高中物理选修1静电场状元培优单元测试题人教版附答案

1、2019-2020 学年高中物理选修3-11.静电场状元培优单元测试题（人教版附答案）一、选择题1、关于静电场下列说法中正确的是（）A.在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零B.电荷在电场中电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小C.根据公式U= Ed知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就越大D.正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少2、以下说法正确的是（）E = - = %A.由g可知电场中某点的电场强度E与F成正比 B .由 q可知电场中某点的电势 4与q成反比C.由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大D.在公式

2、C=Q/U中，电容器的电容大小 C与电容器两极板间电势差U无关3、如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q、Qb,则下列结论正确的是（*1_dbaA.沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且 QB.只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且 Q= QC.沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且 QD.沿任意一条虚线切开，都有 A带正电，B带负电，而 Qa、Q的值与所切的位置无关4、如图，一正离子在电场力作用下从A点运动到B点，在A点的速度大小为 V。，方向与电场方向相同.该离

3、子从点到B点的v-t图象是（）5、如图所示是定性研究影响平行板电容器电容大小因素的装置，平行板电容器的A板固定在铁架台上并与静电计的金属球相连，B板和静电计金属外壳都接地。将极板B稍向上移动，则：（）点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，*1 /P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知：（）A.指针张角变小，两极板间的电压变小，极板上的电荷量变大B.指针张角不变，两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小C.指针张角变大，两极板间的电压变大，极板上的电荷量几乎不变D.指针张角变小，两极板间的电压变小，极板上的电荷量几乎不变6、如图所示，空间有两个等量的正点电荷，a、b两点在其连线的中垂线上，则下列说

4、法一定正确的是：（）1 I；eI 1 IA.场强4 与B .场强4 ,4 C .电势因 伤 D .电势7、如图虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即口松二配，实线为一带负电的质A. P点的电势高于 Q点的电势B.该质点在P点具有的电势能比在 Q点具有的电势能大C.该质点通过P点时的动能比通过 Q点时大 D .该质点通过P点时的加速度比通过 Q点时小8、如图所示，在两个固定电荷+q和-q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点，在达到静 TOC o 1-5 h z 电平衡后，各点的电势分别是(J) 1、(J) 2、(J) 3、(J) 4,则() ,

5、 f 二F12 34+QA.(|)4 3 3 2 2 1 1B .(|)4=(|)3(|)2=(|)lC,(|)4(|)3(|)2(|)1D ,(|)4=(|)3(|)2=(|)1二、多项选择9、下列各量中，与检验电荷无关的量是()A.电场强度E B.电场力F |C.电势差UD.电场做的功 W10、如图所示，A、B、C为等量异种电荷产生的静电场中的三个等势面，已知三个等势面的电势关系为4 A4 B0）,则该电荷的 运动轨迹可能是虚线（选填a”、b”或c”）；若M点的电势为U,则N点电势为。四、实验，探究题15、某同学用如图（a）所示的实验装置描绘电场的等势线.在平整的木板上钻两个洞，固定两个圆

6、柱形电极，然后依次铺放白纸、复写纸、导电纸，导电纸有导电物质的一面 向上，用图钉将它们固定好.用粗铁丝制成一圆环形电极，将其用金属夹也固定在木板上，连接电源和电极.在导电纸上做出中央电极和圆环形电极上任意一点的连线，在连线上取间距相等的三个基准点A、B、C;将连接电压传感器的两个探针分别拿在左、右手中，用左手中的探针跟导电纸上的某一基准点接触，然后用右手中的探针在导电纸平面上找若干个与基准点的电势差为零的点，用探针把这些点一一压印在白纸上， 照此方法，可以画出与这些基准点电势相等的等势线.请回答以下问题：（1）该实验装置模拟的是 孤立负点电荷产生的电场的等势线；（2）请在图（b）中画出经过 A

7、点的等势线.(3)已知 A点电势()A= 5V, C点电势4 C=5V,则B点的电势4 B AA.大于0 B.等于0 C .小于0 D .无法确定.五、计算题16、如图所示，一个质量m=30g带电量为q= -1.7 X10-8C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。角，求:(1)作出小球受力示意图；(2)判断匀强电场场强方向；(3)电场强度E的大小.17、如图，空间有一竖直向下沿 x轴方向的静电场,电场的场强大小按E二些4gz分布(X是轴上某点到。点的距离)x轴上，有一长为 L的绝缘细线连接均带负电的两个小球A、B,两球质量均为 m B

8、球带电荷量大小为 q, A球距O点的距离为Lo两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用。orA 5；-IILI II fi II T X(1)求A球的带电荷量大小 qA；(2)剪断细线后，求 B球下落速度达到最大时，B球距O点距离为X0(3)剪断细线后，求 B球下落最大高度 h六、综合题118、如图所示，BC是半径为R=1m的N圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连 接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E=2.0 x 10 4n/C ,今有一质量为 m=1kg、带正电q=1,0 x 104c的小滑块，(体积很小可视为质点)，从C点由静止释放，滑到水平

9、轨道上的A点时速度减为零.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为心=0.2,求：(1)滑块通过B点时的速度大小；(2)滑块通过B点时圆轨道B点受到的压力大小：(3)水平轨道上 A、B两点之间的距离.HA参考答案、选择题1、D 2、D 3、D 4、C5、C【解析】极板与静电计相连，所带电荷电量几乎不变,B板与A板带等量异种电荷，电量也几乎不变，故电容器的电量Q几乎不变.将极板 B稍向上移动一点，根据C= 4温 可知S减小，C变小，Q不变，根据 Q=C皿知U变大，静电计指针偏角变大，故选项C正确；故选 C.【名师点睛】本题首先判断出只有一个选项正确，是单选题，其次抓住电容器的电量几乎不变是关键.涉及

10、到电容器c=W动态变化分析的问题，常常根据电容的决定式电血和电容的定义式 Q=CU合分析，是常用思路6、C【解析】A、以两个等量同种电荷连线中点口的电场强度为零j无穷远处电场强度也为零，故从。点沿着 卬垂线向上到无穷远处电场强度先熠大后减小，由于3间电场线的分布情况不靛确定，所以加两点的场 强大小不能确定故A* B均错误.G D,根据电场的羲加幅理可知，口力上电场方向向上，根据顺看电 场殿方向电势降低，可知，0点电势一定高于白点电势，故C正确、D错误，故选C.师点睛】本题关键是要明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况，知道沿着场强方向， 电势越来越低.7、B【解析】负电

11、荷侬曲运动，电场力指向戋的内Kb作出电场线，根据轨迹誉曲的方向和负电荷可知，电场线向 上,故心的电势点)最离，故A错误？利用推论：负电荷在电势离处电淤能小，知道P点电势能大， S!B正确$只有电场力畋功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在尸点的动能与电势ii眨粕等于在。点. 的动熊与电势靛之和，尸点电势箱大，动能小.故C错误,等差等势面的琉密可以表示电场的强弱，P处的 等势面密，所以尸点的电场强度大，粒子受到的电场力大，粒子的加速度大，故D错误；【名师点睛】根据电场线与等势面垂直，作出电场线，得到一些特殊点(电场线与等势面交点以及已知点)的电场力 方向，同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用

12、方法.8、解：达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到4 4=4 3, ()2=() 1,由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，所以(J) 4= (J) 3 (J) 2=(|) 1 ,所以B正确. 故选B.二、多项选择9、考点：电场强度.专题：电容器专题.分析：电场中几个采用比值法下定义的物理量，结合物理含义分析选项；利用电场力和电场力做功公式分析选项.解答：解：A、电场强度的大小由电场本身的性质决定，与检验电荷的电量无关，故A正确.B、电场力F=qE,知电场力与检验电荷有关，故B错误.C、电场中两点间电势差由电场中两点的电势决定，电势与检马电荷无关，所以电势差与

13、检验电荷无关.故C正确.D、电场力做功 W=qU知电场力做功与检验电荷的电量有关.故 D错误.故选：AC.点评：解题关键灵活应用场强和电势差的定义式，结合物理意义明确变形式的含义.10、AC11、AC【解析】由图可知，队机。、d到点电荷的用寓分别为1孙2*如、血 根据点电荷的场强公式产可知，= J = -A- = - J故R正确，3徒误.5电场力做功IT- =oU f b与3方与人心与 玛尸;14 r： 1甲 , 肥 1之间的电势差分别为二:IV、IV,所以=宁|萨二;，故C正豳，D错误。九 1环71【考点定位】电场强度 电势差电场力做功【名师点睛】本题主要考查学生的识图能力，点电荷场强及电场

14、力做功的计算AC三、填空题13、负，增大14、a ;0+ 4用/0四、实验，探究题15、考点：用描迹法画出电场中平面上的等势线.专题：实验题.分析：(1)根据点电荷的电场线与等势线的分布，即可求解；(2)点电荷的等势线是一些系列的同心圆;(3)等差等势面的疏密与电场线的疏密有关，即可求解.解答(1)由题意可知，等势线是圆形，则该实验装置模拟的孤立点电荷产生电场，由图的电源正负极可知，该电荷 是负点电荷；(2)根据点电荷的等势线是一些系列的同心圆，因此A点的等势线即为过 A点的圆，如图所示：(3)由电场线越密的地方，则等差等势面也越密，BC帅误;由于A点电势()A=- 5V, C点电势4 C=5

15、M则零电势点应该在 AB之间，则B点电势大于零；故 A正确,故答案为：(1)孤立负点电荷；(2)如上图；(3) A.AC间的零电点评：考查点电荷的电场线与等势面的分布，掌握等差等势面的疏密与电场线的疏密的关系，同时注意势的位置是解题的关键.五、计算题(2)匀强电场场强方向水平向右.(3)根据平衡条件得qE=mgtan30 0代入解得，E=1 x 107N/C( 1) qA=6q x0=4L (3)4二 4怛L2x2【解析】(1)对A、B由整体法得：2mg qA4 必q4g=0,解得：qA=6q(2)当B球下落速度达到最大时，由平衡条件得mg=qE=q 4? x。，解得：xo=4L(3)运动过程

16、中，电场力大小线性变化，所以由动能定理得:gx工x2 + gx坞(22+力)AqL 4qL ,-hmgh-2=0 解得：人二4【名师点睛】该题中，两个小球受到的力是变力，要根据它们受力变化的规律，正确分析得出它们运动的规律，然后 才能做出正确的结论.题目的难度比较大六、综合题18、解：(1)小滑块从 C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块通过B点时的速度为vb,根据动能定理有：1 mgR qER=LmF (吧-qE)京 2 (X0 LCIX)2.0乂 0力 解得：vb= i= ,i=4m/s(2)设滑块在B点对B点压力为F,轨道对滑块支持力为F,由牛顿第三定律得，两力大小满足:F =F2鹏对滑块由牛顿第二定律得：F - mg= R由得， F=3mg 2Eq=3X 1 x 10 2.0 X 10 4x