高中物理选修31 电场 前几节测试 较基础.docx

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高中物理选修31电场前几节测试较基础

高二选修3-1测试1

姓名：

___________分数：

___________

一、选择题

1．关于电场线的说法，正确的是（）

A．电场线的方向，就是电荷受力的方向

B．电荷一定沿电场线运动

C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大

D．静电场的电场线是闭合的

2．真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为（）

A．3：

1B．1：

3C．9：

1D．1：

9

3．关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法正确的是（）

A．这三种方式都创造了带负电荷的电子

B．这三种方式都创造了带正电荷的质子

C．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子发生了转移

D．这三种方式都符合电荷守恒定律

4．一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其“速度—时间”图象如图所示。

分析图象后，下列说法正确的是（）

A．B、D两点的电场强度和电势一定都为零

B．A处的电场强度大于C处的电场强度

C．粒子在A处的电势能小于在C处的电势能

D．A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差

5．如图示为某个电场中的部分电场线，如图A、B两点的场强分别记为EA、EB，电势分别记为φA、φB则（）

A．EA＞EB、φA＞φBB．EA＜EB、φA＞φB

C．EA＜EB、φA＜φBD．EA＞EB、φA＜φB

6．如图所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔，若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，看到的现象是（　　）

A．只有M端验电箔张开，且M端带正电

B．只有N端验电箔张开，且N端带正电

C．两端的验电箔都张开，且N端带负电，M端带正电

D．两端的验电箔都不张开，且N端带正电，M端带负电

7．两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示．A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2=4Ql，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则（）

A．Q3为负电荷，且放于A左方B．Q3为负电荷，且放于B右方

C．Q3为正电荷，且放于AB之间D．Q3为正电荷，且放于B右方

8．两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，两球位于同一水平线上，如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．若m1＞m2，则θ1＞θ2B．若m1=m2，则θ1=θ2

C．若m1＜m2，则θ1＞θ2D．若q1=q2，则θ1=θ2

9．图中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的四个等势面。

两个不计重力的带电粒子M、N以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。

已知M是带正电的粒子。

则下列说法正确的是（）

A．N一定也带正电

B．a点的电势高于b点的电势，a点的场强大于b点的场强

C．带电粒子N的动能减小，电势能增大

D．带电粒子N的动能增大，电势能减小

10．下列关于场强的说法正确的是

A、由E＝

可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比

B、在真空电氛电荷Q产生的电场，电场强度的表达式E=

，式中q是检验电荷的电量

C、由E=

可知，某点的电场强度大小与Q成正比，与

成反比

D、在真空中点电荷Q产生的电场中，电场强度的定义式E＝

仍成立，式中的Q就是产生电场的点电荷

11．如图所示，A、B、C为直角三角形的三个顶点，∠A=30°，D为AB的中点，负点电荷Q位于D点．A、B、C三点的电势分别用

、

、

表示，下列说法正确的是

A．

大于

B．A、B两点电场强度相同

C．负检验电荷在BC连线上各点具有的电势能都相等

D．将正检验电荷沿AC从A点移到C点，电场力先做正功后做负功

12．某电场的等势面如图所示，一正电荷在电场中

A．由A移动到C，电场力做负功

B．由A移动到B，电场力做正功

C．在B点的电势能比在C点的电势能小

D．在A点的电势能比在C点的电势能大

13．下列物理量属于矢量的是

A．功B．功率C．电场强度D．电势能

14．如图（a），直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v﹣t图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为φa、φb，场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有（）

A．φa＞φbB．Ea＞Eb

C．Ea＜EbD．Wa＞Wb

15．在图所示的匀强电场中，水平等距离的虚线表示其等势面，带电量Q=﹣0.5×10﹣10C的粒子（不考虑粒子所受重力）在电场力作用下从A点运动到B点，动能增加0.5×10﹣9J，A点电势为﹣10V，下列关于粒子的运动轨迹和B点电势的说法中正确的是（）

A．粒子沿轨道1运动，B点电势为零

B．粒子沿轨道2运动，B点电势为20V

C．粒子沿轨道1运动，B点电势为﹣20V

D．粒子沿轨道2运动，B点电势为﹣20V

16.．如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为φa=5V、φb=3V．下列叙述正确的是（　　）

A．该电场在c点处的电势一定为4V

B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb

C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少

D．一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a

二、填空题

16．现有三个相同的绝缘金属球A、B、C，其中A球带电荷量为+8Q，B球带电荷量为-2Q，C球不带电。

（1）保持A和B的位置不变，而将C先与A接触，再与B接触，最后移走C球，则此时，A与B之间的库仑力是原来的倍。

（2）若将C球与A、B球反复接触足够多次，最后移走C球，则此时A与B之间的库仑力为原来的的倍。

17．把带电量为q的试探电荷放在电场中的A点时，受到的电场力为F，则A点的电场强度为；若改将带电量为2q的试探电荷放在A点，则该试探电荷受到的电场力为，此时A点的电场强度为。

18．匀强电场中有A、B、C三点，构成边长为10cm的等边三角形，如图所示，一粒子从A沿直线移到B的过程中电场力始终不做功，带电量为q=2×10—6C的负电点电荷，由B移到C的过程中克服电场力做功为4

×10—4J。

由此可知，A、C两点的电势差UAC=V，电场强度大小为V/m（保留两位有效数字）。

20题

19．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐__________（填“升高”或“降低”）．

当静电力对电荷做正功时，电荷的电势能________（填“增大”或“减小”）.

20．在如图所示的电场中，一电荷量q=﹣1.0×10﹣8C的点电荷在A点所受电场力大小F=2.0×10﹣4N．则A点的电场强度的大小E=N/C；该点电荷所受电场力F的方向为．（填“向左”“向右”）

21．如图，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一带电量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1=；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2=；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3=．由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做的功的特点是

．

三、计算题

22．一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线由A向B运动，如图所示，AB与电场线夹角为θ．已知带电微粒的质量为m，电荷量为q，A、B相距L（重力加速度为g）．

（1）试说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由．

（2）求电场强度的大小和方向？

23．如图所示，电子以速度v0沿与电场垂直的方向从A点飞入匀强电场，并且从另一侧的B点沿与电场成150°角的方向飞出，已知电子的质量为m，电荷量为e，求A、B两点的电势差．

24．如图所示，一对平行金属极板相距为d=4cm，上极板带正电，两板电压为4V，把一个电子放在A点，试求：

（电子电荷量e=1.6×10﹣19C）

（1）两金属板之间的电场强度大小；

（2）该电子受力的大小和方向．

25．如图所示，一个系在丝线下端的带正电、可视为点电荷的小球B，静止在图示位置．若固定的带正电、可视为点电荷的小球A的电量为Q，B球的质量为m，电量为q，丝线偏向角为θ，A和B在同一水平线上，整个装置处在真空中．

（1）小球B所在位置的电场强度的大小为多少？

方向如何？

（2）A、B两球之间的距离为多少？

26．如图所示,两块相距为d,足够长的金属板平行竖直放置,长为L的细绝缘线一端拴质量为m的带电小球,另一端固定在左板上某点,小球静止时绝缘线与竖直方向的夹角为θ,如将绝缘线剪断,问:

（1）小球将如何运动?

（2）小球经多长时间打到金属板上?

参考答案

1．C

【解析】

试题分析：

只有正电荷所受电场力方向为改点的场强方向，负电荷所受电场力方向与场强方向相反，A错；只有当电场线、电荷的初速度为零时电荷才能沿着电场线运动，B错；电场线的疏密表示场强大小，电场线越密场强越大，电场力越大，C对；静电场的电场线总是从正电荷出发终止于负电荷，或从正电荷出发指向无穷远处，或从无穷远处指向负电荷，总是电场线是不闭合的，D错；

考点：

考查对电场线的认识

点评：

本题难度较小，明确电场线的疏密程度表示场强大小，只有当电场线为直线、电荷由静止出发才能沿着电场线运动，明确电场线方向与电场力的关系等，这是电场必须掌握的基础知识

2．C

【解析】

试题分析：

直接根据库伦定律公式计算出试探电荷q所受电场力，然后利用电场强度的定义式即可求出在M所在处的场强的大小．

解：

引入一个试探电荷q，分别计算它在AB两点受的电场力．

，

，

得：

F1=9F2

根据电场强度的定义式：

，

得：

故选：

C

【点评】本题很简单直接考查了库伦定律和电场强度定义式的应用，对于这些公式一定要明确其适用条件和公式中各个物理量的含义．

3．CD

【解析】

试题分析：

由电荷守恒定律可知选项AB错误；选项CD正确；故选CD

考点：

考查电荷守恒定律

点评：

本题难度较小，掌握电荷守恒定律内容，起电只是电荷的转移

4．BC

【解析】

试题分析：

速度时间图像的斜率表示加速度，B、D两点的斜率为零，说明合力为零，因为一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，所以B、D两点的电场力为零，但是电场强度为零，不一定电势为零，A错误；A处的斜率大小大于C处的斜率大小，因为

，所以A处的电场强度大于C处的电场强度，B正确；因为只受电场力，所以过程中动能和电势能相互转化，从图中可得A点的速度大于C点的速度，所以从A到C动能一部分转化为电势能，故粒子在A处的电势能小于在C处的电势能，C正确；从图中可得A、C两点的变化量小于B、D两点的变化量，根据公式

可得A、C两点的电势差小于B、D两点间的电势差，D错误；

考点：

考查了电场力做功，速度时间图像

【名师点睛】电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值．这常是判断电荷电势能如何变化的依据．还考察了对于匀变速直线运动的图象分析电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似

5．B

【解析】解：

由电场线的分布情况可知，B处电场线比A处电场线密，则B点的场强大于A点的场强，即EB＞EA．画出过A点的等势线与B所在的电场线交于C点，则有C点的电势高于B点的电势，所以A点的电势高于B点的电势，即φA＞φB．故B正确

故选：

B

【考点】电势；电场强度．

【专题】电场力与电势的性质专题．

【分析】根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大．画出过A点的等势线，根据顺着电场线电势降低判断电势的高低．

【点评】本题的技巧是画出等势线．对于电场线的物理意义：

电场线疏密表示场强的大小，电场线的方向反映电势的高低要牢固掌握，熟练应用．

6．C

7．A

【解析】解：

假设Q3放在Q1Q2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Q1的左方．

根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，可判断Q3带负电．

故选A．

【点评】我们可以去尝试假设Q3带正电或负电，根据平衡条件求解它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态，不行再继续判断．

8．BC

9．D

【解析】

试题分析：

电场线和等势线垂直，所以电场沿水平方向，从正电荷M的轨迹MPN可知，电场力水平向右，故电场的方向水平向右．N电荷受电场力方向指向其轨迹内侧，故受电场力水平向左，所以N带负电，故A错误．电场线水平向右，沿电场线电势降低，所以等势面a的电势高于等势面b的电势．虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面，所以ab两点的场强相等．故B错误；电场力对N粒子做正功，其电势能减小，动能增加，故C错误，D正确；故选D。

考点：

带电粒子在电场中的运动

10．C

【解析】

试题分析：

电场中某点的场强与试探电荷的电荷量以及所受的电场力无关，选项A错误；在真空点电荷Q产生的电场，电场强度的表达式

，式中q是场源电荷的电量，选项B错误；由

可知，某点的电场强度大小与Q成正比，与

成反比，选项C正确；在真空中点电荷Q产生的电场中，电场强度的定义式

仍成立，式中的Q就是试探电荷的电荷量，选项D错误；故选C．

考点：

电场强度

11．D

【解析】

试题分析：

点电荷的等势面是一系列的同心圆，A、C两点在同一个等势面上，故

等于

，故A错误；A、B两点场源点电荷距离相等，根据点电荷场强公式

，故AB两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A、B两点的电场强度不相同，故B错误；BC连线上各点距场源距离不等，电势不等，根据

，负检验电荷在BC连线上各点具有的电势能不相等，故C错误；AC连线上，越靠近负电荷电势越低，从A到C电势先降低后升高，正检验电荷具有的电势能先减小后增大，故电场力先做正功后做负功，故D正确

考点：

考查了点电荷电场分布规律

【名师点睛】本题关键是明确点电荷的电场的电场线和等势面的分布规律，知道沿着电场线电势逐渐降低

12．D

【解析】

试题分析：

正电荷从A移动到C，电势能减小，则电场力做正功，选项A错误；AB两点的电势相同，故由A移动到B，电场力不做功，选项B错误；B点的电势高于C点，故正电荷在B点的电势能比在C点的电势能大，选项C错误；A点的电势高于C点，故正电荷在A点的电势能比在C点的电势能大，选项D正确；故选D．

考点：

等势面；电势及电势能

名师点睛：

电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，等势面密，电场线疏的地方电场的强度小，等势面疏；沿电场线的方向，电势降低．沿着等势面移动点电荷，电场力不做功．电场线与等势面垂直。

13．C

【解析】

试题分析：

功、功率和电势能都是只有大小无方向的物理量，都是标量；只有电场强度是有大小又有方向的物理量，是矢量；故选C．

考点：

矢量和标量

名师点睛：

此题是对矢量和标量的考查；要知道只有大小无方向的物理量是标量；有大小又有方向的物理量是矢量；此题是基础题．

【答案】BD

【解析】

试题分析：

负电荷从a释放（初速度为0）后，能加速运动到b，说明负电荷受到的电场力方向是从a指向b，那么电场方向就是由b指向a，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以a、b两点的电势关系是

，故A错误；由图b知．图线的斜率减小，则负电荷从a运动到b的过程中，它的加速度是逐渐减小的，由牛顿第二定律知，负电荷从a到b时，受到的电场力是逐渐减小的，由

知，

，故B正确，C错误；负电荷在电势高处电势能小，因

则

，故D正确。

考点：

电势、电场强度

名师点睛：

本题考查了对图象的认识和理解，能从图象中获取有用的物理信息，本题是小型的综合题．

15．A

【解析】解：

粒子从A点运动到B点，动能增加，电场力做正功，电场力方向必定向上，又根据电场力将指向运动轨迹的内侧，所以粒子沿轨道1运动．

根据动能定理得：

QUAB=△Ek，

得UAB=

=

V=﹣10V

又UAB=φA﹣φB，

得φB=φA﹣UAB=﹣10V﹣（﹣10）V=0

故选A

【点评】本题通过带电粒子在电场中的运动考查了电势、电势能、电场力等问题，解决这类问题的突破口是：

做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧．

16.C

16．

（1）

（2）

【解析】

试题分析：

（1）由电荷守恒定律C先与A接触，将A的电荷量平分，这时

，再与B接触，

，这时A与B之间的库仑力由

得出是原来的

倍；

（2）若将C球与A、B球反复接触足够多次，最后三个小球将电荷量平分，即

这时再由A与B之间的库仑力

得出是原来的

倍。

同学们要理解多次接触后，电荷量平均分配的原理。

考点：

电荷守恒定律库仑定律

17．F/q；2F；F/q

【解析】

试题分析：

由电场力公式F=qE，E=F/q，若改将带电量为2q的试探电荷放在A点，则该试探电荷受到的电场力为2qE=2F，电场强度与试探电荷无关，所以A点电场强度不变

考点：

考查电场强度的概念

点评：

难度较小，明确场强大小根据电场力与试探电荷电量的比值计算

18．3.5×102，4.0×103

【解析】

试题分析：

粒子从A沿直线移动到B的过程电场力始终不做功，说明AB为等势面φA＝φB，由B移动到C的过程中电场力做功

-4

×10—4J解得：

UBC＝UAC＝

＝3.5×102V；C到AB的距离为

考点：

本题考查等势面、电场力做功、电场强度。

19．降低、减小

【解析】

试题分析：

沿电场方向电势降低，电场力对电荷做正功，电势能减小

考点：

考查了电势，电场力做功

20．2.0×104；向左

【解析】

试题分析：

根据电场强度的定义式E=

，可以直接求解．

（2）在电场中某点电场强度的方向沿该点电场线的切线方向，正电荷受力方向和电场方向一致，负电荷受力方向和电场方向相反．

解：

A点电场强度的大小为：

E=

N/C=

=2.0×104N/C

根据负电荷受力方向和电场方向相反可得：

点电荷在A点所受电场力的方向向左

故答案为：

2.0×104；向左

【点评】本题考察了电场强度的计算以及电场线的基础知识，要注意负电荷受到的电场力的方向与电场线的方向相反，要熟练掌握．

21．qELcosθ，qELcosθ，qELcosθ，电场力做功与电荷移动路径无关，只与初末位置有关

【解析】

试题分析：

电荷在静电场中从一点移到另一点时，电场力的功的值只跟始末两点的位置有关，而和所经过的路径的形状完全无关．

解：

若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1=qELcosθ，

若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2=qELcosθ，

若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3=qELcosθ，

沿不同路径移动电荷，电场力做功相同，所以电场力做功与电荷移动路径无关，只与初末位置有关．

故答案为：

qELcosθ，qELcosθ，qELcosθ，电场力做功与电荷移动路径无关，只与初末位置有关．

【点评】静电场力和重力都是保守力，电场力做功与电荷移动路径无关，只与初末位置有关，静电场和重力场是保守场．

【答案】B

【解析】

试题分析：

电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向，故A错误；负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题相符，故B正确；图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动，故C错误；图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，不符合题意，故D错误。

考点：

电场强度、向心力

【名师点睛】根据物体做曲线运动的条件和受力特点分析电荷受的电场力方向，再由负电荷所受的电场力方向与场强方向相反进行选择。

22.答：

（1）微粒做匀减速直线运动，原因微粒在直线上运动且合力方向与运动方向相反；

（2）电场强度

方向水平向左．

23．

【解析】略

24．【解答】解：

（1）根据E=

=

=100V/m

（2）据场强方向的规定，该电子的受力方向竖直向上

F=qE=1.6×10﹣19C×100V/m=1.6×10﹣17N

答：

（1）两金属板之间的电场强度大小100V/m；

（2）该电子受力的大小1.6×10﹣17N，方向竖直向上．

25．

（1）

方向水平向右；

（2）

【解析】

试题分析：

1）取B球为研究对象，受到重力mg、电场力qE和绳中拉力T的作用．

根据平衡条件可知qE=mgtanθ

解得

方向水平向右．

（2）根据库仑定律可知：

将

（1）式中

带入可得

．

考点：

物体的平衡；库仑定律

【名师点睛】此题是关于电荷的平衡问题；关键是分析电荷的受力情况，根据库仑定律及场强公式列出平衡方程解答，比较简单。

26．

（1）匀加速直线运动．

（2）

【解析】

试题分析：

（1）小球此时受到重力竖直向下，电场力水平向右，绳子拉力沿绳子向上，处于三力平衡状态，如将细线剪断，其余二力的合力一定沿绳子的反方向，大小等于原先绳子的力，所以小球将做匀加速直线运动．

（2）由于剪断绳子之前小球受力平衡，所以竖直方向：

Tcosθ=G,解得：

剪断绳子之后，由牛顿第二定律得：

解得：

①

即物体以加深对a做初速度为零的匀加速直线运动．

由图可知小球的位移为：

②

把①代入②解得：

考点：

带电粒子在匀强电场中的运动

【名师点睛】关键在于小球释放之前的受力分析要准确无误，并能解出小球受到的绳子拉力，小球释放后的合力与原来绳子的拉力大小相等方向相反。