人教版高二物理选修31第1章 静电场练习含答案.docx
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人教版高二物理选修31第1章静电场练习含答案
2020--2021人教物理选修3—1第1章静电场练习含答案
人教选修3—1第一章静电场
1、（多选）关于电荷量，以下说法正确的是（ ）
A．物体所带的电荷量可以为任意实数
B．物体所带的电荷量只能是某些值
C．物体带正电荷1.6×10－9C，这是因为失去了1.0×1010个电子
D．物体所带电荷量的最小值为1.6×10－19C
2、A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。
当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为（ ）
A．－
B．
C．－FD．F
3、如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是（ ）
A.先变大后变小，方向水平向左
B．先变大后变小，方向水平向右
C．先变小后变大，方向水平向左
D．先变小后变大，方向水平向右
4、关于同一电场的电场线，下列表述正确的是（ ）
A．电场线是客观存在的
B．电场线越密，电场强度越小
C．沿着电场线方向，电势越来越低
D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小
5、（双选）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两点电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。
以下判断正确的是（ ）
A．b点场强大于d点场强
B．b点场强小于d点场强
C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差
D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能
6、（双选）如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。
下列说法正确的是（ ）
A．A、D两点间电势差UAD与A、A′两点间电势差UAA′相等
B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功
C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减少
D．同一带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿A→B→B′→C′电场力做功相同
7、一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比，则（ ）
A．Ea最大 B．Eb最大
C．Ec最大D．Ea＝Eb＝Ec
8、如图所示，一个平行板电容器两板间距离为d，其电容为C，所带电荷量为Q，上极板带正电，现将一个带电荷量为＋q的试探电荷由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为l，连线AB与极板间的夹角为30°，则静电力对试探电荷所做的功等于（ ）
A．
B．
C．
D．
9、如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们带电荷量之比q1∶q2等于（ ）
A．1∶2B．2∶1
C．1∶
D．
∶1
*10、两个半径均为R的带电金属球所带电荷量分别为Q1和Q2，当两球心相距3R时，相互作用的库仑力大小为（ ）
A．F＝k
B．F＞k
C．F＜k
D．无法确定
*11、如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。
将质量为m、带电荷量为q的小球从管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，重力加速度为g，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．不能确定
12、如图所示，在水平方向的匀强电场中，一电场线上有相距6cm的A、B两点，且UAB＝150V，求：
（1）电场强度的大小和方向；
（2）电场中A、C两点相距14cm，A、C两点连线与电场线方向成37°夹角，则C点与A点的电势差UCA为多少？
（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
13、如图所示，长为l的金属杆原来不带电，在距其右端d处放一个电荷量为＋q的点电荷。
（1）金属杆中点处的电场强度为多少？
（2）金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的电场强度为多大？
2020--2021人教物理选修3—1第1章静电场练习含答案
人教选修3—1第一章静电场
1、（多选）关于电荷量，以下说法正确的是（ ）
A．物体所带的电荷量可以为任意实数
B．物体所带的电荷量只能是某些值
C．物体带正电荷1.6×10－9C，这是因为失去了1.0×1010个电子
D．物体所带电荷量的最小值为1.6×10－19C
BCD [元电荷为1.6×10－19C，任何带电体电荷量均是元电荷的整数倍，故A错，B、C、D对。
]
2、A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。
当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为（ ）
A．－
B．
C．－F
D．F
B [在A处放电荷量为＋q的点电荷时，Q所受静电力大小为F＝
；在C处放一电荷量为－2q的点电荷时，Q所受静电力大小为F′＝
＝
＝
＝
。
且不管电荷Q是正还是负，两种情况下，Q受力方向相同，故选项B正确，A、C、D错误。
]
3、如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是（ ）
A.先变大后变小，方向水平向左
B．先变大后变小，方向水平向右
C．先变小后变大，方向水平向左
D．先变小后变大，方向水平向右
B [
由电场的叠加原理，等量异种点电荷在其连线的中垂线上的电场强度在O点最大。
离O点越远场强越小，但各点的场强方向是相同的，都是水平向右（如图所示）。
电子沿中垂线匀速运动时，所受合力为零，电子受到的电场力方向与场强的方向相反，即水平向左，大小先变大后变小，因此另一个力先变大后变小，方向水平向右。
]
4、关于同一电场的电场线，下列表述正确的是（ ）
A．电场线是客观存在的
B．电场线越密，电场强度越小
C．沿着电场线方向，电势越来越低
D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小
C [电场是客观存在的，而电场线是假想的，A错；电场线越密的地方电场越强，B错；沿着电场线的方向电势逐渐降低，C对；负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功，电势能增加，D错。
]
5、（双选）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两点电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。
以下判断正确的是（ ）
A．b点场强大于d点场强
B．b点场强小于d点场强
C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差
D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能
BC [两等量异种点电荷产生的电场如图所示，
由图可知，d点的电场线比b点的电场线密集，所以d点的场强大于b点的场强，A项错误，B项正确。
a、c两点关于MN对称，b点在MN上，同一点电荷从a到b和从b到c电场力做的功相同，由W＝qU可知Uab＝Ubc，C项正确。
a点电势高于c点电势，同一正电荷在a点的电势能大于在c点的电势能，D项错误。
]
6、（双选）如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。
下列说法正确的是（ ）
A．A、D两点间电势差UAD与A、A′两点间电势差UAA′相等
B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功
C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减少
D．同一带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿A→B→B′→C′电场力做功相同
BD [由题图可知，面ABCD与A′B′C′D′为电场中的等势面，带正电粒子沿路径A→D→D′移到D′点，静电力做正功，带负电粒子沿路径A→D→D′移到D′点，静电力做负功，电势能增加，只要移动到同一等势面，做功就相同，故选项B、D正确。
]
7、一金属球，原来不带电，现沿球直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比，则（ ）
A．Ea最大 B．Eb最大
C．Ec最大D．Ea＝Eb＝Ec
C [处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，故a、b、c三点的场强都为零。
处于静电平衡状态的导体内部场强为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果，所以感应电荷在球内某点产生的电场的场强与MN在这一点产生的电场的场强等大反向。
比较a、b、c三点感应电场的场强，实质上是比较带电体MN在这三点的场强。
由于c点离MN最近，故MN在c点的场强最大，感应电荷在c点的场强也最大。
正确选项为C。
]
8、如图所示，一个平行板电容器两板间距离为d，其电容为C，所带电荷量为Q，上极板带正电，现将一个带电荷量为＋q的试探电荷由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为l，连线AB与极板间的夹角为30°，则静电力对试探电荷所做的功等于（ ）
A．
B．
C．
D．
C [根据U＝
，E＝
，可得E＝
，所以从A到B，静电力做功W＝qElsin30°＝
，C正确。
]
9、如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们带电荷量之比q1∶q2等于（ ）
A．1∶2B．2∶1
C．1∶
D．
∶1
B [竖直方向有h＝
gt2，水平方向有l＝
t2，联立可得q＝
，所以有
＝
，B对。
]
*10、两个半径均为R的带电金属球所带电荷量分别为Q1和Q2，当两球心相距3R时，相互作用的库仑力大小为（ ）
A．F＝k
B．F＞k
C．F＜k
D．无法确定
D [因为两球心距离不比球的半径大很多，所以不能将两球看作点电荷，必须考虑电荷在球上的实际分布情况。
当Q1、Q2带同种电荷时，相互排斥，电荷分布于最远的两侧，距离大于3R；当Q1、Q2带异种电荷时，相互吸引，电荷分布于最近的两侧，距离小于3R，如图所示。
所以库仑力可能小于k
，也可能大于k
，D正确。
]
甲 乙
*11、如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。
将质量为m、带电荷量为q的小球从管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，重力加速度为g，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．不能确定
C [带电小球从A点到B点的过程中，库仑力方向始终和速度方向垂直，故只有重力对小球做功，小球机械能守恒，则mgR＝
mv
，在B处小球受重力和库仑力，二者合力提供向心力，得qE－mg＝
，解得E＝
，根据点电荷场强特点知，AB弧中点处场强也为
，C正确。
]
12、如图所示，在水平方向的匀强电场中，一电场线上有相距6cm的A、B两点，且UAB＝150V，求：
（1）电场强度的大小和方向；
（2）电场中A、C两点相距14cm，A、C两点连线与电场线方向成37°夹角，则C点与A点的电势差UCA为多少？
（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
[解析]
（1）电场强度的大小
E＝
＝
V/m＝2.5×103V/m，
方向水平向右。
（2）C点与A点的电势差
UCA＝－EdCAcos37°＝－280V。
[答案]
（1）2.5×103V/m 方向水平向右
（2）－280V
13、如图所示，长为l的金属杆原来不带电，在距其右端d处放一个电荷量为＋q的点电荷。
（1）金属杆中点处的电场强度为多少？
（2）金属杆上的感应电荷在杆中点处产生的电场强度为多大？
[解析]
（1）金属杆处于静电平衡状态，其内部场强处处为零。
因此，金属杆中点处的电场强度为0.
（2）点电荷q在金属杆中点处产生的场强E点＝k
＝
，方向水平向左。
由于杆中点处的场强为零，所以感应电荷在杆中点处产生的场强与点电荷在该处产生的场强大小相等，方向相反，所以，感应电荷在杆中点处产生的场强大小E感＝E点＝
.
[答案]
（1）0
（2）
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