高中物理静电场课后检测
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选修3-1 静电场专题课后练习一、单选题1.一负电荷从电场中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v -t 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图中的( )【答案】 C【解析】 由v -t 图象可知负电荷在电场中做加速度越来越大的加速运动,故电场线应由B 指向A 且 到B 的方向场强变大,电场线变密,选项C 正确。
2.如图所示,在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标出,则下列四个选项中,正方形中心处场强最大的是 ( )【答案】 B【解析】 根据点电荷电场强度公式E =k Qr 2,结合矢量合成法则求解。
设正方形顶点到中心的距离为r ,则A 选项中电场强度E A =0,B 选项中电场强度E B =22k Q r 2,C 选项中电场强度E C =k Qr 2,D 选项中电场强度E D =2k Qr2,所以B 正确。
3.如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的异种点电荷,在其电场中有a 、b 、c 三点在一条直线上,平行于P 、Q 的连线,b 在P 、Q 连线的中垂线上,ab =bc ,下列说法正确的是( )A .电势:φa >φb >φcB .电势:φa >φc >φbC .电场强度:E a >E b >E cD .电场强度:E b >E a >E c【答案】 A【解析】 根据等量异种点电荷电场线的分布特点知,a 、c 两点对称,场强大小相等,又a 、c 两点处的电场线分布比b 点处的密,故a 、c 两点处的场强大于b 点处的场强,又沿着电场线方向电势逐渐降低,故选项A 正确,B 、C 、D 错误。
4.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下级板都接地.在两极板间有一固定在P 点的点电荷,以E 表示两极板间的电场强度,E P 表示点电荷在P 点的电势能,θ表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )A .θ增大,E 增大B .θ增大,E P 不变C .θ减小,E P 增大D .θ减小,E 不变【答案】D【解析】若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离,则根据4πSC kdε=可知,C 变大,Q 一定,则根据Q=CU 可知,U 减小,则静电计指针偏角θ减小;根据U E d =,Q=CU ,4πSC kdε=,联立可得4πkQE Sε=,可知Q 一定时,E 不变;根据U 1=Ed 1可知P 点离下极板的距离不变,E 不变,则P 点与下极板的电势差不变,P 点的电势不变,则E P 不变;故选项ABC 错误,D 正确.5.如图所示,真空中两等量异种点电荷Q 1、Q 2固定在x 轴上,其中Q 1带正电.三角形acd 为等腰三角形,cd 边与x 轴垂直且与x 轴相交于b 点,则下列说法正确的是( )A .a 点电势高于b 点电势B .a 点场强小于b 点场强C .将电子从a 点移动到c 点,电场力做正功D .将电子从d 点移动到b 点,电势能不变 【答案】C【解析】根据电场线的性质可画出沿x 轴的电场线,从b 指向a ,又由沿电场线方向电势逐渐降低可知,b 点的电势高于a 点的电势,选项A 错误;a 点的电场强度大于b 点的电场强度,选项B 错误;由于c 点的电势高于a 点的电势,将电子从a 点移动到c 点,电场力做正功,选项C 正确;由于d 点的电势高于b 点的电势,将电子从d 点移动到b 点,电场力做负功,电势能增大,选项D 错误.6.如图所示,三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面,其电势分别为10V 、20V 、30V ,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内运动的轨迹,轨迹上有a 、b 、c 三点,已知带电粒子所带电荷量为0.01C ,在a 点处的动能为0.5J ,则该带电离子( )A .可能带负电B .在b 点处的电势能为0.5JC .在b 点处的动能为零D .在c 点处的动能为0.4J【答案】D【解析】A .根据电场线和等势线垂直,且由高电势处指向低电势处,得出场强方向向上,由带电粒子的运动轨迹可判定,粒子所受电场力向上,则粒子带正电荷,A 错误; B .b 点处的电势能:p 0.0130J 0.3J E q ϕ⨯===B 错误;C .由能量守恒,a 点处动能和电势能总和:0.0110J 0.5J 0.6J E =⨯+= 则b 点处的动能为:k 0.6J 0.3J 0.3J E =-=C 错误;D .c 点处的动能为:k 0.6J 0.0120J 0.4JE =-⨯='D 正确。
一、选择题1.(0分)[ID :125886]如图所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。
其中A 、B 、C 三点的电场强度大小分别为E A 、E B 、E C ,电势分别为A ϕ、B ϕ、C ϕ。
关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系,下列说法中正确的是( )A .E A =EB B .E A >EC C .A B ϕϕ=D .B C ϕϕ> 2.(0分)[ID :125878]在平行板电容器A 、B 两板上加上如图所示的交变电压,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电场力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下述说法正确的是(不计电子重力)( )A .电子一直向A 板运动B .电子一直向B 板运动C .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D .电子先向B 板运动,然后向A 板运动,再返回B 板做周期性来回运动3.(0分)[ID :125867]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 .这两点电荷一定是等量异种电荷B .这两点电荷一定等量同种电荷C .D 、C 两点的电势一定不相等 D . C 点的电场强度比D 点的电场强度小 4.(0分)[ID :125855]如图所示,在真空中有两个等量带负电的点电荷,分别置于P 、Q 两点,O 点是它们连线的中点,A 、B 为P 、Q 连线的中垂线上的两点,下列说法正确的是( )A .连线中点O 的场强最大B .连线中垂面是一个等势面C .将一正电荷q 由A 点沿中垂线移动到B 点,在此过程中q 的电势能一定逐渐增大D .将一正电荷q 由A 点沿中垂线移动到B 点,在此过程中q 受到的电场力一定逐渐减小 5.(0分)[ID :125852]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 c6.(0分)[ID :125845]如图所示,匀强电场中的六个点A 、B 、C 、D 、E 、F 为正八面体的六个顶点,已知BE 中点O 的电势为零,A 、B 、C 三点的电势分别为7V 、1V -、3V ,则E 、F 两点的电势分别为( )A .2V 、2V -B .1V 、3V -C .1V 、5V -D .2V -、4V -7.(0分)[ID :125842]如图所示,M 、N 是竖直放置的两平行金属板,分别带等量异种电荷,两板间产生个水平向右的匀强电场,场强为E ,一质量为m 、电荷量为+q 的微粒,以初速度v 0竖直向上从两极正中间的A 点射入匀强电场中,微粒垂直打到N 板上的C 点。
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.3mgEC.2mgED.mg2E4.一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。
一、选择题1.(0分)[ID :125585]真空中带电荷量分别为+4Q 和-6Q 的两个相同的金属小球,相距为r 时相互作用力大小为F 。
若把它们接触一下后分开,再放到相距2r处,它们的相互作用力大小变为( ) A .12F B .6F C .3F D .23F2.(0分)[ID :125561]一个点电荷的电荷量为60.510C -⨯,所在位置的电场强度方向竖直向上,大小为54.510N/C ⨯,则该点电荷所受电场力的大小和方向( ) A .9×1013 N ,水平向右 B .9×1013 N ,水平向左 C .0.225N ,竖直向下D .0.225N ,竖直向上3.(0分)[ID :125558]关于电场线,以下正确的说法是( ) A .电场线是实际存在的曲线,人们通过实验把它们找出来 B .电场线在任一点的切线方向,就是电荷在该点所受电场力的方向 C .电场线与电荷的移动轨迹是一致的 D .电场线有起点和终点,不是一条闭合的曲线4.(0分)[ID :125538]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,60MOP ∠=︒,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 .2:1B .1:2C .23D .435.(0分)[ID :125536]两个完全相同且足够小的金属球,它们所带电荷量之比为7∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为1F ,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为2F ,则12:F F 可能为( ) A .7∶4B .7∶9C .7∶12D .7∶156.(0分)[ID :125527]竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,小球A 、B 带有同种电荷,用指向墙面的水平推力F 作用于小球B ,两球分别静止在竖直墙面和水平地面上,如图所示。
一、选择题1.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.这两点电荷一定是等量异种电荷B.这两点电荷一定等量同种电荷C.D、C两点的电势一定不相等D.C点的电场强度比D点的电场强度小2.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下,则()A.当小球运动到最高点a时,线的张力一定最小B.当小球运动到最低点b时,小球的速度一定最大C.当小球运动到最高点a时,小球的电势能最大D.小球在运动过程中机械能不守恒3.两个等量的固定正点电荷连线上有四个点o、a、b、c,其o是点电荷连线的中点,a、b到左点电荷等距(b点在外侧),a、o距离大于o、c,以下说法正确的是()A.a、b两点的电场强度相同B.a、b两点的电势相同C.四点中电场强度最大是b点D.四点中电势最高是b点4.在静电场中,将一电荷只在电场力作用下,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5.如图所示,以O 为圆心、半径为R 的虚线圆位于足够大的匀强电场中,圆所在平面与电场方向平行,M 、N 为圆周上的两点。
带正电粒子只在电场力作用下运动,在M 点速度方向如图所示,经过M 、N 两点时速度大小相等。
已知M 点电势高于O 点电势,且电势差为U ,下列说法正确的是( )A .M 点电势高于N 点B .粒子由M 点运动到N 点,电势能减小C .该匀强电场的电场强度大小为2UD .粒子在电场中可能从M 点沿圆弧运动到N 点6.如图所示,匀强电场中的六个点A 、B 、C 、D 、E 、F 为正八面体的六个顶点,已知BE 中点O 的电势为零,A 、B 、C 三点的电势分别为7V 、1V -、3V ,则E 、F 两点的电势分别为( )A .2V 、2V -B .1V 、3V -C .1V 、5V -D .2V -、4V -7.如图所示,有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的小球,从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v 0先后射入电场中,最后在正极板上打出A ,B ,C 三个点,则( )A .三小球在电场中运动时间相同B .三小球到达正极板时速度相同C .落到A 处小球带负电,落到C 处小球带正电D .三小球到达正极板时落在A 、C 处的小球机械能增大,落在B 处的小球机械能不变 8.在如图所示的4种情况中,a 、b 两点的场强相同,电势相同的( )A.带电平行板电容器两极板间的a、b两点B.离点电荷等距的a、b两点C.达到静电平衡时导体内部的a、b两点D.两个等量异种电荷连线上,与连线中点O等距的a、b两点9.如图,△abc中bc=4cm,∠acb=30°。
一、选择题1.(0分)[ID:125873]如图所示,一水平放置的金属板正上方有一固定的正电荷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滑上金属板的上表面,已知金属板上表面光滑,则小球在向右运动到右端的过程中()A.小球作匀速运动B.小球先减速运动,后加速运动C.小球受的电场力作正功D.小球受的电场力做负功2.(0分)[ID:125869]A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线上中点O的距离相等,如图所示,则()A.A、B连线上的任意两点的电势差为零B.同一电荷在A的电势能比B点的电势能大C.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电场力先减小后增大D.A、B两点的电场强度不相同3.(0分)[ID:125865]两个等量的固定正点电荷连线上有四个点o、a、b、c,其o是点电荷连线的中点,a、b到左点电荷等距(b点在外侧),a、o距离大于o、c,以下说法正确的是()A.a、b两点的电场强度相同B.a、b两点的电势相同C.四点中电场强度最大是b点D.四点中电势最高是b点4.(0分)[ID:125861]关于电势和电势能的关系,下列各种说法中正确的是()A.某点电势高,说明该点电势能大B.某点电势高,说明该点电场做功本领强C.若带电粒子在电场中移动时,电势能减少,则电势一定降低D.负电荷在电场中无初速度,只在电场力作用下运动,电势能一定减少,同时它一定是从电势低处移向电势高处5.(0分)[ID :125850]一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中,仅在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A 点运动到B 点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是( )(3)A .加速度的大小增大,动能、电势能都增加B .加速度的大小减小,动能、电势能都减少C .加速度的大小增大,动能增加,电势能减少D .加速度大小减小,动能减少,电势能增加6.(0分)[ID :125838]在如图所示的4种情况中,a 、b 两点的场强相同,电势相同的( )A .带电平行板电容器两极板间的a 、b 两点B .离点电荷等距的a 、b 两点C .达到静电平衡时导体内部的a 、b 两点D .两个等量异种电荷连线上,与连线中点O 等距的a 、b 两点 7.(0分)[ID :125833]如图所示,在等量异种点电荷形成的电场中有A 、B 、C 三点,A 点为两点电荷连线的中点,B 点为连线上距A 点距离为d 的一点,C 点为连线中垂线上距A 点距离也为d 的一点,则下面关于三点电场强度E 的大小、电势高ϕ低的比较,正确的是( )A .B AC E E E >>,A C B ϕϕϕ=>B .AC B E E E =>,A C B ϕϕϕ=>C .A B E E <,E A <E C ,A B ϕϕ>,A C ϕϕ>D .E A >E B ,E A >E C ,A B ϕϕ>,A C ϕϕ>8.(0分)[ID :125832]如图,带电粒子P 所带的电荷量是带电粒子Q 的3倍,它们以相等的速度v 0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场,分别打在M 、N 点,若OM =MN ,则P 和Q 的质量之比为( )A .3:4B .4:3C .3:2D .2:3 9.(0分)[ID :125810]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 .根据电场强度的定义式F E q =可知,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 .根据电容的定义式QC U =可知,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 .根据真空中点电荷的电场强度公式2Q E kr =可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量无关D .根据电势差的定义式AB AB W U q=可知,带电荷量为1C 的正电荷,从A 点移动到B 点克服电场力做功为1J ,则A 、B 两点间的电势差为1V AB U =-10.(0分)[ID :125793]如图,电荷量为q (q >0)的点电荷固定在P 点,M 、N 是电场中的两点,且P M>PN 、P M ⊥PN ,下列说法正确的是( )A .沿MN 直线从M 点到N 点,电场强度的大小逐渐减小B .沿MN 直线从M 点到N 点,电势逐渐升高C .将正电荷从M 点移动到N 点,静电力先做负功后做正功D .正电荷在M 点的电势能比其在N 点的电势能大11.(0分)[ID :125792]如图,两电荷量分别为Q (Q >0)和-Q 的点电荷对称地放置在x 轴上原点O 的两侧,a 点位于x 轴上O 点与点电荷Q 之间,b 位于y 轴O 点上方。
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。
4 电容器的电容课后·训练提升 合格考过关检验一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)1.若使一已充电的电容器所带电荷量减少q,其两极板间电压变为原来的13,则( )A.电容器原来所带电荷量为1.5qB.电容器的电容变为原来的13C.电容器原来的电压为1 VD.电容器完全放电后,电容变为零解析电容器两极板间电压变为原来的13时,电容不变,由C=ΔQΔU知电荷量变为原来的13,则23Q=q,可知电容器原来所带电荷量为Q=1.5q,选项A 正确,B错误。
由于题中无电压和电容的具体数据,因此无法求出原来的电压,选项C 错误。
电容反映电容器本身的特性,电容器放电,电容器的电容不变,选项D 错误。
2.电容器是一种重要的电学元件,它能够储存电荷。
电容器储存电荷的特性用电容表征。
如图所示,在研究电容器充、放电的实验中,使开关S 掷向1端,电源E 对电容器C 充电。
下列图像中,能正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是( ),充电电流越来越小,充满以后电流为零,选项A正确,B错误。
根据C=Q可知,电容器的电容大小不变,则Uq-U图像是一条过原点的直线,选项C、D错误。
3.电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统,如图所示。
极板M、N组成的电容器视为平行板电容器,M固定,N可左右运动,通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。
当汽车减速时,极板M、N间的距离减小,若极板上的电荷量不变,则该电容器( )A.电容变小B.极板间电压变大C.极板间电场强度不变D.极板间的电场强度变小C=εr S4πkd可得,d减小,C增大,选项A错误。
电容器所带电荷量Q不变,C增大,由U=QC可得,U变小,选项B错误。
由匀强电场的电场强度与电势差关系公式可得E=Ud =QCd=4πkQεr S,E与d无关,E不变,选项C正确,D错误。
4.有两个平行板电容器,它们的电容之比为5∶4,它们所带电荷量之比为5∶1,两极板间距离之比为4∶3,则两极板间电压之比和电场强度之比为( )A.4∶1,1∶3B.1∶4,3∶1C.4∶1,3∶1D.4∶1,4∶3=Q1C2Q2C1=5×41×5=4,E1E2=U1d2U2d1=4×31×4=3,选项C正确。
一、选择题1.电荷量分别为+3Q、+Q的两个正点电荷分别固定于真空中的A、B两点,如图所示,C、D两点将AB连线三等分。
将一正点电荷q从C点沿直线移动到D点的过程中,下列说法正确的是()A.q受到的电场力一直在减小B.q受到的电场力先增大后减小C.电场力对q先做负功后做正功D.q的电势能先减小后增大2.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26J和5J。
当这一点电荷运动到某一位置。
其电势能变为-8J时,它的动能为()A.8J B.15J C.20J D.34J3.一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功3J,克服电场力做功0.5J,不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.小球在a点的重力势能比在b点大 3JB.小球在a点的电势能比在b点小 1JC.小球在a点的动能比在b点小 3.5JD.小球在a点的机械能比在b点少 0.5J4.真空中,在x轴上x=0和x=8 m处分别固定两个电性相同的点电荷Q1和Q2。
电荷间连线上的电场强度E随x变化的图象如图所示(x轴正方向为场强正方向),其中x=6 m处E=0。
将一个正试探电荷在x=2 m处由静止释放(重力不计,取无穷远处电势为零)。
则()A .Q 1、Q 2均为负电荷B .Q 1、Q 2带电荷量之比为9:1C .在x =6 m 处电势为0D .该试探电荷向x 轴正方向运动时,电势能一直减小5.如图,带电粒子p 从a 板边缘由静止开始经电压U 1加速,沿AB 两板中线方向进入偏转电场,并从板的右侧射出偏转电场。
已知偏转电场的电场强度大小为E ,板长为L ,不计粒子重力,下列说法正确的是( )A .该带电粒子一定带正电B .该带电粒子一定从虚线的上方离开偏转电场C .当1U EL 时,粒子离开偏转电场时动能最大D .仅增大加速电压U 1,粒子射出偏转电场的动能可能减小6.在静电场中,将一电荷只在电场力作用下,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7.为了研究影响平行板电容器电容的因素,实验中,使电容器的两个极板A 、B 分别带上等量异种电荷,并将A 极板和静电计的外壳分别接地,如图所示。
一、选择题1.如图所示,∠M 是锐角三角形PMN 最大的内角,电荷量为q (q >0)的点电荷固定在P 点。
下列说法正确的是( )A .沿MN 边,从M 点到N 点,电场强度的大小逐渐增大B .沿MN 边,从M 点到N 点,电势逐渐降低C .正电荷在M 点的电势能比其在N 点的电势能大D .将正电荷从M 点移动到N 点,电场力做负功2.两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中存在一沿半径方向的电场,如图所示。
带正电的粒子流由电场区域边缘的M 点射入电场,沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一边缘的N 点射出,由此可知( )A .若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的质量一定相等B .若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的动能一定相等C .若入射粒子的比荷相等,则出射粒子的动量一定相等D .若入射粒子的比荷相等,则出射粒子的动能一定相等3.避雷针是用来保护建筑物等避免雷击的装置。
图示为避雷针上方有雷雨时避雷针MN 附近的电场线分布示意图,电场线关于直线MN 对称。
虚线ABCD 为一重力不计的带电粒子在电场中仅在电场力作用下从A 运动到D 的轨迹,则( )A .该粒子在A 点时的加速度比在B 点时的加速度大B .A 点的电势比B 点的电势高C .该粒子带负电D .AC CD U U4.关于电势和电势能的关系,下列各种说法中正确的是( )A .某点电势高,说明该点电势能大B .某点电势高,说明该点电场做功本领强C .若带电粒子在电场中移动时,电势能减少,则电势一定降低D .负电荷在电场中无初速度,只在电场力作用下运动,电势能一定减少,同时它一定是从电势低处移向电势高处5.如图所示,实线是电场中一簇方向未知的电场线,虚线是一个带正电粒子从a 点运动到b 点的轨迹,若带电粒子只受电场力作用,粒子从a 点运动到b 点的过程中( )A .粒子的电势能逐渐减小B .粒子的电势能逐渐增加C .粒子运动的加速度逐渐增大D .粒子运动的速度逐渐增大6.如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v 0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出。
高中物理 静电场(三)课后检测基础题组1.下列关于电容器的叙述正确的是( )A .电容器是储存电荷的容器,只有带电的容器才能称为电容器B .任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,就组成了电容器,跟这两个导体是否带电无关C .电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和D .电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来;电容器的放电过程,是将电容器储存的电能转化为其他形式的能2.电容器A 的电容比电容器B 的电容大,这说明( )A .A 所带的电荷量比B 多 B .A 比B 能容纳的电荷量多C .A 的体积比B 的体积大D .两个电容器的电压都改变1 V 时,A 的电荷量改变比B 大 3.一个电容器的规格是“100 μF 50 V ”,则( )A .这个电容器加上50 V 电压时,电容才是100 μFB .这个电容器最大电容为100 μF ,带电荷量较少时,电容小于10 μFC .这个电容器加上电压不能低于50 VD .这个电容器的电容总等于100 μF4. 对于水平放置的平行板电容器,下列说法中错误的是( )A .将两极板的间距加大,电容将增大B .将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小C .在下板的内表面上放置一面积和极板相等,厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大D .在下板的内表面上放置一面积和极板相等,厚度小于极板间距的铝板,电容将增大5.某电容器的电容是30μF ,额定电压为200V ,击穿电压为400V ,对于该电容器,下列说法中正确的是( )A .为使它的两极板间的电压增加1V ,所需要的电荷量是3×10-5C B .给电容器1C 的电荷量,两极板间的电压为3×10-5V C .该电容器能容纳的电荷量最多为6×10-3C D .该电容器两极板间能承受的最大电压为200V6.对于给定的电容器,如图所示,是描述电容C 、所带电荷量Q 、电势差U 之间的相互关系的图线,正确的是( )7.(多选) 有一个正放电的电容器,若使它的电荷量减少3×10-6C ,其电压降为原来的13,则( )A .电容器原来带的电荷量是9×10-6 CB .电容器原来带的电荷量是4.5×10-6C C .电容器原来的电压可能是5 VD .电容器原来的电压可能是5×10-7 V8.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。
如图所示为几种电容式传感器,其中通过改变电容器两极板正对面积而引起电容变化的是( )9. 当一个电容器所带电荷量为Q 时,两极板间的电势差为U ,如果所带电荷量增大为2Q ,则 ( )A .电容器的电容增大为原来的2倍,两极板间电势差保持不变B .电容器的电容减小为原来的21倍,两极板间电势差保持不变 C .电容器的电容保持不变,两极板间电势差增大为原来的2倍 D .电容器的电容保持不变,两极板间电势差减少为原来的21倍 10. 两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,接入电路,闭合开关S ,电源即给电容器充电.则( )A .保持S 闭合,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B .保持S 闭合,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大C .断开S ,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D .断开S ,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增11.(多选) 传感器是一种采集信息的重要器件.如图所示,是一种测定压力的电容传感器.当测定压力F作用于可动膜电极上时,可使膜片产生形变,引起电容变化,将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路.那么( )A .当F 向上压膜片电极时,电容将减小B .当F 向上压膜片电极时,电容将增大C .若电流计有示数,则压力F 发生变化D.若电流计有示数,则压力F不发生变化12.如图所示,一平行板电容器接在U=12V的直流电源上,电容C=3.0×10-10F,两极板间距离d=1.20×10-3m,取g=10m/s2,求:(1) 该电容器所带电荷量。
(2) 若板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×10-3kg,恰在板间处于静止状态,则微粒带电荷量为多少?带何种电荷?13. 如图所示,两平行的金属板间的电场是匀强电场,电场强度大小为E=1.0×104V/m,两板相距1.0 cm,B板接地,C点与A板相距0.40 cm。
(1) 求A、C间的电势差U AC和C点的电势φC各为多少;(2) 将电荷量为q=-1.0×10-12 C的点电荷置于C点,其电势能E p为多少?提升题组14.如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40V降低到36V,对电容器来说正确的是( )A.是充电过程B.是放电过程C.该电容器的电容为5.0×10-2FD.电容器的电量变化量为0.20C15. 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( )A.带电油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小 D.若电容器的电容减小,则极板带电荷量将增大16. (多选) 传感器是指将非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换为电学量变化的一种元件,在自动控制中有着广泛应用.如图所示是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图,金属芯线外面有一层不导电的电介质,把金属芯线插入导电液体中(芯线与导体绝缘),金属芯线与导电液体形成一个电容器,从指示器显示的电容的大小的变化就能反映液面的升降情况,两者的关系是( )A.C增大表示h增大B.C增大表示h减小C.C减小表示h减小D.C减小表示h增大17.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示)。
设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,极板所带电荷量不变,若( )A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变18. 如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,现使B板带电,则下列判断正确的是( )A.增大两极之间的距离,指针张角变大B.将A板稍微上移,静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零19.(多选) 一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,E P表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )A.U变小,E不变B.E变大,E P变大C.U变小,E P不变D.U不变,E P不变20. 如图所示,在水平放置的已经充电的平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态。
若某时刻油滴的电荷量开始减小(质量不变),为维持该油滴原来的静止状态,应( )A.给平行板电容器继续充电,补充电荷量B.让平行板电容器放电,减少电荷量C.使两极板相互靠近些D.使两极板相互远离些21. 如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ( )A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大C.断开S,将A板向B板靠近,则θ减小D.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大22. 如图所示,已知平行板电容器两极板间距离d=4 mm,充电后两极板电势差为120 V.A板带正电,若它的电容为3 μF,且P到A板距离为1 mm.求:(1) 每一板的带电荷量;(2) 一个电子在P点具有的电势能;(3) 一个电子从B板出发到A板获得的动能;(4) 两板间的电场强度。
23.如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板0.8cm,两板间的电势差为300V,如果两板间电势差减小到60V,则带电小球运动到极板上需多长时间?24.如图所示,水平放置的平行板电容器的两极板M、N,接上直流电源。
上极板M的中央有一小孔A,在A 的正上方h=20 cm处的B点,有一小油滴自由落下.已知小油滴的电量Q=-3.5×10-14 C,质量m=3.0×10-9 kg.当小油滴即将落到下极板时,速度恰为零.(不计空气阻力,g=10 m/s2)求:(1) 两极板间的电场强度E;(2) 两极板间的电势差U;(3) 设平行板电容器的电容C=4.0×10-12 F,则该电容器带电量Q是多少?25.如图所示,两块水平放置的平行金属板a、b,相距为d,组成一个电容为C的平行板电容器,a板接地.a板的正中央有一小孔B,从B孔正上方h处的A点,一滴一滴地由静止滴下质量为m、电荷量为q的带电油滴,油滴穿过B孔后落到b板,把全部电荷量传给b板,若不计空气阻力及板外电场.问:(1) 第几滴油滴将在a、b板间做匀速直线运动?(2) 能到达b板的油滴不会超过多少滴?答案与解析1.【答案】BD【解析】电容器既然是储存电荷的容器,它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力,A 错误,B 正确;电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值,若求两极板电荷量的代数和,则恒为零,C 错误;电容器的充、放电伴随能量转化,D 正确。
2.【答案】D【解析】电容是电容器的固有属性,根据电容定义C =Q U,电容的物理意义是指电容器两极板间的电压每改变1 V 时所改变的电荷量的多少,电容C 不表示电容器容纳或已容纳电荷量的多少。
3. 【答案】D【解析】电容器的电容等于100 μF,与所加电压和所带电荷量无关,50 V 电压为最大电压。
4.【答案】A5.【答案】A【解析】 由ΔQ =C ·ΔU =30×10-6×1C=3×10-5C ,A 对;由U =Q C =130×10-6V =3.3×104V ,电容器被击穿,B 错;击穿电压为400V 表示能承受的最大电压为400V ,最大电荷量Q =CU =3×10-5×400C=1.2×10-2C ,C 、D 错。
6.【答案】AD【解析】在电容定义式C =QU中,C 由电容器结构决定,与Q 、U 无关,A 正确,B 、C 均错误,Q 与U 成正比,D 正确。