2017-2018学年高二物理选修3-1习题：第1章 静电场 9 达标 含答案 精品
(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。
人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》测试题(含答案)
物理3-1《静电场》测试题序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案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。
1．关于元电荷下列说法正确的是（ ）A ．元电荷实际上是指电子和质子本身B ．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C ．元电荷的值通常取作e = 1.60×10-19CD ．电荷量e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的2．在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（ ）A ．任何两点的电场强度都不相同B ．可以找到很多电场强度相同的点C ．任何两点的电势都不相等D ．可以找到很多电势相等的点3．如图所示，a 、b 、c 是一条电场线上的三点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间距离等于b 、c 间距离，用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强，可以判定（ ）A ．φa ＞φb ＞φcB ．E a ＞E b ＞E cC ．φa –φb =φb –φcD ．E a = E b = E c4．如图所示，M 、N 两点分别放置两个等量种异电荷，A 为它们连线的中点，B 为连线上靠近N 的一点，C 为连线的中垂线上处于A 点上方的一点，在A 、B 、C 三点中 （ ）A ．场强最小的点是A 点，电势最高的点是B 点 B ．场强最小的点是A 点，电势最高的点是C 点 C ．场强最小的点是C 点，电势最高的点是B 点D ．场强最小的点是C 点，电势最高的点是A 点5．如图所示．在点电荷Q 的电场中，已知a 、b 两点在同一等势面上，c 、d 两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为曲线acb 和adb ，两粒子经过a 点时具有相同的动能，由此判断 （ ）A ．甲粒子经过c 点时与乙粒子经过d 点时具有相同的动能B ．甲、乙两粒子带异种电荷C ．若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c 点时的电势能小于乙粒子经过d 点时的电势能D ．两粒子经过b 点时具有相同的动能6．如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A 、B 是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度v A 经过A 点向B 点运动，经过一段时间后，粒子以速度v B 经过B 点，且v B 与v A 方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是 （ ）A ．A 点的场强一定大于B 点的场强B ．A 点的电势一定高于B 点的电势C ．粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D ．粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能7．电场中有A 、B 两点，把某点电荷从A 点移到B 点的过程中，电场力对该荷做了负功．则下列说法正确的是 （ ） A ．该电荷是正电荷，且电势能减少 B ．该电荷是正电荷，且电势能增加 C ．该电荷是负电荷，且电势能增加 D ．电荷的电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷8．光滑水平面上有一边长为L 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行。
2018学年第一学期人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》章末检测试卷含答案
选修3-1第一章《静电场》阶段检测班别 姓名 学号 成绩一、选择题(本题共10小题，共40分，1～7题为单选题，每小题4分，8～12题为多选题，全都选对的得4分，有选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是( )A ．根据电场强度的定义式E ＝F q可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 B ．根据电容的定义式C ＝Q U可知，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C ．根据真空中点电荷的电场强度公式E ＝k Q r 2可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D ．根据电势差U AB ＝W AB q可知，带电荷量为1 C 的正电荷，从A 点移动到B 点克服电场力做功为1 J ，则A 、B 两点间的电势差为－1 V1.答案 D解析 电场强度E 与F 、q 无关，由电场本身决定，A 错误；电容C 与Q 、U 无关，由电容器本身决定，B 错误；E ＝k Q r 2是决定式，C 错误；故选D. 2．两个完全相同的金属球A 和B (可视为点电荷)带电荷量之比为1∶7，相距为r .两者接触一下放回原来的位置，若两电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是( )A ．3∶7B ．4∶7C ．9∶7D ．16∶72.答案 C解析 接触前，两小球之间的库仑力为F ＝k q ·7q r 2＝7k q 2r 2，接触后两者所带电荷量为q ′＝7q －q 2＝3q ，两小球之间的库仑力为F ′＝k 3q ·3q r 2＝9k q 2r 2，故F ′∶F ＝9∶7，C 正确． 3．如图2所示是由电源E 、灵敏电流计G 、滑动变阻器R 和平行板电容器C 组成的电路，开关S 闭合．在下列四个过程中，灵敏电流计中有方向由a 到b 电流的是( )图2A ．在平行板电容器中插入电介质B ．减小平行板电容器两极板间的距离C ．减小平行板电容器两极板的正对面积D ．增大平行板电容器两极板的正对面积3.答案 C解析 电容器保持和电源连接，电压U 一定，在平行板电容器中插入电介质，由C ＝εr S 4πkd知电容增大，由C ＝Q U知带电荷量增加，电容器充电，电路中有b 到a 方向的电流通过电流计．故A 错误．减小平行板电容器两极板间的距离，由C ＝εr S 4πkd 知电容增大，由C ＝Q U知带电荷量增加，电容器充电，电路中有b 到a 方向的电流通过电流计．故B 错误．减小平行板电容器两极板的正对面积，由C ＝εr S 4πkd 知电容减小，由C ＝Q U知带电荷量减小，电容器放电，电路中有a 到b 方向的电流通过电流计．故C 正确．同理D 错误．4.如图3所示，一圆心为O 、半径为R 的圆中有两条互相垂直的直径AC 和BD ，电荷量分别为＋Q 、－Q 的点电荷放在圆周上，它们的位置关系关于AC 对称，＋Q 与O 点的连线和OC 间夹角为60°.两个点电荷的连线与AC 的交点为P ，取无穷远电势为零，则下列说法正确的是( )图3A ．P 点的场强为0，电势也为0B ．A 点电势低于C 点电势C ．点电荷＋q 沿直线从A 到C 的过程中电势能先减小后增大D ．点电荷－q 在B 点具有的电势能小于在D 点具有的电势能4.答案 D解析 ＋Q 在P 点产生的场强方向向右，－Q 在P 点产生的场强方向也向右，根据叠加原理可知P 点的场强不为0，故A 错误．AC 连线是等量异种点电荷电场中一条等势线，故A 、C 两点的电势相等，故B 错误．AC 连线是等量异种点电荷电场中一条等势线，点电荷＋q 沿直线从A 到C 的过程中电势能不变．故C 错误．根据顺着电场线方向电势降低，结合电场线的分布情况可知，B 点的电势高于D 点电势，由电势能公式E p ＝qφ分析可知：点电荷－q 在B点具有的电势能小于在D点具有的电势能．故D正确．5..如图4所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个不同的等势面，相邻等势面的间距相等，一电子射入电场后(只受电场力作用)的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的交点，由此可以判定()图4A．O处的点电荷一定带正电B．电子运动过程中，动能先增大后减小C．三个等势面的电势高低关系是φc>φb>φaD．电子从位置2到位置3与从位置3到位置4过程中电场力所做的功相等5.答案 C6.．如图6所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，线与竖直方向的夹角分别为α、β，且β>α.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则()图6A．a球的质量比b球的大B．a、b两球同时落地C．a球的电荷量比b球的大D．a、b两球飞行的水平距离相等6.答案AB解析对a、b小球受力分析，根据平衡条件有：m a g＝F库tan αm b g＝F库tan β，由于β>α，所以m a>m b，故A正确．m a>m b，因此水平方向上每一时刻a的加速度小于b的加速度．竖直方向上做自由落体运动，根据运动的独立性可知，两球同时落地，故B正确．a球的电荷量和b球的电荷量大小无法判断，故C错误．由于水平方向上每一时刻a的加速度小于b的加速度，因此a球水平飞行的距离比b球小，故D错误．7. 如图7所示，a 、b 是x 轴上关于O 点对称的两点，c 、d 是y 轴上关于O 点对称的两点，c 、d 两点分别固定一等量异种点电荷，带负电的检验电荷仅在电场力作用下从a 点沿曲线运动到b 点，E 为第一象限内轨迹上的一点，以下说法正确的是( )图7A ．c 点的电荷带正电B ．a 点电势高于E 点电势C ．E 点场强方向沿轨迹在该点的切线方向D ．检验电荷从a 到b 过程中，电势能先增加后减少7.答案 BD解析 带负电的检验电荷仅在电场力的作用下从a 点沿曲线运动到b 点，合力指向曲线的凹侧，故上面的电荷带同种电荷，即c 点的电荷带负电，故A 错误；从E 点到b 点电场力做正功，电势能减小，由于是负电荷，故从E 到b 电势要升高，即b 点的电势高于E 点的电势，又因为等量异号点电荷的连线的中垂线是等势线，故a 、b 两点的电势相等，所以a 点电势高于E 点电势，故B 正确；E 点的切线方向为速度方向，E 点的场强方向应与电场力方向在同一直线上，而曲线运动的受力与速度方向不可能在同一直线上，即E 点场强方向不可能是该点的切线方向，故C 错误；检验电荷从a 到b 过程中，电场力先做负功后做正功，故电势能先增加后减少，故D 正确．故选B 、D.8..如图8所示，一个质量为m 、带电荷量为q 的粒子(不计重力)，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为v 时，恰好穿过电场而不碰金属板．要使粒子的入射速度为v 2，仍然恰好穿过电场，则必须再使( )图8A ．粒子的电荷量变为原来的14B ．两板间电压减为原来的12C ．两板间距离增为原来的4倍D ．两板间距离增为原来的2倍8.答案 AD9..如图9所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行．其中φa＝10 V，φc＝6 V，φd＝8 V，则下列说法正确的是()图9A．b点电势φb＝4 V B．b点电势φb＝8 VC．场强平行于ad方向D．场强垂直于bd向下9.答案BD10.如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是()A．若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有b→a的电流B．若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流C．若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有b→a的电流D．若将S断开，G表中无电流，油滴仍处于静止状态10答案ABD二、计算题(本题共4小题，共52分)11. (12分)如图11所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6 cm，C、D为电场中的两点(其中C点在金属板上)，且CD＝4 cm，CD连线和场强方向成60°角．已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10－17 J，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，求：图11(1)匀强电场的场强大小；(2)A、B两板间的电势差；(3)若A板接地，D点电势为多少？11.答案(1)1×104 N/C(2)600 V(3)－200 V解析(1)由题，D→C电场力做正功W＝eEL CD cos 60°E＝1×104 N/C(2)由题知，电子受到的电场力方向向上，电子带负电，则场强方向为A →B .A 、B 间电势差为U AB ＝Ed AB ＝1×104×6×10－2 V ＝600 V (3)A 、D 间电势差为U AD ＝Ed AD ＝EL CD cos 60°＝1×104×4×10－2×0.5 V ＝200 V φA －φD ＝200 V ，φA ＝0解得φD ＝－200 V12．(12分)如图12所示，带电荷量为Q 的正电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C 点，斜面上有A 、B 两点，且A 、B 和C 在同一直线上，A 和C 相距为L ，B 为AC 的中点．现将一带电小球从A 点由静止释放，当带电小球运动到B 点时速度正好又为零，已知带电小球在A 点处的加速度大小为g 4，静电力常量为k ，求：图12(1)小球运动到B 点时的加速度；(2)B 和A 两点间的电势差(用k 、Q 和L 表示)．12.答案 (1)g 2，方向沿斜面向上 (2)kQ L解析 (1)带电小球在A 点时由牛顿第二定律得：mg sin 30°－k Qq L 2＝ma A ① 带电小球在B 点时由牛顿第二定律得：k Qq (L 2)2－mg sin 30°＝ma B ② 取立①②式解得：a B ＝g 2，方向沿斜面向上．③ (2)由A 点到B 点对小球运用动能定理得mg sin 30°·L 2－qU BA ＝0④ 联立①④式解得U BA ＝kQ L. 13．(14分)如图13所示，竖直面内的光滑绝缘轨道，处于竖直向下的匀强电场中．一个带负电的小球从斜轨道上的A 点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m ，电荷量为－q ，匀强电场的场强大小为E ，斜轨道的倾角为α，圆轨道半径为R ，斜轨道与圆轨道平滑连接，小球的重力大于所受的电场力．图13(1)求小球沿轨道滑下的加速度的大小；(2)若使小球通过圆轨道顶端的B 点，求A 点距圆轨道最低点的竖直高度h 1至少为多大；(3)若小球从距圆轨道最低点的竖直高度h 2＝5R 处由静止释放，假设其能通过圆轨道顶端B 点，求从释放到B 点的过程中小球机械能的改变量．13.答案 (1)(mg －qE )sin αm (2)52R (3)3qER 解析 (1)由牛顿第二定律有(mg －qE )sin α＝ma解得a ＝(mg －qE )sin αm. (2)球恰能过B 点有：mg －qE ＝m v B 2R① 由动能定理，从A 点到B 点过程，则有：(mg －qE )(h 1－2R )＝12m v B 2－0 ② 由①②解得h 1＝52R . (3)从释放到B 的过程中，因电场力做的总功为负功，电势能增加，则增加量： ΔE ＝qE (h 2－2R )＝qE (5R －2R )＝3qER .由能量守恒定律得机械能减少，且减少量为3qER .。
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。
2017-2018学年高中物理新选修3-1习题：第1章 静电场
第一章 3 电场强度1．(2017·广东广州市荔湾区高二上学期期末) 19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷周围存在电场，电荷之间通过电场传递相互作用力。
如图所示，对于电荷A 和电荷B 之间的电场，下列说法中正确的是导学号 74700062( D )A ．电荷B 在电荷A 的电场中受电场力的作用，自身并不产生电场 B ．撤去电荷B ，电荷A 激发的电场就不存在了C ．电场是法拉第假想的，实际上并不存在D ．空间某点的电场场强等于A 、B 两电荷在该点激发电场场强的矢量和解析：电荷B 处在电荷A 激发的电场中，受到电荷A 电场的作用力，B 自身也激发电场。
故A 错误。
电荷A 激发的电场与电荷B 无关，撤去B ，电荷A 激发的电场仍然存在。
故B 错误。
电场是客观存在的。
故C 错误。
电荷A 和电荷B 都可以激发电场，它们叠加可以形成一个新的电场。
空间某点的场强等于A 、B 两电荷在该点激发电场场强的矢量和。
故D 正确。
2．(2017·山西省运城高二上学期期中) 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) ，则导学号 74700063( D )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 的加速度将增大解析：由于电场线方向未知，故不能确定带电粒子的电性，A 错误；由于a 、b 粒子在电场力作用下做曲线运动，电场力做正功，两粒子的速度都增大，B 、C 错误；加速度由电场力产生，由于b 处电场线较a 处密，所以b 处电场强度大，由E ＝Fq(知，带电粒子在b 处受电场力大，故加速度大，D 正确。
3．(2017·湖南省株州市醴陵一中高二上学期期末) 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。
人教版高二物理选修3-1第一章静电场精选习题(含详细解析)讲解学习
人教版高二物理选修3-1第一章静电场精选习题（含详细解析）一、单选题1．如图所示，竖直平面内的同心圆是一点电荷在真空中形成电场的一簇等势线，一正电小球从 A 点静止释放，沿直线到达 C 点时速度为零，以下说法正确的有A. 此点电荷为负电荷B. 场强E A > E B > E CC. 电势D. 小球在 A 点的电势能小于在 C 点的电势能2．在点电荷Q 的电场中，一个质子通过时的轨迹如图带箭头的线所示，a 、b 为两个等势面，则下列判断中正确的是()A. Q 可能为正电荷，也可能为负电荷B. 运动中．粒子总是克服电场力做功C. 质子经过两等势面的动能ka kb E E >D. 质子在两等势面上的电势能pa pb E E >3．2015年4月16日，中国南车设计制造的全球首创超级电容储能式现代电车在宁波下线，不久成为二三线城市的主要公交用车。
这种超级电车的核心是我国自主研发．全球首创的“超级电容器”。
如图所示，这种电容器安全性高，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十二年，且容量超大（达到9500 F ），能够在10s 内完成充电，下列说法正确的是（ ）A ．该“超级电容器”能储存电荷B ．该“超级电容器”的电容随电压的增大而增大C ．该“超级电容器”放电过程中把化学能转化为电能D ．充电时电源的正极应接“超级电容器”的负极4．让质子和氘核的混合物沿着与电场垂直的方向进入匀强电场，要使它们最后偏转角相同，这些粒子进入电场时必须具有相同的（ ）A. 初速度B. 动能C. 动量D. 质量5．如图所示，平行板电容器经开关S 与电池连接，电容器间有一点a ，到上极板A 距离恒定， S 是闭合的， ϕ表示a 点的电势， E 表示电场强度，现保持A 板不动，将B 板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（ ）A.ϕ升高， E 变大 B.ϕ升高， E 变小 C.ϕ不变， E 不变 D. ϕ不变， E 变小6．如图所示，在匀强电场中有直角三角形OBC ，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三点处的电势分别用φO 、φB 、φC ，已知φO ＝0 V ，φB ＝3 V ，φC ＝6 V ，且边长OB 3cm =，OC 6cm =，则下列说法中正确的是A. 匀强电场中电场强度的大小为2003V/m ．B. 匀强电场中电场强度的方向斜向下与OB 夹角（锐角）为30°C. 一个质子由B 点运动到O 点的过程中克服电场力做的功是3 eVD. 一个电子由C 点运动到O 点再运动到B 点的过程中电势能减少了3 eV7．平行板电容器两板间有匀强电场，其中有一个带电液滴处于静止，如图所示．当发生下列哪些变化时，液滴将向上运动( )①将电容器的下极板稍稍上移；②将电容器的上极板稍稍上移；③将S 断开，并把电容器的下极板稍稍向左水平移动；④将S 断开，并把电容器的上极板稍稍下移．A. ①③B. ②④C. ②③D. ①④二、多项选择题8．关于静电场的以下说法中正确的是：（ ）A. 沿电场线方向各点电势不可能相同；B. 沿电场线方向电场强度一定是减小的；C. 等势面上各点电场强度不可能相同；D. 等势面上各点电场强度方向一定垂直于该等势面。
高二物理(人教版)选修3-1章节综合测试卷：第一章 静电场(解析版)
高二物理（人教版）选修3-1章节综合测试卷第一章静电场一、选择题（本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
）1. 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的（）A. 极板X、Y接电源的正极,Xˊ、Yˊ接电源的负极B. 极板X 、Yˊ接电源的正极,Xˊ、Y接电源的负极C. 极板Xˊ、Y接电源的正极,X、Yˊ接电源的负极D. 极板Xˊ、Yˊ接电源的正极,X、Y接电源的负极【答案】A【解析】电子受力方向与电场方向相反,因电子向X方向偏转则电场方向为X到X',则X带正电,同理可以知道Y带正电,所以A选项是正确的．综上所述本题答案是：A2. 如图,平行板电容器经开关S与电源连接,C点所在位置的空间坐标不变且始终处于由带电平板所激发的匀强电场中,选取B板的电势为零,关于C点电势的变化情况,以下说法正确的是（）A. 开关S闭合,将A 板上移一小段距离,极板间电场强度变弱,C 点电势升高B. 开关S闭合,将B板上移一小段距离,极板间电场强度变强,C点电势升高C. 开关S先闭合后断开,然后将A 板上移一小段距离,场强不变,C点电势升高D. 开关S先闭合后断开,然后将B板下移一小段距离,场强不变,C点电势升高【答案】D【解析】【详解】A ．若开关S 闭合,将A 板上移一小段距离,则两极板间的距离增大,又由于电容器与电源相连,两极板间的电势差恒定,根据U E d =可知两极板间的电场强度变弱,C 到下极板（零电势）的距离不变,根据d U E =可知C 点电势降低,A 错误;B ．若开关S 闭合,将B 板上移一小段距离,则两极板间的距离增小,又由于电容器与电源相连,两极板间的电势差恒定,根据U E d=可知两极板间的电场强度变强,C 到上极板的距离不变,根据d U E =可知AC 间电势差增大,而A 板电势恒定,所以C 点电势降低,B 错误;CD ．开关S 先闭合后断开,则两极板间的电荷量恒定不变,根据4S Q U C C E kd U d επ===、、 可得4kQ E Sπε=,两极板间的电场强度和两极板的距离无关,故改变两极板间的距离,电场强度恒定不变,若将A 板上移一小段距离,C 到下极板的距离不变,根据d U E =可知CB 间的电势差恒定,故C 点电势恒定;若将板下移一小段距离,CB 间的距离增大,根据d U E =可知CB 间的电势差增大,故C 点电势增大,C 错误,D 正确。
高二物理选修3-1第一章《静电场》试题(附答案)
1 2 mv 0 1.25 10 16 J 2
(2) 射线在 A、B 间电场中被加速，除平行于电场线的电子流外，其余均在电场中偏转，其中和铅屏 A 平 行的电子流在纵向偏移距离最大设为 r (相当于平抛运动水平射程)。
d
1 2 1 eE 2 at t ---①， 2 2 mຫໍສະໝຸດ r v 0 t ---②
题号 答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
二、填空题： （每空 2 分，共 22 分） 14 、电量为 2×10-6C 的正点电荷放入电场中 A 点，受到作用力为 4×10-4 N ，方向向右，则 A 点的场强为 _______________N/C，,方向______________。若把另一电荷放在该点受到力为 2×10-4 N，方向向左，则
O E B 杆 直
21、 (12 分)在电场强度为 E 方向水平向右的匀强电场中， 用一根长为 L 的绝缘细 （质量不计）固定一个质量为 m 的电量为 q 带正电的小球，细杆可绕轴 O 在竖 平面内自由转动。现将杆从水平位置 A 轻轻释放，在小球运动到最低点 B 的过程中. 求:（1）电场力对小球作多少功？ 小球的电势能如何变化？ （2）A、B 两位置的电势差多少？
圆面积 s r --③
2
由上述三式得
s 2.83 10 3 m 2 ，即在荧光屏的发光面积为 2.83 10 3 m 2
11．电场中有 A、B 两点，在将某电荷从 A 点移到 B 点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中 正确的是 ( ) A、该电荷是正电荷，且电势能减少 B、该电荷是负电荷，且电势能增加 C、该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷 D、该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷 12． 如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改 变 A．B 两极板带的电量而减小两极板间的距离, 将 A 极板向左移动，增 大电容器两极板间的距离时，那么静电计指针的偏转角度( ) A．一定减小 B．一定增大 C．一定不变 D．可能不变 13.带电粒子经加速电场加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场，要使它离开偏转电场时偏转角增大，可 采用的方法有（ ） l A.增加带电粒子的电荷量 U1 B.增加带电粒子的质量 d v C.增高加速电压 D.增高偏转电压
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第一章9
1．(2017·广东广州市荔湾区高二上学期期末)一电子仅在电场力作用下，从A由静止沿直线运动到B，AB间的电场如图所示，则下列叙述正确的是导学号74700219(D)
A．电子一直做匀加速运动
B．电子一直做匀减速运动
C．电子的电势能先增加后减小
D．电子的动能先增加后减小
解析：由图可知，AO段电场方向沿负方向，而OB段电场方向沿正方向，由于电子带负电，故AO段电子受力沿正方向，粒子向正方向加速，O点后受力反向，粒子做减速运动，到达B点时速度恰好为零；由于电场力先做正功，再做负功，动能先增大后减小，电势能先减小后增大，故ABC错误，D正确。
2．(2017·江西省南昌二中高二上学期月考)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导学号74700220(B)
解析：由图(b)及图(c)知，当U Y 为正时，Y 板电势高，电子向Y 偏，而此时U X 为负，即X ′板电势高，电子向X ′板偏，又由于在xx ′之间加上的扫描电压与YY ′之间加上的信号电压周期相同，所以在荧光屏上会看到一个完整的正弦波形，B 项正确。
3．(2017·天津市红桥区高二上学期期中)一束电子流在经U ＝5000V 的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距d ＝1.0cm ，板长l ＝5.0cm ，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？
导学号 74700221
答案：400V
解析：在加速电压一定时，偏转电压U ′越大，电子在极板间的偏距就越大。
当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压。
加速过程，由动能定理得：eU ＝12m v 20
①
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，加速度为： a ＝F m ＝eU ′dm ③
偏转距离： y ＝12
at 2
④
能飞出的条件为： y ≤d 2
⑤，
解①～⑤式得：U ′≤ 2Ud 2l 2＝2×5000×(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400V 。