高一静电场试题及答案

高一静电场试题及答案姓名：____________________

一、选择题（每题[2]分，共[20]分）

1.下列关于静电场的描述，正确的是：

A.静电场是电荷在空间中产生的电场。

B.静电场中的电场强度是矢量，方向由正电荷指向负电荷。

C.静电场中的电势是标量，具有方向性。

D.静电场中的电场强度和电势都是矢量。

2.在一个电场中，一个电荷由静止开始运动，下列说法正确的是：

A.电荷在电场中运动，电场力对其做正功。

B.电荷在电场中运动，电场力对其做负功。

C.电荷在电场中运动，电势能减少。

D.电荷在电场中运动，电势能增加。

3.两个相同的点电荷分别放在距离为r的两点上，下列关于电势能的说法正确的是：

A.两个点电荷的电势能之和等于各自单独放置时的电势能之和。

B.两个点电荷的电势能之和小于各自单独放置时的电势能之和。

C.两个点电荷的电势能之和大于各自单独放置时的电势能之和。

D.无法确定。

4.下列关于电容器的描述，正确的是：

A.电容器是一种能够存储电荷的元件。

B.电容器的电容值与所存储的电荷量成正比。

C.电容器的电容值与两板间的电压成正比。

D.电容器的电容值与两板间的距离成正比。

5.下列关于静电感应的描述，正确的是：

A.静电感应现象是由于导体内部的电荷重新分布而形成的。

B.静电感应现象是由于导体外的电荷分布而形成的。

C.静电感应现象是由于导体内部的电荷流动而形成的。

D.静电感应现象是由于导体外的电荷流动而形成的。

二、填空题（每题[3]分，共[15]分）

1.在静电场中，电场强度的定义式为__________。

2.电势能的计算公式为__________。

3.电容器的电容值与__________和__________有关。

4.静电感应现象是由于__________而形成的。

5.静电场中的电势能具有__________的性质。

三、计算题（每题[10]分，共[30]分）

1.已知两个点电荷，分别为q1=+2μC和q2=-3μC，它们之间的距离为0.1m。求它们之间的电场强度。

2.一个平行板电容器的电容为10μF，两板间的电压为100V。求电容器所存储的电荷量。

3.一个带电导体球，电荷量为Q，半径为R。求球表面的电场强度。

四、简答题（每题[5]分，共[25]分）

1.简述静电场的特性。

2.解释静电感应现象的产生原因。

3.说明电容器的工作原理。

4.简要描述电场力做功与电势能变化的关系。

5.举例说明静电场在实际生活中的应用。

五、论述题（每题[10]分，共[20]分）

1.论述静电场中电场强度和电势的关系。

2.论述电容器的充电和放电过程。

六、实验题（每题[10]分，共[20]分）

1.设计一个实验，验证静电场中电场强度的计算公式。

2.设计一个实验，观察静电感应现象。

试卷答案如下：

一、选择题（每题[2]分，共[20]分）

1.A

解析思路：静电场是由电荷产生的，因此选项A正确。电场强度的方向由正电荷指向负电荷，因此选项B错误。电势是标量，没有方向性，因此选项C错误。电场强度和电势都是矢量，因此选项D错误。

2.C

解析思路：电荷在电场中运动，电场力对其做正功时，电荷的电势能减少；电场力对其做负功时，电荷的电势能增加。由静止开始运动，电势能减少，因此选项C正确。

3.A

解析思路：两个点电荷单独放置时的电势能分别由它们自身的电荷量和距离决定。当它们在一起时，电势能之和不变，因为它们之间的相互作用力会相互抵消，所以选项A正确。

4.A

解析思路：电容器是一种能够存储电荷的元件，因此选项A正确。电容器的电容值与所存储的电荷量成正比，因此选项B错误。电容器的电容值与两板间的电压无关，因此选项C错误。电容器的电容值与两板间的距离成反比，因此选项D错误。

5.A

解析思路：静电感应现象是由于导体内部的电荷重新分布而形成的，因此选项A正确。选项B、C、D描述的不是静电感应现象的产生原因。

二、填空题（每题[3]分，共[15]分）

1.E=F/q

解析思路：电场强度定义为单位正电荷所受的电场力，公式为E=F/q。

2.U=qV

解析思路：电势能的计算公式为U=qV，其中U是电势能，q是电荷量，V是电势。

3.电容、两板间距离

解析思路：电容器的电容值与电容器的几何形状（电容）和两板间的距离（介电常数）有关。

4.导体内部的电荷重新分布

解析思路：静电感应现象是由于导体内部的自由电荷重新分布，使得导体表面出现正负电荷分离的现象。

5.保守性

解析思路：电势能具有保守性，即电荷在静电场中移动时，电势能的变化等于电场力做的功。

三、计算题（每题[10]分，共[30]分）

1.E=kq1q2/r^2

解析思路：根据库仑定律，两个点电荷之间的电场强度公式为E=kq1q2/r^2，其中k是库仑常数，q1和q2是两个点电荷的电量，r是它们之间的距离。

2.Q=CV

解析思路：电容器的电荷量Q等于电容C乘以电压V，公式为Q=CV。

3.E=kQ/R^2

解析思路：带电导体球表面的电场强度公式为E=kQ/R^2，其中k是库仑常数，Q是球上的电荷量，R是球的半径。

四、简答题（每题[5]分，共[25]分）

1.静电场的特性包括：电场强度和电势都是矢量，具有方向性；电场强度在空间中是有限的；电场力是保守力，电势能具有保守性。

2.静电感应现象的产生原因是导体内部的自由电荷重新分布，使得导体表面出现正负电荷分离的现象。

3.电容器的工作原理是利用两导体板之间的电场来存储电荷，当电压施加在电容器两板之间时，电荷会在两板之间积累，从而形成电荷存储。

4.电场力做功与电势能变化的关系是：电场力做正功时，电势能减少；电场力做负功时，电势能增加。

5.静电场在实际生活中的应用包括：静电除尘、静电喷漆、静电印刷、静电复印等。

五、论述题（每题[10]分，共[20]分）

1.静电场中电场强度和电势的关系是：电场强度是电势的负梯度，即E=-dV/dr，其中E是电场强度，V是电势，r是空间位置。

2.电容器的充电和放电过程：充电时，电源将电荷注入电容器两板之间，使电容器板上的电荷量增加，电压升高；放电时，电容器两板之间的电荷通过电路释放，电荷量减少，电压降低。

六、实验题（每题[10]分，共[20]分）

1.实验步骤：

a.使用电场线测量仪和已知电场分布的