【高中同步测控 优化设计】高中物理选修3-1同步练习：第一章测评B Word版含答案[ 高考]

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物理选修3—1第一章练习题1、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）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,+ ++ABA ．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 =3R 。

章末质量评估(一)(时间：90分钟 分值：100分)一、单项选择题(每题3分，本题共10小题，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错误、不选或多选均不得分)1．下列关于点电荷的说法，正确的是( )A ．点电荷一定是电量很小的电荷B ．点电荷是一种理想化模型，实际不存在C ．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析：当带电体的体积和电荷量对电场的分布没有影响或者是影响可以忽略时，带电体就可以看成是点电荷，与电荷的种类无关，点电荷和质点类似，都是一种理想化的模型，所以B 正确，A 、C 、D 错误.答案：B2．下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有( ) ①场强E ＝F q ②场强E ＝U d ③场强E ＝kQ r 2 ④电场力做功W ＝UqA. ①③B. ②③C. ①④D. ②④ 解析：E ＝F q 是电场强度的定义式，适用于一切电场，E ＝U d 仅适用于匀强电场，E ＝k Q r 2适用于点电荷产生的电场．W ＝qU 适用于一切电场．可知既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的是①④.答案：C3．(2016·全国Ⅲ卷)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 解析：等势面与电场线一样是永不相交的，故A 错误；电场线与等势面垂直，故B 正确；同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，故C 错误；将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D 错误．答案：B4．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有一棱形ABCD，对角线交点为O，在顶点B、D 处各固定一个点电荷，若将一个带正电的小球从A点静止释放，小球将沿对角线AC作往返运动．则( )A．B、D处固定的是等量的正电荷B．B、D处固定的是等量的异种电荷C．在A、C的连线上O点电势最低D．运动小球在O处的机械能最小解析：由题意知，B、D处固定的是等量的负电荷，A、B错；带正电的小球从A点静止释放，向低电势处移动，故C对；运动小球在O处的电势能最小，机械能最大，D错．答案：C5．(2016·浙江卷)如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则( )A．此时A带正电，B带负电B．此时A电势低，B电势高C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合解析：由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，由静电平衡知A、B的电势相等，选项A、B错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷仍然存在，故贴在A、B 下部的金属箔仍张开，选项D错误．故选C.答案：C6．如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态．现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其他条件不变．下列说法中正确的是( )A. 液滴将向下运动B. 两板电势差增大C. 极板带电荷量将增加D. 电场强度不变解析：A 、B 电容器板间的电压保持不变，故B 错；当将极板A 向下平移一小段距离时，根据E ＝U d，分析得知，板间场强增大，液滴所受电场力增大，液滴将向上运动．故A 错误，D 错；根据电容的决定式C ＝εr S 4πkd 得知电容C 增大，而电容器的电压U 不变，极板带电荷量将增大．故C 正确．答案：C7．如图所示，一价氢离子和二价氦离子(不考虑二者间的相互作用)，从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场中，则它们( )A ．同时离开偏转电场，但出射点的位置不同B ．同时离开偏转电场，出射点的位置相同C ．先后离开偏转电场，但出射点的位置相同D ．先后离开偏转电场，且出射点的位置不同解析：在加速电场中，qU 1＝12mv 20，在偏转电场中，离子沿初速度方向做匀速直线运动：v x ＝v 0，穿过电场的时间t ＝l v 0，在加速电场中，由牛顿第二运动定律：a ＝qU md可知，一价离子的加速度大，运动时间短，偏转电场中，由于两种离子在偏转电场中运动的水平速度不同，一价离子的水平速度大，仍然是一价离子的运动时间短，所以一价离子先离开电场；平行于电场方向即垂直于初速度的方向做初速度为零的匀加速直线运动：加速度a ＝F m ＝qU 2md ，偏移量y ＝12at 2＝qU 2l 22mdv 20＝U 2l 24U 1d，可以看出，离子离开电场时的偏转位移与离子的质量和电荷量均无关，即出射位置相同，正确答案C.答案：C8．空间有一沿x 轴对称分布的电场，其电场强度E 随x 变化的图象如图所示．下列说法中正确的是( )。

第一章静电场1电荷及其守恒定律A组1.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的()A.2.4×10-19 CB.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 CD.4.0×10-17 C解析:任何带电物体的电荷量都是元电荷的整数倍,2.4×10-19 C不是元电荷的整数倍。

答案:A2.把一个带电棒移近并接触一个带正电的验电器的过程中,金属箔片先闭合后又张开,说明棒上带的是()A.正电荷B.负电荷C.可以是正电荷,也可以是负电荷D.带电棒上先带正电荷,后带负电荷解析:验电器的金属箔片开始时带正电,带电棒靠近并接触验电器时,金属箔片先闭合后张开,说明金属箔片所带正电荷先被吸引而转移,后来金属箔片带上负电荷,所以又会张开,由此判断,带电棒带负电。

答案:B3.绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球A,A的表面镀有铝膜,在A的近旁有一金属球B,开始时A、B都不带电,如图所示,现使B带电,则()A.A、B间不发生相互作用B.B将吸引A,吸住后不放开C.B立即把A排斥开D.B先吸引A,接触后又把A排斥开解析:不带电的小球A靠近带电金属球B时,由于静电感应,A上将产生感应电荷,B对A的引力大于斥力,所以B要吸引A。

当A与B接触后,由于接触起电,A与B带上同号电荷,B要排斥A。

答案:D4.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂金属验电箔,若使带负电的绝缘金属球A靠近导体M端,可能看到的现象是()A.只有M端验电箔张开,且M端带正电B.只有N端验电箔张开,且N端带负电C.两端的验电箔都张开,且N端带负电,M端带正电D.两端的验电箔都张开,且N端带正电,M端带负电解析:A靠近不带电导体的M端,MN由于静电感应带电。

由于同性相斥,异性相吸,M端感应出正电荷,N端感应出负电荷。

答案:C5.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:把带电金属球移近不带电的验电器,若金属球带正电荷,则将导体上的自由电子被吸引上来,这样验电器的上部将带负电荷,箔片带正电荷,选项A、C错误;若金属球带负电荷,则将导体上的自由电子排斥到远端,这样验电器的上部将带正电荷,箔片带负电荷,选项B正确,选项D错误。

选修3-1第一章检测卷一、选择题（本题共有10小题，每小题４分,共40分。

在每小题给出得4个选项中,至少有一项就就是正确得。

全部选对得给4分,选对但不全得得2分，有选错得或不选得得０分)1、两个用相同材料制成得半径相等得带电金属小球,其中一个球得带电量得绝对值就就是另一个得5倍,它们间得库仑力大小就就是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力得大小可能就就是（ )A.5 F /9B.４F ／5C.５Ｆ／4D.9F ／５２、点电荷Ａ与Ｂ,分别带正电与负电,电量分别为4Q 与Q,在ＡB 连线上,如图1-６9所示,电场强度为零得地方在 ( )Ａ、A 与B 之间 B 、A 右侧C 、Ｂ左侧D 、Ａ得右侧及Ｂ得左侧３、如图１－7０所示,平行板电容器得两极板A 、Ｂ接于电池两极,一带正电得小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向得夹角为θ，则下列说法正确得就就是( ） Ａ、保持S 闭合,将A 板向B 板靠近，则θ增大B 、保持S 闭合,将Ａ板向B 板靠近,则θ不变 C 、断开S,将A 板向B 板靠近,则θ增大 Ｄ、断开Ｓ，将A 板向B 板靠近,则θ不变４、如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向得匀强电场中，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 、沿着悬线得延长线作匀加速运动D 、变加速直线运动５、如图就就是表示在一个电场中得a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时,测得得检验电荷得电量跟它所受电场力得函数关系图象,那么下列叙述正确得就就是( ) Ａ、这个电场就就是匀强电场B 、a 、b 、c 、ｄ四点得场强大小关系就就是Ｅｄ>Ｅa >E b ＞E cC 、a 、b 、c 、d 四点得场强大小关系就就是Ｅａ>Ｅb >Ｅc >E ｄD 、无法确定这四个点得场强大小关系6、以下说法正确得就就是( )A 、由可知此场中某点得电场强度E 与F 成正比B 、由公式可知电场中某点得电势φ与q 成反比C 、由U ab ＝Ed 可知,匀强电场中得任意两点a 、ｂ间得距离越大,则两点间得电势差也一定越大D 、公式C=Ｑ/Ｕ，电容器得电容大小Ｃ与电容器两极板间电势差Ｕ无关,且到连线得距离相等，如图1-73两点得电势能相等 B 点,电势能先增大后减小B 点,电势能先减小后增大图1-69 B AQ 4Q图1-70 图1-71 图1-72 图２ 图1-73 图1-748、一个电子在电场中A 点具有80ｅV 得电势能，当它由A 运动到B 克服电场力做功30eV ，则( )A 、电子在Ｂ点得电势能就就是50ｅＶB 、电子得电势能增加了30eVＣ、B 点得电势为110V Ｄ、B 点得电势为-1１0V９、如图1-74所示,实线就就是一个电场中得电场线，虚线就就是一个负检验电荷在这个电场中得轨迹,若电荷就就是从a 处运动到b 处，以下判断正确得就就是（ ）A 、电荷从a 到b 加速度减小B 、ｂ处电势能大C 、b 处电势高D 、电荷在ｂ处速度小10、如图１－75所示,质量为m,带电量为q 得粒子,以初速度ｖ0,从A 点竖直向上射入真空中得沿水平方向得匀强电场中,粒子通过电场中B 点时,速率v Ｂ=2ｖ0,方向与电场得方向一致,则A ，B 两点得电势差为:( )二、填空题（本大题共1５分,把答案填在题中得横线上或按题目得要求作答) 1１、氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时,电子得电势能 , 电子得动能增 , 运动周期 、(填增大、减小、不变)1２、如图1-７6所示,两平行金属板间电场就就是匀强电场,场强大小为１、0×10４V/ｍ,A 、B 两板相距1c ｍ,C 点与A 相距0.4cm ，若B 接地,则A 、C 间电势差U AC ＝____,将带电量为－1、0×１0－12C 得点电荷置于C 点,其电势能为___＿ 、13、带正电1、０×1０－3Ｃ得粒子,不计重力,在电场中先后经过A 、B 两点,飞经A 点时动能为10J,飞经B 点时动能为４J,则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了＿_____,AB 两点电势差为____、三、计算题(本大题共45分, 解答应写出必要得文字说明、方程式与重要演算步骤、只写出最后答案得不能得分。

v第5题图高中物理学习材料桑水制作安师大附中09-10学年选修3-1第一章复习测试题姓名： 学号： 班级：一、选择题（本题10小题，每题4分，共40分；每小题只有1个选项正确，将正确答案填写在答题卷的表格中，不填入表格的答案无效。

）1.以下叙述中正确的是 （ ） A ．带电量较小的带电体可以看成是点电荷B ．电场线的形状可以用实验来模拟，这说明电场线是实际存在的C ．一般情况下，两个点电荷之间的库仑力比它们之间的万有引力要大得多D ．电场线的分布情况可以反映出电场中各点的场强方向，但无法描述电场的强弱2.平行金属板水平放置，板间距为0.6cm ，两板接上600V 电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10g ，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g 取10m/s 2）（ ） A ．3×106B.300C.10D.3×1043.下列关于点电荷的场强公式2rQkE 的几种不同的理解，正确的是 ( ) A..以点电荷Q 为中心，r 为半径的球面上各处的场强相同. B ．当r →0时，E →∞；当r →∞时，E →0C ．点电荷Q 产生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷QD ．在点电荷Q 的电场中，某点的场强大小与Q 成正比，与r 2成反比4.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. E A =-W , φA =W q B. E A =W, φA =-W qC .E A =W, φA =W qD .E A =-W , φA =-Wq5．如图所示，一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v 滑上金属板的上表面，向右运动到右端，在此过程中（ ） A ．小球受到的电场力做正功； B ．小球先减速运动，后加速运动；C ．小球受到的电场力方向始终沿两电荷连线斜向下；D ．小球做匀速直线运动。

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）一、选择题（共8小题，每小题6分，共48分.在每小题中只有一个选项符合要求）1、关于场强的三个公式①F E q =②2Q E k r =③UE d=的适用范围，下列说法正确的是（ ） A ．三个公式都只能在真空中适用．B ．公式①和②只能在真空中适用，公式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只适用于点电荷形成的电场，公式③只适用于匀强电场． 2、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3、如图9-1，把一带正电的小球a 放在光滑绝缘面上，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 ．带负电，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4、A 、B 两个小球带同种电荷，放在光滑的绝缘水平面上，A 的质量为m ，B 的质量为2m ，它们相距为d ，同时由静止释放，在它们距离到2d 时，A 的加速度为a ，速度为v ，则（ ）A ．此时B 的加速度为a /4 B ．此过程中电势能减小5mv 2/8C ．此过程中电势能减小mv 2/4D ．此时B 的速度为v /25、（图9－2）A 、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷，A 、 B 、C 、D 四点在同一直线上，且AC ＝CD ＝DB ．将一正电荷从C 点沿直线移到D 点，则（ ） A ．电场力一直做正功 B ．电场力先做正功再做负功 C ．电场力一直做负功 D ．电场力先做负功再做正功6、某电解电容器上标有“25V 、470μF ”的字样，对此，下列说法正确的是（ ） A 、此电容器只能在直流25V 及以下电压才能正常工作．图9－1 图9－2B 、此电容器在交流电压的有效值为25V 及以下也能正常工作．C 、当工作电压是25V 时，电容才是470μF ．D 、这种电容器使用时，不必考虑两个引出线的极性．7、某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（ ） A ．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织B ．乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用C ．丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用D ．丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用 8、如图9－3所示，L 为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上O 点 套有一质量为m 、带电量为－q 的小环，在杆的左侧固定 一电荷量为+Q 的点电荷，杆上a 、b 两点到+Q 的距离相 等，Oa 之间距离为h 1，ab 之间距离为h 2，使小环从图示 位置的O 点由静止释放后，通过a 的速率为13gh ． 则下列说法正确的是（ ）A ．小环通过b 点的速率为)23(21h h g +B ．小环从O 到b ，电场力做的功可能为零C ．小环在Oa 之间的速度是先增大后减小D ．小环在ab 之间的速度是先减小后增大二、填空题（共4小题，每小题5分，共20分）9、真空中有两个相同的金属小球，带电量分别为−1.0×10－8C 和＋3.0×10－8C ，相距r 时，相互作用为0.30N ，现将两球相接触后再放回原处，则它们之间的相互作用力为 N ．10、如图9-4所示，一质量为m ．电荷量为+q 的小球 从距地面为h 处， 以初速度v 0水平抛出，在小 球运动的区域里，加有与小球初速度方向相反的 匀强电场，若小球落地时速度方向恰好竖直向下， 小球飞行的水平距离为L ，小球落地时动能E K = ，电场强度E= ． 11、图9－5展示了等量异种点电荷的电场线 和等势面，从图中我们可以看出，A 、B 两点 的场强 、电势 ，C 、D 两点的 场强 、电势（以上四空均填“相同”或“不同”）12、如图9－6所示，有三个质量相等，分别带正电、 负电和不带电的粒子，从极板左侧中央以相同的水 平速度v 先后垂直地射入匀强电场中．分别落在正极板 的a 、b 、c 处，粒子所受重力不能忽略，则可知粒子a 、b 、c 三个粒子在电场中的加速度有a a a b a c （填“>”、“<”或 “=”），c 粒子 电（填“带正电”、“带负电” 或“不带电”）三、计算题（共4小题，共52分） 13、（10分）一个带正电的微粒，从A 点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB 运动，如图9－7，图9－3图9-4 图9－6AB 与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量kg m 7100.1-⨯=，电量C q 10100.1-⨯=，A 、B 相距cm L 20=．（取g =10m/s 2，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？14、（12分）一条长为l 3的丝线穿着两个质量均为m 的金属环A 和B ，将线的两端都系于同一点O （图9－8），当金属环带电后，由于静电斥力使丝线构成一等边三角形，此时两环处于同一水平面上，如不计环与丝线的摩擦，两环各带多少电量？15、（14分）如图9－9所示，一半径为R 的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道都是光滑的．轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E ．从水平轨道上的A 点由静止释放一质量为m 的带正电的小球，为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，求释放点A 距圆轨道最低点B 的距离s ．已知小球受到的电场力大小等于小球重力的43倍．图9－7sm ABORE图9－9A B B A O 图9－8 AB F 1 F 1 mg F o 甲。

3．(20xx·全国Ⅲ卷)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，电场力做正功解析：等势面与电场线一样是永不相交的，故A错误；电场线与等势面垂直，故B正确；同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，故C错误；将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误．答案：B4．如图所示，在光滑绝缘的水平面上，有一棱形ABCD，对角线交点为O，在顶点B、D处各固定一个点电荷，若将一个带正电的小球从A点静止释放，小球将沿对角线AC作往返运动．则( )A．B、D处固定的是等量的正电荷B．B、D处固定的是等量的异种电荷C．在A、C的连线上O点电势最低D．运动小球在O处的机械能最小解析：由题意知，B、D处固定的是等量的负电荷，A、B错；带正电的小球从A点静止释放，向低电势处移动，故C对；运动小球在O 处的电势能最小，机械能最大，D错．答案：C5．(20xx·浙江卷)如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则( )A．此时A带正电，B带负电B．此时A电势低，B电势高C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合解析：由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，由静电平衡知A、B的电势相等，选项A、B错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷仍然存在，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项D错误．故选C.答案：C6．如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态．现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P 点上方，其他条件不变．下列说法中正确的是( )A. 液滴将向下运动B. 两板电势差增大C. 极板带电荷量将增加D. 电场强度不变解析：A、B电容器板间的电压保持不变，故B错；当将极板A向下平移一小段距离时，根据E＝，分析得知，板间场强增大，液滴所受电场力增大，液滴将向上运动．故A错误，D错；根据电容的决定式C＝得知电容C增大，而电容器的电压U不变，极板带电荷量将增大．故C正确．答案：C7．如图所示，一价氢离子和二价氦离子(不考虑二者间的相互作用)，从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场中，则它们( )A．同时离开偏转电场，但出射点的位置不同B．同时离开偏转电场，出射点的位置相同C．先后离开偏转电场，但出射点的位置相同D．先后离开偏转电场，且出射点的位置不同解析：在加速电场中，qU1＝mv，在偏转电场中，离子沿初速度方向做匀速直线运动：vx＝v0，穿过电场的时间t＝，在加速电场中，由牛顿第二运动定律：a＝可知，一价离子的加速度大，运动时间短，偏转电场中，由于两种离子在偏转电场中运动的水平速度不同，一价离子的水平速度大，仍然是一价离子的运动时间短，所以一价离子先离开电场；平行于电场方向即垂直于初速度的方向做初速度为零的匀加速直线运动：加速度a＝＝，偏移量y＝at2＝)＝，可以看出，离子离开电场时的偏转位移与离子的质量和电荷量均无关，即出射位置相同，正确答案C.答案：C8．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列说法中正确的是( )A．O点的电势最低B．x2点的电势最高C．x1和－x1两点的电势相等D．x1和x3两点的电势相等解析：电势高低与电场强度大小无必然联系．O点电场强度为0，电势不一定最低，A错．x2点是电场强度正向最大的位置，电势不是最高，B错．将电荷从x1移到－x1可由题图知电场力做功为零，故两点电势相等，而把电荷从x1移到x3电场力做功不为零，C对，D错．答案：C9．如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，当铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香．转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被铝板吸附，下列说法中正确的是( )A．烟尘颗粒可以带正电而被吸附到铝板上B．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近，速度越大C．某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近，速度越小D．某个电量不变的烟尘颗粒，离铝板越近则加速度越大解析：负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电．因此，带电尘粒在电场力的作用下，向铝板运动，被吸附到铝板上，故A错误；烟尘向铝板运动时，在电场力作用下做加速运动，所以离铝板越近速度越大，故B正确，C错误；根据针尖端的电场线密集，同一微粒离铝板越近则加速度越小，故D错误．答案：B10．(20xx·安徽卷)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量．如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q.不计边缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为( )A.和B.和Q2ε0SC.和D.和Q2 2ε0S答案：D二、多项选择题(本题共4小题，每题4分，共16分．每小题有多个选项是正确的，全选对得4分，少选得2分，选错、多选或不选得0分)11．关于物理学史，下列说法中正确的是( )A．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象C．法拉第通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律D．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律解析：电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的．故A正确．法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线形象直观地描绘了场的清晰图象．故B正确．库仑通过实验研究发现了真空中两点电荷之间相互作用力的规律——库仑定律．故C错误，D 正确．答案：ABD12．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0.5 cm时圆环被吸引到笔套上．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解析：绝缘材料做的笔套与头发摩擦，摩擦起电，A项对；笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷，感应起电，B项对；圆环刚被吸引向上运动，一定是静电力的合力大于圆环的重力，随后距离减小，引力增大，所以整个过程中静电力的合力大于圆环的重力，C项对．笔套碰到圆环后，由于笔套是绝缘体，极少电荷转移，所以圆环上仍然有感应电荷，不能中和，D项错．答案：ABC13．如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的两正点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC 对称，与O点的连线和OC间夹角为30°，下列说法正确的是( )A．电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零15．(12分)质量为m，带电量为－q的微粒(重力不计)，经过匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，运动到B点时速度大小为2v，如图所示．已知A、B两点间的距离为d.求：(1)A、B两点的电势差；(2)电场强度的大小和方向．解析：(1)根据动能定理可得：qUAB＝m(2v)2－mv2.解得：UAB＝.(2)由题意可知，带电微粒在电场中做类平抛运动，垂直电场方向上做匀速运动，x＝vt沿电场方向做初速度为零的匀加速运动，又x2＋y2＝d2，v2＋(at)2＝(2v)2，解得：E＝，方向向左．16．(12分)(20xx·全国Ⅱ卷)如图所示，一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点．已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°，不计重力，求A、B 两点间的电势差．解析：设带电粒子在B点的速度大小为vB，粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即vBsin 30°＝v0sin 60°.由此得vB＝v0.设A、B两点间的电热差为UAB，由动能定理有：qUAB＝mv－mv，解得UAB＝,q).17．(14分)如图所示，质量为m、电荷量为e的电子(初速度为0)经加速电压U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应)，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离也为L.(1)求粒子进入偏转电场的速度v的大小；(2)若偏转电场两板M、N间加恒定电压时，电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，求偏转电压U2的大小．解析：(1)电子经加速电场加速：eU1＝mv2，解得： v＝.(2)由题意知，电子经偏转电场偏转后水平方向上做匀速直线运动到达A点，设电子离开偏转电场时的偏转角为θ，则由几何关系得：d＝tan θ.2解得：tan θ＝.又tan θ＝＝＝＝.解得：U2＝.18．(16分)如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m、带电荷量为＋q的小球从圆弧管的水平直径端点A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．(1)求固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小；(2)若把O处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下、电场强度为E的匀强电场，带电小球仍从A点由静止释放，下滑到最低点B时，小球对环的压力多大？解析：(1)由A到B，电场力不做功，只有重力做功，由动能定理得： mgR＝mv，在B点，对小球由牛顿第二定律得：qE－mg＝m,R)，联立以上两式解得： E＝.由于是点电荷形成的电场，AB是点电荷为圆心的圆弧，故AB弧中点的电场强度为E＝.(2)设小球到达B点时的速度为v，由动能定理得：(mg＋qE)·r＝mv2，①在B点处小球对环的弹力为N，由牛顿第二定律得：。

（精心整理，诚意制作）第一章检测试题(时间:60分钟满分:100分)【测控导航】知识点题号1.静电感应及静电现象82.电容及电容器2、93.电场强度和电势差1、4、114.电场线和等势面(线) 5、65.带电粒子在电场中的运动7、126.库仑定律及电荷守恒定律3、10一、不定项选择题(共8小题,每小题6分,共48分)1.下列各量中,与检验电荷无关的物理量是( BC )A.静电力FB.电场强度EC.电势差UD.静电力做的功W解析:静电力F=qE,与检验电荷有关,故选项A错;电场强度E、电势差U与检验电荷无关,故选项B、C对;静电力做功W=qU,与检验电荷有关,故选项D错.2.(20xx陕西省××市××区高二上学期期中)如图所示,A、B为两块竖直放置的平行金属板,G是静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度.下述做法可使指针张角增大的是( D )A.使A、B两板靠近些B.使A、B两板正对面积错开些C.断开S后,使B板向左平移减小板间距离D.断开S后,使A、B板错位正对面积减小解析:电容器与电源相连时,板间电压不变,指针张角增大表明两平行金属板间电压增大,所以选项A 、B 均错;断开S 后,电容器所带电荷量不变,由C=Q U 知,电容C 减小.根据电容C=εr S4πkd 知,可增大板间距离或减小两板正对面积,选项C 错误,D 正确.3.(20xx 广东省中大附中高二上学期期中)真空中两个点电荷的相互作用力为F,若把其中一个电荷的带电量减少一半,同时把它们之间的距离减少一半,则它们之间的作用力变为( B ) A.4F B.2F C.8F D.F/2解析:由库仑定律F=k q 1q 2r 2知,F'=2F,选项B 正确. 4.空间有一均匀带正电的绝缘细杆AB,O 点为杆上一点,且有OB=13AB,M 点为O 点正上方的一点,如图所示.关于M 点场强图中画法正确的是( A )A.E 1B.E 2C.E 3D.E 4 解析:若去掉离A 点13AB 的杆及该部分的电荷,由对称性可知,M 点场强应与杆垂直,如图所示.实际上在O 点左侧的长度长,整根杆在M 点产生的场强为E 1,故A 项对.5.(20xx 河南省××市高二上学期第一次五校联考)带负电的小球在某电场中受重力和静电力作用,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.该电场可能是( A ) 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.一个带负电的点电荷与带正电的无限大导体平板形成解析:带电粒子在电场线上运动的条件是:电场线是直线;带电粒子的初速度为零或初速度不为零但速度方向和电场线平行,带电粒子所受合力与电场线平行.带电粒子在等势面上做匀速圆周运动的条件是:等势面为圆面;带电粒子所受合力全部提供向心力.6.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M 、N 为对称线上两点.下列说法正确的是( AC )A.M点电势一定高于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,静电力做正功解析:沿电场线方向,电势降低,所以M点电势比N点电势高,选项A 对;N点电场线密,则场强大,故选项B错;M点电势高,正电荷在M点的电势能大,故选项C对;将电子从M点移到N点,静电力做负功,故选项D错.7.(20xx河南省豫东、豫北十所名校高二阶段性测试)如图所示,在一个粗糙的绝缘水平面上,两个带正电荷的小物块以初速度v相向运动,两物块同时减速为零,且不再运动.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,在物块的运动过程中,下列表述正确的是( A )A.物块受到的摩擦力与库仑力方向相同B.物块做匀减速直线运动C.两物块组成的系统的动能在减少,电势能在增加,机械能不变D.两物块组成的系统克服摩擦力做的功等于减少的动能解析:两正电荷间的库仑力为斥力,相向运动随着距离的减小,斥力增大,最后停止不动,摩擦力方向与物体初速度v方向相反,选项A正确;运动过程中物体受库仑斥力和摩擦阻力,做加速度增大的减速运动,选项B错误;过程中库仑力和摩擦力做负功,机械能减少,两者所做负功大小等于动能的减少,选项C、D均错.8.(20xx烟台二中检测)冬天当脱毛衫时,静电经常会跟你开个小玩笑.下列一些相关的说法中正确的是( CD )A.在将外衣脱下的过程中,内外衣间摩擦起电,内衣和外衣所带的电荷是同种电荷B.如果内外两件衣服可看做电容器的两极,并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定,随着两衣间距离的增大,两衣间电容变小,则两衣间的电势差也将变小C.在将外衣脱下的过程中,内外两衣间隔增大,衣物上电荷的电势能将增大(若不计放电中和)D.脱衣时如果人体带上了正电,当手接近金属门把时,由于手与门把间空气电离会造成对人体轻微的电击解析:根据电荷守恒知,选项A 错;由C=Q U 和C ∝Sd知,当内外衣之间的距离d 增大时,两衣间的电势差增大,选项B 错;因为内外衣所带的是异种电荷,产生静电引力作用,故当两衣之间的距离增大时,静电力做负功,电荷的电势能增大,选项C 对;由于人体带上正电荷,当手靠近金属门把时,产生静电感应现象,当两者之间的电压足以使空气电离时,产生放电现象,故人感觉到有轻微的电击,选项D 也正确. 二、实验题(12分)9.(20xx 广东省××市××区城郊中学高二上学期期中)如图所示,绝缘金属平行板电容器充电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电荷量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,则电容器的电容将 ,静电计指针的偏转角度将 .(填“增大”或者“减小”)解析:由电容的决定式C=εr S 4πkd知,随着d 的减小,εr 的增大,电容将增大,由C=Q U知,电压U 将减小,静电计指针偏转角度将减小. 答案:增大 减小 三、计算题(共40分)10.(12分)如图所示,A 、B 是两个带等量同种电荷的小球,A 固定在竖直放置的高h=10 cm 的绝缘支杆上,B 静止于光滑绝缘的倾角θ为30°的斜面上且恰与A 等高,若B 的质量为30√3 g,则B 带电荷量为多少?(取g=10 m/s 2)解析:设A 、B 带电荷量均为q,如图所示对B 进行受力分析知,B 受重力mg,支持力F N 和库仑力F 三个力的作用而处于静止状态,故三个力的合力为零,所以F=mgtan θ,又有F=k q 2r 2,r=h/tan θ 联立解得q=1.0×10-6 C. 答案:1.0×10-6 C11.(14分)(20xx 广东省××市××区城郊中学高二上学期期中)如图所示,在点电荷+Q 电场中的一条电场线上取a 、b 两点,Oa=14Ob,当在a 处放一电荷量q=1.5×10-8 C 带正电的检验电荷时,受到的静电力为F=3×10-6 N.(1)求a 处的电场强度的大小、方向.把检验电荷从a 点移去后,a 点的场强怎样变化?(2)如在b 处放一个电子,它受到的静电力多大?方向怎样?解析:(1)a 处场强E a =F q =3×10-61.5×10-8N/C=200 N/C,方向水平向右. 当把检验电荷从a 点移去后,a 点的场强保持不变. (2)由点电荷的场强E=k Q r 2得E b =(r arb)2E a =E a16 则电子在b 点受力为F b =eE b =e E a16=1.6×10-19×20016N=2×10-18N, 方向水平向左.答案:(1)200 N/C 方向水平向右 不变 (2)2×10-18N 方向水平向左12.(14分)如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U 0加速后,进入两块间距为d 、电压为U 的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求:(1)金属板AB 的长度L. (2)电子穿出电场时的动能.解析:(1)电子在加速电场中加速, 由动能定理可得eU 0=12m v 02, 电子在偏转电场中做类平抛运动, 在垂直电场方向上有L=v 0t,在沿着电场方向上有d 2=12·eU mdt 2, 联立以上三式可得L=d √2U 0U. (2)对于电子运动的全过程,根据动能定理可得 E k =eU 0+12eU. 答案:(1)d √2U 0U (2)e(U 0+U 2)。

高中物理第1章第1节电荷及其守恒定律练习新人教版选修3-11．物体具有吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或有了电荷．2．自然界中只存在正电荷和负电荷两种电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．(1)正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷．(2)负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷．3．物体的三种起电的方式是：摩擦起电、接触起电、感应起电．4．物体带电的实质是得失电子．5．电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变．另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变．6．电荷量：表示电荷的多少，单位是库仑，简称库，用C表示．元电荷：与电子(或质子)电荷量绝对值相等的电荷，用e表示．e＝1.6×10－19_C；所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍．7．电子的电荷量与质量的比叫做电子的比荷，电子的比荷为em e＝1.76×1011_C/kg．►基础巩固1．(多选)下列说法正确的是(CD)A．电子和质子都是元电荷B．一个带电体的电荷量为205.5倍元电荷C．元电荷是最小的带电单位D．元电荷没有正、负之分解析：元电荷是最小的带电单位，带电体的带电荷量均为元电荷的整数倍；元电荷不是带电粒子，没有电性之说，故C、D正确．2．如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到“噼啪”的响声，还会看到电火花，这种现象产生的原因是(C)A．人身体上产生电流 B．接触带电造成的C．摩擦起电造成的 D．感应起电造成的3．关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是(C)A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C．不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移D．以上说法均不正确解析：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷．感应起电过程电荷在电场力作用下，电荷从物体的一部分转移到另一个部分，所以ABD错误，C正确．4．(多选)对物体带电现象的叙述，下列说法正确的是(CD)A．一个不带电的物体内一定没有电荷B．物体带电一定具有多余的电子C．物体带电的过程就是电荷移动的过程D．带电体发生中和的现象是等量异种电荷完全相互抵消的结果解析：一个物体不带电并不是内部没有电荷，而是由于正、负电荷一样多，从而对外显示电中性．当正电荷多于负电荷时对外显示带正电；当负电荷多于正电荷时外显示带负电，故A、B错误．物体带电实质就是得失电子，即电荷移动，故C正确．带等量异种电荷的物体相接触时，带负电的物体中的多余电子全部移动到带正电的物体上与正电荷相互抵消，从而使两物体都呈电中性．故D正确．正确答案C、D.5．(多选)如图所示，挂在绝缘细线下的轻质带电小球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以(BC)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．乙图中两球至少有一个带电解析：两球相互吸引的可能有两个：一是带异种电荷；二是一个带电，另一个被感应带电后吸引，因此A错误、C正确；两球相斥一定是带同种电荷，故B正确、D错误．6. 两金属小球所带电荷量分别为＋3Q和－Q，将两小球接触后，它们所带的电荷量一共为(B)A．＋3Q B．＋2Q C．＋Q D．－Q解析：由电荷守恒定律知，两小球接触后总带电量为中和后剩余量，即为ΔQ＝＋3Q－Q＝＋2Q，故选项B正确．►能力提升7．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断(C)A．验电器所带电荷量部分被中和B．验电器所带电荷量部分跑掉了C．验电器一定带正电D．验电器一定带负电解析：验电器的张角与所带电量的多少有关，电量大张角大，根据题意张角变小，所以说明验电器所带的电性与橡胶棒所带的电性相反，又因为毛皮摩擦过的橡胶棒带负电所以验下列说法正确的是(AD )A ．π＋由u 和d 组成B ．π＋由d 和u 组成C ．π－由u 和d 组成D ．π－由d 和u 组成解析：π＋带电荷量为＋e ，u 带电荷量为＋23e ，d 带电荷量为＋13e ，故π＋由u 和d 组成，A 对、B 错．π－带电荷量为－e ，d 带电荷量为－13e ，u 带电荷量为－23e ，故π－由d 和u 组成，D 对、C 错．9．如图所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列方法中不能使两球都带电的是(B )A ．先把两球分开，再移走棒B ．先移走棒，再把两球分开C ．使棒与甲球瞬时接触，再移走棒D ．先使乙球瞬时接地，再移走棒解析：由于静电感应，甲球感应出正电荷，乙球感应出负电荷，把两球分开后，它们带上了等量异种电荷，所以A 正确；若先将棒移走，则两球不会有静电感应现象产生，所以不会带上电荷，B 错误；使棒与甲球接触，则两球会因接触起电而都带上负电荷，所以C 正确；若使乙球瞬时接地，则乙球上感应出的负电荷因受斥力而被导走，再将棒移走，由于甲、乙是接触的，所以甲球上的正电荷会重新分布在甲、乙两球上，结果是两球都带上了正电荷，所以D 正确．10．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ，分别带有电荷量Q 1＝6.4×10－9 C ，Q 2＝－3.2×10－9 C ，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移，转移了多少？解析：当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电荷量Q ′A ＝Q′B ＝Q 1＋Q 22 ＝6.4×10－9－3.2×10－92C ＝1.6×10－9 C.在接触过程中，电子由B 球转移到A 球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B 球带Q′B 的正电荷量，这样，共转移的电子电荷量为ΔQ ＝－Q B ＋Q′B ＝(3.2×10－9＋1.6×10－9)C ＝4.8×10－9 C.转移的电子数n ＝ΔQ e ＝4.8×10－91.6×10－19＝3.0×1010(个)．答案：电子由B 球转移到A 球，转移了3.0×1010个电子．第2节 库 仑 定 律1．库仑是法国物理学家，库仑定律内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．2．库仑定律公式：F ＝k q 1q 2r． 静电力常量k ＝9.0×109N ·m 2/C 2.3．库仑定律适用条件：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力．4．点电荷：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至其形状、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响可以忽略．5．两个电荷之间的相互作用力，是作用力与反作用力，遵循牛顿第三定律．6．实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而改变．因此，两个或两个以上的点电荷对某一个电荷的作用力等于各个点电荷对这个电荷的作用力的矢量和．7．如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和力的合成法则，就可以求出带电体间的静电力的大小和方向．►基础巩固1．下列说法中正确的是(C )A ．点电荷是指体积很小的电荷B ．根据F ＝k q 1q 2r2知，当两电荷间的距离趋近于零时，静电力将趋于无穷大 C ．若两点电荷的电荷量q 1＞q 2，则q 1对q 2的静电力等于q 2对q 1的静电力D ．用库仑定律计算出的两电荷间的作用力是两者受力的总和2．在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球A 和B ，A 球放在可移动的绝缘座上，B 球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C 点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A 球从远处逐渐向B 球靠近，观察到两球距离越小，B 球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B 球悬线的偏角越大．实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量的________而增大．此同学在探究中应用的科学方法是 __________(选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)．答案：减小 增大 控制变量法3．两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F ，两小球相互接触后将其固定距离变为r 2，则两球间库仑力的大小为(C )A.112FB.34FC.43F D ．12F 解析：由库仑定律得：F ＝k 3Q 2r 2，两球相互接触后各自带电荷量Q′＝（＋3Q －Q ）2＝Q ，故当二者间距为r 2时，两球间库仑力F′＝k Q 2⎝ ⎛⎭⎪⎫r 22＝k 4Q 2r 2，故F′＝43F ，C 正确． 4．两个半径均为1 cm 的导体球，分别带上＋Q 和－3Q 的电荷量，两球心相距90 cm ，相互作用力大小为F.现将它们碰一下后又分开，两球心间相距3 cm ，则它们的相互作用力大小变为(D)A ．3 000FB ．1 200FC ．900FD ．无法确定解析：两球心相距90 cm 时，两球距离比球本身大得多，由库仑定律，F ＝k Q 1Q 2r 2＝k Q ×3Q 0.92；两球相碰后，电荷量变为－Q 、－Q ，但两球心距离变为3 cm ，这时两球不能再被看作点电荷，所以不能用库仑定律计算．但可定性分析，由于同性相斥、异性相吸原理，电荷向远端移动，所以距离大于3 cm ，F ＜k Q 20.032. 5．(多选)两个完全相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距为r ，两球相互接触后再放回原来位置，则它们的库仑力可能为原来的(CD)A. 47B.37C. 97D.167解析：设两小球的电荷量分别为Q 和7Q ，则在接触前它们的库仑力大小为F ＝k Q ×7Q r 2.当两球带同种的电荷时，接触后它们的电荷量要平均分配，各为4Q ，库仑力大小为F ＝k 4Q ×4Q r 2，此时的库仑力为原来的167倍．当两球带异种电性的电荷时，接触后它们的电荷要先中和，再平均分配其余的电荷量，各为3Q ，库仑力大小为F ＝k 3Q ×3Q r 2，是原来的97倍． ►能力提升6．如图所示，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 所带电荷量的大小比b 的小．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(B )A ．F 1B ．F 2C ．F 3D ．F 4解析：据“同电性相斥，异电性相吸”规律，确定电荷c 受到a 和b 的库仑力F ac 、F bc 的方向，若F bc ＝F ac ，则两力的合力沿水平方向，考虑到a 的带电荷量小于b 的带电荷量，故F bc 大于F ac ，F bc 与F ac 的合力只能为F 2.故选B.7．两个大小相同的小球带有同种电荷(可看做点电荷)，质量分别为m 1和m 2，带电荷量分别是q 1和q 2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与重垂线方向的夹角为α1和α2，且两球处于同一水平线上，如右图所示，若α1＝α2，则下述结论正确的是(C )A ．q 1一定等于q 2B ．一定满足q 1m 1＝q 2m 2C ．m 1一定等于m 2D ．必须同时满足q 1＝q 2，m 1＝m 2解析：由于小球所处的状态是静止的，故用平衡条件去分析．以小球m 1为研究对象，则小球m 1受三个力F T 、F 、m 1g 作用，以水平和竖直方向建立直角坐标系，如下图所示，此时只需分解F T ，由平衡条件⎩⎪⎨⎪⎧F x 合＝0F y 合＝0 得⎩⎪⎨⎪⎧F T sin α1－k q 1q 2r 2＝0F T cos α1－m 1g ＝0则tan α1＝kq 1q 2m 1gr 2. 同理，对m 2分析得tan α2＝kq 1q 2m 2gr 2.由于α1＝α2， 故tan α1＝tan α2，可得m 1＝m 2.可见，只要m 1＝m 2，不管q 1、q 2如何，α1都等于α2，故正确选项为C.8．(多选)如图所示，两根绝缘丝线挂着两个质量相同的小球A 、B ，此时上、下丝线的受力分别为T A 和T B ；如果使A 带正电，使B 带负电，上下丝线的受力分别为T A ′和T B ′，则下列关于T A ′和T B ′的关系判断正确的是(AD )A ．T A ′＝T AB ．T A ′<T AC ．T A ′>T AD ．T B ′<T B解析：以A 、B 两球组成的整体为研究对象，无论是小球带电还是小球不带电，分析其受力情况并根据平衡条件可知：上方丝线的拉力大小总是等于下面两球的重力之和，但是以B 球为对象分析其受力情况可知，当A 、B 球不带电时：T B ＝m B g ，当A 、B 球分别带正电和负电时：T B ′＝m B g －F.故选项A 、D 正确．9．如图所示，A 、B 两个点电荷的电荷量分别为＋Q 和＋q ，放在光滑绝缘水平面上，A 、B 之间用绝缘的轻弹簧相连接，当系统平衡时，弹簧的伸长量为x 0，若弹簧发生的均是弹性形变，则(B )A ．保持Q 不变，将q 变为2q ，平衡时弹簧的伸长量为2x 0B ．保持q 不变，将Q 变为2Q ，平衡时弹簧的伸长量小于2x 0C ．保持Q 不变，将q 变为－q ，平衡时弹簧缩短量等于x 0D ．保持q 不变，将Q 变为－Q ，平衡时弹簧缩短量小于x 0解析：由库仑定律F ＝k Q 1Q 2r 2和胡克定律F ＝kx 以及同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可得B 正确．10．如图，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 ＝0.3 kg ，现将绝缘细线绕过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 球紧靠在光滑绝缘竖直墙上，B 球悬线OB 偏离竖直方向60°角，求：B 球的质量和细绳中的拉力大小．解析：如图受力分析．设AB 球间作用力为F ，绳拉力为T ，墙对A 球支持力为N 对A 球：Fcos 60°＋m A g ＝T对B 球：Tsin 60°＝Fsin 60°，Tcos 60°＋Fcos 60°＝m B g联立解得：T ＝6 N ，m B ＝0.6 kg第3节 电 场 强 度1．电场：电荷的周围空间存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫静电力，电荷间的相互作用是通过电场发生的．2．电场强度．(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的静电力与电荷量的比值，叫该点的电场强度，简称场强．(2)定义式：E ＝F q，其单位是N/C 或V/m ． (3)方向：场强的方向与正电荷受静电力的方向相同，与负电荷受静电力的方向相反．(4)特例：①点电荷的场强：E ＝kQ r． 如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就相互叠加形成合电场，这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，叫做电场的叠加．②匀强电场：场强大小、方向处处相同．3．电场线．电场发自于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷． 电场线的疏密定性地反映了电场的强弱，电场线上每一点的切线方向表示了该点场强方向．点电荷的电场线是发散(或会聚)的直线，匀强电场的电场线是间隔相等的平行直线．4．E ＝F q中的E 是利用比值法定义的物理量，E 的大小、方向是由电场本身决定的，是客观存在的，与放不放试探电荷，以及放入的试探电荷的正负、电荷量多少均无关．既不能认为E 与F 成正比，也不能认为E 与q 成反比．►基础巩固1．有关对电场强度的理解，下述正确的是(D )A ．由E ＝F q可知，电场强度E 跟放入电荷q 所受的电场力成正比 B ．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度C ．由E ＝kQ r2可知，在离点电荷很近，r 接近于零时，电场强度接近无穷大 D ．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关2. 下列关于电场的叙述中，正确的是(D )A ．点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心，r 为半径的球面上，各点的场强都相同B ．正电荷周围的场强一定比负电荷周围的场强大C ．取走电场中某点的试探电荷后，该点的场强为零D ．电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点场强的方向不一定相同解析：A.点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心，r 为半径的球面上，各点的场强大小都相等，方向不同，故场强不同，所以A 错误；B.电场强度大小是由某点电荷所受电场力与其电荷量的比值来确定，而与所带的电性无关，故B 错误；C.某点处的场强与试探电荷无关，只与场源电荷有关，故C 错误；D.电场强度的方向为正电荷所受电场力的方向，也可以是负电荷在该点受力的反方向，所以正、负电荷在电场中的同一点所受的电场力方向相反，故D 正确．3．(多选)图为点电荷Q 产生的电场的三条电场线，下面说法正确的是(AC )A ．若Q 为负电荷，E A ＞E BB ．若Q 为负电荷，E A ＜E BC ．若Q 为正电荷，E A ＞E BD ．若Q 为正电荷，E A ＜E B解析：因电场线越密场强越大，所以无论Q 是何种电荷都有E A ＞E B .4．如图，电荷量为q 1和q 2的两个点电荷分别位于P 点和Q 点．已知在P 、Q 连线上某点R 处的电场强度为零，且PR ＝2RQ.则 (B)A ．q 1＝2q 2B ．q 1＝4q 2C ．q 1＝－2q 2D ．q 1＝－4q 2解析：已知在P 、Q 连线上某点R 处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得： kq 1（PR ）2＝kq 2（RQ ）2且PR ＝2RQ ，解得：q 1＝4q 2，故选B. 5．(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱．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(AC )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 的场强最强D ．B 、O 、C 三点比较，O 点场强最强解析：由对称性可知，B 、C 两点场强大小和方向均相同，A 正确；A 、D 两点场强大小相同，方向也相同，B 错误；在两电荷连线的中垂线上，O 点场强最强，在两点电荷连线上，O 点场强最弱，C 正确．►能力提升6．(多选)如图所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m 、电荷量为q ，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E ，下列说法正确的是(AD )A ．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切值为qE mgB ．若剪断悬线，则小球做曲线运动C ．若剪断悬线，则小球做匀速运动D ．若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动解析：对小球受力分析如图可知tan α＝qE mg，A 正确．剪断悬线后，小球受qE 和mg 的合力为定值，所以小球做匀加速直线运动，D 正确．7．A 、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场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 的关系图象如图甲所示．则此电场的电场线分布可能是图乙中的(A )解析：选A.从图象可以直接看出，粒子的速度随时间逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从a 到b 电场线逐渐变密．综合分析知，负电荷是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.8．(多选)一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则 (BD )A ．粒子带正电B ．粒子加速度逐渐减小C ．A 点的速度小于B 点的速度D ．粒子的初速度不为零解析：由于带电粒子运动的方向与电场线不平行，故初速度不为零，粒子受电场力方向与场强方向相反，故粒子带负电，A 错， D 正确，因A 点的电场线比B 点密，故加速度逐渐减小，B 正确．带电粒子从A 运动到B 的过程中，电场力对它做负功，动能减小，速度减小，C 错误．9．如右图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m ，电荷量为q ，置于斜面上，当沿水平方向加有如右图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的12，求(1)原来的电场强度为多大？(2)物体运动的加速度大小．(3)沿斜面下滑距离为l 时物体的速度．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2)解析：(1)对小物块受力分析如右图所示，物块静止于斜面上，则mgsin 37°＝qEcos 37°，E ＝mgtan 37°q. (2)当场强变为原来的12时，小物块的合外力 F 合＝mgsin 37°－12qEcos 37°＝12mgsin 37°. 又F 合＝ma ，所以a ＝3 m/s 2，方向沿斜面向下．(3)由动能定理得F 合·l ＝12mv 2－0， 所以12mgsin 37°·l ＝12mv 2， 所以v ＝6l.答案：(1)mgtan 37°q(2)3 m/s 2，方向沿斜面向下 (3)6l第4节 电势能和电势1．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷的运动路径无关．2．静电力做功与电荷电势能变化的关系．(1)静电力做多少正功，电荷的电势能就减少多少，克服静电力做多少功，电荷的电势能就增加多少．静电力做功与电荷电势能改变的关系式：W AB ＝E pA －E pB ．(2)电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能点所做的功．零势能点的选取：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零．3．电势．(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势．(2)公式： φ＝E p q．(3)单位：V.(4)电势只有大小，没有方向，是标量．(5)电场线指向电势降低的方向．4．等势面．(1)电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面．(2)等势面的疏密可以表示电场的强弱；等势面密的地方电场强，等势面疏的地方电场弱．(3)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面．(4)点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面，匀强电场的等势面是相互平行的一簇平面．►基础巩固1．下列说法正确的是(BD)A．电场强度为零的地方，电势一定为零B．电势为零的地方，电场强度不一定为零C．电场强度相同的地方，电势一定相等D．电势相等的地方，电场强度一定相等解析：电场强度和电势的大小没有必然的联系．电场强度为零的地方，电势不一定为零，如对于等势体而言，内部的场强为零，但内部的电势不为零．电场强度相等的地方，电势也不一定相等，如匀强电场，场强处处相等，但电势并不处处相等．2．(多选)下列说法中正确的是(BD)A．沿电场线的指向，场强一定越来越小B．沿电场线的指向，电势一定越来越低C．沿电场线方向移动电荷电势能逐渐减少D．在只受电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动3．(多选)a、b为电场中的两点，且a点电势高于点b，则可知(AB)A．把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加B．把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少C．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D．无论是否有电荷移动，a点的电势能总是大于b点的电势能解析：电势能是电场中的电荷和电场共同具有的能，电势能的改变与电荷量及两点间的电势差有关，负电荷从高电势点移动到低电势点电场力做负功，电势能增加，正电荷与之相反．4．(多选)一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度E A、E B及该电荷在A、B两点的电势能E pA、E pB之间的关系为(AD)A．E A＝E B B．E A＜E BC．E pA＝E pB D．E pA＞E pB解析：负电荷在电场中只受电场力作用而做匀加速直线运动，可知电场是匀强电场，故A对．由于电场力对负电荷做正功，动能增加，则电势能减少，故D对．5．在两个等量负点电荷所形成的电场中，设这两个点电荷连线中点为a，该连线的中垂线上有一点b，这两点的电势分别为φa、φb，＋q在a、b两点的电势能为E pa、E pb，则下列说法中正确的是(D)A．a点场强为零φa<φb，E pa>E pbB．a点场强不为零φa<φb，E pa>E pbC．a点场强不为零φa＝φb，E pa＝E pbD．a点场强为零φa<φb，E pa<E pb解析：a点为电荷连线的中点，a点的场强是两个完全相同的电荷在该点处产生场强的矢量和，故E a＝0；从两等量负电荷的等势面可知，a点处的电势最低，所以φa<φb；电势越低的地方，其电势能越低，故E pa<E pb，所以选项D正确．6．如图为一头大一头小的导体周围等势面和电场线(带有箭头的线为电场线)示意图，已知两个相邻等势面间的电势差相等，则(B)A．a点和d点的电场强度一定相同B．a点的电势一定低于b点的电势C．将负电荷从c点移到d点，电场力做正功D．将正电荷从c点沿虚线移到e点，电势能先减小后增大解析：a点和d点的电场强度大小相等，方向不同，A错误；根据沿着电场线的方向电势逐渐降低和同一等势面上的各点电势相等，可判断B正确；c点、d点在同一等势面上，将负电荷从c点移到d点，电场力不做功，C错误；将正电荷从c点沿虚线移到e点，电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，D错误．►能力提升7．如题图所示，高速运动的α粒子(带正电)被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则(B)A．α粒子在M点的速率比在Q点的大B．三点中，α粒子在N点的电势能最大C．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低D．α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功解析：高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，离原子核越近，速率越小，电势能越大，所以α粒子在M点的速率比在Q点的小，三点中，α粒子在N点的电势能最大，。

章末过关检测(一)(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)．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．这两点电荷肯定是等量异种电荷B．这两点电荷肯定是等量同种电荷C．D、C两点的电场强度肯定相等D．C点的电场强度比D点的电场强度小解析：选A.由电场线分布的特征可知，产生电场的电荷肯定是等量异种电荷，A正确；D、C两点电场线的疏密程度不同，D、C两点的电场强度不同，C错误；C点电场线较密，电场强度大，D错误．2.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a至c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定()A．E a>E b>E c B．φa>φb>φcC．φa－φb＝φb－φc D．E a＝E b＝E c解析：选B.由“沿着电场线的方向，电势越来越低”知：φa>φb>φc，断定选项B对；因这一电场线不能确定就是匀强电场中的电场线，故选项C、D不能断定是否正确；这一电场线也不能断定就是正点电荷形成的电场中的一条电场线，故选项A不能断定是否正确．正确答案为B.3．如图所示，空心绝缘球壳的表面均匀分布负电荷时，球内各点的电场强度为零．现移走半只球壳，余下部分电荷分布不变．此半球壳的对称轴线上有一P点，半球壳负电荷在P点处的合场强的方向为()A．水平向左B．水平向右C．竖直向上D．竖直向下解析：选A.取半球壳截面直径上的两个点分析，如图所示，E M、E N的合场强E P水平向右，由对称性知，半球壳右半部分在P处的合场强水平向右，依据E P＝0知，半球壳左半部分在P处的场强水平向左，A对．4．如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和定极板之间距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间的距离d的变化的状况．在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图像是()解析：选A.依据平行板电容器电容的打算式C ＝εr S4πkd，故只有A对．5.如图所示，三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面，相邻等势面的电势差相等，则下列说法正确的是()A．一个点电荷＋q在B点所受的电场力比在A点的大B．一个点电荷＋q在B点具有的电势能比在A点的小C．将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多D．将电荷＋q由B点移到C点，电场力做正功解析：选D.点电荷电场中，离点电荷越近场强越大，所以E A>E B，点电荷＋q在A点受的电场力比在B 点受的电场力大，故选项A错误；从B向A移动＋q，电场力做正功，电势能减小，即＋q在B点电势能比在A点大，故选项B错误；从B到D移动电荷量为＋q的电荷，静电力做功W BD＝qU BD，从C到A所做的功是W CA＝qU CA，由于U BD＝U CA，故W BD＝W CA，选项C错误；从B到C移动＋q，电场力应做正功，选项D正确．6.如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样．一带正电的摸索电荷(不计重力)从球心以初动能E k0沿OA方向射出．下列关于摸索电荷的动能E k与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是()解析：选A.当摸索电荷在球壳内部运动时，不受静电力作用，做匀速直线运动，故动能E k不变．当摸索电荷在球壳外部运动时，依据库仑定律，摸索电荷受到的库仑斥力越来越小，故摸索电荷做加速度减小的加速运动，摸索电荷的动能越来越大，但增大得越来越慢．选项A正确，选项B、C、D错误．7．如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开头由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论不正确的是()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．液滴的电势能削减解析：选C.带电液滴由静止沿bd方向运动，因此静电力与重力的合力必定沿bd方向，如图所示．因此，液滴带负电，由F合＝mgcos 45°＝ma可得：a＝2g，故A、B正确；合外力做正功，C错误；静电力F电做正功，液滴的电势能削减，D正确．8．(2021·高考全国卷Ⅰ)如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则()A．直线a位于某一等势面内，φM>φQB．直线c位于某一等势面内，φM>φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功解析：选B.由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中电场力所做的负功相等可知，N、P两点在同一等势面上，且电场线方向为M→N，故选项B正确，选项A错误．M点与Q点在同一等势面上，电子由M 点运动到Q点，电场力不做功，故选项C错误．电子由P点运动到Q点，电场力做正功，故选项D错误．二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分)9．下面说法中正确的是()A．在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度相同B．在点电荷Q的电场中距离Q为r的某一点，放入带电量为q的另一点电荷，则q受到的电场力为kQqr2，该点的电场强度为kQr2C．电场强度是描述电场力的性质的物理量，它仅由电场自身打算D．点电荷在电场中所受到的电场力的大小和方向，除了和电场有关外，还与该点电荷所带电量和性质有关解析：选BCD.依据点电荷场强计算式k Qr 2可知，以点电荷Q 为中心，r 为半径的球面上，各处的电场强度大小相等，但方向不同，则选项A 错误；由场强定义式E ＝F q 可知，点电荷电场中某点的场强E ＝k Qq r 2q ＝k Qr 2，选项B 正确；电场强度描述电场力的性质，仅由电场打算，与摸索电荷无关，选项C 正确；依据库仑定律及场强定义式可知，选项D 正确．10.如图所示，带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ，OA ＝OB ，都用长L 的绝缘丝线悬挂在O 点．静止时，A 与竖直绝缘墙壁接触，OA 丝线竖直且A 、B 相距为d .为使平衡时AB 间距离减为0.5d ，可接受的方法是( )A ．将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍 B ．将小球B 的质量增加到原来的8倍C ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B 的质量增加到原来的2倍 解析：选BD.作出小球B 的受力图可知F m B g ＝d L ，而F ＝kQ A Q Bd 2，可知：d ＝3kQ A Q B L m B g.故选B 、D.11.带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q 的电场中，沿图中实线轨迹从a 运动到b ，a 、b 两点到点电荷Q 的距离分别为r a 、r b (r a ＞r b )，b 为运动轨迹上到Q 的最近点，不计粒子的重力，则可知( )A ．运动粒子带负电B ．b 点的场强大于a 点的场强C ．a 到b 的过程中，电场力对粒子不做功D ．a 到b 的过程中，粒子动能和电势能之和保持不变解析：选BD.由带电粒子的运动轨迹可知带电粒子带正电；由点电荷所形成电场的场强公式E ＝k Qr 2知，E b ＞E a ；粒子从a 到b 的过程中，电场力对粒子做负功，动能减小，电势能增大，但总能量不变，故选BD.12.如图所示，两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场．两极板间相距为d .一带负电的微粒从上板M 的边缘以初速度v 0射入，沿直线从下极板N 的边缘射出．已知微粒的电荷量为q 、质量为m .下列说法正确的是( )A ．微粒运动的加速度为0B ．微粒的电势能减小了mgdC ．两极板间的电势差为mgdqD ．M 极板的电势高于N 板的电势解析：选ACD.带电微粒在合外力为零的作用下，沿斜线运动，所以加速度为零．由于电场力向上，所以电场线竖直向下．负电荷由高电势向低电势移动，电势能增加了mgd .三、计算题(本题共4小题，共52分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)13．(12分)如图所示，一带负电小球质量m ＝1 kg ，用长度L ＝1 m 绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ角，且θ＝37°，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g 取10 m/s 2.(1)求小球所受的电场力的大小F ；(2)若仅将电场强度大小突然减小为原来的13，求小球摆到最低点时的速度大小v 和细线对小球的拉力大小T .解析：(1)小球静止时，依据平衡条件可得：F ＝Eq ＝mg tan θ(2分)则电场力大小为F ＝34mg .(2分)(2)小球从静止摇摆到最低点的过程中，依据动能定理可得： mgL (1－cos θ)－F 3L sin θ＝12m v 2－0(2分)解得：v ＝1 m/s(2分) 又因T －mg ＝m v 2L (2分)故T ＝11 N ．(2分)答案：(1)34mg (2)1 m/s 11 N14．(13分)如图所示，有一带电粒子电量为q ，质量为m ，由静止经电压U 1加速后，进入两块长度为L ，电压为U 2的平行金属板间，若粒子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从下板右边缘穿出电场(不计粒子重力)．求：(1)粒子离开加速电场U 1时的速度大小； (2)粒子在偏转电场U 2中运动的时间； (3)偏转电场两平行金属板间的距离．解析：(1)由动能定理，粒子在加速电场中有： qU 1＝12m v 2(3分)得v ＝2qU 1m.(1分) (2)粒子沿平行极板方向做匀速直线运动L ＝v t (2分) 所以t ＝Lm2qU 1.(1分) (3)在偏转电场中，a ＝qU 2md(2分)粒子正好能从下板右边缘穿出电场，d 2＝12at 2(3分)解得d ＝L U 22U 1.(1分) 答案：(1)2qU 1m(2)L m2qU 1(3)L U 22U 115．(13分)如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两极板不带电，上极板接地，极板长L ＝0.1 m ，两板间距离d ＝0.4 cm ，有一束由相同粒子组成的带正电粒子流，以某一初速度v 0从两板中心平行于极板射入，由于重力的作用，粒子恰能落到下板中点O 处．已知粒子质量为m ＝2×10－6 kg ，电荷量q ＝1×10－8 C ，电容器的电容C ＝1×10－6 F ，g 取10 m/s 2，不计空气阻力．(1)求粒子入射速度v 0的大小；(2)若在两极板间加上适当的恒定电压，要让以速度v 0入射的上述带电粒子，恰好做匀速直线运动从两板间飞出，试确定下极板的带电性质和电荷量？解析：(1)带电粒子做平抛运动 水平位移：L2＝v 0t ①(2分)竖直位移：d 2＝12gt 2②(2分)由①②得v 0＝L2gd＝2.5 m/s.(1分) (2)下极板带正电荷(2分) 由平衡条件有qE ＝mg ③(1分) 又E ＝U /d ④(1分) Q ＝CU ⑤(1分)由③④⑤得Q ＝mgCd /q ⑥(2分)将数据代入⑥式，解得Q ＝8×10－6 C ．(1分) 答案：(1)2.5 m/s (2)正电荷 8×10－6 C16.(14分)如图，匀强电场中有一半径为r 的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a 、b 为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷为q (q >0)的质点沿轨道内侧运动．经过a 点和b 点时对轨道压力的大小分别为N a 和N b .不计重力，求电场强度的大小E 、质点经过a 点和b 点时的动能．解析：小球在光滑轨道上做圆周运动，在a 、b 两点时，静电力和轨道的作用力的合力供应向心力，由b 到a 只有电场力做功，利用动能定理，可求解E 及a 、b 两点的动能．质点所受电场力的大小为F ＝qE ①(1分)设质点质量为m ，经过a 点和b 点时的速度大小分别为v a 和v b ，由牛顿其次定律有 F ＋N a ＝m v 2ar ②(2分)N b －F ＝m v 2br③(2分)设质点经过a 点和b 点时的动能分别为E k a 和E k b ，有 E k a ＝12m v 2a ④(1分)E k b ＝12m v 2b⑤(1分)依据动能定理有E k b －E k a ＝2rF ⑥(4分) 联立①②③④⑤⑥式得 E ＝16q (N b －N a )(1分)E k a ＝r12(N b ＋5N a )(1分)E k b ＝r12(5N b ＋N a )．(1分)答案：16q (N b －N a ) r 12(N b ＋5N a ) r12 (5N b ＋N a )。