粤教版高二物理选修3-1第1章 电场含答案
【粤教版】选修3-1物理：第1章《电场》章末过关检测卷(含答案解析)
【金版学案】2015-2016高中物理 第一章 电场章末过关检测卷 粤教版选修3-1（测试时间：50分钟 评价分值：100分）一、单项选择题（每小题4分，满分16分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）1.关于电场，下列说法正确的是（B ）A.电场中某点电场强度的大小和电荷在该点所受的电场力的大小成正比B.电场中某点电场强度的大小与检验电荷无关C.正电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相反D.负电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相同解析：电场强度是电场本身的一种属性，与检验电荷的带电量以及电性无关，故A 错误B 正确；正电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相同，故C 错误；负电荷在电场中某点所受的电场力方向与该点场强方向相反，故D 错误；故选B.2.对于某一个电容器，下列说法中正确的是（B ）A.电容器两极间的电势差越大，电容就越大B.电容器所带电量增加一倍，两极间的电势差也增加一倍C.电容器所带电量越多，电容就越大D.电容器两极板间的电势差减小到原来的12，它的电容也减小到原来的12解析：电容是电容器本身的性质与电势差无关，ACD 错；由Q ＝CU 可知B 对.3.如图所示，M 、N 两点分别放置两个等量异种电荷，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 （C ）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点解析：根据两个等量异种点电荷间电场的电场线特点，连线上电场线从N指向M，根据沿着电场线电势越来越低的特点，所以B点的电势高于A点，A、C两点的电场线方向相同，与M、N的连线平行，且指向左侧，根据电场线与等势面垂直的特点，A、C两点应位于同一个等势面上，所以电势最高的点是B点.根据电场线的疏密可以判断A是连线上场强最弱的点，但A是中垂线上场强最大点，所以C是场强最小点，综合以上分析，C正确，ABD错误.4.图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面，各等势面的电势值如图所示，则（C）A.在B处的场强方向是竖直向下的B.A、B两处场强E A和E B相比是E B＞E AC.1 C的正电荷从B到A，电场力做正功2 JD.负电荷从A移到B时电场力做负功解析：A.根据电场线与等势面垂直，且由电势高处指向电势低处，可知电场线方向应竖直向上，则B处的场强方向是竖直向上，故A错误.B.图中等差等势面疏密均匀，则电场线疏密也均匀，说明此电场是匀强电场，场强处处相同，故B错误.C.根据电场力做功公式W ＝qU得：1 C的正电荷从B到A，电场力做功为W AB＝qU BA＝1 C×（3 V－1 V）＝2 J，故C 正确.D.负电荷所受的电场力方向竖直向下，则负电荷从A移到B时电场力做正功，故D错误.故选：C.二、不定项选择题（每小题6分，满分30分.在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答的得0分）5.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（AC）A.极板X 应带正电B.极板X ′应带正电C.极板Y 应带正电D.极板Y ′应带正电解析：带电粒子向Y 轴正半轴偏转，粒子带负电，所受电场力向上，场强向下，所以上极板为正极，C 对；粒子向X 轴偏转，场强垂直纸面向外，所以X 应带正电，A 对.6.两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的 （CD ）A.47B.37C.97D.167解析：若两个小球带同种电荷，它们之间的库仑力为F 1＝k 7Q 2r 2，根据平均分配原则，它们接触后所带电量为q A ＝q B ＝4Q ，所以它们之间的库仑力为F 2＝k16Q 2r 2＝167F 1，若两个小球带异种电荷，接触前它们之间的库仑力为F 3＝k7Q 2r 2，接触后它们所带电荷量为q A ＝q B ＝3Q ，所以它们之间的库仑力为F 4＝k 9Q 2r 2＝97F 3，所以CD 正确. 7.如图所示，用电池对电容器充电，电路a 、b 之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大，则（ABD ）A.电荷将向下加速运动B.电荷带负电C.电流表中将有从a 到b 的电流D.电流表中将有从b 到a 的电流解析：将两极板的间距变大，而电容器的电压不变，板间场强E ＝U d 减小，电荷q 所受的电场力F ＝Eq 减小，电荷将向下加速运动.故A 正确B 正确；根据电容的决定式C ＝εr S 4πkd 可知，电容减小，电容器的电压U 不变，由电容的定义式C ＝Q U分析得知，电容器的电量减小，电容器放电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从b 到a 的电流.故C 错误，AD 正确.8.如图甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q （图中未画出），O 、A 、B 为轴上三点.放在A 、B 两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图乙所示.以x 轴的正方向为电场力的正方向，则（ABCD ）A.点电荷Q 一定为负电荷B.点电荷Q 位于AB 之间C.A 点的电场强度大小为2×103N/C D.A 点的电势比B 点的电势低解析：由图可知，在A 、B 两点的检验电荷分别为正、负电荷，且受力方向相同，故可知A 、B 两点的电场方向相反，因为并没有规定电场的正方向，故A 、B 正确；由电场强度的定义可知A 点的场强大小E A ＝F q ＝4×10－3 N 2×10－5 C＝2×103 N/C ，故C 正确；因在B 点场强为E B ＝F q ＝2×10－34×10－6＝5×102 N/C ，电荷离A 近、离B 远，则A 点的电势比B 点的电势低，故D 正确. 9.如图所示，AB 是某电场中的一条电场线，在电场线上A 处自由释放一负试探电荷时，它沿直线向B加速运动，对此现象，下列判断中正确的是（不计重力）（D）A.若加速度a A＞a B，则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线B.若加速度a A＜a B，则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线C.若加速度a A＝a B，则AB一定是匀强电场中的一条电场线D.无论a A、a B大小关系怎样，AB都可能是等量异号电荷电场中的一条电场线解析：在电场线上A处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，电荷受到的电场力向右，所以电场线的方向向左，但是只有一条电场线，不能判断电场线的疏密情况，不能判断电荷的受力变化情况，不能判断加速度的变化情况.A.若加速度a A＞a B，则AB可能是正点电荷电场中的一条电场线，故A错误；B.若加速度a A＜a B，则AB可能是负点电荷电场中的一条电场线，故B错误；C.若加速度a A＝a B，则AB可能是匀强电场中的一条电场线.故C错误；D.无论a A、a B大小关系怎样，AB都可能是等量异号电荷电场中的一条电场线，故D正确；故选D.三、非选择题（本大题共5小题，共54分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，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）10.（10分）如图所示，竖直放置的平行板电容器的两极板分别接电源两极，一带正电的小球用绝缘细线挂在电容器内部.闭合开关S，电容器充电后悬线与竖直方向的夹角为θ，则：①保持开关S 闭合，将M 板向N 板靠近时θ将 （填“增大”、“减小”、“不变”）.②断开开关S ，将M 板向N 板靠近时θ将 （填“增大”、“减小”、“不变”）.解析：小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关S 闭合，电容器两端间的电势差不变；断开开关S ，电容器所带的电量不变.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.断开开关S ，电容器所带的电量不变，C ＝εr S 4πkd ，E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S，知d 变化，E 不变，电场力不变，θ不变.答案：增大 不变11.（10分）如图所示为研究平行板电容器电容的实验.电容器充电后与电源断开，电量Q 将不变，与电容器相连的静电计用来测量电容器的 Ｗ.在常见的电介质中，由于空气的 是最小的，当极板间插入其他的电介质板时，电容器的电容将 （填“增大”、“减小”或“不变”），于是我们发现，静电计指针偏角将 （填“增大”、“减小”或“不变 ”）.答案：电势差（电压） 介电常数 增大 减小12.（10分）带电量为1.0×10－2C 的粒子，在电场中先后飞经A 、B 两点，飞经A 点时的动能为10 J ，飞经B 点时的动能为40 J.已知A 点的电势为φA ＝－700 V ，（粒子的重力忽略不计）求：（1）电荷从A 到B 电场力做多少功？（2）B 点的电势是多少？解析：（1）W AB ＝ΔE k ＝E k B －E k A ＝30 J.（2）W AB ＝qU AB ＝q （φA －φB ），得：φB ＝φA －W AB q＝－1 000 V.答案：（1）30 J （2）－1 000 V 13.（10分）如图所示，某匀强电场场强为E ，将质量为2×10－3kg 的小球从A 点由静止释放，小球恰能沿直线AB 向右下方运动，且AB 与竖直方向成45°角.已知小球的带电量为2×10－4 C.（g ＝10 m/s 2）求：（1）匀强电场电场强度的大小.（2）2 s 末小球的速度.解析：（1）小球仅受重力和电场力作用从静止开始，由A 运动到B ，则小球的合力在直线AB 上，如图，则有Eq ＝mg tan 45°，代入数据得E ＝10 V/m.（2）小球所受的合力F ＝F 2电＋（mg ）2＝2mg ， a ＝F m＝2g ，2 s 末的速度：v ＝at ＝20 2 m/s. 答案：（1）10 V/m （2）20 2 m/s14.（14分）如图所示，一带电荷量q ＝1.0×10－16 C 、质量m ＝1.0×10－22 kg 的粒子经电压为U 的电场加速后，从平行板A 、B 正中间进入匀强电场，射入电场后向着B 板偏转，已知A 、B 两板间场强E ＝4.0×102V/m ，两板相距d ＝16 cm ，板长L ＝30 cm.不计带电粒子所受重力，求：（1）粒子带何种电荷？（2）要使粒子恰能飞出电场，则加速电场的电压U 为多大？解析：（1）因带电粒子进入两板间后向B 板偏转，故所受到的电场力竖直向下，粒子带正电.（2）设粒子经加速电场加速后以速度v 0进入平行板AB 的正中间，根据动能定理有： qU ＝12mv 20－0，①粒子进入A 、B 板后做类平抛运动，则有： L ＝v 0t ，②d 2＝12Eq mt 2，③ 联立①②③式并代入数据得U ＝112.5`V.答案：（1）正 （2）112.5 V。
高中物理粤教版选修3-1第一章 电场基础练及答案
粤教版高中物理选修3—1第一章电场基础练及答案粤教版选修3—1第一章电场1、如图所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b 两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是()A．闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地B．闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地C．闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体D．闭合开关S2,没有电子通过开关S22、如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象,下列说法正确的是()A．两片金属箔片上带异种电荷B．两片金属箔片上均带负电荷C．金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D．将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起3、如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A．速度变大,加速度变大B．速度变小,加速度变小C．速度变大,加速度变小D．速度变小,加速度变大4、(多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能5、如图所示,真空中O点处有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为E a,与ab连线成53°角,b点的场强大小为E b,与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系,正确的是()A．25E a＝9E b,φa>φb B．16E a＝9E b,φa<φbC．9E a＝25E b,φa>φb D．9E a＝16E b,φa<φb6、(双选)在一个匀强电场中有a、b两点相距为d,电场强度为E,把一个电量为q 的负电荷由a移到b点时,电场力对电荷做正功W,以下说法正确的是() A．a点电势比b点电势低B．a、b两点电势差大小为U＝EdC．a、b两点电势差大小为U＝W qD．该电荷在b点电势能较a点大7、(双选)如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B极板时速度为v,保持两板间电压不变,则()A．当增大两板间距离时,v增大B．当减小两板间距离时,v增大C．当改变两板间距离时,v不变D．当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间也增大8、最近,一则“女子自助加油静电起火点燃油枪”的视频被微信疯转！有关加油时静电起火,下列说法正确的是()A．加油时可以通过整理衣服导走静电B．通过加油机接地的金属面板进行操作,不会导走身上的静电C．加油前可以先通过洗手以清除静电D．衣服上的静电产生方式属于接触起电9、如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B()A．不带电B．带正电C．带负电D．不能确定10、(双选)真空中固定的正点电荷Q所形成的电场中有一质量为m＝1×10－4 kg、带电荷量q＝1×10－8 C的微粒在此点电荷附近以角速度ω＝10 rad/s做匀速圆周运动,已知正点电荷Q的带电荷量为4×10－5 C．重力加速度g取10 m/s2,且微粒的重力相对于电场力不能忽略．则下列判断正确的是()A．微粒一定带负电B．微粒一定带正电C．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q所在的位置D．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q正下方与Q的距离为0.1 m的位置11、下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是()A BC D12、一个带正电的质点,电荷量q＝2.0×10－9 C,在静电场中由a点移动到b点．在这个过程中,除静电力外,其他外力做的功为6.0×10－5 J,质点的动能增加了8.0×10－5 J,则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．－1×104 VC．4×104 V D．－7×104 V13、在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B 两点的坐标分别为2 m和5 m.已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线a、b所示,放在A点的试探电荷带正电,放在B点的试探电荷带负电．求：(1)B点的电场强度的大小和方向．(2)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q位置坐标．14、如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0,电容器板长和板间距离均为L＝10 cm,下极板接地,电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm,在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示．(每个电子穿过平行板的时间都极短,可以认为电压是不变的)求：甲乙(1)在t＝0.06 s时刻,电子打在荧光屏上的何处．(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？2020—2021粤教版高中物理选修3—1第一章电场基础练及答案粤教版选修3—1第一章电场1、如图所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b 两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是()A．闭合开关S1,有电子从枕形导体流向大地B．闭合开关S2,有电子从枕形导体流向大地C．闭合开关S1,有电子从大地流向枕形导体D．闭合开关S2,没有电子通过开关S2C[在S1、S2都闭合前,对枕形导体,它的电荷是守恒的,a、b出现负、正电荷等量,当闭合开关S1、S2中的任何一个以后,便把大地与导体连通,使大地也参与了电荷转移,因此,导体本身的电荷不再守恒,而是导体与大地构成的系统中电荷守恒,由于静电感应,a端仍为负电荷,大地远处应感应出正电荷,因此无论闭合开关S1还是开关S2,都应有电子从大地流向导体,故C选项正确．]2、如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象,下列说法正确的是()A．两片金属箔片上带异种电荷B．两片金属箔片上均带负电荷C．金属箔片上有电子转移到玻璃棒上D．将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起C[用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若将其接触验电器的金属球,此时两个箔片上均带正电荷；在此过程中,一部分电子会从验电器向玻璃棒转移；移走玻璃棒后,箔片仍带电,不会立即合在一起,选项C正确．]3、如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A．速度变大,加速度变大B．速度变小,加速度变小C．速度变大,加速度变小D．速度变小,加速度变大C[因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同,故电荷将一直做加速运动,又由于两电荷间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小,故C正确．]4、(多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能ACD[根据带电粒子运动轨迹弯曲的情况,可以确定带电粒子受电场力的方向沿电场线方向,故带电粒子带正电,A选项正确．由于电场线越密,场强越大,带电粒子受电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故带电粒子在N 点加速度大,C选项正确．粒子从M点到N点,所受电场力方向与其速度方向夹角小于90°,速度增加,故带电粒子在N点动能大,故D选项正确．]5、如图所示,真空中O点处有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为E a,与ab连线成53°角,b点的场强大小为E b,与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系,正确的是()A．25E a＝9E b,φa>φb B．16E a＝9E b,φa<φbC．9E a＝25E b,φa>φb D．9E a＝16E b,φa<φbD[设a、b两点到点电荷的距离分别为r a和r b.根据几何知识得r b＝43r a.根据点电荷场强公式E＝k Qr2得E a＝169E b；由图可知,该电场是由负点电荷产生的,故在点电荷的周围越靠近场源电荷电势越低,则有φa<φb,故D正确,A、B、C错误．] 6、(双选)在一个匀强电场中有a、b两点相距为d,电场强度为E,把一个电量为q 的负电荷由a移到b点时,电场力对电荷做正功W,以下说法正确的是() A．a点电势比b点电势低B．a、b两点电势差大小为U＝EdC．a、b两点电势差大小为U＝W qD．该电荷在b点电势能较a点大AC[由题意电场力做正功W知,逆着电场线移动电荷,A对；电势能减少,D错；a、b两点连线不一定是沿电场线方向,B错；由静电力做功与电势差的关系知,C 对．故选A、C.]7、(双选)如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B极板时速度为v,保持两板间电压不变,则()A．当增大两板间距离时,v增大B．当减小两板间距离时,v增大C．当改变两板间距离时,v不变D．当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间也增大CD[根据动能定理研究电子由静止开始从A板向B板运动列出等式eU＝12m v2,得v＝2eU m所以当改变两板间距离时,v不变,故A、B错误,C正确；由于两极板之间的电压不变,所以极板之间的场强为E＝Ud,电子的加速度为a＝eEm＝eUmd,电子在电场中一直做匀加速直线运动,由d＝12at2＝eU2md t2,得电子加速的时间为t＝d2meU由此可见,当增大两板间距离时,电子在两板间的运动时间增大,故D正确．]8、最近,一则“女子自助加油静电起火点燃油枪”的视频被微信疯转！有关加油时静电起火,下列说法正确的是()A．加油时可以通过整理衣服导走静电B．通过加油机接地的金属面板进行操作,不会导走身上的静电C．加油前可以先通过洗手以清除静电D．衣服上的静电产生方式属于接触起电C[加油时整理衣服,衣服与空气产生摩擦,不仅不会导走静电,还会产生更多的静电,故A错误；通过加油机接地的金属面板进行操作,会导走身上的静电,故B 错误；加油前可以先通过洗手消除静电,同时手比较湿润,也不会产生静电,故C正确；衣服上的静电产生方式属于摩擦起电,故D错误．]9、如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B()A．不带电B．带正电C．带负电D．不能确定C[根据静电感应现象和电荷间的相互作用,可判断导体B带负电,故选C.] 10、(双选)真空中固定的正点电荷Q所形成的电场中有一质量为m＝1×10－4 kg、带电荷量q＝1×10－8 C的微粒在此点电荷附近以角速度ω＝10 rad/s做匀速圆周运动,已知正点电荷Q的带电荷量为4×10－5 C．重力加速度g取10 m/s2,且微粒的重力相对于电场力不能忽略．则下列判断正确的是()A．微粒一定带负电B．微粒一定带正电C．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q所在的位置D．微粒做圆周运动的圆心就在正点电荷Q正下方与Q的距离为0.1 m的位置AD[由题意知该微粒和点电荷之间有相互吸引的力,所以该微粒带负电,故A正确,B错误；由题意知该微粒所受的重力不能忽略,则微粒做圆周运动的轨迹必不和点电荷在同一水平面内,且圆心O在点电荷的正下方,设其距点电荷的距离为H,如图所示．则F cos θ＝mg,F sin θ＝mω2R,由几何知识知R＝H tan θ,由以上各式解得H＝gω2＝0.1 m,故D正确．]11、下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是()A BC DC[A图中,A、B两点场强大小相等,方向不同；B图中,A、B两点场强的方向相同,但大小不等；C图中是匀强电场,则A、B两点场强大小、方向均相同；D 图中A、B两点场强大小、方向均不相同．故选项C正确．]12、一个带正电的质点,电荷量q＝2.0×10－9 C,在静电场中由a点移动到b点．在这个过程中,除静电力外,其他外力做的功为6.0×10－5 J,质点的动能增加了8.0×10－5 J,则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．－1×104 VC．4×104 V D．－7×104 VA[设电场力做功为W,由动能定理知,W＋6.0×10－5 J＝8.0×10－5 J,解得W＝2.0×10－5 J,因此a、b两点间的电势差为U ab＝Wq＝1×104 V,故选项A正确．]13、在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B 两点的坐标分别为2 m和5 m.已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线a、b所示,放在A点的试探电荷带正电,放在B点的试探电荷带负电．求：(1)B点的电场强度的大小和方向．(2)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q位置坐标．[解析](1)由题图可得B点电场强度的大小E B＝Fq＝10.4N/C＝2.5 N/C.因B点的试探电荷带负电,而受力指向x轴的正方向,故B点场强的方向沿x轴负方向．(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向,故点电荷Q位于A、B两点之间,带负电．设点电荷Q的坐标为x,则E A＝kQ（x－2）2,E B＝kQ（5－x）2由题图可得E A＝40 N/C,则E AE B＝（5－x）2（x－2）2＝402.5解得x＝2.6 m或x＝1 m(不符合题意舍去).[答案](1)2.5 N/C,方向沿x轴负方向(2)带负电,位置坐标x＝2.6 m14、如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0,电容器板长和板间距离均为L＝10 cm,下极板接地,电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm,在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示．(每个电子穿过平行板的时间都极短,可以认为电压是不变的)求：甲 乙(1)在t ＝0.06 s 时刻,电子打在荧光屏上的何处．(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？[解析] (1)电子经电场加速满足qU 0＝12m v 2经电场偏转后侧移量y ＝12at 2＝12·qU 偏mL ⎝ ⎛⎭⎪⎫L v 2所以y ＝U 偏L 4U 0,由图知t ＝0.06 s 时刻U 偏＝1.8U 0, 所以y ＝4.5 cm设打在屏上的点距O 点的距离为Y ,满足Y y ＝L ＋L 2L 2所以Y ＝13.5 cm.(2)由题知电子侧移量y 的最大值为L 2,所以当偏转电压超过2U 0,电子就打不到荧光屏上了,所以荧光屏上电子能打到的区间长为3L ＝30 cm.[答案] (1)打在屏上的点位于O 点上方,距O 点13.5 cm(2)30 cm。
2020--2021粤教版物理选选修3—1第1章 电场含答案
2020--2021粤教版物理选选修3—1第1章 电场含答案粤教版选修3—1第一章 电场一、选择题1、(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )A ．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和B ．摩擦使笔套带电C ．笔套靠近圆环时，圆环上、下部分感应出异号电荷D ．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力2、两个完全相同的金属小球A 、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量，相隔一定距离，两小球之间相互吸引力的大小是F.现让第三个不带电的相同金属小球先后与A 、B 两小球接触后移开．这时，A 、B 两小球之间的相互作用力的大小是( )A ．F 8B ．F 4C ．3F 8D ．3F 43、如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况．设该电场中A 、B 两点的电场强度大小分别为E A 、E B ，则A 、B 两点( )A ．E A ＝EB ，电场方向相同B ．E A <E B ，电场方向相同C ．E A >E B ，电场方向不同D ．E A <E B ，电场方向不同4、如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a 点的场强大小为E a，与ab连线成53°角，b点的场强大小为E b，与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系，正确的是()A．25E a＝9E b，φa>φb B．16E a＝9E b，φa<φbC．9E a＝25E b，φa>φb D．9E a＝16E b，φa<φb5、如图所示，在匀强电场中，过O点作线段OA＝OB＝OC＝OD＝10 cm，已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V，则匀强电场的大小和方向最接近于()A．70 V/m，沿OA方向B．70 V/m，沿OC方向C．80 V/m，沿OB方向D．80 V/m，沿BO方向6、(双选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()A．极板X应带正电B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y′应带正电7、如图所示是一只利用电容器的电容(C)测量角度(θ)的电容式传感器的示意图．当动片和定片之间的角度(θ)发生变化时，电容(C)便发生变化，于是通过电容(C)的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况．下图所示的图象中，最能正确反映角度(θ)与电容(C)之间关系的是()A B C D8、如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中F A所示，则下列说法正确的是()A．C带正电，且Q C<Q B B．C带正电，且Q C>Q BC．C带负电，且Q C<Q B D．C带负电，且Q C>Q B9、如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°角．关于E a、E b的关系，以下结论正确的是()A．E a＝33E b B．E a＝13E bC．E a＝3E b D．E a＝3E b10、一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移动到b 点．在这个过程中，除静电力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．－1×104 VC．4×104 V D．－7×104 V11、a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势分别为φa＝10 V，φb＝2 V，φc＝6 V，a、b、c三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是()A B C D12、(双选)如图所示为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空．A 为发射电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v.下面的说法中正确的是()A. 如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度仍为v B．如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度变为v/2C．如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为2 2 vD．如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为v/213、基于人的指纹具有唯一性和终身不变性的特点，科学家们发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”，传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容器，由于距离不同，所以这些小电容器的电容不同．此时传感器给所有的小电容器充电达到某一电压值，然后开始放电，其中电容值较小的小电容器放电较快，于是根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹的图象数据．根据以上信息，下列说法中正确的是()A．在峪处形成的小电容器电容较大B．在峪处形成的小电容器放电较慢C．在嵴处形成的小电容器充电后带电量较大D．潮湿的手指对指纹识别没有任何影响二、非选择题14、正误判断(1)电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的，并不是真实存在的．( )(2)根据E＝k Qr2，点电荷电场强度与场源电荷Q成正比，与距离r的平方成反比．( )(3)根据点电荷电场线分布，可以确定以点电荷为圆心的圆上各点电场强度相同．() (4)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线．() 15、一束电子流经U1＝5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，两极板间电压U2＝400 V，两极板间距d ＝2.0 cm，板长L1＝5.0 cm.(1)求电子在两极板间穿过时的偏移量y；(2)若平行板的右边缘与屏的距离L2＝5 cm，求电子打在屏上的位置与中心O的距离Y(O点位于平行板水平中线的延长线上)；(3)若另一个质量为m(不计重力)的二价负离子经同一电压U1加速，再经同一偏转电场，射出偏转电场的偏移量y′和打在屏上的偏移量Y′各是多大？2020--2021粤教版物理选选修3—1第1章电场含答案粤教版选修3—1第一章 电场一、选择题1、(多选)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )A ．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和B ．摩擦使笔套带电C ．笔套靠近圆环时，圆环上、下部分感应出异号电荷D ．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力 BCD [笔套在头发上摩擦后带负电，相当于毛皮摩擦橡胶棒．当笔套靠近圆环时，在圆环上、下部分分别感应出异种电荷．笔套中的电荷对感应电荷分别具有引力和斥力的作用，由于引力大于斥力，故笔套对圆环的静电力的合力表现为引力．当引力大于重力时，圆环被吸引到笔套上，B 、C 、D 正确．笔套原来带负电，圆环不带电，两物体接触中和后都带负电，笔套所带电荷没有被全部中和，A 错误．]2、两个完全相同的金属小球A 、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量，相隔一定距离，两小球之间相互吸引力的大小是F.现让第三个不带电的相同金属小球先后与A 、B 两小球接触后移开．这时，A 、B 两小球之间的相互作用力的大小是( )A ．F 8B ．F 4C ．3F 8D ．3F 4A [设A 、B 两球间的距离为r ，因为开始时A 、B 两球间的作用力是吸引力，所以设A 所带电荷量为Q ，B 所带电荷量为－Q ，由库仑定律知，开始时A 、B 两球之间的作用力F ＝k Q ×Q r 2.当第三个不带电的小球与A 球接触时，据电荷均分原理可知，两球均带电荷量为12Q.当第三个小球与B球接触时，两球均带电荷量为12×(12Q－Q)＝－14Q.故这时A、B两球间的作用力大小F′＝k12Q×14Qr2＝18F，故A正确．]3、如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况．设该电场中A、B两点的电场强度大小分别为E A、E B，则A、B两点()A．E A＝E B，电场方向相同B．E A<E B，电场方向相同C．E A>E B，电场方向不同D．E A<E B，电场方向不同D[电场线的疏密表示电场强弱，由题图可知，B点密集，A点稀疏，故E A<E B，又某点的电场方向为电场线上该点的切线方向，A、B两点的电场方向不同，故A、B、C错误，D正确．]4、如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a 点的场强大小为E a，与ab连线成53°角，b点的场强大小为E b，与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系，正确的是()A．25E a＝9E b，φa>φb B．16E a＝9E b，φa<φbC．9E a＝25E b，φa>φb D．9E a＝16E b，φa<φbD[设a、b两点到点电荷的距离分别为r a和r b.根据几何知识得r b＝43r a.根据点电荷场强公式E＝kQr2得E a＝169E b；由图可知，该电场是由负点电荷产生的，故在点电荷的周围越靠近场源电荷电势越低，则有φa<φb，故D正确，A、B、C错误．] 5、如图所示，在匀强电场中，过O点作线段OA＝OB＝OC＝OD＝10 cm，已知O 、A 、B 、C 、D 各点电势分别为0、7 V 、8 V 、7 V 、5 V ，则匀强电场的大小和方向最接近于( )A ．70 V/m ，沿OA 方向B ．70 V/m ，沿OC 方向 C ．80 V/m ，沿OB 方向D ．80 V/m ，沿BO 方向D [在静电场中，电场线和等势面是垂直的，因为φA ＝φC ＝7 V ，即A 、C 两点为等势点，根据匀强电场的特点，过O 点的电场线一定垂直于A 、C 两点的连线．很容易看出场强的方向最接近于BO 的方向．由于E ＝U d ，所以场强的大小也最接近于U BO OB ＝80.1 V/m ＝80 V/m.故D 正确．]6、(双选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P 点出现亮斑，那么示波管中的( )A ．极板X 应带正电B ．极板X′应带正电C ．极板Y 应带正电D ．极板Y′应带正电AC [由题意电子偏到XOY 的区域，则在偏转电极YY′上应向右上运动，故Y 板带正电，C 正确，D 错误；在偏转电极XX′上应向右运动，故X 板带正电，A 正确，B 错误．]7、如图所示是一只利用电容器的电容(C)测量角度(θ)的电容式传感器的示意图．当动片和定片之间的角度(θ)发生变化时，电容(C)便发生变化，于是通过电容(C)的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况．下图所示的图象中，最能正确反映角度(θ)与电容(C)之间关系的是( )A B C DB[两极板正对面积S＝12(π－θ)R2，则S∝(π－θ)，又因为C∝S，所以C∝(π－θ)，令C＝k(π－θ)，则θ＝π－Ck(k为常数)，故B正确．]8、如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中F A所示，则下列说法正确的是()A．C带正电，且Q C<Q B B．C带正电，且Q C>Q BC．C带负电，且Q C<Q B D．C带负电，且Q C>Q BC[因A、B都带正电，所以静电力表现为斥力，即B对A的作用力沿BA的延长线方向，而不论C带正电还是带负电，A和C的作用力方向都必须在AC连线上，由平行四边形定则知，合力必定为两个分力的对角线，所以A和C之间必为引力，且F CA<F BA，所以C带负电，且Q C<Q B.]9、如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°角．关于E a、E b的关系，以下结论正确的是()A．E a＝33E b B．E a＝13E bC．E a＝3E b D．E a＝3E bD[由题图可知，r b＝3r a，再由E＝kQr2可知，E aE b＝r2br2a＝31，E a＝3E b，故D项正确．]10、一个带正电的质点，电荷量q ＝2.0×10－9 C ，在静电场中由a 点移动到b 点．在这个过程中，除静电力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J ，质点的动能增加了8.0×10－5 J ，则a 、b 两点间的电势差U ab 为( )A ．1×104 VB ．－1×104 VC ．4×104 VD ．－7×104 VA [设电场力做功为W ，由动能定理知，W ＋6.0×10－5 J ＝8.0×10－5 J ，解得W＝2.0×10－5 J ，因此a 、b 两点间的电势差为U ab ＝W q ＝1×104 V ，故选项A 正确．] 11、a 、b 、c 是匀强电场中的三个点，各点电势分别为φa ＝10 V ，φb ＝2 V ，φc ＝6 V ，a 、b 、c 三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是( )A B C DD [由于是匀强电场，所以a 、b 连线的中点与c 点等势，电场强度的方向垂直于等势面且由高电势指向低电势处，所以D 正确．]12、 (双选)如图所示为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空．A 为发射电子的阴极，K 为接在高电势点的加速阳极，A 、K 间电压为U ，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K 的小孔中射出时的速度大小为v .下面的说法中正确的是( )A. 如果A 、K 间距离减半而电压仍为U ，则电子离开K 时的速度仍为vB ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U ，则电子离开K 时的速度变为v /2C ．如果A 、K 间距离不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为22vD ．如果A 、K 间距离不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为v /2AC [根据动能定理得eU ＝12m v 2，得v ＝2eUm 可知，v 与A 、K 间距离无关，则若A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度仍为v ，故A 正确，B 错误；根据v ＝2eU m 可知电压减半时，则电子离开K 时的速度变为22v，故C正确，D错误．]13、基于人的指纹具有唯一性和终身不变性的特点，科学家们发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”，传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容器，由于距离不同，所以这些小电容器的电容不同．此时传感器给所有的小电容器充电达到某一电压值，然后开始放电，其中电容值较小的小电容器放电较快，于是根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹的图象数据．根据以上信息，下列说法中正确的是()A．在峪处形成的小电容器电容较大B．在峪处形成的小电容器放电较慢C．在嵴处形成的小电容器充电后带电量较大D．潮湿的手指对指纹识别没有任何影响C[根据电容的计算公式C＝εr S4πkd可得，极板与指纹峪(凹下部分)距离d大，构成的电容器电容小，故A错误；由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据Q＝CU＝εS4πkd U可知，极板与指纹峪(凹的部分，d大，电容小)构成的电容器充上的电荷较少，在放电过程中放电时间短；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故B错误，C正确；湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁，故D错误．]二、非选择题14、正误判断(1)电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的，并不是真实存在的．( )(2)根据E＝k Qr2，点电荷电场强度与场源电荷Q成正比，与距离r的平方成反比．( ) (3)根据点电荷电场线分布，可以确定以点电荷为圆心的圆上各点电场强度相同．() (4)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线．() 【答案】（1）×（2）√（3）×（4）√15、一束电子流经U1＝5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，两极板间电压U2＝400 V，两极板间距d ＝2.0 cm，板长L1＝5.0 cm.(1)求电子在两极板间穿过时的偏移量y；(2)若平行板的右边缘与屏的距离L2＝5 cm，求电子打在屏上的位置与中心O的距离Y(O点位于平行板水平中线的延长线上)；(3)若另一个质量为m(不计重力)的二价负离子经同一电压U1加速，再经同一偏转电场，射出偏转电场的偏移量y′和打在屏上的偏移量Y′各是多大？[解析](1)加速过程，由动能定理得eU1＝12m v2①进入偏转电场，电子在平行于极板的方向上做匀速运动，L1＝v0t ②在垂直于极板的方向上做匀加速直线运动，加速度为a＝Fm＝eU2dm③偏移距离y＝12at2 ④由①②③④得y＝U2L21 4dU1代入数据得y＝0.25 cm.(2)如图，由几何关系知，yY＝L12L12＋L2得Y＝(L1＋2L2L1)y代入数据得Y＝0.75 cm.(3)因y＝U2L214dU1，Y＝(L1＋2L2L1)y，与粒子的质量m和电荷量q无关，故二价负离子经同样装置后，y′＝y＝0.25 cm，Y′＝Y＝0.75 cm. [答案](1)0.25 cm(2)0.75 cm(3)0.25 cm0.75 cm。
2021-2022高二物理粤教版选修3-1 学案：第一章 电场 章末检测 Word版含答案
章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1.关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是()A.电场强度大的地方，电势肯定高B.电场强度不变，电势也不变C.电场强度为零时，电势肯定为零D.电场强度的方向是电势降低最快的方向答案D解析电场强度是描述电场力的性质的物理量，电势是描述电场能的性质的物理量，电场强度的大小和电势凹凸没有必定关系，电场线的方向，即电场强度的方向是电势降低最快的方向，选项A、B、C错误，选项D 正确.2.一不计重力的带电粒子q从A点射入一正点电荷Q的电场中，运动轨迹如图1所示，则()图1A.粒子q带正电B.粒子q的加速度先变小后变大C.粒子q的电势能先变小后变大D.粒子q的动能始终变大答案C解析依据粒子的运动轨迹可知，粒子带负电，A错误；依据库仑定律可知电荷受到的静电力先变大，后变小，B错误；静电力先做正功后做负功，所以电势能先变小后变大，动能先变大后变小，C正确，D错误.故选C.3.如图2所示，空中有两个等量的正电荷q1和q2，分别固定于A、B两点，DC为AB连线的中垂线，C为A、B两点连线的中点，将一正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有()图2A.电势能渐渐减小B.电势能渐渐增大C.q3受到的电场力渐渐减小D.q3受到的电场力渐渐增大答案A解析中垂线CD段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，A对，B错；中垂线上由C到无穷远，电场强度先变大后变小，q3受到的电场力先变大后变小，C、D错.4.如图3所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为φa＝5 V、φb＝3 V.下列叙述正确的是()图3A.该电场在c点处的电势肯定为4 VB.a点处的场强E a肯定大于b点处的场强E bC.一正电荷从c点运动到b点电势能肯定削减D.一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a答案C解析因不知该电场是否是匀强电场，所以E＝Ud不肯定成立，c点电势不肯定是4 V，所以A、B两项错误.因φa＞φb，电场线方向向右，正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功，电势能削减，受到的电场力指向b，所以C项正确，D项错误.5.空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场.实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同始终线上，C、D两点关于直线AB对称，则()图4A.A点和B点的电势相同。
2020--2021学年粤教版高二物理选修3—1第1章 电场练习含答案
2020--2021粤教版物理选修3—1第1章 电场练习含答案 粤教版选修3—1第一章 电场1、如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A ，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B ，导体B 用导线经开关接地，现把S 先合上再断开，再移走A ，则导体B( )A ．不带电B ．带正电C ．带负电D ．不能确定2、(双选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷)，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F.现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为( ) A ．59F B ．45F C ．54FD ．95F3、(双选)四种电场中分别标有a 、b 两点，两点电场强度相同的是( )甲 乙丙 丁A ．甲图：与点电荷等距的a 、b 两点B ．乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C ．丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D ．丁图：匀强电场中的a 、b 两点4、电场中有A 、B 两点，一个点电荷在A 点的电势能为1.2×10－8 J ，在B 点的电势能为8.0×10－9 J．已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10－9 C，那么()A．该电荷为负电荷B．该电荷为正电荷C．A、B两点的电势差U AB＝4.0 VD．把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0 J5、如图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/m6、下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后，粒子速度最大的是()A．质子B．氘核C．氦核D．钠离子7、如图所示，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态．现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动．关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是()A．F逐渐增大，T逐渐减小B．F逐渐减小，T逐渐减小C．F逐渐减小，T逐渐增大D．F逐渐增大，T逐渐增大*8、如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个()A．等于k Q29r2B．大于kQ29r2C．小于k Q29r2D．等于kQ2r2*9、(双选)把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是()A．点电荷运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致*10、(双选)如图所示，曲线是电场中的一组电场线，A、B是电场中的两点，则下列说法正确的是()A．电势φA>φB，场强E A<E BB．电势φA>φB，场强E A>E BC．将＋q电荷从A点移到B点电场力做正功D．将－q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能E pA>E pB*11、如图所示，在匀强电场中，A、B两点相距10 cm，E＝100 V/m，AB与电场线方向的夹角θ＝120°，则A、B两点间的电势差为()A．5 V B．－5 VC．10 V D．－10 V12、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、23φ、14φ，一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力的作用而运动．已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为多少？13、如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点，现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．2020--2021粤教版物理选修3—1第1章 电场练习含答案 粤教版选修3—1第一章 电场1、如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A ，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B ，导体B 用导线经开关接地，现把S 先合上再断开，再移走A ，则导体B( )A ．不带电B ．带正电C ．带负电D ．不能确定C [根据静电感应现象和电荷间的相互作用，可判断导体B 带负电，故选C.] 2、(双选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷)，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F.现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为( ) A ．59F B ．45F C ．54FD ．95F(2)两金属小球接触后再放回原处时，所带的电量、电性均相同．BD [设一个球的带电量绝对值为Q ，则另一个球的带电量绝对值为5Q ，此时F ＝k 5Q 2r 2，若两球带同种电荷，接触后再分开，两球电量的绝对值为3Q ，则两球的库仑力大小F′＝k 9Q 2r 2＝9F5.若两球带异种电荷，接触后再分开，两球电量的绝对值为2Q ，此时两球的库仑力F″＝k 4Q 2r 2＝45F.故B 、D 正确，A 、C 错误．] 3、(双选)四种电场中分别标有a 、b 两点，两点电场强度相同的是( )甲乙丙丁A．甲图：与点电荷等距的a、b两点B．乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图：匀强电场中的a、b两点BD[A项甲图中两点电场线方向不同，故电场强度的方向不同，故A错误；B 项a、b两点电场线方向均为水平向左，且两点关于连线对称，电场强度相等，故B正确；C项a、b两点的场强方向不同，故C错误；D项a、b两点都处在匀强电场中，电场强度相同，故D正确]4、电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8 J，在B点的电势能为8.0×10－9 J．已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10－9 C，那么()A．该电荷为负电荷B．该电荷为正电荷C．A、B两点的电势差U AB＝4.0 VD．把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0 JA[点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，从A到B电场力做正功，所以该电荷一定为负电荷，且W AB＝E pA－E pB＝1.2×10－8 J－8.0×10－9 J＝4.0×10－9 J，故A项正确，B、D项错误；U AB＝W ABq＝4.0×10－9－1.0×10－9V＝－4.0 V，所以C选项错误．]5、如图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/mB[电场强度E＝Ud＝100 V/m，电场强度的方向垂直于等势面指向电势降落的方向，即水平向左，选项B正确．]6、下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后，粒子速度最大的是()A．质子B．氘核C．氦核D．钠离子A[由动能定理得qU＝12m v2，v＝2qUm，所以比荷qm大的速度大，A正确．]7、如图所示，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态．现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动．关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是()A．F逐渐增大，T逐渐减小B．F逐渐减小，T逐渐减小C．F逐渐减小，T逐渐增大D．F逐渐增大，T逐渐增大B[电容器与电源相连，所以两端间电势差不变，将左极板向左缓慢移动过程中，两板间距离增大，则由U＝Ed可知，电场强度E减小；电场力F＝Eq减小；小球处于平衡状态，受重力、拉力与电场力的作用而处于平衡，故拉力与电场力和重力的合力大小相等，方向相反；根据平行四边形定则可知，T＝F2＋（mg）2；由于重力不变，电场力变小，故拉力变小，B正确．]*8、如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个()A．等于k Q29r2B．大于kQ29r2C．小于k Q29r2D．等于kQ2r2B[由于两金属球带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在金属球上的分布向两球靠近的一面集中，电荷间的距离就要比3r小．根据库仑定律，静电力一定大于k Q29r2，正确选项为B.]*9、(双选)把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是()A．点电荷运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致CD[明确受力方向和加速度方向与电场线的方向的关系．正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，电荷将沿电场线运动，电场线如果是曲线，电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动，其速度方向与受力方向重合，不符合曲线运动的条件)，故A选项不正确；由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外)，故B选项不正确；而点电荷的加速度方向，也即电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致，即与所在点的电场线的切线方向一致，故C、D选项正确．]*10、(双选)如图所示，曲线是电场中的一组电场线，A、B是电场中的两点，则下列说法正确的是()A．电势φA>φB，场强E A<E BB．电势φA>φB，场强E A>E BC．将＋q电荷从A点移到B点电场力做正功D．将－q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能E pA>E pBBC[由图看出A处电场线比B处电场线密，则A点场强大于B点的场强，沿电场线方向电势逐渐降低，φA>φB，故A错误，B正确；从高电势向低电势移动正电荷，电场力做正功，故C正确；负电荷在电势低的地方电势能大，故将－q 电荷分别放在A、B两点时具有的电势能在B点大，故D错误．]*11、如图所示，在匀强电场中，A、B两点相距10 cm，E＝100 V/m，AB与电场线方向的夹角θ＝120°，则A、B两点间的电势差为()A．5 V B．－5 VC．10 V D．－10 VB[A、B两点在场强方向上的距离d＝AB·cos (180°－120°)＝10×12cm＝5cm.由于φA<φB，则U AB＝－Ed＝－100×5×10－2 V＝－5 V，故选B.]12、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、23φ、14φ，一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力的作用而运动．已知它经过等势面b 时的速率为v ，则它经过等势面c 时的速率为多少？[解析] 从a 到b 过程中电场力做功W ab ＝qU ab ＝q(φa －φb )＝q(φ－23φ)＝13qφ ① 在从a 到b 过程中由动能定理得： W ab ＝12m v 2－0② 由①②两式可得 q ＝3m v 22φ③ 从a 到c 过程中电场力做功W ac ＝qU ac ＝q(φa －φc )＝q(φ－14φ)＝34qφ ④ 由动能定理得：W ac ＝12m v 2c －0 ⑤由③④⑤式可得：v c ＝32v[答案] 32v13、如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O 点，现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q 和－Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．[解析] 设电容器电容为C ，第一次充电后两极板之间的电压为U ＝Q C ① 两极板之间电场的场强为E ＝Ud ②式中d 为两极板间的距离．按题意，当小球偏转角θ1＝π6时，小球处于平衡位置．设小球质量为m ，所带电11 / 11 荷量为q ，则有Tcos θ1＝mg③ Tsin θ1＝Qe④式中T 为此时悬线的张力．联立①②③④式得tan θ1＝qQ mgCd ⑤ 设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ ，此时小球偏转角θ2＝π3，则tan θ2＝q （Q ＋ΔQ ）mgCd⑥ 联立⑤⑥式得tan θ1tan θ2＝Q Q ＋ΔQ ⑦ 代入数据解得ΔQ ＝2Q.⑧[答案] 2Q。
粤教版高中物理选修3—1第一章 电场含答案
2020—2021高中物理粤教版选修3—1第一章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示，则下列说法正确的是()A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量都不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同2、如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc ＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()A．a、b的电荷同号，k＝169B．a、b的电荷异号，k＝169C．a、b的电荷同号，k＝6427D．a、b的电荷异号，k＝64273、(双选)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4、在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲).图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势．虚线表示电工周围某一截面上的等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点．以下说法中正确的是()甲乙A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大D．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动5、(双选)如图所示，虚线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B 两点，则()A．A、B两点的场强方向与x轴同向B．A、B两点的场强方向与x轴反向C．A点的场强E A大于B点的场强E BD．A点的场强E A小于B点的场强E B6、真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4，电量之比为1∶1∶2，重力不计).下列说法中正确的是()A．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1B．三种粒子射出偏转电场时的速度相同C．在荧光屏上将只出现1个亮点D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶27、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正检验电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，E p表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，下列关于各物理量与负极板移动距离x 的关系图象中正确的是()*8、(双选)如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO 沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态．现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡．则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是()A．A、B两小球间的库仑力变大B．A、B两小球间的库仑力变小C．A球对MO杆的压力变大D．A球对MO杆的压力不变*9、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的速度—时间图象如图所示．则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的()*10、如图中虚线所示，为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过A、B点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV时，它的动能应为()A．8 eV B．13 eVC．20 eV D．34 eV*11、如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R＝5 m的圆，圆上有一个电荷量为q＝＋1×10－8 C的试探电荷P，半径OP与x轴正方向的夹角为θ，P沿圆周移动时，其电势能E p＝2.5×10－5sin θ(J)，则()A．x轴位于零势面上B．电场强度大小为500 V/m，方向沿y轴正方向C．y轴位于零势面上D．电场强度大小为500 V/m，方向沿x轴正方向12、多少个电子的电荷量等于－3.2×10－5C？干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5C的电荷．此人身上有多少个剩余电子？他的质量因聚集电子而增加了多少？(电子质量m e＝9.1×10－31kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19C)13、一群速率不同的一价离子从A、B两平行极板正中央水平射入如图所示的偏转电场，离子的初动能为E k，A、B两极板间电压为U，间距为d，C为竖直放置并与A、B间隙正对的金属挡板，屏MN足够大．若A、B极板长为L，C 到极板右端的距离也为L，C的长为d.不考虑离子所受重力，元电荷为e.(1)写出离子射出A、B极板时的偏转距离y的表达式；(2)问初动能范围是多少的离子才能打到屏MN上？2020—2021高中物理粤教版选修3—1第一章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、(双选)用棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦实验的结果如图所示，则下列说法正确的是()A．两个物体摩擦时，表面粗糙的易失去电子B．两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类及数量都不同的电荷C．两个物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同但数量相等D．同一物体与不同种类物体摩擦，该物体的带电荷种类可能不同CD[两物体摩擦时得失电子取决于原子核对电子的束缚能力的大小，选项A 错误；摩擦起电的实质是电子的得失，所以两物体带电的种类一定不同，数量相等，选项B错误，C正确；由题中例子不难看出同一物体与不同种类物体摩擦，带电种类可能不同，选项D正确．]2、如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5 cm，bc ＝3 cm，ca＝4 cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则()A．a、b的电荷同号，k＝169B．a、b的电荷异号，k＝169C．a、b的电荷同号，k＝6427D．a、b的电荷异号，k＝6427D[如果a、b带同种电荷，则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力，此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零，因此a、b 不可能带同种电荷，A、C错误；若a、b带异种电荷，假设a对c的作用力为斥力，则b对c的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线，则F a、F b在垂直于a、b连线的方向上的合力为零，由几何关系可知∠a＝37°、∠b＝53°，则F a sin 37°＝F b cos 37°，解得F aF b＝43，又由库仑定律及以上各式代入数据可解得⎪⎪⎪⎪⎪⎪q aq b＝6427，B错误，D正确．]3、(双选)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BD[由题图可知，电场线关于中垂线对称，两点电荷一定是等量异种电荷，A 错误，B正确；中垂线上，C点场强最大，离C点越远，场强越小，C错误，D 正确．]4、在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲).图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势．虚线表示电工周围某一截面上的等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点．以下说法中正确的是()甲乙A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大D．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动C[依据等差等势线的疏密可知，在c、d、e、f四点中，f点的电场最强，故A 错误；沿着电场线方向，电势是降低的，因B供电线的电势高于A电线的电势，则在c、d、e、f四点中，c点的电势最高，故B错误；若将某电子由c移到f，即从高电势到低电势，其电势能将增大，故C正确；将某电子在d点由静止释放，在电场力作用下，它会向c点所在等势面运动，故D错误．]5、(双选)如图所示，虚线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B 两点，则()A．A、B两点的场强方向与x轴同向B．A、B两点的场强方向与x轴反向C．A点的场强E A大于B点的场强E BD．A点的场强E A小于B点的场强E BAD[由电场线与等势面的关系可知，电场线一定与等势面垂直，由电势较高的等势面指向电势较低的等势面，作出相应的电场线的分布，如图所示．则可知A ，B 两点的场强方向与x 轴同向．由电场线的疏密可知，A 点的场强E A 小于B 点的场强E B .故正确答案为A 、D.]6、真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O 点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4，电量之比为1∶1∶2，重力不计).下列说法中正确的是( )A ．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1B ．三种粒子射出偏转电场时的速度相同C ．在荧光屏上将只出现1个亮点D ．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2C [由U 1q ＝12m v 20，得v 1∶v 2∶v 3＝2∶1∶1，再由t ＝l v 0可得t 1∶t 2∶t 3＝1∶2∶2，A 错误；由y ＝U 0ql 22dm v 20＝U 0l 24dU 1可知，三种粒子从偏转电场同一点射出，且速度方向相同，故一定打在屏上的同一点，C 正确；由12m v 2＝U 1q ＋U 0d qy可得v ＝（2U 1＋2U 0d y ）q m ，因q m 不同，故三种粒子射出偏转电场的速度不相同，B 错误；由偏转电场对三种粒子做的功为W 电＝U 0d qy 可知，W 电1∶W 电2∶W 电3＝1∶1∶2，D 错误．]7、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正检验电荷固定在P 点，如图所示，以C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ表示P 点的电势，E p 表示正电荷在P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l 0的过程中，下列关于各物理量与负极板移动距离x 的关系图象中正确的是( )C[电容器的电容C＝εS4πkd，两板间距随负极板向右平移而逐渐减小，电容C与d成反比，A错误；电容器与电源断开后，电荷量不变，根据E＝Ud，U＝QC，C＝εS4πkd，可知E＝4πkQεS保持不变，B错误；负极板接地，电势为零，P点的电势φ等于P点到负极板的电势差，即φ＝El，E不变，l减小，φ线性减小，C 正确；由E p＝qφ可知，E p随φ的变化而变化，即E p随l的变化而变化，D错误．]*8、(双选)如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO 沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态．现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡．则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是()A．A、B两小球间的库仑力变大B．A、B两小球间的库仑力变小C．A球对MO杆的压力变大D．A球对MO杆的压力不变BD[对B球受力分析，受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力N2，如图：根据平衡条件有，x方向：F1sin θ＝N2，y方向：F1cos θ＝Mg.由上述得到F1＝Mg cos θ.由于新位置两球连线与竖直方向夹角θ变小，sin θ变小，cos θ变大，由上式知，静电力F1变小，故B正确，A错误；对A、B整体分析，水平杆对A球的支持力等于两个球的重力之和，则大小不变，A球对MO杆的压力不变，故C错误，D正确．故选B、D.]*9、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的速度—时间图象如图所示．则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的()C[由v-t图知，负电荷的加速度越来越大，可知A→B电场线越来越密，负电荷仅在电场力作用下由静止释放一定逆着电场线运动，所以只有C正确．] *10、如图中虚线所示，为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过A、B点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV时，它的动能应为()A．8 eV B．13 eVC．20 eV D．34 eVC[由于正电荷由A到B动能减少了21 eV，而电场中机械能和电势能总和不变，故在等势面3时动能应为12 eV，总能量E＝12 eV＋0 eV＝12 eV，当在某一位置，电势能E p＝－8 eV时，动能E k＝12 eV－(－8)eV＝20 eV，故选项C 正确．]*11、如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R＝5 m的圆，圆上有一个电荷量为q＝＋1×10－8 C的试探电荷P，半径OP与x轴正方向的夹角为θ，P沿圆周移动时，其电势能E p＝2.5×10－5sin θ(J)，则()A．x轴位于零势面上B．电场强度大小为500 V/m，方向沿y轴正方向C．y轴位于零势面上D．电场强度大小为500 V/m，方向沿x轴正方向A[由E p＝2.5×10－5sin θ(J)知，x轴上的势能为零，是零势面，电场线与y轴平行，A正确，C错误；当θ＝90°时，E p＝2.5×10－5 J，由E p＝EqR解得E＝500 V/m，此时电势能大于零，故电场强度的方向沿y轴负方向，B、D错误．]12、多少个电子的电荷量等于－3.2×10－5C？干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－4.8×10－5C的电荷．此人身上有多少个剩余电子？他的质量因聚集电子而增加了多少？(电子质量m e＝9.1×10－31kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19C)[解析]－3.2×10－5C的电荷量含有的电子数为n＝qe＝－3.2×10－5C－1.6×10－19C＝2.0×1014(个)，－4.8×10－5C的电荷量含有的电子数为n′＝q′e＝－4.8×10－5C－1.6×10－19C＝3.0×1014(个)，增加的质量为M＝n′m e＝3.0×1014×9.1×10－31kg＝2.73×10－16kg.[答案] 2.0×1014个 3.0×1014个 2.73×10－16kg13、一群速率不同的一价离子从A 、B 两平行极板正中央水平射入如图所示的偏转电场，离子的初动能为E k ，A 、B 两极板间电压为U ，间距为d ，C 为竖直放置并与A 、B 间隙正对的金属挡板，屏MN 足够大．若A 、B 极板长为L ，C 到极板右端的距离也为L ，C 的长为d.不考虑离子所受重力，元电荷为e.(1)写出离子射出A 、B 极板时的偏转距离y 的表达式；(2)问初动能范围是多少的离子才能打到屏MN 上？[解析] (1)设离子的质量为m ，初速度为v 0，则离子在偏转电场中的加速度a ＝eU md离子射出电场的时间t ＝L v 0射出电场时的偏转距离y ＝12at 2解得y ＝eUL 22dm v 20而E k ＝12m v 20，则y ＝eUL 24dE k. (2)离子射出电场时的竖直分速度v y ＝at射出电场时的偏转角的正切值tan φ＝v y v 0故tan φ＝eUL m v 20d 离子射出电场后做匀速直线运动要使离子打在屏MN 上，需满足y<d 2且L tan φ＋y>d 2，所以eUL 22d 2<E k <3eUL 22d 2.[答案] (1)y ＝UeL 24dE k(2)eUL 22d 2<E k <3eUL 22d 21、最困难的事就是认识自己。
【精准解析】高中物理粤教版选修3-1教师用书：第1章+习题课1 电场力的性质(教师用书独具)+Word版含解析
习题课1电场力的性质(教师用书独具)[学习目标] 1.会分析两等量同种电荷和两等量异种电荷的电场分布． 2.会由粒子的运动轨迹分析带电粒子的受力方向和所在处的电场方向． 3.会解答库仑力作用下带电体的平衡问题和加速问题．等量点电荷电场的电场线比较等量异种点电荷等量同种(正)点电荷电场线图样连线上中点O 处的电场强度最小，指向负电荷一方为零连线上的电场强度大小沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由O 点向外电场强度大小O 点最大，向外逐渐减小O 点最小，向外先变大后变小关于O 点对称的A 与A ′、B与B ′的电场强度特点等大同向等大反向【例1】如图所示，a 、b 两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q 和－Q ，c 是线段ab 的中心，d 是ac 的中点，e 是ab 的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d 、c 、e 点，它所受的电场力分别为F d 、F c 、F e ，则下列说法中正确的是()A ．F d 、F c 、F e 的方向都是水平向右B ．F d 、F c 的方向水平向右，F e 的方向竖直向上C ．F d 、F e 的方向水平向右，F c ＝0D ．F d 、F c 、F e 的大小都相等思路点拨：(1)等量异种电荷在两电荷连线上的电场方向沿连线且由正电荷指向负电荷．(2)等量异种电荷在两电荷连线的中垂线上各处电场方向均与中垂线垂直，方向指向负电荷一侧．(3)正电荷在电场中所受的电场力与该处电场方向相同．A[根据场强叠加原理，等量异种点电荷连线及中垂线上的电场线分布如图所示，d、c、e三点场强方向都是水平向右，正点电荷在各点所受电场力方向与场强方向相同，可得到A正确，B、C错误；连线上场强由a到b先减小后增大，中垂线上由O到无穷远处逐渐减小，因此O点场强是连线上最小的(但不为0)，是中垂线上最大的，故F d>F c>F e，故D错误．][跟进训练]1.(多选)如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是小球A、B连线的中垂线上的两点，且PO＝ON.现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)由P点静止释放，在小球C 向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是()A．速度先增大，再减小B．速度一直增大C．加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大D．加速度先减小，再增大AD[在AB的中垂线上，从无穷远处到O点，电场强度先变大后变小，到O 点变为零，故正电荷受电场力沿连线的中垂线运动时，电荷的加速度先变大后变小，速度不断增大，在O点加速度变为零，速度达到最大；由O点到无穷远处时，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性．如果P、N相距很近，加速度则先减小，再增大．]电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析带电粒子只在静电力作用下做曲线运动时，若已知粒子的运动轨迹，可先根据曲线运动轨迹形状与合力方向的关系，确定静电力的方向，然后可进一步：(1)判断电场方向或粒子带电性质：若粒子带正电，粒子所受静电力方向与电场方向相同；若粒子带负电，粒子所受静电力方向与电场方向相反．(2)判断静电力做功情况：静电力方向与运动方向成锐角时，静电力做正功；静电力方向与运动方向成钝角时，静电力做负功．(3)判断粒子动能变化情况：若静电力做正功，则粒子动能增加；若静电力做负功，则粒子动能减小．【例2】如图所示，实线为电场线(方向未画出)，虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一条抛物线．下列判断正确的是()A．电场线MN的方向一定是由N指向MB．带电粒子由a运动到b的过程中速度一定逐渐减小C．带电粒子在a点的速度一定小于在b点的速度D．带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度C[由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，物体所受外力指向轨迹内侧，所以粒子所受电场力一定是由M指向N，但是由于粒子的电荷性质不清楚，所以电场线的方向无法确定，故A错误；粒子从a运动到b的过程中，电场力与速度成锐角，粒子做加速运动，速度增大，故B错误，C正确；b点的电场线比a点的密，所以带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故D错误，故选C.](1)合力方向与速度方向：合力指向轨迹曲线的内侧，速度方向沿轨迹的切线方向．(2)分析方法：由轨迹的弯曲情况结合电场线确定电场力的方向；由电场力和电场线的方向可判断电荷的正负；由电场线的疏密程度可确定电场力的大小，再根据牛顿第二定律F ＝ma 可判断电荷加速度的大小．[跟进训练]2.如图所示，平行的实线表示电场线，虚线表示一个离子穿越电场的运动轨迹，下列判断正确的是()A ．场强方向一定是向右B ．该离子一定是负离子C ．该离子一定是由a 向b 运动D ．场强方向、离子的运动方向以及是正离子还是负离子都不能确定，但是离子在a 点的动能一定小于在b 点的动能D [因为不知离子是向哪个方向运动的，可以假设其由b 向a 运动，由离子的运动轨迹可以判定出，离子只能受到向左的电场力，所以由b 向a 一定是减速运动的(同理，也可假设离子由a 向b 运动，此时根据轨迹可判定出电场力同样向左，离子加速运动)，所以该离子在a 点的动能一定小于在b 点的动能；由于电场线方向、离子的电性都是未知的，所以A 、B 、C 均不正确．]电场力与牛顿第二定律的综合【例3】如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带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，电场强度变为原来的12，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10m/s 2)求：(1)原来的电场强度；(2)小物块运动的加速度；(3)小物块2s 末的速度和2s 内的位移．[解析](1)对小物块受力分析如图所示，小物块静止于斜面上，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，小物块受到的合外力F 合＝mg sin 37°－12qE cos 37°＝0.3mg ，又F 合＝ma ，所以a ＝3m/s 2，方向沿斜面向下．(3)由运动学公式v ＝at ＝3×2m/s ＝6m/s ，x ＝12at 2＝12×3×22m ＝6m.[答案](1)3mg 4q (2)3m/s 2，方向沿斜面向下(3)6m/s 6m解决电场强度与力学知识的综合问题的一般思路(1)明确研究对象．(多为一个带电体，也可取几个带电体组成的系统)(2)分析研究对象所受的全部外力，包括电场力．(3)由平衡条件或牛顿第二定律列方程求解即可，对于涉及能量的问题，一般用动能定理或能量守恒定律列方程求解．[跟进训练]3．如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A 、B 、C 三个带电小球，它们的质量都为m ，彼此间距离均为r ，A 、B 带正电，电荷量均为q .现对C 施加一个水平力F 的同时放开三个小球．三个小球在运动过程中保持间距r 不变(三个小球均可视为点电荷)，求：(1)C 球的电性和电荷量大小．(2)水平力F 的大小．[解析](1)A 球受到B 球沿BA 方向的库仑斥力和C 球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以C 球对A 球的库仑力为引力，C 球带负电，设为Q .对A 球，它在AB 方向上合力为零，即：k q 2r 2＝k qQ r2·sin 30°，所以Q ＝2q .(2)对A 球，根据牛顿第二定律，k qQ r 2·cos 30°＝ma ，F ＝3ma ，故F ＝33kq 2r 2.[答案](1)负电2q (2)33kq 2r 21.(多选)一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则()A ．粒子带正电荷B ．粒子加速度逐渐减小C ．A 点的速度大于B 点的速度D ．粒子的初速度不为零BCD [由带电粒子所受合外力(即电场力)指向轨迹内侧，知电场力方向向左，粒子带负电荷，故A项错误．根据E A>E B，知B项正确．粒子从A到B受到的电场力为阻力，C项正确．由图可知，粒子从A点运动到B点，速度逐渐减小，故粒子在A点速度不为零，D正确．]2．(多选)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的是()甲乙丙丁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ABC[甲图中与点电荷等距的a、b两点，电场强度大小相等，选项A正确；对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相等，选项B正确；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，电场强度大小相等，选项C正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b点的电场强度大于a点的电场强度，选项D错误．]3．如图所示，一带电荷量为q＝－5×10－3C，质量为m＝0.1kg的小物块处于一倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态．(g取10m/s2)求：(1)电场强度多大？(2)若从某时刻开始，电场强度减小为原来的12，物块下滑距离L ＝1.5m 时的速度大小为多少？[解析](1)小物块受力如图，由受力平衡得：qE －F N sin θ＝0①mg －F N cos θ＝0②由①②得E ＝mg tan θq ，代入数据得E ＝150N/C.(2)由牛顿第二定律得：mg sin θ－qE 2cos θ＝ma ③v 2＝2aL ④由③④得v ＝gL sin θ代入数据得速度大小为v ＝3m/s.[答案](1)150N/C (2)3m/s。
2020-2021学年高二物理粤教版选修3-1章末综合测评1 电场 Word版含解析
姓名，年级：时间：章末综合测评（一）电场(时间：90分钟分值：100分）一、选择题（本题共12个小题，每小题4分,共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求,第8~12题有多项符合题目要求．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．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．由E＝错误!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．由C＝错误!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．由E＝k Qr2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．由U AB＝错误!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 VD ［电场强度E与F、q无关，由电场本身决定,A错误；电容C与Q、U无关,由电容器本身决定，B错误；E＝k Qr2是决定式，C错误；由U AB＝错误!可知，D正确．]2．如图所示，在暴雨前，有一带电云团（可近似看作带电绝缘球)正慢慢靠近地面,某野外地面附近有一质量较小的带电体被吸上天空，带电体在上升过程中，以下说法正确的是（）A。
带电体的电势能一定越来越大B．带电体所经过的不同位置的电势一定越来越高C．带电体所经过的不同位置的电场强度一定越来越大D．带电体的加速度一定越来越小C ［带电体在上升的过程中，电场力做正功,电势能减小,故A错误．由于不知道云层所带电荷的电性，所以带电体上升的过程中，不能判断出电势的变化，故B错误．因为越靠近场源，场强越大，所以带电体在上升中所处环境的电场强度是越来越大，故C正确．根据电场强度越来越大，则电场力越来越大,合力越来越大，根据牛顿第二定律知，加速度越来越大，故D错误．]3．如图所示，在O点放置点电荷－q，电荷周围A、B两点到O点的距离分别为r A、r B，r A<r B,A、B两点电场强度大小分别为E A、E B，电势分别为φA、φB，则（)A．E A>E B B．E A＝E BC．φA>φB D．φA＝φBA [根据公式E＝k错误!，可以判断出离场源电荷越近，场强越大，所以A点的场强较大，A正确，B错误;沿着电场线方向，电势逐渐降低，所以B点电势较高，C、D错误．]4．某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示．下列说法正确的是（）A．a点的电势高于b点的电势B．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功C．c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断D．若将一正试探电荷从d点由静止释放,电荷将沿着电场线由d 到cB [由沿电场线的方向电势降低，可知a点的电势低于b点的电势，故A错误；由电势能的公式E p＝qφ,可得出正试探电荷在a点的电势能低于在b点的电势能，由电场力做功与电势能变化的关系，可知由a 点移到b点电场力做负功，故B正确;因为电场线的疏密表示电场的强弱，故c点的电场强度小于d点的电场强度,故C错误；正试探电荷在d点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向，使该电荷离开该电场线，所以该电荷不可能沿着电场线由d到c，故D错误．]5.如图所示，一段均匀带电的半圆形细线在其圆心O处产生的场强为E,把细线分成等长的圆弧错误!、错误!、错误!,则圆弧错误!在圆心O处产生的场强为（)A．E B．错误!C．错误!D．错误!B [如图所示,B、C两点把半圆环分为相等的三段，设每段在O点产生的电场强度大小为E′且相等，AB段和CD段在O处产生的场强夹角为120°，根据平行四边形法则可得它们的合场强大小为E′，则O点的合场强:E＝2E′,则：E′＝错误!，故圆弧BC在圆心O处产生的场强为错误!，故B正确．］6。
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（高二）物理粤教版选修3—1第1章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为()A．－q B．qC．2q D．4q2、两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，且θ1>θ2，则下列说法正确的是()A．m1＞m2B．m1＜m2C．q1＜q2D．q1＞q23、如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受电场力作用，质点加速度逐渐增大的是()A B C D4、如图所示，真空中O点处有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，与ab连线成53°角，b点的场强大小为E b，与ab连线成37°角．关于a、b两点E a、E b及φa、φb的关系，正确的是()A．25E a＝9E b，φa>φb B．16E a＝9E b，φa<φbC．9E a＝25E b，φa>φb D．9E a＝16E b，φa<φb5、如图所示，匀强电场的场强大小为1×103N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，ab＝dc＝4cm，bc＝ad＝3cm，则下述计算结果正确的是()A．a、b之间的电势差为4000VB．a、c之间的电势差为50VC．将q＝－5×10－3C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做的功为零D．将q＝－5×10－3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是－0.25J6、在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t＝0时速度为零，在t＝1s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t＝2s时，电子将处在()A．A点B．A点左方l处C．A点右方2l处D．A点左方2l处7、(双选)如图所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示电流方向．下列说法正确的有()A．电容器正在充电B．电容器正在放电C．电容器两板间距离一定正在变大D．电容器两板间距离可能正在变小*8、如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为Q A、Q B，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是()A．A带正电，Q A∶Q B＝1∶8B．A带负电，Q A∶Q B＝1∶8C．A带正电，Q A∶Q B＝1∶4D．A带负电，Q A∶Q B＝1∶4*9、点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在()A．A和B之间B．B左侧C．A右侧D．A的右侧及B的左侧*10、一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9C，在静电场中由a点移动到b 点．在这个过程中，除静电力外，其他外力做的功为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．1×104V B．－1×104VC．4×104V D．－7×104V*11、(双选)如图所示，A、B两板间电压为600V，A板带正电并接地，A、B 两板间距离为12cm，C点离A板4cm，下列说法正确的是()A．E＝2000V/m，φC＝200VB．E＝5000V/m，φC＝－200VC．电子在C点具有的电势能为－200eVD．电子在C点具有的电势能为200eV12、如图所示，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)这一过程电场力做的功是正功还是负功？做功多少？(2)A、B两点的电势差U AB.13、如图所示，A、B为两块足够大的相距为d的平行金属板，接在电压为U 的电源上．在A板的中央P点放置一个电子发射源．可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m、电荷量为e，射出的初速度为v.求电子打在板上的区域面积．(不计电子的重力)（高二）物理粤教版选修3—1第1章电场含答案粤教版选修3—1第一章电场1、导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为()A ．－qB ．qC ．2qD ．4qC [两个完全一样的导体接触后电荷先中和再平分，所以q B ＝5q －q2＝2q ，故C 对．]2、两个质量分别是m 1、m 2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q 1、q 2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，且θ1>θ2，则下列说法正确的是()A ．m 1＞m 2B ．m 1＜m 2C ．q 1＜q 2D ．q 1＞q 2B [m 1、m 2受力如图所示，由平衡条件可知m 1g ＝F cot θ1，m 2g ＝F′cot θ2，根据牛顿第三定律可得F ＝F′，则m 1m 2＝cot θ1cot θ2，因为θ1>θ2，所以m 1<m 2，从式子中可以看出两角度的大小关系与两电荷的带电量无关，故B 正确．]3、如图所示的电场中，一带电质点从P 点沿着电场线方向运动，若只受电场力作用，质点加速度逐渐增大的是()A B C DB [电场线疏密表示电场强度的大小，沿电场线的方向．A 选项中电场强度减小；B 选项中电场强度增大；C 选项中电场强度不变；D 选项中电场强度先增大后减小，再由a ＝F m ＝qEm知，a ∝E ，故本题选B.]4、如图所示，真空中O 点处有一点电荷，在它产生的电场中有a 、b 两点，a 点的场强大小为E a ，与ab 连线成53°角，b 点的场强大小为E b ，与ab 连线成37°角．关于a 、b 两点E a 、E b 及φa 、φb 的关系，正确的是()A ．25E a ＝9E b ，φa >φbB ．16E a ＝9E b ，φa <φbC ．9E a ＝25E b ，φa >φbD ．9E a ＝16E b ，φa <φbD [设a 、b 两点到点电荷的距离分别为r a 和r b .根据几何知识得r b ＝43r a .根据点电荷场强公式E ＝k Q r 2得E a ＝169E b ；由图可知，该电场是由负点电荷产生的，故在点电荷的周围越靠近场源电荷电势越低，则有φa <φb ，故D 正确，A 、B 、C 错误．]5、如图所示，匀强电场的场强大小为1×103N/C ，ab 、dc 与电场方向平行，bc 、ad 与电场方向垂直，ab ＝dc ＝4cm ，bc ＝ad ＝3cm ，则下述计算结果正确的是()A ．a 、b 之间的电势差为4000VB ．a 、c 之间的电势差为50VC ．将q ＝－5×10－3C 的点电荷沿矩形路径abcda 移动一周，电场力做的功为零D ．将q ＝－5×10－3C 的点电荷沿abc 或adc 从a 移动到c ，电场力做的功都是－0.25JC [U ab ＝E·ab ＝1×103×0.04V ＝40V ，选项A 错误；U ac ＝U ab ＝40V ，选项B 错误；将带负电的点电荷移动一周，电势差为零，电场力做功为零，选项C 正确；W ac ＝qU ac ＝－5×10－3×40J ＝－0.2J ，选项D 错误．]6、在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场，位于电场中A 点的电子在t ＝0时速度为零，在t ＝1s 时，电子离开A 点的距离大小为l.那么在t ＝2s 时，电子将处在()A．A点B．A点左方l处C．A点右方2l处D．A点左方2l处D[粒子在第1s内做初速度为零的匀加速运动，第2s内做末速度为零的匀减速运动，加速度大小相等，由于电子带负电，故向左方运动，距离A点为2l，故选D.]7、(双选)如图所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示电流方向．下列说法正确的有()A．电容器正在充电B．电容器正在放电C．电容器两板间距离一定正在变大D．电容器两板间距离可能正在变小AD[平行板电容器和恒定直流电源相连，电容器两端电压不变，箭头表示电流方向，则电容器正在充电，故A正确，B错误；电容器正在充电，电容器两板所带电荷量增大，电容器的电容增大，所以电容器两板间距离可能正在变小，故D正确，C错误．]*8、如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为Q A、Q B，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是()A．A带正电，Q A∶Q B＝1∶8B．A带负电，Q A∶Q B＝1∶8C．A带正电，Q A∶Q B＝1∶4D ．A 带负电，Q A ∶Q B ＝1∶4B [要使C 处的正点电荷所受静电力方向平行于AB 向左，该正点电荷所受力的情况应如图所示，所以A 带负电，B 带正电．设AC 间的距离为L ，则F B sin 30°＝F A ，即kQ B Q C （2L ）2·sin 30°＝kQ A Q CL 2解得Q A Q B ＝18，故选项B 正确．]*9、点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图所示，电场强度为零的地方在()A ．A 和B 之间B ．B 左侧C ．A 右侧D ．A 的右侧及B 的左侧B [根据点电荷电场公式E ＝k qr 2可知，在A 和B 之间时，由于两个电荷产生的电场方向相同，所以合电场一定不为零，故A 错误；如果在B 的左侧，电荷A 产生的电场强度向左，B 产生的电场强度向右，电场强度方向相反，但由于A 的电量大于B 的电量，且A 较远，由点电荷场强公式E ＝k qr 2可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零，B 正确；如果在A 的右侧，两个电场方向一个向左，一个向右，但是距离A 较近，并且A 的电荷量大，所以两个电场的矢量和不可能为零，C 、D 错误．]*10、一个带正电的质点，电荷量q ＝2.0×10－9C ，在静电场中由a 点移动到b点．在这个过程中，除静电力外，其他外力做的功为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 ．1×104VB ．－1×104VC ．4×104VD ．－7×104VA [设电场力做功为W ，由动能定理知，W ＋6.0×10－5J ＝8.0×10－5J ，解得W ＝2.0×10－5J ，因此a 、b 两点间的电势差为U ab ＝Wq＝1×104V ，故选项A 正确．]*11、(双选)如图所示，A 、B 两板间电压为600V ，A 板带正电并接地，A 、B 两板间距离为12cm ，C 点离A 板4cm ，下列说法正确的是()A ．E ＝2000V/m ，φC ＝200VB ．E ＝5000V/m ，φC ＝－200V C ．电子在C 点具有的电势能为－200eVD ．电子在C 点具有的电势能为200eVBD [A 板接地，则其电势为零，因为A 板带正电且A 、B 两板间的电压为600V ，则B 板电势为－600V ，由此知C 点电势为负值，则A 、B 两板间场强E ＝U d ＝600V 12cm＝50V/cm ＝5000V/m ，φC ＝－Ed AC ＝－50×4V ＝－200V ，A 错误，B 正确；电子在C 点具有的电势能为200eV ，C 错误，D 正确．]12、如图所示，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)这一过程电场力做的功是正功还是负功？做功多少？(2)A 、B 两点的电势差U AB .[解析](1)因为φB >φA ，故将正电荷从A 点移到B 点电场力做负功W ＝－qER ＝－9.6×10－7J.(2)U AB ＝Wq ＝－ER ＝－24V.[答案](1)负功－9.6×10－7J(2)－24V13、如图所示，A 、B 为两块足够大的相距为d 的平行金属板，接在电压为U 的电源上．在A 板的中央P 点放置一个电子发射源．可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m 、电荷量为e ，射出的初速度为v .求电子打在板上的区域面积．(不计电子的重力)[解析]打在最边缘的电子，其初速度方向平行于金属板，在电场中做类平抛运动，在垂直于电场方向做匀速运动，即r ＝v t在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动，即d ＝12at 2电子在平行电场方向上的加速度a ＝eE m ＝eU md电子打在B 板上的区域面积S ＝πr 2由以上几式得S ＝2πm v 2d 2eU .[答案]2πm v 2d 2eU。