2018年高中物理教科版选修3-1训练题:第一章静电场随堂基础巩固(7份)

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名称 2018年高中物理教科版选修3-1训练题:第一章静电场随堂基础巩固(7份)
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资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2018-08-18 10:47:01

文档简介

1.5《匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波器原理》
[随堂基础巩固]
1.如图1-5-12所示,实线为某电场的电场线,虚线为等势面,已知φa=3 V,φc=5 V,ab=bc,则( )
图1-5-12
A.φb=4 V
B.φb>4 V
C.φb<4 V
D.以上情况均有可能
解析:由电场线分布情况可以看出,c点场强最小,a点场强最大,由U=Ed定性分析,|Uab|>|Ubc|,故从c到b比从b到a电势降落的少。因此,φb>4 V,故选B。
答案:B
2.(2012·泸州高二检测)在水平放置的平行金属板之间有一匀强电场。有一带电液滴,恰好处于静止状态,如图1-5-13所示,已知带电液滴的电荷量q=3.2×10-19 C,其质量m=1.6×10-15 kg,若两金属板间距d=10 mm,则两板间的电势差为( )
图1-5-13
A.500 V
B.1 000 V
C.1 500 V
D.2 000 V
解析:由于带电液滴处于静止状态,则有mg=qE=q,代入数据解得U=500 V。故A正确。
答案:A
3.(2012·广元高二检测)在示波器中,电子经过加速电场加速后,穿过偏转电极,打在荧光屏上,如果偏转电极上没有加偏转电压,则电子将( )
A.不能打到荧光屏上
B.将打到荧光屏的正中心
C.将打到荧光屏正中心的正下方某处
D.将打到荧光屏正中心的正上方某处
解析:如果偏转电极上无偏转电压,电子在运动过程中不会发生偏转,将打在荧光屏的正中心上,B正确。
答案:B
4.a、b、c、d是匀强电场中的四个点。它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如图1-5-14所示。由此可知c点的电势为( )
图1-5-14
A.4 V
B.8 V
C.12 V
D.24 V
解析:连接bd,因Ubd=20 V,可将bd等分为5份,找到4个等分点e、f、g、h,由图可知φe=20 V,则a、e等势,由对称关系可知h点与c点电势相等,即φc=8 V。
答案:B
1.2《库仑定律》
[随堂基础巩固]
1.下列关于点电荷的说法,正确的是( )
A.只有体积很小的带电体才可看做点电荷
B.体积很大的带电体一定不是点电荷
C.当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看做点电荷
D.任何带电体,都可以看做是电荷全部集中于几何中心的点电荷
解析:一个带电体能否看成点电荷,不在于其大小和形状,而是取决于其大小和形状对所研究的问题的影响。故C正确。
答案:C
2.关于库仑定律的公式F=k,下列说法正确的是( )
A.当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时,它们之间的静电力F→0
B.当真空中的两个电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞
C.当两个点电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了
D.当两个电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了
解析:r→∞时,电荷可以看做点电荷,库仑定律的公式适用,由公式可知,它们之间的静电力F→0;r→0时,电荷不能看成点电荷,库仑定律的公式就不适用了。
答案:AD
3.(2011·海南高考)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变。由此可知( )
A.n=3
B.n=4
C.n=5
D.n=6
解析:由于各球之间距离远大于小球的直径,小球带电时可视为点电荷。由库仑定律F=k知两点电荷间距离不变时,相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比。又由于三小球相同,则接触时平分总电荷量,故有q×nq=×,解之可得n=6,D正确。
答案:D
4.如图1-2-4所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )
图1-2-4
A.速度变大,加速度变大
B.速度变小,加速度变小
C.速度变大,加速度变小
D.速度变小,加速度变大
解析:根据同种电荷相斥,每个小球在库仑斥力的作用下运动,由于力的方向与运动方向相同,均做加速直线运动,速度变大;再由库仑定律F=k知随着距离的增大,库仑斥力减小,则加速度减小,所以只有选项C正确。
答案:C
1.4《电势能 电势与电势差》
[随堂基础巩固]
1.如图1-4-8所示的点电荷电场中,将检验电荷从A点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的B、C、D、E各点,则电场力做功( )
图1-4-8
A.从A到B做功最多
B.从A到C做功最多
C.从A到E做功最多
D.做功一样多
解析:由于B、C、D、E四点电势相等,所以A点与B、C、D、E各点间的电势差相等,由W=q·U知D正确。
答案:D
2.如图1-4-9所示,MN是一负的点电荷电场中的一条电场线,场强方向由M指向N,ab=bc,a、b、c三点的场强和电势分别为Ea、Eb、Ec和φa、φb、φc,则下列关系正确的是( )
图1-4-9
A.Ea>Eb>Ec
B.Ea=Eb=Ec
C.φa>φb>φc
D.φa-φb=φb-φc
解析:沿电场线方向,电势是降落的,故C正确;由负的点电荷形成的电场线分布规律知场源电荷在N的一侧,越靠近场源电荷,电场线越密集,等差等势面越密集,则Ea答案:C
3.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图1-4-10所示,图中实线表示等势线,则( )
图1-4-10
A.a点和b点的电场强度相同
B.正电荷从c点移到d点,静电力做正功
C.负电荷从a点移到c点,静电力做正功
D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能先减小后增大
解析:同一检验电荷在a、b两点受力方向不同,所以A错误;因为A、B两处为负电荷,所以等势线由外向内表示的电势越来越低。将正电荷从c点移到d点,正电荷的电势能增加,静电力做负功,B错误;负电荷从a点移到c点,电势能减少,静电力做正功,C正确;正电荷沿虚线从e点移到f点的过程中,电势先降低再升高,电势能先减小后增大。
答案:CD
4.将一个电荷量为-2×10-9 C的点电荷从电场中的N点移到M点,需克服电场力做功14×10-9 J,N、M两点间的电势差UNM为多少?若将该电荷从M移到N,电场力做什么功?UMN为多少?
解析:根据公式UNM=
UNM= V=7 V
若将该电荷由M移到N,电场力做正功
WMN=14×10-9 J,UMN=-7 V。
答案:7 V;正功;-7 V
1.3《电场 电场强度和电场线》
[随堂基础巩固]
1.有关电场强度的定义式E=F/q的说法正确的是( )
A.该定义式只适用于点电荷产生的电场
B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷的电荷量
C.场强的方向与F的方向相同
D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的静电力大小与该点场强的大小成正比
解析:定义式E=F/q对任何电场都适用,所以A错;公式中F指检验电荷在这一点所受的静电力大小,q是指检验电荷的电荷量,所以B错;场强方向与正电荷在该点所受F的方向相同,与负电荷所受F的方向相反,所以C错;由定义式可得,F与E成正比,所以D对。
答案:D
2.以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )
A.电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅在空间相交,也能相切
B.在电场中,凡是电场线通过的点,场强不为零,不画电场线区域内的点场强为零
C.同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D.电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在
解析:电场线是假想的,不是物质,在空间不相交,不相切,不画电场线的区域场强不一定为零。
答案:CD
3.如图1-3-11所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,若带电粒子q(|Q|?|q|),由a运动到b,电场力做正功。已知在a、b两点粒子所受电场力分别为Fa、Fb,则下列判断正确的是( )
图1-3-11
A.若Q为正电荷,则q带正电,Fa>Fb
B.若Q为正电荷,则q带正电,FaC.若Q为负电荷,则q带正电,Fa>Fb
D.若Q为负电荷,则q带正电,Fa解析:从电场线分布可以看出,a点电场线密,故Ea>Eb,所以带电粒子q在a点所受电场力大,即Fa>Fb;若Q带正电,正电荷从a到b电场力做正功,若Q带负电,正电荷从a到b电场力做负功,故A正确。
答案:A
4.如图1-3-12所示,分别在A、B两点放置点电荷Q1=+2×10-14C和Q2=-2×10-14C。在AB的垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=6×10-2m。试求: (1)C点的场强。
(2)如果有一个电子静止在C点,它所受的库仑力的大小和方向如何?
图1-3-12
解析:(1)本题所研究的电场是点电荷Q1和Q2所形成的电场的合电场。因此C点的场强是由Q1在C处的场强E1C和Q2在C处的场强E2C的合场强。
根据E=k得:
E1C=k=9.0×109× N/C=0.05 N/C
方向如图所示。
同理求得:E2C=k=0.05 N/C
方向如图所示。
根据平行四边形定则做出E1C和E2C的合成图如图所示。
△CE1CEC是等边三角形,故
EC=E1C=0.05 N/C;方向与AB平行指向右。
(2)电子在C点所受的力大小为:
F=qEC=1.6×10-19×0.05 N
=0.8×10-20N
因为电子带负电,所以方向与EC方向相反。
答案:(1)0.05 N/C;方向与AB平行指向右
(2)0.8×10-20N,方向与EC方向相反
1.6《电容器和电容》
[随堂基础巩固]
1.有一只电容器的规格是“1.5 μF 9 V”,那么( )
A.这只电容器上的电荷量不能超过1.5×10-5 C
B.这只电容器上的电荷量不能超过1.35×10-5 C
C.这只电容器的额定电压为9 V
D.这只电容器的击穿电压为9 V
解析:电容器上标的电压9 V为电容器的额定电压(或工作电压),故C正确,D错误;由Q=CU可知,电容器正常工作时,电容器的带电荷量Q=1.5×10-6×9 C=1.35×10-5 C,故B正确,A错误。
答案:BC
2.如图1-6-5所示,四个图像描述了对给定的电容器充电时,电容器电荷量Q、电压U和电容C三者之间的关系,正确的图像有( )
图1-6-5
解析:C与Q、U无关,故A、B错D对;由公式C=知C对。
答案:CD
3.如图1-6-6所示,电容器C两极板间有一负电荷q静止,使q向上运动的措施是( )
图1-6-6
A.两极板间距离增大
B.两极板间距离减小
C.两极板正对面积减小
D.两极板正对面积增大
解析:开始时电荷受重力和静电力平衡,要使电荷向上运动,则要增大静电力,即要使场强E增大。由于电容器始终跟电源两极相连,所以电容器两极板间的电势差不变,所以,当d减小时,由E=可知E增大,故选B。
答案:B
1.1《电荷 电荷守恒定律》
[随堂基础巩固]
1.下列说法正确的是( )
A.物体所带的电荷量可以是任意实数
B.不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷
C.摩擦起电的过程是一个物体失去电子另一个物体得到电子的过程
D.玻璃棒与任何物体摩擦均会带上正电荷
解析:根据带电的实质,带电物体的带电荷量均是元电荷的整数倍,A错;由物质的电结构可以否定B选项;起电的过程就是得失电子的过程,C对;玻璃棒与丝绸摩擦,玻璃棒上带正电,与其他物体摩擦就不一定了,D错。
答案:C
2.当用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后,金属箔片张开。此时,金属箔片所带电荷的电性和起电方式是( )
A.正电荷
B.负电荷
C.接触起电
D.感应起电
解析:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷为正电荷,故A对B错,玻璃棒与验电器接触,带电方式为接触起电,故C对D错。
答案:AC
3.如图1-1-4所示,有一带正电的验电器。当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小。则( )
图1-1-4
A.金属球可能不带电
B.金属球可能带负电
C.金属球可能带正电
D.金属球一定带负电
解析:验电器的金箔带有正电荷相排斥使箔片张开,而张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少。如果A球带负电,靠近验电器的B球时,异种电荷相互吸引,使金箔上的正电荷逐渐“上移”,从而使两金箔张角减小,选项B正确,同时否定选项C。如果A球不带电,在靠近B球时,发生静电感应现象使A球靠近B球的端面出现负的感应电荷,而背向B球的端面出现正的感应电荷。A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用,从而使金箔张角减小,选项A正确,D不正确。
答案:AB
4.有A、B、C三个完全相同的金属球,A带1.2×10-4 C的正电荷,B、C不带电,现用相互接触的方法使它们都带电,则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据( )
A.6.0×10-5 C,4.0×10-5 C,4.0×10-5 C
B.6.0×10-5 C,4.0×10-5 C,2.0×10-5 C
C.4.5×10-5 C,4.5×10-5 C,3.0×10-5 C
D.5.0×10-5 C,5.0×10-5 C,2.0×10-5 C
解析:三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量,由电荷守恒定律排除A项;无论什么时候,若三个球同时接触,则每球各分总电荷量的1/3,且之后无论怎样接触,各球的电荷量都不会再发生变化。若三球电荷量不相等,最后一次必为两球接触,则必有两个球的电荷量相等。从而可排除B;选项C、D,均满足电荷守恒定律,设从第一次两球接触开始,如A、B接触,A、B各带电荷量6.0×10-5 C,第二次B、C接触后各带电荷量3.0×10-5 C,三球所带电荷量分别为6.0×10-5 C、3.0×10-5 C、3.0×10-5 C;第三次用A、B接触,各分电荷量4.5×10-5 C,即选项C的分配结果,由此又可推知,此后无论怎样接触,电荷量都不会多于4.5×10-5 C,从而选C而否定D。
答案:C
1.7《静电的应用及危害》
[随堂基础巩固]
1.下列关于静电的说法中正确的是( )
A.静电植绒是利用了带电物体吸引轻小物体而使绒毛吸附在底料上
B.复印机是利用异种电荷相吸引而使碳粉吸附在纸上
C.电疗针灸是静电在医学上的应用
D.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了避免静电对飞机造成危害
解析:静电植绒、复印机是利用了异种电荷相互吸引的原理,飞机轮胎用导电橡胶制成是为了把产生的静电导入大地,而电疗针灸是利用电流的生物效应。所以B、D正确,A、C错误。
答案:BD