高中物理选修3-1-第1章电场-全套同步练习-带答案
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.3mgEC.2mgED.mg2E4.一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。
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A .增大
D .减少
C.不变
D .增大、减小均有可能.
图 1—2—8
图 1— 2—9
3.真空中两个点电荷,电荷量分别为
C. A 球的速度为 2 v 0 ,方向与 v A 相同
D . A 球的速度为 2 v 0 ,方向与 v A 相反.
7.真空中两个固定的点电荷 A 、B 相距 10cm,已知 qA=+2.0 ×10 8 C, q B = +8.0 ×10 8 C,现引入电荷 C,电荷量
Qc= +4.0 ×10 8 C,则电荷 C 置于离 A
图 1— 3— 15 9.如图 1— 3—16 所示, Q1=2×10-12C, Q2 =-4 ×10-12C,Q1、Q2 相距 12cm,求 a、 b、c 三点的场强大小和方向, 其中 a 为 Q1、 Q2 的中点, b 为 Q1 左方 6cm 处点, C 为 Q2 右方 6cm 的点.
D .电场是人为设想出来的.其实并不存在
3.在一个电场中 a、 b、 c、 d 四个点分别引入试探电荷时,电荷所受到的电场力
函数关系如图 1— 3 一 12 所示,下列说法中正确的是
()
A .这个电场是匀强电场
B. a、 b、 c、 d 四点的电场强度大小关系是 E d >E b > E c> E a
C.同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加 D .无法比较以上四点的电场强度值
A→ O→B 匀速飞进,电子重力不计,则电子所
人教版高中物理选修3-1练习题及答案全套-第一章电场

§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 、F 121B 、F 61C 、F 41D 、F 31 【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 =3kq 2/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。
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第1章静电场第01节电荷及其守恒定律[同步检测]1、一切静电现象都是由于物体上的引起的,人在地毯上行走时会带上电,梳头时会带上电,脱外衣时也会带上电等等,这些几乎都是由引起的.2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为() A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷 B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷 C.被吸引的轻小物体一定是带电体 D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3.如图1—1—2所示,在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ,均放在绝缘支座上.若先将+Q 移走,再把A 、B 分开,则A 电,B 电;若先将A 、B 分开,再移走+Q ,则A 电,B 电.4.同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量的趋势,异种电荷相互吸引,而且在引力作用下有尽量的趋势.5.一个带正电的验电器如图1—1—3所示, A B C D 6A B C D 7.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是 A.B.C.D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移8.现有一个带负电的电荷A ,和一个能拆分的导体B ,没有其他的导体可供利用,你如何能使导体B 带上正电? 9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的 A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18C -17C10.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷,小球B 、C 不带电.现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球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为q A =,q B =,q C =. [综合评价]1.对于摩擦起电现象,下列说法中正确的是 A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷2.如图1—1—4所示,当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时,枕形导体上的电荷移动情况是 A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动 B.枕形金属导体中的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动图1—1—2图1—1—3C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动图1—1—4 3.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分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4.如图1—1—5所示,用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B , B 的金属箔片张开,这时金属箔片带电;若在带电棒离开前,用手摸一下验电 器的小球后离开,然后移开A ,这时B 的金属箔片也能张开,它带电.图1—1—5 5.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a ,a 的表面镀有铝膜.在a 的近旁有一底座绝缘金属球b ,开始时a 、b 都不带电,如图1—1—6所示,现使b 带电,则: A.ab 之间不发生相互作用 B.b 将吸引a ,吸在一起不放开 C.b 立即把a 排斥开6电荷量.7Q A =6.4×910-C,Q B =–3.2×910-C,让两绝缘金A 、B 各带电多少库仑?83×10-3C 的正电荷,小球B 带有-2×10-3C 的负电荷,[1.下列哪些带电体可视为点电荷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 2.对于库仑定律,下面说法正确的是A .凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力,就可以使用公式F =221r q q k ; B .两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C .相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D .当两个半径为r 的带电金属球心相距为4r 时,对于它们之间相互作用的静电力大小,只取决于它们各自所带的电荷量3.两个点电荷相距为d ,相互作用力大小为F ,保持两点电荷的电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力大小为4F ,则两点之间的距离应是 A .4dB .2dC .d/2D .d/44.两个直径为d 的带正电的小球,当它们相距100d 时作用力为F ,则当它们相距为d 时的作用力为() A .F /100B .10000FC .100FD .以上结论都不对5.两个带正电的小球,放在光滑绝缘的水平板上,相隔一定的距离,若同时释放两球,它们的加速度之比将 A .保持不变B .先增大后减小C .增大D .减小6.两个放在绝缘架上的相同金属球相距d ,球的半径比d 小得多,分别带q 和3q的电荷量,相互作用的斥力为3F .现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互斥力将变为 A .O B .F C .3F D .4F7.如图1—2—6所示,大小可以不计的带有同种电荷的小球A 和B 互相排斥,静止时两球位于同一水平面上,绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β卢,且α<β, 由此可知A .B 球带电荷量较多 B .B 球质量较大C .A 球带电荷量较多D .两球接触后,再静止下来,两绝缘线与竖直方向的夹角变为α′、β′,则仍有α′<β′8.两个质量相等的小球,带电荷量分别为q 1和q 2,用长均为L 的两根细线,悬挂在同一点上,静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°,则小球的质量为.9.两个形状完全相同的金属球A 和B ,分别带有电荷量q A =﹣7×108-C 和q B =3×108-C ,它们之间的吸引力为2×106-N .在绝缘条件下让它们相接触,然后把它们又放回原处,则此时它们之间的静电力是(填“排斥力”10A 固定在竖直放置的10cm 长的绝缘支杆上,B 平衡于303g ,则B 带电荷量是多少?(g 取l0m /s 2)[1时A 2电荷q 受的合力为F ,若将电荷q 向B A .增大D .减少C .不变D .增大、减小均有可能.3.真空中两个点电荷,电荷量分别为q 1=8×109-C 上,如图1—2—9所示.有一个点电荷放在a 、b 连线(A .a 点左侧40cm 处B .a 点右侧8cm 处 C .b 点右侧20cm 处D .以上都不对.4.如图所示,+Q 1和-Q 2是两个可自由移动的电荷,Q 2=4Q 1.现再取一个可自由移动的点电荷Q 3放在Q 1与Q 2连接的直线上,欲使整个系统平衡,那么 ()A.Q 3应为负电荷,放在Q 1的左边B 、Q 3应为负电荷,放在Q 2的右边 C.Q 3应为正电荷,放在Q 1的左边D 、Q 3应为正电荷,放在Q 2的右边.5.如图1—2—10所示,两个可看作点电荷的小球带同种电,电荷量分别为q 1和q 2,质量分别为m 1和m 2,当两球处于同一水平面时,α>β,则造成α>β的可能原因是: A .m 1>m 2B .m 1<m 2C q 1>q 2D .q 1>q 26.如图1—2—11所示,A 、B 两带正电小球在光滑绝缘的水平面上相向运动.已知m A =2m B ,A v =20v ,B v =0v .当两电荷相距最近时,有A .A 球的速度为0v ,方向与Av 相同B .A 球的速度为0v ,方向与A v 相反 图1—2—6图1—2—9图1—2—8 图1—2—10 图1—2—11 图1—2—12C .A 球的速度为20v ,方向与A v 相同D .A 球的速度为20v ,方向与A v 相反. 7.真空中两个固定的点电荷A 、B 相距10cm ,已知q A =+2.0×108-C ,q B =+8.0×108-C ,现引入电荷C ,电荷量Qc =+4.0×108-C ,则电荷C 置于离Acm ,离Bcm 处时,C 电荷即可平衡;若改变电荷C 的电荷量,仍置于上述位置,则电荷C 的平衡状态(填不变或改变),若改变C 的电性,仍置于上述位置,则C 的平衡,若引入C 后,电荷A 、B 、C 均在库仑力作用下平衡,则C 电荷电性应为,电荷量应为C .8.如图1—2—12所示,两相同金属球放在光滑绝缘的水平面上,其中A 球带9Q 的正电荷,B 球带Q 的负电荷,由静止开始释放,经图示位置时,加速度大小均为a ,然后发生碰撞,返回到图示位置时的加速度均为.9.如图1—2—13所示,两个可视为质点的金属小球A 、B 质量都是m 、带正电电荷量都是q ,连接小球的绝缘细线长度都是l ,静电力常量为k ,重力加速度为g .则连结A 、B 的细线中的张力为多大?连结O 、A 的细线中的张力为多大?10.如图1—2—14所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球B 静止在图示位置.固定的带正电荷的A 球电荷量为Q ,B 球质量为m 、电荷量为q ,θ=30°,A 和B 在同一水平线上,整个装置处在真空中,求A 、B 两球间的03节电场强度2.下列说法中正确的是()A .只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B C .电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质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3.在一个电场中a 、b 、c 、d 四个点分别引入试探电荷时,电荷所受到的电场力F 跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图1—3一12所示,下列说法中正确的是() A .这个电场是匀强电场B .a 、b 、c 、d 四点的电场强度大小关系是E d >E b >E c >E aC .同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加D .无法比较以上四点的电场强度值4.相距为a 的A 、B 两点分别带有等量异种电荷Q 、-Q ,在A 、B 连线中点处的电场强度为()图1—2—13图1—2—14q图1—3一12A .零B .kQ/a 2,且指向-QC .2kQ/a 2,且指向-QD .8kQ/a 2,且指向-Q 5.以下关于电场和电场线的说法中正确的是()A .电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅在空间相交,也能相切B .在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线的区域场强为零C .同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大D .电场线是人们假设的,用以表示电场的强弱和方向,客观上并不存在6.如图1—3—13所示,一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由A→O→B 匀速飞进,电子重力不计,则电子所受电场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BA9.如图1—3—16所示,Q 1=2×10-12C ,Q 2=-4×10其中a 为Q 1、Q 2的中点,b 为Q 1左方6cm 处点,C 为Q 210.如图1—3—17所示,以O 为圆心,以r 为半径的圆与坐标轴的交点分别为a 、b 、c 、d ,空间有一与x 轴正方向相同的匀强电场E ,同时,在O 点固定一个电荷量为+Q 的点电荷,如果把一个带电荷量为-q 的检验电荷放在c 点,恰好平衡,那么匀强电场的场强大小为多少?d 点的合场强为多少?a 点的合场强为多少?[综合评价]1.根据电场强度的定义式E =qF可知,电场中确定的点() A .电场强度与检验电荷受到的电场力成正比,与检验电荷的电荷量成反比 B .检验电荷的电荷量q 不同时,受到的电场力F 也不同,场强也不同 C .检验电荷的电性不同,受到的电场力的方向不同,场强的方向也不同 D .电场强度由电场本身决定,与是否放置检验电荷及检验电荷的电荷量、电性均无关2.下列说法正确的是().图1—3—17Q 12图1—3—16 图1—3—13A .电场是为了研究问题的方便而设想的一种物质,实际上不存在B .电荷所受的电场力越大,该点的电场强度一定越大C .以点电荷为球心,r 为半径的球面上各点的场强都相同D .在电场中某点放入试探电荷q ,受电场力F ,该点的场强为E =qF,取走q 后,该点的场强不变 3.在同一直线上依次排列的a 、b 、c 三点上,分别放置电荷量为Q 1、Q 2、Q 3的三个点电荷,则当Q 1、Q 2分别平衡在a 、b 两位置上时,则().A .Q 1、Q 2、Q 3必为同种电荷,a 、b 两点的场强必为零B .Q 1、Q 2必为异种电荷,a 、b 两点的场强必为零C .Q 1、Q 2必为同种电荷,a 、b 、c 三点的场强必为零r ,两点电荷连线中点处的场强大小为().B .在真空中,电场强度的表达式为E =kQ /r 2C .在真空中E =kQ /r 2,式中Q 是检验电荷 D .上述说法都不对7.如图1—3—18为点电荷Q A .Q 为负电荷时,E A >E B B .Q 为负电荷时,E A <E B C .Q 为正电荷时,E A >E B D .Q 为正电荷时,E A <E B8.一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点,径迹如图1—3—19中虚线所示,不计粒子所受重力, 则()A .粒子带正电B .粒子加速度逐渐减小C .A 点的场强大于B 点的场强D .粒子的速度不断减小 9.如图1—3—20所示,用绝缘细线拴一个质量为m 的小球,小球在竖直向下的场强为E 的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动,则小球带电荷,所带电荷量为.10.如图1—3—21所示,A 为带正电Q 的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r 处放一质量为m 、电荷量为q 的小球,小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止,小球用绝缘丝线悬挂于O 点.试求小球所在处的电场强度.同步导学第1章静电场第04节电势能和电势图1—3—18 图1—3—19 图1—3—20[同步检测]1.电场中有A 、B 两点,把电荷从A 点移到B 点的过程中,电场力对电荷做正功,则() A .电荷的电势能减少B .电荷的电势能增加C .A 点的场强比B 点的场强大D .A 点的场强比B 点的场强小2.如图1—4—8所示,A 、B 是同一条电场线上的两点,下列说法正确的是() A .正电荷在A 点具有的电势能大于在B 点具有的电势能 B .正电荷在B 点具有的电势能大于在A 点具有的电势能 C .负电荷在A 点具有的电势能大于在B 点具有的电势能 D .负电荷在B 点具有的电势能大于在A 点具有的电势能 3.外力克服电场力对电荷做功时()A .电荷的运动动能一定增大B .电荷的运动动能一定减小C .电荷一定从电势能大处移到电势能小处D .电荷可能从电势能小处移到电势能大处 4.关于电势的高低,下列说法正确的是()A .沿电场线方向电势逐渐降低B .电势降低的方向一定是电场线的方向C .正电荷在只受电场力作用下,一定向电势低的地方运动L 的A 、B 两点,连线AB A 点移到B 点,若沿直线AB 移动移动该电荷,电场力做的功W 2=W 3=__________.由此可知电荷.7.关于电势与电势能的说法,正确的是() A .电荷在电势越高的地方,电势能也越大B C D 8.某电场的电场线如图1—4—10所示,电场中有A 、B 、C 三点,已知一个负电荷从A 点移到B 点时,电场力做正功.(1)在图中用箭头标出电场线的方向;并大致画出过A 、B 、C 三点的等势线. (2)在A 、B 、C 三点中,场强最大的点是_________,电势最高的点是_________.9.如图1—4—11所示,在场强E =104N /C 的水平匀强电场中,有一根长l =15cm 的细线,一端固定在O 点,另一端系一个质量m =3g ,带电荷量q =2×10-6C 的小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,则小球到达最低达最低点B 时的速度是多大?10.如图1—4—12所示,长木板AB 放在水平面上,其上表面粗糙下表面光滑,今有一质量为m ,带电荷量为-q 的小物块C 从A 端以某一初速度起向右滑动,当电场强度方向向下时,C 恰好到达B 端,当电场强度方向向上时,C 恰好到达AB 中点,求电场强度E 的大小.[综合评价]1.在电场中,已知A 点的电势高于B 点的电势,那么()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,电场力做正功图1—4—8图1—4—9图1—4—10 图1—4—11 图1—4—12C .把正电荷从B 点移到A 点,电场力做负功D .把正电荷从B 点移到A 点,电场力做正功2.如图1—4—13所示,Q 是带正电的点电荷,P 和P 为其电场中的两点.若E 1、E 2为P 1、P 2两点的电场强度的大小,φ1、φ2为P 1、P 2两点的电势,则()A .E 1>E 2,φ1>φ2B .E 1>E 2,φ1<φ2C .E 1<E 2,φ1>φ2D .E 1<E 2,φ1<φ23.如图1—4—14所示的电场线,可判定() A .该电场一定是匀强电场B .A 点的电势一定低于B 点电势C .负电荷放在B 点的电势能比放在A 点的电势能大 、B 两点的场强分别记为E A A B .若A 、B 球带等量同种电荷,则h=H C .若A 、B 球带等量异种电荷,则h>H D .若A 、B 球带等量异种电荷,则h=H 6.下列说法中,正确的是()A .沿着电场线的方向场强一定越来越弱B .沿着电场线的方向电势—定越来越低C .匀强电场中,各点的场强一定大小相等,方向相同D .匀强电场中各点的电势一定相等7.关于电场中电荷的电势能的大小,下列说法正确的是() A .在电场强度越大的地方,电荷的电势能也越大 B .正电荷沿电场线移动,电势能总增大 C .负电荷沿电场线移动,电势能一定增大 D .电荷沿电场线移动,电势能一定减小图1—4—13图1—4—14图1—4—168.如图3—4—17所示,P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OA<OB ,用A E 、B E 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势,则()A .A E 一定大于B E ,A ϕ一定大于B ϕ B .A E 不一定大于B E ,A ϕ一定大于B ϕC .A E 一定大于B E ,A ϕ不一定大于B ϕD .AE 不一定大于B E ,A ϕ不一定大于B ϕ9.电场中某点A 的电势为10V ,另一点B 的电势为-5V ,将一电荷量为Q =-2⨯10-9C 的电荷从A 点移到B 点时,电场力做的功为多少?这个功是正功还是负功?10.将带电荷量为1×108-C 的电荷,从无限远处移到电场中的A 点,要克服电场力做功1×106-J .问:?(2)A 点的电势是多少? A 点,说明电荷带正电还是带负电?轨同步导学第1节电势差[同步检测]1A .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2.如图1-5-2所示,B 、C 、D 三点都在以点电荷十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,电场力做功大小比较()A .W AB >W AC B .W AD >W AB C .W AC =W AD D .W AB =W AC 3.一电荷量为+2×108-C 的点电荷在外力作用下,从静电场中的a 点运动到b 点,在图1—4—17图1—4—18这个过程中电场力对点电荷做功为8×108-J,若a点电势为ϕa,b点电势为ϕb,则下列结论中正确的是() A.可以判定ϕa-ϕb=400VB.可以判定ϕa-ϕb=-400VC.ϕa-ϕb可能等于零D.不能判断ϕa-ϕb的值4.电场中有A、B两点,把某点电荷q从A点移到B点的过程中,电场力对该电荷做了负功,则下列说法正确的是()A.该电荷是正电荷,则电势能减少B.该电荷是正电荷,则电势能增加C.该电荷是负电荷,则电势能增加D.电荷的电势能增加,但不能判定是正电荷还是负电荷5.如图1-5-3所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等.一正电荷在ϕ2上时,具有动能20J,它运动到等势线ϕ1上时,速度为零,令ϕ2=0,那么该电荷的电势能为a、b两点在同一等势面上,a点时具有相同的C.若取无穷远处为零电势,则甲粒子经过cD.两粒子经过b点时具有相同的动能7.如图1—5-5所示的电场中,将2C到B点时,电场力所做的功分别是30J、-6J,如果取A、C两点的电势分别是ϕA=____________V,ϕC=______________V,AC间的电势差U AC=____________________V.8.在电场中把电荷量为2.0×109-C的正电荷从A点移到B点,静电力做功为-1.5×107-J,再把电荷从B 点移到C点,静电力做功为4.0×107-J.(1)A、B、C三点中哪点的电势最高?哪点的电势最低?(2)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?(3)把-1.5×109-C的电荷从A点移到C点,静电力做多少功?9.如图1—5—6所示,匀强电场的场强E=1.2×102N/C,方向水平向右,一点电荷q=4×10-8C沿半径为R=20cm的圆周,从A点移动到B点,已知∠AOB=90°,求:(1)这一过程电场力做多少功?是正功还是负功?(2)A 、B 两点间的电势差U AB 为多大?[综合评价]1.对于电场中A 、B 两点,下列说法正确的是()A .电势差的定义式U AB =W AB /q ,说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成正比,与移动电荷的电荷量q 成反比B .A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点电场力所做的功C .将lC 电荷从A 点移到B 点,电场力做1J 的功,这两点间的电势差为1VD .电荷由A 点移到B 点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功2.(2005年上海高考)在场强大小为E 的匀强电场中,一质量为m ,带电荷量为+q 的物体以某一初速沿电场s 距离时速度变为零,则()在A .小物块所受电场力逐渐减小B .小物块具有的电势能逐渐减小C .M 点的电势一定高于N 点的电势D .小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功4.电场中某一电场线为一直线,线上有A 、B 、C 三个点,把电荷q 1=108-C 从B 点移到A 点时电场力做了107-J 的功;电荷q 2=-108-C ,在B 点的电势能比在C 点时大107-J ,那么:(1)比较A 、B 、C 三点的电势高低,由高到低的排序是___________;(2)A 、C 两点间的电势差是__________________V ;(3)若设B 点的电势为零,电荷q 2在A 点的电势能是____________J .5.在电场中有A 、B 两点,它们的电势分别为ϕA =-100V ,ϕB =200V ,把电荷量q =-2.0×107-C 的电荷从A 点移动到B 点,是电场力做功还是克服电场力做功?做了多少功?6.如图1—5—8所示,将一质量为m ,电荷量为+g 的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O 点的固定轴转动,杆长为L ,杆的质量忽略不计,杆和小球置于场强为E 的匀强电场中,电场方向如图所示,将杆图1-5-7拉至水平位置OA ,在此处将小球自由释放,求杆运动到竖直位置OB 时小球的动能及小球电势能的变化.7.如图1—5—9所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m 的带电小球,另一端固定于O 点,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速度释放.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,求小球经过最低点时细线对小球的拉力. 8.在370JRB22彩色显像管中,阴极A 与阳极B 间电势差U AB =-22.5kV ,电子从阴极至阳极加速,试求电场力做的功为多少?电子到达阳极的速度v 为多少?(电子质量m e =9.1×10-31kg )同步导学第1章静电场第06节电势差与电场强度的关系 [同步检测]1.下列关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的说法是()C .-5VD .-53V 3.电场中有一条直线,在直线上有M 、N 场力对Q 做功相等,则()A .该电场若是匀强电场,则M 、N 连线一定与电场线平行B .该电场若是匀强电场,则M 、N 连线—定与电场线垂直C .该电场若是由一个点电荷产生的,则M 、N 两点的电势和场强都相同D .该电场若是由一个点电荷产生的,则M 、N 两点的电势相等,电场强度不同4.如图1—6—8中,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()A .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qU5.已知空气的击穿电场强度为2×106V /m ,测得某一次闪电,设闪电的火花路径为直线,其火花长为1000m ,图1-5-8图1-5-9图1—6—8则发生这次闪电时,放电路径两端的电势差U =V ,若这次闪电通过的电荷量为30C ,则释放的能量W =J .6.图1—6—9中的实线为电场线,虚线为等势线,a 、b 两点的电势A ϕ=-50V ,B ϕ=-20V ,则a 、b 连线中点c 的电势C ϕ应为()A .C ϕ=-35VB .C ϕ>-35VC .C ϕ<-35VD .条件不足,无法判断C ϕ的高低7.如图1—6—10所示,在电场强度E =2000V /m 的匀强电场中,有三点A 、M和B ,AM =4cm ,MB =3cm ,AB =5cm ,且AM 边平行于电场线,把一电荷量q =2×10-9C 的正电荷从B 移到M 点,再从M 点移到A 点,电场力做功为()A .0.6×10-6JB .0.12×10-6J104N /C V .1(1) 在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A(2) 求q 在由A 到B 10.如图1—6—12所示,平行金属带电极板A 、B 极板间距离d =5cm ,电场中C 和D 分别到A 、B 两板距离均为0.5cm ,B 板接地,求:(1)C 和D 两点的电势、两点间电势差各为多少?(2)将点电荷q=2×10-2C 从C 匀速移到D 时外力做功多少?[综合评价]1.关于静电场的电场线和等势面,以下说法正确的是()A .等势面上各点的场强大小相等B .导体周围的电场线一定与导体表面垂直C .在同一条电场线上的两点,电势必定不等D .在同一条电场线上的两点,所在位置的场强必定不相等2.对公式U =Ed 的理解,下列说法正确的是() 图1—6—10图1—6—12 11A .在相同的距离上的两点,电势差大的其场强也必定大B .此公式适用于所有的电场中的问题C .公式中的d 是通过两点的等势面间的垂直距离D .匀强电场中,沿着电场线的方向,任何相等距离上的电势降落必定相等3.如图1—6—13所示,a 、b 、c 是匀强电场中的三个点,a 、b 、c 三点在同一平面上,三点电势分别是10V 、2V 和6V ,下列各图中电场强度的方向表示正确的是().4.如图1—6—15所示,为一空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球A 放入空腔中,当静电平衡时,图中a 、b 、c 三点的场强E 和电势φ的关系是()A .E a >E b >E c ,φa >φb >φcB .E a =E b >E c ,φa =φb >φcC .E a =E b =E c ,φa =φb =φcD .E a >E c >E b ,φa >φb >φcM 、N 与电池相连,N 板接地,在距两板等远的一点P 固定().5V ,MN 连线与场强方向成6007.如图1—6—17的距离是2cm ,则该电场的场强是V /m ,到A 8.如图1—6—18所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个电荷量为-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v /2.问:(1)电场强度E 为多大?(2)A 点至最高点的电势差为多少?9.一个匀强电场的场强为1.0×104V /m ,在平行于电场的平面上画半径为10cm的圆,圆周上取三点A 、B 、C(如图1—6—19).试问:(1)A 、B 间的电势差为多大?(2)B 点电势取作零时,C 点的电势为多大?(3)将一个电子从B 点沿圆弧移到C 点处时电场力做多少功?这个功是正功还是负图1—6—13 图1—6—15 图1—6—17图1—6—18图1—6—19 图1—6—14。
人教版高中物理选修3-1练习:第一章3电场强度Word版含答案(K12教育文档)

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第一章静电场3电场强度A级抓基础1.在电场中的某点A放一个检验电荷,其电荷量为q,受到的电场力为F,则A点的电场强度为E=Fq,下列说法正确的是( )A.若移去检验电荷,则A点的电场强度为0B.若检验电荷的电荷量变为4q,则A点的电场强度变为4EC.若放置到A点的检验电荷变为-2q,则场中A点的电场强度大小方向均不变D.若放置到A点的检验电荷变为-2q,则场中A点的电场强度大小不变,但方向相反答案:C2.(多选)下列关于电场强度E的说法正确的是( )A.公式E=错误!只适用于点电荷产生的电场B.公式E=错误!,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电荷量C.公式E=错误!,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量D.在库仑定律的表达式F=k错误!中,k错误!是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的电场强度的大小,而k错误!是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的电场强度的大小答案:BD3.在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示,由图可知()A.a、b、c、d四点不可能在同一电场线上B.四点电场强度关系是E c〉E a〉E b〉E dC.四点电场强度方向可能不相同D.以上答案都不对答案:B4.如图所示,棒AB上均匀分布着负电荷,它的中点正上方有一P点,则P点的电场强度方向为( )A.垂直于AB向上B.垂直于AB向下C.平行于AB向左D.平行于AB向右解析:根据点电荷的电场强度的定义式E=错误!,再将棒的电荷看成若干个点电荷,由对称性与矢量的叠加,可得出,P点的电场强度的方向垂直于AB向下,故B正确,A、C、D错误.答案:B5.用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1。
人教版高中物理选修3-1第一章 静电场单元练习(含答案)

人教版选修3-1 第一章静电场一、单选题1.在x轴上存在与x轴平行的电场,x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示.图中-x1~x1之间为曲线,且关于纵轴对称,其余均为直线,也关于纵轴对称.下列关于该电场的论述正确的是()A.x轴上各点的场强大小相等B.从-x1到x1场强的大小先减小后增大C.一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在-x1点的电势能D.一个带正电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2的电势能2.在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电荷量为+3q的试探电荷时,此时测得该点的场强为()A.大小为3E,方向和E相反B.大小为E,方向和E相同C.大小为3E,方向和E相同D.大小为E,方向和E相反3.某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是()A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同4.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是()A.A点电势大于B点电势B.A、B两点的电场强度相等C.q1的电荷量小于q2的电荷量D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能5.如图所示,a、b和c表示电场中的三个等势面,a和c的电势分别为φ和φ,a、b的电势差等于b、c的电势差.一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后,仅受电场力作用而运动,经过等势面c时的速率为2v,则它经过等势面b时的速率为()A.vB.·vC.·vD. 1.5v6.正电荷Q周围的电场线如图所示,由图可知,下列判断正确的是()A.Ea>EbB.Ea=EbC.Ea<EbD.无法确定7.某一电解电容器如图甲所示,接入如图乙所示的电路,下列说法正确的是()A.该电容器只有在电压为45 V时,电容才是33 μFB.该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10-5CC.接通电路后,电容器的电容仍是33 μFD.接通电路后,灯泡能持续发亮8.真空中两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果将两个点电荷的距离增大为原来的2倍,电量都增大为原来的2倍.它们之间静电力的大小为( )A.F/2B.FC. 2FD. 4F9.A、B两个点电荷间距离恒定,当其他电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将() A.可能变大B.可能变小C.一定不变D.不能确定10.如图所示,A是带正电的小球,B是不带电的绝缘导体,设此时B的电势为φ1;用手摸绝缘导体的左端,B的电势变为φ2;放开手后,再将A移走,B的电势又变为φ3;则()A.φ1=φ2=φ3B.φ1>φ2=φ3C.φ1>φ2>φ3D.φ1<φ2<φ3二、多选题11.(多选)在两块带等量异性电荷的平行金属板M、N之间,垂直于金属板放置一个原来不带电的金属棒AB,如图所示.当达到静电平衡后,以下说法中正确的是()A.金属棒上A端电势高于B端电势B.金属棒上A、B两端电势相等C.由于静电感应,金属棒的A端带正电荷D.由于静电感应,金属棒的A端带负电荷12.(多选)如图所示,光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点.一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动,恰能通过最高点,则()A.R越大,x越大B.R越大,小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大C.m越大,x越小D.m与R同时增大,电场力做功增大13.(多选)空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示,下列说法中正确的是()A.空间各点场强的方向均与x轴垂直B.电荷沿x轴从O移到x1的过程中,电场力不做功C.正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做正功,电势能减小D.负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做负功,电势能增加三、填空题14.如图,A、B、C为一条电场线上的三点,以A点为电势零点,一个质子从A点移到B点和C点静电力分别做功3.2×10-19J和9.6×10-19J,则电场线的方向____________,B、C两点的电势差UBC=__________ V.15.如图所示,a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面,它们的电势分别为φ、φ和φ(φ>0),该点电荷的电性为________.一带电粒子从等势面a上某处由静止释放,仅受到电场力作用而运动,已知带电粒子经过等势面b时的速率为v,它经过等势面c时的速率为________.16.如图所示,在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上.若先将C移走,再把A、B分开,则A电,B电.若先将A、B分开,再移走C,则A电,B 电.17.如图所示,把电荷量为-5×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能________(选填“增大”“减小”或“不变”);若A点的电势φA=15 V,B点的电势φB=10 V,则此过程中静电力做的功为________ J.18.如图所示,电场中某一电场线为一直线,线上有A、B、C三个点,电荷q1=10-8C,从B点移到A点时静电力做了10-7J的功;电荷q2=-10-8C,在B点的电势能比在C点时大10-7J,那么:(1)比较A、B、C三点的电势高低,由高到低的排序是________;(2)A、C两点间的电势差是________ V;(3)若设B点的电势为零,电荷q2在A点的电势能是________ J.四、计算题19.在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电荷量为+q的带电小球,另一端固定于O点.将小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速度释放,则小球沿圆弧做往复运动.已知小球摆到最低点的另一侧,此时线与竖直方向的最大夹角为θ(如图).求:(1)匀强电场的场强;(2)小球经过最低点时细线对小球的拉力.20.示波管的主要结构由电子枪、偏转电极和荧光屏组成.在电子枪中,电子由阴极K发射出来,经加速电场加速,然后通过两对相互垂直的偏转电极形成的电场,发生偏转.其示意图如图(图中只给出一对yy′方向偏转的电极)所示.已知:电子质量为m,电量为e,两个偏转电极间的距离为d,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L.没有加偏转电压时,电子从阴极射出后,沿中心线打到荧光屏上的O点时动能是E0.设电子从阴极发射出来时的初速度可以忽略,偏转电场只存在于两个偏转电极之间.求:(1)电子枪中的加速电压U是多少?(2)如果yy′方向的偏转电极加的偏转电压是Uy,电子打到荧光屏上P点时的动能为Et.求电子离开偏转电场时,距中心线的距离sy为多少?21.一个电容器所带的电荷量为4×10-8C,两极板间的电压是2 V,那么这个电容器的电容是多少?如果电容器的电荷量减少了1×10-8C,则板间电压变成多少?答案解析1.【答案】B【解析】φ-x图象的斜率等于电场强度大小,故x轴上的电场强度不同,故A错误;从-x1到x1场强斜率先减小后增大,故场强先减小后增大,故B正确;由图可知,场强方向指向O,根据电场力做功可知,一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能,故C、D错误.2.【答案】B【解析】当在电场中某点放入电荷量为-q的试探电荷时,测得该点的场强为E,若在同一点放入电荷量为+3q的试探电荷时,电场强度的大小和方向都不变,即该点的场强大小仍为E,方向与E 相同.3.【答案】C【解析】电场线的疏密表征了电场强度的大小,由题图可知Ea<Eb,Ed>Ec,Eb>Ed,Ea>Ec,故选项C 正确,选项A错误.由于电场线是曲线,由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动,故选项B错误.电场线的切线方向为该点电场强度的方向,a点和b点的切线方向不在同一条直线上,故选项D错误.4.【答案】C【解析】由于电场力做负功,所以Q应带负电荷,由负点电荷产生电场的电场线的分布规律可判断出φB>φA,故A项错误;由E=k,r不相等,所以EA≠EB,B项错误;由φA=、φB=,因为WA→∞<WB→∞<0,φA<φB<0,所以>,即q1<q2,故C项正确;由于外力克服电场力做功相等,且无穷远处电势能为零,所以q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能,故D项错误.5.【答案】B【解析】由动能定理知从a到c:qUac=m(4v2-v2)=1.5mv2=0.8qφ,设该粒子经过等势面b时的速率为v b,则qUab=m(v-v2)=0.4qφ,联立可得:v b=·v,B正确.6.【答案】A【解析】根据公式E=k可知,E与r的平方成反比,则距点电荷越近处电场强度越大.故A正确,BCD错误.7.【答案】C【解析】无论电容器是否充电,其电容都是33 μF,选项A错误,C正确;该电容器能容纳的最大电荷量Q=CU≈1.5×10-3C,选项B错误;电容器仅在充电时灯泡发光,充电结束后,灯泡熄灭,选项D错误.8.【答案】B【解析】由库仑定律的公式F=k知,将它们的电量都增大为原来的2倍,它们之间的距离增加为原来的2倍,则它们之间的静电力大小变为,故B正确.9.【答案】C【解析】两个点电荷之间的作用力不因第三个电荷的存在而改变.10.【答案】C【解析】把一个在绝缘支架上不带电的绝缘导体放在带正电的导体A附近,达到静电平衡后,绝缘导体是个等势体.带正电的导体产生的是发散的电场,产生的电场的电场线如图所示,由于沿着电场线电势降低,以无穷远处的电势为零,那么电场中的所有电势都是正值,即φ1>0;用手摸绝缘导体的左端,手与大地相连,则B的电势为零,即φ2=0,当放开手后,再将A移走,B带负电,则B的电势小于零,即φ3<0;所以φ1>φ2>φ3,故A、B、D均错误,C正确.11.【答案】BD【解析】达到静电平衡后,导体为等势体,导体上的电势处处相等,所以可以得到φA=φB,由于正电荷在左边,所以棒A端带负电,B端带正电,所以B、D正确,A、C错误.12.【答案】AD【解析】小球在BCD部分做圆周运动,在D点,mg=m,小球由B到D的过程中有:-2mgR =mv-mv,解得v B=,R越大,小球经过B点时的速度越大,则x越大,选项A正确;在B点有:F N-mg=m,解得F N=6mg,与R无关,选项B错误;由Eqx=mv,知m、R越大,小球在B点的动能越大,则x越大,电场力做功越多,选项C错误,D正确.13.【答案】CD【解析】因电势有变化,则沿x方向有场强的分量,场强不可能与x轴垂直.故A错误;由O到x1电势降低,电势能变化,必有电场力做功.故B错误;正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电势降低,则电势能减小,则电场力做正功.故C正确;负电荷从x1移到x2的过程中,电势降低,则电势能增加,电场力做负功.故D正确.14.【答案】从A到C4【解析】质子带正电,从A点移到B点和C点静电力分别做功3.2×10-19J和9.6×10-19J,电场力做正功,说明电场线的方向从A到C;UAB=;UAC=;所以UBC=UAC-UAB===4 V.15.【答案】正v【解析】沿着电场线的方向电势降低,由题中关系可知场源电荷为正电荷;由动能定理得q(φa-φb)=mv2①q(φa-φc)=mv②由①②得:v c=v16.【答案】不带;不带;带负;带正【解析】解:若先移走C,此时导体A和B中的电荷又发生中和,不再带电,再把导体A和B分开,同样不再带电,所以此时A不带电,B不带电.先把导体A和B分开,再移走C,导体A和B由于感应起电带上异种电荷,所以此时A带负电,B 带正电.17.【答案】增大-2.5×10-8【解析】负电荷受到的静电力方向逆着电场线的方向,电荷从A点移到B点的过程中,静电力对其做负功,电势能增大;静电力做功WAB=qUAB=(-5×10-9)×(15-10) J=-2.5×10-8J.18.【答案】(1)φC>φB>φA(2)-20(3)10-7【解析】从B点移到A点时静电力做正功,电势能减小,根据电荷的电性可以判断A点电势最低,C点电势最高.19.【答案】(1)(2)mg(3-)【解析】设细线长为l,匀强电场的场强为E,因带电小球的电荷量为正,故匀强电场的场强的方向为水平向右.从释放点到左侧最高点,由动能定理有WG+WE=ΔE k=0,故mgl cosθ=qEl(1+sinθ)解得E=(2)设小球运动到最低点的速度为v,此时细线的拉力为F T,由动能定理可得mgl-qEl=mv2,由牛顿第二定律得F T-mg=m,联立解得F T=mg(3-).20.【答案】(1)(2)【解析】(1)由E0=eU得:U=(2)偏转电场的场强为:E=带电粒子在偏转电场中运动时由动能定理得:Eesy=Et-E0所以:sy==.21.【答案】2×10-8F 1.75 V【解析】C==F=2×10-8F又因C=得ΔU==V=0.25 V所以U′=U-ΔU=2 V-0.25 V=1.75 V.。
高中物理选修3-1 第1章电场 全套同步练习

第1章静电场第01节 电荷及其守恒定律[知能准备]1.自然界中存在两种电荷,即 电荷和 电荷.2.物体的带电方式有三种: (1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 电,获得电子的带 电.(2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷,而另一端带上与带电体相 的电荷.(3)接触起电:不带电物体接触另一个带电物体,使带电体上的 转移到不带电的物体上.完全相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:两球带异种电荷的先中和后平均分配;原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上.3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体转移到另一个物体;或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量 .4.元电荷(基本电荷):电子和质子所带等量的异种电荷,电荷量e =×10-19C.实验指出,所有带电体的电荷量或者等于电荷量e ,或者是电荷量e 的整数倍.因此,电荷量e 称为元电荷.电荷量e 的数值最早由美国科学家 用实验测得的.5.比荷:带电粒子的电荷量和质量的比值m q .电子的比荷为kg C m e e /1076.111⨯=. —[同步导学]1.物体带电的过程叫做起电,任何起电方式都是电荷的转移,而不是创造电荷.2.在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变.例1 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( )A .物体所带的电荷量可以为任意实数B .物体所带的电荷量只能是某些特定值C .物体带电+×10-9C ,这是因为该物体失去了×1010个电子D .物体带电荷量的最小值为×10-19C解析:物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e 的整数倍,故A 错,B 、C 、D 正确.如图1—1—1所示,将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球>都带电的是 ( )A .先把两球分开,再移走棒B .先移走棒,再把两球分开C .先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开图1—1—1D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电解析:带电棒移近导体球但不与导体球接触,从而使导体球上的电荷重新分布,甲球左侧感应出正电荷,乙球右侧感应出负电荷,此时分开甲、乙球,则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷,故A 正确;如果先移走带电棒,则甲、乙两球上的电荷又恢复原状,则两球分开后不显电性,故B 错;如果先将棒接触一下其中的一球,则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷,故C 正确.可以采用感应起电的方法使两导体球带电,而使棒的带电荷量保持不变,故D 错误.3.“中性”和“中和”的区别“中性”和“中和”反映的是两个完全不同的概念.“中性”是指原子或物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等,对外不显示电性,表现不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都有等量的异种电荷.“中和”是两个带等量(或不等量)的异种电荷的带电体相接触时,由于正、负电荷间的吸引作用,电荷发生转移、抵消(或部分抵消),最后都达到中性(或单一的正、负电性)状态的一个过程.[同步检测]【1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的,人在地毯上行走时会带上电,梳头时会带上电,脱外衣时也会带上电等等,这些几乎都是由 引起的.2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为 ( )A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3.如图1—1—2所示,在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ,均放在绝缘支座上.若先将+Q 移走,再把A 、B 分开,则A 电,B 电;若先将A 、B 分开,再移走+Q ,则A 电,B 电.4.同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量 的趋势,异种电荷相互吸引,而且在引力作用下有尽量 的趋势.5.一个带正电的验电器如图1—1—3所示,当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时,验电器中金属箔片的张角减小,则( )A .金属球A 可能不带电B .金属球A 一定带正电C .金属球A 可能带负电D .金属球A 一定带负电 6.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,由此可判,图1—1—3断( )A .验电器所带电荷量部分被中和B .验电器所带电荷量部分跑掉了,C .验电器一定带正电D .验电器一定带负电7.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移8.现有一个带负电的电荷A ,和一个能拆分的导体B ,没有其他的导体可供利用,你如何能使导体B 带上正电9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19C -19C -18C -17C 有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有×10-5C 的正电荷,小球B 、C 不带电.现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球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为q A = ,q B = ,q C = .][综合评价]1.对于摩擦起电现象,下列说法中正确的是A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷2.如图1—1—4所示,当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时,枕形导体上的电荷移动情况是A.枕形金属导体上的正电荷向B 端移动,负电荷不移动B.枕形金属导体中的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A 端和B 端移动 图1—1—4 3.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分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4.如图1—1—5所示,用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B ,AB的金属箔片张开,这时金属箔片带电;若在带电棒离开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A,这时B的金属箔片也能张开,它带电. 图1—1—5 5.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一底座绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图1—1—6所示,现使b带电,则:A. ab之间不发生相互作用B. b将吸引a,吸在一起不放开!C. b立即把a排斥开D. b先吸引a,接触后又把a排斥开图1—1—66.5个元电荷的电荷量是C,16C电荷量等于个元电荷的电荷量.7.有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B,分别带有电荷量QA =×910-C,QB=–×910-C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移多少库仑此后,小球A、B各带电多少库仑8.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有3×10-3C的正电荷,小球B带有-2×10-3C 的负电荷,小球C不带电.先将小球C与小球A接触后分开,再将小球B与小球C接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少{第一章静电场第一节电荷及其守恒定律[知能准备]答案:1. 正负 2.(1)正负(2)异同(3)一部分电荷 3. 创造消失保持不变[同步检测]答案:1.带电摩擦 3.不带不带负正 4 .远离靠近8.电荷A靠近导体B时,把B先拆分开后把电荷A移走,导体B靠近电荷A的一端带正电10. 5×10-6C ×10-6C ×10-6C[综合评价]答案: 4.正负 6. 8×10-19C 10207.(1) 4. 8×10-9C (2) ×10-9C×10-9C 8. 1.5×10-3C –×10-4C –×10-4C`同步导学第1章静电场第02节 库仑定律[知能准备]1.点电荷:无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫 .它是一个理想化的模型.2.库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的 成正比,跟它们的距离的 成反比,作用力的方向在它们的 .3.库仑定律的表达式:F = 221r q q k ; 其中q 1、q 2表示两个点电荷的电荷量,r 表示它们的距离,k 为比例系数,也叫静电力常量, "k = ×109N m 2/C 2.[同步导学]1.点电荷是一个理想化的模型.实际问题中,只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,带电体方可视为点电荷.一个带电体能否被视为点电荷,取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较,与带电体的大小无关.2.库仑定律的适用范围:真空中(干燥的空气也可)的两个点电荷间的相互作用,也可适用于两个均匀带电的介质球,不能用于不能视为点电荷的两个导体球.例1半径为r 的两个相同金属球,两球心相距为L (L =3r),它们所带电荷量的绝对值均为q ,则它们之间相互作用的静电力FA .带同种电荷时,F <22L q kB .带异种电荷时,F >22Lq k C .不论带何种电荷,F =22Lq k D .以上各项均不正确 解析:应用库仑定律解题时,首先要明确其条件和各物理量之间的关系.当两带电金属球靠得较近时,由于同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,两球所带电荷的“中心”偏离球心,在计算其静电力F 时,就不能用两球心间的距离L 来计算.若两球带同种电荷,两球带电“中心”之间的距离大于L ,如图1—2—1(a )所示,(图1—2—1图1—2—2 则F < 22L q k ,故A 选项是对的,同理B 选项也是正确的. 3.库仑力是矢量.在利用库仑定律进行计算时,常先用电荷量的绝对值代入公式进行计算,求得库仑力的大小;然后根据同种电荷相斥,异种电荷相吸来确定库仑力的方向.4.系统中有多个点电荷时,任意两个点电荷之间的作用力都遵从库仑定律,计算多个电荷对某一电荷的作用力应先分别计算每个电荷对它的库仑力,然后再用力的平行四边形定则求其矢量和.'例2 如图1—2—2所示,三个完全相同的金属球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上.a 和c 带正电,b 带负电,a 所带电荷量的大小比b 的小.已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示,它应是A .F 1B .F 2C .F 3D .F 4解析:根据“同电相斥、异电相吸”的规律,确定电荷c 受到a 和b 的库仑力方向,考虑a 的带电荷量大于b 的带电荷量,因为F b 大于F a ,F b 与F a 的合力只能是F 2,故选项B 正确. 例2 两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m 1和m 2,带电荷量分别是q 1和q 2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与铅垂线方向成夹角θ1和θ2,且两球同处一水平线上,如图1—2—3所示,若θ1=θ2,则下述结论正确的是 1一定等于q 2B.一定满足q 1/ m 1=q 2/ m 2 1一定等于m 2 D.必须同时满足q 1=q 2, m 1= m 2图1—2—3解析:两小球处于静止状态,故可用平衡条件去分析.小球m 1受到F 1、F 、m 1g 三个力作用,建立水平和竖直方向建立直角坐标系如图1—2—4所示,此时只需分解F 1.由平衡条件得:—0sin 11221=-θF r q q k 0cos 111=-g m F θ所以 .21211gr m q kq tg =θ 同理,对m 2分析得:.22212gr m q kq tg =θ 图1—2—4 因为21θθ=,所以21θθtg tg =,所以21m m =. 可见,只要m 1= m 2,不管q 1、q 2如何,1θ都等于2θ.所以,正确答案是C.讨论:如果m 1> m 2,1θ与2θ的关系怎样如果m 1< m 2,1θ与2θ的关系又怎样(两球仍处同一水平线上)因为.21211gr m q kq tg =θ .22212gr m q kq tg =θ 不管q 1、q 2大小如何,两式中的221gr q kq 是相等的. 所以m 1> m 2时,1θ<2θ, m 1< m 2时,1θ>2θ.5.库仑定律给出了两个点电荷作用力的大小及方向,库仑力毕竟也是一种力,同样遵从力的合成和分解法则,遵从牛顿定律等力学基本规律.动能定理,动量守恒定律,共点力的平衡等力学知识和方法,在本章中一样使用.这就是:电学问题,力学方法.例3 a 、b 两个点电荷,相距40cm ,电荷量分别为q 1和q 2,且q 1=9 q 2,都是正电荷;现引入点电荷c ,这时a 、b 、c 三个电荷都恰好处于平衡状态.试问:点电荷c 的性质是什么电荷量多大它放在什么地方解析:点电荷c 应为负电荷,否则三个正电荷相互排斥,永远不可能平衡.、由于每一个电荷都受另外两个电荷的作用,三个点电荷只有处在同一条直线上,且c 在a 、b 之间才有可能都平衡.设c 与a 相距x ,则c 、b 相距-x),如点电荷c 的电荷量为q 3,根据二力平衡原理可列平衡方程:a 平衡: =2214.0q q k 231x q q kb 平衡: .)4.0(4.0232221x q q k q q k -=c 平衡: 231x q q k =.)4.0(232x q q k - 显见,上述三个方程实际上只有两个是独立的,解这些方程,可得有意义的解: x =30cm 所以 c 在a 、b 连线上,与a 相距30cm ,与b 相距10cm .q 3=12161169q q =,即q 1:q 2:q 3=1:91:161 (q 1、q 2为正电荷,q 3为负电荷) 例4 有三个完全相同的金属球A 、B 、C ,A 带电荷量7Q ,B 带电荷量﹣Q ,C 不带电.将A 、B 固定,然后让C 反复与A 、B 接触,最后移走C 球.问A 、B 间的相互作用力变为原来的多少倍解析: C 球反复与A 、B 球接触,最后三个球带相同的电荷量,其电荷量为Q′=3)(7Q Q -+=2Q .A 、B 球间原先的相互作用力大小为F =./77222221r kQ rQ Q k r Q Q k =⋅= A 、B 球间最后的相互作用力大小为F′=kQ′1Q′2/r 2=222/4/22r kQ r Q Q k =⋅⋅>即 F′= 4F /7.所以 :A 、B 间的相互作用力变为原来的4/7.点评: 此题考查了中和、接触起电及电荷守恒定律、库仑定律等内容.利用库仑定律讨论电荷间的相互作用力时,通常不带电荷的正、负号,力的方向根据“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”来判断.如图1—2—5所示.在光滑绝缘的水平面上的A 、B 两点分别放置质量为m 和2m 的两个点电荷Q A 和Q B .将两个点电荷同时释放,已知刚释放时Q A 的加速度为a ,经过一段时间后(两电荷未相遇),Q B 的加速度也为a ,且此时Q B 的速度大小为v ,问:(1) 此时Q A 的速度和加速度各多大(2) 这段时间 内Q A 和Q B 构成的系统增加了多少动能'解析:题目虽未说明电荷的电性,但可以肯定的是两点电荷间的作用力总是等大反向的(牛顿图13—1—5第三定律).两点电荷的运动是变加速运动(加速度增大).对Q A 和Q B 构成的系统来说,库仑力是内力,系统水平方向动量是守恒的.(1) 刚释放时它们之间的作用力大小为F 1,则:F 1= m a .当Q B 的加速度为a 时,作用力大小为F 2,则:F 2=2 m a .此时Q A 的加速度a′=.222a mma m F == 方向与a 相同. 设此时Q A 的速度大小为v A ,根据动量守恒定律有:m v A =2 m v ,解得v A =2 v ,方向与v 相反.(2) 系统增加的动能 E k =kA E +kB E =221A mv +2221mv ⨯=3m 2v 6.库仑定律表明,库仑力与距离是平方反比定律,这与万有引力定律十分相似,目前尚不清楚两者是否存在内在联系,但利用这一相似性,借助于类比方法,人们完成了许多问题的求解.[同步检测]1.下列哪些带电体可视为点电荷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2.对于库仑定律,下面说法正确的是A .凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力,就可以使用公式F = 221rq q k; B .两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C .相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D .当两个半径为r 的带电金属球心相距为4r 时,对于它们之间相互作用的静电力大小,只取决于它们各自所带的电荷量3.两个点电荷相距为d ,相互作用力大小为F ,保持两点电荷的电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力大小为4F ,则两点之间的距离应是A .4dB .2dC .d/2D .d/44.两个直径为d 的带正电的小球,当它们相距100 d 时作用力为F ,则当它们相距为d 时的作用力为( )(A .F /100B .10000FC .100FD .以上结论都不对5.两个带正电的小球,放在光滑绝缘的水平板上,相隔一定的距离,若同时释放两球,它们的加速度之比将A.保持不变B.先增大后减小C.增大D.减小6.两个放在绝缘架上的相同金属球相距d,球的半径比d小得多,分别带q和3q的电荷量,相互作用的斥力为3F.现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互斥力将变为A.O B.F C.3F D.4F7.如图1—2—6所示,大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥,静止时两球位于同一水平面上,绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β卢,且α < β,由此可知A.B球带电荷量较多!B.B球质量较大C.A球带电荷量较多D.两球接触后,再静止下来,两绝缘线与竖直方向的夹角变为α′、β′,则仍有α ′< β′8.两个质量相等的小球,带电荷量分别为q1和q2,用长均为L的两根细线,悬挂在同一点上,静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°,则小球的质量为.9.两个形状完全相同的金属球A和B,分别带有电荷量qA =﹣7×108-C和qB=3×108-C,它们之间的吸引力为2×106-N.在绝缘条件下让它们相接触,然后把它们又放回原处,则此时它们之间的静电力是(填“排斥力”或“吸引力”),大小是.(小球的大小可忽略不计)10.如图1—2—7所示,A、B是带等量同种电荷的小球,A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上,B平衡于倾角为30°的绝缘光滑斜面上时,恰与A等高,若B的质量为303g,则B 带电荷量是多少(g取l0 m/s2)[综合评价]~1.两个带有等量电荷的铜球,相距较近且位置保持不变,设它们带同种电荷时的静电力为F1,它们带异种电荷时(电荷量绝对值相同)的静电力为F2,则F1和F2的大小关系为:A.F1=F2D.F1> F2C.F1< F2D.无法比较2.如图1—2—8所示,在A点固定一个正点电荷,在B点固定一负点电荷,当在C点处放上图1—2—6图1—2—7第三个电荷q 时,电荷q 受的合力为F ,若将电荷q 向B 移近一些,则它所受合力将A .增大 D .减少 C .不变 D .增大、减小均有可能.|3.真空中两个点电荷,电荷量分别为q 1=8×109-C 和q 2=﹣18×109-C ,两者固定于相距20cm 的a 、b 两点上,如图1—2—9所示.有一个点电荷放在a 、b 连线(或延长线)上某点,恰好能静止,则这点的位置是A .a 点左侧40cm 处B .a 点右侧8cm 处C .b 点右侧20cm 处D .以上都不对.4.如图所示,+Q 1和-Q 2是两个可自由移动的电荷,Q 2=4Q 1.现再取一个可自由移动的点电荷Q 3放在Q 1与Q 2连接的直线上,欲使整个系统平衡,那么 ( ) 应为负电荷,放在Q 1的左边 B 、Q 3应为负电荷,放在Q 2的右边 应为正电荷,放在Q 1的左边 D 、Q 3应为正电荷,放在Q 2的右边.5.如图1—2—10所示,两个可看作点电荷的小球带同种电,电荷量分别为q 1和q 2,质量分别为m 1和m 2,当两球处于同一水平面时,α >β,则造成α >β的可能原因是:"A .m 1>m 2B .m 1<m 2C q 1>q 2D .q 1>q 26.如图1—2—11所示,A 、B 两带正电小球在光滑绝缘的水平面上相向运动.已知m A =2m B ,A v =20v ,B v =0v .当两电荷相距最近时,有)A .A 球的速度为0v ,方向与A v 相同B .A 球的速度为0v ,方向与A v 相反C .A 球的速度为20v ,方向与A v 相同D .A 球的速度为20v ,方向与A v 相反. 7.真空中两个固定的点电荷A 、B 相距10cm ,已知q A =+×108-C ,q B =+×108-C ,现引入电荷C ,电荷量Qc =+×108-C ,则电荷C 置于离A cm ,离Bcm 处时,C电荷即可平衡;若改变电荷C 的电荷量,仍置于上述位图1—2—9图1—2—8 图1—2—10图1—2—11图1—2—12图1—2—13置,则电荷C 的平衡状态 (填不变或改变),若改变C 的电性,仍置于上述位置,则C 的平衡 ,若引入C 后,电荷A 、B 、C 均在库仑力作用下平衡,则C 电荷电性应为 ,电荷量应为 C .8.如图1—2—12所示,两相同金属球放在光滑绝缘的水平面上,其中A 球带9Q 的正电荷,B 球带Q 的负电荷,由静止开始释放,经图示位置时,加速度大小均为a ,然后发生碰撞,返回到图示位置时的加速度均为 .9.如图1—2—13所示,两个可视为质点的金属小球A 、B 质量都是m 、带正电电荷量都是q ,连接小球的绝缘细线长度都是l ,静电力常量为k ,重力加速度为g .则连结A 、B 的细线中的张力为多大 连结O 、A 的细线中的张力为多大&10.如图1—2—14所示,一个挂在丝线下端的 带正电的小球B 静止在图示位置.固定的带正电荷的A 球电荷量为Q ,B 球质量为m 、电荷量为q ,θ=30°,A 和B 在同一水平线上,整个装置处在真空中,求A 、B 两球间的距离..第二节 库仑定律知能准备答案:1.点电荷 2.乘积 平方 连线上同步检测答案: 8.221/3gl q kq 9.排斥力,×107-N 10.106-C综合评价答案: 2. D 4. A 6. A 7. 10/3, 20/3, 不变,不变,负,8×910- 8.16a/99.mg lq k +222mg 10.mgkQq3 图1—2—14}同步导学第1章静电场第03节电场强度[知能准备]1.物质存在的两种形式:与.2.电场强度(1)电场明显的特征之一是对场中其他电荷具有.(2)放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的.叫做该点的电场强度.物理学中规定电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的静电力的方向相同.(3)电场强度单位,符号.另一单位,符号.(4)如果 1 C的电荷在电场中的某点受到的静电力是 1 N,这点的电场强度就是.3.电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个场源点电荷在该点产生的电场强度的.|4.电场线(1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线(或直线).曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.(2)电场线的特点:①电场线从正电荷(或无限远处)出发,终止于无限远或负电荷.②电场线在电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向.③在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较,电场强度较小的地方电场线较,因此可以用电场线的来表示电场强度的相对大小.5.匀强电场:如果电场中各点电场强度的大小.方向,这个电场就叫做匀强电场.[同步导学]1.电场和电场的基本性质~场是物质存在的又一种形态.区别于分子、原子组成的实物,电场有其特殊的性质,如:几个电场可以同时“处于”某一空间,电场对处于其间的电荷有力的作用,电场具有能量等.本章研究静止电荷产生的电场,称为静电场.学习有关静电场的知识时应该明确以下两点:(1)电荷的周围存在着电场,静止的电荷周围存在着静电场.(2)电场的基本性质是:对放入其中的电荷(不管是静止的还是运动的)有力的作用,电场具有能量.2. 电场强度(1)试探电荷q 是我们为了研究电场的力学性质,引入的一个特别电荷.试探电荷的特点:①电荷量很小,试探电荷不影响原电场的分布;②体积很小,便于研究不同点的电场.(2)对于qFE =,等号右边的物理量与被定义的物理量之间不存在正比或反比的函数关系,只是用右边两个物理量之比来反映被定义的物理量的属性.在电场中某点,比值qF是与q 的有无、电荷量多少,电荷种类和F 的大小、方向都无关的恒量,电场中各点都有一个唯一确定的E.因为场强E 完全是由电场自身的条件(产生电场的场源电荷和电场中的位置)决定的,所以它反映电场本身力的属性.例 1 在电场中某点用+q 测得场强E ,当撤去+q 而放入-q/2时,则该点的场强 ( )A .大小为E / 2,方向和E 相同 (B .大小为E /2,方向和E 相反C .大小为E ,方向和E 相同D .大小为E ,方向和E 相反解析:把试探电荷q 放在场源电荷Q 产生的电场中,电荷q 在不同点受的电场力一般是不同的,这表示各点的电场强度不同;但将不同电荷量的试探电荷q 分别放入Q 附近的同一点时,虽受力不同,但电场力F 与电荷量q 的比值F/q 不变.因为电场中某点的场强E 是由电场本身决定,与放入电场中的电荷大小、正负、有无等因素无关,故C 正确.3.点电荷周围的场强场源电荷Q 与试探电荷q 相距为r ,则它们间的库仑力为22r Qqkr Qq kF ==, 所以电荷q 处的电场强度2rQk q F E ==. (1) 公式:2rQkE =,Q 为真空中场源点电荷的带电荷量,r 为考察点到点电荷Q 的距离. (2) 方向:若Q 为正电荷,场强方向沿Q 和该点的连线指向该点;若Q 为负电荷,场强方向沿Q 和该点的连线指向Q .。
物理人教选修3-1同步训练:第一章 静电场(5~9节)(附答案)含解析

同步检测二第一章静电场(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。
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第1章静电场第01节电荷及其守恒定律[同步检测]1、一切静电现象都是由于物体上的引起的,人在地毯上行走时会带上电,梳头时会带上电,脱外衣时也会带上电等等,这些几乎都是由引起的.2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为()A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3.如图1—1—2所示,在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上.若先将+Q移走,再把A、B分开,则A 电,B 电;若先将A、B分开,再移走+Q,则A 电,B 电.4.同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量的趋势,异种电荷相互吸引,而且在引力作用下有尽量的趋势.5.一个带正电的验电器如图1—1—3当一个金属球A器中金属箔片的张角减小,则(A.金属球A可能不带电B.金属球A一定带正电C.金属球A可能带负电图1—1—2图1—1—3D.金属球A一定带负电6.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,由此可判断()A.验电器所带电荷量部分被中和B.验电器所带电荷量部分跑掉了C.验电器一定带正电D.验电器一定带负电7.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移8.现有一个带负电的电荷A,和一个能拆分的导体B,没有其他的导体可供利用,你如何能使导体B带上正电?9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C10.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷,小球B、C不带电.现在让小球C先与球A接触后取走,再让小球B与球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为q A= ,q B= ,q C= .[综合评价]1.对于摩擦起电现象,下列说法中正确的是 A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷2.如图1—1—4所示,当将带正电的球C 移近不带电的枕形绝缘金属导体AB 时,枕形导体上的电荷移动情况是A.枕形金属导体上的正电荷向BB.枕形金属导体中的带负电的电子向A 端移动,正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B 端和A 端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B 端移动 图1—1—43.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法中正确的是A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.摩擦起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分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4.如图1—1—5所示,用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B , B 的金属箔片张开,这时金属箔片带 电;若在带电棒离开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A ,这时B 的金属箔片也能张开,它带 电.图1—1—55.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一底座绝缘金属球b,开始时a、b都不带电,如图1—1—6所示,现使b带电,则:A. ab之间不发生相互作用B. b将吸引a,吸在一起不放开C. b立即把a排斥开D. b先吸引a,接触后又把a排斥开图1—1—66.5个元电荷的电荷量是C,16C电荷量等于个元电荷的电荷量.7.有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B,分别带有电荷量QA =6.4×910-C,Q B=–3.2×910-C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移多少库仑?此后,小球A、B各带电多少库仑?8.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有3×10-3C的正电荷,小球B带有-2×10-3C的负电荷,小球C不带电.先将小球C与小球A接触后分开,再将小球B与小球C接触然后分开,试求这时三球的带电荷量分别为多少?同步导学第1章静电场第02节库仑定律[同步检测]1.下列哪些带电体可视为点电荷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2.对于库仑定律,下面说法正确的是A.凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力,就可以使用公式F =221 r qqk; B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D.当两个半径为r的带电金属球心相距为4r时,对于它们之间相互作用的静电力大小,只取决于它们各自所带的电荷量3.两个点电荷相距为d,相互作用力大小为F,保持两点电荷的电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力大小为4F,则两点之间的距离应是A.4d B.2d C.d/2 D.d/44.两个直径为d的带正电的小球,当它们相距100 d时作用力为F,则当它们相距为d时的作用力为( )A.F/100 B.10000F C.100F D.以上结论都不对5.两个带正电的小球,放在光滑绝缘的水平板上,相隔一定的距离,若同时释放两球,它们的加速度之比将A.保持不变 B.先增大后减小 C.增大 D.减小6.两个放在绝缘架上的相同金属球相距d,球的半径比d小得多,分别带q和3q的电荷量,相互作用的斥力为3F.现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互斥力将变为A.O B.F C.3F D.4F7.如图1—2—6所示,大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥,静止时两球位于同一水平面上,绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β卢,且α < β,图1—2—6由此可知A.B球带电荷量较多B.B球质量较大C .A球带电荷量较多D.两球接触后,再静止下来,两绝缘线与竖直方向的夹角变为α′、β′,则仍有α′< β′8.两个质量相等的小球,带电荷量分别为q1和q2,用长均为L的两根细线,悬挂在同一点上,静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°,则小球的质量为 .9.两个形状完全相同的金属球A和B,分别带有电荷量qA =﹣7×108-C和qB=3×108-C,它们之间的吸引力为2×106-N.在绝缘条件下让它们相接触,然后把它们又放回原处,则此时它们之间的静电力是 (填“排斥力”或“吸引力”),大小是.(小球的大小可忽略不计) 10.如图1—2—7所示,A、B是带等量同种电荷的小球,A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上,B平衡于倾角为30°的绝缘光滑斜面上时,恰与A等高,若B的质量为303g,则B带电荷量是多少?(g取l0 m/s2)[综合评价]1.两个带有等量电荷的铜球,相距较近且位置保持不变,设它们带同种电荷时的静电力为F1,它们带异种电荷时(电荷量绝对值相同)的静电力为F2,则F1和F2的大小关系为:A.F1=F2D.F1> F2C.F1< F2D.无法比较图1—2—72.如图1—2—8所示,在A点固定一个正点电荷,在B点固定一负点电荷,当在C点处放上第三个电荷q时,电荷q受的合力为F,若将电荷q向B移近一些,则它所受合力将A.增大 D.减少 C.不变 D.增大、减小均有可能.3.真空中两个点电荷,电荷量分别为q1=8×109-C和q2=﹣18×109-C,两者固定于相距20cm的a、b两点上,如图1—2—9所示.有一个点电荷放在a、b连线(或延长线)上某点,恰好能静止,则这点的位置是A.a点左侧40cm处 B.a点右侧8cm处C.b点右侧20cm处 D.以上都不对.4.如图所示,+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷,Q2=4Q1.现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上,欲使整个系统平衡,那么()A.Q3应为负电荷,放在Q1的左边 B、Q3应为负电荷,放在Q2的右边C.Q3应为正电荷,放在Q1的左边 D、Q3应为正电荷,放在Q2的右边.5.如图1—2—10所示,两个可看作点电荷的小球带同种电,电荷量分别为q1和q2,质量分别为m1和m2,当两球处于同一水平面时,α >β,则造成α >β的可能原因是:A.m1>m2B.m1<m2C q1>q2D.q1>q2图1—2—9图1—2—86.如图1—2—11所示,A 、B 两带正电小球在光滑绝缘的水平面上相向运动.已知m A =2m B ,A v =20v ,B v =0v .当两电荷相距最近时,有A .A 球的速度为0v ,方向与A v 相同B .A 球的速度为0v ,方向与A v 相反C .A 球的速度为20v ,方向与A v 相同D .A 球的速度为20v ,方向与A v 相反.7.真空中两个固定的点电荷A 、B 相距10cm ,已知q A =+2.0×108-C ,q B =+8.0×108-C ,现引入电荷C ,电荷量Qc =+4.0×108-C ,则电荷C 置于离 A cm ,离Bcm 处时,C 电荷即可平衡;若改变电荷C 的电荷量,仍置于上述位置,则电荷C 的平衡状态 (填不变或改变),若改变C 的电性,仍置于上述位置,则C 的平衡 ,若引入C 后,电荷A 、B 、C 均在库仑力作用下平衡,则C 电荷电性应为 ,电荷量应为 C .8.如图1—2—12所示,两相同金属球放在光滑绝缘的水平面上,其中A 球带9Q 的正电荷,B 球带Q 的负电荷,由静止开始释放,经图示位置时,加速度大小均为a ,然后发生碰撞,返回到图示位置时的加速度均为 .9.如图1—2—13所示,两个可视为质点的金属小球A 、B 质量都是m 、带正电电荷量都是q ,连接小球的绝缘细线长度都是l ,静电力常量为k ,重力加速度为g .则连结A 、B 的细线中的张力为多大? 连结O 、A 的细线中的张力为多大?图1—2—12图1—2—1310.如图1—2—14所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球B静止在图示位置.固定的带正电荷的A球电荷量为Q,B球质量为m、电荷量为q,θ=30°,A和B在同一水平线上,整个装置处在真空中,求A、B两球间的距离.图1—2—14同步导学第1章静电场第03节电场强度[同步检测]1.下列说法中正确的是( )A.电场强度反映了电场力的性质,因此场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的场强等于F/q,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C.电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向D.公式E=F/q和E=kQ / r2对于任何静电场都是适用的2.下列说法中正确的是( )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,与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质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3.在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时,电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图1—3一确的是 ( ) qA.这个电场是匀强电场B.a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed >Eb> E c> E aC.同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加D.无法比较以上四点的电场强度值4.相距为a的A、B两点分别带有等量异种电荷Q、-Q,在A、B连线中点处的电场强度为 ( )A.零 B.kQ/a2,且指向-Q C.2kQ/a2,且指向-Q D.8kQ/a2,且指向-Q5.以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A.电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅在空间相交,也能相切B.在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线的区域场强为零C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大D.电场线是人们假设的,用以表示电场的强弱和方向,客观上并不存在6.如图1—3—13O→B匀速飞进,电子重力不计,则电子所受电场力的情况是()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,方向水平向右图1—3—137.如图1—3—14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 两点分别放置q A 和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 = .8.如图1—3—15所示,一质量为m ,带电荷量为-q 的小球,在带有等量大?方向如何?9.如图1—3—16所示,Q 1=2×10-12C ,Q 2=-4×10-12C ,Q 1、Q 2相距12cm ,求a 、b 、c 三点的场强大小和方向,其中a 为Q 1、Q 2的中点,b 为Q 1左方6cm 处点,C 为Q 2右方6cm 的点.10.如图1—3—17所示,以O 为圆心,以r 为半径的圆与坐标轴的交点分别为a 、b 、c 、d ,空间有一与x 轴正方向相同的匀强电场E ,同时,在O 点固定BE 图1—3—14·b a cQ 1Q 2· · · · 图1—3—16图1—3—15一个电荷量为+Q 的点电荷,如果把一个带电荷量为-q 的检验电荷放在c 点,恰好平衡,那么匀强电场的场强大小为多少?d 点的合场强为多少?a 点的合场强为多少?[综合评价]1.根据电场强度的定义式E =qF可知,电场中确定的点 ( )A .电场强度与检验电荷受到的电场力成正比,与检验电荷的电荷量成反比B .检验电荷的电荷量q 不同时,受到的电场力F 也不同,场强也不同C .检验电荷的电性不同,受到的电场力的方向不同,场强的方向也不同D .电场强度由电场本身决定,与是否放置检验电荷及检验电荷的电荷量、电性均无关2.下列说法正确的是图1—3—17( ).A.电场是为了研究问题的方便而设想的一种物质,实际上不存在B.电荷所受的电场力越大,该点的电场强度一定越大C.以点电荷为球心,r为半径的球面上各点的场强都相同D.在电场中某点放入试探电荷q,受电场力F,该点的场强为E=qF,取走q 后,该点的场强不变3.在同一直线上依次排列的a、b、c三点上,分别放置电荷量为Q1、Q2、Q3的三个点电荷,则当Q1、Q2分别平衡在a、b两位置上时,则( ).A.Q1、Q2、Q3必为同种电荷,a、b两点的场强必为零B.Q1、Q2必为异种电荷,a、b两点的场强必为零C.Q1、Q2必为同种电荷,a、b、c三点的场强必为零D.Q2、Q3必为同种电荷,a、b、c三点的场强必为零4.真空中两个等量异种点电荷的电荷量均为q,相距为r,两点电荷连线中点处的场强大小为 ( ).A.0 B.2kq/r2 C.4kq/r2 D.8kq /r25.有关电场概念的下列说法中,正确的是( ).A.电荷的周围有的地方存在电场,有的地方没有电场B.电场是物质的一种特殊形态,它是在跟电荷的相互作用中表现出自己的特性C.电场线为直线的地方是匀强电场D.电荷甲对电荷乙的库仑力是电荷甲的电场对电荷乙的作用力6.对于由点电荷Q产生的电场,下列说法正确的是 ( )A.电场强度的表达式仍成立,即E=F/q,式中的q就是产生电场的点电荷B.在真空中,电场强度的表达式为E=kQ/r2,式中Q就是产生电场的点电荷C.在真空中E=kQ/r2,式中Q是检验电荷D.上述说法都不对7.如图1—3—18为点电荷Q产生的电场的三条电场线,下面说法正确的是( ).A.Q为负电荷时,EA > EBB.Q为负电荷时,EA< EBC.Q为正电荷时,EA > EBD.Q为正电荷时,EA< EB图1—3—18 图1—3—19 图1—3—208.一带电粒子从电场中的A点运动到B点,径迹如图1—3—19中虚线所示,不计粒子所受重力,则 ( )A.粒子带正电 B.粒子加速度逐渐减小C.A点的场强大于B点的场强 D.粒子的速度不断减小9.如图1—3—20所示,用绝缘细线拴一个质量为m的小球,小球在竖直向下的场强为E的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动,则小球带电荷,所带电荷量为.10.如图1—3—21所示,A为带正电Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止,小球用绝缘丝线悬挂于O点.试求小球所在处的电场强度.图1—3—21同步导学第1章静电场第04节电势能和电势[同步检测]1.电场中有A、B两点,把电荷从A点移到B点的过程中,电场力对电荷做正功,则()A.电荷的电势能减少 B.电荷的电势能增加C.A点的场强比B点的场强大 D.A点的场强比B 点的场强小2.如图1—4—8所示,A、B是同一条电场线上的两点,下列说法正确的是( )A.正电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能B.正电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能图1—4—8C.负电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能D.负电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能3.外力克服电场力对电荷做功时 ( )A.电荷的运动动能一定增大 B.电荷的运动动能一定减小C.电荷一定从电势能大处移到电势能小处 D.电荷可能从电势能小处移到电势能大处4.关于电势的高低,下列说法正确的是()A.沿电场线方向电势逐渐降低 B.电势降低的方向一定是电场线的方向C.正电荷在只受电场力作用下,一定向电势低的地方运动D.负电荷在只受电场力的作用下,由静止释放,一定向图1—4—9电势高的地方运动5.如图1—4—9所示,在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点,若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=__________;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=__________;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做功W3=__________.由此可知电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是_________________________________.6.下列关于电场性质的说法,正确的是( )A.电场强度大的地方,电场线一定密,电势也一定高B.电场强度大的地方,电场线一定密,但电势不一定高C.电场强度为零的地方,电势一定为零D.电势为零的地方,电场强度一定为零7.关于电势与电势能的说法,正确的是( )A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大B.电荷在电势越高的地方,它的电荷量越大,所具有的电势能也越大C.在正点电荷的电场中任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负点电荷的电场中任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能8.某电场的电场线如图1—4—10所示,电场中有A、B、C三点,已知一个负电荷从A点移到B点时,电场力做正功.(1) 在图中用箭头标出电场线的方向;并大致画出过A、B、C三点的等势线.(2) 在A、B、C三点中,场强最大的点是_________,电势最高的点是_________.图1—4—10 图1—4—11 图1—4—129.如图1—4—11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,带电荷量q=2×10-6C的小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,则小球到达最低达最低点B时的速度是多大?10.如图1—4—12所示,长木板AB放在水平面上,其上表面粗糙下表面光滑,今有一质量为m,带电荷量为-q的小物块C从A端以某一初速度起向右滑动,当电场强度方向向下时,C恰好到达B端,当电场强度方向向上时,C恰好到达AB中点,求电场强度E的大小.[综合评价]1.在电场中,已知A 点的电势高于B 点的电势,那么 ( )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B 点移到A 点,电场力做负功D .把正电荷从B 点移到A 点,电场力做正功2.如图1—4—13所示,Q 是带正电的点电荷,P 和P 为其电场中的两点.若E 1、E 2为P 1、P 2两点的电场强度的大小,φ1、φ2为P 1、P 2两点的电势,则 ( )A .E 1 > E 2,φ1>φ2B .E 1 > E 2,φ1<φ2C .E 1< E 2,φ1>φ2D .E 1< E 2,φ1<φ23.如图1—4—14所示的电场线,可判定 ( ) A .该电场一定是匀强电场 B .A 点的电势一定低于B 点电势C .负电荷放在B 点的电势能比放在A 点的电势能大D .负电荷放在B 点所受电场力方向向右4.图1—4—15为某个电场中的部分电场线,如A 、B 两点的场强分别记为E A E B ,电势分别记为ϕA 、ϕB ,则 ( )A .E A > EB 、ϕA > ϕB B .E A < E B 、ϕA > ϕBC .E A <E B 、ϕA <ϕBD .E A > E B 、ϕA <ϕB5.有两个完全相同的金属球A 、B ,如图1—4—16,B 球固定在绝缘地板上,A 球在离B 球为H 的正上方由静止释放下落,与B 球发生对心碰后回跳的高为h .设A B 图1—4—13 图1—4—14碰撞中无动能损失,空气阻力不计 ( )A .若A 、B 球带等量同种电荷,则h>H B .若A 、B 球带等量同种电荷,则h=HC .若A 、B 球带等量异种电荷,则h>HD .若A 、B 球带等量异种电荷,则h=H 6.下列说法中,正确的是( )A .沿着电场线的方向场强一定越来越弱B .沿着电场线的方向电势—定越来越低C .匀强电场中,各点的场强一定大小相等,方向相同D .匀强电场中各点的电势一定相等7.关于电场中电荷的电势能的大小,下列说法正确的是 ( )A .在电场强度越大的地方,电荷的电势能也越大B .正电荷沿电场线移动,电势能总增大C .负电荷沿电场线移动,电势能一定增大D .电荷沿电场线移动,电势能一定减小8.如图3—4—17所示,P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OA<OB ,用A E 、B E 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势,则 ( )A .A E 一定大于B E ,A ϕ一定大于B ϕ图1—4—16B.E不一定大于B E,Aϕ一定大于BϕAC.E一定大于B E,Aϕ不一定大于BϕAD.E不一定大于B E,Aϕ不一定大于BϕA9.电场中某点A的电势为10V,另一点B的电势为-5V,将一电荷量为Q= -2⨯10-9C的电荷从A点移到B点时,电场力做的功为多少?这个功是正功还是负功?10.将带电荷量为1×108-C的电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功1×106-J.问:(1) 电荷的电势能是增加还是减小? 电荷在A点具有多少电势能?(2) A点的电势是多少?(3) 若电场力可以把带电荷量为2×108-C的电荷从无限远处移到电场中的A 点,说明电荷带正电还是带负电? 电场力做了多少功? (取无限远处为电势零点)11.如图1—4—18所示,一个质量为m、带有电荷-q的小物体,可以在水平轨道ox上运动,o端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿ox轴正方向,小物体以速度v从0x点沿ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且qEf<.设小物体与墙碰撞时不损失机械能,且电荷量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程.图1—4—18同步导学第1章静电场第05节电势差[同步检测]1.带正电荷的小球只受到电场力作用,把它从静止释放后,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2.如图1-5-2所示,B、C、D三点都在以点电荷十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,电场力做功大小比较 ( )A.W AB>W AC B.W AD>W ABC.W AC=W AD D.W AB=W AC3.一电荷量为+2×108-C的点电荷在外力作用下,从静电场中的a点运动到b点,在这个过程中电场力对点电荷做功为8×108-J,若a点电势为ϕa,b点电势为ϕb,则下列结论中正确的是 ( )A.可以判定ϕa-ϕb=400 V B.可以判定ϕa-ϕb=-400 V C.ϕa-ϕb可能等于零 D.不能判断ϕa-ϕb的值4.电场中有A、B两点,把某点电荷q从A点移到B点的过程中,电场力对该电荷做了负功,则下列说法正确的是( )A.该电荷是正电荷,则电势能减少 B.该电荷是正电荷,则电势能增加C.该电荷是负电荷,则电势能增加D.电荷的电势能增加,但不能判定是正电荷还是负电荷5.如图1-5-3所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等.一正电荷在ϕ2上时,具有动能20 J,它运动到等势线ϕ1上时,速度为零,令ϕ2=0,那么该电荷的电势能为4J时其动能大小为( )A.16 J B.10 J C.6 J D.4 J6.如图1—5—4所示,在正点电荷Q形成的电场中,已知a、b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acb和adb曲线,两个粒子经过a点时具有相同的动能.由此可以判断( )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、乙两粒子带异号电荷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7.如图1—5-5所示的电场中,将2C的正电荷分别由A、C两点移动。