高中物理：静电场测试题(含答案)

高中物理：静电场测试题（含答案）
1、(双选)如图所示,把架在绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A 端感应出正电荷,B端感应出负电荷,关于使导体带电的以下说法中正确的是()
A.如果让手摸一下导体的B端,B端负电荷将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体将带正电
B．如果让手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电
C．如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电
D．无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电
2、(双选)如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来(小球与物体O在同一水平线上)。

若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示。

则下列对该实验的判断正确的是()
A．可用控制变量法,探究F与Q、q、d的关系
B．保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比
C．保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关
D．保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比
3、两点电荷形成电场的电场线分布如图所示,A、B是电场线上的两点,下列判断正确的是()
A．A、B两点的电场强度大小不等,方向相同
B．A、B两点的电场强度大小相等,方向不同
C．左边电荷带负电,右边电荷带正电
D．两电荷所带电荷量相等
4、如图所示,在真空中有两个带相等电荷量的正电荷q1和q2,它们分别固定在A、B两点,CD为
A、B连线的中垂线。

现将正电荷q3由C沿CD移至无限远处,在此过程中()
A．q3的电势能逐渐增加
B．q3的电势能先逐渐增加,后逐渐减少
C．q3受到的静电力逐渐减小
D．q3受到的静电力先逐渐增大,后逐渐减小
5、静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点。

若带电粒
子在a、b两点的速率分别为v a、v b,不计重力,则带电粒子的比荷q
m为()
A．v2a－v2b
φb－φa B．
v2b－v2a
φb－φa
C．
v2a－v2b
2（φb－φa）
D．
v2b－v2a
2（φb－φa）
6、如图所示,在匀强电场中相距10 mm的两等势面AA′、BB′。

其间有一静止的油滴P。

已知油滴P的重力是1.6×10－4 N,所带的电荷量是＋3.2×10－9 C。

则下面判断正确的是()
A.φA＞φB,U AB＝100 V
B．φA＞φB,U AB＝750 V
C．φA＜φB,U BA＝500 V
D．φA＜φB,U BA＝1 000 V
7、(多选)如图所示,接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q,a、b是金属板右侧表面的两点,其中a到＋Q的距离较小。

下列说法正确的是()
A．由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面带正电
B．由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面不带电
C．整个导体,包括表面上的a、b点,是一个等势体,且电势等于零
D.a、b两点的电场强度不为零,且a、b两点场强方向相同,但a点的场强比b点的场强要强(大)一些
8、(双选)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B 板带电,则下列判断正确的是()
A．增大两极板间的距离,指针张角变大
B．将A板稍微上移,静电计指针张角变大
C．若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大
D．若将A板拿走,则静电计指针张角变为零
9、如图所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的()
A．2倍B．4倍
C．1
2D．
1
4
*10、关于库仑定律,下列说法正确的是()
A．库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积最小的带电体
B．根据F＝k q1q2
r2,当两个带电体间的距离趋近于零时,库仑力将趋向于无穷大
C．所带电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时,B受到的静电力是A受到的静电力的3倍
D．库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷
*11、电场中有一点P,下列说法正确的是()
A．若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点场强减半
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点所受的电场力越大
D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
*12、如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处。

A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是()
A．A、B、C、D四个点的电场强度相同
B．O点电场强度等于零
C．将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点,电场力做功为零
D．将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点,试探电荷具有的电势能增大
13、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比。

( )
(2)实验表明两个带电体的距离越大,作用力就越小。

( )
(3)点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化模型。

()
(4)球形带电体一定可以看成点电荷。

()
(5)很大的带电体也有可能看作点电荷。

()
14、把带电荷量为2×10－8 C的正点电荷从无限远处移到电场中的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的B点,需克服电场力做功2×10－6 J,取无限远处电势为零。

求：
(1)A点的电势；
(2)A、B两点的电势差；
(3)若把2×10－5 C的负电荷由A点移动到B点,电场力做的功。

15、一个质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场,如图所示。

如果两极板间电压为U,两极板间的距离为d、板长为L。

设粒子束不会击中极板,求粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量。

(粒子的重力忽略不计)
静电场含答案
人教选修3—1第一章静电场
1、(双选)如图所示,把架在绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A 端感应出正电荷,B端感应出负电荷,关于使导体带电的以下说法中正确的是()
A.如果让手摸一下导体的B端,B端负电荷将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体将带正电
B．如果让手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电
C．如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电
D．无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电
AD[无论用手摸一下导体的什么位置,都会使枕形导体通过人体与大地相连,由于静电感应,导体上的自由电子将经人体流入大地,使得导体带正电,手指离开,移去带电体C,导体所带正电不变。

]
2、(双选)如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来(小球与物体O在同一水平线上)。

若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示。

则下列对该实验的判断正确的是()
A．可用控制变量法,探究F与Q、q、d的关系
B．保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比
C．保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关
D．保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比
AC[保持Q、q不变,减小d,则θ变大,说明F与d有关,但不能确定成反比关系,选项B错误；保持Q、d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关,选项C正确；保持q、d不变,减小Q,则θ变小,说明F随Q的减小而减小,但不能确定成正比关系,选项D错误；由上述可知选项A正确。

] 3、两点电荷形成电场的电场线分布如图所示,A、B是电场线上的两点,下列判断正确的是()
A．A、B两点的电场强度大小不等,方向相同
B．A、B两点的电场强度大小相等,方向不同
C．左边电荷带负电,右边电荷带正电
D．两电荷所带电荷量相等
C[电场线的疏密代表电场强度的强弱,电场线越密,代表电场越强,电场方向为电场线的切线方向,故从图中可以看出A点、B点电场强度大小和方向均不同,故A、B错误；电场线从正电荷指向负电荷,故C正确；右边电荷周围的电场线密集,故此电荷的电荷量较大,故D错误。

]
4、如图所示,在真空中有两个带相等电荷量的正电荷q1和q2,它们分别固定在A、B两点,CD为
A、B连线的中垂线。

现将正电荷q3由C沿CD移至无限远处,在此过程中()
A．q3的电势能逐渐增加
B．q3的电势能先逐渐增加,后逐渐减少
C．q3受到的静电力逐渐减小
D．q3受到的静电力先逐渐增大,后逐渐减小
D[CD线上各点场强方向均为C→D,场强大小先逐渐增大,再逐渐减小,所受静电力先逐渐增大,再逐渐减小,选项C错误,选项D正确；静电力一直对电荷q3做正功,电势能逐渐减小,选项A、B错误。

]
5、静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点。

若带电粒
子在a、b两点的速率分别为v a、v b,不计重力,则带电粒子的比荷q
m为()
A．v2a－v2b
φb－φa B．
v2b－v2a
φb－φa
C．
v2a－v2b
2（φb－φa）
D．
v2b－v2a
2（φb－φa）
C[带电粒子从a到b,电场力做的功W＝qU ab＝q(φa－φb),由动能定理得q(φa－φb)＝1
2m(v
2
b
－v
2
a
),
故q
m＝
v2a－v2b
2（φb－φa）
,C正确。

]
6、如图所示,在匀强电场中相距10 mm的两等势面AA′、BB′。

其间有一静止的油滴P。

已知油滴P的重力是1.6×10－4 N,所带的电荷量是＋3.2×10－9 C。

则下面判断正确的是()
A.φA＞φB,U AB＝100 V
B．φA＞φB,U AB＝750 V
C．φA＜φB,U BA＝500 V
D．φA＜φB,U BA＝1 000 V
C[由于油滴静止,则油滴所受静电力与重力等大、反向,即电场方向向上,故φA＜φB。

由E＝F q、
F＝G得E＝5×104 V/m,又由于d＝10 mm＝0.01 m,所以U BA＝Ed＝500 V,故选项C正确。

] 7、(多选)如图所示,接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q,a、b是金属板右侧表面的两点,其中a到＋Q的距离较小。

下列说法正确的是()
A．由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面带正电
B．由于静电感应,金属板右侧表面带负电,左侧表面不带电
C．整个导体,包括表面上的a、b点,是一个等势体,且电势等于零
D.a、b两点的电场强度不为零,且a、b两点场强方向相同,但a点的场强比b点的场强要强(大)一些
BCD[若金属板不接地,右侧表面将感应出负电荷,左侧表面将感应出正电荷；若金属板接地,自由电子通过接地导线导入金属板,再次达到静电平衡时左侧表面不带电,整个金属板的电势都为零,所以选项A错误,选项B、C正确。

金属板接地时,右侧表面上有感应负电荷,而且a点附近的电场线密度(单位表面积的电荷量)比b点附近的电场线密度要大些,场强要强(大)些,又因为整个金属板是等势体,右侧表面是等势面,电场线与等势面垂直,可见a、b两点的场强方向都垂直指向右侧面,方向相同,所以选项D正确。

]
8、(双选)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B 板带电,则下列判断正确的是()
A．增大两极板间的距离,指针张角变大
B．将A板稍微上移,静电计指针张角变大
C．若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大
D．若将A板拿走,则静电计指针张角变为零
AB[电势差U变大(小),指针张角变大(小)。

电容器所带电荷量一定,由公式C＝
εr S
4πkd
知,当d
变大时,C变小,再由C＝Q
U得U变大；当A板上移时,正对面积S变小,C也变小,U变大；当插入
玻璃板时,C变大,U变小；当将A板拿走时,相当于使d变得更大, C更小,故U应更大。

正确选项为A、B。

]
9、如图所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的()
A．2倍B．4倍
C．1
2D．
1
4
C[电子在两极板间做类平抛运动,水平方向l＝v0t,t＝l
v0,竖直方向d＝1
2at
2＝
qUl2
2md v20
,故d2＝
qUl2
2m v20
,
即d∝1
v0,故C正确。

]
*10、关于库仑定律,下列说法正确的是()
A．库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积最小的带电体
B．根据F＝k q1q2
r2,当两个带电体间的距离趋近于零时,库仑力将趋向于无穷大
C．所带电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时,B受到的静电力是A受到的静电力的3倍
D．库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷
D[如果在研究的问题中,带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计,即可将它看成是一个几何点,则这样的带电体就是点电荷,故A错误；两个带电体间的距离趋近于零时,带电体已经
不能看成点电荷了,F＝k q1q2
r2已经不能适用,故B错误；根据牛顿第三定律得,B受到的静电力和
A受到的静电力大小相等,故C错误；库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷,故D正确。

] *11、电场中有一点P,下列说法正确的是()
A．若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点场强减半
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点所受的电场力越大
D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
C[电场强度是由电场本身决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关,选项A、B错误。

电荷量一定时,由F＝Eq可知,场强越大,所受的电场力越大,C正确。

若试探电荷是正电荷,它的受力方向就是该点的场强方向,若试探电荷是负电荷,它的受力方向的反方向是该点场强的方向,D错误。

]
*12、如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处。

A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是()
A．A、B、C、D四个点的电场强度相同
B ．O 点电场强度等于零
C ．将一带正电的试探电荷匀速从B 点沿直线移动到
D 点,电场力做功为零
D ．将一带正电的试探电荷匀速从A 点沿直线移动到C 点,试探电荷具有的电势能增大
C [由点电荷电场叠加规律以及对称关系可知,A 、C 两点电场强度相同,B 、
D 两点电场强度相同,选项A 错误；O 点的电场强度方向水平向右,不为0,选项B 错误；由电场分布和对称关系可知,将一带正电的试探电荷匀速从B 点沿直线移动到D 点,电场力做功为零；将一带正电的试探电荷匀速从A 点沿直线移动到C 点,电场力做正功,试探电荷具有的电势能减小,选项C 正确,D 错误。

]
13、思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)实验表明电荷之间的作用力一定和电荷间的距离成反比。

( ) (2)实验表明两个带电体的距离越大,作用力就越小。

( )
(3)点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化模型。

( )
(4)球形带电体一定可以看成点电荷。

( ) (5)很大的带电体也有可能看作点电荷。

( ) 【答案】（1）× （2）√ （3）√ （4）× （5）√
14、把带电荷量为2×10－8 C 的正点电荷从无限远处移到电场中的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的B 点,需克服电场力做功2×10－6 J,取无限远处电势为零。

求：
(1)A 点的电势；
(2)A 、B 两点的电势差；
(3)若把2×10－5 C 的负电荷由A 点移动到B 点,电场力做的功。

[解析] 无限远处电势能为零,克服电场力做功,电势能增加,所以E pA ＝8×10－6J,φA ＝E pA q ＝
8×10－6 J 2×10－8 C
＝400 V , 同理φB ＝2×10－6
2×10－8
V ＝100 V 故U AB ＝φA －φB ＝300 V 。

若把2×10－5 C 的负电荷由A 点移动到B 点,则
W AB ＝q ′U AB ＝－2×10－5×300 J ＝－6×10－3 J 。

[答案](1)400 V(2)300 V(3)－6×10－3 J
15、一个质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场,如图所示。

如果两极板间电压为U,两极板间的距离为d、板长为L。

设粒子束不会击中极板,求粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量。

(粒子的重力忽略不计)
[解析]水平方向匀速运动,则运动时间t＝
L
v0①
竖直方向加速运动,则偏移距离y＝
1
2at
2②
且a＝
qU
md③
由①②③得y＝
qUL2
2md v20
则电场力做功W＝qE·y＝q·
U
d·
qUL2
2md v20
＝
q2U2L2
2md2v20
由功能关系得电势能减少了
q2U2L2
2md2v20。

[答案] 电势能减少了
q2U2L2
2md2v20。