高二物理选修3_1第一章练习题(含答案).doc
(高二)物理教科版选修3—1第1章 静电场含答案

(高二)物理教科版选修3—1第1章 静电场含答案教科版选修3—1第一章 静电场1、(双选)如图所示,A 、B 是被绝缘支架分别架起的两金属球,并相隔一定距离,其中A 带正电,B 不带电,则以下说法中正确的是 ( )A .导体B 将带负电B .导体B 左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等C .若A 不动,将B 沿图中虚线分开,则两边的电荷量大小可能不等D .只要A 与B 不接触,B 的总电荷量总是为零2、由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电量分别为q 1和q 2,其间距为r 时,它们之间相互作用力的大小为F =k q 1q 2r 2,式中k 为静电力常量.若用国际单位制的基本单位表示,k 的单位应为( )A .kg·A 2·m 3B .kg·A -2·m 3·s -4C .kg·m 2·C -2D .N·m 2·A -23、(双选)如图所示,金属板带电量为+Q ,质量为m 的金属小球带电量为+q ,当小球静止后,悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α,小球与金属板中心O 恰好在同一条水平线上,且距离为L.下列说法正确的是( )A .+Q 在小球处产生的场强为E 1=kQ L 2B .+Q 在小球处产生的场强为E 1=mgtan αqC .+q 在O 点产生的场强为E 2=kq L 2D .+q 在O 点产生的场强为E 2=mgtan αQ4、(多选)如图所示,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是()A.M带负电荷,N带正电荷B.M在b点的动能小于它在a点的动能C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功5、(双选)如图所示,电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出,不计重力的作用,则()A.它们通过加速电场所需的时间相等B.它们通过加速电场过程中动能的增量相等C.它们通过加速电场过程中速度的增量相等D.它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等6、(多选)如图所示,一平行板电容器与电源E和电流表相连接,接通开关S,电源即给电容器充电,下列说法中正确的是()A.保持S接通,使两极板的面积错开一些(仍平行),则两极板间的电场强度减小B.保持S接通,减小两极板间的距离,则电流表中有从左到右的电流流过C.断开S,增大两极板间的距离,则两极板间的电压增大D.断开S,在两极板间插入一块电介质板,则两极板间的电势差减小*7、两个半径为r的相同金属球带上异种电荷,已知q1=3q2,两球心相距10r,其相互作用力大小为F1,现将两球接触后分开,再放回原处,这时两球间的相互作用力大小为F2,则()A.F2=F1B.F2=F1 3C.F2>F13D.F2<F13*8、(双选)如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,其速度—时间图像如图乙所示,则下列叙述正确的是()A.电场线方向由A指向BB.场强大小E A>E BC.Q在A的左侧且为负电荷D.Q可能为负电荷,也可能为正电荷*9、(双选)如图所示,在光滑的绝缘水平面上,把两个等量正电荷固定在正方形abcd的a、c两点,一质量为m带负电的光滑小球从b点由静止释放,下列说法正确的是()A.小球运动到d位置时速度不可能为零B.小球从b位置运动到d位置的过程中,加速度最大时速度一定最大C.小球从b位置运动到d位置的过程中,其电势能先减小后增大D.小球从b位置运动到d位置的过程中,电势能与动能之和始终保持不变*10、如图所示,以O点为圆心,以R=0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d,该圆所在平面内有一匀强电场,场强方向与x轴正方向成θ=60°角,已知a、b、c三点的电势分别为4 3 V、4 V、-4 3 V,则下列说法正确的是()A.该匀强电场的场强E=40 3 V/mB.该匀强电场的场强E=80 V/mC.d点的电势为-2 3 VD.d点的电势为-4 V*11、如图所示,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P位于两板间,恰好平衡.现用外力将P固定住,然后固定导线各接点,使两板均转过α角,如图虚线所示,再撤去外力,则P在两板间()A.保持静止B.水平向左做直线运动C.向右下方运动D.不知α角的值,无法确定P的运动状态12、如图所示,半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零.现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受静电力的大小为多少?方向如何?(已知静电力常量为k)13、如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面.现将电荷量为10-8C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为3×10-6 J,将另一电荷量为10-8 C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做功为3×10-6 J.(1)U AB、U AC、U BC各为多少?(2)画出电场线方向;(3)若AB边长为2 3 cm,求电场强度.(高二)物理教科版选修3—1第1章静电场含答案教科版选修3—1第一章静电场1、(双选)如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的两金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是()A.导体B将带负电B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等C.若A不动,将B沿图中虚线分开,则两边的电荷量大小可能不等D.只要A与B不接触,B的总电荷量总是为零BD[由于静电感应,导体B左端带负电,右端带正电,导体总电荷量为零,故A错误,D正确.B的左端感应出负电荷,右端出现正电荷,电荷量的大小相等,故B正确.若A不动,将B沿图中虚线分开,则两边的电荷量大小相等,与划分的位置无关,故C 错误.]2、由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电量分别为q 1和q 2,其间距为r 时,它们之间相互作用力的大小为F =k q 1q 2r 2,式中k 为静电力常量.若用国际单位制的基本单位表示,k 的单位应为( )A .kg·A 2·m 3B .kg·A -2·m 3·s -4C .kg·m 2·C -2D .N·m 2·A -2B [由公式F =k q 1q 2r 2得,k =Fr 2q 1q 2,故k 的单位为N·m 2C 2,又由公式q =It 得1 C =1 A·s ,由F =ma 可知1 N =1 kg·m·s -2,故1N·m 2C 2=1 kg·A -2·m 3·s -4,选项B正确.]3、(双选)如图所示,金属板带电量为+Q ,质量为m 的金属小球带电量为+q ,当小球静止后,悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α,小球与金属板中心O 恰好在同一条水平线上,且距离为L.下列说法正确的是( )A .+Q 在小球处产生的场强为E 1=kQ L 2B .+Q 在小球处产生的场强为E 1=mgtan αqC .+q 在O 点产生的场强为E 2=kq L 2D .+q 在O 点产生的场强为E 2=mgtan αQBC [金属板不能看作点电荷,在小球处产生的场强不能用E =kQ r 2计算,故A错误;根据小球处于平衡得小球受电场力F =mgtan α,由E =F q 得:E 1=mgtan αq ,B 正确;小球可看作点电荷,在O 点产生的场强E 2=kq L 2,C 正确;根据牛顿第三定律知金属板受到小球的电场力大小为F =mgtan α,但金属板不能看作试探电荷,故不能用E =F Q 求场强,D 错误.]4、(多选)如图所示,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是()A.M带负电荷,N带正电荷B.M在b点的动能小于它在a点的动能C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功ABC[由图中带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹可知,粒子M受到引力作用所以带负电,粒子N受到斥力作用所以带正电,选项A正确;由于a点比b点更靠近带正电的点电荷,所以粒子M由a点运动到b点的过程中粒子要克服电场力做功,动能减小,选项B正确;d点和e点在同一个等势面上,所以N在d点的电势能等于它在e点的电势能,选项C正确;粒子N带正电,从c点运动到d点的过程中电场力做正功,选项D错误.]5、(双选)如图所示,电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出,不计重力的作用,则()A.它们通过加速电场所需的时间相等B.它们通过加速电场过程中动能的增量相等C.它们通过加速电场过程中速度的增量相等D.它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等BD[由动能定理知qU=ΔE k,因两粒子电荷量相同,故ΔE k相同,B项正确.由牛顿第二定律得a=Uqmd,由v-t图像知位移相同,初速度大的用的时间短,A项错误;Δv=aΔt,时间不相等,故速度增量不相等,C项错误;电场力做功都是qU,故电势能减少量相等,D项正确.]6、(多选)如图所示,一平行板电容器与电源E和电流表相连接,接通开关S,电源即给电容器充电,下列说法中正确的是()A.保持S接通,使两极板的面积错开一些(仍平行),则两极板间的电场强度减小B.保持S接通,减小两极板间的距离,则电流表中有从左到右的电流流过C.断开S,增大两极板间的距离,则两极板间的电压增大D.断开S,在两极板间插入一块电介质板,则两极板间的电势差减小BCD[先明确物理量C、Q、U、E中保持不变的量,再依据物理公式来讨论.保持开关S接通,电容器上电压U保持不变,正对面积S减小时,由E=Ud可知U和d都不变,则场强E不变,A错误.减小距离d时,由C∝1d可知电容C增大,因为开关S接通U不变,由Q=CU得电荷量Q将增大,故电容器充电,电路中有充电电流,B正确.断开开关S后,电容器的电荷量Q保持不变,当d增大时电容C减小,由C=QU可得电压U将增大,C正确.插入电介质,εr增大,电容C增大,因为断开S后Q不变,由C=QU知电压U将减小,D正确.]*7、两个半径为r的相同金属球带上异种电荷,已知q1=3q2,两球心相距10r,其相互作用力大小为F1,现将两球接触后分开,再放回原处,这时两球间的相互作用力大小为F2,则()A.F2=F1B.F2=F1 3C.F2>F13D.F2<F13D [根据题意,两球接触后分开,每个球的带电荷量应是q2.由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,当两球带异种电荷时,由于电荷间的吸引,电荷在金属球表面不再均匀分布,两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必定小于10r,如图甲所示.甲应用库仑定律,则F1>k q1q210r2=k3q22100r2.同理,当两球带同种电荷时,两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必定大于10r,如图乙所示.乙则F2<kq2210r2=kq22100r2.因此F2必小于13F1,故应选D.]*8、(双选)如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线,A、B为电场线上的两点,一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中,其速度—时间图像如图乙所示,则下列叙述正确的是()A.电场线方向由A指向BB.场强大小E A>E BC.Q在A的左侧且为负电荷D.Q可能为负电荷,也可能为正电荷BC[由于A到B的过程中速度增加,根据动能定理可知,电场力对负电荷做正功,所以电场线的方向由B指向A,A错误;由图乙可知,电荷做加速度减小的加速运动,所以由A运动到B的过程中,由牛顿第二定律可知,电场力在减小,由F=Eq知,E在减小,所以E A>E B,B正确;由以上分析知Q在A的左侧且为负电荷,C正确,D错误.]*9、(双选)如图所示,在光滑的绝缘水平面上,把两个等量正电荷固定在正方形abcd的a、c两点,一质量为m带负电的光滑小球从b点由静止释放,下列说法正确的是()A.小球运动到d位置时速度不可能为零B.小球从b位置运动到d位置的过程中,加速度最大时速度一定最大C.小球从b位置运动到d位置的过程中,其电势能先减小后增大D.小球从b位置运动到d位置的过程中,电势能与动能之和始终保持不变CD[由b到bd连线的中点O的过程中,电场力做正功,电势能减小,由O到d电场力做负功,电势能增加,因此到达d点的速度等于b点的速度,故A错误.由等量正电荷连线的中垂线上电场分布可知:ac的连线与中垂线的交点处场强为0,电场线的方向指向两边,由于负电荷受到的电场力跟电场线的方向相反,所以负电荷受到的电场力始终指向ac的连线与中垂线的交点.但中垂线上场强的大小:从中点到两侧场强先增大再减小,所以小球所受的电场力从中点到两侧先增大再减小,加速度最大的点不在O点,速度最大的点在O 点,故B错误.由等量正电荷的电场分布可知,在两电荷连线的中垂线上O点的电势最高,沿电场线电势越来越低,所以从b到d,电势是先增大后减小,负电荷的电势能先减小后增大,故C正确.由于只有电场力做功,所以只有电势能与动能的相互转化,电势能和动能之和不变,故D正确.故选C、D.]*10、如图所示,以O点为圆心,以R=0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d,该圆所在平面内有一匀强电场,场强方向与x轴正方向成θ=60°角,已知a、b、c三点的电势分别为4 3 V、4 V、-4 3 V,则下列说法正确的是()A.该匀强电场的场强E=40 3 V/mB.该匀强电场的场强E=80 V/mC.d点的电势为-2 3 VD.d点的电势为-4 VD[在匀强电场中,平行等长的线段两端的电势差相等,有U bc=U ad,得φd=-4 V,选项C错误,D正确;同理得O点电势为零,又U ao=ERsin θ,得E=40 V/m,选项A、B错误.]*11、如图所示,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P位于两板间,恰好平衡.现用外力将P固定住,然后固定导线各接点,使两板均转过α角,如图虚线所示,再撤去外力,则P在两板间()A.保持静止B.水平向左做直线运动C.向右下方运动D.不知α角的值,无法确定P的运动状态B[设原来两板间距为d,电势差为U,则qE=mg,当板转过α角时两板间距d′=dcos α,E′=Ud′=Ecos α,此时电场力F′=qE′=qEcos α,其方向斜向上,其竖直分力F=F′cosα=qE=mg,故竖直方向上合力为零,则P水平向左做匀加速直线运动.]12、如图所示,半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零.现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受静电力的大小为多少?方向如何?(已知静电力常量为k)解析:在球壳上与小圆孔相对的小圆面的电荷量q′≈πr24πR2Q=r24R2Q.根据库仑定律,它对球心的点电荷+q的作用力大小F=kq′qR2=kr24R2QqR2=kqQr24R4,其方向由球心指向小圆孔中心.答案:kqQr24R4由球心指向小圆孔中心13、如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面.现将电荷量为10-8C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为3×10-6 J,将另一电荷量为10-8 C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做功为3×10-6 J.(1)U AB、U AC、U BC各为多少?(2)画出电场线方向;(3)若AB边长为2 3 cm,求电场强度.解析:(1)正点电荷从A点移到B点时,电场力做正功,故A点电势高于B点,可求得U AB=Wq=3×10-610-8V=300 V,负点电荷从A点移到C点,电场力做负功,A点电势高于C点,可求得U AC=W′q′=-3×10-6-1×10-8V=300 V.因此B、C 两点电势相等,故U BC=0.(2)由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线,因此BC为一条等势线,故电场线方向垂直于BC,设D为直线BC的中点,则场强方向为由A指向D,如图所示.(3)直线AB在场强方向的距离d等于线段AD的长度,故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得E=U ABd=30023×10-2×cos 30°V/m=1×104 V/m.答案:(1)300 V300 V0(2)见解析图(3)1×104 V/m。
人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》测试题(含答案)

物理3-1《静电场》测试题序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分。
1.关于元电荷下列说法正确的是( )A .元电荷实际上是指电子和质子本身B .所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C .元电荷的值通常取作e = 1.60×10-19CD .电荷量e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的2.在一个点电荷形成的电场中,关于电场强度和电势的说法中正确的是( )A .任何两点的电场强度都不相同B .可以找到很多电场强度相同的点C .任何两点的电势都不相等D .可以找到很多电势相等的点3.如图所示,a 、b 、c 是一条电场线上的三点,电场线的方向由a 到c ,a 、b 间距离等于b 、c 间距离,用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强,可以判定( )A .φa >φb >φcB .E a >E b >E cC .φa –φb =φb –φcD .E a = E b = E c4.如图所示,M 、N 两点分别放置两个等量种异电荷,A 为它们连线的中点,B 为连线上靠近N 的一点,C 为连线的中垂线上处于A 点上方的一点,在A 、B 、C 三点中 ( )A .场强最小的点是A 点,电势最高的点是B 点 B .场强最小的点是A 点,电势最高的点是C 点 C .场强最小的点是C 点,电势最高的点是B 点D .场强最小的点是C 点,电势最高的点是A 点5.如图所示.在点电荷Q 的电场中,已知a 、b 两点在同一等势面上,c 、d 两点在同一等势面上,甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为曲线acb 和adb ,两粒子经过a 点时具有相同的动能,由此判断 ( )A .甲粒子经过c 点时与乙粒子经过d 点时具有相同的动能B .甲、乙两粒子带异种电荷C .若取无穷远处为零电势,则甲粒子经过c 点时的电势能小于乙粒子经过d 点时的电势能D .两粒子经过b 点时具有相同的动能6.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A 、B 是这条直线上的两点,一带正电粒子以速度v A 经过A 点向B 点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B 经过B 点,且v B 与v A 方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是 ( )A .A 点的场强一定大于B 点的场强B .A 点的电势一定高于B 点的电势C .粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D .粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能7.电场中有A 、B 两点,把某点电荷从A 点移到B 点的过程中,电场力对该荷做了负功.则下列说法正确的是 ( ) A .该电荷是正电荷,且电势能减少 B .该电荷是正电荷,且电势能增加 C .该电荷是负电荷,且电势能增加 D .电荷的电势能增加,但不能判断是正电荷还是负电荷8.光滑水平面上有一边长为L 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行。
人教版高二物理选修3-1第一章 1.9 基础专练:带电粒子在非匀强电场中的运动(含答案)

高中物理人教版选修3-11.9 带电粒子在非匀强电场中的运动基础专练一、单选题1.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.粒子必定带负电荷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点的电势能小于它在N点的电势能D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能2.如图是某一电场中的一簇电场线,现把一个正电荷分别放在AB两点下列说法正确的是()A.此正电荷在A点受到的电场力比B点大B.此正电荷在A点的电势能比B点大C.电场中B点的电势高于A点的电势D.若把此正电荷从A点静止释放,它将沿电场线运动到B点3.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是( )A.B.C.D.4.带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动,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5.带正电的小球只受电场力作用,则它在任意一段时间内()A.一定沿着电场线由高电势向低电势方向运动B.一定沿着电场线向电势能减小的方向运动C.不一定沿着电场线运动,但一定向低电势方向运动D.不一定沿着电场线运动,也不一定向电势能减小的方向运动6.如图所示,实线是一簇未标明方向的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b 是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力的作用,对于a,b 两点下列判断正确的是()A.电场中a 点的电势较高B.带电粒子在a 点的动能较小C.带电粒子在a 点的加速度较大D.带电粒子一定带正电7.电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,则A.同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力小B.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受到静电力作用C.在仅受电场力时,同一点电荷放在B的加速度比放在A点时的加速度小D.正电荷放在A点由静止释放,电场线就是它的运动轨迹8.如图所示,+Q为固定的正电荷,在它的电场中,一电荷量为+q的粒子,从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动.若粒子只受电场力作用,则它的运动轨迹可能是图中的()A.ab直线B.ac曲线C.ad曲线D.ae曲线9.图中实线为一匀强电场的电场线,虚线为一个点电荷仅受电场力作用时的运动轨迹的一部分,则可以知道().A.电场线方向向右B.电场线方向向左C.点电荷经过B点时速度比经过A点时速度大D.点电荷经过B点时速度比经过A点时速度小10.某电场线分布如图所示,一带电粒子沿图中虚线所示途径运动,先后通过M点和N点,以下说法正确的是()A.M、N点的场强E M>E NB.粒子在M、N点的加速度a M>a NC.粒子在M、N点的速度v M>v ND.粒子带正电11.如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线,虚线为电子从A点运动到B点的运动轨迹,则下列判断正确的是A.A 点的场强小于B点的场强B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量C.电子在A点的电势能大于在B点的电势能D.电子在A点的速度大于在B点的速度12.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v与时间t的关系图象如图所示。
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第一章静电场1电荷及其守恒定律A级抓基础1.有甲、乙、丙三个小球,将它们两两靠近,它们都相互吸引,如图所示.那么,下面的说法正确的是()A.三个小球都带电B.只有一个小球带电C.有两个小球带同种电荷D.有两个小球带异种电荷答案:D2.(多选)如图所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P 慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是()A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等答案:ACD3.下列说法正确的是()A.摩擦起电是创造电荷的过程B.接触起电是电荷转移的过程C.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷会消失,这种现象叫作电荷的湮灭解析:在D选项中,电荷并没有消失或者湮灭,只是正负电荷数目相等,表现为中性.答案:B4.(多选)一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中,经过一段时间后,发现该小球上净电荷几乎不存在,这说明() A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,电荷不守恒C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起,仍然遵循电荷守恒定律解析:绝缘小球上电荷量减少是由于电子通过潮湿空气导电转移到外界,只是小球上电荷量减少,但是这些电子并没消失,故A、B 错,C对.就小球和整个外界组成的系统而言,其电荷的总量仍保持不变,故D正确.答案:CD5.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C解析:任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍,元电荷电荷量为e=1.6×10-19 C.选项A中电荷量是元电荷电荷量的32倍,B中电荷量为4倍,C中电荷量为10倍.D中电荷量为250倍.也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍.所以只有选项A是不可能的.答案:AB级提能力6.(多选)为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的,它通过电场会发生偏转,非极性分子不偏转),可做如下实验:在酸式滴定管中注入适量蒸馏水,打开活塞,让水慢慢如线状流下,将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流,发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转,这证明()A.水分子是非极性分子B.水分子是极性分子C.水分子是极性分子且带正电D.水分子是极性分子且带负电解析:根据偏转,可判断出水分子是极性分子;根据向玻璃棒偏转,可以判断出其带负电.答案:BD7.(多选)关于元电荷的下列说法中正确的是()A.元电荷实质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.元电荷的数值通常取作e=1.6×10-19 CD.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解析:元电荷是指电子或质子所带的电荷量,数值为e=1.60×10-19C,故A项错误,C项正确;所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍,任何带电体的电荷量都不是连续变化的,B项正确;元电荷e的值是由美国科学家密立根测得的,D正确.答案:BCD8.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电量为23e,d夸克带电量为-13e,质子的带电量为e,中子不带电.下列说法正确的是()A.质子是由一个u夸克和一个d夸克组成,中子是由一个u夸克和两个d夸克组成B.质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,中子是由一个u夸克和两个d夸克组成C.质子是由一个u夸克和一个d夸克组成,中子是由两个u夸克和两个d夸克组成D.质子是由两个u夸克和一个d夸克组成,中子是由两个u夸克和两个d夸克组成解析:根据质子所带电荷量为e,2×23e-13e=e,所以质子是由两个u夸克和一个d夸克组成;中子不显电性,23e-2×13e=0,所以中子是由一个u夸克和两个d夸克组成,故选项B正确.答案:B9.如图是伏打起电盘示意图,其起电方式是()A.摩擦起电B.感应起电C.接触起电D.以上三种方式都不是解析:导电平板靠近带电绝缘板并接地时,导体与大地连通,异种电荷互相吸引,绝缘板带正电,则会吸引大地的电子到导电平板上,从而使导电平板带上负电荷,故选项B正确.答案:B10.(多选)如图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()A.A端金箔张开,B端金箔闭合B.用手触枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合C.用手触枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开D.选项C中两对金箔带同种电荷解析:根据静电感应,带正电的导体C放在枕形导体附近,在A 端出现了负电,B端出现了正电,两端金箔上带异种电荷而张开,选项A错误.用手触枕形导体后,B端不是最远端了,人是导体,人的脚部甚至地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合,选项B 正确.用手触枕形导体时,只有A端带负电,将手和C移走后,不再有静电感应现象,A端所带负电荷分布在枕形导体上,A、B端均带有负电荷,两对金箔均张开,选项C、D正确.答案:BCD。
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 .3mg EC .2mg ED .mg 2E4.一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。
人教版高二物理选修3-1第一章静电场单元测试(包含答案)

AB 运动,如图,
AB 与电场线夹角 θ =30°,已知带电微粒的质量 m=1.0×10-7kg,电量 q=1.0× 10-10C, A、B 相距
L=20cm 。(取 g=10m/s2,结果保留二位有效数字)求:
( 1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由。
( 2)电场强度的大小和方向?
( 3)要使微粒从 A 点运动到 B 点,微粒射入电场时的最小速度是多少?
7.如图所示,水平放置的平行金属板 a、 b 分别与电源的两极相连,带电液滴 P 在金属板 a、b 间保持静止,现设法使 P 固定,再使两金属板 a、 b 分别绕中心点 O、 O/垂直于纸面的轴顺时针转
相同的小角度α,然后释放 P,则 P 在电场内将做 (
)
A .匀速直线运动 B .水平向右的匀加速直线运动 C .斜向右下方的匀加速直线运动
线,两粒子在 a点时具有相同的动能,重力不计.则 (
)
a
A.甲、乙两粒子带异种电荷
B.两粒子经过 b点时具有相同的动能
乙
C.甲粒子经过 c点时的动能等于乙粒子经过 d点时的动能
d
D.设无穷远处电势为零,甲粒子经过 c点时的电势能小于乙粒子
acb、 adb曲 甲
c Q
经过 d点时的电势能 b
10.如图所示,在真空中有两个等量的正电荷
2、真空中有两个点电荷 电力变为 1.5F (
Q1 和 Q2,它们之间的静电力为 )
F,下面哪些做法可以使它们之间的静
A .使 Q1 的电量变为原来的 2 倍, Q2 的电量变为原来的 3 倍,使它们的距离变为原来的 2 倍
B .使每个电荷的电量都变为原来的 1.5 倍,距离变为原来的 1.5 倍
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.. . . ..高中物理 3-1 第一章练习题(不定向选择题)1、 (2012浙江)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,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm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.摩擦使笔套带电B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C.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D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和2、如图所示,有一带正电的验电器,当一金属球 A 靠近验电器的小球B(不接触) AB +时,验电器的金箔张角减小,则+ +A、金属球可能不带电B、金属球可能带负电C、金属球可能带正电D、金属球一定带负电3、将不带电的导体 A 和带有负电荷的导体 B 接触后,在导体 A 中的质子数A.增加B.减少C.不变 D .先增加后减少4、把两个完全相同的金属球 A 和 B 接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则 A、B 两球原来的带电情况可能是A.带有等量异种电荷B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷D.一个带电,另一个不带电5、有 A、 B、 C 三个塑料小球, A 和 B, B 和 C,C 和 A 间都是相互吸引的,如果 A 带正电,则A. B、 C 球均带负电B. B 球带负电, C 球带正电C. B、C 球中必有一个带负电,而另一个不带电D. B、 C 球都不带电6、真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量 Q1> Q2 ,点电荷 q 置于 Q1 、Q2 连线上某点时,正好处于平衡,则A . q 一定是正电荷B . q 一定是负电荷C . q 离 Q2 比离 Q1 远D . q 离 Q2 比离 Q1 近7、如图所示 ,两个完全相同的绝缘金属壳 a 、 b 的半径为 R , 质量为 m ,两球心之间的距离为L =3 R 。
若使它们带上等量的异种电荷,电荷为 q ,那么两球之间的万有引力F 引,库仑力 F 库分别为A. F 引m2,F 库 q 2G 2 k 2llB. F 引m 2 , F 库q 2 lG 2 k 2ll C. F 引m 2,F 库q 2G2k2llD. F 引G m 2 ,F 库k q 2l2l28、关于点电荷的说法 ,正确的是 :A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷;B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷;C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略 ,这两个带电体可看成质点;D.一切带电体都可以看成点电荷9、真空中有甲 、乙两个点电荷 ,相距为 r ,它们间的静电力为 F 。
若甲的电量变为原来的 2 倍,乙的电量变为原来的 1/3 ,距离变为 2 r ,则它们之间的静电力变为A.3F /8B.F /6C.8F /3D.2F /310 、甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球 , 其中只有一个带电 , 如果让甲球分别依次与乙球 、丙球接触后 ,再把甲 、丙球放在相距 R 处 , 它们的库仑力为 F ;若让丙球分别依次跟乙球 、甲球接触后 , 再把甲 、丙球放在相距R 处 , 它们间的库仑力为 4 , 则可知原来带电的球是 :FA.甲球B.乙球C.丙球D.无法判断11 、下列说法正确的是 :A 、只要有电荷存在 ,其周围就一定存在电场B 、电场是一种物质 ,是客观存在的C 、电荷间的相互作用是通过电场而产生的 ,电场最基本性质是对放在其里面的电荷有力的作用D 、场强反映了电场的力的性质,因此检验电荷在某点所受电场力越大,该点的场强一定越大12 、下列说法正确的是:A、电场中某点的场强等于F/q ,但与检验电荷的受力大小及带电量无关B、电场中某点的场强方向即检验电荷在该点受力方向C、公式 E=F/q 和 E=kQ/r2对任何静电场都适用D、电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力13 .下面是对点电荷的电场强度公式E= kQ/ r2的几种不同理解,正确的是A.当r→0 时,E→∞B.当r→∞时,E→0C.某点的场强大小与距离r 成反比D.以点电荷Q 为中心、r 为半径的球面上各处的场强相同14 、如图所示 ,正电荷q 在电场力作用下由p 向 Q 做加速运动 ,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是图中哪能一个?15 、竖直放置的两块足够长的平行金属板报间有匀强电场,场强为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为 m 的带电小球,丝线与竖直方向成θ角时小球恰好平衡,求:⑴、小球所带的电量;⑵、若剪断丝线,小球碰到金属板需要多长时间。
θb+-......16 、如图,在电场线上有A、 B、 C 三点,设将 C 点接地,将 1C 的正电荷由 A 点移到 C 点,电场力做功为 5J,再将该电荷从 B 移到 C 点,电场力做功为- 5J,求φA 和φB17 两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于 B 点电势。
若位于 a、 b 处点电荷的电荷量大小分别为q a和 q b,则A、 a 处为正电荷,q a<q bB、 a 处为正电荷,q a>q bC、 a 处为负电荷,q a<q bD、 a 处为负电荷,q a>q b18 将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示 ,金属球表面的电势处处相等. a 、b 为电场中的两点,则A、 a 点的电场强度比 b 点的大B、 a 点的电势比 b 点的高C、检验电荷 -q 在 a 点的电势能比在 b 点的大D、将检验电荷 -q 从 a 点移到 b 点的过程中 ,电场力做负功19 、一个电荷从静电场的 A 点移到 B 点,电场力做功为0,则:A、 A、 B 两点的场强一定为0B、该电荷一定沿等势面移动C、作用于该电荷的电场力与其移动方向总是垂直D、 A、 B 两点的电势总是相等20 如图所示,在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+ Q、 -Q,虚线是以 + Q所在点为圆心、L/2为半径的圆,、、、d 是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴a b c上, b 、d 两点关于 x 轴对称。
下列判断正确的是A.b、d两点处的电势相同B.四点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.将一试探电荷 + q沿圆周由a点移至c点, + q的电势能减小21 、电子在电场中由电势高处运动到电势低处的过程中,下列说法中正确的是()A.电子动能一定越来越小B. 电子电势能一定越来越大C.电子速度一定越来越大D.电子电势能可能越来越小22 、 (2011 上海 )电场线分布如图昕示,电场中a,b两点的电场强度大小分别为已知Ea 和 Eb,电势分别为φa 和φb ,则A、 Ea>Eb ,φa> φbB、 Ea>Eb ,φa< φbC、 Ea<Eb ,φa> φbD、 Ea<Eb ,φa< φb23 (10 上海 )三个点电荷电场的电场线分布如图所示,图中a、b两点出的场强大小分别为 Ea、 Eb,电势分别为φa、φb ,则A、 Ea> Eb,φa >φbB、 Ea< Eb,φa <φbC、 Ea>Eb,φa<φb D 、Ea<Eb,φa>φb24 、 (2011 上海 )两个等量异种点电荷位于x 轴上,相对原点对称分布,正确描述电势φ随位置x变化规律的是图25 .空气中的负离子对人的健康极为有益。
人工产生负氧离子的方法最常风的是电晕放电法。
如图所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5000V 左右,使空气发生电离,从而产生负氧离子 (O3-) 排出,使空气清新化,针状负极与环形正极间距为5mm ,且视为匀强电场,电场强度为E,电场对负氧离子的作用力为,则FA.E =103N/C ,F =1.6×10-16NB.E =106N/C ,F =1.6×10-16NC.E =103N/C , F =1.6×10-13ND.E =106N/C ,F =1.6×10-13N26 、下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U 的电场后,哪种粒子速度最大A.质子B.氘核C.氦核 (α粒子 ) D.钠离子 Na+27 、如图,带电量之比为qA ∶qB= 1 ∶3 的带电粒子 A、 B,先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中,不计重力,带电粒子偏转后打在同一极板上,水平飞行距离之比为xB∶xA= 2∶1,则带电粒子的质量之比 mA ∶mB 以及在电场中飞行时间之比tA ∶tB 分别为A. 1∶12, 2∶1B. 12∶1, 1∶2C. 12 ∶1, 3∶4D. 1∶12, 1∶228 喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v 垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中A、向负极板偏转B、电势能逐渐增大C、运动轨迹是抛物线 D 、运动轨迹与带电量无关29 、两个半径均为R 的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。
一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。
已知质子电量为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:⑴、极板间的电场强度 E⑵、α粒子在极板间运动的加速度 a⑶、α粒子的初速度v0......30 、 (2008广东)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 点受到的电场力D.粒子在 M 点受到的电场力小于在N 点受到的电场力31 、关于电容器的电容 C、电压 U 和所带电荷量 Q 之间的关系.以下说法正确的是A.C由U确定B.C由 Q 确定C.C 一定时,Q 与 U 成正比D.C 一定时,Q 与 U 成反比32 、传感器是自动控制设备中不可缺少的元件,已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域.如下图所示为几种电容式传感器,其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是33 、如图所示,把一个平行板电容器接在电压U=10V 的电源上.现进行下列四步动作:1、合上 SAS 2、在两板中央放入厚度为d/2 的金属板; dUB3、打开 S;......4、抽出金属板.则此时电容器两板间电势差为:34 、将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷分别用d、 U、 E 和 Q 表示 .下列说法正确的是A.保持 U 不变,将 d 变为原来的两倍,则E变为原来的一半B.保持 E 不变,将 d 变为原来的一半,则U变为原来的两倍C.保持 d 不变,将 Q 变为原来的两倍,则U变为原来的一半D.保持 d 不变,将 Q 变为原来的一半,则E变为原来的一半35 、如图所示,A 、 B 两水平平行金属板构成一个电容为 C 的电器, B 板接地,最初 A 、 B 两板均不带电。