高中物理电场磁场单元练习题附答案.docx
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高中物理电场磁场单元练习题附答案
高中物理电场磁场单元练习题
学校：
_____姓名：
______班级：
______考号：
_____
题号
一
二
三
四
总分
得分
评卷人
得 分
一．单选题
1．电子和质子的电量大小为（ ）
A．1.6×1019C
B．1.6×10-19C
C．1.6C
D．3.2×1019C
2．三个完全相同的金属球，A球带电荷量为q，B、C均不带电．现要使B球带电荷量为
，正确的操作方法是（ ）
A．将A球同时与B球、C球接触
B．先将A球与B球接触，分开后将B球与C球接触
C．先将A球与C球接触，分开后将B球与C球接触
D．先将A球与C球接触，分开后将B球与C球接触，再分开后将B球与A球接触
3．两个分别带有电荷量-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
，则两球间库仑力的大小为（ ）
A．
F
B．
F
C．12F
D．
F
4、如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A，已知壳内的场强处处为零，壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样，一带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能Ek0沿OA方向射出，下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是（ ）
5．真空中有两个相同的可以看成点电荷的带电金属小球A、B，两小球相距L固定，A小球所带电荷量为-2Q、B所带电荷量为+4Q，两小球间的静电力大小是F，现在让A、B两球接触后，使其距离变为2L．此时，A、B两球之间的库仑力的大小是（ ）
A．
B．
C．
D．
A．
B．
C．
D．
评卷人
得 分
二．多选题（共__小题）
6、如图所示，两平行金属板A、B相距10mm，M点离A板4mm，N点离B板2mm，电源电压是4V，若B板接地，则（ ）
A．M点的电场强度大小EM=1000V/m
B．N点的电场强度大小EN=400V/m
C．M点的电势φM=2.0V
D．M、N两点间的电势差UMN=1.6V
7、如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图．此设备的作用是，夜晚对鸡舍内加温，同时增大光照量，白天只进行适当保温，不进行灯光照射，可增大鸡的产蛋量．电路图中R1、R2是电热丝．R1：
R2：
RL=1：
2：
2，S1、S2可以同时断开或闭合，以实现白天和夜晚的用电要求．开关S闭合（ ）
A．S1、S2同时断开时，设备运行处于白天用电状态
B．S1、S2也同时闭合时，设备运行处于夜晚用电状态
C．S1、S2同时断开时，在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2：
1
D．S1、S2也同时闭合时，若电流表示数为6A，则R1的实际功率为880W
8．电场强度E的定义式为E=
，正确的是（ ）
A．此定义式只适用于点电荷产生的电场
B．上式中，F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是放入电场中电荷的电荷量
C．上式中，F是放入电场中电荷所受的电场力，q是产生电场的电荷的电荷量
D．在库仑定律的表达式F=
中，
是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小，而
是点电荷Q1产生的电场在电荷Q2处的场强大小
9、如图所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点移到B点，动能损失了0.1J，若A点电势为-10V，则（ ）
A．B点电势为零
B．电场线方向向左
C．电荷运动的轨迹可能是图中曲线a
D．电荷运动的轨迹可能是图中曲线b
10．如图所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则（ ）
A．a点的场强一定大于b点的场强
B．a点的电势一定大于b点的电势
C．a、b两点电势差一定等于Ed（E为a点场强）
D．a、b两点电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功
评卷人
得 分
三．填空题
11．电场中同一根电场线上排列着A、B、C三点，一个电量为2×10-8C的负电荷从A移到B，电场力做功为-4×10-6J，一个电量为3×10-8C的正电荷从A移到C，电场力做功为-9×10-6J．则顺着电场线方向这三点的排列次序是______．
12．一个元电荷的电量是______，3.2×10-8C电量有______个基元电荷．
13．把带正电的球C移近金属导体AB的A端时，由于同种电荷相互______，异种电荷相互______，使导体上的自由电子向______端移动，因此导体A端和B端带上了______种电荷．
14．某电热器的电阻为55Ω，接在220V的电源上，1min产生的热量为______J，若接在电压为110V的电路中，则电热器的功率为______W．
15．一个电容器带电Q=6×10-4C时，两极板间电压∪=120V．当它的带电荷重减少2.0×10-4V时，两极板间电压减少______V，此时电容器的电容为______F．
16．一个电容器的带电量是4×10-8库仑，两极板之间的电压是2伏，那么这个电容器的电容是______法拉．如果将其电荷量全部放掉，这个电容器的电容又是______微法．
17．起电一共有三种方式，即接触带电、摩擦起电、感应起电．摩擦起电时，某些物体失去______而带______电荷，而另一些物体得到______而带______电荷．因此得到下述结论，在摩擦起电过程中，并没有______，即电荷是守恒的．
18．电荷既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一个物体______到另一个物体，或者从物体的一部分______到物体的另一部分；在______的过程中，电荷的总量______．
19．在电场中的P点放一电量为4×10-9C的点电荷，它受到的电场力大小为2×10-5N，则P点的电场强度大小为______N/C，当这一电荷的电量减少为2×10-9C，则电荷受到的电场力大小为______N，如果取走这个电荷，则P点的电场强度大小为______N/C．
20．真空中有一个点电荷a，电量为Q=10-4C，点P与a距离为2m，静电力常量为9.0×109N•m2/C2，则P点的电场强______N/C．
21．将一个10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功2×10-6J．从C点移到D点，电场力做功8×10-6J，若已知B点比C点电势低3V，则UAD=______V．
评卷人
得 分
四．简答题（共__小题）
22．一个很小的小球带有电量Q=+2×10-10C，在距离球心50cm处的A点放了一个试探电荷q=-4×10-10C，求：
（静电力常数K=9.0×109Nm2/C2）
（1）q 受到的电场力F的大小和方向．
（2）A点的场强E的大小和方向．
（3）如果从A点取走q，A点场强E大小和方向．
23、如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电荷量+Q，B带电荷量-9Q．现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：
C应带什么性质的电荷？
应放于何处？
所带电荷量为多少？
24、如图所示电路中，R1=20Ω，电路总电阻为12Ω，电流表示数为0.3A，请计算：
（1）电源电压；
（2）通电lmin电流通过R1产生的热量；
（3）电阻R2的阻值．
25．有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、B，分别带有电量QA=-6.4×10-9C，QB=-3.2×10-9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？
26．一个电子的电荷量是-1.60×10-19C，一个质子的电荷量是1.60×10-19C，静电力常量k=9.0×109Nm2/C2．
（1）当在真空中电子和质子相距0.16m时，求它们间的静电力；
（2）某点电荷q=10-5C放在电场中某点时受到的电场力F=2N，求该点的电场强度．
27．有三个相同的金属小球A、B、C，其中A带有3.2×103C的正电荷，B、C球不带电．若使C球先和A接触后取走，再让B与A接触后分开，最后让B与C接触后分开，最后三球的带电荷量分别是qA=______C，qB=______C，qC=______C．
28.如图所示，悬挂在O点的一根长为
L、不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、带电量为+q的小球A．当另一带电小球B缓慢移动到悬点O的正下方并与A在同一水平线上时，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ=45°，静电力常量为k．
（1）试分析电小球B的电性，并求出它的电荷量大小．
（2）现撤去B，同时又施加一个平行于竖直面、方向垂直于细线的匀强电场，发现A仍能静止在原位置，试求所加匀强电场的场强大小和具体的方向．
参考答案
评卷人
得 分
一．单选题（共__小题）
1．电子和质子的电量大小为（ ）
A．1.6×1019C
B．1.6×10-19C
C．1.6C
D．3.2×1019C
答案：
B
解析：
解：
电子带一个单位的负电荷；而质子带一个单位的正电荷；故它们带电量均为：
1.6×10-19C；
故选：
B．
2．三个完全相同的金属球，A球带电荷量为q，B、C均不带电．现要使B球带电荷量为
，正确的操作方法是（ ）
A．将A球同时与B球、C球接触
B．先将A球与B球接触，分开后将B球与C球接触
C．先将A球与C球接触，分开后将B球与C球接触
D．先将A球与C球接触，分开后将B球与C球接触，再分开后将B球与A球接触
答案：
D
解析：
解：
A、将三球同时接触时，三个小球平分电荷，则各占三分之一，故A错误
B、AB接触时，AB平分电荷，则B中有
q；B与C接触时，再平分，则B中还有
；故B错误；
C、因BC均不带电，则A先与C接触的情况与先与B接触是相同的，最后B中有
；故C错误；
D、A与C接触时，C中有
的电量；B再与C接触时，B中有
的电量；现将B与A接触，则B中电量为
=
；故D正确；
故选：
D．
3．两个分别带有电荷量-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
，则两球间库仑力的大小为（ ）
A．
F
B．
F
C．12F
D．
F
答案：
A
解析：
解：
相距为r时，根据库仑定律得：
F=k
；
接触后，各自带电量变为2Q，则此时有：
F′=k
=
，故A正确、BCD错误．
故选：
A．
如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A，已知壳内的场强处处为零，壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样，一带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能Ek0沿OA方向射出，下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：
C
解析：
解：
在球壳内，场强处处为零，试探电荷不受电场力，做匀速直线运动，其动能不变；
在球壳外，取一段极短距离内，认为库仑力不变，设为F，根据动能定理得：
△Ek=F△r
则得：
F=
根据数学知识得知：
等于Ek-r图象上切线的斜率，由库仑定律知r增大，F减小，图象切线的斜率减小，故C正确，ABD错误．
故选：
C．
5．真空中有两个相同的可以看成点电荷的带电金属小球A、B，两小球相距L固定，A小球所带电荷量为-2Q、B所带电荷量为+4Q，两小球间的静电力大小是F，现在让A、B两球接触后，使其距离变为2L．此时，A、B两球之间的库仑力的大小是（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：
B
解析：
解：
根据库仑定律F=k
，则有两球间的库仑力F=
将它们接触后再分开，然后放在距离为2L，则电荷量中和，再进行平分，因此电量均为+Q，则库仑力为F′=
=
，故B正确．
故选：
B
评卷人
得 分
二．多选题（共__小题）
6、如图所示，两平行金属板A、B相距10mm，M点离A板4mm，N点离B板2mm，电源电压是4V，若B板接地，则（ ）
A．M点的电场强度大小EM=1000V/m
B．N点的电场强度大小EN=400V/m
C．M点的电势φM=2.0V
D．M、N两点间的电势差UMN=1.6V
答案：
BD
解析：
解：
AB、两平行金属板间电场为匀强电场，由匀强电场场强计算式得：
E=
求E=
=4×102V/m，则M、N两点的场强均为4×102V/m．故A错误，B正确．
C、B板接地，电势为零，M点的电势等于M点到B极板的电势差，则由φM=UMB=EdBM=4×102×6×10-3=2.4V，故C错误；
D、M、N两点间的电势差UMN=EdMN=400×4×10-3=1.6V，故D正确；
故选：
BD．
7、如图是养鸡场冬季用来调控光照和室温设备的原理电路图．此设备的作用是，夜晚对鸡舍内加温，同时增大光照量，白天只进行适当保温，不进行灯光照射，可增大鸡的产蛋量．电路图中R1、R2是电热丝．R1：
R2：
RL=1：
2：
2，S1、S2可以同时断开或闭合，以实现白天和夜晚的用电要求．开关S闭合（ ）
A．S1、S2同时断开时，设备运行处于白天用电状态
B．S1、S2也同时闭合时，设备运行处于夜晚用电状态
C．S1、S2同时断开时，在相同时间内R1和R2产生的热量之比为2：
1
D．S1、S2也同时闭合时，若电流表示数为6A，则R1的实际功率为880W
答案：
ABD
解析：
解：
A、S闭合，S1、S2断开时，R1和R2组成串联电路，灯泡L断路不发光，且电路中的电阻最大，由公式P=
可知，此时电路中的电功率最小，为保温状态，所以是白天，故A正确；
B、开关S、S1、S2同时处于闭合状态，R2被短路，R1和灯泡L组成并联电路，灯泡L发光，且电路中的电阻最小，由公式P=
可知，此时电路中的电功率最大，为加热状态，所以是晚上；故B正确；
C、S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联，Q1：
Q2=I2R1t：
I2R2t=R1：
R2=1：
2，故C错；
D、开关S、S1、S2都处于闭合状态时，R2被短路，R1和灯泡L组成并联电路；
∵I=
，R1：
RL=1：
2，
∴I1：
IL=RL：
R1=2：
1，
∵I=6A，
∴I1=4A，IL=2A，
∵UL=U1=U=220V，
∴P1=U1I1=220V×4A=880W，故D正确．
故选ABD．
8．电场强度E的定义式为E=
，正确的是（ ）
A．此定义式只适用于点电荷产生的电场
B．上式中，F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是放入电场中电荷的电荷量
C．上式中，F是放入电场中电荷所受的电场力，q是产生电场的电荷的电荷量
D．在库仑定律的表达式F=
中，
是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小，而
是点电荷Q1产生的电场在电荷Q2处的场强大小
答案：
BD
解析：
解：
A、该定义式适用于任何电荷产生的电场．故A错误．
B、F是检验电荷所受到的力，q是检验电荷的电量．故B正确，C错误．
D、库仑定律的表达式F=
中，
是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小，而
是点电荷Q1产生的电场在电荷Q2处的场强大小．故D正确．
故选：
BD．
9、如图所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点移到B点，动能损失了0.1J，若A点电势为-10V，则（ ）
A．B点电势为零
B．电场线方向向左
C．电荷运动的轨迹可能是图中曲线a
D．电荷运动的轨迹可能是图中曲线b
答案：
ABD
解析：
解：
A、根据WAB=qUAB=-0.1J，
故UAB=
=
=-10v，
而UAB=φA-φB=-10-φB=-10，
故φB=0．故A正确．
B、由于该电荷从A点运动到B点，动能损失了0.1J，故电场力做负功，所以该正电荷所受的电场力水平向左，由于电场力向左，而正电荷所受电场力的方向与电场线的方向相同，故电场线方向向左，故B正确；
C、根据电场力指向轨迹的内侧，而电场力水平向左，故电荷运动的轨迹可能是图中曲b，故D正确C错误；
故选：
ABD．
10．如图所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则（ ）
A．a点的场强一定大于b点的场强
B．a点的电势一定大于b点的电势
C．a、b两点电势差一定等于Ed（E为a点场强）
D．a、b两点电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功
答案：
BD
解析：
解：
A、一条电场线无法判断电场线的疏密，无法确定场强的大小关系，则a点的场强不一定大于b点的场强，故A错误；
B、沿着电场线的方向电势逐渐降低，a点的电势一定大于b点的电势，故B正确；
C、只有在匀强电场中a、b两点间的电势差U=Ed，非匀强电场，U不一定等于Ed，故C错误；
D、根据电势差的定义式U=
，知a、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功，故D正确；
故选：
BD
评卷人
得 分
三．填空题（共__小题）
11．电场中同一根电场线上排列着A、B、C三点，一个电量为2×10-8C的负电荷从A移到B，电场力做功为-4×10-6J，一个电量为3×10-8C的正电荷从A移到C，电场力做功为-9×10-6J．则顺着电场线方向这三点的排列次序是______．
答案：
C、B、A
解析：
解：
由公式U=
，得：
A、B间的电势差为：
UAB=
=200V＞0，则有：
φA＞φB；
A、C间的电势差为：
UAC=
V=-300V＜0，则有：
φA＜φC；
所以有：
φC＞φA＞φB；
根据顺着电场线电势降低可知顺着电场线方向这三点的排列次序是：
C、A、B．
故答案为：
C、A、B
12．一个元电荷的电量是______，3.2×10-8C电量有______个基元电荷．
答案：
1.60×10-19C．
2×1011
解析：
解：
一个元电荷的电量是1.60×10-19C．
各种带电微粒所带电荷量是电子电荷量的整数倍，3.2×10-8C电量有2×1011个基元电荷．
故答案为：
1.60×10-19C，2×1011
13．把带正电的球C移近金属导体AB的A端时，由于同种电荷相互______，异种电荷相互______，使导体上的自由电子向______端移动，因此导体A端和B端带上了______种电荷．
答案：
排斥
吸引
A
异
解析：
解：
把带正电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子向在外电场的作用下向A移动，正电荷不移动，因此导体A端和B端带上了异种电荷．
故答案为：
排斥；吸引；A；异．
14．某电热器的电阻为55Ω，接在220V的电源上，1min产生的热量为______J，若接在电压为110V的电路中，则电热器的功率为______W．
答案：
52800
220
解析：
解：
∵电热器消耗的电能全部转化为内能，即W=Q，
∴Q=I2Rt=
t，
∴接在220V的电源上，1min产生的热量为Q=
t=
×60s=52800J，
接在电压为110V的电路中，则电热器的功率P=
=
=
=
=220W．
故答案为：
52800；220．
15．一个电容器带电Q=6×10-4C时，两极板间电压∪=120V．当它的带电荷重减少2.0×10-4V时，两极板间电压减少______V，此时电容器的电容为______F．
答案：
40
5×10-6
解析：
解：
电容器带电Q=6.0x10-4C，电压U=120V，故电容为：
根据C=
，带电量减少2.0×10-4C时，两极板间的电压减少：
V
电容器的电容与带电量无关，由电容器本身决定，当它的带电荷重减少2.0×10-4V时，电容不变，为5×10-6；
故答案为：
40，5×10-6．
16．一个电容器的带电量是4×10-8库仑，两极板之间的电压是2伏，那么这个电容器的电容是______法拉．如果将其电荷量全部放掉，这个电容器的电容又是______微法．
答案：
2×10-8
2×10-2
解析：
解：
由C=
可知，电容C=
=2×10-8F；
电容器的电容与两板间的电压及电量无关，故放掉电量后，电容仍为2×10-8F，即2×10-2μF；
故答案为：
2×10-8，2×10-2．
17．起电一共有三种方式，即接触带电、摩擦起电、感应起电．摩擦起电时，某些物体失去______而带______电荷，而另一些物体得到______而带______电荷．因此得到下述结论，在摩擦起电过程中，并没有______，即电荷是守恒的．
答案：
电子
正
电子
负
创造电荷
解析：
解：
使物体带电一共有三种方式，即接触起电、摩擦起电、感应起电．摩擦起电时，某些物体失去电子而带正电荷，而另一些物体得到电子而带上负电荷．因此得到下述结论，在摩擦起电过程中，并没有创造电荷，即电荷是守恒的．
故答案为：
电子，正，电子，负，创造电荷．
18．电荷既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一个物体______到另一个物体，或者从物体的一部分______到物体的另一部分；在______的过程中，电荷的总量______．
答案：
转移
转移
转移
保持不变
解析：
解：
电荷既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到物体的另一部分；
在转移的过程中，电荷的总量保持不变．
故答案为：
转移，转移，转移，保持不变．
19．在电场中的P点放一电量为4×10-9C的点电荷，它受到的电场力大小为2×10-5N，则P点的电场强度大小为______N/C，当这一电荷的电量减少为2×10-9C，则电荷受到的电场力大小为______N，如果取走这个电荷，则P点的电场强度大小为______N/C．
答案：
5×103
5×103
解析：
解：
由题意：
检验电荷的电荷量q=1×10-8C，所受的静电力F=2×10-5N，则P点的场强为：
E=
=
N/C=5×103N/C．
把检验电荷的电荷量减小为1×10-9C，该点的场强不变，则检验电荷所受到的静电力为：
F′=q′E=2×10-9×5×103N=1×10-5N
电场强度反映电场本身的强弱和方向，由电场本身决定，与检验电荷无关，
所以如果把这个检验电荷取走，则P点的电场强度不变，仍为2000N/C．
故答案为：
5×103，1×10-5，5×103．
20．真空中有一个点电荷a，电量为Q=10-4C，点P与a距离为2m，静电力常量为9.0×109N•m2/C2，则P点的电场强______N/C．
答案：
2.25×105
解析：
解：
根据库仑定律的表达式．得：
×105N/c
故答案为：
2.25×105
21．将一个10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功2×10-6J．从C点移到D点，电场力做功8×10-6J，若已知B点比C点电势低3V，则UAD=______V．
答案：
-9
解析：
解：
据电势差的定义式U=
得：
UAB=
=
=2V
UCD=
=-8V
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