人教版物理选修3-1第一章静电场达标练习题及答案
高中物理人教版(选修3-1)第一章静电场测试题含答案解析

宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学高中物理人教版(选修3-1)第一章静电场测试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.关于电场力和电场强度,下列说法正确的是 A .电场强度的方向总是跟电场力的方向一致 B .电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比 C .正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致 D .电荷在某点受到的电场力越大,该点的电场强度越大 2.关于场强的三个公式:①;②;③的适用范围,下列说法中正确的是( )A .三个公式都只能在真空中适用B .公式②只能在真空中适用,公式①和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只适用于点电荷的电场,公式③只适用于匀强电场 3.下列说法中正确的是( )A .在场强较小处,电荷在该处的电势能也较小;B .电荷在场强为零处的电势能也为零;C .在场强相等的各点,电荷的电势能必相等;D .在选定为零电势的位置处,任何电荷的电势能必为零.4.如上图为某电场中的电场线和等势面,已知10V a ϕ= ,6c V ϕ= ,ab=bc ,则 ( )A .8b V ϕ=B .8b V ϕ>C .8b V ϕ<D .上述三种情况都可能5.关于电势差的说法中,正确的是( )A .两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功B.1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差就是1VC.在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D.两点间的电势差的大小跟放入这两点间的电荷的电量成反比6.四种电场的电场线如图所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的()A.B.C.D.7.某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B点。
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。
物理人教选修3-1第一章静电场单元测试(第一章过关检测)含解析

第一章过关检测(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,有选错或不答的得0分)1.下列物理量中哪些与检测电荷q无关()A. 电场强度EB。
电势UC。
电势能E pD。
电场力F2。
下列说法正确的是()A. 电场线相互平行的电场不一定是匀强电场B。
在电场中将电荷由a移到b,如果电场力做功为零,a、b两点场强大小必定相等C. 电势降低的方向不一定就是场强方向D。
在电场中,只在静电力作用下,使电荷沿电场线运动,这样的电场只能是匀强电场3。
如图是表示在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是()A. 这个电场是匀强电场B. a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E cC。
a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E b>E d>E cD。
无法确定这四个点的场强大小关系4。
使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()5.带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用,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6。
下图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M 点,再经过N 点,可以判定( )A 。
M 点的电势大于N 点的电势B 。
M 点的电势小于N 点的电势C. 粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的静电力 D 。
粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的静电力7。
静电场中,带电粒子在静电力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点。
2020--2021人教物理选修3—1第1章 静电场习题(附答案)

2020--2021人教物理选修3—1第1章静电场习题(附答案)人教选修3—1第一章静电场1、(双选)如图所示,A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体,起初都不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是()A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开C.把C移近导体A,先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.把C移近导体A,先把A、B分开,再把C移走,最后重新让A、B接触,A 上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合2、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3、关于库仑定律的理解,下面说法正确的是( )A.对任何带电体之间的静电力计算,都可以使用库仑定律公式B.只要是点电荷之间的静电力计算,就可以使用库仑定律公式C.两个点电荷之间的静电力,无论是在真空中还是在介质中,一定是大小相等、方向相反的D.摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑,说明碎纸屑一定带正电4、两点电荷形成电场的电场线分布如图所示,A、B是电场线上的两点,下列判断正确的是( )A.A、B两点的电场强度大小不等,方向相同B.A、B两点的电场强度大小相等,方向不同C.左边电荷带负电,右边电荷带正电D.两电荷所带电荷量相等5、如图所示,Q是带正电的点电荷,P1、P2为其产生的电场中的两点,若E1、E2分别为P1和P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为P1和P2两点的电势,则( )A.E1>E2,φ1>φ2B.E1>E2,φ1<φ2C.E1<E2,φ1>φ2D.E1<E2,φ1<φ26、电场中a、b两点间的电势差U ab=1V,将一电子从a点移到b点,电子克服静电力做的功为1 eV,则( ) A.场强方向一定是由b指向aB.场强方向一定是由a指向bC.电子的电势能增加1 eVD.电子的电势能减少1 eV7、如图所示是一个匀强电场的等势面示意图,每两个相邻的等势面相距2 cm,由此可以确定电场强度的方向和数值是( )A.竖直向下,E=100 V/mB.水平向左,E=100 V/mC.水平向左,E=200 V/mD.水平向右,E=200 V/m8、(多选)如图所示,接地的金属板右侧有固定的点电荷+Q,a、b是金属板右侧表面的两点,其中a到+Q的距离较小。
人教版高中物理选修3-1第一章 静电场测试含答案及详细解析

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-1第一章静电场测试本试卷共100分,考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()A.F引=G,F库=kB.F引≠G,F库≠kC.F引≠G,F库=kD.F引=G,F库≠k2.近日,中央电视台的一档智力冲关节目介绍说,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是()A.蜜蜂带负电B.蜜蜂带正电C.空气不带电D.空气带负电3.如图所示,在两个等量负点电荷形成的电场中,O点是两电荷连线的中点,a、b是该线上的两点,c、d是两电荷连线中垂线上的两点,acbd为一菱形.若将一负离子(不计重力且不影响原电场分布)从c点匀速移动到d点,电场强度用E、电势用φ来表示.则下列说法正确的是()A.φa一定小于φO,φO一定大于φcB.E a一定大于E O,E O一定大于E cC.负离子的电势能一定先增大后减小D.施加在负离子上的外力一定先减小后增大4.如图所示,带电体Q靠近一个接地空腔正方体导体,空腔里面无电荷,达到静电平衡后,下列物理量中不等于零的是()A.导体空腔内任意点的场强B.导体空腔内任意点的电势C.导体外表面的电荷量D.导体空腔内表面的电荷量5.如图所示,直线上有O、a、b、c四点,ab间的距离与bc间的距离相等.在O点处有固定点电荷.已知b点电势高于c点电势.若一带负电荷的粒子仅在静电力作用下先从c点运动到b点,再从b点运动到a点,则()A.两过程中静电力做的功相等B.前一过程中静电力做的功大于后一过程中静电力做的功C.前一过程中,粒子电势能不断减少D.后一过程中,粒子动能不断减少6.对于处在静电平衡状态的导体,以下说法中正确的是()A.导体内部既无正电荷,又无负电荷B.导体内部和外表面处的电场均为零C.导体处于静电平衡时,导体表面的电荷代数和为零D.导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果7.如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹,带电粒子只受电场力的作用,运动过程中电势能逐渐减少,它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是()A. B. C. D.8.如图所示是某电场中的三条电场线,C点是A、B连线的中点.已知A点的电势是φA=30 V,B 点的电势φB=-20 V,则下列说法正确的是()A.C点的电势φC=5 VB.C点的电势φC>5 VC.C点的电势φC<5 VD.负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能9.如图所示,Q1、Q2为两个等量同种正点电荷,在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点,其中M和O在Q1、Q2的连线上(O为连线的中点),N为两电荷连线中垂线上的一点,则下列说法中正确的是()A.O点电势等于N点电势B.O点场强一定大于M点场强C.将一个负点电荷从M点移到N点,电场力对其做负功D.若将一个正点电荷分别放在M、N和O三点,则该点电荷在O点时电势能最大10.如图所示,平行板a、b组成的电容器与电池E连接,平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷,平行板b接地.现将电容器的b板向下稍微移动,则()A.点电荷所受电场力增大B.点电荷在P处的电势能减少C.P点电势减小D.电容器的带电荷量增加二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)在相距为r的A、B两点分别放上点电荷QA和QB,C为AB的中点,如图所示,现引入带正电的检验电荷q,则下列说法正确的是()A.如果q在C点受力为零,则QA和QB一定是等量异种电荷B.如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零,则Q A和Q B一定是异种电荷,且电量大小Q A >Q BC.如果q在AC段上的某一点受力为零,而在BC段上移动时始终受到向右的力,则QA一定是负电荷,且电量大小Q A<Q BD.如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变,则Q A和Q B一定是等量异种电荷12.(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13.(多选)如图所示,平行金属板内有一匀强电场,一个电量为q,质量为m的带电粒子(不计重力)以v0从A点水平射入电场,且刚好以速度v从B点射出,则()A.若该粒子以速度“-v”从B点射入,则它刚好以速度“-v0”从A点射出B.若将q的反粒子(-q,m)以“-v”从B点射入,它将刚好以速度“-v0”从A点射出C.若将q的反粒子(-q,m)从B点以“-v0”射入电场,它将刚好以速度“-v”从A点射出D.若该粒子以速度“-v0”从B点射入电场,它将刚好以速度“-v”从A点射出14.(多选)如图所示,平行板电容器两极板A、B与电池两极相连,一带正电小球悬挂在电容器内部.闭合开关S,充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ,则()A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.如图所示,匀强电场中,A、B、C三点构成一个直角三角形,把电荷量q=-2×10-10C的点电荷由A点移动到B点,电场力做功4.8×10-8J,再由B点移到C点电荷克服电场力做功4.8×10-8J,取B点的电势为零,求A、C两点的电势及场强的方向.16.制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板,如图甲所示.加在极板A、B间的电压U AB做周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-kU0(k>1),电压变化的周期为2τ,如图乙所示.在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场作用由静止开始运动.若整个运动过程中,电子未碰到极板A,且不考虑重力作用.若k=,电子在0~2τ时间内不能到达极板A,求d应满足的条件.17.如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为m A=0.60 kg,m B =0.30 kg,m C=0.50 kg,其中A不带电,B、C均带正电,且q C=1.0×10-5C,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用,B、C间相距L=1.0 m.现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度a=1.0 m/s2的匀加速直线运动,假定斜面足够长.已知静电力常量k =9.0×109N·m2/C2,g=10 m/s2.求:(1)B物块的带电量qB;(2)A、B运动多长距离后开始分离.18.如图所示,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3.2×10-17J,求:(1)匀强电场的场强大小;(2)A、B两点间的电势差;(3)若A板接地,D点电势为多少?答案解析1.【答案】D【解析】由于a、b两球所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布较密集,又l=3r,不满足l≫r的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律,故F库≠k.虽然不满足l≫r,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看成质量集中于球心的质点,可以应用万有引力定律,故F引=G.故选D.2.【答案】A【解析】蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,则蜜蜂飞行与空气摩擦产生的静电应该是负电.3.【答案】C【解析】两等量同种负点电荷连线中点O的场强为零,B项错;由c到O过程中,负离子受到沿Oc方向的电场力作用,电场力做负功,电势能增大,由电势能与电势关系可知,φO一定小于φc,故A项错;由O到d过程中,负离子受到沿Od方向的斥力,电场力做正功,电势能减小,故C 项正确;在两点电荷连线垂直平分线上,由O到无穷远处,场强先增大后减小,由题意不能确定d 点场强与中垂线上场强最大值的关系,故D项错误.4.【答案】C【解析】静电平衡后导体空腔内任意点的场强为0;电荷分布在导体外表面,空腔内表面的电荷量为0;导体为等势体,接地后电势为0.5.【答案】C【解析】由题意知O点点电荷带正电,其周围部分电场线分布如图所示,负电荷由c到b再到a 过程中,电场强度不断变大,根据公式U=Ed可知,a、b间电势差U ab大于b、c间电势差U bc,由W=qU可知W ab>W bc,故A、B项均错误;负电荷由c→b→a过程中,静电力做正功,电势能不断减少,动能不断增加,故C项正确,D项错误.6.【答案】D【解析】导体处于静电平衡状态时,其内部无净电荷,即其正、负电荷总量相等,电荷量为零.其表面处有净电荷,以至于该处电场不为零.7.【答案】D【解析】由于带电粒子只受电场力的作用,而且运动过程中电势能逐渐减少,可判断电场力做正功,即电场力方向与粒子速度方向夹角为锐角,且电场力方向沿着电场线指向轨迹凹侧,故D项正确.8.【答案】C【解析】由图看出,AC段电场线比CB段电场线密,则AC段场强较大,根据公式U=Ed可知,AC 间电势差U AC大于CB间电势差U CB,所以U AC>U AB=25 V,即φA-φC>25 V,又φA=30 V,可知φC<5 V.故C正确,A、B错误.而负电荷在电势低处电势能较大,故D错误.9.【答案】C【解析】根据两个等量同种正点电荷的电场分布特点,在两电荷连线的垂直平分线上电场强度方向从O到N,则O点的电势高于N点的电势,故A错误;在M、N和O三点中O点电场强度为零,故O点场强一定小于M点场强.故B错误;将负点电荷从M点移到O点,电场力向左,电场力对负电荷做负功,其电势能增加;再将负的试探电荷从O点移到N点,电场力做负功,电势能增加.故C正确;在两个等量同种正点电荷的连线上,中点O的电势最低,根据两个等量同种正点电荷的电场分布特点,在两电荷连线的垂直平分线上,O点的电势最高.故M、N、O三点中,M 点的电势最高,N点的电势最低.所以正点电荷在M点的电势能最大,在N点的电势能最小.故D错误.10.【答案】B【解析】b板下移后,电容减小,极板间电压不变,由Q=CU知,极板带电荷量减少,D错误;极板间电压不变,板间距增大导致内部场强减小,电荷受力减小,A错误;根据U=Ed,场强E的减小导致P处与上极板间的电势差减小,P处的电势升高,由于点电荷带负电,P点电势能减少,B正确,C错误.11.【答案】BCD【解析】如果q在C点受力为零,则Q A和Q B对q的力方向相反,所以Q A和Q B一定是等量同种电荷,故A错误;如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零,则Q A和Q B一定是异种电荷,由库仑定律,对q有=,r A>r B,所以电量大小Q A>Q B.故B正确;如果q在AC段上的某一点受力为零,根据=,所以Q A<Q B.在BC段上移动时始终受到向右的力,则Q A一定是负电荷,故C正确;如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变,即水平方向,所以Q A 和Q B一定是等量异种电荷,故D正确.12.【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.13.【答案】AC【解析】带电粒子从A点垂直进入电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,速度大小为v0,运动时间为t=,l是板长.若该粒子以速度-v从B点射入电场,竖直方向做匀减速直线运动,加速度没有变化,竖直方向初速度分量等于,竖直方向运动的位移相等,水平方向运动时间没有变化,所以将刚好从A点射出,速度方向与v0方向相反.从A到B电场力做功等于动能的增量,从B到A,粒子克服电场力做功等于动能的减少量,电场力做功的数值相等,所以动能的变化量大小相等,则粒子到达A点时速度大小为v0.故A正确.若将q的反粒子(-q,m)以速度-v从B点射入电场,粒子运动时间不变.竖直方向做匀加速直线运动,若偏转距离相同时,竖直分速度大于,射出电场时速度大于v0,不可能到达A点.故B错误.若将q的反粒子(-q,m)以速度-v0从B点射入电场,其加速度与正粒子大小相等、方向相反,水平方向运动时间相等,竖直方向做匀加速直线运动,位移大小不变,粒子刚好到达A点,而且到达A点时竖直方向分速度大小不变,根据运动的合成可知,到达A点的速度等于-v.故C正确.若将粒子以速度-v0从B 点射入电场,粒子水平方向做匀速直线运动,速度大小小于v0,运动时间大于,竖直方向做匀减速直线运动,加速度没有变化,由于竖直方向分速度小于,粒子没有到达A点速度就减为零,所以粒子到不了A点.故D错误.14.【答案】AD【解析】保持开关S闭合,电容器两端间的电势差不变,带正电的A板向B板靠近,极板间距离减小,电场强度E增大,小球所受的电场力变大,θ增大,故A正确,B错误;断开开关S,电容器所带的电荷量不变,C=,E===,知d变化,E不变,电场力不变,θ不变.故C错误,D正确.15.【答案】φA=φC=-240 V电场方向垂直于AC,指向左上方【解析】把电荷从A点移到B点,由U AB=得U AB=V=-240 V,所以φA-φB=φA=-240 V.把电荷从B点移到C点,U BC==V=240 V,φB-φC=-φC=240 V,则φC=-240 V.因为φA=φC,即A、C在同一等势面上,根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处,可得该电场的场强方向垂直于AC,指向左上方.16.【答案】d>3τ【解析】电子在0~τ时间内做匀加速运动加速度的大小a1=位移x1=a1τ2在τ~2τ时间内先做匀减速运动,后反向做匀加速运动加速度的大小a2=初速度的大小v1=a1τ匀减速运动阶段的位移x2=由题知d>x1+x2,解得d> 3τ.17.【答案】(1)5.0×10-5C(2)0.5 m【解析】(1)设B物块的带电量为qB,A、B、C处于静止状态时,C对B的库仑斥力F0=以A、B为研究对象,根据力的平衡有F0=(mA+mB)g sin 30°联立解得qB=5.0×10-5C(2)给A施加力F后,A、B沿斜面向上做匀加速直线运动,C对B的库仑斥力逐渐减小,A、B之间的弹力也逐渐减小.设经过时间t,B、C间距离变为L′,A、B两者间弹力减小到零,此后两者分离.则t时刻C对B的库仑斥力为F0′=以B为研究对象,由牛顿第二定律有F0′-m B g sin 30°-μm B g cos 30°=m B a联立以上各式解得L′=1.5m则A、B分离时,A、B运动的距离ΔL=L′-L=0.5 m18.【答案】(1)1×104N/C(2)600 V(3)-200 V【解析】(1)由题,D→C电场力做正功W=qEL CD cos 60°E=1×104N/C(2)电子在电场中平衡,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=104×6×10-2V=600 V(3)A、D间电势差为U AD=Ed AD=1×104×4×10-2×0.5 V=200VφA-φD=200 VφD=-200 V。
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。
人教版高中物理选修3-1第一章 静电场单元练习题及其答案

第一章静电场单元练习题一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)1.真空中两个完全相同的金属小球,分别带+3Q和-Q的电量,当它们相距r时,它们间的库仑力大小是F.若把它们接触后分开,再放回原位置,则它们间的库仑力大小为()A.F/3B.FC. 3FD. 9F2.关于电场强度,下列说法中正确的是()A.电荷受到的电场力越大,电场强度越大B.电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C.负电荷受到的电场力方向跟电场强度方向相反D.放入电场中电荷的电荷量越大,该点的电场强度越小3.如图所示为一个均匀带正电的细圆环,半径为R.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x 轴.设轴上某点P到O点的距离为x,设无穷远处的电势为零,P点的电势为φ,真空中静电力常量为k.下面判断正确的是()A.图中P点电场强度E的方向是沿x轴负方向,O点电势φ为零B.图中P点电场强度E的方向是沿x轴正方向,O点电场强度E为零C.从O点到P点,电场强度E一定逐渐增大,电势φ一定逐渐增大D.从O点到P点,电场强度E一定逐渐减小,电势φ一定逐渐减小4.如图所示,是一条与Ox轴重合的电场线上各点的电势φ随x变化的图线,取x0处的电势为零.若在x0点由静止释放一个点电荷,只受电场力作用.在电荷运动的过程中,则下列说法中正确的是()A.电荷一定沿x轴正方向运动B.电场的场强在逐渐减弱C.电荷的电势能可能为正D.电场力一定做正功5.如图甲所示,在距离足够大的平行板电容器A、B两板上加上如图乙所示的交流电压,开始B板的电势比A板高,这时两板中间原来静止的电子在静电力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下列说法正确的是(不计电子重力)()A.电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性来回运动B.电子一直向A板运动C.电子一直向B板运动D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做来回周期性运动6.关于电场线的以下说法中,正确的是()A.沿电场线的方向,电场强度必定越来越小B.在多个电荷产生的电场中,电场线是可以相交的C.点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线是重合的D.顺着电场线移动电荷,电荷受电场力大小不一定不变7.下列说法正确的是()A.摩擦起电是使物体的正、负电荷分开,而总电荷量并未变化B.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷D.物体不带电,表明物体中没有电荷8.两带电荷量不等的绝缘金属小球,当相隔某一定距离时,其相互作用力为F1,现将两小球接触后分开并保持原有距离,它们之间的相互作用力为F2,下列说法正确的是()A.若F2<F1,则两个小球所带电性必相反B.若F2>F1,则两个小球所带电性必相同C.F2=F1是不可能的D.以上三种说法都不对9.在电场中某点放一试探电荷,其电荷量为q,试探电荷受到的静电力为F,则该点的电场强度为E=,那么下列说法中正确的是()A.若移去试探电荷q,该点的电场强度就变为零B.若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷,该点的电场强度就变为C.若在该点放一个电荷量为﹣2q的试探电荷,则该点的电场强度大小仍为E,但电场强度的方向与原来相反D.若在该点放一个电荷量为﹣的试探电荷,则该点的电场强度的大小仍为E,电场强度的方向也还是原来的电场强度的方向10.平行板间加如图所示周期性变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况,则能正确描述粒子运动速度图象的是()A.B.C.D.二、多选题(共5小题,每小题5.0分,共25分)11.(多选)如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、M、N为轴上三点.放在M、N两点的试探电荷受到的静电力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示,则()A.M点的电场强度大小为2×103N/CB.N点的电场强度大小为2×103N/CC.点电荷Q在M、N之间D.点电荷Q在M、O之间12.(多选)如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是()A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能13.(多选)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10-6C的正电荷.两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度g取10 m/s2,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,A、B球可视为点电荷),则()A.支架对地面的压力大小为2.0 NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9 NC.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225 N,F2=1.0 ND.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866 N14.(多选)如图所示为一空腔导体周围的电场线分布图,电场方向如图中箭头所示,M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四点,其中M、N在一条直电场线上,P、Q在一条曲电场线上,下列说法正确的有()A.M点的电场强度比N点的电场强度小B.P点的电势比Q点的电势低C.负电荷在P点的电势能小于其在Q点的电势能D.M、O间的电势差等于O、N间的电势差15.(多选)如图所示,A,B,C,d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则()A.仅有两个小球带同种电荷B.仅有三个小球带同种电荷C.C,d小球带同种电荷D.C,d小球带异种电荷三、实验题(共0小题,每小题10.0分,共0分)四、计算题(共3小题,每小题18.0分,共54分)16.一束电子流经U=5 000 V的加速电压加速后,在与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=1.0 cm,板长l=5 cm,那么,要使电子能从平行极板间的边缘飞出,则两个极板上最多能加多大电压?17.在电场中一条电场线上有A、B两点,如图所示.若将一负电荷q=2.0×10﹣7C,从A点移至B点,电荷克服电场力做功4.0×10﹣4J.试求:(1)A、B两点的电势差UAB多大?哪一点电势高?(2)在这一过程中,电荷的电势能怎样变化?(3)如果在这一电场中有另一点C,已知UAC=500 V,若把这一负荷从B移至C电场力做多少功?是正功还是负功?18.水平放置的平行板电容器,两极板相距5 mm,电容为2 μF,当将其充电到两板间电势差为100 V时,一个质量为1.0×10-4g的带负电尘埃正好在两板中间静止,(g取10 m/s2)求:(1)这时电容器的带电量为多少库仑?(2)电容器上极板带何种电荷?(3)该尘埃带电量为多少?五、填空题(共5小题,每小题5.0分,共25分)19.一个带电小球,带有5.0×10﹣9C的负电荷.当把它放在电场中某点时,受到方向竖直向下、大小为2.0×10﹣8N的电场力,则该处的场强大小为,方向.如果在该处放上一个电量为3.2×10﹣12C 带正电的小球,所受到的电场力大小为,方向.20.元电荷e=;静电力常量k=.21.如图所示,在电场强度为E的匀强电场中有间距为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,静电力做的功W1=________;若沿路径ACB移动该电荷,静电力做的功W2=________;若沿曲线ADB移动该电荷,静电力做的功W3=________.由此可知,电荷在电场中移动时,静电力做功的特点是________.22.将一个10-6C的负电荷从电场中A点移到B点,克服电场力做功2×10-6J.从B点移到C点,电场力做功4×10-6J,则UAB=________ V,UAC=________ V.23.两个带电粒子分别在电场中的M、N处,其受力方向如图所示.则N处的粒子带电荷(填“正”或“负”);M、N两处的场强大小EM EN(填“>”、“<”或“=”).第一章静电场单元练习题答案解析1.【答案】A【解析】根据库仑定律公式得:.接触再分离后所带电量各为Q,.故A正确,BCD错误.故选A.2.【答案】C【解析】由场强的定义式E=知,该式采用比值法定义,场强由电场本身决定,故A、D错误.据场强方向的规定,正电荷的受力方向是电场强度的方向,负电荷所受电场力的方向与场强方向相反.故B错误,C正确.3.【答案】B【解析】将圆环看成若干个点电荷,则由电场强度相互叠加可知,P点电场强度E的方向是沿x轴正方向,O点电场强度E为零,设无穷远处的电势为零,因沿着电场线的方向,电势降低,则P点的电势大于零,故A错误,B正确;从O点到P点,电场强度E可能一直逐渐增大,也可能先增大后减小,而电势却是一直减小,故C、D错误.4.【答案】D【解析】因为沿电场线方向电势逐渐降低,知电场的方向沿x轴正方向.因为释放的电荷的电性未知,则无法判断电荷的运动方向,故A错误;因为φ-x图线的斜率等于电场强度大小,图线的斜率不变,则电场强度不变,故B错误;电场力做功等于电势能的减小量;电荷仅受电场力作用,在运动的过程中,电场力一定做正功,则电势能一定减小;x0处的电势为零,则电势能为零,则运动的过程中,电荷的电势能为负值,故C错误,D正确.5.【答案】C【解析】由运动学和动力学规律画出如图所示的v-t图象可知,电子一直向B板运动,选项C正确.6.【答案】D【解析】负点电荷的电场沿电场线方向电场强度增大,A选项错;根据电场的唯一性的原则,多个电荷在某一点产生的电场强度应是每一个电荷在该点产生的电场强度的矢量和,只能有唯一的电场强度,B选项错;运动的轨迹和电场线不一定重合,C选项错;沿电场线方向,电场强度不一定不变,试探电荷受到的电场力大小不一定不变,D选项是正确的.7.【答案】A【解析】摩擦起电的实质是物体的电荷的转移,电荷总量不变,A正确;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,是摩擦过程中硬橡胶棒得到了毛皮的电子,B错误;用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,是摩擦过程中玻璃棒失去了电子,C错误;物体不带电,是因为正、负电荷相等,对外不呈现电性,D错误.8.【答案】D【解析】题目条件未说明两球大小及电荷量,故接触后电荷是否转移和怎样分配均不清楚,所以F2大于、小于或等于F1都有可能.9.【答案】D【解析】电场强度是电场的固有属性,不会因放入的电荷而改变,正电荷受力与电场线方向相同,负电荷受力与电场线方向相反.可知,不论是放正试探电荷,还是负试探电荷,不论试探电荷的电量多少,不论是否移去试探电荷,该点的场强仍不变,故ABC错误,D正确.10.【答案】A【解析】粒子从t=0时刻在电场中做匀加速直线运动,在时刻电场反向,粒子做匀减速直线运动,在T时刻速度减为零,以后循环此过程,故选项A正确.11.【答案】AC【解析】设M、N两点的电场强度分别为EM、EN,根据题图乙可知,图线的斜率即为电场强度,则EM=2×103N/C,EN=-500 N/C,M、N两点电场强度方向相反.由点电荷电场强度的特点知,点电荷Q应在M、N之间,故选项A、C正确.12.【答案】BD【解析】根据顺着电场线方向电势降低,结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知,A、B场强相同,A点电势高.故A错误.根据等量异种电荷等势面分布可知:CD是一条等势线,C、D两处电势相等.由电场分布的对称性可知:C、D两处的场强相同.故B正确.根据电场线疏密表示场强的大小可知,在AB之间,O点场强最小.故C错误.O点电势高于B点电势,正试探电荷在O处电势能大于在B处电势能.故D正确.13.【答案】BC【解析】小球B和支架组成的整体,在三个力作用下平衡,故有F N+FAB=mBg,又FAB=k,联立两式解得FAB=0.9 N,F N=1.1 N,根据牛顿第三定律可判断出A错.小球A在四个力作用下平衡,如图甲所示.由对称性可知F1=F2,在竖直方向上有2F1cos 60°=2F2cos 60°=mAg+FBA,解得F1=F2=1.9 N,可见B正确.当B球与M、A共线时,A球受力情况如图乙所示,由几何关系可知rAB′=0.6 m,FBA′=k=0.225 N.对A受力分析并沿水平和竖直方向正交分解,水平方向:F1cos 30°=F2cos 30°+FBA′cos 30°,竖直方向:F1sin 30°+F2sin 30°=mAg+FBA′sin 30°,解得F1=1.225 N,F2=1.0 N,故C正确.将B球移至无穷远处时,A、B之间的库仑力忽略不计,对A球由三力平衡条件可求得F1=F2=mAg=1.0 N,故D错.14.【答案】AC【解析】用电场线的疏密程度表示电场的强弱,故N点的场强比M点的场强大,故A正确.沿着电场线的方向电势越来越低,所以Q点的电势比P点的电势低,故B错误.P点电势高于Q点,根据E p=φq可知,负电荷在P点的电势能小于在Q点的电势能,故C正确.根据电场分布可知,MO间的平均电场强度比ON间的平均电场强度小,故由公式UAB=Ed可知,MO间的电势差小于ON间的电势差,故D错误.15.【答案】BD【解析】由d吸a,d吸b知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c斥a,c斥b可知c与A,b 带同种电荷,c与d带异种电荷,故选项A,C错,选项B,D对.16.【答案】400 V【解析】在加速电压U一定时,偏转电压U′越大,电子在极板间的侧移量就越大.当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时,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=mv.①进入偏转电场,电子在平行于极板的方向上做匀速直线运动:l=v0t.②a==,③偏转距离:y=at2,④能飞出的条件为:y≤.⑤联立①②③④⑤式得:U′≤=400 V.17.【答案】(1)电场方向是A指向B(2)在这一过程中,电荷的电势能增加4.0×10﹣4J(3)3×10﹣4J 正功【解析】(1)根据题意得负电荷q=-2.0×10﹣7C,从A点移至B点,电荷克服电场力做功4.0×10﹣4J.即电场力做负功.所以电场力的方向是从B指向A,由于是负电荷,所以电场方向是A指向B,A点电势高于B点电势.(2)从A点移至B点,电荷克服电场力做功为4.0×10﹣4J,所以电势能增加4.0×10﹣4J.(3)已知UAC=500 V,而UAB=2 000 V,所以UBC=-1 500 V,所以WBC=qUBC=-2.0×10﹣7C×(-1 500 V)=3×10﹣4J,即电场力做正功.18.【答案】(1)2×10-4C(2)正电荷(3)5×10-11C【解析】(1)由C=得Q=CU=2×10-6×100 C=2×10-4C(2)因为尘埃刚好静止且带负电,所以电容器上极板带正电荷.(3)由qE=mg和E=,代入数据得:q=5×10-11C.19.【答案】4N/C,竖直向上 1.28×10﹣11N,竖直向上【解析】场强大小为E==N/C =4 N/C,方向与负电荷所受的电场力方向相反,即竖直向上.如果在该处放上一个电量为3.2×10﹣12C带正电的小球,所受到的电场力大小为F′=q′E=3.2×10﹣12C×4 N/C=1.28×10﹣11N,方向竖直向上.20.【答案】1.6×10﹣19C 9.0×109N·m2/C2【解析】元电荷的数值最早是由美国的物理学家密立根测得的,后来人们又做了许多测量,现在公认的元电荷的值为e=1.60217733﹣19C在我们的计算中,可取e=1.6×10﹣19C.库仑通过库仑扭秤实验装置首次精确测量出了静电力常量k,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.21.【答案】qEl cosθqEl cosθqEl cosθ与路径无关,只与初、末位置有关【解析】22.【答案】2-2【解析】UAB==V=2 VUAC==V=-2 V23.【答案】正>【解析】根据正电荷的电场力方向与该点的电场强度方向相同,负电荷与该点的电场强度方向相反,则知N处的粒子带正电荷.电场线的疏密表示场强的相对大小,电场线越密,场强越大,则EM>EN.。
人教版物理选修3-1第一章静电场达标练习题及答案

第一章静电场【知识要点提示】1.两种电荷:自然界中存在着两种电荷,它们分别为和。
(1)负电荷是用摩擦过的上带的电荷;(2)正电荷是用摩擦过的上带的电荷。
(3)同种电荷相互,异种电荷相互。
2.使物体带电方法有三种(1)摩擦起电: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到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体则带正电。
这就是摩擦起电。
(2)感应起电:指利用使物体带电的过程。
(3)接触带电:一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开,使不带电的导体带上电荷的方式。
注意:金属导体的特点:金属中离原子核最远的电子会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫自由电...子.;失去电子的原子便成为正离子,金属正离子.....只在各自的平衡位置做振动..而不移动,只有自由电子穿梭其中;当金属导体处于电场中时,自由电子受静电力...作用而定向移动....,使原本不带电的金属导体两端呈现电性,因此金属导体放入电场中时,一定会发生静电感应....现象。
3.电荷量:电荷量是指,单位是,简称,符号是。
(1)元电荷:元电荷是指的电荷量。
用e表示,1.60×10-19C(2)单位电荷:单位电荷是指的电荷量。
(3)点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的影响可忽略不计,可看成点电荷。
点电荷是,实际不存在。
(4)电荷量是 (填:连续变化、不能连续变化)的物理量。
注意:物体不带电的实质是物体带有等量的正负电荷;物体带电的实质是物体带有不等量的正负电荷。
(5)试探电荷:带电荷量很小的点电荷,将试探电荷放入电场中时,原来的电场不会发生明显的变化4.电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消失,只能从转移到,或者从转移到;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
另一种表述:一个与外界没有交换的系统,电荷的总是的。
5.库仑定律(1) 内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与成正比,与 成反比,作用力的方向在 。
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物质,它具有
和
。
(2) 电
场
最
基
本
的
性
质
是
。
(3) 电场力:放入电场中的电荷受到电场的力的作用,此
力叫电场力。 / 27
7.电场强度( E)
(1) 定义:放入电场中某点的电荷所受的
跟它的
的比值,叫电场强度。用 E 表示。
(2) 定义式:
(3) 单位:电场强度的单位为导出单位,为
,符
号为
。
(4) 矢 量 性 : 电 场 强 度 是 矢 量 , 方 向
表示电场的
。等势面密的地方,电场
;等
势面疏的地方,电场
。
12.电势差
( 1)定义:电场中两点间电势的差值叫做
,也
叫
。
( 2)公式:
或
(3)电势差是反映电场本身特性的物理量,只与电场中 A、
B 两点的
有关,与是否存在电荷和电场力做功的
多少无关。
( 4)利用 U AB WAB 计算时,要注意到、 q 及的正负。
/ 27
象。
3.电荷量:电荷量是指
,单位是 ,简称 ,
符号是 。
(1) 元电荷:元电荷是指 × 10-19C
的电荷量。 用 e 表示,1.60
(2) 单位电荷:单位电荷是指
的电荷量。
(3) 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,
以致带电体
的
影响 可忽略不 计,可看成 点电荷。 点电荷
是
,实际不存在。
第一章 静电场
【知识要点提示】
1. 两 种 电 荷 : 自 然 界 中 存 在 着 两 种 电 荷 , 它 们 分 别 为
和
。
(1) 负电荷是用
摩擦过的
上带的电荷;
(2) 正电荷是用
摩擦过的
上带的电荷。
(3) 同种电荷相互
,异种电荷相互
。
2.使物体带电方法有三种
(1) 摩擦起电: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
到另一个物体, 于是原来
电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体
则带正电。这就是摩擦起电。
(2) 感应起电:指利用
使物体带电的过程。
(3) 接触带电:一个不带电的导体跟另一个带电的导体接
触后分开,使不带电的导体带上电荷的方式。
注意: 金属导体的特点: 金属中离原子核最远的电子会脱离原 子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫自由电... 子.;失去电子的原子便成为正离子, 金.属.正.离.子. 只在各 自的平衡位置做振动..而不移动,只有自由电子穿梭其 中;当金属导体处于电场中时, 自由电子受静.电.力.作用 而定.向.移.动.,使原本不带电的金属导体两端呈现电性 , 因此金属导体放入电场中时,一定会发生静电感.应... 现
落地最快)。
11.等势面
( 1)定义:电场中电势
的各点构成的面叫做等势面。
( 2)性质:
①沿同一等势面移动电荷时,电场力
(填:
做功、不做功) 。
/ 27
②电场线跟等势面
,并且由电势高的等势面指向电
势低的等势面。
③两个电势不等的等势面
(填:能相交、不
能相交)。
④在相邻等势面间电势差相同的情况下,等势面的疏密
q
13.电势差与电场强度的关系
匀强电场中两点间的电势差等于
与这两点
乘积。 即: U AB Ed
14.电容器
也可以写做 E U AB
d
( 1)定义:两块彼此
的导体就组成一个电容
器。 / 27
( 2)电容器充电:使电容器两个极板带上等量正、负电荷的
与
,
与
,也可是
该点的电场线的
。
(5) 物理意义:描述
的物理量,它所描述的是放入
电场中的电荷所受
的性质。
(6) 区别: E
F q
、E
Q k r2
、E
U d
① E F 是电场强度
q
,适用于
,取
决于
的性质,与
和
无
关。
②E
k
Q r2
是
由
和
点电荷所形成电场的场强决定式, E
决定,与是否有
无关。 ③ E U 是场强与电势差的关系式,只适用
10.电势
( 1)定义: 电荷在电场中某一点的
与它的
的
比值,叫做这一点的电势。
( 2)公式:
( 3)电势的正负号的物理意义:电势是标量,只有大小,没
有方向, 其正号表示
;负号表
示
。
( 4)电势的相对性:同一点的电势随
的不同而
不同,因此说某点电势的高低, 应相对于一个零电势点,
通常认为
的电势为零。
(5)电场线指向电势降低的方向 (或沿电场线的方向电势降
k
Q1 r
Q
2
2
中各物理量的
单位决定的,在国际单位制中,
,
单位为导出单位。
物理意义:静电力常量 k 等于
(5) 在研究微观粒子间的相互作用时, 由于微观粒子间的
万有引力远小于库仑力,因此万有引力可以忽略
6.电场
(1) 电 场 : 带 电 体 周 围 存 在 的 一 种 物 质 , 是 电 荷 间
的媒体,它是一种式中 d 为两点间
的距离。
8.电场线
(1) 定 义 : 在 电 场 中 画 出 的 一 系 列 从
到
的曲线,曲线上 每一点的切线方向都跟
一致,此曲线叫电场线。
(2) 性质:
① 电场线是为了形象地描述
而假想的、实际不存在
的
;
②电场线从
或无限远出发,终止于无限远
或
,是不闭合曲线;
③ 电场线在电场中
(4) 电荷量是
(
填:连续变化、不能连续变化 )
的物理量。
注意:物体不带电的实质是物体带有等量的正负电荷;
物体带电的实质是物体带有不等量的正负电荷。
(5) 试探电荷:带电荷量很小的点电荷,将试探电荷放入
电场中时,原来的电场不会发生明显的变化
4 .电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消失,只能从
转移到
,或者从
转移到
;
在转移过程中,电荷的总量保持不变。另一种表述:一个与
外界没有
交换的系统,电荷的
总是
的。
5.库仑定律
/ 27
(1) 内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与
成正比,与
成反比,作用力的方向
在
。
(2) 表达式:
(3) 适用条件:
,
的相互作
用
(4) 静电力常量( k):它是由公式 F
(填:相交、不相交) ,是因为在
电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向;
④ 电场线的疏密表示
,某点的切线方向表示该
点的
,它不表示电荷在电场中的运动轨迹。
9.电势能
(1) 定义:由于移动电荷时静电力做的功与移动的
无
关,电荷在电场中也具有势能, 这种势能叫做
。
(2) 静电力做功与电势能变化的关系 : 公式:-
做的功等于电势能的
,也就是静电力做
多少正功,电势能就减少多少,静电力做多少负功,
电势能就增加多少。
/ 27
(3) 说明:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移
动到零势能点时所做的功。
① 电势能是相对的,解题时要选参考点。
② 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为
零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。