好静电单元复习选修3-1

单元复习【知识框架】【复习指导】 一、知识特点本章基本概念较多，如：点电荷、场强、电场线、电势、电势能、电势差等，但本章认知思路清晰，有以下特点： 1.以电场力的性质为主线，以电场为重点.研究电场和电场力的关系，应用电场线形象地描述电场.2.以电场能的性质为主线，以电势为重点研究电势、电势能、电场力做功之间的关系，研究电场中的导体、带电粒子在电场中的运动以及电容器的两类动态问题分析.二、复习方法及重点难点突破 1.复习方法：对本部分内容的复习应抓好以下几个方面：(1)重视物理学的科学研究方法 主要是研究对象模型法、比值定义法、类比法. (2)形象描述电场的能力抽象问题形象化——将看不见、摸不着的电场用电场线直观形象地描述出来，这是物理学的一种重要手段和方法.利用电场线和等势面能把场强、电势、电场力做的功、电势能的变化形象地表示出来. (3)对基本概念和基本规律的理解即便是能力立意十分突出的试题，也绝不会脱离基本的知识要素；要把抽象概念具体化，做好演示实验帮助理解.(4)应用知识解决实际问题的能力加强贴近高考、贴近实际的典型题的训练，如熟悉示波管、密立根油滴实验、电子比荷测定等装置的工作原理. (5)注意电场与其他物理知识的联系 本章易出综合性强、难度大的题目，如带电粒子在电场、磁场中的运动问题，既综合了力学知识，又有功能关系的灵活应用.2.重点难点突破方法 (1)多用类比的方法理解相关概念：如点电荷与质点类比，库仑定律与万有引力定律类比，电场线与磁感线类比，场强、电势、电容定义类比(均用比值定义)，电势与高度、电势差与高度差、电势能与重力势能类比等. (2)多用对比的手段理解相关规律和公式：场强的三个公式对比、电场力做功与电势能的变化关系和重力做功与重力势能的变化关系对比，带电粒子在匀强电场中的偏转和重力场中物体的平抛运动对比等. (3)用平行四边形定则处理电场叠加问题、用共点力的平衡处理电荷的平衡问题、用运动的合成与分解法处理带电粒子在电场中的运动问题、用功能观点(如动能定理、能量守恒定律等)处理电场力做功问题. 【考点提升训练】 一、选择题1.如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体带正电，另一带正电的点电荷B 在外力作用下沿着以为圆心的圆弧由P 到Q 缓慢地从的上方经过，若此过程中始终静止，、B 两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用.则下列说法正确的是( ).物体受到地面的支持力先增大后减小 B.物体受到地面的支持力保持不变C.物体受到地面的摩擦力先减小后增大D.库仑力对点电荷B 先做正功后做负功2.点电荷和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在B 连线上，如图所示，电场强度为零的地方在( ).和B 之间 B.右侧 C.B 左侧 D.的右侧及B 的左侧3.真空中有一半径为r 0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r 表示该直线上某点到球心的距离，r1、r 2分别是该直线上、B 两点离球心的距离.下列说法中正确的是( ).点的电势低于B 点的电势B.点的电场强度方向由指向BC.点的电场强度小于B 点的电场强度D.正电荷沿直线从移到B 的过程中，电场力做负功4.如图所示，平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑片C 相连接.电子以速度v 0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场.在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下，若使滑动变阻器的滑片C 上移，则关于电容器极板上所带电荷量Q 和电子穿过平行板所需的时间t 的说法中，正确的是( ).电荷量Q 增大，时间t 也增大B.电荷量Q 不变，时间t 增大 C.电荷量Q 增大，时间t 不变D.电荷量Q 不变，时间t 也不变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所示稳定的静电场.实线为其电场线，虚线为其等势线，、B 两点与两球球心连线位于同一直线上，C 、D 两点关于直线B 对称，则( ).点和B 点的电势相同 B.C 点和D 点的电场强度相同C.正电荷从点移至B 点，电场力做正功D.负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先增大后减小 6.静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小.如图所示，、B 是平行板电容器的两个金属板，G 为静电计.开始时开关S 闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是( ).断开开关S 后，将、B 两极板分开些B.保持开关S 闭合，将、B 两极板分开些C.保持开关S 闭合，将、B 两极板靠近些D.保持开关S 闭合，将变阻器滑动触头向右移动7.如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为l ，板间距离为d ，在板右端l 处有一竖直放置的荧光屏M.一带电量为q 、质量为m 的粒子从两极板中央射入板间，最后垂直打在M 屏上，则下列结论正确的是( ).板间电场强度大小为mg/qB.板间电场强度大小为2mg/qC.粒子在板间运动的时间跟它从板的右端运动到光屏的时间相等D.粒子在板间运动的时间大于它从板的右端运动到光屏的时间8.a 、b 、c 、d 四个带电液滴在如图所示的匀强电场中，分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动，可知( ).a 、b 为同种电荷，c 、d 为异种电荷 B.a 、b 的电势能、机械能均不变C.c 的电势能减少，机械能增加D.d 的电势能减少，机械能减少9.如图所示，光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P ，将另一个带电小物块Q 在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动.设斜面足够长，则在Q 向上运动过程中( ).物块Q 的动能一直增大 B.物块Q 的电势能一直增大C.物块P 、Q 的重力势能和电势能之和一直增大D.物块Q 的机械能一直增大10.如图所示，水平放置的平行板电容器与一直流电源相连，在两板中央有一带电液滴处于静止状态.现通过瞬间平移和缓慢平移两种方法将板移到图中虚线位置.下列关于带电液滴运动的说法中正确的是( ).上述两种方法中，液滴都向B 板做匀加速直线运动 B.采用瞬间平移的方法，液滴运动到B 板经历的时间短 C.采用缓慢平移的方法，液滴运动到B 板时速度大D.采用缓慢平移的方法，液滴运动到B 板过程中电场力做功多二、计算题 11.如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h 高度的P 点，固定电荷量为+Q 的点电荷.一质量为m 、带电荷量为+q 的物块(可视为质点)，从轨道上的点以初速度v 0沿轨道向右运动，当运动到P 点正下方B 点时速度为v.已知点电荷产生的电场在点的电势为φ(取无穷远处电势为零)，P 连线与水平轨道的夹角为60°，试求：(1)物块在点时受到的轨道的支持力大小.(2)点电荷+Q 产生的电场在B 点的电势大小.12.如图甲所示，边长为L 的正方形区域BCD 内有竖直向下的匀强电场，电场强度为E ，与区域边界BC 相距L 处竖直放置足够大的荧光屏，荧光屏与B 延长线交于O 点.现有一质量为m ，电荷量为+q 的粒子从点沿B 方向以一定的初速度进入电场，恰好从BC 边的中点P 飞出，不计粒子重力.(1)求粒子进入电场前的初速度的大小.(2)其他条件不变，增大电场强度使粒子恰好能从CD 边的中点Q 飞出，求粒子从Q 点飞出时的动能.(3)现将电场分成EFD 和EBCF 相同的两部分，并将EBCF 向右平移一段距离x(x ≤L)，如图乙所示.设粒子打在荧光屏上位置与O 点相距y ，请求出y 与x 的关系.1.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a 、b 两点场强大小E a 、E b 的关系，以下结论正确的是( )A. b a E E 3=B. a bE =C. a bE 3=D.E a =3E b2.在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球A 、B 、C 位于等边三角形的三个顶点上，小球D 位于三角形的中心，如图所示.现让小球A 、B 、C 带等量的正电荷Q ，让小球D 带负电荷q ，使四个小球均处于静止状态，则Q 与q 的比值为( )A.13B.3C.33.如图所示，A 、B 为两个固定的等量的同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C ，现给电荷C 一个垂直于连线的初速度v 0，若不计电荷C 所受的重力，则关于电荷C 运动过程中的速度和加速度情况，下列说法正确的是( ) A.加速度始终增大B.加速度先增大后减小C.速度始终增大，最后趋于无穷大D.速度始终增大，最后趋于某有限值4.如图所示，图中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，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可做出的正确判断是( ) A.带电粒子所带电荷的正、负 B.带电粒子在a 、b 两点的受力方向C.带电粒子在a 、b 两点的加速度何处较大D.带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大5.两个相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r(r 远大于小球半径)，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的( )A. 47B. 37C. 97D. 167 6.如图所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为E 1；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E 2，E 1与E 2之比为( )A.1∶2B.2∶1C.2D.47.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、C 和A 、D 也相对O 对称.则( )A.B 、C 两点场强大小和方向都相同B.A 、D 两点场强大小相等，方向相反C.E 、O 、F 三点比较，O 点场强最强D.B 、O 、C 三点比较，O 点场强最弱8.如图所示，两质量均为m 的小球A 和B 分别带有+q 和-q 的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg.现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是( ) A.悬线OA 向右偏，OA 中的张力大于2mg B.悬线OA 向左偏，OA 中的张力大于2mg C.悬线OA 不发生偏离，OA 中的张力等于2mg D.悬线AB 向左偏，AB 线的张力比不加电场时要大1.如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M 和N 是轨迹上的两点，其中M 点是轨迹的最右点.不计重力，下列表述正确的是( )A.粒子在M 点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加 2如图所示，在-Q 形成的电场中，有a 、b 、c 三点，它们到点电荷的距离为r a <r b <r c ，且U ab =U bc .则( )A.a 点电势高于c 点电势B.a 点场强比c 点场强大C.同一负电荷放在c 点比放在a 点的电势能大D.同一负电荷由a 点移到b 点，比由b 点移到c 点电场力做功多 3.如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形ABCD ，对角线AC 与两点电荷连线重合，两对角线交点O 恰为电荷连线的中点.下列说法中正确的是( )A.A 点的电场强度大于B 点的电场强度且两点电场强度方向不同B.B 、D 两点的电场强度及电势均相同C.一电子由B 点沿B →C →D 路径移至D 点，电势能先增大后减小D.一质子由C 点沿C →O →A 路径移至A 点，电场力对其先做负功后做正功4.在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd ，顶点a 、c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示.若将一个带负电的粒子置于b 点，由静止释放，粒子将沿着对角线bd 往复运动.粒子从b 点运动到d 点的过程中( ) A.先做匀加速运动，后做匀减速运动B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势 C.电势能与动能之和先增大，后减小D.电势能先减小，后增大5.如图所示，正点电荷Q 产生的电场中，已知A 、B 间的电势差为U ，现将电荷量为q 的正点电荷从B 移到A ，则 ( )． A ．外力克服电场力做功QU ，电势能增加qU B ．外力克服电场力做功qU ，电势能增加QUC ．外力克服电场力做功qU ，电势能增加qUD ．外力克服电场力做功QU ，电势能减少QU6.如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距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/m7. 如图6－2－4所示，虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab ＝U bc ，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点．据此可知 ( )．A ．三个等势面中，c 的电势最高B ．带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大C ．带电质点通过P 点时的动能较Q 点大D ．带电质点通过P 点时的加速度较Q 点大 8.线如图所示．一个带负电的试探电荷，先从图中a 点沿直线移到b 点，再从b 点沿直线移到c 点，则( )． A ．试探电荷所受电场力的方向一直不变B ．试探电荷所受电场力的大小一直增大 C ．试探电荷的电势能一直减少D ．a 、b 、c 三点的电势为：φa <φb <φc9.在电场强度大小为E 的匀强电场中，一质量为m 、带电荷量为＋q 的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0.8 qEm，物体运动s 距离时速度变为零，则( )．A ．物体克服电场力做功qEsB ．物体的电势能减少了0.8qEsC ．物体的电势能增加了qEsD ．物体的动能减少了0.8qEs 10.如图所示，匀强电场中三点A 、B 、C是一个三角形的三个顶点，ABC C AB 30BC ∠=∠=︒=，，已知电场线平行于△ABC 所在的平面，一个电荷量q=-2×10-6C 的点电荷由A 移到B 的过程中，电势能增加了1.2×10-5 J ，由B 移到C 的过程中电场力做功6×10-6 J ，下列说法正确的是( ) A.B 、C 两点的电势差U BC =3 V B.A 点的电势低于B 点的电势 C.负电荷由C 点移到A 点的过程中，电势能增加 D.该电场的场强为1 V/m11.如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现有一个质量m=2.0×10-3 kg 、电量q=2.0×10-6C 的带正电的物体(可视为质点)，从O 点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移随时间的变化规律为x=6.0t-10t 2，式中x 的单位为m ，t 的单位为s.不计空气阻力，取g=10 m/s 2.1)求匀强电场的场强大小和方向；(2)求带电物体在0～0.5 s 内电势能的变化量.12.如图所示，带电荷量为Q 的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C 点，斜面上有A 、B 两点，且A 、B 和C 在同一直线上，A 和C 相距为L ，B 为AC 中点.现将一带电小球从A 点由静止释放，当带电小球运动到B 点时速度正好又为零.已知带电小球在A 点处的加速度大小为g4，静电力常量为k,求： (1)小球运动到B 点时的加速度大小.(2)B 和A 两点间的电势差(用Q 和L 表示).1．如图所示是某个点电荷电场中的一根电场线，在线上O 点由静止释放一个自由的负电荷，它将沿电场线向B 点运动．下列判断中正确的是 ．电场线由B 指向，该电荷做加速运动，加速度越来越小B ．电场线由B 指向，该电荷做加速运动，其加速度大小的变化不能确定C ．电场线由指向B ，该电荷做匀速运动D ．电场线由B指向，该电荷做加速运动，加速度越来越大2．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图所示，、B 是平行板电容器的两个金属板，G 为静电计．开始时开关S 闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是( )．．断开开关S后，将、B 分开些B ．保持开关S闭合，将、B 两极板分开些C ．保持开关S闭合，将、B 两极板靠近些D ．保持开关S 闭合，将变阻器滑动触头向右移动3．如图6－3－19所示，一带电小球以水平速度射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线 打在屏上O 点，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其他条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球 ( )．．将打在O 点的下方B ．将打在O 点的上方C ．穿过平行板电容器的时间将增加D ．达到屏上动能将增加4．如图所示，从炽热的金属丝漂出的电子(速度可视为零)，经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场．电子的重力不计．在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是 ( )．．仅将偏转电场极性对调 B ．仅增大偏转电极间的距离 C ．仅增大偏转电极间的电压 D ．仅减小偏转电极间的电压5.南充模拟)如图所示，、B 为一对中间开有小孔的平行金属板，相距一定距离，板接地，现有一电子在t=0时刻在板小孔中由静止开始向B 板运动，不计重力及阻力影响，使电子一定能从B 板小孔射出，则B 板电势φB 与时间t 的变化规律是( )6.板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间的电势差为U 1，板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为1d2,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是.U 2=U 1,E 2=E 1 B.U 2=2U 1,E 2=4E 1 C.U 2=U 1,E 2=2E 1 D.U 2=2U 1,E 2=2E 17.如图所示，长为L 、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中.一电荷量为+q,质量为m 的小球,以初速度v 0由斜面底端的M 点沿斜面上滑,到达斜面顶端N 的速度仍为v 0,则() .电场强度等于mg ·tan θ/q B.电场强度等于mg ·sin θ/qC.M 、N 两点的电势差为mgL/qD.小球在N 点的电势能大于在M 点的电势能1.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a 、b 两点场强大小E a 、E b 的关系，以下结论正确的是( )A.b a E E 3=B.a bE =C.a bE E 3=D.E a =3E b2.在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球A 、B 、C 位于等边三角形的三个顶点上，小球D 位于三角形的中心，如图所示.现让小球A 、B 、C 带等量的正电荷Q ，让小球D 带负电荷q ，使四个小球均处于静止状态，则Q 与q 的比值为( )A.13B.3C.33.如图所示，A 、B 为两个固定的等量的同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C ，现给电荷C 一个垂直于连线的初速度v 0，若不计电荷C 所受的重力，则关于电荷C 运动过程中的速度和加速度情况，下列说法正确的是( )A.加速度始终增大B.加速度先增大后减小C.速度始终增大，最后趋于无穷大D.速度始终增大，最后趋于某有限值4.如图所示，图中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，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可做出的正确判断是( ) A.带电粒子所带电荷的正、负B.带电粒子在a 、b 两点的受力方向C.带电粒子在a 、b 两点的加速度何处较大D.带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大5.两个相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r(r 远大于小球半径)，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的( )A. 47B. 37C. 97D. 1676.如图所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为E 1；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E 2，E 1与E 2之比为( ) A.1∶2 B.2∶1 C.2D.47.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、C 和A 、D 也相对O 对称.则( )A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等，方向相反C.E、O、F三点比较，O点场强最强D.B、O、C三点比较，O点场强最弱8.如图所示，两质量均为m的小球A和B分别带有+q和-q的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg.现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是( )A.悬线OA向右偏，OA中的张力大于2mgB.悬线OA向左偏，OA中的张力大于2mgC.悬线OA不发生偏离，OA中的张力等于2mgD.悬线AB向左偏，AB线的张力比不加电场时要大9．如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ＝60°的位置B时速度为零．以下说法正确的是()A．小球重力与电场力的关系是mg＝3Eq B．小球重力与电场力的关系是Eq＝3mgC．小球在B点时，细线拉力为F T＝3mg D．小球在B点时，细线拉力为F T＝2Eq。