新高中物理选修31静电场各节练习题.docx

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新高中物理选修31静电场各节练习题

选修3-1第一章练习题

一、电荷及其守恒定律

课堂同步

1.电荷守恒:

自然界中只存在两种电荷：

电荷和电荷.电荷间的作用规律是：

同种电荷相互，异种电荷相互.物体所带电荷的多少叫.

2.静电感应：

把电荷移近不带电的导体，可以使，这种现象叫静电感应.利用静电感应使物体带电叫起电.

3.电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体到另一物体，或者从物体的一部分到另一部分.

4.元电荷：

ｅ＝，所有带电体的电荷量是.

5.用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带电荷，毛皮带电荷.当橡胶棒带有2.7×10-9库仑的电量时，电荷量为1.6×10-19库仑的电子有个从移到上.

6.已知验电器带负电，把带负电的物体移近它，并用手指与验电器上的小球接触一下，然后移去带电体，这验电器将（　　）

A.带正电　　B.带负电　　C.中性　　D.以上三种都有可能

7．关于元电荷的理解，下列说法正确的是（）

A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量

C．元电荷就是原子D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍

8.下列说法正确的是（　　）

A.摩擦起电和静电感应都是使物体的正负电荷分开，而总电荷量并未变化

B.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上

C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷

D.物体不带电，表明物体中没有电荷

课后巩固

1.带电微粒所带电量不可能是下列值中的（）

A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C

2.关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是（）

A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体

C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷

D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷

3.如图1-3所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是（）

A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动

图1-3

B.枕形导体中电子向A端移动,正电荷不移动

C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动

D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动

4.如图1-4所示，原来不带电的绝缘金属导体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，可能看到的现象是

A.只有M端验电箔张开B.只有N端验电箔张开C.两端的验电箔都张开D.两端的验电箔都不张开

图1-5

图1-4

5.有三个相同的金属小球A、B、C,其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷,小球B、C不带电,现在让小球C先与球A接触后取走,再让小球B与球A接触后分开,最后让小球B与小球C接触后分开,最终三球的带电量分别为qA=C,qB=C,qC=C.

提速训练

1.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜.在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a、b都不带电，如图1-5所示.现使b带电，则（）

A.ab之间不发生相互作用你B.b将吸引a,吸在一起不分开

C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开

2.一验电器原来带有一定电量的电荷，将一根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器，则关于验电器指针张角的变化，下列哪些是不可能的（）

A.张角变大B.张角变小C.张角先变大后变小D.张角先变小后变大

高考链接

1.有A、B、C三个用绝缘柱支持的相同导体球，A带正电，B和C不带电，讨论用什么办法能使：

（1）B、C都带正电；

（2）B、C都带负电；（3）B、C带等量异种电荷.

二、库仑定律

课堂同步

1．关于点电荷的说法，正确的是（）

A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷

C．点电荷一定是电量很小的电荷D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理

2.真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间作用力的大小等于（　　　）

A.FB.2FC.F/2D.F/4

3．A、B两个点电荷之间的距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将（）

A．可能变大B．可能变小　　C．一定不变D．不能确定

4．两个半径均为1cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小变为（）

A．3000FB．1200F　　C．900FD．无法确定

5．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则（）

A．q一定是正电荷　　B．q一定是负电荷　C．q离Q2比离Q1远　　D．q离Q2比离Q1近

6．设氢原子核外电子的轨道半径为r，电子质量为m，电量为e，求电子绕核运动的周期．

课后巩固

1..关于点电荷的概念，下列说法正确的是（）

A.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷

B.只有体积很小的带电体才能看作点电荷C.体积很大的带电体一定不能看作点电荷

D.对于任何带电球体，总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷

2．真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和8q，它们之间作用力的大小为F，有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，用C跟A、B两小球反复接触后移开，此时，A、B间的作用力大小为（）

A．F/8B．3F/8C．7F/8D．9F/8

3．两个完全相同的金属小球相距为r（可视为点电荷），带有同种电荷，所带电量不等，电荷间相互作用力为F，若将它们接触后放回到原来的位置，这时的相互作用力为F′，则（）

A．F′一定大于FB．F′可能等于FC．F′一定小于FD．不能确定

4.将两个半径极小的带电小球（可视为点电荷），置于一个绝缘的光滑水平面上，相隔一定的距离从静止开始释放，那么下列叙述中正确的是（忽略两球间的万有引力作用）（）

A.它们的加速度一定在同一直线上，而且方向可能相同B.它们的加速度可能为零

C.它们的加速度方向一定相反D.它们加速度的大小一定越来越小

5.两个完全相同的小金属球，它们的带电量之比为5：

1（皆可视为点电荷），它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1：

F2可能为：

（）

A．5：

2B．5：

4C．5：

6D．5：

9

6.真空中固定着A、B两个带负电的点电荷，它们间的距离为10ｃｍ，现将另一个点电荷C，放到A、B连线上距A2ｃｍ处，则C恰好处于平衡状态，则A、B两个点电荷电量之比QA∶ＱＢ＝.

7．两个小球都带正电，总共有电荷5.0×10--5C，当两个小球相距3.0m，它们之间的斥力为0.4N，问总电荷在两个小球上是怎样分配的?

8.两个带电量分别为Q、4Q的负点电荷a、b，在真空中相距L，现引入第三个点电荷C，能使三个点电荷都处于静止状态，确定电荷C的位置、电性及它的电荷量.

提速训练

1.如图1-6所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球A电量为Q，B球的质量为m，带电量为q，丝线与竖直方向夹角为θ，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球之间的距离为多少?

m1

m2

α

β

图1-7

图1-6

2.如图1-7所示，质量、电量分别为m1、m2、q1、q2的两球，用绝缘丝线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为α、β，则（）

A.若m1=m2，q1

B．若m1=m2，q1β

C．若q1=q2，m1>m2，则α>β

D．若m1>m2，则α<β,与q1、q2是否相等无关

高考链接

1.如图1-8所示，用两根丝线挂着两个质量相同的小球M、N，此时上下丝线的受力分别为TM和TN，如果使M球带正电，N球带负电，上下线受到的力分别为

、

，则（）

图1-8

图1-9

图1-10

A.TM＜

B.TN＞

C.TM=

D.TN＜

2.如图1-9所示，在光滑且绝缘的水平面上，有2个金属小球A和B，它们用一轻弹簧相连，带同种电荷。

弹簧伸长x0时小球平衡，如果A、B带电量加倍，当它们重新平衡时，弹簧伸长为x，则x和x0的关系为（）

A．x=2x0B．x=4x0C．x<4x0D．x>4x0

3．如图1-10所示,一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷所受力的为零，现在球壳上挖去半径为r（r远小于R）的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为（已知静电力恒量为k），方向．

三、电场强度

课堂同步

1.电场：

电荷的周围存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷，电荷间的相互作用是通过发生的.

2．在电场中画出一系列的从出发到终止的曲线，使曲线上每一点的方向都跟该点场强方向一致，这些曲线就叫做电场线.电场线的密稀表示场强的.在电场的某一区域，如果场强的和都相同，这个区域的电场叫匀强电场.

3．电场中A、B、C三点的电场强度分别为：

EA=－5V/m、EB=4V/m、EC=－1V/m，则这三点的电场由强到弱的顺序是（）

A.ABCB.BCAC.CABD.ACB

4．由电场强度的定义E=F/q可知（）

A.E和F成正比，F越大E越大B.E和q成反比，q越大E越小

C.E的方向与F的方向相同D.E的大小可由F/q确定

5．A为已知电场中的一个固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的电场强度为E，则（）

A.若在A点换上–q，A点的电场强度将发生变化B.若在A点换上电量为2q的电荷，A点的电场强度将变为2E

C.若A点移去电荷q，A点的电场强度变为零D.A点电场强度的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关

6．由电场强度的定义E=F/q可知（）

A.这个定义只适于点电荷电场B.式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是电荷所带的电荷量

C.式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是产生电场的电荷的电荷量

D.库仑定律F=KQ1Q2/r2中，KQ2/r2是点电荷Q2产生的电场在Q1所在处的场强大小

AB

图1-11

7．如图1-11所示是电场中某一条电场线，下列说法中正确的是（）

A.A、B两点电场方向相同B.A、B两点电场大小关系是EA＞EB

C.电场线是直线，则EA＝EBD.不知附近的电场线分布，EA、EB的大小不确定

8.下列情况中,A、B两点的电场强度矢量相等的是（）

A.与孤立正点电荷距离相等的A、B两点B.与孤立负点电荷距离相等的A、B两点

C.两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A、B两点

D.两个等量同种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A、B两点

9．把质量为m的点电荷q在电场中释放,在它运动过程中，如果不计重力,下列说法中正确的是（　　　）

A.点电荷运动轨迹必和电场线重合B.若电场线是直线，则点电荷运动轨迹必和电场线重合

C.点电荷的速度方向必定和点所在的电场线的切线方向一致

D.点电荷的加速度方向必定和点所在的电场线的切线方向在一直线上

课后巩固

1.在电场中某点放一检验电荷，其电量为q,检验电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为E=F/q,那么下列说法正确的是（）

A.若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷，该点的场强就变为E/2

C.若在该点放一个电量为－2q的检验电荷，则该点场强大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向

D.若在该点放一个电量为－

的检验电荷，则该点的场强大小仍为E，电场强度的方向也还是原来的场强方向

2.对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是（）

A.电场强度的表达式仍成立，即E=F/Q，式中的Q就是产生电场的点电荷所带电量

B.在真空中，点电荷产生电场强度的表达式为E=kQ/r2,式中Q就是产生电场的点电荷所带电量

C.在真空中E=

，式中Q是试探电荷D.上述说法都不对

3.当在电场中某点放入正点电荷时,正点电荷受到的电场力向右；当放入负点电荷时它受到的电场力向左，下列说法正确的是（）

A.当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，该点场强方向向左

B.只有在该点放入电荷时，该点才有场强

C.该点场强方向一定向右D.以上说法均不正确

4.如图1-12所示，四个电场线图，一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大，那么它是在哪个图示电场中运动.（）

图1-12

A

B

C

D

5.在点电荷Q形成的电场中，已测出A点场强为100N/C,C点场强为36N/C,B点为A、C两点连线的中点（如图1-13所示），那么B点的场强为______

6.如图1-14所示，在真空中相距为l的A、B两点分别放置电量大小均为Q的正负点电荷，那么在离A、B两点距离都等于l的点的电场强度方向为___________，该点的场强大小为___________.

7.如图1-15所示，一个粒子质量为m、带电量为+Q，以初速度

与水平面成

角射向空间匀强电场区域，粒子恰做直线运动，则这匀强电场的强度最小值为；方向是。

图1-13

图1-14

450

V0

图1-15

提速训练

1．如图1-16所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止.小球用绝缘丝线悬挂于O点，试求小球所在处的电场强度.

图1-16

图1-17

2.如图1-17所示，两根长为l的丝线下端悬挂一质量为m，带电量分别为+Q和－Q的小球A和B，处于场强为E，方向水平向左的匀强电场之中，使长度也为l的连线AB拉紧，并使小球处于静止状态.求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态.

高考链接

1.在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球A和B，电量分别为+2q和－q，两小球间用长为L的绝缘细线连接，并用绝缘细线悬挂在O点，如图1所示．平衡时，细线对悬点的作用力多大？

图1-18

图1-19

2.如图1-19所示，一条长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m的带电小球，将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E，方向水平向右，已知细线离开竖直位置的偏角为α时，小球处于平衡.

（1）小球带何种电荷？

求出小球所带电量.

（2）如果使细线的偏角内α增大到φ，然后将小球由静止释放，则φ为多大才能使在细线到达竖直位置时，小球的速度刚好为零.

四、电势能和电势

课堂同步

1.如图1-20所示，A、B是电场中两点，一个带负电的点电荷Q在A点所受的电场力要比它在B点所受的电场力______，该负电荷在A点的电势能要比它在B点的电势能______，A点的电场强度要_____于B点的电场强度，A点的电势要______于B点的电势.

图1-20

图1-21

图1-22

K

L

M

N

2．如图1-21所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是　　　　（）

A．放上+q时，它们的电势能EPA＞EPB＞EPCB．放上+q时，它们的电势能EPA＜EPB＜EPC

C．放上－q时，它们的电势能EPA＞EPB＞EPCD．放上－q时，它们的电势能EPA＜EPB＜EPC

3.关于电场中的电场线，下列说法正确的是（）

A.带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线重合B.沿电场线方向电场强度逐渐减小

C.沿电场线方向电势逐渐降低D.电荷沿电场线方向运动，电势能减少

4.下列说法中，正确的是（）

A.当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大

B.当两个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大

C.一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大

D.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能也减小

5．如图1-22所示，虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb、φc，且φa>φb>φc，一带正电的粒子射人电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示．由图可知　　　　　　（　　　）

A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功

C．粒子从K到L的过程中，电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能减少

6.下列关于电荷在电场中移动时，其电势能变化的说法中，正确的是（　　）

A.正电荷沿电场线方向移动，其电势能增加B.正电荷逆电场线方向移动，其电势能增加

C.负电荷沿电场线方向移动，其电势能减少D.负电荷逆电场线方向移动，其电势能减少

7.如图1-23所示,将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是（　　　）

A.带电粒子一定做加速直线运动B.带电粒子的电势能一定逐渐增大

C.带电粒子的加速度一定越来越小D.带电粒子的加速度一定越来越大

图1-23

图1-24

8.如图1-24所示，A、B、C为某匀强电场中的三点，已知这三点的电势分别为φA=6V，φB=-2V，φC=2V，试在图上画出电势为2V的等势线，再画出一条电场线.（注意：

图中应保留表明作图过程或依据痕迹）.

提示：

A和B连线的中点的电势为2V.

-

+

1

2

3

图1-25

9.如果把ｑ＝1.0×10－8Ｃ的正电荷，从无穷远移至电场中的A点，需要克服电场力做功

Ｊ，那么：

（1）q在A点的电势能和A点的电势各是多少?

（2）q未移入电场前A点的电势是多少?

课后巩固

1．如图1-25所示，两个等量异号的点电荷在真空中相隔一定的距离，竖直线代表两点电荷连线的中垂面，在此中垂面上各点的电场线处处与该平面垂直，在两点电荷所存在的某平面取如图所示的1、2、3三点，则这三点的电势大小关系是（）

A．φ1>φ2>φ3　B．φ2>φ3>φ1C．φ2>φ1>φ3　D．φ3>φ2>φ1

2．关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）

A．由公式可知E与F成正比，与q成反比

B．由公式U=Ed可知，在匀强电场中，E为恒值，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比

C．电场强度为零处，电势不一定为零

D．无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少

3．下列说法正确的是（）

A．在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等

B．在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低，场强大小不一定相等

C．在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等

D．在静电场中，点电荷q沿任意路径从a点移至b点，只要a、b在同一等势面上，则电场力一定不做功

4．以下有关场强和电势的说法正确的是（）

A．在正的点电荷的电场中，场强大的地方电势一定比场强小的地方电势高

B．在正的点电荷的电场中，场强大的地方电势一定比场强小的地方电势低

C．在负的点电荷的电场中，各点电势均为负值，距此负电荷越远处电势越低，无限远处电势最低

D．在负的点电荷的电场中，各点电势均为负值，距此负电荷越远处电势越高，无限远处电势最高

5．在下面关于电势和电势能的说法正确的是（）

A．电荷在电场中电势高的地方，具有的电势能较大

B．电荷在电场中电势高的地方，它的电量越大，所具有的电势能也越大

C．在正的点电荷的电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能

D．在负的点电荷的电场中的任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。

6．下列说法正确的是（）

A．在确定的电场中移动电荷时，电势能的改变量同零电势点的选择无关

B．在确定的电场中，电荷所具有的电势能同零电势点的选择无关

C．电势能是电场和场中电荷共有的能　　　　D．电势能只是电场中的电荷所具有的能

7．下列说法正确的是（）

A．电场线相互平行的电场一定是匀强电场

B．在电场中将电荷由a点移到b点，如果电场力做功为零，则ab两点场强大小必相等

C．电势降低的方向不一定就是场强方向

D．在电场中，只在电场力作用下，使电荷沿电场线，这样的电场只能是匀强电场

8．在静电场中，一个负电荷q在外力作用下，沿电场线方向移动一段距离，以下说法正确的是（　）

A．外力做的功等于电荷动能的增量B．外力和电场力做的功等于电荷电势能的增量和动能的增量

C．电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增量D．外力和电场力做的功等于电荷动能的增量

9．一带电粒子在如图1-26所示的点电荷的电场中，在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是（　）

A．加速度的大小增大，动能、电势能都增加B．加速度的大小减小，动能、电势能都减少

C．加速度增大，动能增加，电势能减少D．加速度增大，动能减少，电势能增加

vA

A

B

vB

图1-26

图1-27

10.如图1-27所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是　（　　　）

A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a、b两点的受力方向

C．带电粒于在a、b两点的速度何处较大D．带电粒子在a、b两点的电势能何处较大

11.如图1-28所示，将一质量为m，电荷量为+Q的小球固定在绝缘体的一端，杆的另一端可绕通过O点的固定轴移动.杆长为L,杆的质量忽略不计，杆和小球置于场强为E的匀强电场中，电场的方向如图所示，将杆拉至水平位置OA，在此处将小球自由释放，求杆运动到竖直位置OB时小球的动能及小球电势能的变化量.

图1-28

提速训练

1.如图1-29所示,图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的是（）

A．带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B．a点的电势比b点的电势高

C．带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D．a点的电场强度比b点的电场强度大

E

P

θ

vo

图1-32

A

B

图1-31

图1-29

图1-30

2.如图1-30所示,匀强电场方向水平向右，一带电微粒沿直虚线在电场中斜向上运动，则该微粒在从A运动到B的过程中，其能量变化为（）

A.动能增大，电势能减小B.动能减小，电势