学年高二物理人教版选修31第1章 静电场含答案.docx

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学年高二物理人教版选修31第1章静电场含答案

2020—2021高中物理人教选修3—1第1章静电场含答案

人教选修3—1第一章静电场

1、下列叙述正确的是（　　）

A．摩擦起电是创造电荷的过程

B．接触起电是电荷转移的过程

C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电

D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭

2、如图所示，一光滑墙面固定一个定滑轮，通过轻绳连接两个带电小球A、B，所受重力分别为GA、GB。

A、B两球球心连线水平。

两小球静止，连接A球的轻绳竖直，连接B球的轻绳与竖直方向夹角θ，则下列判断正确的是（　　）

A．两小球带异种电荷

B．两小球带电荷量关系QA>QB

C．两小球的重力关系GA>GB

D．两小球间的库仑力F＝GAtanθ

3、如图所示，单匝正方形闭合线框abcd由粗细均匀的绝缘棒制成，每边长为A，P是线框的中心，线框上均匀地分布着正电荷。

现在线框下侧中点M处取下足够短的带电荷量为Q的一小段，将其沿PM连线向下移动

的距离到N处，若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，则此时P点的电场强度大小为（　　）

A．k

B．k

C．k

D．k

4、（双选）如图所示，曲线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则（　　）

A．A点场强小于B点场强

B．A点场强方向指向x轴负方向

C．A点场强大于B点场强

D．A点电势高于B点电势

5、（双选）如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定、圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。

则小球a（　　）

A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小

B．从N到P的过程中，速率先增大后减小

C．从N到Q的过程中，电势能一直增加

D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量

6、如图所示，匀强电场场强为1×103N/C，ab与电场方向平行且abcd为一矩形，ab＝dc＝4cm，bc＝ad＝3cm，则下述计算结果正确的是（　　）

A．ab之间的电势差为4000V

B．ac之间的电势差为50V

C．将q＝－5×10－3C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做功为零

D．将q＝－5×10－3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场做功都是－0.25J

7、在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正点电荷，图中的四个图画出了其空间电场的电场线分布情况，符合实际情况的是（　　）

A　　　　B　　　C　　D

8、（双选）如图所示，平行板电容器的两个极板为A、B。

B板接地，A板带有电荷量＋Q，板间电场中有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，下列说法正确的是（　　）

A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变

B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高

C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低

D．B板上移时，P点的电场强度变小，P点电势降低

9、（多选）有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的油滴，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直电场射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示，则（　　）

A．油滴A带正电，B不带电，C带负电

B．三个油滴在电场中运动时间相等

C．三个油滴在电场中运动的加速度aA＜aB＜aC

D．三个油滴到达极板时动能EkA＜EkB＜EkC

10、下列关于点电荷的说法中，正确的是（　　）

A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷

B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷

C．只有球形带电体才能看成点电荷

D．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷

11、两个所带电荷量分别为q1（q1>0）和q2的点电荷放在x轴上，相距为l，两电荷连线上电场强度E与x的关系图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．q2>0且q1＝q2B．q2<0且q1＝|q2|

C．q2>0且q1>q2D．q2<0且q1<|q2|

12、带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线（电场的方向未画出）。

在图中，若上极板带正电，虚线MN是穿过两板正中央的一条直线，则关于这个电场，以下说法正确的是（　　）

A．a点的场强小于b点的场强

B．b点的电势低于c点的电势

C．平行金属板之间的电场，可以看作匀强电场

D．若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿电场线运动到负极板

13、a、b两个点电荷相距40cm，电荷量分别为q1、q2，且q1＝9q2，都是正电荷。

现引入点电荷c，这时a、b电荷恰好都处于平衡状态。

试问：

点电荷c的带电性质是怎样的？

电荷量多大？

它应该放在什么地方？

14、如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上，两板间距为3cm，电容器所带电荷量为6×10－8C，A极板接地。

求：

（1）平行板电容器的电容；

（2）平行板电容器两极板间的电场强度；

（3）图中距B板2cm的D点的电势。

2020—2021高中物理人教选修3—1第1章静电场含答案

人教选修3—1第一章静电场

1、下列叙述正确的是（　　）

A．摩擦起电是创造电荷的过程

B．接触起电是电荷转移的过程

C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电

D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭

B　[电荷不会凭空产生，也不会凭空消失，电荷的总量保持不变，选项B对。

]

2、如图所示，一光滑墙面固定一个定滑轮，通过轻绳连接两个带电小球A、B，所受重力分别为GA、GB。

A、B两球球心连线水平。

两小球静止，连接A球的轻绳竖直，连接B球的轻绳与竖直方向夹角θ，则下列判断正确的是（　　）

A．

两小球带异种电荷

B．两小球带电荷量关系QA>QB

C．两小球的重力关系GA>GB

D．两小球间的库仑力F＝GAtanθ

C　[B球受力平衡，则B受到A对B水平向右的库仑力，则两小球带同种电荷，故A错误；根据题意无法判断电荷量的大小关系，故B错误；A处于平衡状态，受力平衡，则绳子拉力T＝GA；B球受力平衡，根据平衡条件得：

Tcosθ＝GB，则GA＞GB，故C正确；B球受力平衡，根据平衡条件得库仑力：

F＝Tsinθ＝GAsinθ，故D错误。

]

3、如图所示，单匝正方形闭合线框abcd由粗细均匀的绝缘棒制成，每边长为A，P是线框的中心，线框上均匀地分布着正电荷。

现在线框下侧中点M处取下足够短的带电荷量为Q的一小段，将其沿PM连线向下移动

的距离到N处，若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，则此时P点的电场强度大小为（　　）

A．k

B．k

C．k

D．k

C　[没有截取一小段时，根据对称性知，P点的合场强为零，则截取的部分和剩下的其余部分在P点产生的场强等大反向，剩下的其余部分在P点产生的场强大小

E1＝k

＝k

，方向向下

当截取的部分移到N点时，在P点产生的场强大小

E2＝k

，方向向上

则P点的合场强大小E＝E1－E2＝k

－k

＝k

，方向向下，故C正确。

]

4、（双选）如图所示，曲线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则（　　）

A．A点场强小于B点场强

B．A点场强方向指向x轴负方向

C．A点场强大于B点场强

D．A点电势高于B点电势

AD　[由于电场线与等势面垂直，所以B点处的电场线比A点处的密，B点场强大于A点场强，故A正确，C错误；电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B错误；由沿电场线方向电势降低可知，D正确。

]

5、（双选）如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定、圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。

则小球a（　　）

A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小

B．从N到P的过程中，速率先增大后减小

C．从N到Q的过程中，电势能一直增加

D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量

BC　[a由N到Q的过程中，重力竖直向下，而库仑力一直沿二者的连线方向，则可知，重力与库仑力的夹角一直减小，故合力一直在增大，故A错误；在整个过程中合力先与运动方向的夹角为锐角，合力做正功，而后一过程中合力与运动方向夹角为钝角，合力做负功，故从N到P的过程中，速率先增大后减小，故B正确；由于在运动过程中，a、b间的距离一直在减小，故库仑力一直做负功，电势能一直增加，故C正确；从P到Q的过程中，由动能定理可知，－mgh－WE＝0－

mv2，故动能的减少量等于重力势能增加量和电势能的增加量之和，故D错误。

]

6、如图所示，匀强电场场强为1×103N/C，ab与电场方向平行且abcd为一矩形，ab＝dc＝4cm，bc＝ad＝3cm，则下述计算结果正确的是（　　）

A．ab之间的电势差为4000V

B．ac之间的电势差为50V

C．将q＝－5×10－3C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做功为零

D．将q＝－5×10－3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场做功都是－0.25J

C　[Uab＝E·ab＝1×103×0.04V＝40V，A错；Uac＝Uab＝40V，B错；将电荷移动一周，电势差为零，电场力做功为零，故C对；Wac＝qUac＝（－5×10－3）×40J＝－0.2J，D错。

]

7、在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正点电荷，图中的四个图画出了其空间电场的电场线分布情况，符合实际情况的是（　　）

A　　　　B　　　C　　D

D　[球壳处于正点电荷的电场中，达到静电平衡，球壳为等势体，电场线不会穿过球壳，但球壳内、外表面均有感应电荷，故内、外部均有电场线，D正确。

]

8、（双选）如图所示，平行板电容器的两个极板为A、B。

B板接地，A板带有电荷量＋Q，板间电场中有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，下列说法正确的是（　　）

A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变

B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高

C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低

D．B板上移时，P点的电场强度变小，P点电势降低

AC　[A板下移与B板上移，两板间的距离均减小，但此平行板电容器为电荷量不变的电容器，改变两板间的距离不能改变电场强度的大小及方向，即E不变。

因此A板下移时，P点与B板间的电势差不变，即P点电势也不变；但B板上移时，由于P点与B板的距离减小，因此P、B间的电势差减小，即P点电势降低，选项A、C正确。

]

9、（多选）有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的油滴，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直电场射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示，则（　　）

A．油滴A带正电，B不带电，C带负电

B．三个油滴在电场中运动时间相等

C．三个油滴在电场中运动的加速度aA＜aB＜aC

D．三个油滴到达极板时动能EkA＜EkB＜EkC

ACD　[三个微粒的初速度相等，水平位移xA＞xB＞xC，根据水平方向上做匀速直线运动，所以由公式x＝vt得tA＞tB＞tC。

三个微粒在竖直方向上的位移相等，根据y＝

at2，知aA＜aB＜aC。

从而得知B仅受重力，A所受的电场力向上，C所受的电场力向下，所以B不带电，A带正电，C带负电，故A、C正确，B错误；根据动能定理，三个微粒重力做功相等，电场力对A做负功，电场力对C做正功，所以C的动能变化量最大，A动能变化量最小，初动能相等，所以三个微粒到达极板时的动能EkA＜EkB＜EkC，故D正确。

]

10、下列关于点电荷的说法中，正确的是（　　）

A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷

B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷

C．只有球形带电体才能看成点电荷

D．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷

D　[由带电体看作点电荷的条件可知，当带电体的形状、大小及电荷分布对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷由研究问题的性质决定，与带电体自身大小、形状无具体关系，故选项A、B、C错误；当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，两带电体的大小、形状及电荷分布对两带电体间相互作用力的影响可忽略不计，因此可将这两个带电体看成点电荷，选项D正确。

]

11、两个所带电荷量分别为q1（q1>0）和q2的点电荷放在x轴上，相距为l，两电荷连线上电场强度E与x的关系图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．q2>0且q1＝q2B．q2<0且q1＝|q2|

C．q2>0且q1>q2D．q2<0且q1<|q2|

A　[由图象知，在两电荷连线上关于中点对称的两点处，电场强度大小相等、方向相反，由此可知两电荷为等量同种电荷，选项A正确。

]

12、带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线（电场的方向未画出）。

在图中，若上极板带正电，虚线MN是穿过两板正中央的一条直线，则关于这个电场，以下说法正确的是（　　）

A．a点的场强小于b点的场强

B．b点的电势低于c点的电势

C．平行金属板之间的电场，可以看作匀强电场

D．若将一正电荷从电场中的任一点由静止释放，它必将沿电场线运动到负极板

B　[由电场线疏密可知，a点场强大于b点场强，选项A错误；由于φb＝φd，而φc>φd，所以φc>φb，选项B正确；由于电场线不是平行等间距直线，所以平行金属板间电场不能看作匀强电场，选项C错误；由于有的电场线不是直线，所以电荷不一定沿电场线运动，选项D错误。

]

13、a、b两个点电荷相距40cm，电荷量分别为q1、q2，且q1＝9q2，都是正电荷。

现引入点电荷c，这时a、b电荷恰好都处于平衡状态。

试问：

点电荷c的带电性质是怎样的？

电荷量多大？

它应该放在什么地方？

[解析]　设c与a相距x，则c、b相距0.4m－x，设c的电荷量为q3，根据二力平衡可列平衡方程。

a平衡，则k

＝k

；

b平衡，则k

＝k

；

c平衡，则k

＝k

。

解其中任意两个方程，可解得x＝0.3m（c在a、b连线上，与a相距30cm，与b相距10cm），q3＝

q2＝

q1（q1、q2为正电荷，q3为负电荷）。

[答案]　负电荷　

q1　在a、b连线上，与a相距30cm，与b相距10cm

14、如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上，两板间距为3cm，电容器所带电荷量为6×10－8C，A极板接地。

求：

（1）平行板电容器的电容；

（2）平行板电容器两极板间的电场强度；

（3）图中距B板2cm的D点的电势。

[解析]　

（1）C＝

＝

F＝1×10－9F。

（2）E＝

＝

＝2×103V/m。

（3）φD＝－Ed′＝－2×103×（0.03－0.02）V＝－20V。

[答案]　

（1）1×10－9F　

（2）2×103V/m　（3）－20V