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专题十 电场（选修3-1）
考点展示
1．物质的微观结构、电荷守恒定律、静电现象(Ⅰ)
2．点电荷间的相互作用规律(Ⅰ)
3．电场、电场线和电场强度(Ⅰ)
4．电势、电势能和电势差(Ⅰ)
5．电容器(Ⅰ)
知识网络
电荷、电荷守恒定律,元电荷。=1.60×10-19C
库仑定律公式:F=k
适用于真空中的点电荷
定义式:E=—,方向与正电荷受到的电场力方向相同
电场强度
点电荷的场强EkQ
力的性质
电场线越密的地方E越大
电场线电场线的切线方向即为E的方向
电场线从正电荷(或无穷远处)出发终止于负电荷(或无穷远处
也势/也势En
标量,有正负.与零势点选取有关
能的性质也势差u=g-0=W
标量.有正负
等势面
电
沿电场强度的方向电势降落最快
场
等电场强度与电势差的关系
在匀强电场中E1=E2
特点:与路径无关
电场力做功与电势能变化关系WAB=EAEp
与电势差的关系W
电场力F=E
带电粒子在电场中的运动
带电粒子的加速4
带电粒子的偏转
JUT
tan
i
构造:由两块彼此靠近又互相绝缘的金属板构成
电容定义式:C=G
电容器电容
电容决定式:C
4丌kd
电容单位:1F=106:F=1012pF
静电与新技术/静电的应用
静电的防止
真题体验
ZHENTI
TIYAN
知识梳理
ZHISHI
SHULI
典例精析
DIANLI
JINGXI
考点演练
KAODIAN
YANLIAN
正点电荷
负点电荷
等量异种电荷等量同种(正)电荷
+++++
带电平行金属板
B合格演练测评(十)
[电场(选修3－1)]
姓名：__________ 班级：__________ 正确率：__________
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
一、单项选择题
1．关于静电的应用和防止，下列说法不正确的是( )
A．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形
B．为了防止静电危害，飞机轮胎用导电橡胶制成
C．为了避免因尖端放电而损失电能，高压输电导线表面要很光滑
D．为了消除静电，油罐车尾装一条拖地铁链
答案：A
2．下列关于点电荷的说法中，正确的是( )
A．只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷
B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷
C．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷
D．一切带电体都可以看成是点电荷
答案：C
3．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电荷量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为( )
A．16F
B．F
C．F
D．F
答案：B
4．在真空中有两个点电荷，它们之间的距离是L时，相互作用的库仑力大小是F，如果把两个电荷之间的距离缩短10
cm，则相互作用的库仑力变为4F，由此可知L的大小是( )
A．20
cm
B．13.3
cm
C．30
cm
D．50
cm
答案：A
5．两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为( )
A．F
B．F
C．F
D．12F
答案：C
6．小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标涉及的物理知识及其理解，下列说法正确的是( )
A．制作这些图标的依据是静电屏蔽原理
B．工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装
C．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患
D．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系
答案：C
7．下列说法中正确的是( )
A．点电荷就是体积小的带电体
B．带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷
C．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
D．根据库仑定律表达式F＝，当两电荷之间的距离r→0时，两电荷之间的库仑力F→∞
答案：C
8.如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定( )
A．两球都带正电
B．两球都带负电
C．大球受到的静电力大于小球受到的静电力
D．两球受到的静电力大小相等
答案：D
9．由电场强度的定义式E＝可知，在电场中的同一点( )
A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比
B．无论放入的试探电荷所带的电荷量如何变化，始终不变
C．电场中某点的电场强度为零，放入该点的电荷受到的静电力不一定为零
D．试探电荷在该点受到的静电力的方向就是该点的电场强度方向
答案：B
10．下列几种电荷形成的电场中，电场线分布的大致图形正确的是( )
答案：D
11．如图是电场中某区域的电场线图，电场中的三点A，B，C的电场强度分别为EA，EB，EC，关于EA，EB，EC大小的判断，正确的是( )
A．EA>EB>EC
B．EA＝EB＝EC
C．EAD．EB>EA>EC
解析：由电场线的疏密表示电场强度的大小可知，D点的电场强度较大，EA>EB>EC，选项A正确．
答案：A
12.a，b两个点电荷在电场中受到的电场力Fa，Fb的方向如图所示，由图可以判断( )
A．a，b都带正电
B．a，b都带负电
C．a带正电，b带负电
D．a带负电，b带正电
解析：电场力的方向是这样规定的：正电荷的电场力方向与电场强度方向相同，负电荷的电场力方向与电场强度方向相反，所以a带正电，b带负电，选项C正确．
答案：C
13．如图是表示在一个电场中a，b，c，d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是( )
A．这个电场是匀强电场
B．a，b，c，d四点的电场强度大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C．a，b，c，d四点的电场强度大小关系是Ea>Eb>Ed>Ec
D．无法确定这四个点的电场强度大小关系
解析：图中给出了a，b，c，d四个位置上电荷量和所受电场力大小的变化关系，由电场强度的定义式E＝可知，图象的斜率代表电场强度．斜率大的电场强度大、斜率小的电场强度小，故选项B正确，A，C，D错误．
答案：B
14.某电场的电场线如图所示，P，Q是电场中的两点，则( )
A．P点的电场强度较大
B．Q点的电场强度较大
C．P，Q两点的电场强度大小相等
D．P点的电场强度方向向左
解析：由电场线的疏密表示电场强度的大小可知，P点的电场强度较大，选项A正确，B，C错误；电场线上每一点的切线方向就是该点的电场强度方向，P点的电场强度的方向向右，选项D错误．
答案：A
15．在电场中A、B两点间的电势差UAB＝75
V，B、C两点间的电势差UBC＝－200
V，则A、B、C三点的电势高低关系为( )
A．φA>φB>φC
B．φC>φA>φB
C．φA<φC<φB
D．φC>φB>φA
解析：因为A、B两点间的电势差UAB＝75
V，设B点的电势为0，故A点的电势为75
V，又因为B、C两点间的电势差为UBC＝－200
V，故UBC＝φB－φC＝0－φC＝－200
V，故φC＝200
V，故电势最大的是C点，其次是A点，最小的是B点，故选项B正确．
答案：B
16.如图所示，电场中有a、b两点，则下列说法中正确的是( )
A．电势φa<φb，场强EaB．电势φa>φb，场强Ea>Eb
C．将电荷－q从a点移到b点电场力做负功
D．将电荷－q分别放在a、b两点时具有的电势能Epa>Epb
解析：电场线越密的地方电场强度越大，所以场强Eaφb，故A、B错误；将－q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，故C正确；将－q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，电势能增加，所以将电荷－q分别放在a、b两点时具有的电势能Epa答案：C
17．在地面上插入一对电极M和N，将两个电极与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场．恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点．下列说法中正确的是( )
A．P点场强比Q点场强大
B．P点电势比Q点电势高
C．P点电子的电势能比Q点电子的电势能大
D．电子沿直线从N到M的过程中所受电场力恒定不变
解析：电场线密的地方电场强度大，所以P点场强比Q点场强小，故A错误；沿电场线方向电势降低，所以P点电势一定高于Q点电势，故B正确；将电子从P点移到Q点，电场力做负功，电子的电势能增加，电子在Q点的电势能大，C错误；由于该电场是非匀强电场，E是变化的，由F＝qE可知，电子所受的电场力是变化的，故D错误．
答案：B
18．板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1，现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是( )
A．U2＝U1，E2＝E1
B．U2＝2U1，E2＝4E1
C．U2＝U1，E2＝2E1
D．U2＝2U1，E2＝2E1
解析：当平行板电容器的其他条件不变，板间距离变为d时，电容器的电容为C′＝＝2C，又知电容器的带电量变为2Q，则得知U2＝，即U2＝U1.根据匀强电场中电势差与场强之间的关系式E＝得E2＝＝2E1，因此选项C正确，其他选项均错误．
答案：C
19．某一电容器的标注是“400
V 22
μF”，则下列说法中正确的是( )
A．该电容器可在400
V以下电压时正常工作
B．该电容器只能在400
V电压时正常工作
C．电压是200
V时，电容是11
μF
D．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连
解析：每一个电容器都有它的耐压值，电容器可以在耐压值及其以下正常工作，所以选项A正确，选项B错误；电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质决定的，所以电容不变，选项C错误；有的电容器是有极性的，分正负极，所以选项D错误．
答案：A
20．在匀强电场中，同一条电场线上有A、B两点，有两个带电粒子先后由静止从A点出发并通过B点．若两粒子的质量之比为2∶1，电量之比为4∶1，忽略它们所受重力，则它们由A点运动到B点所用时间之比为( )
A．1∶
B.∶1
C．1∶2
D．2∶1
解析：由qE＝ma，x＝at2知，
t＝
，
则＝
·＝，
选项A正确．
二、非选择题
21．把质量为m的带负电小球A，用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为Q的带正电小球B靠近小球A，当两个带电小球在同一高度相距r时，绳与竖直方向成α角．试求：
(1)A球所受绳子的拉力；
(2)A球的带电荷量．
解析：(1)带负电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力T的作用，受力如图所示．
竖直方向：mg－Tcos
α＝0，①
水平方向：F－Tsin
α＝0，②
解得：F＝mgtan
α，③
T＝.④
(2)根据库仑定律F＝k，⑤
联立③⑤，解得q＝.
答案：(1) (2)
22．一试探电荷q＝＋4×10－9
C，在电场中P点受到的静电力F＝6×10－7
N，则P点的电场强度大小为__________N/C；将试探电荷移走后，P点的电场强度大小为____________N/C；放一电荷量为q′＝1.2×10－6
C的电荷在P点，受到的静电力F′的大小为__________N.
解析：根据电场强度的定义可得E＝＝
N/C＝1.5×102
N/C；电场强度是描述电场性质的物理量，跟试探电荷无关，所以将试探电荷移走后，电场强度仍是1.5×102
N/C；F′＝q′E＝1.2×10－6×1.5×102
N＝1.8×10－4
N.
答案：1.5×102 1.5×102 1.8×10－4
23．电子的电荷量为e，质量为m，以速度v0沿电场线方向射入到场强为E的匀强电场中，如图所示，电子从A点射入，到B点速度变为零．
(1)A、B两点间的电势差是多大？
(2)A、B两点间的距离是多少？
解析：(1)由已知得全过程只有电场力做功，由动能定理，得eUAB＝0－mv，解得UAB＝－eq
\f(mv,2e).
(2)由U＝Ed，得d＝＝－eq
\f(mv,2eE).
答案：(1)－eq
\f(mv,2e) (2)－eq
\f(mv,2eE)
