高中物理(人教版选修3-1)课时作业:第一章 第3-6节习题课 含答案
高中物理第一章第3 - 6节习题课课时作业新人教版选修3 - 1

高中物理第一章第3 - 6节习题课课时作业新人教版选修3 - 1 【创新设计】2021-2021学年高中物理第一章第3-6节习题课课时作业新人教版选修3-1【基础练】1.关于电势和电势能的说法正确的是( ) A.电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B.电荷在电场中电势越高的地方,电荷量越大所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D.在负点电荷电场中的任意一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能答案 CD解析沿电场线方向电势越来越低,正电荷的电势能越来越小,负电荷的电势能却越来越大.点拨正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势高的地方电势能小.2. 一带电粒子沿图1中曲线穿过一匀强电场中的等势面,且四个等势面的电势关系满足φa>φb>φc>φd,若不计粒子所受重力,则( )图1A.粒子一定带正电B.粒子的运动是匀变速运动C.粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大 D.粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大答案 B解析由于φa>φb>φc>φd,所以电场线垂直于等势面由a指向d,根据电荷运动规律可知其受力由d指向a,即该粒子带负电,动能在变大,电势能在减小.点拨由轨迹判断受力情况,进而得到做功情况及能量的变化. 3. 两块大平行金属板AB间存在电场强度为E的匀强电场,场强方向由B指向A并将B板接地作为零电势点,如图2所示,现将正电荷逆着电场线方向由A板移动B板.若用x表示移动过程中该正电荷到A板的距离,则其电势能Ep随x变化的图线为图中的( )图2答案 C1解析场强E的方向水平向左(由B指向A),B板接地φB=0,则AB板内各点电势均为负值,则距A板x处的某点的电势能EP=q(φx-φB)=qUxB=-Eq(d-x),由此可判断C选项正确.4. 某静电场的电场线分布如图3所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP 和EQ,电势分别为φP和φQ,则( )图3感谢您的阅读,祝您生活愉快。
物理选修3-1课时作业

目录第一章静电场1电荷及其守恒定律752库仑定律763电场强度784电势能和电势805电势差816电势差与电场强度的关系837静电现象的应用848电容器的电容869带电粒子在电场中的运动88第二章恒定电流1电源和电流902电动势903欧姆定律914串联电路和并联电路925焦耳定律946导体的电阻957闭合电路的欧姆定律968多用电表的原理989实验:练习使用多用电表9810实验:测定电池的电动势和内阻99 11简单的逻辑电路101第三章磁场1磁现象和磁场1032磁感应强度1043几种常见的磁场1054通电导线在磁场中受到的力1075运动电荷在磁场中受到的力1096带电粒子在匀强磁场中的运动111综合检测第一章综合检测113第二章综合检测115第三章综合检测117期末综合检测119物理选修3-1配新课标人教版课时作业第一章静电场1电荷及其守恒定律一、单项选择题1.电视机的玻璃光屏表面经常有许多灰尘,这主要是因为()A.这是灰尘的自然堆积B.玻璃有极强的吸附灰尘的能力C.电视机工作时,屏表面温度较高而吸附灰尘D.电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘2.导体球A带5Q的正电荷,另一完全相同的导体球B带Q的负电荷,将两导体球接触一会儿后再分开,则导体球B的带电荷量为()A.-Q B.Q C.2Q D.4Q3.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列表示验电器上感应电荷分布情况的图中,正确的是()A B C D4.如图K1-1-1所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形金属导体上电荷的移动情况是()图K1-1-1A.枕形金属导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体中的正电荷向B端移动,负电荷向A端移动D.枕形金属导体中的负电荷向B端移动,正电荷向A端移动二、双项选择题5.用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦,实验结果如图K1-1-2所示,由此对摩擦起电说法正确的是()图K1-1-2A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类及数量不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类物体摩擦,该物体的带电荷种类可能不同6.关于摩擦起电现象,下列说法正确的是()A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.可能是因摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而产生的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电7.如图K1-1-3所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b 斥c ,c 斥a ,d 吸b ,则( )图K1-1-3A .仅有两个小球带同种电荷B .仅有三个小球带同种电荷C .c 、d 小球带同种电荷D .c 、d 小球带异种电荷8.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成,u 夸克带电荷量为23e ,d 夸克带电荷量为-13e ,e 为元电荷,因此下列论断正确的是( )A .质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成B .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成C .中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D .中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成9.如图K1-1-4所示,A 、B 为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C 是带正电的小球,下列说法正确的是( )图K1-1-4A .把C 移近导体A 时,A 、B 上的金属箔片都张开B .把C 移近导体A 后,再把A 、B 分开,然后移去C ,A 、B 上的金属箔片仍张开 C .先把C 移走,再把A 、B 分开,A 、B 上的金属箔片仍张开D .先把A 、B 分开,再把C 移走,然后重新让A 、B 接触,A 上的金属箔片张开,而B 上的金属箔片闭合三、非选择题10.有A 、B 两个物体经摩擦后,使B 带上了2.4×10-6 C 的正电荷,求此过程中有多少电子发生了转移,是如何转移的?11.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5 C 的正电荷,小球B 、C 不带电.现在先让小球C 与小球A 接触后取走,再让小球B 与小球A 接触后分开,最后让小球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电荷量分别是多少?12.如图K1-1-5所示,大球A原来的带电荷量为Q,小球B原来不带电,现在让小球与大球接触,达到稳定状态时,发现A、B两球所带的电荷量与体积成正比,此时小球获得的电荷量为q,最后将两球分开;现给A球补充电荷,使其电荷量再次为Q,再次让小球接触大球后分开,每次都给大球补充到电荷量为Q,经过反复多次接触分开后,小球的带电荷量不再发生变化,问:此时小球带电荷量为多少?图K1-1-52库仑定律一、单项选择题1.关于点电荷的说法,正确的是()A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时,无论带电量多少,这两个带电体都可看成点电荷D.一切带电体都可以看成点电荷2.真空中有A、B两个点电荷,相距10 cm,B的带电量是A的5倍.如果A电荷受到的静电力是10-4 N,那么B电荷受到的静电力大小为()A.5×10-4 N B.0.2×10-4 NC.10-4 N D.0.1×10-4 N3.两个半径均为1 cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90 cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3 cm处,则它们的相互作用力大小变为()A.300 F B.1 200 FC.900 F D.以上都不对4.如图K1-2-1所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1,q2与q3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态.则以下结论正确的是()图K1-2-1A .如果q 2为正电荷,则可能q 1、q 3都是正电荷B .如果q 2为正电荷,则可能q 1为正电荷,q 3为负电荷C .若l 1 < l 2,则三个点电荷中q 3电量最大D .若l 1 < l 2,则三个点电荷中q 1电量可能最大 二、双项选择题5.要使真空中两点电荷间的库仑力增大为原来的4倍,下列方法可行的是( ) A .保持电荷间的距离不变,每个点电荷的带电量都增大到原来的2倍 B .保持两点电荷的带电量不变,使两电荷间的距离增大到原来的2倍C .使一个电荷的电量加倍,另一个电量不变,同时将电荷间的距离减小为原来的12D .保持两点电荷的带电量不变,将电荷间的距离减小为原来的126.两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为1∶7,在真空中相距为r ,把它们接触后再放回原处,则它们之间的静电力可能为原来的( )A.47B.37C.97D.1677.如图K1-2-2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( )图K1-2-2A .带正电,放在A 点B .带正电,放在B 点C .带负电,放在C 点D .带正电,放在C 点 8.如图K1-2-3所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同的不带电小球A 和B ,此时,上、下丝线受到的拉力分别为T A 、T B ;如果使A 带正电,B 带负电,则上、下丝线所受拉力分别为T ′A 、T ′B .则下列关系正确的是( )A .T A < T ′AB .T B >T ′BC .T A =T ′AD .T B <T ′B图K1-2-3图K1-2-49.如图K1-2-4所示,两质量分别为m 1和m 2、带电荷量分别为q 1和q 2的小球,用长度不等的绝缘轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β (α>β),若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所受静电力一定大于m 2所受静电力三、非选择题10.如图K1-2-5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l 为球半径r 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.根据题中条件,有同学求出: a 、b 两球之间的万有引力F 引=G m 2l 2,库仑力F 库=k Q 2l2.请分析是否正确?图K1-2-511.如图K1-2-6所示,一条长为3L 的绝缘丝线穿过两个质量都是m 的小金属环A 和B ,将丝线的两端共同系于天花板上的O 点,使金属环带上等量电荷后,便因排斥而使丝线构成一个等边三角形,此时两环恰处于同一水平线上,若不计环与线间的摩擦,求金属环所带电荷量是多少?图K1-2-612.两个点电荷相距r ,其电荷量分别为Q A =+9q ,Q B =+q ,另外再放入一个点电荷Q C .请回答:(1)Q C 放在何处时,它受到的合力为零?(2)分析Q C 取何值时,Q B 受到的合力为零,验证此时Q A 受到的合力也为零.3 电场强度一、单项选择题1.下面关于电场的叙述不正确的是( )A .两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的B .只有电荷发生相互作用时才产生电场C .只要有电荷存在,其周围就存在电场D .A 电荷受到B 电荷的作用,是B 电荷的电场对A 电荷的作用2.真空中两个等量异种点电荷的电量值均为q ,相距r ,两点电荷连线中点处的场强为( )A .0 B.2kqr2C.4kq r 2D.8kq r 23.在雷雨云下有一沿竖直方向的匀强电场,场强大小约为104 N/C.已知一半径为1 mm 的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10 m/s 2,水的密度为103 kg/m 3.这雨滴携带的电荷量约为( )A .2×10-9 CB .4×10-9 CC .6×10-9 CD .8×10-9 C4.一负电荷从电场中A 点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到B 点时,它运动的v -t 图象如图K1-3-1所示,则A 、B 两点所在区域的电场分布情况可能是选项中的( )图K1-3-1二、双项选择题5.为了测量带电荷量为+Q 的小球所激发的电场在A 点的电场强度,在A 点放入试探电荷q ,测出q 所受电场力大小为F A ,下列说法正确的有( )A .试探电荷q 只能带正电B .如果q 的电荷量较大,足以影响到+Q 的分布状况,则q 不能作为试探电荷C .如果在A 点换上试探电荷q ′,测得受力大小为F A ′,则F A ′q ′=F AqD .将试探电荷q 移到离Q 更远的一点B ,则F A q =F Bq的结论成立6.真空中距点电荷(电荷量为Q )为r 的A 点处,放一个带电荷量为q (q ≪Q )的点电荷,q 受到的电场力大小为F ,则A 点的场强为( )A.F QB.F q C .k q r 2 D .k Q r27.如图K1-3-2所示,实线是匀强电场的电场线,虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,则由此可判断的是( )图K1-3-2A .带电粒子带负电荷B .带电粒子带正电荷C .带电粒子在a 点的速度大于在b 点的速度D .带电粒子做匀变速运动8.如图K1-3-3所示,AB 是某点电荷电场中一条电场线,在电场线上P 点处自由释放一个负试探电荷(不计电荷重力)时,它沿直线向B 点处运动,对此现象下列判断正确的是( )图K1-3-3A .电荷可能向B 做匀速运动B .电荷可能向B 做加速度越来越小的加速运动C .电荷可能向B 做加速度越来越大的加速运动D .电荷可能向B 做匀加速运动9.如图K1-3-4所示,图甲中AB 是点电荷电场中的一条电场线,图乙是放在电场线上a 、b 处的试探电荷其电量与所受电场力大小的关系图线,由此可以判定( )图K1-3-4A .若场源是正电荷,位置在A 侧B .若场源是正电荷,位置在B 侧C .若场源是负电荷,位置在A 侧D .若场源是负电荷,位置在B 侧三、非选择题10.场源电荷Q =2×10-4 C ,是正点电荷;检验电荷q =2×10-5 C ,是负点电荷;它们相距r =2 m ,且都固定在真空中,如图K1-3-5所示.求:(1)q 所受的静电力F ;(2)q 所在的B 点的场强E B ;(3)将q换为q′=4×10-5 C的正点电荷后,q′所受的静电力F′及B点的场强E B′;(4)将检验电荷拿走后B点的场强.图K1-3-511.如图K1-3-6所示,有一水平向右的匀强电场,场强E=9.0×103 N/C,在竖直平面内有一半径为0.1 m 的圆周,取最高点为C点,另在圆心O处放置电荷量为Q=1.0×10-8 C的带正电的点电荷.试求C处的场强.图K1-3-612.如图K1-3-7所示,有一水平向右的匀强电场,场强为E=1.25×104N/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由静止释放,小球B开始运动.(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6)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?图K1-3-74电势能和电势一、单项选择题1.在电场中,把电荷量为4×10-9 C的正点电荷从A点移到B点,克服静电力做功6×10-8 J,则以下说法中正确的是()A.电荷在B点具有的电势能是6×10-8 JB.B点的电势是15 VC.电荷的电势能增加了6×10-8 JD.电荷的电势能减少了6×10-8 J2.电场中有A、B两点,A点的电势φA=30 V,B点的电势φB=10 V,一个电子仅在该电场作用下由A点运动到B点的过程中,下面几种说法正确的是()A.电场力对电子做功20 eV,电子的电势能减少了20 eVB.电子克服电场力做功20 eV,电子的动能增加了20 eVC.电场力对电子做功20 eV,电子的电势能和动能之和增加了20 eVD.电子克服电场力做功20 eV,电子的电势能增加了20 eV,动能和电势能之和不变3.如图K1-4-1所示,在矩形ABCD的AD边和BC边中点M和N各放一个点电荷,它们带等量正、负电荷.E、F分别是AB边和CD边的中点,P、Q两点在MN连线上,MP=QN,则电场强度和电势都相同的两点是()图K1-4-1A.E和FB.P和QC.A和BD.C和D4.关于等势面,下列说法正确的是()A.等势面与电场线处处垂直B.同一等势面上的各点场强大小必定相等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二、双项选择题5.如图K1-4-2所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点,分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上,关于它们所具有的电势能的正确说法是()图K1-4-2A.放上+q时,它们的电势能E pA>E pB>E pCB.放上+q时,它们的电势能E pA<E pB<E pCC.放上-q时,它们的电势能E pA>E pB>E pCD.放上-q时,它们的电势能E pA<E pB<E pC6.在电场中,A点的电势高于B点的电势,则()A.把负电荷从A点移到B点,电场力做负功B.把负电荷从A点移到B点,电场力做正功C.把正电荷从A点移到B点,电场力做负功D.把正电荷从A点移到B点,电场力做正功7.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是()A.电场强度B.同一电荷所受电场力C.电势D.同一电荷具有的电势能8.某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图K1-4-3中实线所示),图中未标明方向的一组虚线是电场线,则下列说法正确的是()图K1-4-3A.电子在a点动能较小B.电子在b点动能较小C.a点的场强大于b点的场强D.a点电势低于b点电势9.某电场的电场线分布如图K1-4-4所示,以下说法正确的是()图K1-4-4A.c点场强大于b点场强B.a点电势高于b点电势C.若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电势能减少三、非选择题10.有一带负电的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J;从B点移到C点,电场力对其做功9×10-4 J.问:(1)若以A为零势能点,B、C两点的电势能各为多少?A、C间的电势能之差为多少?(2)若以B为零势能点,A、C两点的电势能各为多少?A、C间的电势能之差为多少?11.如图K1-4-5所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m、带电荷量为-q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时速度大小为3gh,则小球从A运动到B的过程中,电场力做多少功?若取A点电势为零,C点电势是多大?图K1-4-512.如图K1-4-6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=2×10-6 C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,取g=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,则小球在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?图K1-4-65电势差一、单项选择题1.电场中两点间电势差U=Wq的意义是()A.它是由两点的位置决定的,与移动的电荷的种类和数量无关B.电势差与电场力做功成正比,与被移动的电荷量成反比C.电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功D.电场中两点间没有电荷移动,则电势差为零2.在电场中A、B两点间的电势差为U AB=75 V,B、C两点间的电势差为U BC=-200 V,则A、B、C三点电势高低关系为()A.φA>φB>φC B.φA<φC<φBC.φC>φA>φB D.φC>φB>φA3.如图K1-5-1所示,A、B为两等量异种点电荷,A带正电,B带负电,在AB的连线上有a、b、c三点,b为连线的中点,ab=bc,则下列说法中不正确的是()图K1-5-1A.a点与c点的电场强度相同B.a点与c点的电势相同C.a、b间的电势差与b、c间的电势差相等D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不做功4.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qm,为()A.v2a-v2bφb-φa B.v2b-v2aφb-φaC.v2a-v2b2(φb-φa)D.v2b-v2a 2(φb-φa)二、双项选择题5.下列说法正确的是()A.A、B两点的电势差,等于将正电荷从A点移到B点时电场力所做的功B.电势差是一个标量,但是有正值或负值之分C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势面的不同而改变,所以U AB=U BA6.一个点电荷,从静电场中a点移到b点时电场力做功为零,则()A.a、b两点电势一定相等B.a、b两点电场强度一定相等C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向一定垂直D.a、b两点的电势差一定为零7.空间存在匀强电场,有一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷量为-q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响,则()A.在O、A、B三点中,B点电势最高B.在O、A、B三点中,A点电势最高C.OA间的电势差比BO间的电势差大D.OA间的电势差比BA间的电势差小8.如图K1-5-2所示,B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心的某同心圆弧上,将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时,比较电场力做功大小有()图K1-5-2A.W AB>W AC B.W AD>W ABC.W AC=W AD D.W AB=W AC9.一电子在电场中运动经过A、B两点,经过A点时电势能为4.8×10-17 J、动能为3.2×10-17 J,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 V三、非选择题10.在电场中,把电量为2.0×10-8 C的正点电荷从A点移到B点,电场力做了2.0×10-6 J的功;再把这个电荷从B点移到C点,克服电场力做功6.0×10-6 J.求:(1)A、B两点间的电势差U AB;(2)A、C两点间的电势差U AC.11.如图K1-5-3所示,电场中某一电场线为一直线,线上有A 、B 、C 三个点,电荷q 1=+10-8 C 从B 点移到A 点时静电力做了10-7 J 的功;电荷q 2=-10-8 C 在B 点的电势能比在C 点时大10-7 J.图K1-5-3(1)比较A 、B 、C 三点的电势高低,按由高到低的顺序排列; (2)求A 、C 两点间的电势差;(3)设B 点的电势为零,求电荷q 2在A 点的电势能.12.如图K1-5-4所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个带电量为-q 的油滴,从A 点以速度v 竖直向上射入电场.已知油滴质量为m ,重力加速度为g ,当油滴到达运动轨迹的最高点时,测得它的速度大小恰为v2,则:(1)电场强度E 为多大?(2)A 点与最高点的电势差为多少?图K1-5-46 电势差与电场强度的关系一、单项选择题1.关于场强和电势差的关系,下列说法正确的是( )A .电场强度越大的地方,电势越高,任意两点间的电势差越大B .沿着电场线方向,任何相同距离上降低的电势必定相等C .电势降低的方向必定是电场强度的方向D .沿着电场线方向,单位距离上降落的电势越大,则场强越大2.如图K1-6-1所示,圆O 所在的平面内有匀强电场存在,电场方向与圆面平行.一个带正电荷的微粒(不计重力)从图中A 点以相同的初动能向各个方向出发,在圆内运动,图中AB 是圆的一条直径,已知只有当该微粒从图中C 点处离开圆面时,动能才能达到最大值,则平面内的电场线方向为( )图K1-6-1A .沿A →B 方向 B .沿A →C 方向 C .沿O →C 方向D .沿B →C 方向3.如图K1-6-2所示,两块不带电的竖直平行金属板相距为d ,一个重为G 的带电小球在重力作用下在两极板间竖直下落,此时小球的运动轨迹是AB ,当两极板间加上电压U 时,小球所受合力方向变成沿BC 方向,则此小球所带的电荷量应是( )图K1-6-2A.G UB.G 2UC.Gd UD.2Gd U4.如图K1-6-3所示,a 、b 、c 、d 、e 五点在一直线上,b 、c 两点间的距离等于d 、e 两点间的距离.在a 点固定放置一个点电荷,带电荷量为+Q ,已知在+Q 的电场中b 、c 两点间的电势差为U ,将另一个点电荷+q 从d 点移动到e 点的过程中,下列说法正确的是( )图K1-6-3A .电场力做功qUB .克服电场力做功qUC .电场力做功大于qUD .电场力做功小于qU 二、双项选择题5.下列单位中,是电场强度单位的是( ) A .牛/库 B .伏·米 C .伏/米 D .焦/库6.在静电场中,下列说法正确的是( )A .场强处处为零的区域内,电势一定处处相等B .场强处处相同的区域内,电势也一定处处相等C.电势降低的方向一定是场强方向D.同一电场中等势面分布越密的地方,场强一定越大7.下列关于匀强电场的说法中,正确的是()A.匀强电场中,场强处处相等,电势也处处相等B.匀强电场中,各点的场强都相等,各点的电势都不相等C.匀强电场中的等势面是一簇与电场线垂直的平面D.在匀强电场中画一条与电场线不垂直的直线,直线上任意两点间的电势差与两点间的距离成正比8.如图K1-6-4所示为一点电荷产生的电场中的三条电场线,已知电子在A点的电势能为-8 eV(无穷远处电势能为零),则以下判断正确的是()图K1-6-4A.电场线方向一定由B点指向A点B.电子在A点所受电场力一定小于在B点所受的电场力C.A点的电势一定高于B点的电势D.A、B两点间的电势差一定小于8 V9.如图K1-6-5所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为E A、E B、E C,电势分别为φA、φB、φC,AB、BC间的电势差分别为U AB、U BC,则下列关系中正确的有()图K1-6-5A.φA>φB>φCB.E C>E B>E AC.U AB>U BCD.U AB=U BC三、非选择题10.如图K1-6-6所示,A、B、C是匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为φA=15 V,φB=3 V,φC=-3 V.试确定场强的方向,并画出电场线.图K1-6-611.如图K1-6-7所示,虚线方框内为一匀强电场区域,电场线与纸面平行,A、B、C为电场中的三个点,三点电势分别为φA=12 V,φB=6 V,φC=-6 V.(1)试在方框内作出该电场的示意图(即画出几条电场线),要保留作图时所用的辅助线.(2)若将一个电子从A点移到B点,电场力做多少电子伏的功?图K1-6-712.如图K1-6-8所示,P、Q两金属板间的电势差为50 V,板间存在匀强电场,方向水平向左,板间的距离d=10 cm,其中Q板接地,两极板间的A点距P板4 cm.求:(1)P板及A点的电势.(2)保持两极板间的电势差不变,而将Q板向左平移5 cm,则A点的电势将变为多少?图K1-6-87静电现象的应用一、单项选择题1.关于静电平衡状态的导体,下列说法正确的是()A.处于静电平衡状态的导体内部有电荷,只是电荷静止不动B.处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零C.只要导体内部没有电荷定向移动,导体就达到了静电平衡状态D.原来不带电的导体放入电场后才会成为静电平衡状态的导体2.如图K1-7-1所示,金属球壳原来带有电荷,而验电器原来不带电,现将金属球壳内表面与验电器的金属小球用导线相连,则验电器的金属箔片()。
最新人教版高中物理选修3-1课后习题参考答案

第一章第一节1.答:在天气干躁的季节,脱掉外衣时,由于摩擦,外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。
接着用手去摸金属门把手时,身体放电,于是产生电击的感觉。
2.答:由于A、B都是金属导体,可移动的电荷是自由电子,所以,A带上的是负电荷,这是电子由B移动到A的结果。
其中,A得到的电子数为,与B失去的电子数相等。
3.答:图1-4是此问题的示意图。
导体B中的一部分自由受A的正电荷吸引积聚在B的左端,右端会因失去电子而带正电。
A对B左端的吸引力大于对右端的排斥力,A、B之间产生吸引力。
4.答:此现象并不是说明制造出了永动机,也没有违背能量守恒定律。
因为,在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功。
这是把机械转化为电能的过程。
第二节1.答:根据库仑的发现,两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。
所以,先把A球与B球接触,此时,B球带电;再把B球与C球接触,则B、C球分别带电;最后,B球再次与A球接触,B球带电。
2.答:(注意,原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度!)3.答:设A、B两球的电荷量分别为、,距离为,则。
当用C接触A时,A的电荷量变为,C的电荷量也是;C再与接触后,B的电荷量变为;此时,A、B间的静电力变为:。
在此情况下,若再使A、B间距增大为原来的2倍,则它们之间的静电力变为。
4.答:第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图1-6所示。
共受三个力的作用,,由于,相互间距离分别为、、,所以,。
根据平行四边形定则,合力沿对角线的连线向外,且大小是。
由于对称性,每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等,且都沿对角线的连线向外。
5.答:带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡,它的受力示意图见图1-7。
静电斥力,又,,所以,第三节1.答:A、B两处电场强度之比为。
A、C两处电场强度之比为。
2.答:电子所在处的电场强度为,方向沿着半径指向外。
电子受到的电场力为,方向沿着半径指向质子。
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高中物理学习材料桑水制作[课时跟踪训练]一、选择题(每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1.关于电场强度E =F q,下列说法正确的是( )A.由E =F q知,若q 减小为原来的1/2,则该处电场强度变为原来的2倍 B.由E =k Q r 2知,E 与Q 成正比,而与r 2成反比C.由E =k Q r2知,在以Q 为球心、r 为半径的球面上,各处电场强度均相同 D.电场中某点电场强度方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向解析:因E =F /q 为电场强度定义式,而电场中某点的电场强度E 只由电场本身决定,与是否引入试探电荷及q 的大小、正负无关,故A 错;E =k Q r2是点电荷Q 的电场中各点电场强度的决定式,故B 对;因电场强度为矢量,E 相同意味着大小、方向都相同,而在选项C 中所述球面上各处E 方向不同,故C 错;因所放电荷的电性不知,若为正电荷+q ,则E 与+q 受力方向相同,否则相反,故D 错。
答案:B2.下列说法中正确的是( ) A.电场线为直线的电场是匀强电场B.在电荷+Q 所产生的电场中,以+Q 为球心,半径为r 的球面上各点电场强度E =k Q r 2都相等,故在这一球面上的电场为匀强电场C.当一个点电荷q 在匀强电场中运动时,它所受电场力的大小和方向都不变D.正点电荷只受电场力作用时,在匀强电场中一定沿电场线运动解析:电场线为直线的电场不一定是匀强电场,如正点电荷或负点电荷的电场线均为直线,但都不是匀强电场,A 错;B 项中,只是电场强度大小相等,而方向各不相同,故不是匀强电场,B错;电场力F=Eq,在匀强电场中,E的大小、方向均不变,故F大小、方向也不变,C对;若正点电荷有一与电场线成某一夹角的初速度,就不会沿电场线运动,D 错。
答案:C3.如图1甲所示中,AB是一个点电荷形成的电场中的一条电场线,图乙则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数图像(F-q图像),指定电场方向由A指向B为正方向,由此可以判定( )图 1A.场源可能是正电荷,位置在A侧B.场源可能是正电荷,位置在B侧C.场源可能是负电荷,位置在A侧D.场源可能是负电荷,位置在B侧解析:由F=qE和图乙知,q相同时b点电场力较大,故场源电荷位置在B侧,由于检验电荷电性不确定,故选B、D。
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§ 1、2 电荷及其守恒定律库仑定律(1)【典型例题】【例 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【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】 B、 C【例 2】绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a 的表面镀有铝膜,在 a 的附近,有一个绝缘金属球 b,开始 a、b 都不带电,如图所示,现在使 a 带电,则:()A 、 a、 b 之间不发生相互作用B、 b 将吸引 a,吸住后不放C、 b 立即把 a 排斥开D、 b 先吸引 a,接触后又把 a 排斥开【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】 D【例 3】两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3,相距为 r 时相互作用的库仑力的大小为F,今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处,则此时库仑力的大小为:A 、1F B 、1F C、1F D、1F 1264 3【解析】设两个小球相互接触之前所带电荷量分别为q 和 3q,由库仑定律得:F=3kq2/r 2由于两个导体小球完全相同,故接触后它们的带电情况完全相同。
人教版版2018-2019学年高中物理选修3-1全套课时作业含解析

三、非选择题
9.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,达到稳定状态时,发现A、B两球所带的电荷量与体积成正比,小球获得的电荷量为q.现给A球补充电荷,使其电荷量再次为Q,再次让小球接触大球,每次都给大球补充到电荷量为Q,经过反复多次接触后,小球的带电荷量不再发生变化,求此时小球的带电荷量.
解析:根据同种电荷相互排斥可知,金属球A上的负电荷将排斥金属导体MN上的自由电子,使其向N端移动,N端带负电,M端带正电,故两端的金箔片均张开,C正确,A、B、D均错误.
答案:C
5.绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a近旁放一绝缘金属球b.开始时,a、b都不带电,如图所示.现使b带电,则( )
答案:D
4.如图所示,原来不带电的金属导体MN,在其两端下面都悬挂有金属验电箔片,若使带负电的金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象( )
A.只有M端验电箔片张开,且M端带正电
B.只有N端验电箔片张开,且N端带负电
C.两端的验电箔片都张开,且左端带负电,右端带正电
D.两端的验电箔片都张开,且两端都带正电或负电
答案:B
二、多项选择题
6.用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )
A.摩擦使笔套带电
B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷
答案:BC
8.如图所示,在真空中把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是( )
A.两端的感应电荷越来越多
人教版高二物理选修3-1第一章 静电场同步习题及答案

2020—2021人教高中物理选修3—1第一章静电场同步习题及答案人教选修3—1第一章静电场1、(多选)把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥。
则A、B两球原来的带电情况可能是()A.带有等量异种电荷B.带有不等量异种电荷C.带有等量同种电荷D.一个带电,另一个不带电2、(双选)如图所示,把架在绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C 附近,导体的A端感应出正电荷,B端感应出负电荷,关于使导体带电的以下说法中正确的是()A.如果让手摸一下导体的B端,B端负电荷将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体将带正电B.如果让手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电C.如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电D.无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电3、如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知:三角形边长为1 cm,B、C电荷量为q B=q C=1×10-6 C,A电荷量为q A=-2×10-6 C,A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为()A.180 N,沿AB方向B.180 3 N,沿AC方向C.180 N,沿∠BAC的角平分线D.180 3 N,沿∠BAC的角平分线4、如图所示,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右5、(双选)下列关于电势高低的判断,正确的是()A.负电荷从A移到B时,静电力做正功,A点的电势一定较高B.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低C.正电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低D.正电荷只在静电力作用下由静止开始从A移到B,A点的电势一定较高6、(多选)如图所示的等量异号电荷中,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,且ab=bc,则()A.a点与c点的电场强度相同B.a点与c点的电势相等C.a、b间电势差与b、c间电势差相等D.点电荷沿AB中垂线移动时,电场力不做功7、a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。
人教版高二物理选修3-1课时作业第一章 静电场 1.2库仑定律 word版含解析答案

人教版选修3-1课时作业第一章 静电场 库仑定律一、选择题1.关于点电荷的说法正确的是( ) A.点电荷的电荷量一定是1.60×10-19 C B.实际存在的电荷都是点电荷 C.点电荷是理想化的物理模型 D.大的带电体不能看成点电荷2.下列关于点电荷的说法正确的是( )A.任何带电体,都可以看成是电荷全部集中于中心的点电荷B.球状带电体一定可以看成点电荷C.点电荷就是元电荷D.一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定 3.关于库仑定律,下列说法中正确的是( )A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体B.根据F=kq 1q 2r 2,当两电荷间的距离趋近于零时,静电力将趋向无穷大C.若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量,则q 1对q 2的静电力大于q 2对q 1的静电力D.库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律4.真空中有两个静止的点电荷q 1、q 2,若保持它们之间的距离不变,而把它们的电荷量都变为原来的2倍,则两电荷间的静电力将变为原来的( ) A.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍5.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∶1 B.4∶1 C.16∶1 D.60∶16.A 、B 两个带同种电荷的绝缘金属小球,半径均为r,球心相距3r,A 带电荷量Q 1,B 带电荷量Q 2,则A 、B 间相互作用力( ) A.无法确定 B.等于kQ 1Q 2(3r)2C.大于kQ 1Q 2(3r)2D.小于kQ 1Q 2(3r)27.如图所示,半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量,相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小是F,今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开,这时A、B两球之间的相互作用力的大小是()A.F8B.F4C.3F8D.3F48.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。
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习题课
【基础练】
1.关于电势和电势能的说法正确的是( )
A.电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大
B.电荷在电场中电势越高的地方,电荷量越大所具有的电势能也越大
C.在正点电荷电场中的任意一点处,正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能
D.在负点电荷电场中的任意一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能
答案CD
解析沿电场线方向电势越来越低,正电荷的电势能越来越小,负电荷的电势能却越来越大.
点拨正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势高的地方电势能小.
2. 一带电粒子沿图1中曲线穿过一匀强电场中的等势面,且四个等势面的
电势关系满足φ
a >φ
b
>φ
c
>φ
d
,若不计粒子所受重力,则( )
图1
A.粒子一定带正电
B.粒子的运动是匀变速运动
C.粒子从A点到B点运动的过程中动能先减小后增大D.粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大
答案 B
解析由于φ
a >φ
b
>φ
c
>φ
d
,所以电场线垂直于等势面由a指向d,根据电荷运
动规律可知其受力由d指向a,即该粒子带负电,动能在变大,电势能在减小.点拨由轨迹判断受力情况,进而得到做功情况及能量的变化.
3. 两块大平行金属板AB间存在电场强度为E的匀强电场,场强方向由B 指向A并将B板接地作为零电势点,如图2所示,现将正电荷逆着电场线方向由A板移动B板.若用x表示移动过程中该正电荷到A板的距离,则其电势能E
p
随x 变化的图线为图中的( )
图2
答案 C
解析 场强E 的方向水平向左(由B 指向A),B 板接地φB =0,则AB 板内各
点电势均为负值,则距A 板x 处的某点的电势能E P =q(φx -φB )=qU xB =-Eq(d -
x),由此可判断C 选项正确.
4. 某静电场的电场线分布如图3所示,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ,电势分别为φP 和φQ ,则( )
图3
A .E P >E Q ,φP >φQ
B .E P >E Q ,φP <φQ
C .E P <E Q ,φP >φQ
D .
E P <E Q ,φP <φQ
答案 A
解析 由题图可知,电场线疏密表示电场强度大小,故E P >E Q ;沿电场线方
向电势逐渐降低,故φP >φQ .故选A.
5. 某电场的电场线分布如图4所示,以下说法正确的是( )
A.c点场强大于b点场强
B.a点电势高于b点电势
C.若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点
D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小
图4
答案BD
解析电场线的疏密表示电场的强弱,A项错误;沿着电场线方向电势逐渐降低,B项正确;+q在a点所受电场力方向沿电场线的切线方向,由于电场线为曲线,所以+q不沿电场线运动,C项错误;在d点固定一点电荷-Q后,a
点电势仍高于b点,+q由a移至b的过程中,电场力做正功,电势能减小,D 项正确.
6.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5
所示,图中实线表示等势线,则( )
图5
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点电势能先减小后增大
答案CD
解析a点和b点所在处的等势线疏密程度不同,故两处的电场强度不同,方向也不同,A错;从c点到d点电势升高,正电荷的电势能增大,电场力做负功,B错;从a点到c点、电势升高,负电荷的电势能减小,电场力做正功,C 对;从e点沿虚线到f点,电势先减小后增大,则正电荷的电势能先减小后增大,。