人教版物理选修3-1第一章 静电场 （单元测试）Word版含答案

第一章《静电场》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.某电容器的电容是30 μF，额定电压为200 V，击穿电压为400 V，对于该电容器，下列说法中正确的是(　　)
A． 为使它的两极板间的电压增加1 V，所需要的电荷量是3×10－5C
B． 给电容器1 C的电荷量，两极板间的电压为3×10－5V
C． 该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3C
D． 该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V
2.如图所示，空间内有一场强为、方向竖直向下的匀强电场.一根绝缘轻质硬杆的两端分别固定着A、B两只质量均为m带电量均为+q的小球，O点是一光滑水平轴，已知AO=L，BO=2L，重力加速度为g.细杆从水平位置由静止释放，使其自由转动，当B球转到O点正下方的过程中，正确的是（ ）

A．B球电势能减少了2mgL
B．A、B球与杆组成的系统电势能减少了
C． 转动过程中杆对A的弹力不做功
D． 转到最低点时B球的速度为
3.如图所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U，一质量为m(不计重力)、电荷量为－q的粒子，以速度v0通过等势面M射入两等势面之间，则该粒子穿过等势面N的速度应是(　　)

A．
B．v0＋
C．
D．
4.在静电场中，让电子逆着电场线的方向由A点移到B点，如图所示，则（　　）

A． 电场力做正功，A点电势高于B点
B． 电场力做正功，A点电势低于B点
C． 电场力做负功，A点电势高于B点
D． 电场力做负功，A点电势低于B点
5.在电场中的某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，下列说法正确的是（　　）
A． 只有在该点放入电荷时，该点才有电场
B． 该点的电场方向一定向右
C． 电场强度的方向与电场力的方向相同
D． 电场强度方向与所放入的电荷电性有关
6.点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在（　　）
A．A和B之间
B．A右侧C．B左侧
D．A的右侧及B的左侧
7.在秋冬的干燥天气里，当你在黑暗中脱下含腈纶材料的衣服时，会看到“闪光”，同时听到“咝咝”的声音，对于这一现象的判断，下列说法中正确的是(　　)
A． 感应起电现象
B． 接触起电现象
C． 摩擦起电现象
D． 电荷中和现象
8.如图所示，在真空中有两个带正电的点电荷，分别置于P、Q两点，P处正点电荷的电荷量大于Q处点电荷的电荷量，A、B为P、Q连线的中垂线上的两点，现将一负电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是(　　)

A．q的电势能逐渐减小
B．q的电势能逐渐增大
C．q的电势能先增大后减小
D． 以上均不正确
9.如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．则 (　　)

A．B球和C球都带正电荷
B．B球带负电荷，C球带正电荷
C．B球和C球所带电量不一定相等
D．B球和C球所带电量一定相等
10.对库仑定律的数学表达式F=k的以下理解中，正确的是（　　）
A． 此式适用于任何介质中任意两个带电体间相互作用力的计算
B． 此式仅适用于真空中任意两个带电体间相互作用力的计算
C． 由此式可知，当r趋于零时F趋于无限大
D． 式中的k是与q1、q2及r的大小无关的恒量，且k=9.0×109N?m2/C2
11.下列说法正确的是（ ）
A． 静电感应创造了电荷
B． 不带电的导体靠近一个带电体，导体两端就会带等量异号电荷
C． 点电荷一定带正电荷
D． 以上说法都不对
12.把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这是因为(　　)
A．A球的正电荷移到B球上
B．B球的负电荷移到A球上
C．A球的负电荷移到B球上
D．B球的正电荷移到A球上
13.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同．如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R.现以OB为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为V＝πr3，则A点处场强的大小为(　　)

A．
B．
C．
D．
14.在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时，测得A处的电场强度大小为E，方向与BC边平行沿B指向C.如图所示，拿走C处的电荷后，A处电场强度的情况将是(　　)

A． 大小仍为E，方向由A指向B
B． 大小变为，方向不变
C． 大小仍为E，方向沿BA向外
D． 无法确定
15.如图所示，P和Q为两平行金属板，两极板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是(　　)

A． 两极板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大
B． 两极板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大
C． 与两极板间距离无关，仅与加速电压U有关
D． 以上说法都不正确
二、计算题(共3小题)
16.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B＝30°，现在A、B两点放置两点电荷qA、qB，测得C点场强的方向与AB平行，则qA、qB带何种电荷？qA、qB的比值是多少？

17.如图所示，两个板长均为L的平板电极，平行正对放置，距离为d，极板之间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的．一个α粒子(He)从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板边缘．已知质子电荷量为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：

(1)极板间的电场强度E.
(2)α粒子的初速度v0.
18.库仑定律告诉我们：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．现假设在真空中有两个带正电的点电荷，电荷量均为Q=l C，它们之间的距离r=1 m．静电力常量k=9.0×109N?m2/C2．
（1）问这两个点电荷之间的静电力是引力还是斥力？
（2）求这两个点电荷之间的静电力大小F．
三、填空题(共3小题)
19.如图所示，用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，B的金属箔片张开，这时金属箔片带________电；若在带电棒A移开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔片也能张开，它带________电．

20.点电荷Q产生的电场中有一A点，现在在A点放上一电荷量为q＝＋2×10－8C的试探电荷，它受到的静电力为7.2×10－5N，方向水平向左，则：
(1)点电荷Q在A点产生的场强大小为E＝________，方向________．
(2)若在A点换上另一电荷量为q′＝－4×10－8C的试探电荷，此时点电荷Q在A点产生的场强大小为E＝________.该试探电荷受到的静电力大小为________，方向________．
21.如图所示为研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置，平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相接，极板A用导线接静电计的金属外壳．若极板A稍向上移动一点，观察到静电计指针示数变大．某同学经分析作出平行板电容器电容变小的结论．

(1)他的依据是________；
A．两极板间的电压不变，极板上的电量变小，电容变小
B．两极板间的电压不变，极板上的电量变大，电容变小
C．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小，电容变小
D．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大，电容变小
(2)本实验说明平行板电容器电容大小与________________有关．



答案解析
1.【答案】A
【解析】由ΔQ＝C·ΔU＝30×10－6×1 C＝3×10－5C，A对；由U＝＝V≈3.3×104V，电容器被击穿，B错；击穿电压为400 V表示能承受的最大电压为400 V，最大电荷量Q＝CU＝3×10－5×400 C＝1.2×10－2C，C、D错．
2.【答案】B
【解析】电场力对B球做功为，故B球的电势能减小3mgL，选项A错误；电场力对A球做功为，故A球的电势能增加，则A、B球与杆组成的系统电势能减少了，选项B正确；A球的电势能增加，重力势能增加，动能增加，则转动过程中杆对A的弹力一定做功，选项C错误；对AB系统，设B球转至最低点时速度为，由能量关系可知：，解得，选项D错误；故选B.
3.【答案】C
【解析】
4.【答案】B
【解析】电场强度方向水平向右，电子带负电在电场中受力方向与电场强度方向相反，故受到从A指向B的电场力，故从A至B的过程中电子受力方向与运动方向相同，故电场力做正功，根据电场力做功与电势能变化的关系知，电场力做正功，电场线方向从B向A，因为沿着电场线方向电势逐渐降低，故A点电势低于B点电势，故A错误，B正确；
由AB分析知，电场力做正功，故CD错误．
5.【答案】B
【解析】场强由场源电荷决定，与试探电荷无关，不放试探电荷，电场同样存在．故A错误．放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右．故B正确．
电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反．故C错误．无论放电荷，还是不放电荷，无论是正电荷，还是负电荷，电场强度方向不变．故D错误．
6.【答案】C
【解析】点电荷电场线的分布特点：正电荷电场的电场线从正电荷出发到无穷远终止，负电荷电场的电场线从无穷远出发到负电荷终止．
A和B之间两点产生的电场强度方向均向左，合场强不可能为零．故A错误．
A的右侧，A产生的电场强度向右，B产生的电场强度向左，电场强度方向相反，而且由题A的电量大于B的电量，且A较近，由点电荷场强公式E=k可知，在同一点电场强度大小不可能相等，所以合场强不可能为零．故B错误．
在B的左侧，A产生的电场强度向左，B产生的电场强度向右，电场强度方向相反，但由于A的电量大于B的电量，且A较远，由点电荷场强公式E=k可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零．故C正确．
由上可知D错误．
7.【答案】C
【解析】
8.【答案】B
【解析】由题分析可知，A点的电势高于B点的电势，将负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点的过程中，电场力一直做负功，电荷的电势能逐渐增大．
9.【答案】D
【解析】B球受重力及A、C对B球的库仑力而处于平衡状态；则A球与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应指向A，C对B的作用力应指向B的左侧；则可知B、C都应带负电；故A、B错；由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同；故C错误，D正确；

10.【答案】D
【解析】此式适用于任何真空中静止的点电荷间相互作用力的计算，故AB错误．由此式可知，当r趋于零时，电荷已不能看成点电荷，故此式不在成立，故得不到F趋于无限大的结论，故C错误．式中的k是与q1、q2及r的大小无关的恒量，且k=9.0×109N?m2/C2，故D正确．
11.【答案】B
【解析】静电感应不是创造电荷，而是使导体上的正负电荷分开，故A错误；不带电的导体靠近一个带电体，由于静电感应，导体两端就会带等量异号电荷，故B正确D错误；点电荷是用来代替电荷的点，可以是负电荷，故C错误.
12.【答案】B
【解析】根据金属的结构，能自由移动的是负电荷即电子，所以选B.
13.【答案】B
【解析】把球形空腔补全，均匀带电球体在A处产生的电场强度为E1＝k，把球形空腔看作均匀带电体，在A处产生的电场强度为E2＝k，根据叠加原理可知，图示的带电体在A处产生的电场强度大小为E＝E1－E2＝，故B选项正确．
14.【答案】C
【解析】
15.【答案】C
【解析】
16.【答案】qA带负电，qB带正电　1∶8
【解析】放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上，因C点场强方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C→A和由B→C，故qA带负电，qB带正电，且EB＝2EA，即k＝2k，又由几何关系知＝2，所以qA∶qB＝1∶8.

17.【答案】(1)　(2)
【解析】(1)极板间的电场强度E＝.
(2)α粒子所受电场力F＝2eE＝
α粒子的加速度a＝＝
根据类平抛运动规律得d＝at2，L＝v0t
所以v0＝.
18.【答案】（1）斥力 （2）9×109N
【解析】解：（1）由于两个电荷都是正电荷，因此这两个点电荷之间的静电力是斥力．
故这两个点电荷之间的静电力是斥力．
（2）根据库仑定律有：，代人数据得：F=9×109N．
故这两个点电荷之间的静电力大小F=9×109N．
19.【答案】正　负
【解析】(1)用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B，由于静电感应验电器两端出现等量正、负感应电荷，近端的电荷的电性与A相反，带负电；远端的金属箔片电性与A的电性相同，带正电荷；
(2)由于人和地球都是导体，用手指瞬间接触金属球B时，人、地球和验电器构成一个整体，在带正电荷的棒A的影响下发生静电感应，近端带负电，金属箔片不带电；移开手指后，验电器上的负电荷不会再改变，故验电器带负电，再移开棒A后，验电器上的负电荷不会再改变，金属箔片上此时也带负电．
20.【答案】(1)3.6×103N/C　水平向左　(2)3.6×103N/C　1.44×10－4N　水平向右
【解析】(1)场源电荷在A点产生的场强
E＝＝N/C＝3.6×103N/C，方向水平向左．
(2)试探电荷为q′＝－4×10－8C时，场强不变，即E＝3.6×103N/C.试探电荷q′受到的静电力F′＝q′E＝1.44×10－4N，方向水平向右．
21.【答案】(1)D　(2)极板正对面积大小
【解析】(1)B极板与静电计相连，所带电荷电量几乎不变，A板与B板带等量异种电荷，电量也几乎不变，故电容器的电量Q几乎不变．将极板A稍向上移动一点，观察到静电计指针示数变大，即电容器极板间电压变大，由公式C＝知电容C变小．故D正确，A、B、C错误．(2)将极板A稍向上移动一点，极板正对面积减小，实验得出电容减小．说明平行板电容器电容大小与极板正对面积大小有关．