘颗粒沉积处的电场强度相等C ．电场对单个灰尘颗粒做功的最大值相等D ．电场对单个灰尘颗粒的作用力相等6.如图所示，A 、B 为两个用绝缘细线悬挂起来的质量相同的带电小球，左边放一个带正电的球C 时，两悬线都保持竖直方向（两线长度相同）。
若把C 球移走，两球没有发生接触，右图中，哪个图可以正确表示A 、B 两球的位置 （ ）7.质量为m 的物块，带正电Q ，开始时让它静止在倾角α＝60º的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E ＝3mgQ的匀强电场，如图8所示，斜面高为H ，释放物体后，物块落地的速度大小为 （ ）A ．23gH（）B ．52gH C ．2gH 2 D ．223gH8.如图所示， M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，60MOP ∠=︒．电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为E1；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E2，E1与E2之比为 A ．1:2 B ．2:1 C ．2:3 D ．4:39.如图所示，在等量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 点为连线中垂线上距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 ．EA ＝EC ＞EB ，φA ＝φC ＞φB B ．EB ＞EA ＞EC ，φA ＝φC ＞φBC ．EA ＜EB ，EA ＜EC ，φA ＞φB ，φA ＞φCD ．因为电势零点未规定，所以无法判断电势高低10.一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S ，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为ϕ，如图所示。
下列做法中能使夹角ϕ减小的是（ ） A ．保持电键闭合，使两极板靠近一些； B ．断开电键，使两极板靠近一些； C ．保持电键闭合，使两极板分开一些；D．断开电键，使两极板分开一些。
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＝5cm的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴方向的夹角为θ，P点沿圆周移动时，O 、P两点的电势差满足UOP＝25sinθ(V)，则该匀强电场的大小和方向分别为( )A．5 V/m，沿x轴正方向 B．25 V/m，沿y轴负方向C．500 V/m，沿y轴正方向 D．250 2 V/m，沿x轴负方向如图所示，质子、氘核和α粒子都沿平行板电容器两板中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，且都能射出电场，射出后都打在同一个荧光屏上，使荧光屏上出现亮点．若微粒打到荧光屏的先后不能分辨，则下列说法中正确的是 ( )A．若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将只出现3个亮点B．若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现2个亮点C．若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现1个亮点D．若它们是由同一个电场从静止加速后射入偏转电场的，在荧光屏上将只出现1个亮点13.如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a和b 是轨迹上的两点．若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是 ( )A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a,b两点的受力方向C．带电粒子在a,b两点的速度何处较大D．带电粒子在a,b两点的电势能何处较大14.如图所示，完全相同的金属小球A和B带等量异种电荷，中间连接着一个轻质绝缘弹簧，放在光滑绝缘水平面上，平衡时弹簧的压缩量为x0．现将不带电的与A，B完全相同的金属球C与A球接触一下，然后拿走，重新平衡后弹簧的压缩量为x，则( ).12x x=12x x>12x x<D．x=x015.如图中所示，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（）A．两极板间的电压不变，极板上的电量变大B．两极板间的电压不变，极板上的电量减小C．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大D ．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小16.匀强电场中有a 、b 、c 三点．在以它们为顶点的三角形中，∠a ＝30°、∠c ＝90°,．电场方向与三角形所在平面平行．已知a 、b 和c 点的电势分别为(23)-V 、(23)+V 和2 V ．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为（ ）A ．(23)-V 、(23)+VB ．0 V 、4 VC ．43(2)3-V 、43(2)3+ D ．0 V 、3V 17.如图所示是法拉第圆筒实验装置示意图，验电器A 原来不带电，验电器B 原来带有电荷；金属小球e 直接固定于绝缘手柄上。
金属小球f 用一较长的导体棒（长度大于圆筒的深度）相连后固定于绝缘手柄上，则下列操作中，能使验电器A 带电的是（ ）A ．使e 与B 的圆筒外壁接触后再与A 的圆筒内壁接触 B ．使e 与B 的圆筒内壁接触后再与A 的圆筒外壁接触C ．使f 与B 的圆筒外壁接触后再与A 的圆筒内壁接触D ．使f 与B 的圆筒内壁接触后再与A 的圆筒外壁接触18.如图所示，水平放置的平行金属板a 、b 分别与电源的两极相连，带电液滴P 在金属板a 、b 间保持静止，现设法使P 固定，再使两金属板a 、b 分别绕中心点O 、O/垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α，然后释放P ，则P 在电场内将做（ ）A ．匀速直线运动B ．水平向右的匀加速直线运动C ．斜向右下方的匀加速直线运动D ．曲线运动19.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（ ） A ．极板X 应带正电 B ．极板X '应带正电 C ．极板Y 应带正电 D ．极板Y '应带正电20.如图所示，光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A 、B ，它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止。
设小球A 的带电量大小为QA ，小球B 的带电量大小为QB ，，下列判断正确的是（ ）A.小球A 带正电，小球B 带负电，且QA> QB ，B.小球A 带正电，小球B 带负电，且QA< QBC.小球A 带负电，小球B 带正电，且QA> QB ，D.小球A 带负电，小球B 带正电，且QA< QB21.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P 点，如图所示.以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，ε表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ） A.U 变小，E 不变 B.E 变大，ε变大 C.U 变小，ε变大 D.U 不变，ε变大22.如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球A 、B ，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上．当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A 、B 将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法正确的是A ．因电场力分别对球A 和球B 做正功，故系统机械能不断增加 B ．因两个小球所受电场力等大反向，故系统机械能守恒C ．当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最小D ．当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大23.如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时( ) A ．电容器电容值增大 B ．电容器带电荷量减小C ．电容器两极板间的场强增大D ．电阻R 上电流方向自左向右24.如图所示，给平行板电容器带一定的电荷后，将电容 器的A 板与静电计小球相连，并将B 板与静电计的外壳接 地。
下列说法正确的是 （ ）A 将A 极板向右移动少许，静电计指针的偏转角将增大B 将B 极板向上移动少许，静电计指针的偏转角将减小 C将一块玻璃板插入A 、B 两极板之间，静电计指针的偏转 角将减小D 用手触摸一下B 极板，静电计指针的偏转角将减小到零 25.如图所示，为示波管中偏转极板的示意图，相距为d 、A P长度为l 的平行板A 、B 加上电压后,可在A 、B 板之间的空 间中（设为真空）产生匀强电场，在AB 左端距A 、B 等距 离处的O 点，有一电荷量为q 、质量为m 的粒子以初速度 v0沿水平方向(与AB 极板平行)射入。