2019年秋人教版高二物理选修3-1单元练习卷：第1章 静电场

静电场
一、单选题
1．关于电场下列说法不正确的是（　　）
A．电场是为了便于研究物体的运动而引入的理想模型
B．只要有电荷就有电场
C．正电荷在某点受到电场力的方向就是该点电场强度的方向
D．电荷间相互作用是通过电场发生的
2．甲、乙两完全相同的金属球（可视为质点）分别带电+4q和﹣2q，当它们相距d时，它们间的库仑力大小为F．让甲、乙接触后，再使其相距，则甲、乙间的库仑力大小为（　　）
A．2F B．3F C．4F D．16F
3．真空中有甲乙两个点电荷，相距r时的静电力为若保持两者间距不变，使甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的倍，则它们之间的静电力变为　　
A． B． C． D．
4．如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定

A．Ea＜Eb＜Ec B．Ea = Eb = Ec C．φa＜φb＜φc D．φa＞φb＞φc
5．为了减少污染，工业废气需用静电除尘器除尘，某除尘装置如图所示，其收尘极为金属圆筒，电晕极位于圆筒中心。当两极接上高压电源时，电晕极附近会形成很强的电场使空气电离，废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积，以达到除尘目的。假设尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变，下列判断正确的是（　　）

A．金属圆筒内存在匀强电场
B．金属圆筒内越靠近收尘极电势越高
C．带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大
D．带电尘埃向收尘极运动过程中加速度越来越大
6．如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上。已知A与B间、B与C间和C与A间的距离均为L，A球带电荷量QA＝＋q，B球带电荷量QB＝＋q。若在小球C上加一方向水平向右、大小未知的恒力F，恰好使A、B、C三小球保持相对静止。则（ ）

A．C球电性可以与A、B相同 B．C球所带电荷量的大小为q
C．外力F＝ D．外力F＝
7．如图所示，一个均匀的带电圆环，带电荷量为＋Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上．圆心为O点，过O点作一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷＋q，则＋q在A点所受的电场力为

A．，方向向上 B．，方向向上
C．，方向向上 D．不能确定
8．如图所示，、、、、、为匀强电场中一个边长为2cm的正六边形的六个顶点，已知、、三点的电势分别为1V、2V和5V．则以下看法正确的是

A．正试探电荷从点移到点电势能增加
B．负试探电荷从点移到点电势能减少
C．匀强电场的场强大小为100V/m
D．该六边形外接圆上电势最低的点电势为0V
9．如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果仅改变下列某一个条件，能使油滴向上运动的是( )

A．增大两板间的距离 B．增大R2的阻值
C．增大R1的阻值 D．增大电容器的极板面积
10．如图所示，在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m、电荷量为q的小球从管的水平直径的端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力。若圆弧半径为r，小球运动过程中所带电荷量不变，则固定于圆心处的点电荷的电荷量是（　　）

A． B． C． D．
二、多选题
11．如图所示，竖直平面内有半径为R的半圆形光滑绝缘轨道ABC，A、C两点为轨道的最高点，B点为最低点，圆心处固定一电荷量为+q1的点电荷．将另一质量为m、电荷量为+q2的带电小球从轨道A处无初速度释放，已知重力加速度为g，则（）

A．小球运动到B点时的速度大小为
B．小球运动到B点时的加速度大小为3g
C．小球从A点运动到B点过程中电势能减少mgR
D．小球运动到B点时对轨道的压力大小为3mg＋k
12．如图所示,倾角为的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧,M点固定一个质量为、带电荷量为-q的小球Q,整个装置处于场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中.现把一个带电荷量为+q的小球P从N点由静止释放,释放后P沿着斜面向下运动.N点与弹簧的上端和M的距离均,PQ以及弹簧的轴线与斜面平行.两小球均可视为质点和点电荷,弹簧的劲度系数为,静电力常量为k,则（ ）

A．小球P返回时,不可能撞到小球Q
B．当弹簧的压缩量为时,小球P的速度最大
C．小球P沿着斜面向下运动过程中,其电势能一定减少
D．小球P在N点的加速度大小为
13．如图所示,空间存在水平向右、电场强度大小为E的匀强电场,一个质量为m、电荷量为+q的小球,从A点以初速度v0竖直向上抛出,经过一段时间落回到与A点等高的位置B点(图中未画出),重力加速度为g.下列说法正确的是

A．小球运动到最高点时距离A点的高度为 B．小球运动到最高点时速度大小为
C．小球运动过程中最小动能为 D．AB两点之间的电势差为
14．下列说法中正确的是（ ）
A．电场强度反映电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B．场中某点的场强E=F/q ，但E与检验电荷的受力及带电量无关
C．场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向
D．公式对于任何静电场都是适用的
15．在电场中的某点A放一电荷量为＋q的试探电荷，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小EA＝，方向水平向右．下列说法正确的是(　　)
A．在A点放置一个电荷量为－q的试探电荷，A点的场强方向变为水平向左
B．在A点放置一个电荷量为＋2q的试探电荷，则A点的场强变为2EA
C．在A点放置一个电荷量为－q的试探电荷，它所受的电场力方向水平向左
D．在A点放置一个电荷量为＋2q的试探电荷，它所受的电场力为2F
16．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是
A．根据C＝可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比
B．对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压（小于击穿电压且不为零）成正比
C．对于确定的电容器，无论电容器的电压如何変化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压比值恒定不变
D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关


三、实验题
17．如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．

(1)使电容器带电后与电源断开
①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”);
②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”)；
③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有（______）
A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B．使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况
C．静电计可以用电压表替代
D．静电计可以用电流表替代

四、计算题
18．如图，平行板电容器水平放置，两板间的匀强电场方向竖直向下，极板长为L = 10 m，板间距为d = 5 m。不带电的小球甲以一定的初速度v1由紧贴上极板的A点从左侧飞入电场中，并刚好打在下极板的中央位置C。另一同质量的带电小球乙以初速度v2由极板中间的B点从左侧飞入电场中，刚好由极板右侧的边缘D点（图中未画出）飞出电场，该过程所经历的时间为小球甲在电场中运动时间的一半。已知小球甲的质量为m = 0.1 kg，小球乙的电荷量大小为q = 1×10-2 C，重力加速度g取10 m/s2。求：

（1）小球甲的初速度v1的大小；
（2）当小球乙带正电时，两板之间的电压U；
（3）当小球乙带负电时，其飞出电场时的动能Ek。
19．如图所示，在水平方向的匀强电场中，一电场线上有相距6cm的A、B两点，且有UAB=150V，求：

（1）电场强度的大小和方向；
（2）电场中A、C两点相距12cm，A、C两点连线与电场线方夹角为37°，则C点与A点的电势差为多少？已知cos37°=0.8
20．如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为q= -4×10-7C的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为WAB=3.2×10-6J，AB间距离L=4m，与水平方向夹角为 ；求：

（1）电荷的电势能是增加还是减少？增加（减少）了多少？
（2）B、A间电势差UBA是多少？
（3）电场强度E是多大？
（4）如果A点的电势为-4V，求B点的电势为多大？电荷量q′= 4×10－6C的正电荷在A点具有的电势能是多少？



参考答案
1．A2．A3．A4．D5．B6．D7．B8．C9．C 10．A
11．AD12．AD13．BD14．BD15．CD16．BCD
17．变大 变小 变小 A
18．（1）5 m/s（2）500 V（3）25 J
19．（1）2500V/m方向水平向右 （2）UCA=-240v
20．（1）电荷的电势能减少 3.2×10-6J（2）8V（3）（4）φB=4V