人教版高中物理选修3-1第一章 静电场单元练习(包含答案)
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宁夏回族自治区银川市六盘山高级中学高中物理人教版(选修3-1)第一章静电场测试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.关于电场力和电场强度,下列说法正确的是 A .电场强度的方向总是跟电场力的方向一致 B .电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比 C .正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致 D .电荷在某点受到的电场力越大,该点的电场强度越大 2.关于场强的三个公式:①;②;③的适用范围,下列说法中正确的是( )A .三个公式都只能在真空中适用B .公式②只能在真空中适用,公式①和③在真空中和介质中都适用C .公式②和③只能在真空中适用,公式①在真空中和介质中都适用D .公式①适用于任何电场,公式②只适用于点电荷的电场,公式③只适用于匀强电场 3.下列说法中正确的是( )A .在场强较小处,电荷在该处的电势能也较小;B .电荷在场强为零处的电势能也为零;C .在场强相等的各点,电荷的电势能必相等;D .在选定为零电势的位置处,任何电荷的电势能必为零.4.如上图为某电场中的电场线和等势面,已知10V a ϕ= ,6c V ϕ= ,ab=bc ,则 ( )A .8b V ϕ=B .8b V ϕ>C .8b V ϕ<D .上述三种情况都可能5.关于电势差的说法中,正确的是( )A .两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功B.1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差就是1VC.在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D.两点间的电势差的大小跟放入这两点间的电荷的电量成反比6.四种电场的电场线如图所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的()A.B.C.D.7.某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B点。
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。
第一章过关检测(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.下列物理量中哪些与检测电荷q无关()A. 电场强度EB。
电势UC。
电势能E pD。
电场力F2。
下列说法正确的是()A. 电场线相互平行的电场不一定是匀强电场B。
在电场中将电荷由a移到b,如果电场力做功为零,a、b两点场强大小必定相等C. 电势降低的方向不一定就是场强方向D。
在电场中,只在静电力作用下,使电荷沿电场线运动,这样的电场只能是匀强电场3。
如图是表示在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是()A. 这个电场是匀强电场B. a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E cC。
a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E b>E d>E cD。
无法确定这四个点的场强大小关系4。
使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()5.带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由()A. 一个带正电的点电荷形成B. 一个带负电的点电荷形成C. 两个分立的带等量负电的点电荷形成D. 一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成6。
下图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M 点,再经过N 点,可以判定( )A 。
M 点的电势大于N 点的电势B 。
M 点的电势小于N 点的电势C. 粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的静电力 D 。
粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的静电力7。
静电场中,带电粒子在静电力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点。
【最新】高中物理(人教版选修3-1)第一章静电场单元练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.若正电荷Q周围的电场线如图所示,由图可知,以下说法正确的是()A.a点的电场强度小于b点的电场强度B.把另一个带正电的点电荷放在a点,它所受的电场力向右C.把另一个带负电的点电荷放在b点,它所受的电场力向右D.把另一个带正电的点电荷放在b点,它所受的电场力向左2.某电场的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,A、B两点的电场强度的大小分别为E A、E B,则E A、E B的大小关系是()A.E A>E B B.E A=E B C.E A<E B D.无法确定3.如图所示为示波管内的聚焦电场,图中实线为电场线,虚线为等势线,a、b、c为静电场中的三点,b、c在同一条直线的电场线上,则下列说法正确的是()A.a、b、c三点中,c点电势最高B.a、b、c三点中,a点场强最大C.正电荷在b点的电势能大于在c点的电势能D.负电荷在b点由静止释放,仅在电场力的作用下能沿直线由b点运动到c点4.如图所示,两块平行放置的金属薄板A、B始终与电源相连,A、B板中央各有一小孔,小孔分别位于O、P点.从O点以初速度v0垂直A板射入的电子恰好能运动到P 点返回.现将B板向左平移到P′点,则从O点以初速度v0垂直A板射入的电子将()A .运动到O 和 P ′点之间某点返回B .运动到 P ′点返回C .穿过 P ′点D .无法确定它的运动5.如图所示,带正电小球A 固定在绝缘竖直墙上,另一个带正电、质量为m 的小球B 用绝缘细绳拴住,小球B 在重力、细绳拉力和小球A 库仑力的作用下静止,且A 、B 两球处于离地面高度为h 的同一水平面上.现将细绳剪断,下列说法正确的是A .小球B 从细绳剪断瞬间起开始做平抛运动B .小球B 在细绳剪断瞬间加速度等于gC .小球BD .小球B 6.如图所示,在边长为L 的正方形ABCD 的四个顶点上,A 、B 两点处分别放有电荷量都为+q 点电荷,C 、D 两点处分别放有电荷量都为-q 的点电荷,则正方形对角线的交点处的场强为A .0B .C .D .22kq L7.如图所示,电子在电势差为1U 的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为2U 的两块平行金属板间的电场中,在能从平行金属板间射出的前提条件下,能使电子的偏转角 的正切值增大到原来2倍的是A .2U 不变,1U 变为原来的2倍B .1U 不变,2U 变为原来的2倍C .1U 不变,2U 变为原来的2倍D .1U 、2U 都变为原来的2倍8.如图所示,带电量之比为A q :q B =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x A :x B =2:1,则带电粒子的质量之比m A :m B 以及在电场中飞行时间之比t A :t B 分别为:( )A .1:1; 2:3B .2:1; 3:2C .1:1 ;3:4D .4:3; 2:19.如图所示,在点电荷Q 形成的电场中,正电荷q 从A 移到B .在此过程中,下列说法正确的是( )A .电场力对电荷做正功B .电场力对电荷做负功C .电场力对电荷不做功D .由于不知道移动的路径,因此无法确定电场力是否做功二、多选题10.真空中相距为3a 的两个点电荷M 、N 分别固定于x 轴上x 1=0和x 2=3a 的两点上,在它们连线上各点场强随x 变化关系如图所示,以下判断中正确的是( )A.x=a点的电势高于x=2a点的电势B.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1C.点电荷M、N一定为同种电荷D.x=2a处的电势一定为零11.如图,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.不计电粒子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.下列说法正确的是()重力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12.如图,一对面积较大的平行板电容器水平放置,带等量异种电荷,B板固定且接地,A板用绝缘线悬挂,P为两板中点.下列结论正确的是()A.若在两板间充满电介质,P点电势将升高B.A、B两板电荷分别在P点产生电场的场强大小相等,方向相同C.若将A板竖直向下平移一小段距离,电容器储存的电能减小D.若将A板竖直向上平移一小段距离,线的拉力将变大13.某实验小组用图示装置探究影响平行板电容器电容的因素.若两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,假定极板所带电荷量不变,下列判断中正确的是A.保持S不变,增大d,则C变小,θ变大B.保持S不变,增大d,则C变大,θ变小C.保持d不变,减小S,则C变小,θ变大D.保持d不变,减小S,则C变大,θ变小14.如图,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可以忽略,在满足电子能射出极板的情况下,下述一定能使电子的偏转角增大的是A.U1变大,U2变大B.U1变小,U2变大C.U1变大,U2变小D.U1变小,U2不变.15.如图所示,一个带电粒子以大小为v A的水平速度从A点垂直电场线射入场强大小为E的匀强电场,经过电场中B点时速度大小为v B,AB间水平距离为d,不计重力和空气阻力.则由上述四个已知量可以求得以下的未知量,它们是()A.带电粒子电量与质量的比值B.带电粒子在A、B两点电势能之差C.速度v B的方向D.A、B两点间的电势差16.如图所示,竖直面内固定的均匀带电圆环半径为R,带电量为+Q,在圆环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为m、带电量为q的小球(大小不计),小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,小球到圆环中心O 距离为R ,已知静电力常量为k ,重力加速度为g ,则小球所处位置的电场强度为( )A .mg qB .2q C .2Q k RD .24kR三、解答题17.如图所示,b 为悬点。
《静电场》检测题一、单选题1.某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为定值电阻,薄片P和Q为两相互绝缘的金属极板。
当对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动,在P、Q间距增大过程中()A.P、Q两板构成电容器的电容增大 B.M点的电势比N点高C.P板电荷量增大 D.P、Q两板间的场强增大2.下列说法中正确的是( )A.在电场中,电场强度大的点,电势必定高B.电场中电场强度大的地方,沿电场线方向电势降落快C.电荷置于电势越高的点,其所具有的电势能也越大D.一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时,电势能一定变化3.如图所示,一个枕形导体位于带正电小球的附近,A、B为导体的左、右端点,C为导体内的一点。
若用手接触一下枕形导体的中部,导体将带( )A.不带电 B.正电 C.负电D.不能确定4.关于静电场的等势面,下列说法正确的是A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功5.a、b、c三个 粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定( )①在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上②b和c同时飞离电场③进入电场时,c的速度最大,a的速度最小④动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大A.①B.①②C.③④D.①③④6.某电场的电场线的分布如图所示。
一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N 点。
下列判断正确的是( )A.粒子带负电 B.电场力对粒子做负功C.粒子在N点的加速度大 D.N点的电势比M点的电势高7.如图所示,匀强电场方向水平向左,带正电荷的某物体沿绝缘、粗糙水平面向右运动,经A点时动能为100 J,到B点时动能减少80 J。
减少的动能中有3/5转化为电势能,则它再经过B点时,动能大小是()A.4 J B.20 J C.52 J D.80 J8.如图,两个较大的平行金属板A、B相距为d,接在电源的正、负极上,这时质量为m,带电量为-q的油滴恰好能静止在两极板之间。
高二物理选修3-1第一章《静电场》单元测试第I 卷(选择题)1.关于电荷的电荷量,下列说法正确的是A .电子的电荷量的精确数值最早是由密立根油滴实验测得的B .带电物体所带电荷量可以是任意值C .带电物体所带电荷量最小值为1.6×10-19C D .带电体的比荷是质量与电荷量的比值m/q 【答案】AC 【解析】试题分析:密立根的油滴实验测出了电子的电量为1.6×10-19C ,因而A 对;任何物体的电荷量都是e 的整数倍,故B 错,C 对, 考点:考查了对元电荷的理解 2.下列说法中,正确的是:( ) A .由qFE =可知电场中某点的电场强度E 与q 成反比 B .由公式PE qϕ=可知电场中某点的电势ϕ与q 成反比 C .由ab U Ed =可知,匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大 D .公式QC U=,其中电容器的电容C 与电容器两极板间电势差U 无关 【答案】D 【解析】试题分析:电场中某点的电场强度只和电场本身的性质有关,与外界因素无关,A 错误,电场中某点的电势大小是人为规定的,B 错误;公式ab U Ed =中的d 是沿电场方向间的距离,ab 的距离大,但 不一定沿电场方向间的距离大,C 错误;电容器的电容是由电容器本身的性质决定的,与外界因素无关,D 正确; 考点:考查了电场强度,电势,电势差,电容3. 如图所示为电场中的一条电场线,A 、B 为其上的两点,用E A 、E B 表示A 、B 两点的电场强度,ϕA 、ϕB 表示A 、B 两点的电势,以下说法正确的是 A .E A 与E B 一定不等,ϕA 与ϕB 一定不等 B .E A 与E B 可能相等,ϕA 与ϕB 可能相等 C .E A 与E B 一定不等,ϕA 与ϕB 可能相等 D .E A 与E B 可能相等,ϕA 与ϕB 一定不等 【答案】D【解析】试题分析:因为不知道AB 两点电场线的疏密程度,故无法确定两点场强的关系;由于顺着电场线电势减低故ϕA 一定高于ϕB ,故选项D 正确。
人教版高一物理选修3-1单元练习题卷:第1章 静电场 1 / 7 静电场 一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.如图,在等边三角形abc的中心O处有一带正电的点电荷,d为ac边的中点,则在该点电荷产生的电场中( )
A.a、b、c点的电场强度相同 B.a、c、d点的电势差满足Uad=Udc C.电子在a点时的电势能等于在b点的电势能 D.电子在a点时的电势能小于在d点的电势能 2.一带电小球用绝缘丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作( ) A.自由落体运动 B.曲线运动 C.作匀加速直线运动 D.变加速直线运动 3.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A 和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B 下部的金属箔都是闭合的。现将带正电的物体C 移近A,下列描述正确的是( )
A.稳定后只有A 下部的金属箔张开 B.稳定后只有B 下部的金属箔张开 C.C移近A后,再把B与A 分开,稳定后A、B下部的金属箔都张开 D.C移近A后,再把B与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合 4.某点电荷质量为m,电荷量为+q,仅在库仑力作用下绕一个固定的负电荷Q做匀速圆周运动.已知在t时间内该电荷运动的轨迹为劣孤,长为s,对应的圆心角为θ.则可求得Q的电荷量大小为(已知静电力常数为k) ( ) A. B. C. D. 5.如图所示,水平虚线表示匀强电场中的两等势面,电势分别为2 V和5 V, 两等势面相距10 cm,将一带电荷量为+10-6C的点电荷从a点匀速移动到b点,ab=30 cm,不计重力,则下列说法正确的是( )
A. 此电场的场强大小为10 V/m,方向竖直向下 B. 此电场的场强大小为30 V/m,方向竖直向上 C. 所加外力的方向垂直ab斜向下方 D. 外力做的功是3×10-6J 6.把一个带电量为q的试探电荷放在电场中的P点,测得P点的电场强度为E,电场强度的方向向东,已知q为正值,则( ) A.若把电量为-q的点电荷放在P点,则P点的电场强度仍为E,电场强度的方向向东 B.若把电量为+2q的点电荷放在P点,则P点的电场强度为E/2,电场强度的方向向东 C.若在P点不放电荷,则P点的电场强度等于零 D.电场强度的大小与该试探电荷的带电量成正比 7.下列说法正确的是( )
《静电场》单元检测题一、单选题1.在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则( )A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小2.电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是( )A.A点的电场强度比C点的小B.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C.电荷沿等势面AB移动的过程中,电场力始终不做功D.正电荷由A移动到C,电场力做负功3.将带电量为Q和﹣3Q的可视为点电荷小球放在相距一定距离时,其相互作用力为F,则将两小球接触后放回原地,此时的相互作用力变为()A. B. C. D.4.如图所示,光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上,可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2,其中小球1固定在碗底A点,小球2可以自由运动,平衡时小球2位于碗内的B位置处,如图所示.现在改变小球2的带电量,把它放置在图中C位置时也恰好能平衡,已知AB弦是AC弦的两倍,则( )A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D.小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小5.两个等量正点电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示.一个电荷量为2 C、质量为1 kg的小物块从C点由静止释放,其运动的v-t 图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是( )A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2 V/mB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大C.从C到A电势逐渐升高D.A、B两点电势差UAB=-5 V6.关于匀强电场场强和电势差的关系,下列叙述正确的是( )A.在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大B.电场强度越大的地方,电势越高,任意两点间的电势差越大C.沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等D.电势降低的方向一定是场强方向7.在电场中( )A.某点的电场强度大,该点的电势一定高B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零8.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J,在B点的电势能为8.0×10-9J.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1.0×10-9C,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UAB=4.0 VD.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 J9.如图所示,平行等距的竖直虚线为某一电场的等势面,一带负电的微粒以一定初速度射入电场后,恰能沿直线PQ运动,由此可知( )A.该电场一定是匀强电场,且方向水平向左B.P点电势高于Q点的电势C.微粒从P点到Q点电势能减少,机械能增加D.微粒从P点到Q点,其动能与电势能之和保持不变10.如图所示,匀强电场场强E=100 V/m,A、B两点相距10 cm,A、B连线与电场线的夹角为60°,则A、B间电势差UAB为( )A.-10 V B. 10 V C.-5 V D. 5 V11.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EM>ENB.粒子在M、N点的加速度aM>aNC.粒子在M、N点的速度vM>vND.粒子带正电12.如图所示的匀强电场场强为103N/C,ab、cd平行于电场线,ac、bd垂直于电场线,ab=cd=4 cm,ac=bd=3 cm.则下述计算结果正确的是( )A.a、b之间的电势差为40 VB.a、c之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是-0.25 JD.将q=-5×10-3C的点电荷沿abd从a移到d,电场力做的功是0.25 J二、多选题13. 下列公式适用于任何电场的是( )A.W=qU B.U=Ed C.E= D.E=k14. 由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点( )A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变C.电场强度为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零D.一个不带电的小球在该点受到的静电力为零,则该点的电场强度一定为零15. 下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )A.根据C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D.电容器所带电荷量增加一倍,电容就增加一倍16. 如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10 V、20 V、30 V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )A.粒子在三点所受电场力不相等B.粒子可能先经过a,再到b,然后到cC.粒子三点所具有的动能大小关系为E kb>E ka>E kcD.粒子在三点的电势能大小关系为E pc<E pa<E pb17. 如图所示,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,则可判断( )A.两个粒子电性相同B.经过b、d两点时,两粒子的加速度的大小相同C.经过b、d两点时,两粒子的速率相同D.经过c、e两点时,两粒子的速率相同三、计算题18.如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距为r,则:(1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大?方向如何?(2)两点电荷连线的中点O的场强为多大?(3)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何?19.如图所示,在场强E=104N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10-6C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s2.求:(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?(2)若取A点电势为零,小球在B点的电势能、电势分别为多大?(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?20.如图所示,金属板A,B与电源相连,电源电压U=2 V,AB板间距d=5 cm,B板接地.在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab 长L1=3 cm,a点离A板L2=1 cm.问:(1)ac间电势差为多少?(2)一个电子在a点具有的电势能为多少?(3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功多少?答案解析1.【答案】C【解析】电场力做负功,该电荷电势能增加.正电荷在电势高处电势能较大,C正确.电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用,总功不一定为负.由动能定理可知,动能不一定减小,D错误.电势高低与场强大小无必然联系,A错误.b点电势高于a 点,但a、b可能不在同一条电场线上,B错误.2.【答案】C【解析】等势面越密集的地方电场强度越大,故A点的电场强度比C点的大,A错误;负电荷在电势越高的位置电势能越小,B错误;沿等势面移动电荷,电场力不做功,C 正确;正电荷由A移动到C,电场力做正功,D错误.3.【答案】B【解析】接触前库仑力F1=F=k接触后分开,两小球的电荷都为﹣Q,则库仑力F2=k= F故选:B.4.【答案】C【解析】对小球2受力分析,如图所示,小球2受重力、支持力、库仑力,其中F1为库仑力F和重力mg的合力,根据三力平衡原理可知,F1=F N.由图可知,△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R,AB之间的距离为L,根据三角形相似可知,==即==所以F N=mg①F=mg②当小球2处于C位置时,AC距离为,故F′=F,根据库仑定律有:F=k,F′=k所以=,即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一,故A、B均错误.由上面的①式可知F N=mg,即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小,故C正确,D错误.5.【答案】D【解析】由题图乙知,小物块在B点时加速度最大,故B点场强最大,加速度大小为2 m/s2,根据牛顿第二定律得qE=ma,解得E=1 V/m,A错误;由C到A的过程中小物块的动能一直增大,电势能始终在减小,电势逐渐降低,B、C错误;根据动能定理有=mv-mv,解得UAB=-5 V,D正确.qUBA6.【答案】C【解析】在相同距离的两点上,电势差大,两点沿电场方向的距离也大,其场强不一定大.故A错误.电场强度越大的地方,电势不一定越高,如负点电荷形成的电场,越接近点电荷,电势越低,B错误.根据匀强电场中场强和电势差的关系公式U=Ed,得知,沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等.故C正确.电势降低的方向不一定是场强方向,电势降低最快的方向才是场强方向.故D错误.7.【答案】D【解析】电场强度大的电势不一定高,故A错;由E p=qφ可知正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大,在电势为0处电势能为0,故B、C错,D对.8.【答案】A【解析】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=E pA-E pB=1.2×10-8J-8.0×10-9J=4.0×10-9J,故A项该电荷一定为负电荷,且WAB正确,B、D项错误;==V=-4.0 V,所以C选项错误.UAB9.【答案】B【解析】等势面平行等距,因为电场线和等势线垂直,所以电场线必定沿水平方向,且疏密均匀同向,该电场一定是匀强电场.负电荷受到电场力与重力,使其沿着PQ做直线运动,可知,电场力必定水平向左,故电场的方向应水平向右.故A错误.沿电场线电势降低,电场方向向右,则P点的电势高于Q点的电势,故B正确.微粒所受的电场力水平向左,从P点到Q点,电场力对微粒做负功,则其电势能增加、机械能减少,故C错误;从P到Q过程中,动能、重力势能与电势能之和保持不变,因为重力势能增加,因此动能与电势能之和减小,故D错误.10.【答案】D【解析】由图示可知,AB方向与电场线方向间的夹角θ=60°,A、B两点沿电场方向的距离:d=L cosθ,A、B两点间的电势差:UAB=Ed=EL cosθ=100 V/m×0.1 m×cos 60°=5 V,故D正确,A、B、C错误.11.【答案】D【解析】电场线的疏密程度表电场强度的大小,可知EM <EN,故A错误;电场力,根据牛顿第二定律,加速度,EM<EN,则aM <aN,故B错误;根据曲线运动的规律,作出粒子的速度方向和所受电场力的方向,电场力与速度方向之间的夹角为锐角,说明电场力对粒子做正功,电势能减小,动能增大,速度增大,vM <vN,故C错误;粒子所受电场力的方向与电场线的切线方向相同,说明粒子带正电,故D正确.12.【答案】A【解析】由U=Ed得Uab=103×0.04 V=40 V,A正确;a、c在同一等势面上,所以Uac=0,B错误;将电荷沿abdca移动一周,位移为0,故电场力做功为0,C错误;Wad =Wab=qUab=(-5×10-3)×40 J=-0.2 J,D错误.13.【答案】AC【解析】公式U=Ed只适用于匀强电场,E=k只适用于真空中的点电荷,故正确答案为A、C.14.【答案】BC【解析】电场强度是由电场本身所决定的物理量,是客观存在的,与放不放试探电荷无关.电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用,F=Eq.若电场中某点的电场强度E=0,那么F=0,若小球不带电q=0,F也一定等于零,选项B、C正确.15.【答案】BC【解析】由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是电容器的一种特性.一个电容器对应唯一的电容值,不能说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.因此A错误;电容器所带电荷量增加一倍,两极板间的电压增加一倍,电容C=不变,故D错误;由于电容是定值,由Q=CU知,其所带电荷量与两板间的电压成正比,故B、C正确.16.【答案】BD【解析】因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的,由此可判断电场是匀强电场,所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等,选项A错误.由题图可知,电场的方向是向上的,带电粒子受到的电场力指向曲线凹侧,是向下的,粒子带负电,带电粒子无论是依次沿a、b、c运动,还是依次沿c、b、a运动,都会得到如图的轨迹,选项B正确.带负电的粒子在电场中运动时,存在电势能与动能之间的互化,由题意和图可知,在b点时的电势能最大,在c点的电势能最小,可判断在c点的动能最大,在b点的动能最小.选项C错误,D正确.17.【答案】BD【解析】因轨迹是曲线,类比匀速圆周运动,合力指向圆心,可知粒子1受斥力,粒子2受引力,两个粒子的电性不同,A错误.设带电粒子距点电荷的距离为r,点电荷带电荷量为Q,则粒子运动的加速度大小为a===·.由已知条件有:在b、d两点时,两者加速度大小相同,B正确.粒子1受斥力,从a到b过程中,电场力和运动方向成钝角,做负功,动能减小;粒子2受引力,从a到d过程中,电场力和运动方向始终成锐角,做正功,动能增加;又两粒子初速度大小相同,则两粒子经过b、d两点时的速率不相同,C错误.a、c、e三点在同一等势面上,则从a分别到c、e 两点时,两粒子动能相同,速率相同,D正确.18.【答案】(1),方向由A→B,方向由A→B(2),方向由A→B(3),方向由A→B【解析】(1)如图所示,A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同,均由A→B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度:EA =EB==.(2)O点的场强为:EO=EA+EB=,方向由A→B.(3)如图所示,EA ′=EB′=,由矢量图所形成的等边三角形可知,O′点的场强EO′=EA′=EB′=,方向与A、B的中垂线垂直,即由A→B.19.【答案】(1)重力势能减少 4.5×10-3J 电势能增加3×10-3J (2)3×10-3J 1.5×103V (3)1 m/s 5×10-2N【解析】(1)ΔE p=-mgl=-4.5×10-3JΔE p电=Eql=3×10-3J(2)E p电=3×10-3JE p电=φBq,φB=V=1.5×103V(3)A→B由动能定理得:mgl-Eql=mv所以v B=1 m/s,在B点对小球FT-mg=,F T=5×10-2N20.【答案】(1)1.2 V (2)-2.56×10-19J (3)-1.92×10-19J【解析】(1)匀强电场的电场强度为E==40 V/mac间电势差为Uac =Uab=EL1=40×0.03 V=1.2 V.(2)a点的电势为φa=E(d-L2)=40×0.04 V=1.6 V.一个电子在a点具有的电势能为E p=eφa=-1.6×10-19×1.6 J=-2.56×10-19J (3)一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功为W=eUac=-1.92×10-19J。
高二物理选修3-1第一章《静电场》单元测试第I 卷(选择题)1.关于电荷的电荷量,下列说法正确的是A .电子的电荷量的精确数值最早是由密立根油滴实验测得的B .带电物体所带电荷量可以是任意值C .带电物体所带电荷量最小值为1.6×10-19C D .带电体的比荷是质量与电荷量的比值m/q 【答案】AC 【解析】试题分析:密立根的油滴实验测出了电子的电量为1.6×10-19C ,因而A 对;任何物体的电荷量都是e 的整数倍,故B 错,C 对, 考点:考查了对元电荷的理解 2.下列说法中,正确的是:( ) A .由qFE =可知电场中某点的电场强度E 与q 成反比 B .由公式PE qϕ=可知电场中某点的电势ϕ与q 成反比 C .由ab U Ed =可知,匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大 D .公式QC U=,其中电容器的电容C 与电容器两极板间电势差U 无关 【答案】D 【解析】试题分析:电场中某点的电场强度只和电场本身的性质有关,与外界因素无关,A 错误,电场中某点的电势大小是人为规定的,B 错误;公式ab U Ed =中的d 是沿电场方向间的距离,ab 的距离大,但 不一定沿电场方向间的距离大,C 错误;电容器的电容是由电容器本身的性质决定的,与外界因素无关,D 正确; 考点:考查了电场强度,电势,电势差,电容3. 如图所示为电场中的一条电场线,A 、B 为其上的两点,用E A 、E B 表示A 、B 两点的电场强度,ϕA 、ϕB 表示A 、B 两点的电势,以下说法正确的是 A .E A 与E B 一定不等,ϕA 与ϕB 一定不等 B .E A 与E B 可能相等,ϕA 与ϕB 可能相等 C .E A 与E B 一定不等,ϕA 与ϕB 可能相等D .E A 与E B 可能相等,ϕA 与ϕB 一定不等【答案】D 【解析】试题分析:因为不知道AB 两点电场线的疏密程度,故无法确定两点场强的关系;由于顺着电场线电势减低故ϕA 一定高于ϕB ,故选项D 正确。
静电场练习题一、选择题1.(3分)如图,在E=2.0×103N/C的匀强电场中有A、M和B三点,其中BM与电场线垂直,AM与电场线成30°角,AM=4cm,BM=2cm,把一电量q=2×10﹣9C的正电荷从A移动到M点,再从M移动到B点,整个过程中电场力做功为()A.8×10﹣8J B.8×10﹣8J C.1.6×10﹣7 J D.2.4×10﹣7 J 2.(3分)如图所示,正电荷在电场中沿某一条电场线从A点运动到B点,下面说法正确的是()A.电场力大小不断变化B.电场力大小保持不变C.电荷克服电场力做功D.电荷的电势能不断减小3.(3分)下列说法中正确的是()A.将电荷从电场中一点移到另一点,电势能的改变量与零电势点的选择无关B.在电场中,电场强度为零的地方电势也一定为零C.电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较大D.沿着负点电荷的电场线方向,电势升高4.(3分)关于等势面下列说法正确的是()A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B.等势面上各点的场强相等C.等差等势面越密的地方,场强越大D.在负的点电荷形成的电场中,电场线由低等势面指向高等势面5.(3分)如图所示,粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。
在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷,从A点无初速度释放带负电且电荷量保持不变的小物块(视为质点),运动到P点时速度恰为零。
则小物块从A到P运动的过程()A.水平地面对斜面体没有静摩擦作用B.小物块的电势能先减小后增大C.小物块所受到的合外力减小后增大D.小物块损失的机械能等于增加的电势能6.(3分)如图所示,某一带正电粒子(不计重力)在一平行板间的运动轨迹如图中曲线,P、Q两点为轨迹上两点,则()A.A板带负电,B板带正电B.粒子在P点电势能大于在Q点电势能C.粒子在P点动能大于在Q点动能D.粒子在P点受力大于在Q点受力7.(3分)如图所示,a、b、c、d、e五点在一条直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。
人教版选修3-1 第一章 静电场 一、单选题 1.在x轴上存在与x轴平行的电场,x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示.图中-x1~x1
之间为曲线,且关于纵轴对称,其余均为直线,也关于纵轴对称.下列关于该电场的论述正确的
是( )
A.x轴上各点的场强大小相等 B. 从-x1到x1场强的大小先减小后增大 C. 一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在-x1点的电势能 D. 一个带正电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2的电势能 2.在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电荷量为+3q的试探电荷时,此时测得该点的场强为( ) A. 大小为3E,方向和E相反
B. 大小为E,方向和E相同 C. 大小为3E,方向和E相同
D. 大小为E,方向和E相反 3.某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是( )
A.c点的电场强度大于b点的电场强度 B. 若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点 C.b点的电场强度大于d点的电场强度 D.a点和b点的电场强度的方向相同 4.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克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.q1的电荷量小于q2的电荷量 D.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
5.如图所示,a、b和c表示电场中的三个等势面,a和c的电势分别为φ和φ,a、b的电势差等于b、c的电势差.一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后,仅受电场力作用而运动,经过等势面c时的速率为2v,则它经过等势面b时的速率为( )
A.v B.·v
C.·v D. 1.5v 6.正电荷Q周围的电场线如图所示,由图可知,下列判断正确的是( )
A.Ea>Eb B.Ea=Eb
C.Ea<Eb
D. 无法确定 7.某一电解电容器如图甲所示,接入如图乙所示的电路,下列说法正确的是( ) A. 该电容器只有在电压为45 V时,电容才是33 μF B. 该电容器能容纳的最大电荷量为3.3×10-5C C. 接通电路后,电容器的电容仍是33 μF D. 接通电路后,灯泡能持续发亮 8.真空中两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果将两个点电荷的距离增大为原来的2倍,电量都增大为原来的2倍.它们之间静电力的大小为( ) A.F/2 B.F C. 2F D. 4F 9.A、B两个点电荷间距离恒定,当其他电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将( ) A. 可能变大 B. 可能变小 C. 一定不变 D. 不能确定 10.如图所示,A是带正电的小球,B是不带电的绝缘导体,设此时B的电势为φ1;用手摸绝缘导体的左端,B的电势变为φ2;放开手后,再将A移走,B的电势又变为φ3;则( )
A.φ1=φ2=φ3 B.φ1>φ2=φ3 C.φ1>φ2>φ3 D.φ1<φ2<φ3 二、多选题 11.(多选)在两块带等量异性电荷的平行金属板M、N之间,垂直于金属板放置一个原来不带电的金属棒AB,如图所示.当达到静电平衡后,以下说法中正确的是( ) A. 金属棒上A端电势高于B端电势 B. 金属棒上A、B两端电势相等 C. 由于静电感应,金属棒的A端带正电荷 D. 由于静电感应,金属棒的A端带负电荷 12.(多选)如图所示,光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点.一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动,恰能通过最高点,则( )
A.R越大,x越大 B.R越大,小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大 C.m越大,x越小 D.m与R同时增大,电场力做功增大 13.(多选)空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 空间各点场强的方向均与x轴垂直 B. 电荷沿x轴从O移到x1的过程中,电场力不做功 C. 正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做正功,电势能减小 D. 负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中,电场力做负功,电势能增加 三、填空题 14.如图,A、B、C为一条电场线上的三点,以A点为电势零点,一个质子从A点移到B点和C点静电力分别做功3.2×10
-19J和9.6×10-19J,则电场线的方向____________,B、C两点的电势差UBC=__________ V. 15.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、φ和φ(φ>0),该点电荷的电性为________.一带电粒子从等势面a上某处由静止释放,仅受到电场力作用而运动,已知带电粒子经过等势面b时的速率为v,它经过等势面c时的速率为________.
16.如图所示,在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上.若先将C移走,再把A、B分开,则A 电,B 电.若先将A、B分开,再移走C,则A 电,B 电.
17.如图所示,把电荷量为-5×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能________(选填“增大”“减小”或“不变”);若A点的电势φA=15 V,B点的电势φB=10 V,则此过程中静电力做的功为________ J.
18.如图所示,电场中某一电场线为一直线,线上有A、B、C三个点,电荷q1=10-8C,从B点移到A点时静电力做了10
-7J的功;电荷q2=-10-8C,在B点的电势能比在C点时大10-7J,那么:
(1)比较A、B、C三点的电势高低,由高到低的排序是________; (2)A、C两点间的电势差是________ V; (3)若设B点的电势为零,电荷q2在A点的电势能是________ J. 四、计算题 19.在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电荷量为+q的带电小球,另一端固定于O点.将小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速度释放,则小球沿圆弧做往复运动.已知小球摆到最低点的另一侧,此时线与竖直方向的最大夹角为θ(如图).求: (1)匀强电场的场强; (2)小球经过最低点时细线对小球的拉力.
20.示波管的主要结构由电子枪、偏转电极和荧光屏组成.在电子枪中,电子由阴极K发射出来,经加速电场加速,然后通过两对相互垂直的偏转电极形成的电场,发生偏转.其示意图如图(图中只给出一对yy′方向偏转的电极)所示.已知:电子质量为m,电量为e,两个偏转电极间的距离为d,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L.没有加偏转电压时,电子从阴极射出后,沿中心线打到荧光
屏上的O点时动能是E0.设电子从阴极发射出来时的初速度可以忽略,偏转电场只存在于两个偏转电极之间.求:
(1)电子枪中的加速电压U是多少? (2)如果yy′方向的偏转电极加的偏转电压是Uy,电子打到荧光屏上P点时的动能为Et.求电子离开偏转电场时,距中心线的距离sy为多少?
21.一个电容器所带的电荷量为4×10-8C,两极板间的电压是2 V,那么这个电容器的电容是多少?如果电容器的电荷量减少了1×10
-8C,则板间电压变成多少? 答案解析 1.【答案】B 【解析】φ-x图象的斜率等于电场强度大小,故x轴上的电场强度不同,故A错误;从-x1到x1
场强斜率先减小后增大,故场强先减小后增大,故B正确;由图可知,场强方向指向O,根据电
场力做功可知,一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能,故C、D错误. 2.【答案】B 【解析】当在电场中某点放入电荷量为-q的试探电荷时,测得该点的场强为E,若在同一点放入电荷量为+3q的试探电荷时,电场强度的大小和方向都不变,即该点的场强大小仍为E,方向与E相同. 3.【答案】C 【解析】电场线的疏密表征了电场强度的大小,由题图可知Ea<Eb,Ed>Ec,Eb>Ed,Ea>Ec,故选项C
正确,选项A错误.由于电场线是曲线,由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动,故选项B错误.电场线的切线方向为该点电场强度的方向,a点和b点的切线方向不在同一条直线上,故选项D错误. 4.【答案】C 【解析】由于电场力做负功,所以Q应带负电荷,由负点电荷产生电场的电场线的分布规律可判
断出φB>φA,故A项错误;由E=k,r不相等,所以EA≠EB,B项错误;由φA=、φB=,因为WA→∞,即q1且无穷远处电势能为零,所以q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能,故D项错误. 5.【答案】B
【解析】由动能定理知从a到c:qUac=m(4v2-v2)=1.5mv2=0.8qφ,设该粒子经过等势面b时的
速率为vb,则qUab=m(v-v2)=0.4qφ,联立可得:vb=·v,B正确.
6.【答案】A 【解析】根据公式E=k可知,E与r的平方成反比,则距点电荷越近处电场强度越大.故A正确,BCD错误. 7.【答案】C 【解析】 无论电容器是否充电,其电容都是33 μF,选项A错误,C正确;该电容器能容纳的最