人教版高中物理选修3-1电场测试
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高二复习电场练习题专题一、单选题:(每题只有一个选项正确,每题4分)1、以下说法正确的是:()A.只有体积很小的带电体,才能看做点电荷B.电子、质子所带电量最小,所以它们都是元电荷C.电场中A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而改变,所以U AB=U BAD.电场线与等势面一定相互垂直,在等势面上移动电荷电场力不做功2、在真空中同一直线上的A、B处分别固定电量分别为+2Q、-Q的两电荷。
如图所示,若在A、B所在直线上放入第三个电荷C,只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态,则C的电性及位置是( )A.正电,在A、B之间B.正电,在B点右侧C.负电,在B点右侧D.负电,在A点左侧3、如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。
则()A.a一定带正电,b一定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增加C.a的加速度将减小,b的加速度将增加D.两个粒子的电势能一个增加一个减小4、某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q,电势分别为φP和φQ,则( )A.E P<E Q,φP<φQB.E P>E Q,φP<φQC.E P<E Q,φP>φQD .E P >E Q ,φP >φQ5、一个点电荷,从静电场中的a 点移到b 点,其电势能的变化为零,则 ( ) A 、a 、b 两点的场强一定相等; B 、该点电荷一定沿等势面移动;C 、作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的;D 、a 、b 两点电势一定相等。
6、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(规定无限远处电势能为0):A .A A W W q εϕ=-=,B .A A WW q εϕ==-, C .A A W W q εϕ==, D .A A WqW εϕ=-=-,7、如图所示,光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A 、B ,它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动,且保持相对静止。
高中同步测试卷(一)第一单元 电场力的性质 (时间:90分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确.)1.关于电场强度的下列说法中不正确的是( ) A .电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力 B .在电场中某点不放电荷,则该点的电场强度一定为零C .正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向D .负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的反方向2.在如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点.其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A .甲图中与点电荷等距的a 、b 两点B .乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C .丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D .丁图中非匀强电场中的a 、b 两点3.如图,足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点,A 和C 均围绕B 以相同的角速度做匀速圆周运动,三个带电质点始终在同一直线上,B 恰能保持静止.其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2.不计三质点间的万有引力,则A 和C 的比荷 (电荷量与质量之比)之比应是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 22B.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23D.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 134.如图所示,有一带电荷量为+q 的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d ,此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心.若图中a 点处的电场强度为零,则图中b 点处的电场强度大小是( )A .k q 9d 2+k qd 2B .k q d 2-k q9d 2C .0D .k q d25.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,以下判断正确的是( )A .点电荷M 、N 一定为同种点电荷B .点电荷M 、N 一定为异种点电荷C .点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2∶1D .点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为3∶1二、多项选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意.)6.如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电介质小球A 、B ,左边放一个带电荷量为+Q 的固定球时,两悬线都保持竖直方向.下列说法中正确的是( )A .A 球带正电,B 球带正电,并且A 球带电荷量较小 B .A 球带负电,B 球带正电,并且A 球带电荷量较小C .A 球带负电,B 球带正电,并且B 球带电荷量较大D .A 球带正电,B 球带负电,并且B 球带电荷量较大7.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8.一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( )A.粒子带正电B.粒子加速度逐渐减小C.A点的速度大于B点的速度D.粒子的初速度不为零8题图9题图10题图9.如图所示的水平匀强电场中,将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后,M、N保持静止,不计重力,则( )A.M的带电量比N大B.M带负电荷,N带正电荷C.静止时M受到的合力比N大D.移动过程中匀强电场对M做负功10.如图所示,在足够大的光滑绝缘水平面内固定有一带正电的电荷a(图中未画出),与a带同种电荷的电荷b仅在a的库仑力作用下,以初速度v0(沿MP方向)由M点运动到N 点,到N点时速度大小为v,且v<v0, 则( )A.b电荷在M点受力一定向左上方B.b电荷在M点受力一定向右下方C.a电荷一定在虚线MP上方D.a电荷一定在虚线MP下方11.两个通电小球带电后相互排斥,如图所示.两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β,且两球在同一水平面上.两球质量用m和M表示,所带电荷量用q和Q表示.若已知α>β,则一定有关系( )A.两球一定带同种电荷B.m一定小于MC.q一定大于Q D.m受到的电场力一定等于M所受电场力12.如图所示,固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,圆环的最高点通过长为L 的绝缘细线悬挂质量为m的可视为质点的金属小球,已知圆环带电均匀分布且带电荷量与小球相同,均为Q (未知),小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,已知静电力常量为k ,重力加速度为g .细线对小球的拉力为F (未知),下列式子中正确的是( )A .Q =mgR 3kLB .Q =mgL 3kRC .F =mgR LD .F =mgL R题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)13.(8分)如图,真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形,边长L =2.0 m .若将电荷量均为q =+2.0×10-6C 的两点电荷分别固定在A 、B 点,已知静电力常量k =9.0×109N ·m 2/C 2,求:(1)两点电荷间的库仑力大小; (2)C 点的电场强度的大小和方向.14.(10分)如图所示,绝缘的粗糙水平桌面高为h =1.25 m ,长为s =2 m ,桌面上方有一个水平向左的匀强电场.一个质量为m =2×10-3kg ,带电量为q =+2.5×10-8C 的小物体自桌面的左端A 点以初速度v 0=6 m/s 向右滑行,离开桌子边缘B 后,落在水平地面上C 点,C 点与B 点的水平距离x =1 m ,物体与桌面间的动摩擦因数为0.4,不计空气阻力,取g =10 m/s 2.(1)水平向左的匀强电场的电场强度E 为多大;(2)为使小物体离开桌面边缘B 后水平距离加倍,即x ′=2x ,某同学认为可以在桌子边缘B的右侧空间加一竖直方向的匀强电场E′,请你求出该电场的电场强度.15.(10分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图所示.请问:(1)小球带电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?16.(10分)如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点,其带电荷量为Q;质量为m,带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放,其带电荷量为q;A、B两点的距离为l0.释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为F=k qQ4l20(k为静电力常量)、方向指向甲球的恒力作用,两球均可视为点电荷.(1)求乙球在释放瞬间的加速度大小;(2)求乙球的速度最大时两球之间的距离;(3)请定性地描述乙球在释放后的运动情况(说明速度的大小变化及运动方向的变化情况).参考答案与解析1.[导学号66870001] 【解析】选B.电场强度的大小在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力,故A 说法正确.电场强度的大小跟有没有试探电荷无关,由电场本身决定,故B 说法错误.电场强度的方向总是跟正电荷所受电场力的方向一致,跟负电荷所受电场力的方向相反,故C 、D 说法正确.故选B.2.[导学号66870002] 【解析】选C.甲图中与点电荷等距的a 、b 两点,场强大小相同,方向不相反,选项A 错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a 、b 两点的场强大小相等、方向相同,选项B 错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点,场强大小相同,方向相反,选项C 正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b 点的场强大于a 点的场强,选项D 错误.3.[导学号66870003] 【解析】选C.根据B 恰能保持静止可得:k q A q B L 21=k q C q BL 22.A 做匀速圆周运动,kq A q B L 21-k q C q A (L 1+L 2)2=m A ω2L 1,C 做匀速圆周运动,k q C q B L 22-k q C q A (L 1+L 2)2=m C ω2L 2,联立解得A 和C 的比荷之比等于⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23,选项C 正确.4.[导学号66870004] 【解析】选A.由于a 点场强为零,说明点电荷在a 点的场强与圆盘在a 点的场强大小相等,E =kq d2,根据对称性可知,圆盘在b 点产生的场强大小也是E =kq d 2,则b 点的场强为E ′=E +kq (3d )2=kq d 2+kq9d2,A 正确. 5.[导学号66870005] 【解析】选A.从场强E 随x 的变化关系图象可以看出,x =2a 处的场强为零,在0~2a 范围内场强为正,2a ~3a 范围内场强为负,根据场强叠加原理可知,点电荷M 、N 为同种电荷,选项B 错误,选项A 正确;设点电荷M 的带电荷量为q 1,点电荷N 的带电荷量为q 2,x =2a 处的场强为E =k q 1(2a )2-k q 2a 2=0,解得:q 1∶q 2=4∶1,选项C 、D 错误.6.[导学号66870006] 【解析】选BC.存在固定球时,对A 、B 球受力分析,由于悬线都沿竖直方向,说明水平方向各自所受电场力合力为零,说明A 球带负电而B 球带正电,A 、B 作为整体得固定球对A 、B 的水平方向的库仑力大小相等方向相反.根据库仑定律得A 离固定球近点,所以A 球带电荷量较小,B 球带电荷量较大.故A 、D 错误,B 、C 正确.7.[导学号66870007] 【解析】选ACD.由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A 、C 、D 正确,B 错误.8.[导学号66870008] 【解析】选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左,粒子带负电,A 错误;A →B 电场强度变小,电场力变小,加速度变小,B 正确;粒子运动过程中,电场力与运动方向的夹角大于90°,所以速率减小,C 正确;若粒子的初速度为0,将沿电场线向左下侧运动,D 正确.故选BCD.9.[导学号66870009] 【解析】选BD.释放后,M 、N 保持静止,它们均受到水平匀强电场的电场力qE 和相互之间的库仑力F 作用,因此有qE =F ,两者方向相反,其合力为0,故选项C 错误;由牛顿第三定律可知,M 、N 间相互作用的库仑力F ,一定大小相等、方向相反,所以它们受到的水平匀强电场的电场力qE 也一定大小相等、方向相反,所以两带电小球必带异种电荷,电量相等,故选项A 错误;两小球带异种电荷,相互间的库仑力为引力,由题图中位置关系可知,小球M 受到的水平匀强电场的电场力方向向左,与电场方向相反,所以带负电,小球N 受到的水平匀强电场的电场力方向向右,与电场方向相同,所以带正电,故选项B 正确;由题图图示可知,小球M 移动方向与水平匀强电场的电场力方向成钝角,所以匀强电场对M 做负功,故选项D 正确.10.[导学号66870010] 【解析】选AD.b 电荷运动轨迹向上弯曲,根据曲线运动特点可知,b 电荷在M 点受力一定向左上方,所以a 电荷一定在虚线MP 下方,选项A 、D 正确.11.[导学号66870011] 【解析】选ABD.库仑力同样满足牛顿第三定律,满足共点力平衡条件,由题中图示可知两小球相互排斥,故A 、D 正确;偏角的大小与小球的质量和悬线的长度有关,故B 正确.12.[导学号66870012] 【解析】选BD.由于圆环不能看成点电荷,采用微元法求圆环对小球的库仑力,小球受到的库仑力为圆环各点对小球库仑力的合力.以小球为研究对象,进行受力分析,小球受到三个力的作用:线对小球的拉力为F 、重力G 、圆环各点对小球库仑力的合力F Q .则F sin θ=mg ,sin θ=RL ,解得:F =mgLR,选项C 错误,D 正确;水平方向上:F cos θ=k Q 2L 2cos θ,解得:Q =mgL 3kR,选项A 错误,B 正确. 13.[导学号66870013] 【解析】(1)根据库仑定律,A 、B 两点电荷间的库仑力大小为F =k q 2L2①代入数据得F =9.0×10-3N .②(2)A 、B 点电荷在C 点产生的场强大小相等,均为E 1=k q L2③A 、B 两点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为 E =2E 1cos 30°④由③④式并代入数据得E =7.8×103 N/C场强E 的方向沿y 轴正向. 【答案】(1)9.0×10-3N(2)7.8×103N/C 方向沿y 轴正向14.[导学号66870014] 【解析】(1)设小物体离开桌子边缘B 点后经过时间t 落地,则h =12gt 2得t =2h g=2×1.2510s =0.5 s 设小物体离开桌子边缘B 点时的速度为v B ,则v B =x t =10.5m/s =2 m/s根据动能定理,有-qEs -μmgs =12mv 2B -12mv 2得E =3.2×105N/C. (2)要使水平射程加倍,则 2x =v B t ′h =12at ′2 mg -qE ′=ma代入数据得E ′=6×105N/C ,方向竖直向上.【答案】(1)3.2×105N/C (2)6×105N/C 方向竖直向上 15.[导学号66870015] 【解析】(1)由小球处于平衡状态知小球带正电,对小球受力分析如图所示F T sin θ=qE ① F T cos θ=mg②由①②得tan θ=qE mg , 故q =mg tan θE. (2)由第(1)问中的方程②知F T =mgcos θ,而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mg cos θ.小球的加速度a =F 合m =gcos θ,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属板上时,它的位移为x =bsin θ, 又由x =12at 2,得t =2xa=2b cos θg sin θ=2bgcot θ.【答案】(1)mg tan θE(2) 2bgcot θ16.[导学号66870016] 【解析】(1)由牛顿第二定律得:k qQ l 20-F =ma 解得:a =3kqQ4ml 20.(2)当乙球所受的合力为零,即库仑力与恒力F 大小相等时,乙球的加速度为零,速度最大,设此时两球之间的距离为x ,则有k qQ x 2=kqQ 4l 20, 解得:x =2l 0.(3)乙球先做远离甲球的运动,速度先增大后减小,然后又反向做速度先增大后减小的运动,返回到释放点B 后,再重复前面的运动,之后就在B 点和最远点之间做往复运动.【答案】(1)3kqQ4ml 20(2)2l 0 (3)见解析。
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)电场同步测试(1—3节)一、选择题:1.关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( ) A .物体所带的电荷量可以为任意实数 B .物体所带的电荷量只能是某些特定值 C .物体带电+1.60×10-9C ,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子 D .物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C2.如图所示,将带电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,下述几种方法中能使两球都带电的是 ( )A .先把两球分开,再移走棒B .先移走棒,再把两球分开C .先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电3.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,正确的是:( )A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体 4.一个带正电的验电器如图所示,当一个金属球A 靠近验电 器上的金属球B 时,验电器中金属箔片的张角减小,则( )A .金属球A 可能不带电B .金属球A 一定带正电C .金属球A 可能带负电D .金属球A 一定带负电 5.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( )- -- - - - 甲 乙 A B + +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6.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是()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.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移7.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A. 2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C8.库仑定律的适用范围是()A.真空中两个带电球体间的相互作用B.真空中任意带电体间的相互作用C.真空中两个点电荷间的相互作用D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律9.两个相同的金属小球,带电量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的()A.4/7 B. 3/7C. 9/7D. 16/710.A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到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11.两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小变为() A.3000F B.1200FC.900F D.无法确定12.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,正好处于平衡,则()A.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13.如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为T A、T B;如果使A带正电,14. 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15.在真空中一匀强电场,电场中有一质量的0.01g,带电荷量为-1×10-8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运运,取g=10m/s2,则()A. 场强方向水平向左B. 场强的方向竖直向下C. 场强的大小是5×106N/CD. 场强的大小是5×103N/C16.如图1-2-3所示,M、N是某个点电荷电场中的一条电场线上的两点,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N点运动,下列判断正确的是()M o N图1-2-3A. 电场线由N指向M,该电荷加速运动,加速度越来越小B. 电场线由N指向M,该电荷加速运动,其加速度大小的变化不能确定C. 电场线由M指向N,该电荷做加速运动,加速度越来越大D. 电场线由N指向M,该电荷做加速运动,加速度越来越大17.电场强度的定义式为E=F/q ()A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量C.场强的方向与F的方向相同D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比18.A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则()A.若在A点换上-q,A点场强方向发生变化B.若在A点换上电量为2q的电荷,A点的场强将变为2EC.若在A点移去电荷q,A点的场强变为零D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关高一班姓名:座号:电场同步测试1一、选择题:(每小题4分,共72分)1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16 17 18二、填空题(每空5分,共15分)19.将一定量的电荷Q,分成电量q、q'的两个点电荷,为使这两个点电荷相距r时,它们之间有最大的相互作用力,则q值应为.20.如图3所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm 时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B受到的库仑力F=,小球A带的电量q A=.三、计算题(13分)21.如图所示,绝缘细线一端固定于O点,另一端连接一带电荷量为q,质量为m的带正电小球,要使带电小球静止时细线与竖直方向成а角,可在空间加一匀强电场则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小?这时细线中的张力多大?电场强度同步测试1参考答案一、选择题:(不定项,每小题4分,共72分)1 2 3 4 5 6 7 8 9BCD AC AD AC C D A CD CD10 11 12 13 14 15 16 17 18C D D BC BCD B B B D二、填空题19. Q/220.2×10-3N,-0.5×10-8C三、计算题:21.答案:小球受到重力G、绳的拉力T、电场力F三个力作用,根据平衡条件可知,拉力T与电场力F的合力必与重力G等值反向因为拉力T的方向确定,F与T的合力确定,由矢量图可知,当电场力F垂直悬线时最小,场强也最小.此时绳中张力T=mgcosа。
§1、2电荷及其守恒定律 库仑定律(1)【典型例题】【例1】关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是:( )A 、 摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷B 、 摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C 、 感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D 、 感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了【解析】摩擦起电的实质是:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电,失去电子的物体带上正电。
即电荷在物体之间转移。
感应起电的实质是:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷。
即电荷在物体的不同部分之间转移。
由电荷守恒定律可知:电荷不可能被创造。
【答案】B 、C【例2】绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a ,a 的表面镀有铝膜,在a 的附近,有一个绝缘金属球b ,开始a 、b 都不带电,如图所示,现在使a 带电,则:( )A 、a 、b 之间不发生相互作用B 、b 将吸引a ,吸住后不放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】当a 带上电荷后,由于带电体要吸引轻小物体,故a 将吸引b 。
这种吸引是相互的,故可以观察到a 被b 吸引过来。
当它们相互接触后,电荷从a 转移到b ,它们就带上了同种电荷,根据电荷间相互作用的规律,它们又将互相排斥。
【答案】D【例3】两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3,相距为r 时相互作用的库仑力的大小为F ,今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处,则此时库仑力的大小为:A 、F 121B 、F 61C 、F 41D 、F 31 【解析】设两个小球相互接触之前所带电荷量分别为q 和3q ,由库仑定律得:F =3kq 2/r 2由于两个导体小球完全相同,故接触后它们的带电情况完全相同。
人教版选修3·1第一章静电场单元测试(含解析)一、单选题(本大题共11小题)1.如图所示,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,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R点在等势面b上,据此可知()A. 带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小B. 带电质点在P点的电势能比在Q点的小C. 带电质点在P点的动能大于在Q点的动能D. 三个等势面中,c的电势最高2.某电场的电场线分布如图所示实线,以下说法正确的是A. c点场强大于b点场强B. b和c处在同一等势面上C. 若将一试探电荷由a点移动到d点,电荷的电势能将增大D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点,可判断该电荷一定带负电3.如图所示,PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线,C为中垂线上的一点,M、N分别为AC、BC的中点,若取无穷远处的电势为零,则下列判断正确的是()A. M、N两点的电场强度相同B. M、N两点的电势相等C. 若将一负试探电荷由M点移到C点,电场力做正功D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时,电势能一定增加4.如图所示,点电荷+2Q、-Q分别置于M、N两点,D点为MN连线的中点,点a、b在MN连线上,点c、d在MN中垂线上,它们均关于O点对称.下列说法正确的是()A. c、d两点的电场强度相同B. a、b两点的电势相同C. 将电子沿直线从c移到d,电场力对电子先做负功再做正功D. 将电子沿直线从a移到b,电子的电势能一直增大5.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.实线是一带电的粒子(不计重力)在该区域内运动的轨迹,对于轨迹上的a、b、c三点,已知:带电粒子带电量为0.01C,在a点处的动能为0.5J,则该带电粒子()A. 可能是带负电B. 在b点处的电势能为C. 在b点处的动能为零D. 在c点处的动能为J6.关于电场强度有下列说法,正确的是()A. 电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力B. 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C. 在点电荷Q附近的任意一点,如果没有把试探电荷q放进去,则这一点的电场强度为零D. 根据公式可知,电场强度跟电场力成正比,跟放入电场中的电荷的电量成反比7.一平行电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上,若将云母介质移出,则电容器()A. 极板上的电荷量变大,极板间的电场强度变大B. 极板上的电荷量变小,极板间的电场强度变大C. 极板上的电荷量变大,极板间的电场强度不变D. 极板上的电荷量变小,极板间的电场强度不变8.如图,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是A. F逐渐减小,T逐渐减小B. F逐渐增大,T逐渐减小C. F逐渐减小,T逐渐增大D. F逐渐增大,T逐渐增大9.真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的3倍,距离增大为原来的2倍,它们之间的相互作用力变为()A. 16FB.C.D.10.如图所示,匀强电场场强E=100V/m,A、B两点相距10cm、A、B连线与电场线夹角为60°,若取A点电势为0,则B点电势为()A.B. 10VC.D. 5V11.如图,P为固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c,速度大小分别为v a、v b、v c,则()A. ,B. ,C. ,D. ,二、多选题(本大题共5小题)12.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。
电场强度课后作业限时:45分钟总分:100分一、选择题(8×5′,共40分)1.在电场中的某点A放一试探电荷+q,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,则A点的场强大小E A=Fq,方向水平向右.下列说法中正确的是( )A.在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向变为水平向左B.在A点放一个负试探电荷,它所受的电场力方向水平向左C.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则A点的场强变为2E A D.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则它所受的电场力变为2F解析:E=Fq是电场强度的定义式,某点场强大小和方向与场源电荷有关,而与放入的试探电荷没有任何关系,故A、C错,B正确;又A点场强E A一定,放入试探电荷所受电场力大小为F=qE A,当放入电荷量为2q的试探电荷时,试探电荷所受电场力应为2F,故D正确.答案:BD2.如图7所示的直线CE上,在A点处有一点电荷带有电荷量+4q,在B 点处有一点电荷带有电荷量-q,则直线CE上电场强度为零的位置是( )图7A .C 点B .D 点C .B 点D .E 点解析:A 处点电荷形成的场强方向离A 而去,B 处点电荷形成的电场向B 而来,A 、B 两处点电荷的电场只有在A 的左侧和B 的右侧才能方向相反.再根据A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量,欲使两电荷在线上某点产生的合场强为零,该点须离A 较远而离B 较近,故合场强为零的点,只能在B 的右侧,设该点离B 点距离为x ,则有k ·4q 2r +x 2=kq x 2即(2r +x )2=4x 2,故x =2r ,即合场强为零的点是E 点.答案:D3.在正电荷Q 形成的电场中的P 点放一点电荷,其电荷量为+q ,P 点距Q 点为r ,+q 受电场力为F ,则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kqr 2 D.kQr 2解析:电场强度的定义式E =F q中,q 为检验电荷的电荷量,由此可判定B 正确,再将库仑定律F =k Qqr 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式,即可得知D选项正确.故本题的正确选项为B 、D.答案:BD4.如下图所示,正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动,而且加速度越来越大,由此可以判定,它所在的电场是图中的( )解析:由P向Q做加速运动,故该正电荷所受电场力应向右;加速度越来越大,说明所受电场力越来越大,即从P向Q电场线应越来越密,综合分析可知电场应是图D所示.答案:D图85.如图8所示,AB是某电场中的一条电场线,在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向B点运动.对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )A.电荷向B做匀加速运动B.电荷向B做加速度越来越小的运动C.电荷向B做加速度越来越大的运动D.电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定解析:从静止起运动的负电荷向B运动,说明它受的电场力指向B.负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反,可知此电场线的指向应从B→A,这就有三种可能性:一是这一电场是个匀强电场,试探电荷受恒定的电场力,向B做匀加速运动;二是B处有正点电荷场源,则越靠近B处场强越大,负电荷会受到越来越大的电场力,加速度应越来越大;三是A处有负点电荷场源,则越远离A时场强越小,负检验电荷受到的电场力越来越小,加速度越来越小.答案:D6.(2011·全国卷)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )图9解析:物体做曲线运动时,速度方向是曲线上某点的切线方向,而带负电粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反;又由曲线运动时轨迹应该夹在合外力和速度之间并且弯向合外力一侧,而又要求此过程速率逐渐减小,则电场力应该做负功,所以力与速度的夹角应该是钝角,综合可得D正确.答案:D图107.(2010年海南卷)如图10,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E1;若将N点处的点电荷移至P 点,则O点的场强大小变为E2,E1与E2之比为( )A.1∶2 B.2∶1C.2∶ 3 D.4∶ 3图11解析:设每一个点电荷单独在O点产生的场强为E0;则两点电荷分别在M、N点产生的场强矢量和为2E0;若将N点处的点电荷移至P点,假始N为负电荷,M为正电荷,产生的场强如右图所示,则合场强为E0.本题正确选项B.答案:B8.如下图所示,甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为q和-q,两球间用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在空间有水平向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时的位置可能是( )图12图13解析:先分析乙球受力,如图13(a)所示,乙球受到重力mg、电场力qE、库仑力F及线拉力T2,T2和F方向相同.由于乙球受力平衡,二球连线必须向右方倾斜θ角,且(T2+F)sinθ=qE①再分析甲球受力(也可以研究甲、乙系统):甲受到重力mg、下连线拉力T2、电场力qE、库仑力F及上连线拉力T1,如图13(b)所示,由①式可知,qE、mg、F 和T 2四个力的合力竖直向下,所以T 1一定竖直向上.选A.答案:A二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)图149.如图14所示,质量为m 、电荷量为q 的质点,在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB 弧长为s ,则AB 弧中点的场强大小E =________.解析:由题意可知带电粒子在做匀速圆周运动,其向心力的来源就是静电力,由题图可知R =s θ,F =m v 2R =mv 2θ/s ,所以E =F q =mv 2θqs. 答案:mv 2θqs图1510.如图15,带电荷量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a 点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________,方向________.(静电力常量为k ).解析:点电荷+q 在a 处产生的场强为kqd 2,方向水平向左,故带电薄板在a处的场强为kqd 2,方向水平向右,由对称性知,带电薄板在b 处的场强为kqd 2,方向水平向左.答案:kqd 2 水平向左(或垂直于薄板向左)图1611.一个质量m =30 g ,带电荷量为q =-1.7×10-8C 的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电场线水平,当小球静止时,测得悬线与竖直方向成30°夹角.如图16所示,求该电场的场强大小,并说明场强方向.图17解析:如图17所示经受力分析可判断出小球所受电场力方向水平向左. 因此场强方向向右,Eq =mg tan30°,E =1.0×107 N/C.答案:1.0×107 N/C 方向水平向右12.如图18所示,带正电小球质量为m =1×10-2kg ,带电荷量为q =1×10-6C ,置于光滑绝缘水平面上的A 点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B 点时,测得其速度v B =1.5 m/s ,此时小球的位移为s =0.15 m .求此匀强电场场强E 的取值范围.(g 取10 m/s 2).图18某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qEs cos θ=12mv 2B -0得E =mv 2B2qs cos θ=7.5×104cos θV/m ,由题可知θ>0,所以当E >7.5×104 V/m 时,小球始终沿水平面做匀加速直线运动.经检查,计算无误,该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充. 解析:该同学所得结论有不完善之处.为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qE sin θ≤mg ①所以tan θ≤mgmv 2B 2s =2sg v 2B =2×0.15×102.25=43② E ≤mgq sin θ=1×10-2×101×10-6×45V/m =1.25×105 V/m即7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.答案:有不完善之处 E 的取值范围应为7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.。
绝密★启用前人教版高中物理选修3-1 第一章静电场测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.在真空中,两个点电荷原来带的电荷量分别为q1和q2,且相隔一定的距离.若现将q2增加为原来的3倍,再将两点电荷间的距离缩小为原来的一半,则前后两种情况下两点电荷之间的库仑力之比为()A. 1∶6B. 1∶12C. 12∶1D. 6∶12.两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()A.+3QB.+2QC.+QD.-Q3.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4.一个试探电荷q在电场中某点受到的静电力为F,这点的电场强度为E,在图中能正确反映q、E、F三者关系的是()A.B.C.D.5.实验室所用示波器,是由电子枪、偏转电极和荧光屏三部分组成,当垂直偏转电极YY′,水平偏转电极XX′的电压都为零时,电子枪发射的电子通过偏转电极后,打在荧光屏的正中间,如图甲所示.若要在荧光屏上始终出现如图乙所示的斑点,那么,YY′与XX′间应分别加上如下图所示哪一组电压()A.B.C.D.6.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.ab是长为l的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示,ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2,则以下说法正确的是()A.两处的电场方向相同,E1>E2B.两处的电场方向相反,E1>E2C.两处的电场方向相同,E1<E2D.两处的电场方向相反,E1<E28.某次实验老师用丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电)去吸引细碎的锡箔屑,发现锡箔屑被吸引到玻璃棒上后又迅速的向空中散开,下列说法正确的是 ()A.锡箔屑被吸引过程会因为获得电子而带负电B.锡箔屑被吸引过程有减速过程C.最后锡箔屑散开主要是因为碰撞导致D.散开时锡箔屑带正电9.如图所示,平行直线AA′、BB′、CC′、DD′、EE′分别表示电势-4 V、-2 V、0、2 V、4 V的等势线,若AB=BC=CD=DE=2 cm,且与直线MN成30°角,则()A.该电场是匀强电场,场强方向垂直于AA′,且指向左下方B.该电场是匀强电场,电场强度大小E=2 V/mC.该电场是匀强电场,与C点距离为2 cm的所有点中,最高电势为4 V,最低电势为-4 V D.该电场可能不是匀强电场,E=不适用10.如图所示,直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出).虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由a到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线.下列判断正确的是()A.电场线MN的方向一定是由N指向MB.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度11.真空中两个点电荷相距为r,它们间的静电力大小为F,若两个点电荷的电荷量均减半,仍保持它们间的静电力大小为F,则它们间的距离变为()A.B.C. 2rD. 4r12.空间有一电场,在x轴上-x0到x0间电势φ随x的变化关系图象如图所示,图线关于φ轴对称.一质量为m、电荷量为+q的粒子仅受电场力作用,以沿+x方向的初速度v0,从x轴上的-x1点向右运动,粒子的运动一直在x轴上,到达原点O右侧最远处的坐标为x2,x2点与-x1点间的电势差为U21,则()A.x2>x0,U21=B.x0>x2>x1,U21=C.x2<x1,U21=-D.x2→+∞,U21=-13.完全相同的金属小球A和B带有等量电荷,系在一个轻质绝缘弹簧两端,放在光滑绝缘水平面上,由于电荷间的相互作用,弹簧比原来缩短了x0,现将不带电的与A、B完全相同的金属球C先与A球接触一下,再与B球接触一下,然后拿走,重新平衡后的弹簧的压缩量变为()A.x0B.x0C.大于x0D.小于x014.下列说法中正确的是()A.电场线密集处场强大,电势高B.沿电场线方向场强减小,电势降低C.在电势高处电荷具有的电势能大D.场强为零处,电势不一定为零15.两个带等量正电荷的点电荷Q,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是()A.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C.电子运动到O时,加速度为零,速度最大D.电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)16.如果把q=1.0×10-8C的电荷从无限远移到电场中的A点,需要克服静电力做功W=1.2×10-4J,那么,(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?(2)q未移入电场前,A点的电势是多少?17.一平行板电容器,板间距离为d,电容为C,接在电压为U的电源上,充电完成后撤去电源.(1)求充电后电容器带的电荷量;(2)若使板间距离增大为2d,则电容器的电容变为多少?板间电场强度变为多大?18.如图所示是一匀强电场,已知场强E=2×102N/C,现让一个电荷量为q=-4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点,MN间的距离l=30 cm.试求:(1)电荷从M点移到N点电势能的变化;(2)M、N两点间的电势差.19.在如图所示水平向右的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=10 cm,bc=15 cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成53°角.电荷量为q=4×10-7C的正电荷从a点移到b点,电场力做功为W =1.2×10-5J,已知sin 53°=0.8.求:(1)匀强电场的场强的大小?(2)该正电荷从a点移到c点,电场力所做的功为多少?答案解析1.【答案】B【解析】由库仑定律F=可知,B选项正确.2.【答案】B【解析】两金属小球所带电荷量分别为+3Q和-Q,将两小球接触后,根据电荷守恒定律,带电总量为:Q总=(+3Q)+(-Q)=+2Q.3.【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<,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aN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.4.【答案】D【解析】电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的试探电荷及其所受静电力无关,选项A、B错误;试探电荷在该点受到的静电力F=Eq,F正比于q,选项C错误,选项D 正确.5.【答案】A【解析】电子在YY′方向上向Y方向偏转,所以粒子受到的电场力方向向上,故Y板上带正电,Y′板上带负电,在XX′方向上向X′方向偏转,所以X′板带正电,所以A正确.6.【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】D【解析】将均匀带电细杆等分为很多段,每段可看做点电荷.设细杆带正电,根据电场的叠加,这些点电荷在P1的合场强方向向左,在P2的合场强方向向右,且E1<E2.故选D.8.【答案】D【解析】带电体具有吸引轻小物体的性质,锡箔屑被吸引接触而带正电,故A错误;锡箔屑被吸引过程是加速过程,故B错误;最后锡箔屑散开主要是因为锡箔屑带正电,同种电荷相互排斥导致,故C错误,D正确.9.【答案】C【解析】因各等势面间距相等,电势差相等,所以该电场为匀强电场,电场强度大小E=V/m=200 V/m,其方向与等势面垂直且指向电势降低的方向,即指向左上方,A、B、D错误;因C点电势为零,与C点距离为2 cm的点的最高电势为φm=Ed=200×2×10-2V=4 V,最低电势为-4 V,C正确.10.【答案】C【解析】由于带电粒子的电性不确定,所以电场线的方向不确定,A错误;带电粒子由a运动到b 的过程中,只受电场力的作用,由轨迹的弯曲方向知电场力做正功,电势能减小,动能增加,故B 错误,C正确;由于仅给出一条电场线,电场强度的大小关系不确定,D错误.11.【答案】B【解析】真空中两个电荷量为Q与q的点电荷,相距为r时的相互作用静电力大小为F,根据库仑定律,有:F=k若两个点电荷的电荷量均减半,仍保持它们间的静电力大小为F,则有:F=解得:R=,故ACD错误,B正确.12.【答案】B【解析】由于粒子初速度不为零,因此从-x1点加速到O点电场力做功W1小于从O点减速到x2点克服电场力所做的功W2,因此-x1点与O点之间的电势差小于x2点与O点的电势差,根据电势和x的变化关系图象可知x2>x1,由图知x0点处电势无穷大,因此有x0>x2>x1;从x2点到-x1点过程中,依据动能定理得:qU21=mv-0解得:U21=,故选项A、C、D错误,B正确.13.【答案】D【解析】首先是电荷均分.CA接触后,A、C分别带电为原来A的一般,然后CB接触先中和在均分,因此分开后B、C带电为原来B的1/4.其次根据库伦定律可知如果AB两球距离不变,那么相互间的作用变为原来的1/8.再次是弹簧形变量.由于弹力与库伦力平衡,故库伦力变小了,弹力也会随之变小,而弹力与形变量成正比.因此弹簧在库伦力变小的过程中形变量会变小.因此弹簧会变长.但弹簧变长,库伦力会变得更小,因此库伦力将变得比1/8更小.最后是形变量大小.因为原先库伦力为F时,对应形变量为X,弹力与库伦力相等,形变与弹力成正比,因此F与X成正比.由此可知当库伦力变得小于F1/8时,弹簧形变量自然也就小于x1/8了.因此答案选D14.【答案】D【解析】电场线密集处场强大,电势不一定高,故A错;沿电场线方向电势降低,但场强不一定减小,故B错;正电荷在电势高处具有较大电势能,但对于负电荷正好相反,故C错;场强大小与电势高低无必然关系,故D对.15.【答案】C【解析】带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上,中点O处的场强为零,向中垂线的两边先变大,达到一个最大值后,再逐渐减小到零.但a点与最大场强点的位置关系不能确定,当a点在最大场强点的上方时,电子在从a点向O点运动的过程中,加速度先增大后减小;当a点在最大场强点的下方时,电子的加速度则一直减小,故A、B错误;但不论a点的位置如何,电子在向O点运动的过程中,都在做加速运动,所以电子的速度一直增加,当达到O点时,加速度为零,速度达到最大值,C正确;通过O点后,电子的运动方向与场强的方向相同,与所受电场力方向相反,故电子做减速运动,由能量守恒定律得,当电子运动到a点关于O点对称的b点时,电子的速度为零.同样因b点与最大场强的位置关系不能确定,故加速度大小的变化不能确定,D错误.16.【答案】(1)1.2×10-4J 1.2×104V(2)1.2×104V【解析】(1)静电力做负功,电势能增加,无限远处的电势为零,电荷在无限远处的电势能也为零,即φ∞=0,E p∞=0.由W∞A=E p∞-E pA得E pA=E p∞-W∞A=0-(-1.2×10-4J)=1.2×10-4J.再由φA=得φA=1.2×104V.(2)A点的电势是由电场本身决定的,跟A点是否有电荷存在无关,所以q未移入电场前,A点的电势仍为1.2×104V.17.【答案】(1)CU(2)C【解析】(1)由C=知,电容器带的电荷量Q=CU.(2)由于电容器的电容与极板间的距离成反比,故距离增大为2d,电容变为原来的一半,即C′=C.又由于充电后撤去电源,电容器带的电荷量不会发生改变,故电容器极板间的电压U′===2U.原来两板间的电场强度为E1=,变化后两板间的电场强度为E2==,所以电场强度不变.18.【答案】(1)电势能增加了2.4×10-6J(2)60 V【解析】(1)负电荷在该电场中所受电场力F为恒力,方向向左,因此从M点移到N点,电荷克服电场力做功,电势能增加,增加的电势能ΔE p等于电荷克服电场力做的功W.电荷克服电场力做功为W=qEl=4×10-8×2×102×0.3 J=2.4×10-6J,故电势能增加了2.4×10-6J.(2)M、N两点间的电势差为UMN==V=60 V,即M、N两点间的电势差为60 V.19.【答案】(1)300 V/m(2)2.28×10-5J【解析】(1)根据电场力做功公式W=Uq得ab两点间的电势差Uab=,根据匀强电场电势差和电场强度的关系式得E==300 V/m.(2)a、c间电势差Uac=Ed=E(dab+dbc cos 53°),电荷从a点移到c点,电场力所做的功Wac=qUac,联立解得,Wac=2.28×10-5J.。
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作电场单元测试题一.选择题:(本大题包括12个小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中, 至少有一个选项是正确的,全选对得4分,,对而不全得2分,有选错或不选均得0分)1.下列说法中正确的是()A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的C.电荷间相互作用是通过电场而产生,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场是人为设想出来的,其实并不存在2.下列说法不正确的是:()A.根据E= F/q ,可知电场中某点的场强与电场力成正比B.根据E= kQ/r2,可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比C.根据场强的叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强D.电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹3.如图所示,实线是一簇未标明方向的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子只受电场力作用,根据此图可作出判断的是()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.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大9.在如图所示的四种电场中,分别标记有 度大小相等、方向也相同的是(a 、b 两点。
其中a 、b 两点的电势相等,电场强 )4.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 Q A 、B 是中垂线上 的两点,OA < OB ,用 鼻、E B、4A、4 B分别表示B 两点的场强和电势,则()A.B. E A 不一定大于E B , (j) A 一定大于(|) BC. E A 一定大于E B , (|) A 不一定大于(j) BD. E A 不一■定大于 E B , (j) A 不一■定大于 4 B 5.如图为一匀强电场,某带电粒子从 A 直运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J ,电场力做的功为1.5J .则下列说法正确的是: _____________A .粒子带负电 .一B.粒子在 A 点的电势能比在 B 点少1.5J 斗尸」E ----------- 詈C.粒子在 A 点的动能比在 B 点多0.5J 匕 ,D.粒子在 A 点的机械能比在 B 点少1.5J 在6.如图中三条实线 a 、b 、c 表示三个等差等势面。
最新人教版高中物理选修3-1第一单元静电场单元测试题(含答案解析)经典一、单选题(本大题共8小题,共40.0分)1.如图所示,绝缘水平面上固定一正点电荷+Q,曲线abc为一具有初速度v0的带电小球在绝缘水平面上+Q附近运动的一段轨迹,带电小球在b处距+Q最近,a、b、c三点中a距+Q最远。
则()A. 小球带负电B. a、b、c三点中小球在b点的加速度最小C. 带电小球在正点电荷+Q产生的电场中a、b、c三点中b点电势能最多D. 从a到c的过程中带电小球的动能不断减少2.某电场的电场线分布如图所示(实线),以下说法正确的是()A. c点场强大于b点场强B. b和c处在同一等势面上C. 若将一试探电荷+q由a点移动到d点,电荷的电势能将增大D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点,可判断该电荷一定带负电3.如图所示,直角三角形ABC中∠B=30°,点电荷A,B所带电荷量分别为Q A、Q B,测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左,则下列说法正确的是()A. A带正电,Q A∶Q B=1∶8B. A带负电,Q A∶Q B=1∶8C. A带正电,Q A∶Q B=1∶4D. A带负电,Q A∶Q B=1∶44.如图是电场中某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点,这两点比较()A. b点的电场强度较大B. a点的电场强度较大C. 正电荷在a点所受的电场力水平向右D. 负电荷在b点所受的电场力水平向左5.如图所示,虚线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26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为−8eV时,它的动能应为()A. 8 eVB. 13 eVC. 20 eVD. 34 eV6.对于给定的电容器,描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的是下图中的哪个()A. B. C. D.7.匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图所示。
鼎尚高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)电场单元过关检测时间 90分钟 满分 100分一.选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个正确答案) 1、关于电场线,下述说法中正确的是: A .电场线是客观存在的B .电场线与电荷运动的轨迹是一致的.C .电场线上某点的切线方向与与电荷在该点受力方向可以不同.D .沿电场线方向,场强一定越来越大.2.一个点电荷,从静电场中a 点移到b 点,其电势能的变化为零,则 ( ) A .a ,b 两点的场强一定相等 B .该点电荷一定沿等势面移动C .作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的D .a ,b 两点的电势一定相等 3.一带电量等于C 1026-⨯的负电荷在电场中从a 点移动到b 点时电场力做功J 1064-⨯,从b 点移动到c 点时电势能增加J 1044-⨯,从c 点移到d 点时克服电场力做功J 1084-⨯,则a 、b 、c 、d 四点中电势最低的是A . a 点B . b 点C . c 点D . d 点4.如图所示,q 1和q 2为两个固定点电荷,q 1带正电,q 2带负电在它们的连线上有a 、b 、c 三点,其中b 点合场强为零。
现将一负电荷由a 点经b 点移动到c 点,则在移动过程中,负电荷的电势能 A .逐渐变大 B .逐渐变小 C .先变小,后变大 D .先变大,后变小5.如图所示,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 是轨迹上的两点。
若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图作出正确的判断的是: ( ) A .带电粒子所带电荷的电性 B .带电粒子在a 、b 两点的受力方向 C .带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大 D .带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大6.关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是: ( )A .电场强度大的地方,电势一定高B .电场强度不变,电势也不变C .电场强度为零处,电势一定为零D .电场强度的方向是电势降低最快的方向 7.若带正电荷的小球只受到电场力作用,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 8.a 、b 两个电容器,a 的电容大于b 的电容A .若它们的带电量相同,则a 的两极板的电势差小于b 的两极板的电势差B .若它们两极板的电势差相等,则a 的带电量小于b 的带电量C .a 的带电量总是大于b 的带电量D .a 的两极板的电势差总是大于b 的两极板的电势差9.如图所示,要使静电计的指针偏转角变小,可采用的办法是 A .使两极板靠近; B .减小正对面积; C .插入电介质; D .用手碰一下负极板。
第 1 页高中物理选修3-1单元测试(含答案)班级____________姓名:____________评分____________一、不定项选择题(每小题5分,共40分)1、由电场强度的定义式E=F/q 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 、无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q 始终不变C 、电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强。
D 、一个不带电的小球在P 点受到的电场力为零,则P 点的场强一定为零2、如图所示为电场中的一条电场线,A 、B 为其上的两点,以下说法正确的是( )A 、E A及E B一定不等,ϕA及ϕB一定不等B 、E A 及E B 可能相等,ϕA 及ϕB 可能相等C 、E A 及E B 一定不等,ϕA 及ϕB 可能相等D 、E A 及E B 可能相等,ϕA及ϕB一定不等3、在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是 ( ) A 、电势高的地方电场强度不一定大 B 、电场强度大的地方电势一定高 C 、电势为零的地方场强也一定为零 D 、场强为零的地方电势也一定为零4、电量为q 的点电荷,在两个固定的等量异种电荷+Q 和-Q 的连线的垂直平分线上移动,则 ( ) A 、电场力做正功;B 、电场力做负功;C 、电场力不做功;D 、电场力做功的正负,取决于q 的正负。
5、电场中有A 、B 两点,在将某电荷从A 点移到B 点的过程中,电场力对该电荷做了正功,则下列说法中正确的是( )A 、该电荷是正电荷,且电势能减少B 、该电荷是负电荷,且电势能增加C 、该电荷电势能增加,但不能判断是正电荷还是负电荷D 、该电荷电势能减少,但不能判断是正电荷还是负电荷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、如图所示的实验装置中,极板A 接地,平行板电容器的极板B 及一个灵敏的静电计相接.将A 极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q 、电容C 、两极间的电压U ,电容器两极板间的场强E 的变化情况是( )A 、Q 变小,C 不变,U 不变,E 变小B 、Q 变小,C 变小,U 不变,E 不变 C 、Q 不变,C 变小,U 变大,E 不变D 、Q 不变,C 变小,U 变大,E 变小8、如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。
最新人教版高中物理选修3-1测试题及答案全套第一章静电场章末检测一、选择题1. 一带电粒子在电场中只受静电力作用时,它不可能出现的运动状态是()A. 匀速直线运动B. 匀加速直线运动C. 匀变速曲线运动D. 匀速圆周运动2. 如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的电势为零.一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26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置m点时,其电势能变为-8 eV时,它的动能为()A.8 eV B.13 eV C.20 eV D.34 eV3. 下列粒子从静止状态经过电压为U 的电场加速后,速度最大的是()A. 质子()B. 氘核()C. α粒子()D. 钠离子(Na + )4. 对关系式U ab = Ed 的理解,正确的是A.式中的d 是a 、b 两点间的距离B. a 、b 两点间距离越大,电势差越大C. d 是a 、b 两个等势面的距离D.此式适用于任何电场5. 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,W 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,W 变大C. U 变小,W 不变D. U 不变,W 不变6. 如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电小球,从平行板电场中的P 点以相同的初速度垂直于E 进入电场,它们分别落到A 、B 、C 三点()A. 落到A 点的小球带正电,落到B 点的小球不带电B. 三小球在电场中运动的时间相等C. 三小球到达正极板时动能关系:E KA >E KB >E KCD. 三小球在电场中运动的加速度关系:a A >a B >a C7. 一束正离子以相同的速率从同一位置,沿垂直于电场方向飞入匀强电场中,所有离子的轨迹都是一样的,这说明所有粒子()A. 具有相同的质量B. 具有相同的电荷量C. 电荷量和质量的比相同D. 属于同一元素的同位素8. 某一电场中的电场线分布如图1352,则电场中A、B两点间电场强度和电势的关系为()A.Ea 大于Eb,φa高于φbB.Ea 大于Eb,φa低于φbC.Ea 小于Eb,φa高于φbD.Ea 小于Eb,φa低于φb9. 下列对物理现象、概念认识正确的是:()A.由于地球大气阻力作用,从高空下落的大雨滴落地速度大于小雨滴落地速度B.以匀加速运动的火车为参考系,牛顿第一定律并不成立,这样的参考系是非惯性系C.汽车在通过水库泄洪闸下游的“过水路面”最低点时,驾驶员处于失重状态D.电场强度、电势差、电容器的电容都是用比值法定义的10. 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F11. 如图所示,电子由静止开始从A 板向B 板运动,当到达B 板时速度为v ,保持两板电压不变,则()A. 当增大两板间距离时,v 增大B. 当减小两板间距离时,v 变小C. 当改变两板间距离时,v 不变D. 当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间增长12. 在静电场中()A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的13. 如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N 是y轴上的三个点,且OM=MN,P点在y轴的右侧,MP⊥ON,则…()A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动14. 如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N 是y轴上的三个点,且OM=MN,P点在y轴的右侧,MP⊥ON,则…()A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动二、实验题15. 某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材,一个满偏电流为100μA,内阻为2500Ω的表头,一个开关,两个电阻箱()和若干导线;(1)由于表头量程偏小,该同学首先需要将表头改装成量程为50mA的电流表,则应将表头与电阻箱__________(填“串联”或者“并联”),并将电阻箱阻值调为________Ω。
mE25(5分)两块竖直的足够长的平行金属板间有一匀强电场,在电场中用长为2. 4√3㎝的丝线悬一带电小球,平衡于跟竖直方向成30°角的位置,如图所示,此时小球离负板0.05m.求:(1)若把小球提起,使丝线水平,然后释放小球,问小球经过最低点时速度多大?(2)球在平衡位置时将丝线剪断,小球将做何种运动?何时碰板?26、(6分)有一匀强电场,其场强为E,方向竖直向下。
把一个半径为r的光滑绝缘环,竖直置于电场中,环面平行于电力线,环的顶点A穿有一个质量为m、电量为q(q>0)的空心小球,如图所示。
当小球由静止开始从A点下滑到最低点B 时,小球受到环的压力多大?84m7、(6分)充电后的平行板电容器水平放置,两极板间距离10厘米。
距下板4厘米处有一质量m=0.01克的不带电小球由静止落下。
小球和下极板碰撞间带上了1 .0×10-9库的电荷,反跳的高度为8厘米,这时下板所带电量为1.0×10-6库。
如果小球和下板碰撞时没有机械能损失,试求该电容器电容多大?(取g=10米/秒2)28、(5分)一电子电量为e 、质量为m ,经电压U 加速后,垂直场强方向射入一匀强电场,已知产生偏转电场的平行金属板长为L 、场强为E 。
若电子能够离开偏转电场,求电子刚离开偏转电场时速度的大小和方向。
电场参考答案一. 单选题: 1 2 3 4 5 6 7 8 CD B C AD BD A A B 9 10 11 12 13 14 15 16 B D D C BD A AD ABD二、实验题: (17)如右图所示。
(18)A 、B 、C 、D三、填空题: (19) 2×105牛/库,水平向左;1.4×106牛/库。
(20) 2mg+qE (21) 2E ; 2E (22) 1.0×104伏(23) 2L ; V/4 (24) eE mv 42三. 计算题:(25) (1)小球带正电qE=mgtg30 ② (2)小球作初速度为零的匀加速直线运动.s=0.05m(26)解: 设小球到达B 点时的速度为V, 由动能定理得()mg qE r mv +⋅=2122①在B 点处由牛顿第二定律得N mg qE mv r --=2② 联立①和②式, 解得小球在B 点受到环的压力为: N mg qE =+5()- +。
高中物理人教版选修3-1第一章静电场单元测试(含解析)高中物理选修3-1静电场单元测试第Ⅰ卷(选择题)一.选择题(共15小题)1.关于电子伏特(eV),下列说法中正确的是()A.电子伏特是电势的单位B.电子伏特是电场强度的单位C.电子伏特是能量的单位D.1 eV=1.60×1019J2.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,发现两球之间互相排斥,则 A、B 两球原来的带电情况不可能是()A.带等量异种电荷B.带等量同种电荷C.带不等量异种电荷D.一个带电,另一个不带电3.静电力常量在国际单位制中的单位是()A.N•m2/C B.N•m/C2 C.N•m2/C2 D.N•m2/kg24.下列说法中不正确的是()A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间相互作用是通过电场而产生,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场是人为设想出来的,其实并不存在5.电荷量为2×10﹣6C 的电荷,在场强为4×102N/C 的匀强电场中所受电场力的大小为()A.2×10﹣4N B.4×10﹣4N C.6×10﹣4N D.8×10﹣4N 6.如图为静电除尘机理示意图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区,带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。
图中虚线为电场线(方向未标)。
不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化,则()A.每个尘埃的运动轨迹都与一条电场线重合B.尘埃在迁移过程中电势能增大C.尘埃在迁移过程中做匀变速运动D.图中 A 点电势低于 B 点电势7.如图所示,一个原来不带电的半径为 r 的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为+Q 的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离为 2r。
电场强度、电场线练习1.如图所示,AB 为某点电荷电场中的一条电场线,在电场线上O 点静止释放一电子,它将沿电场线向B 点运动。
下列说法中可能的是( )A 、电子作匀速运动B 、电子作匀加速运动C 、电子作加速运动,加速度越来越大D 、电子作加速运动,加速度越来越小2.如图所示,为点电荷产生电场中的一条电场线,若一带电的粒子从B 点沿直线运动到A 点时加速度增大而速度减小,则可判定 ( )A .点电荷一定带正电荷B .点电荷一定带负电荷C .点电荷一定在A 点的左侧D .点电荷一定在B 点的右侧3.在图所示的电场中,有a 、b 、c 三点。
关于这三点的描述,正确的是( )A .a 点的场强最大B .b 点的场强最大C .c 点无电场线,所以场强为零D .将一个带正电的试探电荷仅受电场力从a 点释放,此试探电荷会沿电场线运动到b 点4.如图所示,A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点,∠B =30︒。
在A 、B 两点放置两个点电荷q A 、q B ,测得C 点场强的方向与AB 平行,则q A 带 电,q A :q B =__________。
5.如图所示,在场强为E 、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m 的带电小球,电荷量分别为+2q 和-q ,两小球用长为L 的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O 点而处于平衡状态,重力加速度为g ,则细线对悬点O 的作用力等于_________.30︒E CCB B · · A A BO6.如图所示,甲、乙两带电小球的质量均为m ,所带电量分别为+q 和-q ,两球间用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E ,平衡时细线都被拉紧.(1)平衡时的可能位置是图中的图( ).(2)两根绝缘线张力大小为( )(A)T 1=2mg ,()()222qE mg T +=(B)T 1>2mg ,()()222qE mg T +> (C)T 1<2mg ,()()222qE mg T +<(D)T 1=2mg ,()()222qE mg T +<7.如图所示,两根长为L 的丝线下端悬挂一质量为m 、带电量分别为+q 和-q 的小球A 和B ,处于场强为E ,方向水平向左的匀强电场之中,使长度也为L 的连线AB 拉紧,并使小球处于静止状态,问E 的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态?8.如图所示,A 、B 两质点分别带C Q A 8102-⨯=,C Q B 8102-⨯-=的电量,用绝缘细线悬于同一水平线上,相距3cm,在水平方向的匀强电场作用下,它们保持相对静止,绝缘细线沿竖直方向,求:(1)匀强电场的场强大小和方向,(2)A 、B 两质点连线中点处的场强大小和方向参考答案1、CD2、C3、A4、负电;1:85、2mg+Eq6、(1)A ;(2)D7、qL q k mg E 223+≥; 8、(1)左;N/C 1025⨯=E ;(2)N/C 10.416⨯=E ;向右。
第1章《静电场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d,球的半径比d小得多,分别带有q和-3q的电荷,相互作用力为F。
现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互作用力将为()A.引力且大小为3F B.斥力且大小为F/3C.斥力且大小为2F D.斥力且大小为3F2.真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F.若电荷电量不变,两点电荷间的距离减小到原来的,则两点电荷间的静电力大小为()A. B. C.4F D.2F3.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电势高的地方电场强度不一定大B.电场强度大的地方电势一定高C.电势为零的地方场强也一定为零D.场强为零的地方电势也一定为零4.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的2倍,那么它们之间的静电力的大小应为()A.F/2 B.2F C.F/4 D.4F5.空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为-q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为d,则()A.MN两点的电势差为sin FdqB.匀强电场的电场强度大小为F qC .带电质点由M 运动到N 的过程中,电势能减少了Fd cos θD .若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动,则F 必须反向6.两个完全相同的带同种电荷的金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量为Q 5,另一个球的带电量为Q 7。
当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F 。
现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小为( )A .F 351B .F 35C .F 3635D .F 3536 7.两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O 点,如图所示。
平衡时,两小球相距r ,两小球的直径比r 小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离( )A .大于r/2B .等于r/2C .小于r/2D .无法确定8.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下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P 点下方) ( )A .电容器的电容减小,则极板带电量将增大B .带电油滴将沿竖直方向向下运动C .P 点的电势将升高D .带电油滴的电势能将增大9.在静电场中,下列说法正确的是( )A .沿着电场线方向,电势一定越来越低B .电场强度为零的点,电势一定为零C .电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同D .电场强度和电势都是矢量10.有一电场的电场线如右图所示,场中A、B两点的电场强度大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示,则()A.E A>E B,φA>φ B B.E A>E B,φA<φ BC.E A<E B,φA>φ B D.E A<E B,φA<φB11.下列说法中正确的是()A.电场强度和电势都是矢量B.电势为零的地方,电场强度也一定为零C.把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功D.把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功12.现有两极板M(+)、N(一),板长80cm,板间距20cm,在两板间加一周期性的直流电压,如图所示。
高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)电场测试一、选择题:(每题3分,共48分,漏选得1分)1、关于电场强度的叙述,正确的是:A、沿着电力线的方向,场强越来越小。
B、电场中某点的场强就是单位电量的电荷在该点所受的电场力。
C、电势降落最快的方向就是场强的方向。
D、负点电荷形成的电场,离点电荷越近,场强越大。
2、如果把一个正点电荷放在一电场中,无初速地释放,在点电荷的运动过程中,A、点电荷运动的轨迹一定与电力线重合。
B、正电荷的加速度方向,始终与所在点的电力线的切线方向一致。
C、点电荷的速度方向,始终与所在点的电力线的切线方向一致。
D、点电荷的总能量越来越大。
3、匀强电场的场强E=5.0×103伏/米,要使一个带电量为3.0×10-15库的负点电荷沿着与场强方向成60°角的方向作匀速直线运动,则所施加外力的大小和方向应是:A、1.5×10-11牛,与场强方向成120°角。
B、1.5×10-11牛,与场强方向成60°角。
C、1.5×10-11牛,与场强方向相同。
D、1.5×10-11牛,与场强方向相反。
4、两个相同的金属球A和B,A带正电,B带负电,且Q A与Q B的大小之比是4∶1,若在A、B连线上的某点C放一个点电荷Q C,A、B对Q C作用的静电力刚好平衡,则A、C点一定在连线的B点的外侧;B、C点一定在连线的A点的外侧;C、C点一定在A、B之间;D、C点的场强一定为零。
5、在电场中,任意取一条电力线,电力线上的a、b两点相距为d, 则A、a点场强一定大于b点场强;B、a点电势一定高于b点电势;C、a、b两点间电势差一定等于Ed(E为a点的场强);D、a、b两点间电势差在数值上等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b电1—1点的过程中,电场力做的功。
6、负电荷q绕某一固定的正电荷作半径为r的匀速圆周运动时必须具有V的线速度,如果再增加负电荷的电量至2q ,并使轨道半径变为2r ,那么此负电荷的A 、速度不变,周期变大。
B 、速度不变,周期不变。
C 、速度增至2V ,周期变大。
D 、速度增至2V ,周期不变。
7、一个正电荷从无穷远处移入电场中的M 点,电场力做功8.0×10-9焦耳,若将另一个等量的负电荷从无穷远处移入同一电场中的N 点,必须克服电场力做功9.0×10-9焦耳,则M 、N 两点的电势大小的关系是:A 、U U N M <<0B 、0<<U U M NC 、U U M N <<0D 、0<<U U N M8、某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点,电力线、粒子在A 点的初速度以及运动轨迹如图所示。
由此可以判定:ABEA 、粒子在A 点的加速度大于它在B 点的加速度; B 、粒子在A 点的动能小于它在B 点的动能;C 、粒子在A 点的电势能小于它在B 点的电势能;D 、A 点的电势低于B 点的电势。
9、有两个平行板电容器,它们的电容之比为3∶2,所带电量之比为2∶1,平行板间的距离之比为3∶1,如果有两个电子分别从这两个电容器的负极板到达正极板,则这两个电子的动能增量之比是:A 、3∶1B 、4∶3C 、2∶1D 、条件不足,无法确定。
10、一个质量为m,带电量为q 的粒子从两平行板的正中间沿与匀强电场相垂直的方向射入如下图(忽略重力的影响)。
当粒子的入射速度为V 时,它恰好能穿过电场而不会碰到金属板,现要使入射速度为V/2的带电粒子(质量为m)也恰好能穿过电场而不碰到金属板,则在其它量不变的情况下,必须:A 、使粒子的带电量减小为原来的1/2;B 、使两极板间的电压减小为原来的1/2;C 、使两极板间的距离增大为原来的4倍;D 、使两极板间的距离增大为原来的2倍。
11、如右图所示,一负电荷在电场中沿某一电力线从A 点移到B 点,在此过程中不可能出现的情况是:A 、电场力的大小不断变小。
B 、电荷的动能保持不变。
C 、电荷的速度不断变大。
D. 电荷的电势能不断减小。
12、如图有两个完全相同的金属球a 、b ,b 固定在绝缘地板上,a在离b 高H 的正上方,由静止释放与b 发生碰撞后回跳高度为h 。
设碰撞中无动能+ -A B V 0电1—2损失,空气阻力不计,则:A 、若a 、b 带等量同种电荷,则H>h ;B 、若a 、b 带等量同种电荷,则H<h ;C 、若a 、b 带等量异种电荷,则H<h ;D 、若a 、b 带等量异种电荷,则H=h 。
13、三个分别带有正电、负电和不带电的颗粒,度V 0垂直电力线方向射入匀强电场,分别落在带正电荷的下板上的a 、b、c 三点,如右图所示,下面判断正确的是:A 、落在a 点的颗粒带正电,C 点的带负电,bB 、落在a 、b 、c 点颗粒在电场中的加速度的关系是a a >a bC 、三个颗粒在电场中运动中所受冲量关系是I a >I b >I c 。
D 、电场力对落在b 点的颗粒不做功。
B A14、平行板电容器一个极板和静电计相接,当该极板带上一定量电荷后,静电计张开一定角度θ,如下图所示。
如果平行板电容器发生变化,下面静电计张角θ变化的说法正确的是: A 、两极板间距离增大,θ增大。
B 、两极板正对面积减小,θ减小。
C 、在电容器内加入电介质,θ增大。
D 、上述说法都不对。
15、平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极, 一带正电小球悬挂在电容器内部, 闭合电键, 电容器充电, 这时悬线偏角与竖直方向的夹角为θ, 如图所示. A. 保持K 闭合, A 板向B 板靠近, 则θ增大. B. 保持K 闭合, A 板向B 板靠近, 则θ不变. C. 断开K, A 板向B 板靠近, 则θ增大.D. 断开K, A 板向B 板靠近, 则θ不变.16、在场强为E ,方向水平向左的匀强电场中,一根绝缘细线一端固定在O 点,另一端系一个质量为m ,带有电量为q 的正电荷小球。
将悬线拉到水平位置如图所示,由静止释放小球,则小球摆到最低点位置时,细线对小球的拉力大小可能等于: A 、mg B 、3mg -2qE C 、0 D 、qE- - - - - K A B θE q,m班级: 姓名: 坐号: 成绩:二、实验题:(共6分)17、某学生测绘出的电场等势线某部分如图所示,已知图中左、右两边电极分别接直流电源的正、负极,试画出电力线图(不少于3条电力线,并要求标明正、负点电荷)18、在“电场中等势线的描绘”实验中,下列说法正确的是:A 、这是一个模拟实验,正负电极模拟正负电荷。
B 、电源应为6—8伏直流电。
C 、当灵敏电流计的示数为零时,两探针接触点在同一等势面上。
D 、把一系列电势相等的点连线的平滑曲线是等势线。
三、填空题:(每题4分,共24分)19、如图,Q A =2×10-8库,Q B =--2×10-8库,A 、B 相距3厘米,在水平方向的外电场作用下,A 、B 保持静止,等长的悬线都沿竖直方向,则外电场的场强大小为 ,方向 ;A 、B 中点处总电场的场强大小为 。
20、在场强为E,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m 的带电小球,电量分别为+2q 和-q ,两小球用长为l 的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O 点而处于平衡状态,如图所示。
重力加速度为g ,细线对悬点O 的作用力等于 。
21、在场强为E 的匀强电场中,固定一个电量为Q 的点电荷。
以Q为圆心画一个圆,A 、B 为过圆心并平行于电力线的两个端点。
C 、D为过圆心并垂直电力线的直径的两个端点,如图所示。
已知A点的电场强度为零,则B点的电场强度的大小是;C点的电场强度大小为。
22、一个带正电的质点,电量q=2×10-9库仑,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5焦耳,质点的动能增加了8.0×10-5焦耳,则a,b两点间的电势差U a-U b为。
23、甲和乙两个点电荷相距L,处在光滑绝缘平面上。
在库仑力的作用下它们由静止开始运动,开始运动时,甲的加速度为a,乙的加速度为4a,乙的质量为m。
经过一段时间后,乙的加速度变为a,速度为v,这时两个电荷相距,甲点电荷的速度大小为。
24、电子的质量为m,电量为e,以速率V射入匀强电场中,V的方向和场强E的方向相同,设电子刚进入场区时电势能为零,则电子进入场区深时,其动能和电势能相等。
四. 计算题:(共22分)m E25(5分)两块竖直的足够长的平行金属板间有一匀强电场,在电场中用长为2.4√3㎝的丝线悬一带电小球,平衡于跟竖直方向成30°角的位置,如图所示,此时小球离负板0.05m.求:(1)若把小球提起,使丝线水平,然后释放小球,问小球经过最低点时速度多大?(2)球在平衡位置时将丝线剪断,小球将做何种运动?何时碰板?26、(6分)有一匀强电场,其场强为E,方向竖直向下。
把一个半径为r的光滑绝缘环,竖直置于电场中,环面平行于电力线,环的顶点A穿有一个质量为m、电量为q(q>0)的空心小球,如图所示。
当小球由静止开始从A点下滑到最低点B时,小球受到环的压力多大?AB7、(6分)充电后的平行板电容器水平放置,两极板间距离10厘米。
距下板4厘米处有一质量m=0.01克的不带电小球由静止落下。
小球和下极板碰撞间带上了1.0×10-9库的电荷,反跳的高度为8厘米,这时下板所带电量为1.0×10-6库。
如果小球和下板碰撞时没有机械能损失,试求该电容器电容多大? (取g=10米/秒2) 28、(5分)一电子电量为e 、质量为m ,经电压U 加速后,垂直场强方向射入一匀强电场,已知产生偏转电场的平行金属板长为L 、场强为E 。
若电子能够离开偏转电场,求电子刚离开偏转电场时速度的大小和方向。
电场参考答案一. 单选题:二、实验题:(17)如右图所示。
(18)A 、B 、C 、D三、填空题:(19) 2×105牛/库,水平向左;1.4×106牛/库。
(20) 2mg+qE (21) 2E ;2E (22) 1.0×104伏(23) 2L ; V/4 (24) eEmv 42+-三. 计算题:(25) (1)小球带正电qE=mgtg30 ②(2)小球作初速度为零的匀加速直线运动.s=0.05m(26)解: 设小球到达B 点时的速度为V, 由动能定理得()mg qE r mv +⋅=2122 ①在B 点处由牛顿第二定律得N mg qE m v r--=2②联立①和②式, 解得小球在B 点受到环的压力为: N mg qE =+5() (27)解: 设电容器的电容为C, 两极板间的距离为d, 电压为U. 小球下落与板碰撞前瞬间的速度为V, 由机械能守恒得:mgh mv 1212= ① 小球碰撞时没有机械能损失, 所以碰撞后将以速率V 竖直向上运动. 由动能定理得:qEh mgh mv 222012-=- ②其中 E U d Q Cd== ③联立①、②和③式, 解得 C qQh mgd h h pF =-=221200()(28)解: 设电子离开加速电场时的速度为V 1, 则有eU mv =1212 电子离开偏转电场时沿电场力方向的分加速度V 2为 v eE m t eEL mv 21== 电子离开偏转电场的速度V 的大小为: V v v eU m eE L mU=+=+12222222 其方向与V 1方向间的夹角θ为: tg v v ELUθ==212。