1、人教版物理選修3-1第一章靜電場-同步練習題 / 12人教版物理高一-選修3-1-第一章-靜電場-同步練習、單選題1.電容器是一種常用的電子元件.對電容器認識正確的是（）A.電容器的電容表示其儲存電荷能力C.電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比.增大電容器的電容，可采用下列方法中的（A.把可變電容器的動片旋入一些C.增大兩極板間的距離B.電容器的電容與它所帶的電量成正比D.電容的常用單位有科F和pF, lF=103pF ）B.把可變電容器的動片旋出一些D.減小兩極板的正對面積.如圖所示，一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上， 上端連接一帶正電小球 P ,小球所 處的空間存在著方向豎直向上的勻強電

2、場， 小球平衡時，彈簧恰好處于原長狀態。現給小球 一豎直向上的初速度，小球最高能運動到 M點。在小球從開始運動到運動至最高點時，則A.小球電勢能的減少量大于小球重力勢能的增加量B.小球機械能的改變量等于電場力做的功C.小球動能的減少量等于電場力和重力做功的代數和D.彈簧彈性勢能的增加量等于小球動能的減少量.靜電在各種產業和日常生活中有著重要的應用，如靜電除塵、靜電復印等，所依據的基本 原理幾乎都是讓帶電的物質微粒在電場作用下奔向并吸附到電極上.現有三個粒子a、b、c從P點向下射入由正、負電極產生的電場中，它們的運動軌跡如圖所示，則（）A. a帶負電荷，b帶正電荷，C不帶電荷C. a帶負電荷，b

3、不帶電荷，C帶正電荷.有關電容的單位，正確的是（）A. 1F=106 0B. 1F=10 6口.下列關于點電荷的說法中正確的是（）A.只要帶電體的體積很小，都可以看成點電荷B.只要帶電體的電量很小，都可以看成點電荷C.均勻帶電圓環一定不能看成點電荷B. a帶正電荷，b不帶電荷，C帶負電荷D. a帶正電荷，b帶負電荷，C不帶電荷C. 1F=106pFD. 1F=10 6pFD.只要帶電體的大小遠小于電荷間的距離，都可看成點荷1.如圖所示，a、b和c表示電場中的三個等勢面，a和c的電勢分別為（）和，（）,a、b的電勢差等于b、c的電勢差.一帶電粒子從等勢面a上某處以速度v釋放后，僅受電場力作用而運

4、動，經過等勢面c時的速率為2v ,則它經過等勢面 b時的速率為（）.三個相同的金屬小球 1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑。球2所帶電荷量大小是球 1的n倍，球3不帶電且離球l和球2很遠，此時球1、2之間作 用力的大小為F。現使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為 F。由此可知n的取值可能是 （）A. n =5B. n=6C. n=7D. n=8.在真空中，兩個分另1J帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在r相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為 F.兩小球相互接觸后將其固定距離變為2 ,則兩球間庫侖

5、力的大小之比戶為（）A. 1 : 12B.3: 4C.4: 3D. 12: 1二、多選題.如圖所示，在水平向右的勻強電場中，在 。點固定一電荷量為 Q的正點電荷，a、b、c、d為以。為圓心的同一圓周上的四點，bd與電場線平行，ac與電場線垂直，則（）a點的場強可能為零b點的場強大小大于a點的場強大小da間的電勢差大于 dc間的電勢差D.檢驗電荷在a點的電勢能等于在c點的電勢能11.某電場的電場線如圖所示，則某點電荷A和B所受電場力的大小關系是（）A. Fa FbB. Fa V FbC. Ea EbD.電荷正負不明無法判斷.如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B平行放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間

6、有一質量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止狀態.以下說法中正確的是（）A.若將A板向上平移一小段位移，則油滴向下加速運動，G中有b-a的電流B.若將A板向左平移一小段位移，則油滴仍然靜止，G中有b-a的電流C.若將S斷開，則油滴立即做自由落體運動，G中無電流 D.若將S斷開，再將A板向下平移一小段位移，則油滴向上加速運動，G中有b-a的電流.如圖所示，一電子槍發射出的電子(初速度很小，可視為零)進入加速電場加速后，垂 直射入偏轉電場，射出后偏轉位移為y,要使偏轉位移增大，下列哪些措施是可行的()A.增大偏轉電壓UB.減小加速電壓 UoC.增大極板間距離D.將發射電子改成發射負離子14.在空間直

7、角坐標系 O-xyz中，有一四面體 C- AOB, C、A、O、B為四面體的四個頂點， 坐標分別為 O (0, 0, 0)、A (L, 0, 0)、B (0, L, 0)、C (0, 0, L), D (2L, 0, 0)是 x 軸上一點，坐標原點 。處固定著+Q的點電荷，下列說法正確的是()A.A, B, C三點的電場強度相同B.電勢差UoaUadC.將一電子由C點分別移動到 A, B兩點，電場力做功相同D.電子在A點的電勢能小于在 D點的電勢能.圖中實線是某電場中一簇未標明方向的電場線，虛線是一帶電粒子僅在電場力作用下通 過該區域時的運動軌跡，仃、匕是軌跡上的兩點。根據此圖可以作出判斷的是

8、()門兩點中，哪點的電勢較高0、方兩點中，哪點的電場強度較大C.帶電粒子在 口、占兩點的加速度哪點較大D.帶電粒子在口、 b兩點的電勢能哪點較大三、填空題.真空中有A、B兩個點電荷:A的電量和質量都是 B的3倍，則A對B的靜電力是B對A的 倍。A的電量不變，B的電量變為原來 9倍，要使相互作用的靜電力不變，A、B間的距離應為原來的倍.如圖所示是定性研究平行板電容器的電容與結構之間的關系的裝置，平行板電容器的A板與靜電計相連，B板和靜電計金屬殼都接地。若充電后保持電容器帶電量不變，試指出下 列三個圖所示的情況下，靜電計指針的偏轉角度變化情況。(填增大、減小或不變) 正對面積減小時，靜電計指針的偏

9、轉角度 板間距離增大時，靜電計指針的偏轉角度 插入電介質時，靜電計指針的偏轉角度 .在用DIS描繪電場的等勢線”的實驗中，將導電紙、復寫紙和白紙在平整的木板上依次鋪放好，其中鋪在最上面的是 ,本實驗中使用的傳感器是 。.以無窮遠處為零電勢點，下述情況中各物理量為正還是為負？(1)負電荷周圍空間的電勢為 值；(2)正電荷位于某負荷電產生的電場內，它的電勢能為 值；(3)負電荷位于某負電荷產生的電場內，它的電勢能為 值。.如圖所示，絕緣開口空心金屬球殼A已帶電，今把驗電器甲的小金屬球與 A的內部用導線連接，用帶絕緣柄的金屬小球B與A內壁接觸后再與驗電器乙的小球接觸，甲、乙驗電器離球殼A足夠遠。那么

10、甲3電器的箔片 ,乙驗電器的箔片 。(填張開 或不張開”).A.真空中有一電場，在電場中的P點放一電量為2.0 X 10C的試探電荷，它受到的電場力為1.0 X 10N,則P點的場強為 N/C;把試探電荷電荷量減小為1.0 X刊C,則該電荷在P點受到的電場力為 No四、實驗探究題.在研究影響平行板電容器電容大小的因素的實驗中，平行板電容器充電后斷開電源，用 導線將平行板電容器的一板與靜電計小球相連，另一板與靜電計外殼相連.(1)此時靜電計直接測量的是 一A.電容C B電荷量QC.兩板間的電勢差 UuD.兩板間場強E(2)下述做法可使靜電計張角減小的是 A.增大兩板間距B.減小正對面積C.插入有

11、機玻璃板D.插入金屬板.五、綜合題.如圖所示，有一質子經電壓U0加速后，進入兩塊間距為 d電壓為U的平行金屬板間，若質子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能穿出電場，求Un金屬板的長L質子穿出電場時的動能(質子的電量為e) ?若題中質子改為 “粒子(電量為2e),則(1) (2)中的問題結果是否改變?.如圖所示，A為粒子源，在A和極板B間的加速電壓為 Ui ,在兩水平放置的平行帶電板C、D間的電壓為U2 ,現設有質量為m,電荷量為q的質子初速度為零，從 A被加速 電壓Ui加速后水平進入豎直方向的勻強電場，平行帶電板的極板的長度為L,兩板間的距離為d,不計帶電粒子的重力，求：(1)帶電粒子在射

12、出 B板時的速度；(2)帶電粒子在C、D極板間運動的時間；(3)帶電粒子飛出 C、D電場時在豎直方向上發生的位移y.答案一、單選題.【答案】 A【解析】【解答】解：A、電容是表示電容器容納電荷本領大小的物理量，電容器的電容表 示其儲存電荷能力，A符合題意；B、C、電容器的電容由電容器本身決定，與所帶電荷量和板間的電壓無關，BC均錯誤；D、電容的常用單位有和pF, 1F=106w F=112PF, D不符合題意；故答案為：A.【分析】電容器是一種存儲電荷的容器，電容大存儲的電荷多，但是電容的大小與它存儲的電荷的多少沒有關系。.【答案】 A【解析】【分析】根據公式一由rJr3可得，可變電容器的動片

13、旋入一些，正對面積增大， 所以電容增大，A正確，BD錯誤，增大兩極板的距離，電容減小，C錯誤。【點評】關鍵是對公式一&江上d的正確掌握。.【答案】 D【解析】【分析】小球平衡時，彈簧恰好處于原長，故電場力與小球的重力等大反向，小球 運動過程中電場力與小球的重力的總功為0,電勢能的減少量與小球重力勢能的增加量相等。小球機械能的改變量等于電場力做的總功，小球電勢能的減少量與動能的減少量之和等于小球重力勢能的增加量與彈簧彈性勢能的增加量之和，所以，小球動能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量，彈簧彈性勢能的增加量等于小球動能的減少量，小球動能的減少量等于電場力、彈力和重力做功的代數和的絕對值，故選 Do

14、【點評】本題是帶電體在復合場中的運動，關鍵是要明確各種能量的變化對應那些力做功。.【答案】B【解析】【解答】解：a向負電荷的一側偏轉，說明電荷 a與負電荷相互吸引，所以電荷 a 帶正電，b在運動的過程中不偏轉，所以 b不帶電，c向正電荷的一側偏轉，說明 c與正電 荷之間為相互吸引，即 c帶負電荷.故B正確，A、C、D錯誤.故選：B.【分析】同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引，根據電荷之間的相互作用力間的關系，可以判斷電荷的性質.【答案】A【解析】【解答】解：電容器的單位 1F=106p F=112PF;故只有A正確；故選：A.【分析】明確電容 F、口及PF之間的換算關系即可解答.【答案】 D【

15、解析】【解答】解：ABD、點電荷的模型是重要的物理模型之一，它的條件是帶電體的大 小遠小于電荷間的距離， 都可看成點電荷，與帶電體的大小、帶電體所帶的電量都無直接的 關系.故AB錯誤，D正確；C、均勻帶電圓環是否能看成點電荷與圓環的大小以及要研究的問題的范圍的大小有關，故 C錯誤.故選：D【分析】點電荷的模型是重要的物理模型之一，它的條件是帶電體的大小遠小于電荷間的距離，都可看成點電荷，與帶電體的大小無直接的關系.【答案】B【解析】【解答】由動能定理知從a至Uc：2”不 一詞5mv2=0.8qU,設在等勢 面b時的速率為vb ,則：購窿品卜產一曰Uab=0.4U,聯立可得：叫二昌, B符合題意

16、.故答案為：B.【分析】由動能定理可得。.【答案】B 私色 泌叼【解析】【解答】由公式F三一巨產，得F二一四一；若是帶同種電荷，球3先與球2接觸，%（什2k球2帶電變為 ，球3再與球1接觸，球1帶電變為 4 一,兩球間作用力變為若是帶異種電荷,F -n聯立解得n=6;球 3先與球2接觸，球2帶電變為嗎，球3再與球1接觸，球1帶電變0?2%為 4 一,兩球間作用力變為 二一麗一，/二一一，聯立解得n=10, B符合題意，A、C、D不符合題意；故答案為：B。【分析】先利用電荷守恒定律求出相互接觸的1、2、3小球的電荷量，再利用庫侖定律，利用題目條件列方程求解即可。.【答案】B【解析】【解答】解：根

17、據庫侖定律得：F=k =兩小球相互接觸后帶電量均為Q = - =Q所以兩小球相互接觸后將其固定距離變為r2時，兩球間庫侖力的大小4kO-F =k =史1由：得弄=4 故答案為：B求出兩小球的電量，再利用庫侖定律求解【分析】兩帶電體相互接觸，電荷先中和再平分, 受力大小。二、多選題.【答案】B,D【解析】【解答】A、勻強電場在a點的場強向右，+Q點電荷在a點的場強向上，兩場強相 互垂直合成不可能為零；A不符合題意.B、勻強電場的場強方向與 +Q的電場的場強方向在 b點同向，在a點方向垂直，由合成法則 可知b點的場強大于a點的場強；B符合題意；C、點電荷的電場，同心圓上各點的電勢相等，所以 da間

18、的電勢差等于 dc間的電勢差，C 不符合題意；D、點電荷的電場，同心圓上各點的電勢相等，ac與勻強電場垂直，是勻強電場的等勢線，所以ac兩點的電勢相等，檢驗電荷在 a點的電勢能等于在 c點的電勢能；D符合題意. 故答案為：BD.【分析】利用場強的疊加可以判別場強的大小；利用電場力做功可以判別電勢差的大小； 利用電勢的大小結合電性可以判別電勢能的高低。.【答案】A,C【解析】【解答】解：根據電場線密的地方電場強度大，電場線疏的地方電場強度小，由圖 可知，A點處電場線密，B點處電場線疏，所以 Ea Eb .由F=qE,知，電荷在A點受到的電場力大，所以 Fa Fb ,故AC正確，BD錯誤. 故選：

19、AC【分析】電場線密的地方電場強度大，電場線疏的地方電場強度小，先判斷出場強的大小， 再據F=Eq判斷即可電場力的大小.【答案】A,B【解析】【解答】根據題圖可知，A板帶負電，B板帶正電，原來油滴恰好處于靜止狀態，說明油滴受到的豎直向上的電場力剛好與重力平衡；當S閉合，若將A板向上平移一小段位移，則板間間距d變大，而兩板間電壓 U此時不變，故板間場強 E= d變小，油滴所受的合力方向向下，所以油滴向下加速運動，而根據 C=而行 可知，電容C減小，故兩板所帶 電荷量Q也減小，因此電容器放電，所以 G中有b-a的電流，A符合題意；在S閉合的情 況下，若將A板向左平移一小段位移， 兩板間電壓U和板間

20、間距d都不變，所以板間場強E 高不變，油滴受力平衡，仍然靜止，但是兩板的正對面積S減小了，根據C= 石布 可知，電容C減小，兩板所帶電荷量 Q也減小，電容器放電，所以G中有b-a的電流，B符合題意； 若將S斷開，兩板所帶電荷量 Q保持不變，板間場強 E也不變，油滴仍然靜止，C不符合題 意；若將S斷開，再將A板向下平移一小段位移， 兩板所帶電荷量仍保持不變，兩板間間距盤 q u一后gId變小，根據C= 4克# , U= 和e=d，可得e=,顯然，兩板間場強e不變，所以油滴仍然靜止，G中無電流，D不符合題意.故答案為：AB.【分析】本題考查電容器動態變化問題。分析時首先抓住電容器中的不變量Q （或

21、U）,開關閉合時U不變，開關斷開時 Q不變，再結合電容器的決定式二標牙分析電容器C變化，最后結合電容的定義式一口得出U （或Q）的變化，最后由一d得出E的變化，這樣可得油滴遠動情況。13.【答案】A,B【解析】【解答】解：經加速電場后的速度為v,則 m mv2=eUo所以電子進入偏轉電場時速度的大小為，v= V -麗11 eU 1 Up電子進入偏轉電場后的偏轉的位移y= a at2=工？ md ?（節）2= M網可見，要增大y,可行的方法有：增大偏轉電壓 U,減小加速電壓 Uo ,或減小偏轉電場極 板間距離y,與粒子的電性和質量無關.故 AB正確.故選：AB【分析】電子先經電場加速，后經電場偏

22、轉，先根據動能定理得到加速獲得的速度表達式， 再運用運動的分解，結合類平拋運動的規律，得到偏轉距離y的表達式，即可進行分析.【答案】B,C,D【解析】【解答】解：A、A、B、C三點的電場強度大小相同，方向不同，場強是矢量，則A、B、C三點的電場強度不同.故 A錯誤；B、OA間場強大于 AD間場強，由 U=Ed可知，電勢差 Uoa Uad . 故B正確；C、A、B兩點的在同一等勢面上，由 W=qU,將一電子由C點分別移動到 A、B兩點，電場 力做功相同.故C正確；D、D的電勢高于A點的電勢，所以電子在 A點的電勢能小于在 D點的電勢能.故 D正確. 故選：BCD.【分析】A、B、C三點的電場強度

23、大小相同，方向不同.由 U=Ed分析電勢差Uoa與Uad的 大小.A、B、C三點的在同一等勢面上，由 W=qU,分析電場力做功情況.電子在 A點的電 勢能小于在D點的電勢能.【答案】B,C,D【解析】【解答】粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左，由于粒子的電性未知，所以電場線方向不能判斷，則無法確定哪點的電勢較高。A不符合題意。由圖看出a處電場線比b處電場線疏，而電場線疏密表示場強的大小，即可判斷出a處場強較小，B符合題意。帶電粒子在 a處所受的電場力較小，則在 a處加速度較小，C 符合題意。由軌跡彎曲方向與粒子速度方向的關系分析可知，電場力對粒子做負功，粒子的

24、電勢能增大，則粒子在 b點電勢能較大。D符合題意。故答案為：BCD。【分析】利用軌跡和場線的交點可以找到場力的方向，利用場線疏密可以比較場強大小，利用電場力做功可以判斷電勢能變化和動能的變化。三、填空題.【答案】1; 3【解析】【解答】電荷之間的作用力是相互作用力，雖然A的電量和質量都是 B的3倍，但是A對B的靜電力等于B對A的靜電力，則A對B的靜電力是B對A靜電力的1倍； 廣=彈A電量不變，B的電量變為原來的9倍，欲使相互作用力不變， 根據，則A、B間距應為原來3倍。【分析】利用相互作用可以判別靜電力大小相等；利用庫侖定律可以求出間距的大小。.【答案】增大；增大；減小【解析】【解答】正對面積

25、減小時，根據 一 4切，判斷電容變小，電容器的帶電量Q一Q不變，根據 二判斷電勢差變小，所以靜電計指針的偏轉角度增大；板間距離增大時，電容變小，電容器的帶電量Q不變，電勢差變大，靜電計指針的偏轉角度增大；插入電介質時，電容變大，帶電量不變，電勢差減小，靜電計指針的偏角減小。【分析】正對面積較小電容變小，電量不變，則電壓變大；板間距離變大，電容變小，電壓 也變大；插入電解質電容變大，電壓只能變小，電壓大小代表角度的大小。.【答案】 導電紙；電壓傳感器【解析】【解答】本實驗的整個操作在導電紙上進行的，必須在導電紙上找到等勢點，所以 在木板上依次鋪放導電紙、復寫紙和白紙，導電紙鋪在最上面。本實驗的目

26、的是描繪電場等勢線，根據兩點電勢相等時， 它們間的電勢差即電壓為零，來尋找等勢點，故使用的傳感器是電壓傳感器。【分析】鋪在最上面的是導電紙，實驗用到的是電壓傳感器。.【答案】(1)負負(3)正【解析】【解答】負電荷的電場線從無窮遠指向負電荷，無窮遠處為零電勢點，所以負電荷 周圍空間的電勢為負值；電勢能彳q(f),所以正電荷位于負荷電產生的電場內，它的電勢能為負值，負電荷位于負荷電產生的電場內，它的電勢能為正值。【分析】根據電場線分布和沿電場線方向電勢逐漸降低可得電勢的高低，由E產卿可得電勢能的正負。.【答案】張開；不張開【解析】【解答】B與A內壁接觸后，電荷全部轉移到外表面，B不再帶電，故乙驗電器的箔片不會張開。不管甲接 A的外表面還是內表面，驗電器與A就構成一個整體，驗電器甲屬于外表面的一個部分，因平衡狀態下帶電體電荷只分布在外表面上，驗電器一定帶電， 故箔片會張開。【分析】靜電平衡內部無電荷，故而乙不會張開，而甲在外和空腔直接連接即 為等勢體，均有電荷.【答案】5.0 X 30 5.0 X 106 燈=之【解析】【解答】根據場強公式 七一。=5.0 x 13N/C；試探電荷減小為q= 1.0X109C時，該電荷在P點受到的電場力 F= qE= 5.0 X 10N.【分析】本題考查學生對電場強度的理解。電場強度是表示電場強弱的物理量，場強的大小由電場本身性質決定