人教版物理选修3-1第一章静电场-同步练习题

1、人教版物理选修3-1第一章静电场-同步练习题 / 12人教版物理高一-选修3-1-第一章-静电场-同步练习、单选题1.电容器是一种常用的电子元件.对电容器认识正确的是（）A.电容器的电容表示其储存电荷能力C.电容器的电容与它两极板间的电压成正比.增大电容器的电容，可采用下列方法中的（A.把可变电容器的动片旋入一些C.增大两极板间的距离B.电容器的电容与它所带的电量成正比D.电容的常用单位有科F和pF, lF=103pF ）B.把可变电容器的动片旋出一些D.减小两极板的正对面积.如图所示，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上， 上端连接一带正电小球 P ,小球所 处的空间存在着方向竖直向上的匀强电

2、场， 小球平衡时，弹簧恰好处于原长状态。现给小球 一竖直向上的初速度，小球最高能运动到 M点。在小球从开始运动到运动至最高点时，则A.小球电势能的减少量大于小球重力势能的增加量B.小球机械能的改变量等于电场力做的功C.小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和D.弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量.静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用，如静电除尘、静电复印等，所依据的基本 原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上.现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电极产生的电场中，它们的运动轨迹如图所示，则（）A. a带负电荷，b带正电荷，C不带电荷C. a带负电荷，b

3、不带电荷，C带正电荷.有关电容的单位，正确的是（）A. 1F=106 0B. 1F=10 6口.下列关于点电荷的说法中正确的是（）A.只要带电体的体积很小，都可以看成点电荷B.只要带电体的电量很小，都可以看成点电荷C.均匀带电圆环一定不能看成点电荷B. a带正电荷，b不带电荷，C带负电荷D. a带正电荷，b带负电荷，C不带电荷C. 1F=106pFD. 1F=10 6pFD.只要带电体的大小远小于电荷间的距离，都可看成点荷1.如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为（）和，（）,a、b的电势差等于b、c的电势差.一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运

4、动，经过等势面c时的速率为2v ,则它经过等势面 b时的速率为（）.三个相同的金属小球 1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球2所带电荷量大小是球 1的n倍，球3不带电且离球l和球2很远，此时球1、2之间作 用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为 F。由此可知n的取值可能是 （）A. n =5B. n=6C. n=7D. n=8.在真空中，两个分另1J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r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2 ,则两球间库仑

5、力的大小之比户为（）A. 1 : 12B.3: 4C.4: 3D. 12: 1二、多选题.如图所示，在水平向右的匀强电场中，在 。点固定一电荷量为 Q的正点电荷，a、b、c、d为以。为圆心的同一圆周上的四点，bd与电场线平行，ac与电场线垂直，则（）a点的场强可能为零b点的场强大小大于a点的场强大小da间的电势差大于 dc间的电势差D.检验电荷在a点的电势能等于在c点的电势能11.某电场的电场线如图所示，则某点电荷A和B所受电场力的大小关系是（）A. Fa FbB. Fa V FbC. Ea EbD.电荷正负不明无法判断.如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间

6、有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态.以下说法中正确的是（）A.若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b-a的电流B.若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b-a的电流C.若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流 D.若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有b-a的电流.如图所示，一电子枪发射出的电子(初速度很小，可视为零)进入加速电场加速后，垂 直射入偏转电场，射出后偏转位移为y,要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的()A.增大偏转电压UB.减小加速电压 UoC.增大极板间距离D.将发射电子改成发射负离子14.在空间直

7、角坐标系 O-xyz中，有一四面体 C- AOB, C、A、O、B为四面体的四个顶点， 坐标分别为 O (0, 0, 0)、A (L, 0, 0)、B (0, L, 0)、C (0, 0, L), D (2L, 0, 0)是 x 轴上一点，坐标原点 。处固定着+Q的点电荷，下列说法正确的是()A.A, B, C三点的电场强度相同B.电势差UoaUadC.将一电子由C点分别移动到 A, B两点，电场力做功相同D.电子在A点的电势能小于在 D点的电势能.图中实线是某电场中一簇未标明方向的电场线，虚线是一带电粒子仅在电场力作用下通 过该区域时的运动轨迹，仃、匕是轨迹上的两点。根据此图可以作出判断的是

8、()门两点中，哪点的电势较高0、方两点中，哪点的电场强度较大C.带电粒子在 口、占两点的加速度哪点较大D.带电粒子在口、 b两点的电势能哪点较大三、填空题.真空中有A、B两个点电荷:A的电量和质量都是 B的3倍，则A对B的静电力是B对A的 倍。A的电量不变，B的电量变为原来 9倍，要使相互作用的静电力不变，A、B间的距离应为原来的倍.如图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地。若充电后保持电容器带电量不变，试指出下 列三个图所示的情况下，静电计指针的偏转角度变化情况。(填增大、减小或不变) 正对面积减小时，静电计指针的偏

9、转角度 板间距离增大时，静电计指针的偏转角度 插入电介质时，静电计指针的偏转角度 .在用DIS描绘电场的等势线”的实验中，将导电纸、复写纸和白纸在平整的木板上依次铺放好，其中铺在最上面的是 ,本实验中使用的传感器是 。.以无穷远处为零电势点，下述情况中各物理量为正还是为负？(1)负电荷周围空间的电势为 值；(2)正电荷位于某负荷电产生的电场内，它的电势能为 值；(3)负电荷位于某负电荷产生的电场内，它的电势能为 值。.如图所示，绝缘开口空心金属球壳A已带电，今把验电器甲的小金属球与 A的内部用导线连接，用带绝缘柄的金属小球B与A内壁接触后再与验电器乙的小球接触，甲、乙验电器离球壳A足够远。那么

10、甲3电器的箔片 ,乙验电器的箔片 。(填张开 或不张开”).A.真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为2.0 X 10C的试探电荷，它受到的电场力为1.0 X 10N,则P点的场强为 N/C;把试探电荷电荷量减小为1.0 X刊C,则该电荷在P点受到的电场力为 No四、实验探究题.在研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验中，平行板电容器充电后断开电源，用 导线将平行板电容器的一板与静电计小球相连，另一板与静电计外壳相连.(1)此时静电计直接测量的是 一A.电容C B电荷量QC.两板间的电势差 UuD.两板间场强E(2)下述做法可使静电计张角减小的是 A.增大两板间距B.减小正对面积C.插入有

11、机玻璃板D.插入金属板.五、综合题.如图所示，有一质子经电压U0加速后，进入两块间距为 d电压为U的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿出电场，求Un金属板的长L质子穿出电场时的动能(质子的电量为e) ?若题中质子改为 “粒子(电量为2e),则(1) (2)中的问题结果是否改变?.如图所示，A为粒子源，在A和极板B间的加速电压为 Ui ,在两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2 ,现设有质量为m,电荷量为q的质子初速度为零，从 A被加速 电压Ui加速后水平进入竖直方向的匀强电场，平行带电板的极板的长度为L,两板间的距离为d,不计带电粒子的重力，求：(1)带电粒子在射

12、出 B板时的速度；(2)带电粒子在C、D极板间运动的时间；(3)带电粒子飞出 C、D电场时在竖直方向上发生的位移y.答案一、单选题.【答案】 A【解析】【解答】解：A、电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，电容器的电容表 示其储存电荷能力，A符合题意；B、C、电容器的电容由电容器本身决定，与所带电荷量和板间的电压无关，BC均错误；D、电容的常用单位有和pF, 1F=106w F=112PF, D不符合题意；故答案为：A.【分析】电容器是一种存储电荷的容器，电容大存储的电荷多，但是电容的大小与它存储的电荷的多少没有关系。.【答案】 A【解析】【分析】根据公式一由rJr3可得，可变电容器的动片

13、旋入一些，正对面积增大， 所以电容增大，A正确，BD错误，增大两极板的距离，电容减小，C错误。【点评】关键是对公式一&江上d的正确掌握。.【答案】 D【解析】【分析】小球平衡时，弹簧恰好处于原长，故电场力与小球的重力等大反向，小球 运动过程中电场力与小球的重力的总功为0,电势能的减少量与小球重力势能的增加量相等。小球机械能的改变量等于电场力做的总功，小球电势能的减少量与动能的减少量之和等于小球重力势能的增加量与弹簧弹性势能的增加量之和，所以，小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量，小球动能的减少量等于电场力、弹力和重力做功的代数和的绝对值，故选 Do

14、【点评】本题是带电体在复合场中的运动，关键是要明确各种能量的变化对应那些力做功。.【答案】B【解析】【解答】解：a向负电荷的一侧偏转，说明电荷 a与负电荷相互吸引，所以电荷 a 带正电，b在运动的过程中不偏转，所以 b不带电，c向正电荷的一侧偏转，说明 c与正电 荷之间为相互吸引，即 c带负电荷.故B正确，A、C、D错误.故选：B.【分析】同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，根据电荷之间的相互作用力间的关系，可以判断电荷的性质.【答案】A【解析】【解答】解：电容器的单位 1F=106p F=112PF;故只有A正确；故选：A.【分析】明确电容 F、口及PF之间的换算关系即可解答.【答案】 D【

15、解析】【解答】解：ABD、点电荷的模型是重要的物理模型之一，它的条件是带电体的大 小远小于电荷间的距离， 都可看成点电荷，与带电体的大小、带电体所带的电量都无直接的 关系.故AB错误，D正确；C、均匀带电圆环是否能看成点电荷与圆环的大小以及要研究的问题的范围的大小有关，故 C错误.故选：D【分析】点电荷的模型是重要的物理模型之一，它的条件是带电体的大小远小于电荷间的距离，都可看成点电荷，与带电体的大小无直接的关系.【答案】B【解析】【解答】由动能定理知从a至Uc：2”不 一词5mv2=0.8qU,设在等势 面b时的速率为vb ,则：购窿品卜产一曰Uab=0.4U,联立可得：叫二昌, B符合题意

16、.故答案为：B.【分析】由动能定理可得。.【答案】B 私色 泌叼【解析】【解答】由公式F三一巨产，得F二一四一；若是带同种电荷，球3先与球2接触，%（什2k球2带电变为 ，球3再与球1接触，球1带电变为 4 一,两球间作用力变为若是带异种电荷,F -n联立解得n=6;球 3先与球2接触，球2带电变为吗，球3再与球1接触，球1带电变0?2%为 4 一,两球间作用力变为 二一丽一，/二一一，联立解得n=10, B符合题意，A、C、D不符合题意；故答案为：B。【分析】先利用电荷守恒定律求出相互接触的1、2、3小球的电荷量，再利用库仑定律，利用题目条件列方程求解即可。.【答案】B【解析】【解答】解：根

17、据库仑定律得：F=k =两小球相互接触后带电量均为Q = - =Q所以两小球相互接触后将其固定距离变为r2时，两球间库仑力的大小4kO-F =k =史1由：得弄=4 故答案为：B求出两小球的电量，再利用库仑定律求解【分析】两带电体相互接触，电荷先中和再平分, 受力大小。二、多选题.【答案】B,D【解析】【解答】A、匀强电场在a点的场强向右，+Q点电荷在a点的场强向上，两场强相 互垂直合成不可能为零；A不符合题意.B、匀强电场的场强方向与 +Q的电场的场强方向在 b点同向，在a点方向垂直，由合成法则 可知b点的场强大于a点的场强；B符合题意；C、点电荷的电场，同心圆上各点的电势相等，所以 da间

18、的电势差等于 dc间的电势差，C 不符合题意；D、点电荷的电场，同心圆上各点的电势相等，ac与匀强电场垂直，是匀强电场的等势线，所以ac两点的电势相等，检验电荷在 a点的电势能等于在 c点的电势能；D符合题意. 故答案为：BD.【分析】利用场强的叠加可以判别场强的大小；利用电场力做功可以判别电势差的大小； 利用电势的大小结合电性可以判别电势能的高低。.【答案】A,C【解析】【解答】解：根据电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，由图 可知，A点处电场线密，B点处电场线疏，所以 Ea Eb .由F=qE,知，电荷在A点受到的电场力大，所以 Fa Fb ,故AC正确，BD错误. 故选：

19、AC【分析】电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，先判断出场强的大小， 再据F=Eq判断即可电场力的大小.【答案】A,B【解析】【解答】根据题图可知，A板带负电，B板带正电，原来油滴恰好处于静止状态，说明油滴受到的竖直向上的电场力刚好与重力平衡；当S闭合，若将A板向上平移一小段位移，则板间间距d变大，而两板间电压 U此时不变，故板间场强 E= d变小，油滴所受的合力方向向下，所以油滴向下加速运动，而根据 C=而行 可知，电容C减小，故两板所带 电荷量Q也减小，因此电容器放电，所以 G中有b-a的电流，A符合题意；在S闭合的情 况下，若将A板向左平移一小段位移， 两板间电压U和板间

20、间距d都不变，所以板间场强E 高不变，油滴受力平衡，仍然静止，但是两板的正对面积S减小了，根据C= 石布 可知，电容C减小，两板所带电荷量 Q也减小，电容器放电，所以G中有b-a的电流，B符合题意； 若将S断开，两板所带电荷量 Q保持不变，板间场强 E也不变，油滴仍然静止，C不符合题 意；若将S断开，再将A板向下平移一小段位移， 两板所带电荷量仍保持不变，两板间间距盘 q u一后gId变小，根据C= 4克# , U= 和e=d，可得e=,显然，两板间场强e不变，所以油滴仍然静止，G中无电流，D不符合题意.故答案为：AB.【分析】本题考查电容器动态变化问题。分析时首先抓住电容器中的不变量Q （或

21、U）,开关闭合时U不变，开关断开时 Q不变，再结合电容器的决定式二标牙分析电容器C变化，最后结合电容的定义式一口得出U （或Q）的变化，最后由一d得出E的变化，这样可得油滴远动情况。13.【答案】A,B【解析】【解答】解：经加速电场后的速度为v,则 m mv2=eUo所以电子进入偏转电场时速度的大小为，v= V -丽11 eU 1 Up电子进入偏转电场后的偏转的位移y= a at2=工？ md ?（节）2= M网可见，要增大y,可行的方法有：增大偏转电压 U,减小加速电压 Uo ,或减小偏转电场极 板间距离y,与粒子的电性和质量无关.故 AB正确.故选：AB【分析】电子先经电场加速，后经电场偏

22、转，先根据动能定理得到加速获得的速度表达式， 再运用运动的分解，结合类平抛运动的规律，得到偏转距离y的表达式，即可进行分析.【答案】B,C,D【解析】【解答】解：A、A、B、C三点的电场强度大小相同，方向不同，场强是矢量，则A、B、C三点的电场强度不同.故 A错误；B、OA间场强大于 AD间场强，由 U=Ed可知，电势差 Uoa Uad . 故B正确；C、A、B两点的在同一等势面上，由 W=qU,将一电子由C点分别移动到 A、B两点，电场 力做功相同.故C正确；D、D的电势高于A点的电势，所以电子在 A点的电势能小于在 D点的电势能.故 D正确. 故选：BCD.【分析】A、B、C三点的电场强度

23、大小相同，方向不同.由 U=Ed分析电势差Uoa与Uad的 大小.A、B、C三点的在同一等势面上，由 W=qU,分析电场力做功情况.电子在 A点的电 势能小于在D点的电势能.【答案】B,C,D【解析】【解答】粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于粒子的电性未知，所以电场线方向不能判断，则无法确定哪点的电势较高。A不符合题意。由图看出a处电场线比b处电场线疏，而电场线疏密表示场强的大小，即可判断出a处场强较小，B符合题意。带电粒子在 a处所受的电场力较小，则在 a处加速度较小，C 符合题意。由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子的

24、电势能增大，则粒子在 b点电势能较大。D符合题意。故答案为：BCD。【分析】利用轨迹和场线的交点可以找到场力的方向，利用场线疏密可以比较场强大小，利用电场力做功可以判断电势能变化和动能的变化。三、填空题.【答案】1; 3【解析】【解答】电荷之间的作用力是相互作用力，虽然A的电量和质量都是 B的3倍，但是A对B的静电力等于B对A的静电力，则A对B的静电力是B对A静电力的1倍； 广=弹A电量不变，B的电量变为原来的9倍，欲使相互作用力不变， 根据，则A、B间距应为原来3倍。【分析】利用相互作用可以判别静电力大小相等；利用库仑定律可以求出间距的大小。.【答案】增大；增大；减小【解析】【解答】正对面积

25、减小时，根据 一 4切，判断电容变小，电容器的带电量Q一Q不变，根据 二判断电势差变小，所以静电计指针的偏转角度增大；板间距离增大时，电容变小，电容器的带电量Q不变，电势差变大，静电计指针的偏转角度增大；插入电介质时，电容变大，带电量不变，电势差减小，静电计指针的偏角减小。【分析】正对面积较小电容变小，电量不变，则电压变大；板间距离变大，电容变小，电压 也变大；插入电解质电容变大，电压只能变小，电压大小代表角度的大小。.【答案】 导电纸；电压传感器【解析】【解答】本实验的整个操作在导电纸上进行的，必须在导电纸上找到等势点，所以 在木板上依次铺放导电纸、复写纸和白纸，导电纸铺在最上面。本实验的目

26、的是描绘电场等势线，根据两点电势相等时， 它们间的电势差即电压为零，来寻找等势点，故使用的传感器是电压传感器。【分析】铺在最上面的是导电纸，实验用到的是电压传感器。.【答案】(1)负负(3)正【解析】【解答】负电荷的电场线从无穷远指向负电荷，无穷远处为零电势点，所以负电荷 周围空间的电势为负值；电势能彳q(f),所以正电荷位于负荷电产生的电场内，它的电势能为负值，负电荷位于负荷电产生的电场内，它的电势能为正值。【分析】根据电场线分布和沿电场线方向电势逐渐降低可得电势的高低，由E产卿可得电势能的正负。.【答案】张开；不张开【解析】【解答】B与A内壁接触后，电荷全部转移到外表面，B不再带电，故乙验电器的箔片不会张开。不管甲接 A的外表面还是内表面，验电器与A就构成一个整体，验电器甲属于外表面的一个部分，因平衡状态下带电体电荷只分布在外表面上，验电器一定带电， 故箔片会张开。【分析】静电平衡内部无电荷，故而乙不会张开，而甲在外和空腔直接连接即 为等势体，均有电荷.【答案】5.0 X 30 5.0 X 106 灯=之【解析】【解答】根据场强公式 七一。=5.0 x 13N/C；试探电荷减小为q= 1.0X109C时，该电荷在P点受到的电场力 F= qE= 5.0 X 10N.【分析】本题考查学生对电场强度的理解。电场强度是表示电场强弱的物理量，场强的大小由电场本身性质决定