2019届河北保定一中高三物理一轮总复习试卷:选修3-1 第1章 静电场
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绝密★启用前2019-2020年秋人教版物理选修3-1第一章《静电场》测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.真空中的某装置如图所示,现有质子、氘核和α粒子都从O点静止释放,经过相同加速电场和偏转电场,射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4,电量之比为1∶1∶2且粒子重力不计).下列说法中正确的是()A.三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1B.三种粒子出偏转电场时的速度相同C.在荧光屏上将只出现1个亮点D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶22.真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1=0和x2=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一定为异种电荷D.x=2a处的电势一定为零3.下列关于点电荷的说法中,正确的是()A.带电球体一定可以看成点电荷B.直径大于1 cm的带电球体一定不能看成点电荷C.直径小于1 cm的带电球体一定可以看成点电荷D.点电荷与质点都是理想化的模型4.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>EbB.Ea=EbC.Ea<EbD.无法确定5.如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A.速度变大,加速度变大B.速度变小,加速度变小C.速度变大,加速度变小D.速度变小,加速度变大6.在光滑绝缘桌面上,带电小球A固定,带电小球B在A、B间库仑力作用下以速率v0绕小球A做半径为r的匀速圆周运动,若使其绕小球A做匀速圆周运动的半径变为2r,则B球的速率大小应变为()A.v0B.v0C. 2v0D.7.在前人研究的基础上,有一位物理学家利用图所示的扭秤装置进行研究,提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律,这位物理学家是( )A.牛顿B.伽利略C.库仑D.焦耳8.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所带的电荷量比b所带的电荷量小.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()A.F1B.F2C.F3D.F49.关于点电荷的说法,正确的是()A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B.点电荷一定是电量很小的电荷C.体积很大的带电体一定不能看作点电荷D.带电体能否看成点电荷,是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计10.将两个带正电量之比为2:5的相同金属小球A、B分别固定在相距为r的两处(均可视为点电荷),它们之间库仑力的大小为F.现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电绝缘金属小球C 先后与A、B相互接触后拿走,A、B间距离保持不变,则两球间库仑力的大小为()A.FB.FC.FD.F11.如图所示,一带正电的粒子处于电场中,图中能正确表示该粒子所受静电力的是()A.F1B.F2C.F3D.F412.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13.如图所示,点电荷A、B固定且带有等量同种电荷,将第三个点电荷C放在A、B连线中点恰好处于平衡状态.现将B缓慢地沿A、B连线远离A移动,则C的运动情况是()A.靠近A移动B.远离A移动C.仍然不动D.可能靠近,也可能远离A移动14.如图所示为一个均匀带正电的细圆环,半径为R.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上某点P到O点的距离为x,设无穷远处的电势为零,P点的电势为φ,真空中静电力常量为k.下面判断正确的是()A.图中P点电场强度E的方向是沿x轴负方向,O点电势φ为零B.图中P点电场强度E的方向是沿x轴正方向,O点电场强度E为零C.从O点到P点,电场强度E一定逐渐增大,电势φ一定逐渐增大D.从O点到P点,电场强度E一定逐渐减小,电势φ一定逐渐减小15.在如图所示的闪光灯电路中,电源的电动势为E,电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时,闪光灯才有电流通过并发光,正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定()A.电源的电动势E一定小于击穿电压UB.电容器所带的最大电荷量一定为CEC.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大D.在一个闪光周期内,通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等16.如图所示,匀强电场的场强为E,A与B两点间的距离为d,AB与电场线的夹角为α,则A、B 两点间的电势差为()A.EdB.Ed cosαC.Ed sinαD.Ed tanα17.如图所示,一个均匀的带电圆环,带电荷量为+Q,半径为R,放在绝缘水平桌面上.圆心为O 点,过O点作一竖直线,在此线上取一点A,使A到O点的距离为R,在A点放一检验电荷+q,则+q在A点所受的电场力为()A.,方向向上B.,方向向上C.,方向水平向左D.不能确定18.如图所示,电场中a、b、c三点,ab=bc,则把点电荷+q从a点经b移到c的过程中,电场力做功的大小关系有()A.Wab>WbcB.Wab=WbcC.Wab<WbcD.无法比较19.如图为某位移式传感器的原理示意图,平行金属板A、B和介质P构成电容器.则()A.A向上移,电容器的电容变大B.P向左移,电容器的电容变大C.A向上移,流过电阻R的电流方向从N到MD.P向左移,流过电阻R的电流方向从M到N20.如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计.开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度.下列操作可使指针张开角度增大一些的是()A.保持开关S闭合,将R上的滑片向右移动B.保持开关S闭合,将A、B两极板介开一些C.断开开关S后,将A、B两极板靠近一些D.断开开关S后,将A、B两极板分开一些第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.假设两个电荷量为1 C的点电荷相距r时它们间的静电力大小等于F,如果某两个质量都等于m 的质点在相距r时它们的万有引力也等于F,则m约为多少kg?22.如图所示,在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm,两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60°角,则此电场的电场强度多大?23.在真空中的O点放一点电荷Q=1. 0×10﹣9C,直线MN过O点,OM=30 cm,M点放有一点电荷q=﹣2.0×10﹣9C,如图所示.求:(1)电荷Q在M点产生的电场强度的大小;(2)若M点的电势比N点的电势高20 V,则电荷q从M点移到N点,电势能变化了多少?24.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】C【解析】根据动能定理得qU1=mv-0,则进入偏转电场的速度v0=,因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2∶1∶1,则初速度之比为∶1∶1,则运动的时间t=,知时间之比为1∶∶.故A错误.在竖直方向上的分速度v y=at=,则出电场时的速度v==.因为粒子的比荷不同,则速度的大小不同.故B错误.偏转位移y=at2=··,因为qU1=mv-0,则y=,与粒子的电量和质量无关,则粒子的偏转位移相等,荧光屏将只出现一个亮点.故C正确.偏转电场的电场力对粒子做功W=qEy,因为E和y相同,电荷量之比为1∶1∶2,则电场力做功之比为1∶1∶2.故D错误.2.【答案】B【解析】由于不知道M、N的所带电荷的性质,故需要讨论,若都带正电荷,则0~2a场强的方向向右,而沿电场线方向电势降低,故x=a点的电势高于x=2a点的电势;若都带负电荷,则0~2a场强的方向向左,故x=a点的电势低于x=2a点的电势,故A错误.M在2a处产生的场强E1=,而N在2a处产生的场强E2=,由于2a处场强为0,故E1=E2,所以QM=4QN,故B正确.由于M、N之间的场强的方向相反,故点电荷M、N一定为同种电荷,故C错误.由于电势是一个相对性的概念,即零电势的选择是任意的,人为的,故x=2a处的电势可以为零,也可以不为零,故D错误.3.【答案】D【解析】点电荷与质点一样都是理想化的模型,一个带电体是否可看做点电荷,不以带电体的几何尺度大小而定,而是要分析带电体与发生作用的另外一个带电体之间的距离跟它的几何尺度的大小关系,如果带电体的形状和大小带来的影响很小,可忽略不计时,该带电体则可视为点电荷.4.【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.5.【答案】C【解析】因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同,故电荷将一直做加速运动,又由于两电荷间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小.6.【答案】A【解析】半径为r时,对B球:k=mB半径为2r时,对B球k=mB解得v=v0,A正确.7.【答案】C【解析】库仑发现了两点电荷之间的相互作用规律,牛顿发现了万有引力定律,伽利略利用理想斜面实验推导出了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因,焦耳发现了焦耳定律,故C正确8.【答案】B【解析】据“同电相斥,异电相吸”规律,确定金属小球c受到a和b的静电力方向,考虑a的带电荷量小于b的带电荷量,故Fac与Fbc的合力只能为F2,选项B正确.9.【答案】D【解析】当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体、大小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看做带电的点电荷,故ABC错误,D正确;故选D.10.【答案】C【解析】设A、B两球的带电量分别为2Q和5Q.开始时,由库仑定律得:F=k…①当小球C和A接触后,A球带电为Q,C再和B球接触时,B球带电量为=3Q因此此时:F1=k…②由①②得:F1=F,故ABD错误,C正确.11.【答案】B【解析】正电荷在电场中受到的电场力的方向是沿着电场线的切线方向,由此可知,沿着电场线的切线方向的是F2,所以能正确表示正电荷的受到电场力的为.12.【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.13.【答案】D【解析】若C与A、B的电性相反,则C受到A、B的库仑引力大小相等、方向相反,当B向右移动时,B对C的库仑引力减小,故C所受A、B的库仑力的合力向左,即靠近A移动.若C与A、B电性相同,则C受到A、B的库仑斥力大小相等、方向相反,当B向右移动时,B对C的库仑斥力减小,故C所受库仑斥力的合力沿连线向右,即C远离A移动.14.【答案】B【解析】将圆环看成若干个点电荷,则由电场强度相互叠加可知,P点电场强度E的方向是沿x轴正方向,O点电场强度E为零,设无穷远处的电势为零,因沿着电场线的方向,电势降低,则P点的电势大于零,故A错误,B正确;从O点到P点,电场强度E可能一直逐渐增大,也可能先增大后减小,而电势却是一直减小,故C、D错误.15.【答案】D【解析】电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等,当电源给电容器充电,达到闪光灯击穿电压U时,闪光灯被击穿,电容器放电,放电后闪光灯两端电压小于U,断路,电源再次给电容器充电,达到电压U时,闪光灯又被击穿,电容器放电,如此周期性充放电,使得闪光灯周期性短暂闪光.要使得充电后达到电压U,则电源电动势一定大于U,A项错误;电容器两端的最大电压为U,故电容器所带的最大电荷量为Q=CU,B项错误;闪光灯闪光时电容器放电,所带电荷量减少,C项错误;充电时电荷通过R,通过闪光灯放电,故充放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等,D项正确.16.【答案】B【解析】图中A、B两点之间沿电场方向的距离为d cosα,电势差,故B正确,A、C、D错误.17.【答案】B【解析】先把带电圆环分成若干个小部分,每一小部分可视为一个点电荷,各点电荷对检验电荷的库仑力在水平方向上相互抵消,竖直方向上的电场力大小为=,方向向上,故选B.18.【答案】C【解析】电场线疏密表示场强的大小,由图象知从左到右场强逐渐增大,电场力做功W=qU=qEd,ab=bc,所以Wab<Wbc.故选:C.19.【答案】D【解析】A向上移时,板间距离增大,根据电容的决定式C=,得知电容器的电容变小,故A 错误.P向左移,拔出电介质,根据电容的决定式C=,得知电容器的电容变小,故B错误.A向上移,电容减小,而电容器板间电压不变,由电容的定义式C=,分析可知电容器的电量减小,通过R放电,则流过电阻R的电流方向从M到N.故C错误.P向左移,电容减小,而电容器板间电压不变,由电容的定义式C=,分析可知电容器的电量减小,通过R放电,则流过电阻R的电流方向从M到N.故D正确.20.【答案】D【解析】保持开关闭合,电容器两端的电势差等于电源的电动势,故电容器两端的电势差不变,则指针张角不变,故A、B均错误;断开开关,电容器带电量不变,将A、B靠近一些,则d减小,根据C=知,电容增大,根据U=知,电势差减小,指针张角减小,故C错误;断开开关,电容器带电量不变,将A、B分开一些,则d增大,根据C=知,电容减小,根据U=知,电势差增大,指针张角增大,故D正确.21.【答案】kg【解析】两电荷间的静电力为:F=k,两电荷间的万有引力为:F=G,得:k=G则有:m==kg.22.【答案】500 V/m【解析】由E=得,E=V/m=500 V/m即电场强度为500 V/m.23.【答案】(1)100 N/C(2)4×10﹣8J【解析】(1)由点电荷的场强公式可知,N/C,所以电荷Q在M点产生的电场强度大小是100 N/C.(2)电荷q从M点移到N点,电场力做的功为:J, 所以电势能增加了.24.【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.。
高中物理选修3-1第一章静电场1-2节测试题命题人:任会常A卷(基础强化)一、选择题★1.毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,这是因为()A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B.毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C.橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D.橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上★2.关于元电荷,下列说法中正确的是()A.元电荷实质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e=1.60×10-19 CD.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的★3.下列关于点电荷的说法正确的是()A.电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B.均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时一般可视为点电荷C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷D.带电的金属球一定不能视为点电荷★4.关于库仑定律的理解,下面说法正确的是()A.对任何带电荷之间的静电力计算,都可以使用库仑定律公式B.只要是点电荷之间的静电力计算,就可以使用库仑定律公式C.两个点电荷之间的静电力,无论是在真空中还是在介质中,一定是大小相等、方向相反的D.摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑,说明碎纸屑一定带正电★5.挂在绝缘细线下的两个轻质小球,表面镀有金属薄膜。
由于电荷的相互作用而靠近或远离,分别如图1甲、乙所示,则()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图1 C.甲图中至少有一个带电D.乙图中两球至多有一个带电★★6.如图2所示,电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点,两点相距L,在以L为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电小球q(视为点电荷),在P 点平衡,若不计小球的重力,那么P A 与AB 的夹角α与Q 1、Q 2的关系满足( )A .tan 2α=Q 1Q 2B .tan 2α=Q 2Q 1C .tan 3α=Q 1Q 2D .tan 3α=Q 2Q 1二、填空题★7.如图3所示,不带电的枕形导体的A 、B 两端各贴有一对金箔。
2019-10-19高中物理单元测试一、单选题(本大题共7小题,共28.0分)现在把带正电荷的球C移近导体A,如图,用手触摸一下A,放开手,再移去C,再把A和B分开,此时A和B上带电情况是A. A和B都带负电B. A和B不带电C. A带负电,B不带电D. A和B都带正电【答案】A【解析】【分析】当导体A、B放在带正电的附近时,出现感应起电现象。
电荷周围有电场存在,从而导体A、B处于电场中,在电场力的作用下,使导体中的自由电子重新分布。
而处于静电平衡的导体,电荷只分布在外表面,内部电场强度为零,且是等势体。
解决本题的关键知道摩擦起电、感应起电、接触带电的实质都是电荷的移动,注意电荷的总量保持不变。
【解答】解:把带正电荷的导体球C移近彼此接触的不带电的绝缘金属导体A、B,由于电荷之间的相互作用,负电荷受到C上的正电荷的吸引,金属导体的两端会带上电性相反的电荷,用手接触A时,大地上的负电荷移向B,中和了正电荷,此时移去C后,AB均带负电;故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.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. FD.【答案】B【解析】【分析】本题比较简单,直接根据库仑力公式得出两次作用力的表达式,则可求得带电量和距离变化后的相互作用力,从而解出正确结果。
本题考查库仑定律的直接应用,对于库仑定律公式要注意公式的适用条件以及公式中各个物理量的含义。
【解答】由库仑定律可得:变化前:变化后:,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.在电场中A、B两点间的电势差为,B、C两点间的电势差为,则A、B、C三点电势高低关系为A. B. C. D.【答案】C【解析】解:由题意,,则得:;,则得:;又,则得:;故有:;故ABD错误,C正确.故选:C.本题根据电势差与电势的关系:,,,即可判断三点电势的高低关系.第 1 页本题只要掌握,,通过列式分析电势的关系也可以作出电场线,根据三点在电场线的位置做定性分析进行判断.4.关于电势、电势差和电势能,下列说法中正确的是A. 电势差和电势一样,是相对量,与零点的选择有关B. 正电荷从A点移到B点时,其电势能增加,A点的电势一定较低C. 正电荷沿电场线移动,其电势能一定增加D. 某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零【答案】B【解析】【分析】电势差和电势一样,是相对量,与零点的选择无关;电场力对电荷做的功做负功,电势能增大,电势一定增大;正电荷沿电场线移动,其电势能一定减小;电场强度与电势没有直接关系电场强度为零,电势不一定为零电势为零,电场强度也不一定为零电场强度越大的地方,电势不一定高顺着电场线方向,电势逐渐降低,但场强不一定减小;该题考查电场强度与电势,电场强度和电势这两个概念非常抽象,可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性:电场线疏密表示电场强度的相对大小,切线方向表示电场强度的方向,电场线的方向反映电势的高低电场强度是由电场本身决定的,而电势除了与电场本身有关之外,还与0势能点的选择有关。
章末检测(B)(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10个小题,每小题5分,共50分)图11.如图1所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P 慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中正确的是( )A .两端的感应电荷越来越多B .两端的感应电荷是同种电荷C .两端的感应电荷是异种电荷D .两端的感应电荷电荷量相等 2.同一直线上的三个点电荷q 1、q 2、q 3,恰好都处在平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用.已知q 1、q 2间的距离是q 2、q 3间的距离的2倍.下列说法可能正确的是( )A .q 1、q 3为正电荷,q 2为负电荷B .q 1、q 3为负电荷,q 2为正电荷C .q 1∶q 2∶q 3=36∶4∶9D .q 1∶q 2∶q 3=9∶4∶363.电场强度的定义式为E =F q ,点电荷的场强公式为E =kQr2,下列说法中正确的是( )A .E =Fq 中的场强E 是电荷q 产生的B .E =kQr 2中的场强E 是电荷Q 产生的C .E =Fq 中的F 表示单位正电荷的受力D .E =F q 和E =kQr2都只对点电荷适用4.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 .电荷置于电势越高的点,其所具有的电势能也越大C .电场中电场强度大的地方,沿电场线方向电势降落快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5.如图2所示,质量为m 、带电荷量为q 的粒子,以初速度v 0从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B 点时,速率v B =2v 0,方向与电场的方向一致,则A 、B 两点的电势差为( )图2A.mv 202q B.3mv 20q C.2mv 20q D.3mv 202q6.一带电粒子沿着图3中曲线JK 穿过一匀强电场,a 、b 、c 、d 为该电场的电势面,其中φa <φb <φc <φd ,若不计粒子受的重力,可以确定( )图3A .该粒子带正电B .该粒子带负电C .从J 到K 粒子的电势能增加D .粒子从J 到K 运动过程中的动能与电势能之和不变7. 如图4所示,导体球A 与导体球壳B 同心,原来都不带电,也不接地,设M 、N 两点的场强大小为E M 和E N ,下列说法中正确的是( )图4A .若使A 带电,则E M ≠0,E N =0B .若使B 带电,则E M =0,E N ≠0C .若使A 、B 两球分别带上等量异种电荷,则E M ≠0,E N =0D .若使A 球带电,B 球接地,则E M =0,E N =0图58.如图5所示,平行板电容器的两个极板为A 、B ,B 极板接地,A 极板带有电荷量+Q ,板间电场有一固定点P ,若将B 极板固定,A 极板下移一些,或者将A 极板固定,B 极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是( )A .A 极板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势不变B .A 极板下移时,P 点的电场强度不变,P 点电势升高C .B 极板上移时,P 点的电场强度不变,P 点电势降低D .B 极板上移时,P 点的电场强度减小,P 点电势降低9. 如图6所示,一个质量为m 、带电荷量为q 的粒子,从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入,当入射速度为v 时,恰好穿过电场而不碰金属板.要使粒子的入射速度变为v2仍能恰好穿过电场,则必须再使( )图6A .粒子的电荷量变为原来的14B .两板间电压减为原来的12C .两板间距离变为原来的4倍D .两板间距离变为原来的2倍10. 如图7所示,两块水平放置的平行正对的金属板a 、b 与电源E 相连,在距离两板等距离的M 点有一个带电液滴处于静止状态.若将b 板向上平移一小段距离,但仍在M 点下方,稳定后,下列说法中正确的是( )图7①液滴将加速向下运动 ②M 点电势升高 ③带电液滴在M 点的电势能增大 ④在b 板移动前后两种情况下,若将液滴从a 板移到b 板,电场力做功相同A姓 二、填空题(本题共2个小题,满分12分)11.(6分)图8如图8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q 1=10-8C ,从B 点移到A 点时静电力做了10-7 J的功;电荷q2=-10-8 C,在B点的电势能比在C点时大10-7 J,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.12.(6分) 如图9所示,E板上发射的电子初速度为零,两电源的电压分别为45 V、30 V,A、B两板上有小孔O A、O B,则电子经过O A、O B孔以及到达C板的动能分别为:E kA=________eV,E kB=________eV,E kC=________eV.图9三、计算题(本题共4个小题,满分38分)13.(8分)半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个半径相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开.(1)若A、B两球带同种电荷时,接触后两球的电荷量之比为多大?(2)若A、B两球带异种电荷时,接触后两球的电荷量之比为多大?14.(8分)有一个带电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9×10-4 J的功,问:(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?(2)如以B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?15.(10分) 如图10所示,匀强电场的电场线与AC平行,把带电荷量10-8 C的负电荷从A移至B的过程中,电场力做功6×10-8 J,AB长6 cm,AB与AC的夹角为60°.求:(1)场强方向;(2)设B处电势为1 V,则A处电势为多少;(3)A处的场强大小;(4)电子在A点的电势能.图1016.(12分) 如图11所示,在绝缘水平面上,相距为L 的A 、B 两处分别固定着两个带电量相等的正电荷,a 、b 是AB 连线上的两点,其中Aa =Bb =L/4,O 为AB 连线的中点,一质量为m 、带电荷量为+q 的小滑块(可以看作质点)以初动能E 0从a 点出发,沿直线AB 向b 点运动,其中小滑块第一次经过O 点的动能为初动能的n 倍(n >1),到达b 点时动能恰好为零,小滑块最终停在O 点,求:图11(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数; (2)O 、b 两点间的电势差U Ob ; (3) 小滑块运动的总路程.第一章 静电场 章末检测(B) 答案 1.ACD [由于导体内有大量可以自由移动的电子,当带负电的球P 慢慢靠近它时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P 的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P 的一端带上了等量的负电荷.导体离P 球距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.]2.ABC3.B [公式E =F q 是电场强度的定义式,适用于任何电场,q 为试探电荷的电荷量,E =k Qr2仅适用于计算点电荷的场强,Q 为场源点电荷的电荷量.]4.C [电场中电势的高低具有相对意义,与零势能点的选择有关,因此电势与场强没有直接的联系,场强大的地方电势可能低,反之亦然,A 错;负电荷置于电势越高的地方,其具有的电势能反而越小,B 错;由U =Ed 可知,距离相同时,场强大的地方电势差大,沿电场线方向电势降落快,C 正确;带电粒子只受电场力作用,可以在一个等势面上做匀速圆周运动,如电子绕原子核的运动,此时电场力不做功,带电粒子的电势能不变,D 错.]5.C [粒子在竖直方向做匀减速直线运动,则有2gh =v 20.电场力做正功,重力做负功,使粒子的动能由12mv 20变为2mv 20,则根据动能定理,有Uq -mgh =2mv 20-12mv 20,解得,A 、B 两点电势差应为2mv 20q.]6.BD [此题已知电场中的一簇等势面,并且知道各等势面电势的高低,可知电场线与等势面垂直,且指向左.由粒子运动的轨迹知,粒子所受电场力的方向与电场线方向相反,所以粒子带负电,A 错,B 正确;粒子从J 到K 运动过程中,电场力做正功,所以电势能减小,C 错;只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,D 对.]7.BC [如果A 带电,则会感应B 内部带异种电荷,外部电性与A 相同,那么E M ≠0,E N ≠0;如果B 带电,电荷只分布在外表面E 内=0,因此B 正确;如果A 、B 带等量异种电荷,A 与B 的静电感应使B 外表面恰好无电荷量,因此C 正确;D 是接地屏蔽,E M ≠0,E N =0.]8.AC [本题属于平行板电容器充电后与电源断开这一典型问题,该类问题的特点是:(1)Q 为常数;(2)C∝εr S d ;(3)U∝d εr S ;(4)E∝1εr S.设电容器两极板A 和B 间的距离为d ,P 点与B 极板间的距离为d 1.无论A 极板下移,还是B 极板上移,产生的结果都是电容器两极板A 和B 间距离d 减小.由于E∝1εr S,与d 无关,所以当两极板间d 减小时,电场强度E 的大小和方向都保持不变.因为P 点固定不动,当A 极板下移时,P 点与B 极板间的距离d 1保持不变,由U PB =Ed 1可知,P 点与B 极板间的电势差U PB 保持不变,P 点的电势也不变.但当B 板上移时,P 点与B 板间的距离d 1减小,虽然E 保持不变,由U PB =Ed 1可知,P 点与B 板间的电势差U PB 将减小,所以P 点的电势也降低.则正确答案为A 、C.]9.AD [带电粒子在电场中做类平抛运动,即粒子做沿平行板方向上的匀速直线运动与垂直板方向上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动.粒子恰好穿过电场时,它沿平行板的方向发生位移L 所用的时间与垂直板方向上发生位移d 2所用的时间相等,设两板电压为U ,则有L v =md 2Uq .当入射速度变为v2,它沿平行板的方向发生位移L 所用的时间变为原来的2倍,由上式可知,粒子的电荷量变为原来的14或两板间距离增为原来的2倍时,均可使粒子在与垂直板方向上发生位移d2所用的时间变为原来的2倍,从而保证粒子仍恰好穿过电场.]10.B [电容器与电源相连,电容器板间的电压不变,b 板向上平移一小段距离,由E =Ud可知场强变大,液滴所受的电场力变大,液滴将加速向上运动;a 、M 间的电势差增大,a 点电势为零,M 点电势降低;由于液滴带负电,带电液滴在M 点的电势能增大;在b 板移动前后两种情况下,若将液滴从a 板移到b 板,两板间的电势差不变,电场力做功相同.]11.(1)φC >φB >φA (2)-20 (3)10-712.45 45 15解析 在整个运动过程中,电子经历了两个电场作用,一个是E 、A 之间的电场,使电子向右加速,另一个是B 、C 之间的电场,使电子向右运动时减速;而A 、B 之间是等势区域,没有静电力做功.根据题目给出的条件,分析出电子在EA 、AB 、BC 各段的运动情况,由于已知各段的电压,所以可以利用动能定理求出动能.因A 点电势高于E 点,所以电子在E 、A 间加速,静电力做正功,动能增加,由eU =E kA -0得E kA =45 eV.因为A 、B 间电势差为零,即A 、B 间无电场,所以电子在A 、B 间做匀速直线运动,故E kB =E kA =45 eV. 因为C 点电势低于B 点电势,所以电子在B 、C 间做减速运动,即克服静电力做功,动能减少,由eU′=E kB-E kC 得E kC =E kB -eU′=(45-30) eV =15 eV.13.(1)2∶3 (2)2∶1解析 (1)A 、B 带同种电荷时,设电荷量为Q ,C 与A 接触后,由于形状相同,二者平分电荷量,A 、C 所带的电荷量均为12Q.C 与B 接触后平分二者电荷量,则B 、C 的电荷量均为12(12Q +Q)=34Q ,A 、B 最终的电荷量之比为(12Q)∶(34Q)=2∶3.(2)A 、B 带异种电荷时,设电荷量分别为Q 、-Q ,A 、C 接触后,平分电荷量Q ,A 、C 的电荷量均变为12Q ;C再与B 接触,平分二者的总电荷量,C 、B 的电荷量均为12(12Q -Q)=-14Q.则A 、B 最终的电荷量之比为(12Q)∶|-14Q|=2∶1. 14.(1)200 V -300 V 100 V (2)200 V 300 V -6×10-4 J -9×10-4J 解析 (1)方法一:先求电势差的绝对值,再判断正、负.|U AB |=|W AB ||q|=6×10-43×10-6 V =200 V因负电荷从A 移到B 克服静电力做功,必是从高电势点移到低电势点,即φA >φB ,U AB =200 V.|U BC |=|W BC ||q|=9×10-43×10-6 V =300 V因负电荷从B 移到C 静电力做正功,必是从低电势点移到高电势点,即φB <φC . U BC =-300 VU CA =U CB +U BA =-U BC +(-U AB )=300 V -200 V =100 V. 方法二:直接代入数值求解.电荷由A 移向B 克服静电力做功即静电力做负功,W AB =-6×10-4JU AB =W AB q =-6×10-4-3×10-6 V =200 VU BC =W BC q =9×10-4-3×10-6 V =-300 VU CA =U CB +U BA =-U BC +(-U AB )=300 V -200 V =100 V.(2)若φB =0,由U AB =φA -φB 得φA =U AB =200 V ,由U BC =φB -φC ,得φC =φB -U BC =0-(-300) V =300 V电荷在A 点的电势能E pA =q φA =-3×10-6×200 J =-6×10-4J 电荷在C 点的电势能E pC =q φC =-3×10-6×300 J=-9×10-4J.15.(1)场强方向C 至A (2) -5 V (3)200 V/m (4)5 eV解析 (1)将负电荷从A 移至B ,电场力做正功,所以电荷所受电场力方向沿A 至C ,又因为是负电荷,场强方向与负电荷的受力方向相反,所以场强方向应为C 至A 方向.(2)由W =qU 得:U =W q =6×10-8J10-8C=6 V ,即A 、B 两点间电势差为6 V .沿电场线方向电势降低,B 点电势高于A 点电势.U =φB -φA ,φB =1 V ,φA =φB -U =1 V -6 V =-5 V ,即A 点的电势为-5 V.(3)如图所示,由B 向AC 作垂线交AC 于D ,D 与B 在同一等势面上.U DA =U BA =U =6 V ,沿场强方向A 、B 两点间距离为AB·cos 60°=6 cm×12=3 cm =0.03 m ,所以E =Ud=200 V/m.(4)电子在A 点的电势能E p =q φA =(-e)×(-5 V)=5 eV.16.(1)2E 0mgL (2)-02q (3)+4解析 (1)因为+q A =+q B ,a 、b 以中点O 对称,所以U ab =0.滑块由a 到b 的过程,根据动能定理:qU ab -μmg L 2=-E 0,所以μ=2E 0mgL.(2)对小滑块由O 到b 的过程,根据动能定理:qU Ob -μmg L 4=-nE 0,U Ob =14μmgL -nE 0q =-2n 02q.(3)U aO =-U Ob =-02q ,小滑块从a 点开始,最终停在O 点,根据动能定理qU aO -μmgs =-E 0,s =qU aO +E 0μmg=+4.。
2019 年秋天人教版高中物理选修3-1 第一章《静电场》考试测试卷第一章《静电场》测试卷一、单项选择题 (共 15 小题 )1.如下图,平行板电容器两极板间电压恒定,带电的油滴在极板间静止,断开开关后,再将极板间距离增大些,则油滴将()A .向上运动C.向下运动B.仍旧静止D.向左或向右运动2.某电容器上标有“ 450 V25 μ字F”样,以下对该电容器的说法中正确的选项是()A .要使该电容器两极板之间电压增添- 5 1 V ,所需电荷量为 2.5 ×10 CB.要使该电容器带电荷量- 5 1 C ,两极板之间需加电压 2.5 ×10 VC.该电容器能够容纳的电荷量最多为- 5 2.5 ×10CD.该电容器能够蒙受的最大电压为450 V3.如下图是某电场中的一条电场线,一电子从 a 点由静止开释,它将沿直线向 b 点运动,以下有关该电场状况的判断正确的选项是()A .该电场必定是匀强电场C.电子的电势能E pa>E pbB.场强Ea必定小于Eb D.电子的电势能E pa< E pb4.1、B1 和等量异种的电荷A2、 B2.1、如下图,甲、乙两图分别有等量同种的电荷A在甲图电荷 AB1的电场中, a1、 O1、 b1在点电荷A1、 B1的连线上, c1、 O1、 d1在 A1、 B1连线的中垂线上,且O1a1= O1b1= O1c1=O1d1;在乙图电荷A2、B2的电场中相同也存在这些点,它们分别用a2、 O2、b2和 c2、 O2、d2表示,且 O22=O22=O2 2 =O2 2. ()a b c d 则A . a1、 b1两点的场强相同,电势相同C. a2、 b2两点的场强相同,电势相同B1、 d1两点的场强相同,电势相同D2、 d2两点的场强相同,电势相同. c. c5.以下带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加快运动,经过相同的电势差U 后,哪个粒子获取的速度最大()A .质子C.α粒子B.氘核D.钠离子1 / 102019 年秋天人教版高中物理选修3-1 第一章《静电场》考试测试卷6.1746 年,富兰克林提出正、负电荷的观点,正、负电荷可相互抵消.他还以为:摩擦是使电荷从一个物体转移到另一个物体上,电荷不会因摩擦而创生―― 这就是“电荷守恒定律”.富兰克林提出存在正、负两种电荷,但物体往常呈电中性,这是因为()A .物体没有电荷C.物体很简单失掉电荷B.物体的正、负电荷相同多D.以上说法都不正确7.1、Q2,它们间的作使劲为F,以下做法能够使它们间的作使劲变成 1.5F 的是Q真空中两个点电荷()A .使 Q1变成本来的 2 倍, Q2变成本来的 3 倍,同时使它们间距离变成本来的 2 倍B 1 变成本来的 4 倍, Q2变成本来的 1.5 倍,同时使它们间距离变成本来的 3 倍.使 QC.使每一个电荷电量都变成本来的 1.5 倍,间距也变成 1.5 倍D.保持它们的电量不变,使它们间的距离变成本来的 1.5 倍8.库仑定律的合用条件是( )A .真空中两个带电球体间的相互作用B.真空中随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.两个带电小球之间的相互作用都可用库仑定律9.如下图,用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别为mA和mB的小球,悬点为 O,两小球均带正电荷,当小球因为静电力作用张开一角度时, A 球悬线与竖直线夹角为α,B 球悬线与竖直线夹角为β,则两小球质量之比mA∶mB为 ( )A . sinβ∶ sinαC. tanβ∶ tanαB. cosα∶cosβD. tanα∶tanβ10.如下图,两个电荷量均为+q 的小球用长为l 的轻质绝缘细绳连结,静止在圆滑的绝缘水平面上.两个小球的半径r? l ,k 表示静电力常量.则轻绳的张力大小为()A . 0 B.C. 2 D.11.对于电场强度,以下说法中正确的选项是()A .电荷遇到的电场力越大,电场强度越大2 / 102019 年秋天人教版高中物理选修3-1 第一章《静电场》考试测试卷B.电场强度的方向老是跟电场力的方向一致C.负电荷遇到的电场力方向跟电场强度方向相反D.放入电场中电荷的电荷量越大,该点的电场强度越小12.如图甲所示,在距离足够大的平行板电容器A、 B 两板上加上如图乙所示的沟通电压,开始 B 板的电势比 A 板高,这时两板中间本来静止的电子在静电力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则以下说法正确的选项是(不计电子重力)()A .电子先向 A 板运动,而后向B 板运动,再返回 A 板做周期性往返运动B.电子向来向 A 板运动C.电子向来向 B 板运动D.电子先向 B 板运动,而后向 A 板运动,再返回 B 板做往返周期性运动13.a、 b、 c、 d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个极点.电场线与矩形所在平面平行.已知 a 点的电势为20 V , b 点的电势为24 V , d 点的电势为 4 V ,如下图.由此可知 c 点的电势为 ()A . 4 V C. 12 VB. 8 V D. 24 V14.如下图,有三个点电荷A、 B、C 位于一个等边三角形的三个极点上,已知A、B 都带正电荷,A 所受 B、 C 两个电荷的静电力的协力如图中FA 所示,那么能够判断点电荷 C 所带电荷的电性()A .必定是正电C.可能是正电,也可能是负电B.必定是负电D.没法判断15.如下图,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,能够必定()3 / 102019 年秋天人教版高中物理选修3-1 第一章《静电场》考试测试卷A .两球都带正电B.两球都带负电C.大球遇到的静电力大于小球遇到的静电力D.两球遇到的静电力大小相等二、计算题 (共 3 小题 )16.场源电荷Q= 2×10-4C,是正点电荷.尝试电荷q=- 2×10-5C,是负点电荷,它们相距r =2 m,且都在真空中,如下图.求:(1)q 遇到的静电力;(2)q 所在的 B 点的场强EB;-5(3) 若将 q 换为 q′=4×10 C 的正点电荷,再求q′受力及 B 点的场强;(4)将尝试电荷拿去后再求 B 点的场强.17.如下图,绝缘圆滑轨道AB 部分为倾角为30°的斜面, AC部分为竖直平面上半径为R 的圆轨道,斜面与圆轨道相切.整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中.现有一个质量为m 的小球,带正电荷量为q=,要使小球能安全经过圆轨道,在O 点的初速度应知足什么条件?18.真空中,在圆滑的水平面上,有两个点电荷 A 和 B,电荷量分别为QA=+1×10- 12C 和QB=-9×10-12C,它们之间的距离为 l = 3 m.在哪处放一个什么样的点电荷C,可使三者都能保持均衡?三、简答题 (共 3 小题 )19.如下图平行金属板A、 B 之间有匀强电场,A、 B 间电压为600 V , A 板带正电并接地,A、 B 两板间距为12 cm, C 点离 A 板 4 cm.求:4 / 102019 年秋天人教版高中物理选修3-1 第一章《静电场》考试测试卷(1)C 点的电势;(2)若将一电子从场外移到 C 点,电场力做多少功?做正功仍是做负功?20.如下图,当带电体 A 凑近一个绝缘导体 B 时,因为静电感觉, B 两头感觉出等量异种电荷,将 B 左端接地,绝缘导体 B 带何种电荷?21.三种不一样的起电方式,其实质都是电子的得失.那么,在一个关闭的系统中,电荷的总量能增多或减少吗?5 / 102019 年秋天人教版高中物理选修 3-1 第一章《静电场》考试测试卷答案分析1.【答案】 B【分析】油滴静止在极板间,说明它遇到的重力和电场力均衡,电场力向上.断开开关,电容器极板上的电荷量 Q 不变.由平行板电容器内部场强知E = = = = .可见,平行板电容器内部电场强度与 d 没关,与电荷Q 和平行板电容器的正对面积 S 相关.故虽上下挪动极板,但 Q 、S 不变, E 就不变.油滴遇到的电场力就不变.故仍旧静止.故正确答案为 B.2.【答案】 A【分析】由电容器及电容C = 可得 C = ,所以·Δ 2.5 ×10-5 - 5Q = C U = ×1 C = 2.5 ×10 C , A 正确.若 Q = 1 C ,则 U == 4×104V ,B 错误.当电容器的电压为450 V 时,电容器的电荷量最多,Q = CU = 2.5 ×10 -5×450 C = 1.125 ×10 - 2 C , C 错误 .450 V 是电容器的额定电压,低于击穿电压,D 错误.3.【答案】 C【分析】只有一条电场线,没法判断该电场是否是匀强电场,也没法判断电场强度 Ea和Eb的大小关系, A 、 B 错;电子在静电力作用下从 a 运动到 b ,静电力做正功,电势能减小, C 对, D 错.4.【答案】 D【分析】依据等量同种电荷的电场线可知,a 1、b 1 两点的电场强度大小相等、方向相反,所以A错误;相同 c 1、 d 1 两点的场强也是大小相等、方向相反, B 错误; a 2、 b 2 两点的场强盛小相等、方向相同,但 a 2 的电势高于 b 2 的电势, C 错误;只有 c 2、 d 2 两点的场强盛小相等、方向相同,且处于同一等势面上,所以电势相同,D 正确.5.【答案】 A【分析】四种带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加快运动,经过相同的电势差U ,故依据动能定理,有:qU=mv 2解得: v=由上式可知,比荷越大,获取的速度越大,因为质子的比荷最大,所以质子获取的速度最大.故 A 正确, B 、 C 、 D 错误 .6.【答案】 B【分析】物体往常呈电中性,即物体不带电,这是因为物体所带正、负电荷相同多,物体对外不显电性造成的,应选B.6 / 102019 年秋天人教版高中物理选修3-1 第一章《静电场》考试测试卷7.【答案】 A【分析】由库仑定律可知:F=;使 Q1变成本来的 2 倍, Q2变成本来的 3 倍,同时使它们间的距离变成本来的 2 倍;则F= =1.5F;故 A 正确;使 Q1变成本来的 4 倍, Q2变成本来的 1.5 倍,同时使它们间的距离变成本来的 3 倍; F 变成本来的倍;故 B 错误;使每一个电荷电量都变成本来的 1.5 倍,间距也变成 1.5 倍;则库仑力与本来相等;故 C 错误;保持电量不变,使它们间的距离变成本来 1.5 倍,则库仑力变成本来的;故D错误.8.【答案】 C【分析】库仑定律的内容是:真空中两点电荷间的作使劲与两点电荷的电荷量的乘积成正比,与它们间距离的平方成反比,作使劲在它们的连线上,可见,库仑定律的合用范围是真空中两个点电荷间的相互作用,故 C 正确.9.【答案】 A【分析】对两球受力剖析,依据共点力均衡和几何关系的相像比,得:,,因为,且,则有,且有,故A正确、BCD错误。
新教材适用·人教版物理电场同步测试(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()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.4.0×10-17C- - - - - - 甲乙 AB + +8.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 9 BCD 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。
2019-2020年人教版高中物理选修3-1第一章《静电场》测试卷第一章《静电场》测试卷一、单选题(共12小题)1.一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2.一带负电荷的质点,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)( )A .B .C .D .3.相距为L 的点电荷A 、B 带电荷量分别为+4q 和-q ,如图所示,今引入第三个点电荷C ,使三个点电荷都处于平衡状态,则C 的电荷量和放置的位置是( )A . -q ,在A 左侧距A 为L 处B . -2q ,在A 左侧距A 为处C . +4q ,在B 右侧距B 为L 处D . +2q ,在B 右侧距B 为处4.将两个半径极小的带电小球(可视为点电荷)置于一个绝缘的光滑水平面上,从静止开始释放,那么下列叙述中正确的是(忽略万有引力)( )A . 它们的加速度一定在同一直线上,而且方向可能相同 C . 它们的加速度方向一定相反B . 它们的加速度可能为零 D . 它们的加速度大小一定越来越小 5.如图所示为一个均匀带正电的细圆环,半径为R .取环面中心O 为原点,以垂直于环面的轴线为x 轴.设轴上某点P 到O 点的距离为x ,设无穷远处的电势为零,P 点的电势为φ,真空中静电力常量为k .下面判断正确的是( )A . 图中P 点电场强度E 的方向是沿x 轴负方向,O 点电势φ为零B . 图中P 点电场强度E 的方向是沿x 轴正方向,O 点电场强度E 为零C . 从O 点到P 点,电场强度E 一定逐渐增大,电势φ一定逐渐增大D . 从O 点到P 点,电场强度E 一定逐渐减小,电势φ一定逐渐减小6.如图所示,a 、b 是竖直方向上同一电场线上的两点,一带负电的质点在a 点由静止释放,到达b 点时速度最大,则( )A .a 点电势高于b 点电势B .a 点的场强大于b 点的场强C . 质点从a 点运动到b 点的过程中电势能增加D . 质点在a 点受到的电场力小于在b 点受到的电场力7.如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M 、N 为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度v M 经过M 点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度v N 折回N 点,则( )A . 粒子受电场力的方向一定由M 指向NB . 粒子在M 点的速度一定比在N 点的大C . 粒子在M 点的电势能一定比在N 点的大D . 电场中M 点的电势一定高于N 点的电势8.将一正电荷从无穷远处移入电场中M 点,电势能减少了8.0×10-9J ,若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N 点,电势能增加了9.0×10-9J ,则下列判断中正确的是( ) A .φM <φN <0 B .φN >φM >0 C .φN <φM <0 D .φM >φN >09.如图所示,在光滑绝缘水平面上,A 处放一电荷量为Q 1的正点电荷,B 处放一电荷量为Q 2的负点电荷,且Q 2=4Q 1.现将点电荷Q 3放在过AB 的直线上,为使整个系统处于平衡状态,则( )A .Q 3带负电,位于A 的左方B .Q 3带负电,位于AB 之间C .Q 3带正电,位于A 的左方D .Q 3带正电,位于AB 之间10.如图所示,在某匀强电场中有a 、b 、c 三点,它们的连线组成一个直角三角形.已知ac =5 cm ,bc =3 cm ,现将电荷量q =2×10-8C 的负电荷由a 移到b 和由a 移到c ,均要克服电场力做8×10-8J 的功,则该匀强电场的电场强度为( )A . 100 V/m 由a 指向bB . 100 V/m 由b 指向aC . 160 V/m 由a 指向cD . 160 V/m 由c 指向a11.A 、B 是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B 点,其v -t 图象如图所示.则此电场的电场线分布可能是( )A .B .C .D .12.如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面,下列判断正确的是( )A . 2、3两点的电势相等B . 2、3两点的场强相同C . 1、2两点的电势相等D . 1、2两点的场强相等二、计算题(共3小题)13.一个平行板电容器,电容为200 pF ,充电后两极板间的电压为100 V ,电容器的带电量是多少?断开电源后,将两板距离减半,两极板间电压为多少?14.如图所示,光滑斜面(足够长)倾角为37°,一带正电的小物块质量为m ,电荷量为q ,置于斜面上,当沿水平方向加如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,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)求:(1)原来的电场强度;(2)小物块运动的加速度;(3)小物块2 s末的速度和2 s内的位移.15.在如图甲所示的平面坐标系内,有三个不同的静电场:第一象限内有位于O点且电荷量为Q的点电荷产生的电场E1,第二象限内有水平向右的匀强电场E2,第四象限内有方向水平、大小按图乙所示规律变化的电场E3,E3以水平向右为正方向,变化周期T=.一质量为m、电荷量为+q的离子从(-x0,x0)点由静止释放,进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动.以离子经过x轴时为计时起点,已知静电力常量为k,不计离子重力.求:(1)离子刚进入第四象限时的速度大小;(2)E2的大小;(3)当t=时,离子的速度;(4)当t=nT时,离子的坐标.三、填空题(共3小题)16.N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球,均匀分布在半径为R的圆周上,如图所示.向右移去位于圆周上P点的一个小球,则圆心O点处的电场强度大小为________,方向________.(已知静电力常量为k)17.A、B两个完全相同的金属球,A球带电量为﹣3q,B球带电量为7q,现将两球接触后分开,A、B带电量分别变为和.18.如图所示,在边长为L的正方形的四个顶点上分别放置点电荷,其电荷量为q、Q、q、-Q,已知点电荷Q刚好静止,则=________,若点电荷-Q的质量为m,释放瞬间加速度为________.答案解析1.【答案】D【解析】只知道电场的分布,没法判断是正点电荷产生的电场,故A错误;由于带电粒子是从A 到B,带电粒子受电场力的方向大致斜向左方,故电场力做负功,带电粒子的速度减小,故B错误;A点电场线密集,故电场强度大,故粒子在A点受到的电场力大于B点,由牛顿第二定律可得在A 点的加速度大于B点,故C错误;由于带电粒子是从A到B,带电粒子受电场力的方向大致斜向左方,故电场力做负功,带电粒子的电势能增大,故D正确.2.【答案】D【解析】质点做曲线运动时,合外力一定指向曲线弯曲的内侧,同时速率减小,说明静电力是阻力,由于质点带负电,故知电场方向可能沿选项D.3.【答案】C【解析】A、B、C三个电荷要平衡,必须三个电荷在一条直线上,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的引力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须带正电,在B的右侧.设C所在位置与B的距离为r,则C所在位置与A的距离为L+r,要能处于平衡状态,所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为Q.则有:=k,解得r=L.对点电荷A,其受力也平衡,则:k=,解得:Q=4q,即C带正电,电荷量为4q,在B的右侧距B为L处.4.【答案】C【解析】5.【答案】B【解析】将圆环看成若干个点电荷,则由电场强度相互叠加可知,P点电场强度E的方向是沿x轴正方向,O点电场强度E为零,设无穷远处的电势为零,因沿着电场线的方向,电势降低,则P点的电势大于零,故A错误,B正确;从O点到P点,电场强度E可能一直逐渐增大,也可能先增大后减小,而电势却是一直减小,故C、D错误.6.【答案】B【解析】负电荷所受电场力向上,所以电场线方向向下,沿电场线方向电势降低,A错;a点电场力大于重力,b点电场力等于重力,B对,D错;质点从a点运动到b点的过程中电场力做正功,电势能减小,C错.7.【答案】B【解析】M、N在同一电场线上,带电粒子从M点运动到N点的过程中,电场力做负功,动能减小,电势能增加,故选项A、C错误,B正确;由于题中未说明带电粒子及两极板的电性,故无法判断M、N两点的电势高低,选项D错误.8.【答案】C【解析】取无穷远处电势为零,则正电荷在M点的电势能为-8×10-9J,负电荷在N点的电势能为9×10-9J.由φ=知,M、N点的电势φM<0,φN<0,且|φN|>|φM|,即φN<φM<0,故C正确.9.【答案】A【解析】假设Q3放在A、B之间,那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同,Q3不能处于平衡状态,所以假设不成立.设Q3所在位置与Q1的距离为r13,Q3所在位置与Q2的距离为r23,要能处于平衡状态,所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小.即=由于Q2=4Q1,所以r23=2r13,所以Q3位于A的左方.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,可判断Q3带负电.故选A.10.【答案】A【解析】电荷由a移到b和由a移到c均要克服电场力做相同的功,所以b点和c点的电势相等,bc线为等势线,ab线为一条电场线.Uab==V=4 V,φa>φb,由(ab)2=(ac)2-(bc)2得ab=4 cm.电场强度E==V/m=100 V/m,方向由a指向b,故A项正确.11.【答案】A【解析】从题图可以直接看出,粒子的速度随时间的增大逐渐减小;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,微粒是顺着电场线运动,由电场线疏处到达密处,正确选项是A.12.【答案】A【解析】顺着电场线,电势降低,所以1点的电势高于2点处的电势,2与3处于同一条等势线上,所以2与3两点的电势相等.故A正确,C错误;电场线的疏密表示电场的强弱,由图可得,1与2比较,1处的电场线密,所以1处的电场强度大,2、3两点的场强的方向不同,2、3两点的场强不相同,故BD错误.13.【答案】2×10-8C50 V【解析】根据电容定义式C=得,电容器带电量Q=CU=200×10-12×100 C=2×10-8C.断开电源后,电容器的带电量不变.将两板距离减半,由C=得电容变为原来的两倍,所以两极板间电压U′===U=50 V.14.【答案】(1)(2)3 m/s2,方向沿斜面向下(3)6 m/s 6 m【解析】(1)对小物块受力分析如图所示,小物块静止于斜面上,则mg sin 37°=qE cos 37°,E==.(2)当场强变为原来的时,小物块受到的合外力F合=mg sin 37°-qE cos 37°=0.3mg,又F合=ma,所以a=3 m/s2,方向沿斜面向下.(3)由运动学公式v=at=3×2 m/s=6 m/sx=at2=×3×22m=6 m.15.【答案】(1)(2)(3),方向与水平方向成45°角斜向右下(4)[(n+1)x0,-2nx0]【解析】(1)设离子刚进入第四象限的速度为v0.在第一象限内,有k=,得v0=.(2)在第二象限内,由动能定理得qE2x0=mv解得E2=.(3)离子进入第四象限后,在水平方向上,有v水平=at=×,得v水平==v0,v合==v0=,方向与水平方向成45°角斜向右下.(4)离子在第四象限中运动时,y方向上做匀速直线运动,x方向上前半个周期向右匀加速运动,后半个周期向右匀减速运动直到速度为0;每半个周期向右前进·,每个周期前进x0,x=x0+nx0,y=-v0nT=-2nx0故t=nT时,离子的坐标为[(n+1)x0,-2nx0]16.【答案】k沿OP指向P【解析】P点的带电小球在圆心O处的电场强度大小为E1=k,方向沿PO指向O;N个小球在O点处电场强度叠加后,合场强为零;移去P点的小球后,则剩余N-1个小球在圆心O处的电场强度与P点的小球在圆心O处的电场强度等大反向,即E=E1=k,方向沿OP指向P.17.【答案】2q2q【解析】完全相同的金属球,接触时先中和再平分,所以每个球带电.故答案为:2q;2q.18.【答案】【解析】点电荷Q受三个力作用,如图甲,其中F1=F2=k,F3=k.Q静止,三个力的合力为零,F3=F1,得=.点电荷-Q受三个力作用,如图乙所示,F4=F5=k,F′=k ,三个力的合力F合=2F′=k,则-Q释放时的加速度a==.。
2019-2020学年高中物理选修3-1《第1章静电场》测试试卷
一.选择题(共30小题)
1.在电场中把元电荷作为电量的单位,下列说法正确的是()
A.质子是元电荷
B.电子是元电荷
C.物体所带的电荷量叫做元电荷
D.电子所带的电荷量叫做元电荷
2.两张摩擦过的塑料片相互排斥相互靠近会张开,这是因为它们之间存在()A.弹力B.摩擦力C.静电力D.磁场力
3.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U a、U b,+q在a、b两点的电势能为εa、εb,则下列说法中正确的是()
A.a点场强为零,U a<U b,εa>εb
B.a点场强不为零U a<U b,εa>εb
C.a点场强不为零U a=U b,εa=εb
D.a点场强为零U a<U b,εa<εb
4.在光滑绝缘的水平面上,带负电的小球甲固定不动,带异种电荷的小球乙以一定初速度沿光滑绝缘的水平面向甲运动,则小球乙()
A.加速度变小,速度变小B.加速度变大,速度变小
C.加速度变大,速度变大D.加速度变小,速度变大
5.关于电场()
A.电场是一种物质
B.电场线是真实存在的
C.E =中,E与F成正比,与q成反比
D.电场强度为零的地方,电势一定为零
6.电场中有一点P,下列哪些说法是正确的()
A.若放在P点的检验电荷的电量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有检验电荷,则P点的场强为零
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静电场 复习测试题一、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2r QkE 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。
2019备战高考物理选修3-1-第一章静电场-电容器与电容(含解析)一、单选题1.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地。
一带正电的点电荷固定于P点。
现将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离,则( )A. P点的电势将降低,点电荷的电势能增大B. P点的电势将降低,点电荷的电势能减小C. P点的电势将升高,点电荷的电势能增大D. P点的电势将升高,点电荷的电势能减小2.平行板电容器两板间有匀强电场,其中有一个带电液滴处于静止,如图所示。
当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动()A. 将电容器的下极板稍稍下移B. 电容器的下极板稍稍向左水平移动C. 将S断开,并把电容器的下极板稍稍向左水平移动D. 将S断开,并把电容器的上极板稍稍下移3.对于电容,以下说法正确的是( )A. 一只电容充器电荷量越大,电容就越大B. 对于固定电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C. 可变电容器的电荷量跟加在两极间的电压成反比D. 如果一个电容器没有电压,就没有电荷量,也就没有电容4.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,水平放置的平行板电容器中有一带电液滴正好处于静止状态,现将开关S断开,则()A. 液滴仍保持静止状态B. 液滴做自由落体运动C. 电容器上的带电荷量与R1的大小有关D. 电容器上的带电荷量增大5.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变A、B两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度( )A一定减小B一定增大C一定不变D可能不变6.根据大量科学测试可知,地球本身就是一个电容器.通常大地带有50万库仑左右的负电荷,而地球上空存在一个带正电的电离层,这两者之间便形成一个已充电的电容器,它们之间的电压为300kV左右.地球的电容约为()A. 0.17 FB. 1.7 FC. 17FD. 170 F7.如图所示,给平行板电容器带一定的电荷后,将电容器的A板与静电计小球相连,并将B 板与静电计的外壳接地.下列说法正确的是()A. 将A极板向右移动少许,静电计指针的偏转角将增大B. 将B极板向上移动少许,静电计指针的偏转角将减小C. 将一块玻璃板插入A,B两极板之间,静电计指针的偏转角将减小D. 用手触摸一下B极板,静电计指针的偏转角将减小到零8.以下几种方法中,不能改变电容器电容的是()A. 增大两板的正对面积B. 增大两板间的距离C. 增大两板间的电压D. 更换电介质9.带有等量异种电荷的两块等大的平行金属板M、N水平正对放置.两板间有一带电微粒以速度υ0沿直线运动,当微粒运动到P点时,将M板迅速向上平移一小段距离后,则此后微粒的可能运动情况是()A. 沿轨迹①运动B. 沿轨迹②运动C. 沿轨迹③运动D. 沿轨迹④运动10.下列说法中不正确的是()A. 电容器是储存电荷的装置B. 白炽灯是利用电流的热效应工作的C. 电动机是把其他形式的能转化为电能的装置D. 发电机是把其他形式的能转化为电能的装置11.一个电容器的规格是“10 μF50V”,则()A. 这个电容器的电容为10﹣5 FB. 这个电容器加上50 V电势差时,电容才是10 μFC. 这个电容器没有电势差时,电容为0D. 这个电容器加的电势差不能低于50 V二、多选题12.(多选)如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置,以下说法正确的是()A. A板与静电计的指针带的是异种电荷B. 甲图中将B板上移,静电计的指针偏角增大C. 乙图中将B板左移,静电计的指针偏角不变D. 丙图中将电介质插入两极板间,静电计的指针偏角减小13.一平行板电容器,充电后与电源断开,现将一块均匀的电介质板插进电容器,恰好充满电容器两板间的空间,与未插电介质板时相比()A. 电容器所带电荷量变大B. 电容器的电容增大C. 两极板间的场强变大D. 两极板间的电势差减小14.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,静电计所带电量很少,可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的P点.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则()A. 平行板电容器的电容值将变大B. 静电计指针张角变小C. 平行板间电场强度变小D. 若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一段距离,则带电油滴所受电场力不变15.如图所示,水平放置的两个平行的金属板A、B带等量的异种电荷,A板带正电荷,B板接地.两板间有一正试探电荷固定在C点,以C表示电容器的电容,U表示两板间的电势差,φ表示C点的电势,W表示正电荷在C点的电势能.若将B板保持不动,将正极板A缓慢向下平移一小段距离L(仍然在C上方)的过程中,各物理量与正极板移动距离X的关系图象中,正确的是()A. B.C. D.16.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素(如图).设两极板正对面积为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,则()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,增大S,则θ变小D. 保持d不变,增大S,则θ不变17.如图所示,水平放置的平行板电容器M、N与一电源相连在电容器的两板间有一带电的小球P处于静止状态现将电容器两板间的距离增大,则A. 电容变大B. 小球向上运动C. 电容变小D. 小球向下运动三、填空题18.如图所示,我们可以探究平行板电容器的电容与哪些因素有关。
河北保定一中2019届高三物理一轮总复习选修3-1第一章静电场复习试卷第I卷选择题一、选择题(每小题4分,共40分)。
1、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2、光滑绝缘水平面上固定两个等量正电荷,它们连线的中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示.一质量m=1 kg的带正电小物块由A点静止释放,并以此时为计时起点,并沿光滑水平面经过B、C两点,其运动过程的v-t图象如图乙所示,其中图线在B点位置时斜率最大,则根据图线可以确定( )A.A、B两点间的位移大小B.中垂线上B点电场强度的大小C.B、C两点间的电势差D.A、C两点间的电势能的变化大小3、如图,虚线表示某点电荷电场的等势面,一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的轨迹如图中实线所示。
粒子在A、B点的加速度分别为a A、a B,电势能分别为E A、E B,下列判断正确的是( )A .a A >aB ,E A >E B B .a A >a B ,E A <E BC .a A <a B ,E A >E BD .a A <a B ,E A <E B4、已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零,电势处处相等。
如图所示,正电荷均匀分布在半球面上,Ox 为通过半球顶点与球心O 的轴线。
A 、B 为轴上的点,且OA=OB 。
则下列判断正确的是( )A .A 点的电场强度与B 点的电场强度相同 B .A 点的电势等于B 点的电势C .在A 点由静止开始释放重力不计的带正电粒子,该粒子将做匀加速直线运动D .带正电的粒子在O 点的电势能为零5、在其空中M 、N 两点分别放有异种点电初+2Q 和一Q ,以MN 连线中点O 为中心作一圆形路径abcd ,A .O 、c 三点恰好将MN 四等分.B .d 为MN 的中垂线与圆的交点,如图所示,则下列说法正确的( )A .A .B .C .d 四点电场强度的大小关系是E a >E c ,E b =E d B .A .B .C .d 四点电势的关系是a c b d ϕϕϕϕ<=, C .在MN 的连线上,O 点的电场强度最小D .将带负电的试探电荷由b 沿直线移动到d 的过程中,其电势能始终不变 6、如图所示,一质量M=0.2kg 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速放置一质量m=0.1kg 、电荷量q=+0.2C 的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.6,将整个装置置于竖直向上的电场中,电场强度随着滑块速度变化的规律满足E=kv 且k=0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.现对木板施加方向水平向左,大小为0.9N 的恒力,g 取10m/s 2.则( )A .木板和滑块一直做加速度为3m/s 2的匀加速运动B .t=2s ,滑块速度小于6m/sC .最终木板做加速度为3m/s 2的匀加速运动,滑块做速度为10m/s 的匀速运动D .滑块开始做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动 7、真空中有一正四面体ABCD ,如图MN 分别是AB 和CD 的中点.现在A 、B 两点分别固定电荷量为+Q 、﹣Q 的点电荷,下列说法中正确的是( )A .将试探电荷+q 从C 点移到D 点,电场力做正功,试探电荷+q 的电势能增大B .将试探电荷﹣q 从M 点移到N 点,电场力不做功,试探电荷﹣q 的电势能减小C .C 、D 两点的电场强度大小相等,方向不同 D .N 点的电场强度方向平行AB 且跟CD 垂直8、如图所示,在O 点固定一点电荷Q ,一带电粒子从P 从很远处以初速度0v 射入电场,MN 为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,虚线是以O 为中心,123R R R 、、为半径画出的三个圆,且2132R R R R -=-,a 、b 、c 为轨迹MN 与三个圆的3个交点,以下说法正确的是( )A、P、Q两电荷可能同号,也可能异号B、a点电势大于b点电势C、P在a的电势能大于在c点的电势能D、P由C点到b点的动能变化大于由c点到a点的动能变化9、如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为10V、20V、30V,则下列说法正确的是()A.B、E一定处在同一等势面上B.匀强电场的场强大小为10V/mC.正点电荷从E点移到F点,则电场力做负功D.电子从F点移到D点,电荷的电势能减少20eV10、如图,倾角为θ的绝缘斜面ABC置于粗糙的水平地面上,一质量为m,带电量+q的小物块(可看作是点电荷)恰好能在斜面上匀速下滑,若在AB中点D的上方与B等高的位置固定一带电量 +Q的点电荷,再让物块以某一速度从斜面上滑下,物块在下滑至底端的过程中,斜面保持静止不动,在不考虑空气阻力和物块电荷没有转移的情况下,关于在物块下滑过程的分析正确的是()A.在BA之间,物块将做加速直线运动B.在BD之间,物块受到的库仑力先增大后减小C.在BA之间,斜面对地面的压力有可能不变D.在BA之间,斜面受到地面的摩擦力均为零第II卷非选择题二、填空题(每小题5分,共20分)11、有几节相同的干电池串联,当移动10C的电荷时非静电力做功为60J,则串联干电池组的总电动势是V,自由电荷在干电池内部移动时静电力做(填正或负)功12、真空中两个点电荷之间的库仑力是F,当两个点电荷所带的电荷量都增加到原来的n倍,两点电荷间的距离变为原来的1/n倍时,它们间的库仑力是。
13、在右图所示的电场中,A、B两点相比,点的场强较大,将一电子从B点移到A点时,电场力对电荷做功 Ev14、两块大小、形状完全相同的金属板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,闭合开关S,电源即给电容器充电。
(1)若保持S闭合,减小两板间的距离,则两极板间的电场强度;(2)若断开S,减小两板间的距离,则极板上的电量,两极板间的电场强度。
(填:“变大”、“不变”或“变小”)三、计算题(每小题10分,共40分)15、如图所示,开有小孔的平行板水平放置,两极板接在电压大小可调的电源上,用喷雾器将油滴喷注在小孔上方。
已知两极板间距为d ,油滴密度为ρ,电子电量为e ,重力加速度为g ,油滴视为球体,油滴运动时所受空气的粘滞阻力大小F f =6πηrv (r 为油滴半径、η为粘滞系数,且均为已知),油滴所带电量是电子电量的整数倍,喷出的油滴均相同,不考虑油滴间的相互作用。
(1)当电压调到U 时,可以使带电的油滴在板间悬浮;当电压调到2U时,油滴能在板间以速度v 匀速竖直下行。
求油滴所带电子的个数n 及油滴匀速下行的速度v ; (2)当油滴进入小孔时与另一油滴粘连在一起形成一个大油滴,以速度v 1(已知)竖直向下进入小孔,为防止碰到下极板,需调整电压,使其减速运行,若将电压调到2U ,大油滴运动到下极板处刚好速度为零,求:大油滴运动到下极板处时的加速度及这一过程粘滞阻力对大油滴所做的功。
16、如图所示,匀强电场中有a 、b 、c 三点,ab 与场强方向平行,bc 与场强方向成60°,ab=4cm ,bc=8cm ,将一个带电量为2×10﹣8C 的电荷从a 移到b 时,电场力做功4×10﹣8J .求:(1)该匀强电场的场强E 为多少?(2)将此电荷从b 移到c 电场力做功多少焦耳? (3)ac 间的电势差为多少?17、如图所示,半径为R 的四分之一圆轨道OA 与水平桌面AB 相切,圆轨道光滑绝缘。
一质量为m 、电荷量+q 的滑块从距水平桌面高为2R处的圆弧面上静止滑下,最后停在C 点。
在绝缘桌面MN 间存在垂直于水平面的匀强电场。
已知滑块经过AM ,NC 时间相同,AM =MN =3NC =30x ,重力加速度为g ,滑块与桌面间摩擦因数为 。
试求:(1)滑块刚滑到圆弧末端A 点时对轨道压力(2)判断在MN 中物体的运动情况,并求出匀强电场电场强度(3)若仅改变电场区域MN 与圆轨道间的距离,并耍求滑块能穿过电场区域,求滑块在桌面滑行的最短时间。
18、如图,光滑绝缘半球槽的半径为R ,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m 的带电小球从槽的右端A 处无初速沿轨道滑下,滑到最低点B 时,球对轨道的压力为1.5mg .求(1)小球受到的电场力的大小和方向. (2)带电小球在滑动过程中的最大速度.参考答案11.【答案】6;负 12.【答案】n 4F 13.【答案】B,-4ev 14.【答案】(1) 变大 (2) 不变 不变15.【答案】(1)eUgdr 343πρ;ηρ92r g (2))2(34213v gd r -πρ试题分析:(1)根据电场力与重力平衡,则有mg dqU =mg rv dqU =+πη62;334r m πρ=联立得:eUgdr e q n 343πρ==ηρ92r g v =(2)(ⅰ)2222Uq mg ma d-=g联立得:g a =,竖直向上(ⅱ)211222022f mgd q U W mv -+=-⨯g联立得:)2(3434382133213v gd r r v gdr W f -=-=πρπρπρ 16.【答案】(1)匀强电场的场强E 的大小50V/m ; (2)将电荷从b 移到c ,电场力做功W 2为4×10﹣8J ; (3)a 、c 两点电势差Uac 的大小4V . 解:(1)根据电场力做功公式W=qEd 得:E=.(2)电荷从b 移到c 电场力做功为:W 2=qEl bc cos60°=2×10﹣8×50×0.08m ×0.5J=4×10﹣8J (3)电荷从a 移到c 电场力做功为: W ac =W 1+W 2则a 、c 两点的电势差为:Uac=答:(1)匀强电场的场强E 的大小50V/m ;(2)将电荷从b 移到c ,电场力做功W 2为4×10﹣8J ; (3)a 、c 两点电势差Uac 的大小4V .17.【答案】(1)2mg ,方向竖直向下。
(2)mgq ,方向垂直水平面向上(3(1)滑块从弧面上滑下时机械能守恒,固有20122R mgmv = 而在A 点:20N v F mg m R-=联立解得:F N =2mg根据牛顿第三定律,滑块在A 点对轨道的压力为2mg ,方向竖直向下。
(2)滑块在AM 、NC 间水平方向上只受摩擦力,做匀减速运动,加速度大小为mg a g mμμ==假设滑块在M 点速度为v M ,在N 点速度为v N 则有:220023M v v a x -=⋅202N v a x =⋅,0M Nv v v a a-= 联立各式可得:012M N v v v ==故在MN 间滑块做匀速运动,故有Eq=mg 得:mgE q=,方向垂直水平面向上. (3)无论电场位置如何,滑块做减速运动的时间不会变化,要求时间最短则要求在电场中的时间最短即可,即要求在电场中速度最大,当AM 重合即可满足要求.减速的时间01v t a ==电场中的时间0203x t v ==故00min 03x v t v a =+=+18.【答案】(1)小球受到电场力的大小为mg ,方向水平向右; (2)带电小球在滑动过程中的最大速度.【解答】解:(1)设小球运动到最底位置B 时速度为v,此时…①解得:v=若不受电场力,则解得:因为v′>v所以此过程中电场力做负功,电场力方向水平向右设电场力大小为F,由题意,小球从A处沿槽滑到最底位置B的过程中,根据动能定理得:…②由①、②两式得:…③,方向水平向右(2)小球在滑动过程中最大速度的条件:是小球沿轨道运动过程某位置时切向合力为零,设此时小球和圆心间的连线与竖直方向的夹角为θ,如图mgsinθ=Fcosθ…④由④得:tanθ=小球由A处到最大速度位置得过程中mgRcosθ﹣FR(1﹣sinθ)=m﹣0,=得:vm答:(1)小球受到电场力的大小为mg,方向水平向右;(2)带电小球在滑动过程中的最大速度.。