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鲁科版高中物理选修3-1第一章静电场-电场强度和电场线(一)测试卷

鲁科版高中物理选修3-1第一章静电场-电场强度和电场线(一)测试卷

鲁科版高中物理选修3-1.第一章电场强度和电场线(一)测试卷1.在电场中某点放一检验电荷,其电量为q ,检验电荷受到的电场力为F ,则该点电场强度为E =F /q ,那么下列说法正确的是 ( )A .若移去检验电荷q ,该点的电场强度就变为零B .若在该点放一个电量为2q 的检验电荷,该点的电场强度就变为E /2C .若在该点放一个电量为-2q 的检验电荷,则该点场强的大小仍为E ,但电场强度的方向变为原来相反的方向D .若在该点放一个电量为2q -的检验电荷,则该点场强的大小仍为E ,电场强度的方向也仍为原来的场强方向2.(多选)关于电场线的说法,正确的是 ( )A .沿着电场线的方向电场强度越来越小B .在没有电荷的地方,任何两条电场线都不会相交C .电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在D .电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远3.如图,一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A→O→B 匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个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4.(多选)如图,在a 、b 两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷,c 、d 两点将a 、b 两点的连线三等分,则 ( )A .c 、d 两点处的场强大小相等B .c 、d 两点处的场强大小不相等C .从c 点到d 点场强先变大后变小D .从c 点到d 点场强先变小后变大5.(多选)如图所示,a 、b 是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q 1、Q 2,MN 是ab 连线的中垂线,P 是中垂线上的一点。

下列哪中情况能使P 点的场强方向指向MN 的左侧 ( )A .Q 1、Q 2都是正电荷,且Q 1<Q 2B .Q 1是正电荷,Q 2是负电荷,且Q 1>|Q 2|C .Q 1是负电荷,Q 2是正电荷,且|Q 1|<Q 2D .Q 1、Q 2都是负电荷,且|Q 1|>|Q 2| 6.在x 轴上有两个点电荷,一个带正电Q 1,一个带负电Q 2。

鲁科版 物理 选修3-1课本习题第一、二章答案

鲁科版 物理 选修3-1课本习题第一、二章答案

第一章 静电场 第1节 静电现象及微观解释课本习题1.D2.B3.解答:可以是A 、B 都带电,A 、B 带异种电荷相互吸引;也可以只有A 或B 带电,带电小球由于静电感应吸引轻小物体。

说明:该题答案并不唯一,可鼓励同学们发表自己的看法,再由同学们或教师归纳总结。

同时可复习静电力的相互作用规律。

4 解答:能。

先将丝绸和玻璃棒相互摩擦过的地方充分接触,然后再分别将两者用验电器检验是否带电。

由于两者带的是异种电荷,充分接触时,两者所带的电荷会被部分或全部中和,从而使验电器的金属箔的张开幅度减小或完全闭合。

5.解答:小球a 向左摆动,接触金属球b 后迅速弹开。

当绝缘金属球b 带上电荷后,由于静电感应,会使小球口靠近b 的一侧带上与b 的电性相反的电荷,而远离a 的一侧带上与b 的电性相同的电荷,虽然口的两侧所带的电荷电量相同,但由于它们离球b 的距离不一样,因此a 、b 两球表现为相互吸引,从而使小球a 向左摆动。

当两球接触后,整个a 球带上了与b 球的电性相同的电荷,因而两球相互排斥。

说明:本题要注意解释何为绝缘金属球,要与绝缘体相区别。

6.解答:如果让一个金属球带上正电荷,它的质量是减少的,因为它失去了电子;如果让它带上负电荷,它的质量是增加的,因为它得到了电子。

说明:教师应说明减少或增加的质量非常小,在一般情况下可忽略不计。

7.解答:(1)由于静电感应。

(2)可在传送带上镀银或增加空气湿度。

第2节 静电力 库仑定律课本习题1.解答:由库仑定律得,它们之间的静电力变为3F ;由库仑定律得,它们之间的静电力变为F /9。

2.解答:氢原子核对核外电子的静电引力提供电子做匀速圆周速动的向心力。

静电力大小22re k F = 由匀速圆周运动规律得r v m F 2= 所以rv m r e k 222= 从上式可得速率 所以周期krm e r v r T ππ22== 3.解答:如下右图所示,对右边小球进行受力分析,它受重力G 、静电力F 1、细线拉力F 2。

物理鲁科版选修3-1同步训练:第1章 静电场(B卷)附答案 Word版含解析

物理鲁科版选修3-1同步训练:第1章 静电场(B卷)附答案 Word版含解析

同步检测二第1章静电场(B卷)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全的得2分,错选、多选或不选得0分)1.下列关于电场线的叙述正确的是A.电场线就是电荷在电场中运动的轨迹B.电场线是假象的并不真实存在的曲线C.电场线的疏密表示电场的强弱D.曲线上任意一点的切线方向就是该点电场强度的方向答案:BCD解析:电场线是人们为了形象地表示电场而假象的曲线,它上面任意一点的切线方向即为该点场强的方向,疏密表示电场的强弱,与电荷的运动轨迹无必然联系.2.下列关于电场的叙述中正确的是A.两个未接触的带电体发生了相互作用,这一定是电场引起的B.只有当电荷间发生相互作用才产生电场C.只要有电荷存在,其周围就存在电场D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用答案:ACD解析:电荷周围存在电场,只要有电荷,不管电荷间发生作用与否,电场都是存在的,B错C对;两个未接触的带电体是以它们的电场为媒介发生相互作用的,A、D对.3.在电场中某点放一检验电荷,其电荷量为q,受到的电场力为F,则该点电场强度为E=F/q,下列说法正确的是A.若移去检验电荷,该点的电场强度变为零B.若在该点放一个电荷量为2q的检验电荷,该点的场强就变为E/2C.若在该点放一个电荷量为-2q的检验电荷,该点场强大小仍为E,但场强的方向变为与原来相反的方向D.若在该点放一个电荷量为-q/2的检验电荷,则该点的场强大小仍为E,方向与原来的方向相同答案:D解析:电场中某点电场强度是由电场本身的性质决定的,与在该点放什么样的检验电荷无关,与在该点放不放检验电荷也无关.4.如图所示为在一个电场中的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q跟它所受电场力F的关系图象,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四点的电场强度的大小关系是E d>E a>E b>E cC.a、b、c、d四点的电场强度的大小关系是E a>E b>E d>E cD.无法确定这四点的电场强度的大小关系答案:B解析:由电场强度的定义公式qFE =知,该图象斜率的绝对值表示电场强度的大小,斜率越大,表示电场强度越大,反之越小.根据图象的斜率可以判断E d >E a >E b >E c ,B 对,A 、C 、D 错.5.如图所示为半径相同的两个金属小球,A 、B 带有电量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力大小是F ,今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A 、B 两球之间接触后移开.这时,A 、B 两球之间的相互作用力的大小是A.F /8B.F /4C.3F /8D.3F /4 答案:C解析:完全相同的两个小球接触,电荷量平分,所以,在C 球未与它们接触前,A 、B 间的静电力为22rkQ F =;C 与A 接触后,A 带电荷量为Q /2,然后C 再与B 接触,则B 带电荷量为3Q /4,所以C 先后与A 、B 接触后,A 、B 之间的作用力为F r kQ r Q Q k F 83834322221=⋅=⋅⋅=.6.x 轴上有两个点电荷,一个带正电Q 1,一个带负电-Q 2,且Q 1=2Q 2.用E 1和E 2分别表示这两个点电荷所产生的电场强度的大小,则在x 轴上 A.E 1=E 2之点只有一处,该处合电场强度为0B.E 1=E 2之点共有两处,一处合电场强度为0,另一处合电场强度为2E 2C.E 1=E 2之点共有三处,其中两处合电场强度为0,另一处合电场强度为2E 2D.E 1=E 2之点共有三处,其中一处合电场强度为0,另两处合电场强度为2E 2 答案:B 解析:如图E 1=E 2之处有两点A 、B ,在A 点处E 1、E 2方向相同,合场强为2E 2,在B 点处E 1、E 2方向相反,合场强为0.所以选B.7.如图所示,原来不带电的导体棒放在电荷q 产生的电场中,达静电平衡后,棒上感应电荷在棒内中点处产生场强大小为E ;现将导体棒右端接地,当再次达到静电平衡时,棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小为E 1′,则A.E >E 1′B.E =E 1′C.E <E 1′D.E =E 1′/2 答案:B解析:不管导体棒接地与否,最终它都处于静电平衡状态,由静电平衡状态的特点知,导体棒内部场强处处为零,即棒上感应电荷产生的电场的场强总是与q 电场的场强大小相等,方向相反.所以选B.8.如图所示,用两根轻质细绝缘线把两个带电小球悬挂起来,a 球带电+q ,b 球带电-2q ,且两球间的库仑力小于b 球的重力,即两根线都处于竖直绷紧状态.现突然施加一水平向左的匀强电场,待平衡时,表示平衡状态的是图A B C D答案:D解析:此题是对整体、隔离体法的考查,如果单独对两个小球受力分析,则很难得出最后的结论,由于最后两小球都处于平衡状态,则将两球看做整体,此时整体受重力、水平向右的电场力、细绳的拉力,由平衡条件知,上面细绳向右偏;单独对b受力分析,重力、水平向右的电场力、细绳拉力及库仑力,由平衡条件知下面细绳向右偏转,所以选D.9.把带电荷量为q的正电荷以一定的初速度射入电场,运动中不计重力,则A.点电荷的运动轨迹必和电场线重合B.若电场线是直线,则电荷运动轨迹和电场线重合C.电场线某点的切线方向和该点的速度方向相同D.电场线某点的切线方向和电荷在该点的加速度方向相同答案:D解析:不管电场线是否为直线,点电荷的运动轨迹都不一定和电场线重合,电荷的运动轨迹应介于电荷的速度与所受合力的夹角之间,A、B、C错;由题意知,该正电荷只受电场力作用,所以电场力即为该电荷所受合力,则加速度方向与合力即电场力方向相同,而正电荷所受电场力方向沿电场线的切线方向,所以D对.10.如图所示,不带电的金属球壳内有一带正电的点电荷,当闭合电键S的瞬间,下列说法中正确的是A.接地导线中自由电子向地运动B.接地导线中自由电子向金属球壳运动C.金属球壳的外表面带正电D.金属球壳的外表面不带电答案:BD解析:金属球壳未接地前,球壳内表面带负电,外表面带正电,接地后,自由电子向金属壳运动中和正电荷,最后外表面不带电.二、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)11.如图1所示,半径为r的硬橡胶圆环单位长度带正电荷q,圆心O处电场强度为零.现截去顶部极小一段AB=L,静电力恒量为k,则剩余部分在O点处产生电场强度的方向是_______________,电场强度的大小为_______________.图1答案:竖直向上 kqL /r 2解析:根据场强叠加原理,整个橡胶环在圆心处产生的合场强为零,截去的长为L 的一小段橡胶环在圆心处产生的场强与剩余的部分产生的场强大小相等,方向相反;又因为截去的为极小一段,所以截去的部分可看做点电荷.所以剩余部分在圆心处产生的场强为kqL /r 2. 12.在探究电荷间的作用力与距离关系的实验中,如图2所示,若丝线与竖直方向之间的夹角为θ,则小球所受静电力F 与重力G 之间的关系是_______________,两小球距离越大,夹角越小,这说明_______________.图2答案:F =Gtan θ 电荷间距离越大,作用力越小13.在一条直线上,从左向右依次固定A 、B 、C 三个质量之比为m A ∶m B ∶m C =1∶2∶3的带电小球,小球所在的光滑平面是绝缘的.当只将A 球释放的瞬间,它获得向左的加速度,大小为5 m/s 2;当只将B 球释放的瞬间,它获得向右的加速度,大小为4 m/s 2;那么,当只将C 球释放的瞬间,它获得向_______________的加速度,大小为_______________m/s 2. 答案:左 1解析:设A 、B 、C 带电小球的质量分别为m 、2m 、3m 取向右方向为正,由题意得 A :F B A +F CA =-5m ① B :F AB +F CB =8m ② C :F AC +F BC =3ma ③ 又F BA =-F AB F CA =-F AC F CB =-F BC解得a =-1 m /s 2,方向向左14.电子电荷量为e ,质量为m ,以速度v 0沿着电场线射入到场强为E 的匀强电场中,如图所示,电子从A 点入射到B 点时速度为零,A 、B 两点间的距离是_______________,电子从A 点运动到B 点所用的时间为_______________.答案:Ee mv 220 Eemv 0解析:由动能定理:从A 到B 有22mv eEs得Eemv s 22=由meEa =且v 0=at 得Ee mv t 0=三、计算题(共4小题,15、16题各10分,17、18题各12分,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)15.如图所示,A 、B 两小球用绝缘细线悬挂在支架上,A 球带2×10-8 C 的正电荷,B 球带等量的负电荷,两悬点相距3 cm ,在外加匀强电场作用下,两球都在各自悬点正下方处于平衡状态,则该场强大小是多少?答案:2×105N/C解析:A 、B 两球均处于平衡状态 对A 受力分析,水平方向有E q Lq kq A BA =2得N/C 102N/C 03.010210952892⨯=⨯⨯⨯==-L kq E B 16.如图,两块相距为d ,足够长的金属平行板竖直放置,两板间的电压为U ,长为L 的细绝缘丝线一端拴质量m 的带电小球,另一端固定在左板上某点,小球静止时绝缘线与竖直方向的夹角为θ.如突然将丝线剪断,问:(1)小球将如何运动?(2)小球经多长时间打到金属板上?答案:(1)沿绳子方向斜向下做匀加速直线运动 (2)θθtan )sin (2g L d -解析:(1)绳子未断时,小球处于平衡状态,受力分析得 绳中张力T =mg /cos θ 电场力F 电=mg tan θ当绳子剪断后,小球所受的合外力大小为F 合=T =mg /cos θ所以小球开始做初速度为零加速度为a =g /cos θ的匀加速直线运动,方向沿绳子方向斜向下. (2)因为合运动与分运动具有等时性,水平方向的加速度a x =g tan θ, 由运动学公式d -L sin θ=g tan θt 2/2解得θθtan )sin (2g L d t -=17.如图,真空中有两根绝缘细棒组成“V”字形装置,处于竖直平面内,两棒与竖直方向夹角均为α,棒上各穿一个质量为m 的小球,球可沿棒无摩擦地滑下,两球都带有+Q 的电荷量,现让两小球从同一高度由静止开始滑下,问两球相距多远时速度最大?答案:αcot 2mg kQ解析:对任一小球受力分析如图,由题意当静电力与重力在沿细棒方向分力大小相等时,小球下滑速度达到最大值即mg cos α=F si n α 得αααcot sin cos mg mg F ==①而22LkQ F =②①②两式联立得αcot 2mg kQ L =18.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电场线平行,然后无初速释放.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,如图.求小球经过最低点时细线对小球的拉力.答案:mg [3-2cos θ/(1+sin θ)]解析:假设细线长为L .从释放点到左侧最高点,据动能定理得 mgL cos θ=EqL (1+sin θ)①若小球由释放点运动到最低点时的速度为v ,此时线的拉力为T ,由动能定理得 mgL -EqL =mv 2/2②由牛顿第二运动定律得T-mg=mv2/L③联立①②③解得T=mg[3-2cosθ/(1+sinθ)]。

鲁科版 高中物理 选修3-1 第1章 静电场 寒假复习题

鲁科版 高中物理 选修3-1 第1章 静电场  寒假复习题

绝密★启用前鲁科版高中物理选修3-1 第1章静电场寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间100分钟。

分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.相距0.1 m的两个点电荷M和N,电荷量分别是QM=+4.0×10-9C和QN=-2×10-9C,M、N两个点电荷所受的静电力大小FM、FN分别为(k=9.0×109N・ m2/C2)()A.FM=7.2×10-6N,FN=7.2×10-6NB.FM=7.2×10-6N,FN=3.6×10-6NC.FM=3.6×10-6N,FN=7.2×10-6ND.FM=3.6×10-6N,FN=3.6×10-6N2.如图所示,在光滑绝缘水平面上,A处放一电荷量为Q1的正点电荷,B处放一电荷量为Q2的负点电荷,且Q2=4Q1.现将点电荷Q3放在过AB的直线上,为使整个系统处于平衡状态,则()A.Q3带负电,位于A的左方B.Q3带负电,位于AB之间C.Q3带正电,位于A的左方D.Q3带正电,位于AB之间3.如图所示,为某一电场中的一条电场线,a、b为线上的两点,则下列判断正确的是()A.这是一个匀强电场B.a点场强一定比b点场强大C.a点场强一定比b点场强小D.负电荷在两处所受静电力的方向一定相同4.如图所示,把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内并与内壁接触,其结果是()A.只有球壳外表面带正电B.只有球壳内表面带正电C.球壳的内、外表面都带正电D.球壳的内表面带正电,外表面带负电5.两个完全相同的金属小球M、N,带电量分别为-4q和+2q.两球接触后分开,M、N的带电量分别为()A.+3q,-3qB.-2q,+4qC.+2q,-4qD.-q,-q6.某电场的电场线分布如图所示,在电场中有A,B两个点,关于这两点的电场强度,下列说法正确的是()A.EA=EBB.EA>EBC.A点与B点的电场强度方向相同D.A点与B点的电场强度方向相反7.物理是一门精确的学科,但在某些问题未得到证实之前,通常可以通过猜想、类比等知识迁移来判断结论是否正确.现有一外径为R2、内径为R1的球壳,球壳单位体积带电荷量为ρ=,在r>R2的范围时,可以将其看为一个点电荷在空间激发的电场,即电场强度为E=k,下面对于该球壳在空间中产生的电场强度说法正确的是()A.在r<R1的范围内,其场强一定为零B.当r>R2时,根据题目已知信息,电场强度应为E=kC.当r>R2时,根据题目已知信息,电场强度应为E=kD.在r<R1的范围内,其场强不可能为零8.真空中A、B两个点电荷相距为L,质量分别为m和2m,它们由静止开始运动(不计重力),开始时A的加速度大小是a,经过一段时间,B的加速度大小也是a,那么此时A、B两点电荷的距离是()A.LB.LC. 2LD.L9.如图所示,在等边三角形ABC的三个顶点上,固定三个正点电荷,电荷量的大小q′<q.则三角形ABC的几何中心处电场强度的方向()A.平行于AC边B.平行于AB边C.垂直于AB边指向CD.垂直于AB边指向AB10.如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在同一直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为()A. (-9)∶4∶(-36)B. 9∶4∶36C. (-3)∶2∶(-6)D. 3∶2∶6二、多选题(共4小题,每小题6.0分,共24分)11.(多选)把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一小段距离,发现两球间互相排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是()A.A和B原来带有等量异种电荷B.A和B原来带有不等量异种电荷C.A和B原来带有同种电荷D.A和B原来只有一个带电12.(多选)如图所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,A,B是轨迹上两点.若带电粒子运动中只受静电力作用,根据此图可以作出的判断是()A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在A,B两点的受力方向C.带电粒子在A,B两点的加速度何处大D.带电粒子在A,B两点的加速度方向13.(多选)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左,不计空气阻力,则小球()A.做直线运动B.做曲线运动C.速率先减小后增大D.速率先增大后减小14.(多选)19世纪30年代,法拉第提出一种观点,认为在电荷周围存在电场,电荷之间通过电场传递相互作用力.如图所示,对于电荷A和电荷B之间的电场,下列说法中的是()A.电荷B受电场力的作用,自身也产生电场B.撤去电荷B,电荷A激发的电场就不存在了C.撤去电菏A,电荷B激发的电场仍然存在D.电场线是法拉第假想的,实际上并不存在分卷II三、计算题(共3小题,每小题12.0分,共36分)15.如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点场强的方向与AB平行,则qA、qB带何种电荷?qA、qB的比值是多少?16.完全相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开:(1)若A、B两球带同种电荷,接触后两球的电荷量之比为多大?(2)若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量之比为多大?17.如图所示,把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起,若将带电荷量为4×10-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距3 cm时,丝线与竖直方向夹角为45 °.则:(1)此时小球B受到的库仑力F的大小为多少?(2)小球A带何种电荷?(3)小球A所带电荷量是多少?答案解析1.【答案】A【解析】根据库仑定律可得:F=k所以有:F=9.0×109×N=7.2×10-6N根据牛顿第三定律,作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,所以选项A正确.2.【答案】A【解析】假设Q3放在A、B之间,那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同,Q3不能处于平衡状态,所以假设不成立.设Q3所在位置与Q1的距离为r13,Q3所在位置与Q2的距离为r23,要能处于平衡状态,所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小.即=由于Q2=4Q1,所以r23=2r13,所以Q3位于A的左方.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,可判断Q3带负电.故选A.3.【答案】D【解析】点电荷的电场的电场线与匀强电场的电场线及等量异号电荷连线上的电场线均为直线,故无法确定电场情况及a、b两点的场强大小.但a、b两点场强方向相同,负电荷在a、b两点受力方向均与电场线方向相反.故只有D正确.4.【答案】A【解析】小球与金属球壳接触,就成了一个导体,由于静电平衡导体的电荷只分布在外表面上,故小球和内壁都不带电,正电荷全部分布在球壳外表面.5.【答案】D【解析】两个完全相同的金属小球接触,电荷先中和后均分,故:′=QN′===-q.QM6.【答案】C【解析】A,B是同一电场中的两点,由图看出,B处电场线密,A处电场线疏,则B处电场强度大于A处电场强度,即EB>EA.故A,B错误;A,B两点在同一条直电场线上,该电场线上各点的电场强度的方向都相同.故C正确,D错误.7.【答案】A【解析】在r<R1的范围内,根据对称性和电场的叠加可知其场强一定为零,故A正确,D错误.当r>R2时,根据题目已知信息,球壳所带的电荷量为Q=ρ(πR-πR),场强为E=k=k ,故B,C错误.8.【答案】A【解析】刚释放瞬间,对A,有k=mAa,经过一段时间后,对B,有k=mBa,可得L′=L=L,所以A正确.9.【答案】C【解析】根据几何知识得知,三角形ABC的几何中心到三角形三个顶点的距离相等,设为r.由点电荷场强公式E=k可知,两个点电荷q在中心处产生的场强大小均为E1=k,两个场强之间的夹角为120°,根据平行四边形定则得到:两个点电荷q在中心处产生的合场强大小E合=E1=k,方向沿垂直于AB边指向C.q′在中心处产生的场强大小为E2=k,方向沿垂直于AB边指向AB.由于q′<q,则E合>E2,所以三角形ABC的几何中心处电场强度的方向沿垂直于AB边指向C.10.【答案】A【解析】分别取三个电荷为研究对象,由于三个电荷只在静电力作用下保持平衡,所以这三个电荷不可能是同种电荷,B、D选项错误.若选q2为研究对象,由库仑定律知:=,因而得:q1=q3,即q3=4q1.选项A正确.正确选项为A.11.【答案】BCD【解析】两个小球原来分别带等量异种电荷,接触后电荷完全中和,两球不存在排斥力.故A不可能;两个小球原来分别带不等量异种电荷,小球接触后电荷先中和再平分,带上等量同种电荷,存在排斥力.故B可能;两个小球原来分别带同种电荷,把两个完全相同的小球接触后电荷重新平分,带上等量同种电荷,存在排斥力.故C可能;原来的其中一个带电,把两个完全相同的小球接触后电荷平分,带上等量同种电荷,存在排斥力.故D可能.12.【答案】BCD【解析】由题图,粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在A,B两点受到的电场力沿电场线向左.由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性.故A错误,B正确.由于粒子在A,B两点受到的电场力沿电场线向左,根据疏密程度可以判断场强大小和电场力的大小以及加速度的大小,C,D正确.故选B,C,D.13.【答案】BC【解析】小球受重力和电场力,合力方向为左下,故小球的初速度与所受的合力不在同一直线,所以小球做曲线运动,初阶段,合力与速度夹角为钝角,速率减小,后来,合力与速度夹角为锐角,速率增大,所以速率先减小后增大.14.【答案】ACD【解析】任何一个电荷都受到其他电荷的电场力作用,同时本身也产生电场,选项A正确;撤去电荷B,电荷A激发的电场仍然存在,选项B错误;同理,C正确;电场线是法拉第假想的,实际上并不存在,选项D正确.15.【答案】qA带负电,qB带正电1∶8【解析】放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上,因C点场强方向与BA方向平行,故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如图所示,由C→A和由B→C,故qA带负电,qB带正电,且EB=2EA,即k=2k,又由几何关系知=2,所以qA∶qB=1∶8.16.【答案】(1)2∶3(2)2∶1【解析】(1)A、B带同种电荷,设电荷量为Q,C与A接触后,二者平分电荷量,A、C所带的电荷量均为Q.C与B接触后平分二者电荷量,则B、C的电荷量均为×(Q+Q)=Q,A、B最终的电荷量之比为Q∶Q=2∶3.(2)A、B带异种电荷,设电荷量分别为Q、-Q,A、C接触后,平分电荷量,A、C的电荷量均变为Q,C与B接触后,平分二者的电荷量,C、B的电荷量均为×(Q-Q)=-Q,则A、B最终的电荷量之比为Q∶|-Q|=2∶1.17.【答案】(1)2×10-3N(2)负电荷(3)-5×10-9C【解析】根据题给条件,可知小球A处于平衡状态,分析小球A受力情况如图所示.小球A的重力mg.丝线的张力F T.小球B对小球A的库仑力F.三个力的合力为零.F=mg tan 45°=0.2×10-3×10×1 N=2×10-3N.题中小球A、B都视为点电荷,它们之间相互吸引,其作用力大小F=k=mg tan 45°,鲁科版高中物理选修3-1 第1章静电场寒假复习题所以qA=C=5×10-9C.小球B受到的库仑力与小球A受到的库仑力为作用力和反作用力,所以小球B受到的库仑力大小为2×10-3N.小球A与小球B相互吸引,小球B带正电,故小球A带负电,所以qA=-5×10-9C.11 / 11。

物理鲁科版选修3-1同步训练:第1章 静电场(A卷)附答案 Word版含解析

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同步检测一 第1章 静电场(A 卷) (时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全的得2分,错选、多选或不选得0分) 1.关于电场中某点的电场强度,正确的说法是 A.其大小与检验电荷所受电场力成正比 B.其大小等于单位电荷在该点受到的电场力 C.其大小与场源电荷的电荷量无关D.其方向就是电荷在电场中的受力方向 答案:B 解析:电场中某一点的电场强度是由电场本身性质决定的,与检验电荷的电荷量及受电场力无关,与场源电荷的电荷量也无关,A 、C 错;由qFE =知场强在数值上等于单位电荷在该点所受电场力,B 对;场强方向为正电荷所受电场力的方向,D 错.2.下列静电学公式中,F 、q 、E 、r 分别表示电场力、电荷量、场强、距离,①F=kq 1q 2/r 2 ②E=kq /r 2 ③E=F /qA.它们都只对点电荷或点电荷的电场才成立B.①②只对点电荷或点电荷的电场成立,③对任何电场都成立C.①③只对点电荷或点电荷的电场成立,②对任何电场都成立D.①②③适用于任何电场 答案:B解析:③为电场强度的定义公式,适用于任何电场;①②只是针对真空中静止的点电荷产生的电场才成立,只有B 是正确的.3.在真空中,两个等量异种点电荷电荷量均为q ,相距r ,两点电荷连线中点处的场强为 A.0 B.2kq /r 2 C.4kq /r 2 D.8kq /r 2 答案:D解析:由场强叠加原理,在两电荷连线中点处,两电荷产生的场强大小相等,方向相同,均为224)2(r kqr kq =,所以合场强为28r kq . 4.如图所示,质量分别为m 1、m 2,电荷量分别为q 1、q 2的两球用绝缘细线悬于同一点,静止后它们恰好位于同一水平面上,两细线与竖直方向的夹角分别为α、β,则A.若m 1=m 2,q 1<q 2,则α<βB.若m 1=m 2,q 1<q 2,则α>βC.若m 1>m 2,q 1=q 2,则α>βD.q 1、q 2是否相等与α、β大小无关,且若m 1>m 2,则α<β 答案:D解析:由牛顿第三定律,两小球间的静电力大小相等,方向相反,与小球带电荷量无关.对任意小球受力分析如图可得,G F /tan 电=α由此可知,m 越大,细线与竖直方向的夹角越小.5.法拉第首先提出电场线形象生动地描绘电场.如图为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图,下列说法中正确的是A.a 、b 为异种电荷,a 带电荷量大于b 的带电荷量B.a 、b 为异种电荷,a 带电荷量小于b 的带电荷量C.a 、b 为同种电荷,a 带电荷量大于b 的带电荷量D.a 、b 为同种电荷,a 带电荷量小于b 的带电荷量 答案:B解析:由几种常见电场线的分布图可知,a 、b 为异种电荷,又由于b 处电场线比较密,所以a 的带电荷量小于b 的带电荷量.6.真空中有两个静止的点电荷,它们之间的相互作用力为F ,若将它们之间的距离减为原来的一半,则它们之间的相互作用力变为 A.F B.F /2 C.2F D.4F 答案:D解析:由库仑定律:221r q kq F =知,真空中两静止的点电荷间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比.距离减为原来的一半,则静电力变成原来的4倍,D 对.7.如图所示为两根细线拴有两个质量相同的小球A 、B ,上下两根细线中的拉力分别是T A 、T B.现在使A 、B 带同号电荷,此时上下两根细线受力分别为T A ′、T B ′,则A.T A ′=T A ,T B ′>T BB.T A ′=T A ,T B ′<T BC.T A ′<T A ,T B ′>T BD.T A′>T A,T B′<T B答案:A解析:将A、B看做一个整体,则A、B之间的静电力为内力,对整体受力分析知T A′=T A;将B隔离受力分析可得T B′>T B.8.如图中的实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线.虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a,b是其轨迹上的两点.若带电粒子在运动过程中只受电场力作用,根据此图可作出的判断正确的是A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.可以比较带电粒子在a、b两点的速度大小D.可以比较带电粒子在a、b的加速度的大小答案:BCD解析:由于不知道电场的方向,所以不能判断带电粒子的电性;由于带电粒子的运动轨迹必在其速度与合力方向的夹角之间,可判断带电粒子的受力方向,进而可判断从a到b的过程中电场力对带电粒子做负功,知v a>v b;由电场线的疏密可判断带电粒子所受电场力的大小,进而判断加速度的大小.9.长为L的细导体棒原来不带电,水平放置,当将带电荷量为q的点电荷放在距离细棒左端R处时,静电平衡后棒上感应电荷在棒内中点处产生的电场强度大小为A.0B.8kq/L2C.kq/R2D.kq/(R+L/2)2答案:D解析:由静电平衡的条件知,棒的中点处感应电荷的场强与q在该处产生的场强大小相等,即kq/(R+L/2)2.10.如图所示,水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q,一表面绝缘的带正电小球(可视为质点且不影响Q的电场),从左端以初速度v0滑上金属板,沿光滑的上表面向右运动到右端.在该运动过程中A.小球做匀速直线运动B.小球先减速后匀速运动C.小球先匀速后加速运动D.电场力对小球做功为零答案:AD解析:金属板在Q的电场中处于静电平衡状态,导体表面处电场强度方向与金属板表面垂直,带电小球沿金属板运动,电场力对小球不做功,由动能定理知,小球速度不变,做匀速直线运动.二、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)11.在电场中某处放入一带电荷量为+2.0×10-9 C的点电荷,它受到的电场力大小为4.0×10-5N ,方向水平向右.则该处电场强度大小为_______________ N/C,方向_______________;若在该点放入电荷量为-4.0×10-9C 的点电荷,则该点场强大小为_______________ N/C ,方向_______________. 答案:2×104 水平向右 2×104 水平向右解析:由N/C 102N/C 102104495⨯=⨯⨯==--q F E ;电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同,所以方向水平向右;电场中某点的电场强度与该处所放检验电荷无关,所以改换其他检验电荷后,场强大小、方向都不变.12.如图所示,将一带正电的小球靠近一不带电的导体棒,若先将A 、B 分开再移走小球,则A _______________,B _______________;若先移走小球再将A 、B 分开则A 、B _______________(填“带正电”“带负电”或“不带电”).答案:带负电 带正电 不带电解析:由于静电感应,移走小球前,A 端带负电,B 端带正电,此时分开A 、B ,则移走小球后,正负电荷不能中和,A 带负电,B 带正电;先移走小球,则正负电荷中和,再分开A 、B 则不带电.13.空中A 、B 两个点电荷,相距为L ,质量分别为m 和2m ,它们由静止出发,开始时A 的加速度为a ,经过一段时间B 的加速度也为a ,速率为v ;那么,这时两点电荷相距_______________. 答案:L 22 解析:由题意知两点电荷间的静电力越来越大,设相距L 时静电力为F ,此时A 的加速度为a ,B 的加速度为a /2,当B 的加速度为a 时,此时它们间的静电力为2F ,则由库仑定律得2212rq kq F =,两点电荷相距L 22. 14.将质量为2 g 的带负电的小球A 用细绳吊起,再将带电荷量为4.0×10-6 C 电荷的物体B 靠近A ,当两个带电体在同一高度相距为30 cm 时,细绳与竖直方向成45°角,则B 受到的静电力的大小为_______________N ,A 带有_______________C 的电量.(g 取10 m/s 2) 答案:2×10-2 5×10-8解析:受力分析如图,由题意知静电力F 1=G=2×10-2 N ;又由21rq kq F BA =得C 105C 1041093.01028692221---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==B A kq r F q .三、计算题(共4小题,15、16题各10分,17、18题各12分,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)15.相距为L的点电荷A、B的带电荷量分别为4Q和-Q,要引入第三个点电荷C,使三个点电荷在库仑力的作用下都处于平衡状态.求C的电荷量和放置的位置.答案:4Q在B右侧L处,与A、B共线.解析:若引入的电荷带负电荷,则根据平衡条件知C必须在A的左侧,但由于q a>q b,不能平衡,所以C必须带正电,则位置必须在B的右侧,设C电荷的电量为q c,位置离B电荷x处,如图对q c进行受力分析得k·4Qq c/(L+x)2=kQq c/x2解得x=L;对B电荷受力分析得k·4Q2/L2=k·Qq c/L2解得q c=4Q.16.(2009山东滨州高二期末)如图所示,用长30 cm的细线将质量为m=4×10-3 kg的带电小球P悬挂在O点,当空间有方向水平向右,大小为E=1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°并处于静止状态.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s)(1)试判断小球的带电性质;(2)求小球所带的电荷量和细线的拉力.答案:(1)带正电(2)3×10-6 C5×10-2 N解析:(1)由平衡条件知,小球带正电.(2)对小球受力分析如图F拉·cos37°=mg①F拉·si n37°=F电②F电=qE③三式联立得:F拉=5×10-2Nq=3×10-6C17.一水平放置的光滑绝缘导轨上有两个相同的金属小球,两球相距L(球半径与之相比可忽略不计),且分别带有9Q和-Q的电荷量.将它们同时由静止开始释放,两球相遇后再分开,求分开后它们相距多远时,加速度的大小等于最初释放时的值?答案:4L/3解析:接触前,对任一小球受力分析,由牛顿第二运动定律得k·9Q2/L2=ma①接触后,两小球电量中和后再平均分配各小球带电量均为4Q,对任一小球受力分析由牛顿第二运动定律得k·16Q2/L′2=ma②由①②得L′=4L/318.如图所示,A、B是系在绝缘细线两端,带有等量同种电荷的小球,其中m A=0.1 kg,细线总长为20 cm,现将绝缘细线绕过固定于O点的光滑定滑轮,将两球悬挂起来,两球平衡时,OA的线长等于OB的线长,A球依于光滑绝缘竖直墙上,B球悬线OB偏离竖直方向60°,求B球的质量和墙所受A球的压力.答案:0.2 kg 1.732 N,方向水平向左解析:对A进行受力分析,如图所示,由平衡条件得T-m A g-F sin30°=0①F sin60°-N=0②对B受力分析如图所示,由平衡得F=T③2F sin30°=m B g④由①②③④得m B=0.2 kgN=1.732 N,由牛顿第三定律墙所受A球的压力大小N′=N=1.732 N,方向水平向左.。

高中鲁科版物理选修3-1练习:第一章+静电场+第1节 随堂演练巩固提升+Word版含答案.doc

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[随堂检测]1.专门用来运输柴油、汽油的油罐车,在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链,对它的作用下列说法正确的是()A.让铁链与路面摩擦产生静电,使油罐车积累一定的静电荷B.让铁链发出声音,以引起其他车辆的注意C.由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁链导入大地,从而避免了火花放电D.由于罐体与油摩擦产生了静电,铁链将油的静电导入大地,从而避免了火花放电解析:选C.在运输柴油、汽油时,由于上下左右颠簸摇摆,造成油和油罐摩擦而产生静电,所以在油罐车尾部装一条拖在地上的铁链能将罐体上的静电导入大地从而避免静电的积累.2.(多选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是()A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电解析:选BD.摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不同,因而电子可以在物体间转移,若一个物体失去电子,其质子数就会比电子数多,我们说它带正电.若一个物体得到电子,其质子数就会比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.3.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下面各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()解析:选B.由于验电器原来不带电,因此,验电器的金属球和箔片带异号电荷,选项A、C错误;验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷,选项B正确,D错误.4.(多选)悬挂在绝缘细线下的两个轻质小球,表面镀有金属薄膜,由于电荷的相互作用而靠近或远离,分别如图甲、乙所示,则()A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中两球至少有一个带电D.乙图中两球只有一个带电解析:选BC.题目中的小球都是镀有金属薄膜的轻质小球,带电物体具有吸引轻小物体的性质,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以可以判断出题图甲的现象可以是两个带异种电荷的小球,也可以是一个小球带电而另一个小球不带电;两个小球由于相互排斥而出现题图乙中的现象,则必须都带电且是同种电荷.5.如图所示,A为带正电的小球,B为原来不带电的金属导体,处于图示位置时B的右端带了q的电荷量,然后用一导线将导体B的右端与大地相连,则通过导线的电荷量为________.解析:由题意可知,导体B处在带电小球A的附近,由于感应起电使导体的两端带上等量的异种电荷,即导体的左端带电荷量为q的负电荷,右端带等量的正电荷.当用导线将导体B的右端与大地相连时,可以将导体B与大地视为一个整体(一个巨大的导体),与A 接近的一端带电荷量不变,而远离A的大地(大地为远端)带等量的正电荷,可见通过导线的电荷量为q.答案:q[课时作业]一、单项选择题1.(2018·甘肃天水一中月考)下列关于电荷、起电的说法正确的是()A.自然界存在有三种电荷:正电荷、负电荷和中性电荷B.静电感应不是创造了电荷,只是电荷从物体的一个部分转移到另外一个部分C.摩擦起电是创造了电荷,从而使物体带电D.一个带电体接触另外一个不带电的物体,两个物体会带上异种电荷解析:选B.自然界存在有两种电荷:正电荷、负电荷,选项A错误;根据电荷守恒定律可知,静电感应不是创造了电荷,只是电荷从物体的一个部分转移到另外一个部分,选项B正确;摩擦起电不是创造了电荷,而是电荷的转移,选项C错误;一个带电体接触另外一个不带电的物体,由于电荷的转移两个物体会带上同种电荷,选项D错误.2.电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘,这主要是因为()A.灰尘的自然堆积B.玻璃有极强的吸附灰尘的能力C.电视机工作时,屏表面温度较高而吸附灰尘D.电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘解析:选D.应明确该现象是一种静电现象,即电视机工作时,屏表面由于有静电而吸附灰尘,即D正确.3.(2018·西藏日喀则一中期中)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导体的带电量为()A.-q B.qC.2q D.4q解析:选C.两带电体带异种电荷,接触后先将电量中和,故接触后两带电体带电总和为:5q-q=4q,当两带电体分开后,将总量平分,所以将两导体接触一会后再分开,则B 导体的带电量为2q.故选C.4.(2018·河北定州中学高二周练) A、B两物体均不带电,相互摩擦后A带负电荷,电荷量大小为Q,则B的带电情况是()A.带正电荷,电荷量大于QB.带正电荷,电荷量等于QC.带负电荷,电荷量大于QD.带负电荷,电荷量等于Q解析:选B.A、B两物体均不带电,相互摩擦后A带负电荷,电荷量大小为Q,根据电荷守恒定律得B的带电情况是带正电荷,电荷量等于Q,故A、C、D错误,B正确.5.如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属导体,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则下列说法中正确的是()A.若B向A靠近,导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷并且电荷量小于左端B.若A不动,将B沿图中aa′分开,则两边电荷量一定不相等C.若A向B靠近,B左端和右端的电荷量大小始终相等并且连续变化D.若A、B接触一下,A、B均带正电,但总电荷量不变解析:选D.B靠近带电体A时,由于静电感应,B的左端带负电,右端带正电,B原来不带电,故靠近A后,左、右端带电量相等,选项A错误;B原来显示中性,沿aa′分开,两边电荷量一定相等,选项B错误;A靠近B的过程,B两端电荷不能连续变化,因为所有物体带电量只能是e=1.6×10-19 C的整数倍,选项C错误;A、B接触一下,A原来带的正电荷将在A、B导体上重新分配,A、B均带正电,总电荷量不变,选项D正确.二、多项选择题6.原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电1.6×10-15 C,丙物体带电8×10-16C.则对于乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是()A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 CC.丙物体一定带有正电荷8×10-16 CD.丙物体一定带有负电荷8×10-16 C解析:选AD.由于甲、乙、丙原来都不带电,即都没有净电荷,甲、乙摩擦导致甲失去电子而带1.6×10-15 C的正电,乙物体得到电子而带1.6×10-15 C的负电荷;乙物体与不带电的丙物体接触,从而使一部分负电荷转移到丙物体上,故可知乙、丙两物体都带负电荷.由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为(1.6×10-15-8×10-16)C=8×10-16 C,故A、D正确.7.以下判断小球是否带电的说法中正确的是()A.用一个带电体靠近它,如果能够吸引小球,则小球一定带电B.用一个带电体靠近它,如果能够排斥小球,则小球一定带电C.用验电器的金属球接触它后,如果验电器的金属箔能改变角度,则小球一定带电D.如果小球能吸引小纸屑,则小球一定带电解析:选BD.用一个带电体靠近它,如果能够吸引小球,小球可能带异种电荷,也可能不带电,选项A错误;如果能够排斥小球,则小球一定带同种电荷,故选项B正确;用验电器的金属球接触它时,如果小球不带电,由于电荷量重新分配,验电器的金属箔也会改变角度,所以选项C错误;带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质,选项D正确.8.(2018·宁夏银川二中高二月考)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小球带异种电荷解析:选BD.设a带正电,则a吸d,异种电荷相吸,所以d带负电.c斥a,同种电荷相斥,所以c带正电.d吸b,所以b带正电,即a+、d-、c+、b+;故选B、D.9.如图所示,在两个带等量异种电荷的绝缘导体之间,对称地放着两个相同的导体ab、cd,现用导线把a、d连接起来,下列说法正确的是()A.有正电荷沿导线从a移向d,进而形成方向为由a到d的电流B.有负电荷沿导线从d移向a,进而形成方向为由a到d的电流C.达到静电平衡后,a、d端均不带电D.达到静电平衡后,b、c端均不带电解析:选BD.本题中若a、d连接起来,导体ab和cd就组成一个新的导体,由于静电感应,靠近正电荷的a端带负电,靠近负电荷的d端带正电,b、c两端不带电,故C错,D对.在金属导体中只有带负电的自由电子移动,正电荷不能移动,故A错,B对.10.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.水分子带正电D.水分子带负电解析:选BD.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.三、非选择题11.某同学设计了一个证明电荷守恒的实验,实验装置如图所示.实验步骤如下:(1)用一根金属杆连接两只相同的验电器,让带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端,两只验电器的箔片均张开,为什么?(2)在两只验电器的箔片均张开的情况下,先移走金属杆,再移走带电的有机玻璃棒,这时验电器的箔片是否保持张开状态?为什么?(3)再用金属杆连接两只验电器,将会出现什么现象?这个现象说明了什么?这个实验能证明电荷守恒吗?为什么?答案:(1)带电的有机玻璃棒靠近金属杆的一端时,金属杆因静电感应,两端带等量异种电荷,与金属杆连接的验电器因此而带电,带电的验电器的箔片因库仑斥力而张开.(2)保持张开状态.因为验电器所带的电荷没有失去,箔片因电荷的斥力仍然处于张开状态.(3)验电器的金属箔片又重新闭合.说明两验电器所带电荷量相等,电性相反.能证明电荷守恒.因为它说明了电荷不是创生的,只是从一个物体转移到另一个物体,一个物体得到多少电荷,另一个物体必然因失去相同的电荷而带等量的相反电荷,电荷总量不变.12.半径相同的两金属小球A 、B 带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电金属小球C ,先后与A 、B 接触后移开.(1)若A 、B 两球带同种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?(2)若A 、B 两球带异种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?解析:(1)设A 、B 带同种电荷,带电荷量均为q ,则A 、C 接触后,A 、C 带电荷量为q A =q C =12q ,C 与B 球接触后,B 、C 所带电荷量为q B =q C ′=q +12q 2=34q 故A 、B 带电荷量大小之比为q A q B =12q 34q =23. (2)若A 、B 带异种电荷,设A 带电荷量+Q ,则最后A 带电荷量+12Q B 最后带电荷量-Q +12Q 2=-14Q A 、B 最后带电荷量大小之比为⎝⎛⎭⎫12Q ∶⎝⎛⎭⎫14Q =2∶1.答案:(1)2∶3 (2)2∶1经典语录1、最疼的疼是原谅,最黑的黑是背叛。

鲁科版高中物理选修3-1:第一章《静电场》测试(2).docx

高中物理学习材料唐玲收集整理第一章静电场同步测试2一、选择题(共10小题,每题4分,共40分)1.关于元电荷和点电荷的理解正确的是( )A.元电荷就是电子B.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C.体积很小的带电体就是点电荷D.点电荷是一种理想化模型2.真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷增加了21,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一点电荷的电量一定减少了( )A.21 B.31 C.41 D.2413.一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F,该点场强大小为E,则下面能正确反映这三者关系的是( )4.如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。

在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )A.粒子带正电B.粒子在A点加速度小C.粒子在B点动能大D.A、B两点相比,B点电势较低5.如图,A、B、C三点在匀强电场中,AC⊥BC ,∠ABC=60°,BC=20cm,把一个电量q= 1×10-5C的正电荷从A移到B,电场力不做功;从B移到C,电场力做功为−3×10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向是( )A.866V/m,垂直AC向上B.866V/m,垂直AC向下C.1000V/m,垂直AB斜向上D .1000V/m ,垂直AB 斜向下6.如图为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2cm ,则该匀强电场的场强大小和方向分别为 ( )A .E =100V/m ,竖直向下B .E =100V/m ,竖直向上C .E =100V/m ,水平向左D .E =100V/m ,水平向右7.在方向水平向左,大小E =100V/m 的匀强电场中,有相距d =2cm 的a 、b 两点,现将一带电荷量q =3×10-10C 的检验电荷由a 点移至b 点,该电荷的电势能变化量可能是 ( )A .0B .6×10-11JC .6×10-10JD .6×10-8J8.如图,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b 沿直线运动到d ,且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是( )A .此液滴带负电B .液滴的加速度等于2gC .合外力对液滴做的总功等于零D .液滴的电势能减少9.如图所示,A 、B 、C 、D 为匀强电场中相邻的四个等势面,一个电子垂直经过等势面D 时,动能为20eV ,飞经等势面C 时,电势能为-10eV ,飞至等势面B 时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离为5cm ,则下列说法正确的是 ( )A .等势面A 的电势为-10VB .匀强电场的场强大小为200V/mC .电子再次飞经D 势面时,动能为10eV D .电子的运动为匀变速直线运动10.对于电容C =UQ ,以下说法正确的是 ( ) A .一只电容充电荷量越大,电容就越大B .对于固定电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C .可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比D .如果一个电容器没有电压,就没有充电荷量,也就没有电容二、填空题(共4小题,11-13每空2分,14题6分,共22分)11.将电量为6×10-6C 的负电荷从电场中A 点移到B 点,克服电场力做了3×10-5J 的功,则该电荷在此过程中电势能 了 J ;再将该电荷从B 点移到C 点,电场力做了1.2×10-5J 的功,则A 、C 间的电势差U AC = 。

鲁科版物理选修3-1 第一章-静电场-同步练习题

鲁科版物理高一-选修3-1-第一章-静电场-同步练习一、单选题1.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处放一点电荷,将质量为m,带电量为q 的小球从圆弧管的水平直径端点C由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力。

则放于圆心处的点电荷在C点产生的场强大小为()A. B. C. D.2.带正电的点电荷Q的电场对应的电场线分布如图所不,先后将同一带正电的试探电荷q 放在电场中的A、B两点,所受静电力大小分别F A、F B,则的大小关系是()A.F A=F BB.F A<F BC.F A>F BD.无法确定3.如图所示,真空中有一边长为L的正方体,正方体的两个顶点g、h处分别放置电荷量量为q的正、负点电荷,其他顶点位置如图所示,k为静电力常量,下列表述正确的是()A.两点电荷之间库仑力大小F=kB.e、f两点的电场强度相等C.c、d两点的电势相等D.一电子从e点沿路径edf移动到f点,电场力先做正功再做负功4.设电子在运动过程中只受电场力作用,则在下列哪个电场中,只要给电子一个适当的初速度它就能自始至终沿一条电场线运动;而给电子一个适当的初速度它就能始终沿某个等势面运动()A.匀强电场B.正点电荷产生的电场C.负点电荷产生的电场D.以上都不可能5.如图所示,一个正试探电荷q在正点电荷Q的电场中,沿某一条电场线向右运动,已知它经过M点的加速度是经过N点时加速度的2倍,则()A.它做匀加速直线运动B.它运动的动能逐渐减小C.NQ之间的距离是MQ之间距离的2倍D.NQ之间的距离是MQ之间距离的倍6.在一些电磁现象中,会产生一种特殊的电场,其电场线为一个个同心圆,没有起点和终点,如图所示,实线为电场线,方向为顺时针,虚线MN为经过圆心的一条直线.已知该电场的电场线和静电场的电场线在描述某一点的场强时具有相同规律,则()A.M点的场强比N点的场强大B.M点的电势比N点的电势高C.将一正试探电荷沿直线从M点移到N点,该点荷的电势能不变D.将一正试探电荷沿直线从M点移到N点,该点荷的电势能改变7.下列说法正确的是()A.公式E= 对于任何电场均适用B.公式E= 仅用于求点电荷电场的电场强度式中Q是场源电荷C.沿电场线方向电场强度逐渐减小D.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹8.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量为q(q>0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。

鲁科版高中物理选修3-1阶段综合测评1静电场电势能与电势差含答案解析

【最新】鲁科版高中物理选修3-1阶段综合测评1静电场电势能与电势差学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.仔细观察下列各图,属于防范静电的是( )A.A B.B C.C D.D2.我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说,但下列不属于静电现象的是( )A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C.小磁针吸引小铁屑D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉3.由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电荷量分别为q1和q2.其间距离为r时,它们之间相互作用力的大小为,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·A2·m3B.kg·A-2·m3·s-4C.kg·m2·C-2D.N·m2·A-24.对于电场线,下列描述正确的是()A.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹B.电场中总有一些电场线是可以相交的C.电场线的疏密程度可以反映电场强度的大小D.两个等量异种电荷产生的电场线是闭合曲线5.下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是A.B.C.D.6.如图所示为点电荷a、b所形成的电场的电场线分布图,下列说法正确的是( )A.a一定带正电荷,b一定带负电荷B.a一定带负电荷,b一定带正电荷C.从c点沿两点电荷连线到d点,电场强度先变小后变大D.从c点沿两点电荷连线到d点,电场强度先变大后变小7.如图所示,a、b是电场线上相距为d的两点,将一带电荷量为q的正点电荷从a移到b,电场力做功W,则可知()A.a点比b点间的电势高WqB.a点的电场强度为E=WqdC.b点的电场强度为E=WqdD.a点的电势为Wq,q q分别置于A、B两8.如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷12,q q移动到无穷远的过程中外力克点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将12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.1q的电荷量小于2q的电荷量D.1q在A点的电势能小于2q在B点的电势能二、多选题9.一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左,不计空气阻力,则小球()A.做直线运动B.做曲线运动C.速率先减小后增大D.速率先增大后减小10.如图所示,一个带电粒子以初速度v0从A处进入某电场,实线表示电场线,虚线表示带电粒子的运动轨迹.不计带电粒子的重力,则下列说法中正确的是( )A.该带电粒子一定带负电B.该带电粒子在A处的加速度大于在B处的加速度C.该带电粒子在A处的动能大于在B处的动能D.该带电粒子在A处的动能小于在B处的动能11.如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°,则下列判断正确的是( )A.O点电场强度为零B.D点电场强度为零C.若点电荷+q从O点向C点运动,动能减少D.若点电荷-q从O点向C点运动,动能减少12.如图甲所示,直线上固定两个点电荷A与B,其中B带+Q的电荷量,C、D两点将AB连线三等分.现有一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动,不计粒子所受的重力,并且已知该负电荷在C、D间运动的速度v与时间t的关系图象如图6乙所示,则A点电荷的带电荷量可能是( )A.+6Q B.+5QC.+4Q D.+3Q13.如图所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是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点电场力做了正功D.将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能E PA>E PB14.在两块平行金属板A、B间加如图所示变化的电压,此电压的值不变,但每过T改2变一次极性.t=0时,A板电势为正,若在此时由B板自由释放一电子,那么( )A.电子会一直向A板运动B.电子在A、B两板间来回运动C.在t=T时,电子回到出发点时电子具有最大速度D.在t=T2三、解答题15.如图所示,A、B是两个带等量同种电荷的小球,A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上,B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高,若B的质量为B带电荷量是多少?(取g=10m/s2)16.一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中.开始时,将细线与小球拉成水平,小球静止在A点,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零。

高中物理鲁科版选修31 课件+对点练习+题组训练:第一章 静电场(10份)1.2

对点电荷的理解1.下列说法中正确的是( )A .点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是不存在的B .点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C .根据F =kQ 1Q 2r2可知,当r →0时,F →∞D .一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计答案 AD解析 点电荷是一种理想模型,一个带电体能否看成点电荷不是看其大小,而是应具体问题具体分析,是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计.因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的,所以本题AD 对.静电力的叠加2.(2013·高考改编)下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O 处有一可看做点电荷的带电体,该点电荷受到的电场力最大的是( )答案 B解析 A 图中坐标原点O 处点电荷受到的电场力是14带电圆环给的;B 图中坐标原点O处点电荷是第一象限14带正电圆环和第二象限14带负电圆环叠加的结果,作用力比单独一个14带正电圆环给的大;C 图中第一象限14带正电圆环和第三象限14带正电圆环产生的作用力相互抵消,所以坐标原点O 处点电荷受到的作用力是第二象限14带电圆环产生的;同理D 图中第一象限与第三象限的14带电圆环、第二象限与第四象限的14带电圆环对点电荷的作用力也相互抵消,所以坐标原点O 处电荷受力为零.故选B.库仑力作用下的平衡3.图1-2-4两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内,两棒与水平面间均成45°角,棒上各穿有一个质量为m 、带电荷量为Q 的相同小球,如图1-2-4所示.现两小球均处于静止状态,求两球之间的距离L .答案kQ 2mg解析 对其中任意小球受力分析,受竖直向下的重力、垂直于棒的弹力、水平方向的库仑力,三者的合力为零.库仑力F =k Q 2L 2,有平衡关系Fmg=tan 45°,解之得L =kQ 2mg.题组一 库仑定律的实验探究图1-2-51.如图1-2-5所示,一带正电的物体位于M 处,用绝缘丝线系上带正电的小球,分别挂在P 1、P 2、P 3的位置,可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同.则下面关于此实验得出的结论中正确的是( )A .电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关B .电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关C .电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关D .电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关 答案 A解析 在研究电荷之间作用力大小的决定因素时,采用控制变量的方法进行,如本实验,根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小,由于没有改变电性和电量,不能研究电荷之间作用力和电性、电量关系,故B 、C 、D 错误,A 正确.图1-2-62.用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图1-2-6所示,O 是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P 1、P 2、P 3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小.这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O 的电荷量用Q 表示,小球的电荷量用q 表示,物体与小球间距离用d 表示,物体和小球之间的作用力大小用F 表示.则以下对该实验现象的判断正确的是( )A .保持Q 、q 不变,增大d ,则θ变大,说明F 与d 有关B .保持Q 、q 不变,减小d ,则θ变大,说明F 与d 成反比C .保持Q 、d 不变,减小q ,则θ变小,说明F 与q 有关D .保持q 、d 不变,减小Q ,则θ变小,说明F 与Q 成正比 答案 C解析 保持Q 、q 不变,根据库仑定律公式F =k Qqd 2,增大d ,库仑力变小,则θ变小,减小d ,库仑力变大,则θ变大.实验表明,F 与d 的二次方成反比,故A 、B 错误;保持Q 、d 不变,减小q ,则库仑力变小,θ变小,知F 与q 有关.故C 正确;保持q 、d 不变,减小Q ,则库仑力变小,θ变小,根据库仑定律公式F = k Qqd 2,知F 与两电荷的乘积成正比,故D 错误.题组二 对库仑定律的考查3.关于库仑定律,下列说法中正确的是 ( )A .库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体B .根据F =k q 1q 2r2,当两电荷的距离趋近于零时,静电力将趋向无穷大C .若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量,则q 1对q 2的静电力大于q 2对q 1的静电力D .库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律答案 D解析 点电荷是实际带电体的近似,只有带电体的大小和形状对电荷的作用力影响很小时,实际带电体才能视为点电荷,故选项A 错误;当两个电荷之间的距离趋近于零时,不能再视为点电荷,公式F =k q 1q 2r 2不能用于计算此时的静电力,故选项B 错误;q 1和q 2之间的静电力是一对相互作用力,它们的大小相等,故选项C 错误;库仑定律与万有引力定律的表达式相似,研究和运用的方法也很相似,都是平方反比定律,故选项D 正确.4.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法可行的是 ( ) A .每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变 B .保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C .一个点电荷的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两个点电荷间的距离减小为原来的12D .保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷间的距离减小为原来的14答案 A解析 根据库仑定律F =k q 1q 2r 2可知,当r 不变时,q 1、q 2均变为原来的2倍,F 变为原来的4倍,A 正确;同理可求得B 、C 、D 中F 均不满足条件,故B 、C 、D 错误. 5.半径为R 、相距较近的两个较大金属球放在绝缘桌面上,若两球都带等量同号电荷Q 时它们之间的静电力为F 1,两球带等量异号电荷Q 与-Q 时静电力为F 2,则( )A .F 1>F 2B .F 1<F 2C .F 1=F 2D .不能确定 答案 B解析 因为两个金属球较大,相距较近,电荷间的相互作用力使电荷分布不均匀,故不能简单地把两球看成点电荷.带等量同号电荷时,两球的电荷在距离较远处分布得多一些,带等量异号电荷时,两球的电荷在距离较近处分布得多一些,可见带等量同号电荷时两球电荷中心间距离大于带等量异号电荷时电荷中心间距离,所以有F 1<F 2故B 项正确.图1-2-76.如图1-2-7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 答案 C解析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.题组三库仑力的叠加图1-2-87.如图1-2-8所示,三个完全相同的金属小球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所带的电荷量比b所带的电荷量小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是()A.F1B.F2C.F3D.F4答案 B解析据“同电相斥,异电相吸”规律,确定金属小球c受到a和b的静电力方向,考虑a的带电荷量小于b的带电荷量,根据平行四边形定则求合力如图所示,选项B正确.8.如图1-2-9所示,在一条直线上的三点分别放置Q A=+3×10-9 C、Q B=-4×10-9 C、Q=+3×10-9 C的A、B、C点电荷,则作用在点电荷A上的作用力的大小为______ CN.图1-2-9答案9.9×10-4解析点电荷A同时受到B和C的库仑力作用,因此作用在A上的力应为两库仑力的合力.可先根据库仑定律分别求出B、C对A的库仑力,再求合力.A受到B、C电荷的库仑力如图所示,根据库仑定律有F BA =kQ B Q A r 2BA =9×109×4×10-9×3×10-90.012N=1.08×10-3 NF CA =kQ C Q A r 2CA =9×109×3×10-9×3×10-90.032N =9×10-5 N 规定沿这条直线由A 指向C 为正方向,则点电荷A 受到的合力大小为 F A =F BA -F CA =(1.08×10-3-9×10-5) N =9.9×10-4 N.图1-2-109.如图1-2-10所示,等边三角形ABC ,边长为L ,在顶点A 、B 处有等量同种点电荷Q A 、Q B .即Q A =Q B =+Q ,求在顶点C 处的点电荷+Q C 所受的静电力大小为________,方向________.答案3k QQ CL2,方向为与AB 连线垂直向上.解析 带电小球C 受力情况如图所示,Q A 、Q B 对Q C 的作用力大小和方向都不因其他电荷的存在而改变,仍然遵守库仑定律.Q A 对Q C 作用力:F A =k Q A Q CL 2,同种电荷相斥,Q B 对Q C 作用力:F B =k Q B Q CL 2,同种电荷相斥,因为Q A =Q B ,所以F A =F B ,Q C 受力的大小:F 1=3F A =3k QQ CL 2,方向为与AB 连线垂直向上.题组四 库仑力作用下的平衡问题图1-2-1110.如图1-2-11所示,两个点电荷,电荷量分别为q 1=4×10-9 C 和q 2=-9×10-9 C ,两者固定于相距20 cm 的a 、b 两点上,有一个点电荷q 放在a 、b 所在直线上,且静止不动,该点电荷所处的位置是何处( )A .a 的左侧40 cmB .a 、b 的中点C .b 的右侧40 cmD .无法确定 答案 A解析 根据平衡条件,它应在q 1点电荷的外侧,设距q 1距离为x ,有k q 1q x 2=k q 2q(x +20)2,将q 1=4×10-9 C ,q 2=-9×10-9 C 代入,解得x =40 cm ,故选项A 正确.图1-2-1211.如图1-2-12所示,把一带正电的小球a 放在光滑绝缘斜面上,欲使球a 能静止在斜面上,需在MN 间放一带电小球b ,则b 应( )A .带正电,放在A 点B .带正电,放在B 点C .带负电,放在C 点D .带正电,放在C 点 答案 AC解析 小球a 受到重力、支持力和静电力的作用处于平衡状态时,才能静止在斜面上.可知只有小球b 带负电、放在C 点;或带正电,放在A 处,可使a 受合力为零,故选AC.图1-2-1312.如图1-2-13所示,把一带电量为Q =-5×10-8 C 的小球A 用绝缘细绳悬起,若将带电量为q =+4×10-6 C 的带电小球B 靠近A ,当两个带电小球在同一高度相距30 cm时,绳与竖直方向成45°角,取g =10 m/s 2,k =9.0×109 N ·m 2/C 2,且A 、B 两小球均可视为点电荷,求:(1)A 、B 两球间的库仑力; (2)A 球的质量.答案 (1)0.02 N (2)2×10-3 kg.解析 (1)由库仑定律得:F AB =k Qqr 2代入数据:F 库=0.02 N.故A 、B 两球间的库仑力为0.02 N.(2)由牛顿第三定律知,B 所受库仑力与A 所受库仑力大小相等,对A 受力分析如图所示:根据物体平衡得:F 库=mg tan α 代入数据:m =2×10-3 kg. 故A 球的质量为: m =2×10-3 kg.图1-2-1413.如图1-2-14所示,A 、B 是两个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 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高,若B 的质量为30 3 g ,则B 带电荷量是多少?(取g =10 m/s 2)答案 1.0×10-6 C解析 因为B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高,设A 、B 之间的水平距离为L .依据题意可得:tan 30°=hL ,L =h tan 30°=1033cm =10 3 cm ,对B 进行受力分析如图所示,依据物体平衡条件解得库仑力 F =mg tan 30°=303×10-3×10×33N =0.3 N. 依据F =k Q 1Q 2r 2得:F =k Q 2L 2.解得:Q =FL 2k=0.39×109×103×10-2 C =1.0×10-6 C.。

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第一章静电场测试题
1.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为:
A .A A W W q εϕ=-=
, B .A A W W q εϕ==-, C .A A W W q εϕ==, D .A A W
q
W εϕ=-=-,
2.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6
C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5
J ,已知A 点的电势为-10 V ,则以下判断正确的是:
A .微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示
B .微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示
C .B 点电势为零
D .B 点电势为-20 V
3.在点电荷Q 的电场中,一个α粒子(He 42)通过时的轨迹如图实线所示,a 、b 为两个等势面,则下列判断中正确的是(
).
(A)Q 可能为正电荷,也可能为负电荷 (B)运动中.粒子总是克服电场力做功 (C)α粒子经过两等势面的动能E ka >E kb
(D)α粒子在两等势面上的电势能E pa >E pb
4.如图所示,a 、b 、c 、d 是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列判断中正确的是( ). (A)该电场一定是匀强电场
(B)这四个等势面的电势一定满足U a -U b =U b -U c =U c -U d (C)如果u a >U b ,则电场强度E a >E b
(D)如果U a <U b ,则电场方向垂直于等势面由b 指向a 5.如图所示,在沿x 轴正方向的匀强电场E 中,有一动点A 以O 为圆心、以r 为半径逆时针转动,θ为OA 与x 轴正方向间的夹角,则O 、A 两点问电势差为( ).
(A)U OA =Er (B)U OA =Ersin θ (C)U OA =Ercos θ (D)θ
rcos E
U OA =
6.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则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
7.如图所示,P 、Q 是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OB OA <,用E A 、E B 、U A 、U B 分别表示A 、B 两点的场强和电势,则( ).
A
B
2
1
(A)E A 一定大于E B ,U A 一定大于U B (B)E A 不一定大于E B ,U A 一定大于U B (C)E A 一定大于E B ,U A 不一定大于U B (D)E A 不一定大于E B ,U A 不一定大于U B
8.对于点电荷的电场,我们取无限远处作零电势点,无限远处电场强度也为零,那么( ). (A)电势为零的点,电场强度一定为零,反之亦然
(B)电势为零的点,电场强度不一定为零,但电场强度为零的点,电势一定为零 (C)电场强度为零的点,电势不一定为零;电势为零的点,场强不一定为零 (D)场强为零的点,电势不一定为零,电势为零的一点,电场强度一定为零
9.如图所示,一长为l 的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q ,处在场强为E 的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是( ).
(A)电场力不做功,两电荷电势能不变
(B)电场力做的总功为QEl/2,两电荷的电势能减少 (C)电场力做的总功为-QEl/2,两电荷的电势能增加 (D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关
10.如图所示,一个带负电的油滴以初速v 0从P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C 时速度大小仍为v 0,则油滴最高点的位置在( ).
(A)P 点的左上方 (B)P 点的右上方 (C)P 点的正上方 (D)上述情况都可能
11.如图所示,虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势而,它们的电势分
别为U a 、U b 和U c ,U a >U b >U c .一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN 所示,由图可知( ).
(A)粒子从K 到L 的过程中,电场力做负功 (B)粒子从L 到M 的过程中,电场力做负功 (C)粒子从K 到L 的过程中,静电势能增加 (D)粒子从L 到M 的过程中,动能减少
12.有两个完全相同的金属球A 、B ,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 球发生对心正碰后回跳的高度为h.设碰撞中无动能损失,空气阻力不计,若( ).
(A)A 、B 球带等量同种电荷,则h >H (B)A 、B 球带等量同种电荷,则h=H (C)A 、B 球带等量异种电荷,则h >H (D)A 、B 球带等量异种电荷,则h=H 13.如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当加上水平向右的、场强
大小为E 的匀强电场时,验电器的箔片 (填“张开”或“不张开”),我们把这种现象称之为 。

此时,金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场,它的场强大小为 ,方向为 。

14.如图所示,在正的点电荷Q 的电场中有a 、b 两点,它们到点电荷Q 的距离12r r 。

(l )a 、b 两点哪点电势高?
(2)将一负电荷放在a 、b 两点,哪点电势能较大?
(3)若a 、b 两点问的电势差为100V ,将二价负离子由a
是电荷克服电场力做功?做功多少?
15.
如图所示,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 竖直向上射人电场.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?
16.如图所示,一绝缘细圆环半径为r ,其环面固定在水平面上,场强为E 的匀强电场与圆环平面平行,环上穿有一电荷量为+q 、质量为m 的小球,可沿圆环作无摩擦的圆周运动.若小球经A 点时速度v A 的方向恰与电场垂直,且圆环与小球问沿水平方向无力的作用,则速度v A =______.当小球运动到与A 点对称的B 点时,小球对圆环在水平方向的作用力F B =______.
17.如图所示,ab 是半径为R 的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,场强为E.在圆周平面内,将一带止电q 的小球从a 点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆周上不同的点,在这些所有的点中,到达c 点的小球动能最大.已知∠cab=30°,若不计重力和空气阻力,试求电场方向与直线ac 间的夹角θ.
18.如图所示,有二根长度皆为l=1.00m 的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的
一端固定在天花板上的O 点,另一端分别拴有质量为m=1.00X10-2
kg 的带电小
球A 和B ,它们的电量分别为-q 和+q ,q=1.00×10-7
C.A 、B 之间用第三根线连接起来.其中存在大小为E=1.00×118N /C 的匀强电场,场强方向沿水平向
b
右,平衡时A 、B 球的位置如图所示.现将O 、B 之间的线烧断,由于有空气阻力,A 、B 球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少(不计两带电小球间相互作用的静电力)?
答案:
13.不张开,静电屏蔽,E ,水平向左
14.解:(1)由正点电荷的等势面特点可判断a 点的电势较高(2)可知Ua>Ub ,Uab>0,当把负电荷从a 点移往b 点,Wab= qUab<0,电场力做负功,电势能增加,负电荷在b 点电势能较大(3)若U ab =100V,二价负离子电量q=-2×1.6×10-19
C,将该离子从a 点移往b 点,电场力做功 W ab = qU ab =-3.2×10
-17
J,即克服电场力做功3.2×10
-17

15. (1)2q
mg
(2)8q
mv 2
16.
m
qEr
,6qE 17. 30°
18. 减少了6.8×10-2J。

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