浙江省温州市平阳县鳌江中学高中物理第一章静电场综合练习一(无答案)新人教版选修31
高中物理第一章静电场综合能力测试新人教版选修31
【成才之路】版高中物理第一章静电场综合才能测试新人教版选修3-1本卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两局部。
总分值100分，时间90分钟。
第一卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每题4分，共40分，在每题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，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．(河南省实验中学2021～2021学年高二上学期期中)冬天当我们脱毛线衫时，静电经常会跟你开个小玩笑。
以下一些相关的说法中正确的选项是( )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．假如内外两件衣服可看作电容器的两极，并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电量一定，随着两衣间间隔的增大，两衣间电容变小，那么两衣间的电势差也将变小D．脱衣时假如人体带上了电，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，从而造成对人体细微的电击答案：B解析：摩擦起电使互相摩擦的两个物体带上等量异种电荷，A错。
假设将内外衣视为电容器，可以认为摩擦起电后电荷量不变，当间隔增大的过程中，电容变小，电势差增大，选项C错误。
当人因脱衣服时带上电，与金属门把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．(山东临沂市2021～2021学年高二上学期重点中学联考)以下关于静电场的说法正确的选项是( )A．正电荷只在电场力作用下，一定从低电势向高电势运动B．在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点C．场强为零处，电势一定为零；电势为零处，场强一定为零D．初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动答案：B解析：正电荷从静止开场，只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动，选项A 错误；在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，只有场强大小相等的点，但在等势面上电势处处相等，所以有电势相等的两点，选项B正确；场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强也不一定为零，选项C错误；假如电场线是直线，初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动，选项D错误。
2021年高中物理 第一章 静电场综合测评(含解析)新人教版选修3-1
2021年高中物理第一章静电场综合测评（含解析）新人教版选修3-1一、选择题(共81．如图1所示，将带电粒子从电场中的A点无初速地释放，不计重力作用，则下列说法中正确的是( )图1A．带电粒子在电场中一定做匀加速直线运动B．带电粒子的电势能一定逐渐减少C．带电粒子一定向电势低的方向运动D．带电粒子的加速度一定越来越小【解析】粒子由静止释放，受力方向不变但大小变化，加速度变化，但不知力方向，不能确定加速度变大变小，故A错，D错，释放后电场力一定做正功，电势能减小，B正确．由于不知运动方向，故向电势高、低方向运动不能判断，C错．【答案】 B2．关于场强的三个公式：①E＝Fq，②E＝kQr2，③E＝Ud的适用范围，下列说法正确的是( )A．三个公式都只能在真空中适用B．公式①和②只能在真空中适用，公式③在真空中和介质中都适用C．公式②和③只能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用D．公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷形成的电场，公式③只适用于匀强电场【答案】 D3．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【解析】 带负电的粒子在由一个带正电的点电荷形成的电场中，可以由电场力提供向心力，围绕正电荷做匀速圆周运动，也可以沿电场线做变速直线运动，A 对、B 错．C 、D 两个选项中的电场线均是曲线，粒子只受到电场力作用不会沿电场线运动，C 、D 均错．【答案】 A4．(xx·江苏高考)真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ，则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )A ．3∶1B ．1∶3C ．9∶1D ．1∶9【解析】 由点电荷场强公式有：E ＝k Q r2∝r －2，故有E A E B＝(r B r A)2＝(3r r)2＝9∶1，C 项正确．【答案】 C5．A 、B 两个小球带同种电荷，放在光滑的绝缘水平面上，A 的质量为m ，B 的质量为2m ，它们相距为d ，同时由静止释放，在它们距离到2d 时，A 的加速度为a ，速度为v ，则( )A ．此时B 的加速度为a /4 B ．此过程中电势能减小5mv 2/8 C ．此过程中电势能减小mv 22D ．以上说法均不对【解析】 相互作用的两小球在运动过程中的任一时刻，作用力大小相等，因此当质量为m 的A 球的加速度为a 时，质量为2m 的B 球加速度为a /2；由能量守恒可知，电势减少除转化为A 的动能E k ＝12mv 2还转化为B 的动能．【答案】 D6．如图2所示，A 、B 两点各放有电量为＋Q 和＋2Q 的点电荷，A 、 B 、C 、D 四点在同一直线上，且AC ＝CD ＝DB .将一正电荷从C 点沿直线移到D 点，则( )图2A ．电场力一直做正功B ．电场力先做正功再做负功C．电场力一直做负功D．电场力先做负功再做正功【解析】通过计算AB两点间两点电荷叠加的合场强为零的位置在C和D点之间，故将一正电荷从C点沿直线移到D点，电场力先做正功再做负功．【答案】 B7．某电解电容器上标有“25 V、470μF”的字样，对此，下列说法正确的是( ) A．此电容器只能在直流25 V及以下电压才能正常工作B．此电容器在交流电压的有效值为25 V及以下也能正常工作C．当工作电压是25 V时，电容才是470μFD．这种电容器使用时，不必考虑两个引出线的极性【解析】由标称值可知，该电解电容器用于直流25 V及以下电压时才能正常工作；电容器的电容值由其内部构造所决定，在不被击穿的条件下，与其工作电压无关；电解电容器两引线有正、负极之分，使用时极性不能接错，也不能接交流电．正确答案为A.【答案】 A8．如图3所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是( )\图3A．粒子带正电B．粒子在A点加速度大C．粒子在B点动能大D．A、B两点相比，B点电势能较高【解析】由粒子运动轨迹可知粒子受电场力方向与场强方向相反，带负电．A错，由E A<E B所以，a A<a B，B错．粒子由A到B，电场力做负功，电势能增大，动能减小，C错，D 正确．【答案】 D二、填空题(共2小题，共20分)9．(8分)图4展示了等量异种点电荷的电场线和等势面，从图中我们可以看出，A、B 两点的场强________、电势________，C、D两点的场强________、电势________(以上四空均填“相同”或“不同”)图4【答案】 相同 不同 不同 相同10．(12分)如图5所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从极板左侧中央以相同的水平速度v 先后垂直地射入匀强电场中．分别落在正极板的a 、b 、c 处，粒子所受重力不能忽略，则可知粒子a 、b 、c 三个粒子在电场中的加速度有a a __________a b __________a c (填“>”、“<”或“＝”)，c 粒子________电(填“带正电”、“带负电” 或“不带电”)．图5【解析】 三粒子作类平抛运动，因为相同的水平初速度，所以飞行越远，时间越长，在竖直方向：h ＝12at 2有a ＝2ht2因此a a <a b <a c ，c 粒子带负电．【答案】 < < c 粒子带负电三、计算题(共2小题，共34分)11．(16分)一个带正电的微粒，从A 点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB 运动，如图6，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 ＝1.0×1010C ，A 、B 相距L ＝20 cm.(取g ＝10 m/s 2，结果保留二位有效数字)求：图6(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？【解析】 (1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB 方向运动，在垂直于AB 方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如题图所示，微粒所受合力的方向由B 指向A ，与初速度v 0方向相反，微粒做匀减速运动．(2)在垂直于AB 方向上，有：qE sin θ－mg cos θ＝0 所以电场强度E ＝1.7×104N/C 电场强度的方向水平向左．(3)微粒由A 运动到B 时的速度v B ＝0时，要使微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得：mgL sin θ＋qEL cos θ＝12mv 20 代入数据，解得v 0＝2.8 m/s.【答案】 (1)见解析 (2)1.7×104N/C 水平向左 (3)2.8 m/s12．(16分)在电场强度为E ＝104N/C 、方向水平向右的匀强电场中，用一根长l ＝1 m 的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m ＝0.2 kg ，电荷量为q ＝5×10－6C 带正电的小球，细杆可绕轴O 在竖直平面内自由转动．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，电场力对小球作功多少？A 、B 两位置的电势差多少？小球的电势能如何变化？小球到达B 点时的速度多大？取g ＝10 m/s2图7【解析】 ①电场力做功W ＝qEL ＝5×10－6×104×1＝0.05 J ②U AB ＝EL ＝104×1＝104V ③由于电场力做正功，电势能减少 ④由动能定理可知：qEL ＋mgL ＝12mv 2B代入数据解得，v B ＝4.5 m/s.【答案】 0.5 J 104V 减少 4.5 m/s I22051 5623 嘣37148 911C 鄜E29111 71B7 熷t933660 837C 荼u31705 7BD9 篙 30812 785C硜25539 63C3 揃&-。
人教版高中物理选修3-1第一章静电场综合测试题.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理选修3-1第一章静电场综合测试题详解及答案一、选择题(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符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，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．答案：C 2．答案：B解析：当合上S 1后静电计的金属球A 和金属外壳B 成了一个等势体，则指针的张角将变为零．当把S 1断开后金属球A 和金属外壳B 成了两个带电体，但它们的电势相等，指针不偏转，当合上开关S 2后金属球A 与大地相连，此时球A 的电势变为零，金属球A 和金属壳B 之间又存在了电势差，则指针又发生偏转．3．答案：C 4．答案：CD解析：由于φK <φL ，带电粒子在ab 段做减速运动，因此粒子带正电，A 错误；由电场线分布情况可知a 点场强小于b 点场强，因此粒子在a 点的加速度小于在b 点的加速度，B 错误；a 点和e 点处在同一等势面上，因此该粒子在该两点的动能、电势能都相等，C 正确；b 点和d 点处在同一等势面上，b 、d 两点的电势能相等，由于带电粒子在ab 段做减速运动即该阶段电场力做负功，电势能增加，即a 点的电势能小于b 点的电势能，故D 正确．6．答案：BC解析：由题图可看出U PQ ＝U ba ＝Q C ＝Q εS /4πkd ＝Q 4πkdεS所以要使悬线的偏角度大，需增大U PQ 即增大d 或减小ε，故B 、C 正确；A 、D 错误． 7．答案：C解析：由于B 、C 在同一等势面上，故从B →C 电场力不做功．从B →C 只有重力做功有：12mv 2C ＝12mv 2B ＋mgh BC ，即：12mv 2C ＝12mv 2＋mgR sin30°，得v C ＝v 2＋gR .从A →C 由动能定理有：12mv 2C ＝mgh ＋W AC ，得W AC ＝12mv 2＋mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 2－h . 8．答案：ABCD解析：粒子在水平方向上：a x ＝Eq m，v x ＝a x t ；竖直方向上：v y ＝v 0－gt ，到达B 点时：v x ＝v 0，v y ＝0，所以有：v 0＝a x t,0＝v 0－gt ，故a x ＝g ，qE ＝mg .所以A 正确，由动能定理：qEx －mgh ＝0，x ＝h ，B 对．W G ＝－W E ，ΔE PG ＝－ΔE PE ，C 、D 均对．9．答案：AC解析：小球在水平方向不受力作用，因此，在水平方向一直做匀速直线运动，A 正确；当E ＝mg q时，小球通过一、二电场区时在竖直方向均做匀速直线运动，但竖直速度不同，故B 错误；当E ＝2mgq时，小球通过第一、二无电场区时在竖直方向的初速度是相同的，C 正确；如取E ＝mg q，则小球通过无电场区的速度越来越大，对应的时间也越来越短，故D 错误．10．答案：D解析：根据电场线与等势面处处垂直，可在原图中画出一条电场线如图所示，电子在x 轴上方区域运动过程中所受电场力的竖直分量沿y 轴负方向且逐渐减小至零，再逐渐增大．刚开始电子在竖直方向分速度是零，之后先增加后减小，竖直分速度方向沿y 轴负方向．电子水平方向分速度因不断被加速，电子在xOy 的区域(第Ⅰ象限内)运动时间较短，故在x 轴正向一侧电子竖直分速度变化较小，两边不对称，选项D 正确．11．答案：mg2E解析：由题意知sin30°＝Eq mg ∴q ＝mg 2E12．答案：0；92×103N/C ，与原场强方向成45°角向右下方．解析：由E ＝KQ /r 2＝9.0×109×10－8/(0.01)2＝9.0×103(N/C)，在A 点与原场强大小相等方向相反∴E A ＝0；在B 点E B ＝2E ＝92×103N/C ，与原场强方向成45°角．13．答案：40解析：从P 到Q 由动能定理得－W 电－W 摩＝ΔE k 其中W 电＝96J ，ΔE k ＝－160J 所以W 摩＝64J从P 点到最远处－W 电′－W 摩′＝ΔE k ′因为W 电W 电′＝W 摩W 摩′ ΔE k ′＝－200J 所以W 摩′＝80J从P 出发到再回到P －2W ′摩＝E k ′－200所以E k ′＝40J ，即再回到P 点时的动能为40J.14．解析：(1)没有加电压时，达到v 1有mg ＝f 1＝6πr ηv 1加上电压后，受到向上的阻力和电场力，有mg ＝f 2＋QE ＝6πr ηv 2＋QE解以上两式得到油滴电量q ＝6πr η(v 1－v 2)E(2)在误差范围内，可以认为油滴的带电量总是1.6×10－19C 的整数倍，故电荷的最小电量即元电荷为1.6×10－19C.15．(7分)答案：1.0×10－6C解析：因为B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，设A 、B 之间的水平距离为L .依据题意可得：tan30°＝h L ，L ＝h tan30°＝1033cm ＝103cm.对B 进行受力分析如图所示，依据物体平衡条件解得库仑力：F ＝mg tan30°＝303×10－3×10×33N ＝0.3N依据F ＝k Q 1Q 2r 2得：F ＝k Q 2L 2，解得：Q ＝FL 2k ＝0.39×109×103×10－2C ＝1.0×10－6C16．(7分)答案：2.7×10－10C解析：可认为地球表面所带电荷集中在地球球心，因此地球可视为一个点电荷，则由点电荷产生的场强的计算公式有E ＝k Q r2①地球的表面积为S ＝4πr 2②地球表面附近每平方米所带的负电荷量q ＝Q S③ 联立①②③得q ＝E4πk ＝304×3.14×9×109C ＝2.7×10－10C 点评：本题中的地球为均匀的带电体，对均匀的带电体而言，可以将它视为一个位于球心的点电荷，然后利用点电荷产生的场强计算公式即可求解．17．(8分)．答案：(1)v B ＝2(mg －qE )R m (2)L ＝(mg －qE )μmg ＋qER解析：(1)小滑块从C 到B 的过程中，只有重力和电场力对它做功，mgR －qER ＝12mv 2B ，解得：v B ＝2(mg －qE )Rm.(2)小滑块在AB 轨道上运动时，所受摩擦力为F f ＝μmg 小滑块从C 经B 到A 的过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功．设小滑块在水平轨道上运动的距离(即A 、B 两点间的距离)为L ，则根据动能定理有：mgR －qE (R ＋L )－μmgL ＝0解得：L ＝(mg －qE )μmg ＋qER18．(8分)答案：(1)tan θ (2)m (v 2－v 20)qL tan θ解析：(1)小物块在BC 上匀速运动，由受力平衡得F N ＝mg cos θ F f ＝mg sin θ 而F f ＝μF N由以上几式解得μ＝tan θ(2)小物块在CA 上做匀加速直线运动，受力情况如图所示．则F N ′＝mg cos θ－qE F f ′＝μF N ′根据牛顿第二定律得 mg sin θ－F f ′＝mav 2－v 20＝2a ·L2由以上几式解得E ＝m (v 2－v 20)qL tan θ.19．(10分) 答案：(1)2eU 1m (2)U 2L 214U 1d (3)(2L 2＋L 1)U 2L 14U 1d解析：(1)设电子经电压U 1加速后的速度为v 0，根据动能定理得：eU 1＝12mv 20，解得：v 0＝2eU 1m.(2)电子以速度v 0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动．设偏转电场的电场强度为E ，电子在偏转电场中运动的时间为t 1，电子的加速度为a ，离开偏转电场时的侧移量为y 1，根据牛顿第二定律和运动学公式得：F ＝eE ，E ＝U 2d，F ＝ma ，a ＝eU 2mdt 1＝L 1v 0，y 1＝12at 21，解得：y 1＝U 2L 214U 1d.(3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为v y ，根据运动学公式得v y ＝at 1 电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t 2，电子打到荧光屏上的侧移量为y 2，如图所示．由t 2＝L 2v 0，y 2＝v y t 2，解得：y 2＝U 2L 1L 22dU 1P 到O 点的距离为y ＝y 1＋y 2＝(2L 2＋L 1)U 2L 14U 1d.。
2020学年高中物理第一章电场电流章末综合检测(含解析)新人教版选修1-1(2021-2022学年)
章末综合检测一、单项选择题（本大题共7小题,每小题5分，共35分)1．人站在绝缘板上,手扶着起电机,头发全竖起来并散开,其原因是头发带了同种电荷并相互排斥的结果,则头发带电的方式属于（）A．摩擦起电 B.接触起电C．感应起电D．以上方式都不属于解析:题目中强调的是手扶着起电机,从“扶着＂一词来看就可以分析出头发带电的方式属于接触起电.答案：Ｂ2．如果将用毛皮摩擦过的塑料棒接近细水流，则()A.水流将向远离塑料棒的方向偏转B.水流将向靠近塑料棒的方向偏转C．水流先靠近再远离塑料棒D.水流不偏转解析：毛皮摩擦过的塑料棒带上了电荷,对细水流有吸引作用．答案：B3.如图所示，平行板电容器Ｃ和电阻R组成电路,当增大电容器极板间的距离时，则 ( )A.在回路中有从a经R流向b的电流B．在回路中有从ｂ经R流向ａ的电流Ｃ．回路中无电流Ｄ.回路中的电流方向无法确定解析：依题图知电容器a板带正电，b板带负电．当d增大时,电容C减小．由于电容器一直接在电源上，故电容器两极板间的电压U不变，所以由公式C＝错误!,得Q＝ＵC,电容器所带电量应减小,即将d增大时,电容器应放电.电容器放电时，其电流由正极板流向负极板，即从a板流出经R流向b 板,所以选项Ａ正确.ﻬ答案:Ａ4.电场强度的定义式为E＝错误!未定义书签。
,点电荷的电场强度公式为Ｅ=k＼ｆ（Ｑ，r2）。
关于这两个公式，下列说法正确的是( ）A．Ｅ＝错误!中的电场强度E是电荷q产生的B．Ｅ＝k Qr2中的电场强度Ｅ是电荷Q产生的Ｃ.E＝错误!中的F是表示单位正电荷的受力D．E＝错误!未定义书签。
和E=k错误!都只对点电荷适用解析:Ｅ=错误!未定义书签。
是定义式，适用于任何情况，而E＝k错误!未定义书签。
只适用于点电荷，其中F为q受到的电场力,不一定是单位正电荷受到的力,q只是试探电荷.答案:B5．已知点电荷A的电荷量是点电荷B的2倍,则A对B作用力的大小跟B对A的作用力大小的比值为（ )A.２∶1 B．１∶２C．1∶１Ｄ．不一定解析：电荷间的相互作用力遵循牛顿第三定律,Ａ对Ｂ的力与B对A的力是作用力与反作用力的关系，它们大小相等、方向相反,故A、B、Ｄ项错,C选项正确.答案:C6.如图所示是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮）作为电介质，电容器的两个电极分别用导线接在指示器上，指示器上显示的是电容的大小,从电容的大小就可知容器中液面位置的高低，为此，以下说法中正确的是(）A.如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积增大,液面必升高B．如果指示器显示出电容减小了,则两电极正对面积增大,液面必升高C.如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积减小，液面必降低D.如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大,液面必降低解析:该仪器类似于平行板电容器,且芯柱进入液体深度h越大，相当于两平行板的正对面积越大,电容越大．答案:A７。
【高中】高中物理第一章静电场课后达标检测1新人教版选修31
【关键字】高中第一章静电场一、选择题1．在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()A．甲图中与点电荷等距的a、b两点B．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图中非匀强电场中的a、b两点[导学号99690037]解析：选C.甲图中与点电荷等距的a、b两点，场强大小相同，方向不相反，选项A错误；对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a、b两点的场强大小相等、方向相同，选项B错误；丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点，场强大小相等，方向相反，选项C正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b点的场强大于a点的场强，选项D错误．2．(多选)如图甲所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m．在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同，静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示．下列说法正确的是()A．B点的电场强度大小为0.25 N/CB．A点的电场强度的方向沿x轴正方向C．点电荷Q是正电荷D．点电荷Q的位置坐标为0.3 m[导学号99690038]解析：选BD.由两试探电荷受力情况可知，点电荷Q为负电荷，且放置于A、B两点之间某位置，故B正确，C错误；设Q与A点之间的距离为l，则点电荷在A 点产生的场强为EA＝＝＝N/C＝4×105 N/C，同理，点电荷在B点产生的场强为EB＝＝＝N/C ＝0.25×105N/C，解得l＝0.1 m，所以点电荷Q的位置坐标为xQ＝xA＋l＝0.2 m＋0.1 m＝0.3 m，故A错误，D正确．3.(多选)(2016·西双版纳高二检测)A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是()A．这两点电荷一定是同种电荷B．这两点电荷一定是异种电荷C．D、C两点电场强度相等D．C点的电场强度比D点的电场强度大[导学号99690039]解析：选BD.由于电场线关于中垂线对称，两点电荷一定是等量异种电荷，A错，B对．中垂线上，C点场强最大，离C点越远，场强越小，C错，D对．4.(多选)如图所示，a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点．能使P点场强方向指向MN的左侧的情况是()A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且数值Q1>Q2C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且数值Q1<Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且数值Q1>Q2[导学号99690040]解析：选ACD.场强是矢量，场强的合成遵循平行四边形定则，由平行四边形定则可画出场强的矢量图，可知A、C、D正确．5.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，∠MOP ＝60°.电荷量相等、电性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∶2B．2∶1C．2∶D．4∶[导学号99690041]解析：选B.本题考查电场强度的矢量合成．依题意，每个点电荷在O点产生的场强大小均为，则当N 点处的点电荷移至P点时，O点场强如图所示，合场强大小为E2＝，则＝，B正确．6．(多选)如图所示，实线表示匀强电场中的电场线，一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示，a、b是轨迹上的两点，关于粒子的运动情况，下列说法中可能的是()A．该粒子带正电荷，运动方向为由a至bB．该粒子带负电荷，运动方向为由a至bC．该粒子带正电荷，运动方向为由b至aD．该粒子带负电荷，运动方向为由b至a[导学号99690042]答案：BD7．(多选)如图所示的电场中，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则()A．粒子一定带正电B．粒子一定是从a点运动到b点C．粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度D．粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度[导学号99690043]解析：选AC.做曲线运动的物体，合力指向运动轨迹的内侧，由此可知，带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向左，所以粒子带正电，A正确；粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点，也可能从b点沿轨迹运动到a点，B错误；由电场线的分布可知，粒子在c点的受力较大，加速度一定大于在b点的加速度，C正确；粒子从c到a的过程，电场力与速度成锐角，所以粒子做加速运动，在c点的速度一定小于在a点的速度，D 错误，故选AC.8.如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、带电量为q的小球从管的水平直径端点A由运动释放，小球沿管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为()A．E＝B．E＝C．E＝D．不能确定[导学号99690044]解析：选C.带电小球从A到B的过程中，库仑力方向始终和速度方向垂直，故只有重力对小球做功，小球机械能守恒，则mgR＝mv，在B处小球受重力和库仑力的合力提供向心力，得qE－mg＝，解得E＝，C正确．9.(多选)(2016·成都高二质检)如图所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B球固定，其正下方的A球运动在绝缘斜面上，则A球受力个数可能为()A．可能受到2个力作用B．可能受到3个力作用C．可能受到4个力作用D．可能受到5个力作用[导学号99690045] 解析：选AC.以A为研究对象，根据其受力平衡可得，如果没有摩擦，则A 对斜面一定无弹力，只受重力和库仑引力两个力作用而平衡；如果受摩擦力，则一定受弹力，所以此时A 受4个力作用而平衡，A 、C 正确．二、非选择题10.N (N >1)个电荷量均为q (q >0)的小球，均匀分布在半径为R 的圆周上，如图所示．向右移去位于圆周上P 点的一个小球，则圆心O 点处的电场强度大小为________，方向________．(已知静电力常量为k )[导学号99690046] 解析：P 点的带电小球在圆心O 处的电场强度大小为E 1＝k q R 2，方向沿PO 指向O ；N 个小球在O 点处电场强度叠加后，合场强为零；移去P 点的小球后，则剩余(N －1)个小球在圆心O 处的电场强度与P 点的小球在圆心O 处的电场强度等大反向，即E ＝E 1＝k q R2，方向沿OP 指向P . 答案：k q R2 沿OP 指向P 点11.如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m ，电荷量为q ，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的12，求： (1)原来的电场强度为多大？(2)物块运动的加速度．(3)沿斜面下滑距离为l ＝0.5 m 时物块的速度大小．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2)[导学号99690047] 解析：(1)对小物块受力分析如图所示，物块静止于斜面上，则mg sin 37°＝qE cos 37° E ＝mg tan 37°q ＝3mg 4q. (2)当场强变为原来的12时，小物块所受的合外力 F 合＝mg sin 37°－12qE cos 37°＝12mg sin 37°＝0.3mg又F 合＝ma ，所以a ＝3 m/s 2，方向沿斜面向下．(3)由v 2－0＝2al 得v ＝ 3 m/s.答案：(1)3mg 4q(2)3 m/s 2，方向沿斜面向下(3) 3 m/s12.长为L 的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为Q ，悬于O 点，如图所示．当在O 点另外固定一个正电荷时，如果小球静止在A 处，则细线拉力是重力mg 的两倍，现将小球拉至图中B 处(θ＝60°)，放开小球让它摆动，问：(1)固定在O 处的正电荷的电荷量为多少？(2)摆球回到A 处时悬线拉力为多少？[导学号99690048] 解析：(1)小球静止在A 处经受力分析知受三个力作用：重力mg 、静电力F 和细线拉力F 拉，由受力平衡和库仑定律列式：F 拉＝F ＋mg ，F ＝k Qq L 2，F 拉＝2mg 三式联立解得：q ＝mgL 2kQ. (2)小球摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点重力势能等于零，有：mgL (1－cos 60°)＝12mv 2，F ′拉－mg －F ＝m v 2L由(1)知静电力F ＝mg解上述三个方程得：F ′拉＝3mg . 答案：(1)mgL 2kQ(2)3mg此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word 可编辑版本！。
高中物理 第一章 静电场习题(无答案)新人教版选修3-1(2021年整理)
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第一章静电场班级姓名第小组一、项选择题（1—6单选，7-9多选）1．下列各物理量中，与试探电荷有关的量是( ）A．电场强度E B．电势φC．电势差U D．电场做的功W2．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＝Fq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＝错误!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错误!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．根据电势差的定义式U AB＝错误!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 V3．A、B、C三点在同一直线上,AB∶BC＝1∶2,B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷．当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时,它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为（）A．－F/2 B．F/2 C．－F D．F4。
如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点．现在在A、B 两点分别固定电荷量为＋q、－q的两个点电荷，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是( )A。
高中物理 第一章 静电场 单元卷1(含解析)新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理试题
第一章 章末综合测试一、选择题(共15个小题，11、12、13、14、15为多项选择题全选对得4分，选对一局部得2分，不选或选错得0分，其余为单项选择题，每题4分，共60分)1．对电容C ＝Q U 和C ＝εS 4πkd，以下说法正确的答案是( ) 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 ．可变电容器正对极板面积越小，电容越大解析 电容量与带电荷量无关，故A 项错误；固定电容器电容不变，所以当电荷量变化时电压也随之变化，但比值不变，故B 项正确；可变电容器两极板电荷量Q ＝UC 与电压成正比，故C 项错误；可变电容器电容可以由正对面积决定且成正比，故D 项错误．答案 B设置目的 考查平行板电容器电容量公式理解2．在静电场中，将一电子由a 点移到b 点，电场力做功5 eV ，如此如下结论错误的答案是( )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 项错误．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 两项正确，此题应选A 项．答案 A设置目的 考查电场力与电势能关系3.如下列图，两平行金属板竖直放置，板上A 、B 两孔正好水平相对，板间电压500 V ．一个动能为400 eV 的电子从A 孔沿垂直板方向射入电场中．经过一段时间电子离开电场，如此电子离开电场时的动能大小为( )A ．900 eVB ．500 eVC ．400 eVD ．100 eV解析 由于电子动能E k ＝400 eV<500 eV ，电子在电场中先做匀减速直线运动后反向做匀加速直线运动．最终从A 孔射出．电场力做功为零，电子动能大小不变．故C 项正确． 答案 C设置目的 考查电场力做功和动能定理4．如图1所示为示波管构造的示意图，现在XX′上加上U x t 信号，YY ′上加上U y t 信号(如图2甲、乙所示)，如此在屏幕上看到的图形是选项中的( )解析 由于图象是可以用描点法确定的，所以可以选几个代表性的点，确定出大致的图形，在t ＝T 2时，U x ＝0，U y ＝0，电子打在屏幕上的原点，在t ＝T 4时，U x 为负，U y 为正的最大值，电子带负电，受电场作用后向电势高的极板偏转，打在屏幕左上方的最高点，A 项正确． 答案 A设置目的 考查带电粒子在电场中偏转5.如下列图，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，如此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解析 由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，速率不变化，由动能定理，外力做功为零，绳子拉力不做功，电场力和重力做的总功为零，所以电场力和重力的合力为零，电场力跟重力平衡，B 项正确．由于电场力的方向与重力方向相反，电场方向又向上，所以小球带正电，A项不正确．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，由功能关系得，电势能增加，C项不正确．在整个运动过程中，除重力做功外，还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，D项不正确．答案 B设置目的考查电势能与能量转化和守恒6.如下列图为一有界匀强电场，场强方向为水平方向(虚线为电场线)，一带负电粒子以某一角度θ从电场a点斜向上方射入，沿直线运动到b点，如此可知( )A．电场中a点的电势低于b点的电势B．粒子在a点的动能与电势能之和与在b点时的动能与电势能之和相等C．粒子在a点时的动能小于在b点时的动能，在a点时的电势能大于在b点时的电势能D．粒子在a点时的动能大于在b点时的动能，在a点时的电势能小于在b点时的电势能解析因带电粒子从a点沿直线运动到b点，受力情况如右图所示，场强方向一定水平向右，故a点的电势一定高于b点的电势，A项不对．粒子在电场中运动，共涉与三种能量：动能、电势能、重力势能．三种能量之和保持不变，即带电粒子在a点三种能量之和等于在b点的三种能量之和，因为粒子在a点的重力势能小于在b点的重力势能，故B选项不对．又因为带电粒子从a点运动到b点，合外力做负功，故动能减小，即E ka>E kb.从a到b，电场力做负功，故电势能增加，即E电a<E电b.所以C 项错误，D项正确．答案 D设置目的考查电势能与能量转化和守恒7.如下列图，光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上，并处在方向与AB面平行的匀强电场中，一带正电的物体在电场力的作用下从斜面的底端运动到顶端，它的动能增加了ΔE k，重力势能增加了ΔE p.如此如下说法错误的答案是( )A．电场力所做的功等于ΔE k B．物体抑制重力做的功等于ΔE pC．合外力对物体做的功等于ΔE k D．电场力所做的功等于ΔE k＋ΔE p解析物体沿斜面向上运动的过程中有两个力做功，电场力做正功，重力做负功，根据动能定理，可得W F＋W G＝ΔE k，由重力做功与重力势能变化的关系可得W G＝－ΔE p，由上述两式易得出A项错误，B、C、D三项正确．答案 A设置目的 考查电势能与能量转化和守恒8.如下列图，A 、B 是某点电荷电场中的一条电场线．在电场线上P 处自由释放一个负检验电荷时，它沿直线向B 点运动．对此现象，如下判断正确的答案是(不计电荷重力)( )A ．电荷向B 做匀速运动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 由于负电荷从P 点静止释放，它沿直线运动到B 点，说明负电荷受力方向自P 指向B ，如此场强方向自A 指向B ，由于正电荷、负电荷、异种电荷以与平行且带异种电荷的金属板等都能产生一段直线电场线，所以只能确定负电荷的受力方向向左(自P 指向A)，不能确定受力变化情况，也就不能确定加速度变化情况，应当选项D 正确．答案 D设置目的 考查电场线理解应用9．某原子电离后其核外只有一个电子，假设该电子在核的库仑力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动( )A ．半径越大，加速度越大B ．半径越小，周期越大C ．半径越大，角速度越小D ．半径越小，线速度越小解析 电子在核的库仑力作用下绕核做匀速圆周运动，由k Qe r2＝ma 可知，半径r 越大，加速度a 越小，选项A 错误．由k Qe r2＝mω2r 可知，半径r 越大，角速度ω越小，选项C 正确．由ω＝2π/T 可知，半径r 越大，周期T 越大，半径越小，周期越小，选项B 错误．由k Qe r 2＝m v 2r可知，半径r 越大，线速度v 越小，选项D 错误．答案 C设置目的 考查电荷间库仑力与匀速圆周运动10.如下列图，平行板电容器的两个极板为A 、B ，B 板接地，A 板带有电荷量＋Q ，板间电场有一固定点P ，假设将B 板固定，A 板下移一些，或者将A 板固定，B 板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的答案是( )A ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势不变B ．A 板下移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高C ．B 板上移时，P 点的电场强度不变，P 点电势升高D ．B 板上移时，P 点的电场强度减小，P 点电势降低解析 电容器与电源是断开的，电容器无法充、放电，电容器的带电荷量是保持不变的．当A板下移时d 减小，电容C 增大，由U ＝Q C 可知U 减小，由E ＝U d ＝Q C·d ＝4πkQ εr S可知E 不变化．P 点的电势φp ＝U PB ＝E·PB ，所以φP 不变，选项A 正确．当B 板上移时，PB 减小，P 点的电势φP 降低，选项C 错误．答案 A设置目的 考查匀强电场场强；电势差关系和电势能、电势关系11.如下列图，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．如下判断正确的答案是( )A ．在x 轴上还有一点与P 点电场强度一样B ．在x 轴上还有两点与P 点电场强度一样C ．假设将一试探电荷＋q 从P 点移至O 点，电势能增大D ．假设将一试探电荷＋q 从P 点移至O 点，电势能减小解析 在＋Q ，－Q 连线上与延长线上三个区间内场强方向如下列图，由对称关系可知，在＋Q 左侧与P(－Q)间等距的P′点应与P 点场强一样，应当选项A 正确．在(－Q)、Q 之间各处场强均大于(－Q)、P 之间各点场强，故试探电荷＋q 从P 移至O 点过程中，P →(－Q)做正功W 1，由－Q→O 电场力做负功W 2，由上面分析知，|W 2|>W 1.故电势能增大．C 项正确．答案 AC设置目的 考查库仑定律与点电荷场强公式12．两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.12C.32倍D.23解析 由E ＝U d ，U ＝Q C 可知当电荷量是原来12(32)时电场力变为原来12(32)，也就恰为重力12(32)．此时合力为重力12.加速度为12g. 答案 BC设置目的 考查电容器板间匀强电场13．带电粒子M 只在电场力作用下由P 点运动到Q 点，在此过程中抑制电场力做了2.6×10－6J 的功．那么( )A ．M 在P 点的电势能一定小于它在Q 点的电势能B ．P 点的场强一定小于Q 点的场强C ．P 点的电势一定高于Q 点的电势D ．M 在P 点的动能一定大于它在Q 点的动能解析 带电粒子M 只在电场力作用下从P 点到Q 点，抑制电场力做功，其电势能增加，动能减小，故A 、D 两项正确；场强的大小与电场力做功正、负无关，故B 选项错误；在C 选项中，由于带电粒子的电性未知，故无法确定P 点与Q 点电势的上下，C 项错误．答案 AD设置目的 考查电场力做功与电势能变化14．如下列图，在x 轴相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷＋Q 、－Q ，虚线是以＋Q 所在点为圆心、L/2为半径的圆，a 、b 、c 、d 是圆上的四个点，其中a 、c 两点在x 轴上，b 、d 两点关于x 轴对称．如下判断正确的答案是( )A ．b 、d 两点处的电势一样B ．四点中c 点处的电势最低C ．b 、d 两点处的电场强度一样D ．将一试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点，＋q 的电势能减小解析 由对称性可知b 、d 两点处的电势一样，选项A 正确．由于沿两个等量异种点电荷连线中垂线上的电势为零，所以四点中c 点处的电势最低，选项B 正确．b 、d 两点处的电场强度大小相等，方向不一样，所以选项C 错误．由于c 点电势低于a 点，将一试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点，＋q 的电势能减小，选项D 正确．答案 ABD设置目的 静电场电势、电势能15.如下列图，虚线a 、b 、c 表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等．实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M 、N 是这条轨迹上的两点，如此下面说法中正确的答案是( )A ．三个等势面中，a 的电势最高B ．对于M 、N 两点，带电粒子通过M 点时电势能较大C ．对于M 、N 两点，带电粒子通过M 点时动能较大D ．带电粒子由M 运动到N 时，加速度增大解析 由于带电粒子做曲线运动，因此所受电场力的方向必定指向轨道的凹侧，且和等势面垂直，所以电场线方向是由c 指向b 再指向a.根据电场线的方向是指电势降低的方向，故φc >φb >φa ，选项A 错．带正电荷粒子假设从N 点运动到M 点，场强方向与运动方向成锐角，电场力做正功，即电势能减少；假设从M 点运动到N 点，场强方向与运动方向成钝角，电场力做负功，电势能增加，应当选项B 错．根据能量守恒定律，电荷的动能和电势能之和保持不变，故粒子在M 点的动能较大，选项C 正确．由于相邻等势面之间电势差相等，因此N 点等势面较密，如此E N >E M ，即qE N >qE M ，由牛顿第二定律知，带电粒子从M 点运动到N 点时，加速度增大，选项D 正确．答案 CD设置目的 考查电场力做功与曲线运动定性判断二、计算题(共4个题，每个题10分，共40分)16.如下列图，两平行金属板水平放置，间距为d ，板间存在匀强电场．一个质量为m 、电荷量为q 的带负电小球，以竖直向下的初速度从上板的小孔射入，当它从下板的小孔穿出时所用的时间为t.假设小球以同样大小的初速度从下板的小孔竖直向上射入，如此从上板小孔穿出时所用的时间为t/2.不计空气阻力．(1)指出两板间电场强度的方向；(2)求电场强度的大小；(3)求小球穿出下板小孔时速度v 1与穿出上板小孔时速度v 2之比v 1∶v 2.解析 (1)场强方向竖直向下．(2)根据题意，小球在电场中运动的加速度a 应竖直向上．Eq －mg ＝ma①从上往下：d ＝v 0t －12at 2 ②从下往上：d ＝v 0t 2＋12a(t 2)2 ③由①②③式，解得电场强度：E ＝4md 3qt 2＋mg q. (3)由②③两式，解得a ＝4d 3t 2，v 0＝5d 3t如此：v 1＝v 0－at ＝d 3t ，v 2＝v 0＋a t 2＝7d 3t 所以：v 1v 2＝17. 答案 (1)场强方向竖直向下(2)4md 3qt 2＋mg q (3)17设置目的 考查电场力做功与匀变速直线运动 17．如下列图，在y ＝0和y ＝2 m 之间有沿着x 轴方向的匀强电场，MN 为电场区域的上边界，在x 轴方向范围足够大．电场强度的变化如下列图，取x 轴正方向为电场正方向．现有一个带负电的粒子，粒子的比荷为q m＝1.0×10－2C/kg ，在t ＝0时刻以速度v 0＝5×102 m/s 从O 点沿y 轴正方向进入电场区域，不计粒子重力．求：(1)粒子通过电场区域的时间；(2)粒子离开电场时的位置坐标；(3)粒子通过电场区域后沿x 方向的速度大小．解析 (1)因粒子初速度方向垂直匀强电场，在电场中做类平抛运动，所以粒子通过电场区域的时间t ＝y v 0＝4×10－3 s. (2)粒子在x 方向先加速后减速，加速时的加速度大小a 1＝E 1q m＝4 m/s 2 减速时的加速度大小a 2＝E 2q m＝2 m/s 2 x 方向上的位移大小为s ＝12a 1(t 2)2＋a 1(t 2)2－12a 2(t 2)2＝2×10－5 m 因此粒子离开电场时的位置坐标为(－2×10－5m ，2 m)．(3)粒子在x 方向的速度v x ＝a 1t 2－a 2t 2＝4×10－3 m/s. 答案 (1)4×10－3 s (2)(－2×10－5 m ，2 m )(3)4×10－3m/s设置目的 考查电场力做功与匀变速直线运动18.如下列图，边长为L 的正方形区域abcd 内存在着匀强电场．电荷量为q 、动能为E k 的带电粒子从a 点沿ab 方向进入电场，不计重力．(1)假设粒子从c 点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；(2)假设粒子离开电场时动能为E k ′，如此电场强度为多大？解析 (1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，如此在初速度方向上：L ＝v 0t在电场方向上：L ＝12at 2 其中qE ＝maE k ＝12mv 02 由动能定理，得qEL ＝E kc －E k联立以上各式，可解得E kc ＝5E k ，E ＝2mv 02qL ＝4E k qL. (2)假设粒子由bc 离开电场，如此有：L ＝v 0t粒子在电场方向上的速度v y ＝at粒子在电场方向上的位移y ＝12at 2，y<L 粒子离开电场时的速度为vv 2＝v 02＋v y 2E k ′－E k ＝12mv 2－12mv 02＝qEy 联立可解得E ＝2E k 〔E k ′－E k 〕qL假设粒子由cd 边离电场，如此由动能定理，得qEL ＝E′k －E k如此E ＝E′k －E k qL. 答案 (1)5E k 4E k qL (2)2E k 〔E′k －E k 〕qL 或E′k －E k qL设置目的 电场力与类平抛运动和机械能19．如下列图，一内壁光滑的绝缘圆管ADB 固定在竖直平面内．圆管的圆心为O ，D 点为圆管的最低点，AB 两点在同一水平线上，AB ＝2L ，圆环的半径为r ＝2L(圆管的直径忽略不计)，过OD 的虚线与过AB 的虚线垂直相交于C 点．在虚线AB 的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场；虚线AB 的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于mg q.圆心O 正上方的P 点有一质量为m 、电荷量为－q(q ＞0)的绝缘小物体(视q 为质点)，P 、C 间距为L.现将该小物体无初速释放，经过一段时间，小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内，并继续运动．重力加速度用g 表示．(1)虚线AB 上方匀强电场的电场强度为多大？(2)小物体从管口B 离开后，经过一段时间的运动落到虚线AB 上的N 点(图中未标出N 点)，如此N 点距离C 点多远？(3)小物体由P 点运动到N 点的总时间为多少？解析 (1)小物体释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小物体从A 点沿切线方向进入，如此此时速度方向与竖直方向的夹角为45°，即加速度方向与竖直方向的夹角为45°，如此：tan45°＝mg Eq解得：E ＝mg q. (2)从P 到A 的过程中，根据动能定理可得：mgL ＋EqL ＝12mv A 2，解得：v A ＝2gL. 小物体从B 点抛出后做类平抛运动，据能量守恒以与对称性可知抛出时的速度：v B ＝v A ＝2gL ，小物体的加速度：a ＝2g.当小物体沿抛出方向和垂直抛出方向位移大小相等时，又回到虚线AB ，如此有：v B t ＝12at 2， 解得：t ＝22L g. 如此沿虚线AB 方向运动的位移：x BN ＝2v B t ＝2·2gL ·22L g ＝8L. 如此小物体从A 点飞出后落在虚线AB 上的N 点到C 点的距离为：x CN ＝x BN －x BC ＝7L.(3)小物体由P 点运动A 点做匀加速直线运动，设所用时间为t 1，根据匀变速直线运动的规律可得：2L ＝12·2g ·t 12，解得：t 1＝2L g.word- 11 - / 11 物体在圆管内做匀速圆周运动的时间为t 2，如此：t 2＝34·2πr v A ＝3π42L g， 物体离开管后做类平抛运动，物体从B 到N 的过程中所用时间为：t 3＝t ＝22L g 所以小物体从P 到N 的总时间：t 总＝t 1＋t 2＋t 3＝(3＋3π4)2L g. 答案 (1)虚线AB 上方匀强电场的电场强度为mg q； (2)N 点到C 点的距离为7L ；(3)小物体由P 点运动到N 点的总时间为(3＋3π4)2L g . 点评 此题考查带电小物体在电场力和重力共同作用下的运动，解题关键是要分析好运动过程，明确每一个过程小物体的受力情况，并结合初速度判断物体做什么运动，进而选择适宜的规律解决问题，匀变速直线运动利用牛顿第二定律结合运动学公式求解或者运用动能定理求解，类平抛利用运动的合成和分解、牛顿第二定律结合运动学规律求解，难度不大．。
物理：第一章《_静电场》同步测试(新人教版选修3-1)1.docx
第一章静电场质量检查试卷制作：刘强 制作时间:2011.9.26一、选择题：（每小题4分，共40分）1、 一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。
两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子。
和b,从电容器边缘的P 点（如图）以相同的水平速度射 入两平行板之间。
测得。
和b 与电容器的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1 ： 2。
若 不计重力，则。
和b 的比荷之比是--------------A. 1 ： 2B. 1 ： 1 P*C. 2 ： 1D. 4 ： 1--------------------2、 如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线，若带电粒子q （\Q\»\q\）由a 运动到b,电场力做正功。
已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为几、仇，则下列判 断正确的是A. 若0为正电荷，则q 带正电，Fa>FbB. 若0为正电荷，则q 带正电，Fa<FbC. 若0为负电荷，则q 带正电，F a >F bD. 若0为负电荷，则q 带正电，F a <F b3、电容器是一种常用的电子元件。
对电容器认识正确的是A. 电容器的电容表示其储存电荷能力B. 电容器的电容与它所带的电量成正比C. 电容器的电容与它两极板间的电压成正比D.电容的常用单位有吓和pF, lMF=103pF4、匀强电场中的三点/、B 、C 是一个三角形的三个顶点，力3的长度为1 D 为MB 的中点，如图所示。
已知电场线的方向平行于"BC 所在平面，A. B 、C 三点的电势分别为14 V 、6V 和2 Vo 设场强大小为E, —电量为1 X10 '65、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E 的匀强电场中，小球1和 小球2均带正电，电量分别为％和盘（％>的）。
将细线拉直并使之与电场方向平行，如 图所示。
若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T 为（不计重力孕两小 球间的库仑力） E :C 的正电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为0,则A. 0=8X10^ J, £>8 V/mB. W=6 X 10~6 J, £>6 V/mC.FK=8X10~6J, EW8 V/m D. PK=6X10-6 J, EW6 V/m球2 c-------------------- ®球1 -------------------------- >9、一点电荷仅受电场力作用，由/点无初速释放，先后经过电场中的〃点和C 点。
高中物理第一章静电场节同步训练新人教选修
第一章静电场（5～9节）（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,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分）1.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是A.电势差是矢量,电场力做的功是标量B.在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大D.在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零答案：B解析:电势差是标量,仅由电场本身决定,与W和q均无关,故只有B对.2.对关系式U ab=Ed的理解,正确的是A.式中的d是a、b两点间的距离B.a、b两点间距离越大,电势差越大C.d是a、b两个等势面的距离D.此式适用于任何电场答案：C解析:公式U ab=Ed仅适用于匀强电场,d指两点间沿电场方向的距离,应选C.3.下图是描述对给定的电容器充电时其电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象,其中错误的是答案：A解析:电容器的电容不随Q、U的变化而变化,A错误.4.一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它不可能出现的运动状态是A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动答案：A解析:带电粒子只受电场力时,不可能受力平衡,故A错;若电场力为恒力,则粒子可以做匀变速直线或曲线运动,若电场力始终与速度垂直,则做匀速圆周运动.5.（2008江苏徐州第3次质检,5）如图所示,虚线框内存在着匀强电场（方向未知）,一质子从bc边上的M点以速度v0射进电场内,最后从cd边上的Q点飞出电场.下列说法不正确的是A.电荷运动的轨迹一定是抛物线B.电场方向一定是垂直ab边向右C.电场力一定对电荷做了正功D.M 点的电势一定高于Q 点的电势 答案：BCD解析:本题电场方向不确定,所以电场力做功情况,M 、Q 点的电势的高低均不确定,所以B 、C 、D 选项错误.因质子仅在电场力作用下运动,所以其运动轨迹为抛物线,A 正确. 6.如图所示,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A.ΦA >ΦB >ΦCB.E C >E B >E AC.U AB <U BCD.U AB =U BC 答案：ABC解析:沿电场线电势降低,A 对.电场线密的地方场强大,故B 对.由U =E ·d 可知C 对. 7.空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如右图所示.在相等的时间间隔内A.重力做的功相等B.电场力做的功相等C.电场力做的功大于重力做的功D.电场力做的功小于重力做的功 答案：C解析:由粒子运动轨迹可知粒子受电场力大于重力,W=F ·s,W F >W G ,故C 正确.8.如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极之间的电势差U ,现使B 板带电,则下列判断正确的是A.增大两极板之间的距离,指针张角变大B.将A 板稍微上移,静电计指针张角将变大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 答案：AB解析:电容器上所带电荷量一定,由公式,4kdS C r πε=当d 变大时,C 变小,再由U QC =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,故选A 、B.9.一个带正电的油滴从如图甲所示的匀强电场上方A 点自由下落,油滴落入匀强电场后,能较准确地描述油滴运动轨迹的是图乙中的甲乙答案：B解析:油滴从A 点自由下落以一竖直速度进入电场,进入电场后受重力和电场力两恒力作用,如图,根据物体做曲线运动的条件,运动轨迹就向右弯曲,故选B. 10.两平行金属板相距为d ,电势差为U ,一电子质量为m 、电荷量为e ,从O 点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A 点,然后返回,如图所示,OA =h ,此电子具有的初动能是A.UedhB. edUhC.dheUD.deUh答案：D解析:电子从O 点到A 点,因受电场力作用,速度逐渐减小,根据题意和图示可知,电子仅受电场力,由能量关系:OA U mv =2021 又,,h d U Eh U dUE OA ===所以,2120deUh mv =应选D.二、填空题（本题共4小题,每小题4分,共16分）11.在电场中将q =1×10－10C 的正电荷从A 点移到B 点，电势能减少了1×10－8J ，则U AB =_______；若在A 、B 间移动的是负电荷，则负电荷的电势能_________（填“增加”或“减少”），U AB =_________. 答案:100 V 增加 100 V解析:电荷的电势能减少，动能增加，说明电场力做的是正功，即W=ΔE =1×10－8J ，故.V 100V 101101108=⨯⨯==--q W U AB 若在A 、B 间移动的是负电荷，则负电荷的电势能将增加，U AB 仍然等于100 V.12.如右图所示，一绝缘细圆环半径为r ，其环面固定在水平面上，场强为E 的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为＋q 、质量为m 的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动.若小球经A 点时速度v a 的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，则速度v A =___________.当小球运动到与A 点对称的B 点时，小球对圆环在水平方向的作用力F B =___________.答案:mqEr6qE 解析：在A 点电场力充当向心力，由牛顿第二定律得：,2r mv qE A =解得：mqErv A =在B 点小球受力如图所示，小球由A 运动到B 的过程中，根据动能定理：,2122B mv r qE =⨯在B 点，F B 、qE 的合力充当向心力：,2rv m qE F B B =-得F b =6qE .13.有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V,现使它的电荷量减少3×10－4C,于是电容器两极板间电压降为原来的31,此电容器的电容是___________μF ,电容器原来的带电荷量是___________C.答案:150 4.5×10－4解析:(1)电容器两极板间电势差的变化量为V 2V 332)311(=⨯=-=∆U U由U Q C ∆∆=有21034-⨯=C F=1.5×10－4F=150 μF.(2)电容器原来的电荷量为Q ,则Q =C U =1.5×10－4×3 C=4.5×10－4 C.14.右图中A 、B 、C 三点都在匀强电场中,已知AC ⊥BC ,∠ABC =60°,BC =20 cm,把一个电荷量q =10－5C 的正电荷从A 移到B ,电场力做功为零;从B 移到C ,电场力做功为－1.73×10－3J,则该匀强电场的场强的大小为___________,方向为___________.答案:1 000 V/m 垂直AB 斜向下解析:把电荷q 从A 移到B 电场力不做功,说明A 、B 两点在同一等势面上.因该电场为匀强电场,等势面应为平面,故图中直线AB 即为等势线.53101073.1--⨯-==q W U BC BCV=－173 V,B 点电势比C 点低173 V,因电场线指向电势降低的方向,所以场强方向必垂直于AB斜向下,场强大小V/m. 1000V/m 232.017360sin =⨯=︒==BC U d U E三、解答题（本题共4小题,15、16题各10分,17、18题各12分,共44分.解答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）15.如图所示,ABCD 是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A 、B 、C 三点的电势分别是ΦA =15 V 、ΦB =3 V 、ΦC =－3 V,由此可以推断D 点电势ΦD 是多少伏?答案:9 V解析:如右图所示,连结AC 、BD 交于O 点,则有U AO =U OC ;U BO =U OD2)3(152--=-=-CA O A ϕϕϕϕV=9 V φO =φA －9 V=15 V －9 V=6 V φB －φO =φO －φD所以φD =2φO －φB =2×6 V－3 V=9 V.16.如图所示,一个电子以4×106m/s 的速度沿与电场垂直的方向从A 点飞入匀强电场,并且从另一端B 点沿与场强方向成150°角的方向飞出,那么A 、B 两点间的电势差为多少伏?（电子的质量为9.1×10－31k g ）答案:136.5 V解析:m/s 108m/s 2110430sin /66⨯=⨯=︒=A B v v 根据动能定理222121A B AB mv mv eU -=所以=-=23)(22A B AB v v m UV. 136.5V 106.12101.9])104()108[(19312626=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯-- 17.一个带负电的小球,质量为M ,带电荷量为q .在一个如图所示的平行板电容器的右侧板边被竖直上抛,最后落在电容器左侧板边同一高度处.若电容器极板是竖直放置的,两板间距为d ,板间电压为U ,求小球能达到的最大高度及抛出时的初速度.答案:(1)qUMgd 42qU M gd 2解析:小球以初速度v 0抛出后，它会受到竖直向下的重力Mg 及水平向左的静电力qE 的作用.在重力Mg 的作用下，小球在竖直方向将做竖直上抛运动，在静电力qE 的作用下，小球在水平方向向左做初速度为零的匀加速直线运动.如图所示. 在竖直分运动中，小球所能达到的最大高度gvH 220=①所用的总时间gv t 02=② 在水平分运动中，位移222121t MdqU at d ==③ 联立①②③可解得:.2,402qUMgd v qU Mgd H ==18.（2009江西临川一中高二期中，17）如图所示为示波管的原理图，初速度为0的电子在U 1=2 500 V 电压加速下，沿偏转电场中心虚线射入，不加偏转电压时，电子打在荧光屏的中心O 点，设板长为L =4 cm ，板间距d =2 cm,荧光屏到偏转板右端距离L ′=16 cm,荧光屏界面直径为D =12 cm.试求：（1）电子进入偏转电场的初动能为多少电子伏?（2）要使电子能飞出偏转板，偏转电场两极YY ′所加最大电压为多少？ （3）要使电子能打在荧光屏上，偏转电场YY ′两极所加的最大电压是多少？ 答案:（1）2 500 eV (2)1 250 V (3)833.3 V 解析:(1)由动能定理eU 1=E k ,得E k0=2 500 eV. （2）在竖直方向上21212at d = dmqU a ⋅=2 011v L t =20ko 21mv E =得U 2=1 250 V.(3)粒子先偏转再做匀速运动12221,'212v L t m d q U a t v at D y =⋅=⋅+=v y =at 1 02'v L t =得U 2′=833.3 V.。
人教版高中物理选修3-1第一章：静电场综合练习一(无答案).docx
桑水高中物理学习材料桑水制作静电场综合训练一1．下列物理量中哪些与试探电荷无关？（ ）A ．电场强度B ．电势C ．电势能D ．电场力2．下列说法正确的是（ ）A ． 电场强度为零处，电势也一定为零B ． 在一个以点电荷Q 为中心，半径为r 的球面上，各点电场强度相同C ． 由 UQ C 可知，若电容器两极板间的电压U 改变，则电容器的电容C 一定改变 D ． 同一电场中等差等势面较密处的电场强度也一定较大3．如图所示，带箭头的线段表示某一电场的电场线，在电场力作用下(不计重力)一带电粒子经过M 点飞向N 点，径迹如图中虚线所示，以下说法错误的是（ ）A ．粒子带负电B ．粒子在N 点时加速度大C ．粒子在N 点的电势能小D ．M 、N 两点相比较，粒子在M 点速度大4．如图所示，把一个平行板电容器与一个静电计相连接后，给电容器带上一定电量，静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差，现保持极板M 不动，而要使静电计指针的偏角增大，可采取的办法是（ ）A ．N 板向右移一些B ．N 板向左移一些C ．N 板向上移一些D ．在MN 之间插入一片有机玻璃板5．如图所示，在P 板附近有一电子由静止开始向Q 板运动，则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是（ ）A ．两板间距离越小，电子到达Q 板时的速度就越大B ．两板间距越大，加速的时间越长C ．电子到达Q 板时的速度与板间距离无关，仅与加速电压有关D ．电子的加速度和末速度都与板间距离无关6．质量为m 的带电小球在匀强电场中以初速v 水平抛出，小球加速度方向竖直向下，大小为g /3,则在小球的竖直分位移为h时，以下结论中正确的是（）A．小球的重力势能减少了mgh/3B．小球的电势能增加了mgh/3C．小球的机械能减少了2mgh/3D．小球的动能增加了mgh/37．如图所示，L1、L2、L3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L2的电势为零，有一负电荷在L1处动能为30J，运动到L3处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是(不计重力和空气阻力) （）A．4J B．6JC．14J D．16J8．如图，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b 沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论不正确的是( )A．此液滴带负电 B．液滴的加速度等于2gC．合外力对液滴做的总功等于零 D．液滴的电势能减少9．有三个质量相等的分别带有正电、负电和不带电的颗粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强方向射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示，则下列说法正确的有（）A．三个微粒在电场中运动时间相等B．落在A处的微粒带正电，B处的不带电，C处的带负电C．三个微粒到达极板时的动能E k A＜E k B＜E k CD．三个微粒在电场中运动的加速度a A＜a B＜a C10．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：如图所示，真空室中电极K发出电子(初速度不计)，经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板间．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U2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．U1变小，U2变大 B．U1变大，U2变大C．U1变小，U2变小 D．U1变大，U2变小11．有两个完全相同的金属小球A、B，其中，A球带电荷量为9Q，B球带电荷量为－Q，将A和B固定起来，二者间距离为R，二者间作用力为，然后让A球和B球接触，再放回原来位置，此时作用力与原来二者间作用力的比值是（其中Q为正数）12．如图，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，则A、B间电势差U AB＝______V； C点与A相距0.4cm，若令B板接地（即电势φ=0），则C的电势φC是_________V；将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为________J．13．如图，在真空中的O点放一点电荷Q＝4.0×10-9C，直线MN过O点，OM＝桑水桑水 20cm ，M 点放有一点电荷C q 10102-⨯-=,如图所示，（静电力常量k=9.0×109N •m 2/C 2）求：（1）M 点的电场强度大小； （2）若M 点的电势比N 点高20V ，则电荷q 从M 点移到N 点，求电场力做功为多少？14．如图,用一根长为l =15cm 的丝线吊着一质量为m ＝3 ×10-3kg 的小球,带电荷量为 Q ＝1×10－6C 的小球，小球静止在场强E ＝2×104N ／C 的水平向右的匀强电场中，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放 (重力加速度为g =10m/s 2)，求：（1）小球到达最低达最低点B 时的速度是多大?（2）小球到达最低点B 时绳的拉力是多大？15．由AB 、CD 两金属板组成平行板电容器，电容为C ，两板与水平面夹角为α，并充以电量Q 如图所示，有一油滴质量为m ，带电量为Q ，由A 点从静止开始沿水平方向做直线运动，恰能到达C 点（设两板间为匀强电场）问：⑴电容器两板间电势差为多少？⑵两板间的电场强度为多少？⑶油滴从A 点运动到C 点共用多少时间？。
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带负电
示出电容器两板间的电势差，现保持极
不动，而要使静电计指针的偏角增大，可采取的办法是（
N
之间插入一片有机玻璃板
板附近有一电子由静止开始
水平抛出，小球加速度方向竖直向下，大小为g/3,
．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：如图所示，真空室中电极
沿水平金属板A、B间的中心线射入板间．金
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，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏
大的是
变大大，
，然后让A球和B球接
（其中Q为正数）
点，求
小球到达最低达最低点
）小球到达最低点
两金属板组成平行板电容
点从静止开始沿水平方向做直线运动，恰能到达C点（设两板间为。