（高二）粤教版物理选修3—1第1章 电场练习含答案

（高二）粤教版物理选修3—1第1章
电场练习含答案
粤教版选修3—1第一章
电场
1、(双选)关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法正确的是(　　)
A．这三种方式都创造了带负电荷的电子
B．这三种方式都创造了带正电荷的质子
C．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子的转移
D．这三种方式都符合电荷守恒定律
2、(双选)两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为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∶2　　　　　　　　
B．5∶4
C．5∶6
D．5∶9
3、(双选)四种电场中分别标有a、b两点，两点电场强度相同的是(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
丙　　　　　　　　　丁
A．甲图：与点电荷等距的a、b两点
B．乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C．丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D．丁图：匀强电场中的a、b两点
4、(双选)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知(　　)
A．Q点的电势比P点高
B．油滴在Q点的动能比它在P点的大
C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大
D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
5、如图所示，在匀强电场中，A、B两点相距10
cm，E＝100
V/m，AB与电场线方向的夹角θ＝120°，则A、B两点间的电势差为(　　)
A．5
V　　　　　　　
B．－5
V
C．10
V
D．－10
V
6、如图所示，竖直放置的两平行板间的匀强电场的电场强度恒定，从负极板处由静止释放一个电子(不计重力)，设其到达正极板时的速度为v1，加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍，再从负极板处由静止释放一个电子，设其到达正极板时的速度为v2，加速度为a2，则(　　)
A．a1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶2
B．a1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝1∶2
C．a1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝
∶1
D．a1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶
7、常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类．如图甲、乙为两种电容器的实物图片，根据图中的相关信息，下列判断中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
A.图中甲为可变电容器，它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的
B．在不改变其他条件下，将甲电容器浸入煤油中，其电容不发生变化
C．根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，电压超过5.5
V时乙电容器就会被击穿
D．根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，乙电容器接5.5
V电压时，储存的电量为5.5
C
8、如图所示，点电荷＋Q固定，点电荷＋q沿直线从A运动到B.此过程中，两电荷间的库仑力是(　　)
A．吸引力，先变小后变大
B．吸引力，先变大后变小
C．排斥力，先变小后变大
D．排斥力，先变大后变小
9、(双选)把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是(　　)
A．点电荷运动轨迹必与电场线重合
B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致
C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
10、图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面．一个电荷量为－5.0×10－8
C的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为(　　)
A．－5.0×10－7
J　　　　
B．5.0×10－7
J
C．－3.5×10－6
J
D．3.5×10－6
J
11、如图所示，在匀强电场中，过O点作线段OA＝OB＝OC＝OD＝10
cm，已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7
V、8
V、7
V、5
V，则匀强电场的大小和方向最接近于(　　)
A．70
V/m，沿OA方向
B．70
V/m，沿OC方向
C．80
V/m，沿OB方向
D．80
V/m，沿BO方向
12、如图所示，一价氢离子(H＋)和二价氦离子(He2＋)的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们(　　)
A．同时到达屏上同一点　
B．先后到达屏上同一点
C．同时到达屏上不同点
D．先后到达屏上不同点
13、如图所示，半径为R的橡胶圆环，均匀带有电荷量为Q的正电荷，现从环上截去长Δs的一小段，若Δs?R，且圆环剩余部分的电荷分布不变，则求圆环剩余部分的电荷在环心O处产生的场强大小和方向．
14、如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102
V/m，极板间距离d＝5
cm，电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5
cm，B板接地，求：
(1)C、D两点的电势和两点间的电势差；
(2)将点电荷q＝2×10－2
C从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功．
（高二）粤教版物理选修3—1第1章
电场练习含答案
粤教版选修3—1第一章
电场
1、(双选)关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法正确的是(　　)
A．这三种方式都创造了带负电荷的电子
B．这三种方式都创造了带正电荷的质子
C．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子的转移
D．这三种方式都符合电荷守恒定律
CD　[摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，但并没有创造电荷，电荷只是发生了转移．感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分．电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体，是接触起电．电荷既不能被创造，也不能被消灭，这三种方式都没有产生电荷，故A、B错误；摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方法，但实质是一样的，都是电子的转移，故C正确；这三种方式都符合电荷守恒定律，故D正确．]
2、(双选)两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为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∶2　　　　　　　　
B．5∶4
C．5∶6
D．5∶9
BD　[由库仑定律知，它们接触前的库仑力为F1＝k若带同种电荷，接触后的带电荷量相等，为3q，此时库仑力为F2＝k；若带异种电荷，接触后的带电荷量相等，为2q，此时库仑力为F2′＝k，所以选项B、D正确．]
3、(双选)四种电场中分别标有a、b两点，两点电场强度相同的是(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
丙　　　　　　　　　丁
A．甲图：与点电荷等距的a、b两点
B．乙图：等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C．丙图：等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D．丁图：匀强电场中的a、b两点
BD　[A项甲图中两点电场线方向不同，故电场强度的方向不同，故A错误；B项a、b两点电场线方向均为水平向左，且两点关于连线对称，电场强度相等，故B正确；C项a、b两点的场强方向不同，故C错误；D项a、b两点都处在匀强电场中，电场强度相同，故D正确]
4、(双选)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知(　　)
A．Q点的电势比P点高
B．油滴在Q点的动能比它在P点的大
C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大
D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
AB　[带电油滴在电场中受重力、电场力作用，据其轨迹的对称性可知，电场力方向竖直向上，且电场力大于重力，电场力先做负功后做正功．则电场强度方向向下，Q点的电势比P点高，选项A正确；油滴在P点的速度最小，选项B正确；油滴在P点的电势能最大，选项C错误；油滴运动的加速度大小不变，选项D错误．]
5、如图所示，在匀强电场中，A、B两点相距10
cm，E＝100
V/m，AB与电场线方向的夹角θ＝120°，则A、B两点间的电势差为(　　)
A．5
V　　　　　　　
B．－5
V
C．10
V
D．－10
V
B　[A、B两点在场强方向上的距离d＝·cos
(180°－120°)＝10×
cm＝5
cm.由于φA<φB，则UAB＝－Ed＝－100×5×10－2
V＝－5
V，故选B.]
6、如图所示，竖直放置的两平行板间的匀强电场的电场强度恒定，从负极板处由静止释放一个电子(不计重力)，设其到达正极板时的速度为v1，加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍，再从负极板处由静止释放一个电子，设其到达正极板时的速度为v2，加速度为a2，则(　　)
A．a1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶2
B．a1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝1∶2
C．a1∶a2＝2∶1，v1∶v2＝
∶1
D．a1∶a2＝1∶1，v1∶v2＝1∶
D　[因场强不变，电子在电场中受到的电场力不变，故a1∶a2＝1∶1，由动能定理得eU＝mv2，v＝，因两极板间的距离增大为原来的2倍，由U＝Ed知，电势差U增大为原来的2倍，故v1∶v2＝1∶，故D正确．]
7、常用的电容器，从构造上看，可以分为固定电容器和可变电容器两类．如图甲、乙为两种电容器的实物图片，根据图中的相关信息，下列判断中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
A.图中甲为可变电容器，它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的
B．在不改变其他条件下，将甲电容器浸入煤油中，其电容不发生变化
C．根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，电压超过5.5
V时乙电容器就会被击穿
D．根据图乙中电容器外壳上标的数据可知，乙电容器接5.5
V电压时，储存的电量为5.5
C
D　[根据电容的决定式C＝，知C与板间距离d、极板正对面积和电介质有关，由图知板间距离d和电介质没有改变，可知此可变电容器是利用改变正对面积来改变电容的，故A错误；将甲电容器浸入煤油中，其电容电介质发生变化，电容变化，故B错误；电容器外壳上标的电压是额定电压，根据Q＝CU知Q＝1.0×5.5
C＝5.5
C，故C错误，D正确．]
8、如图所示，点电荷＋Q固定，点电荷＋q沿直线从A运动到B.此过程中，两电荷间的库仑力是(　　)
A．吸引力，先变小后变大
B．吸引力，先变大后变小
C．排斥力，先变小后变大
D．排斥力，先变大后变小
D　[同种电荷相互排斥，当点电荷＋q沿直线从A运动到B的过程中，两电荷间的距离先减小后增加，根据F＝k，电场力先增大后减小，故A、B、C错误，D正确．]
9、(双选)把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是(　　)
A．点电荷运动轨迹必与电场线重合
B．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致
C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
CD　[明确受力方向和加速度方向与电场线的方向的关系．正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，电荷将沿电场线运动，电场线如果是曲线，电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动，其速度方向与受力方向重合，不符合曲线运动的条件)，故A选项不正确；由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与电场力方向不再一致(初始时刻除外)，故B选项不正确；而点电荷的加速度方向，也即电荷所受电场力方向必与该点场强方向一致，即与所在点的电场线的切线方向一致，故C、D选项正确．]
10、图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面．一个电荷量为－5.0×10－8
C的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为(　　)
A．－5.0×10－7
J　　　　
B．5.0×10－7
J
C．－3.5×10－6
J
D．3.5×10－6
J
B　[UAB＝φA－φB＝－10
V，WAB＝qUAB＝5.0×10－7
J，B正确．]
11、如图所示，在匀强电场中，过O点作线段OA＝OB＝OC＝OD＝10
cm，已知O、A、B、C、D各点电势分别为0、7
V、8
V、7
V、5
V，则匀强电场的大小和方向最接近于(　　)
A．70
V/m，沿OA方向
B．70
V/m，沿OC方向
C．80
V/m，沿OB方向
D．80
V/m，沿BO方向
D　[在静电场中，电场线和等势面是垂直的，因为φA＝φC＝7
V，即A、C两点为等势点，根据匀强电场的特点，过O点的电场线一定垂直于A、C两点的连线．很容易看出场强的方向最接近于BO的方向．由于E＝，所以场强的大小也最接近于＝
V/m＝80
V/m.故D正确．]
12、如图所示，一价氢离子(H＋)和二价氦离子(He2＋)的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们(　　)
A．同时到达屏上同一点　
B．先后到达屏上同一点
C．同时到达屏上不同点
D．先后到达屏上不同点
B　[一价氢离子(H＋)和二价氦离子(He2＋)的比荷不同，由qU＝mv2可知经过加速电场获得的末速度不同，因此在加速电场及偏转电场中的运动时间均不同，但在偏转电场中偏转距离y＝at2＝相同，所以会打在同一点，B正确．]
13、如图所示，半径为R的橡胶圆环，均匀带有电荷量为Q的正电荷，现从环上截去长Δs的一小段，若Δs?R，且圆环剩余部分的电荷分布不变，则求圆环剩余部分的电荷在环心O处产生的场强大小和方向．
[解析]　因为圆环上电荷分布的对称性，原来圆心处的合场强为零，当截掉一小段Δs后，其余部分的电荷分布不变，则只有Δs正对的另一端的同样一小段上的电荷产生的电场没有抵消，即为后来圆心处的场强．
单位长度带电荷量δ＝，
Δs长的一段带电荷量q＝Δsδ＝.
因Δs?R，q可看作点电荷，所以圆心处场强
E＝k＝，方向由O指向Δs.
[答案]　　由O指向Δs
14、如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102
V/m，极板间距离d＝5
cm，电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5
cm，B板接地，求：
(1)C、D两点的电势和两点间的电势差；
(2)将点电荷q＝2×10－2
C从C点匀速移到D点时除电场力外的其他力做的功．
[解析]　(1)因正极板接地，故板间各点电势均小于零，由U＝Ed得
UBD＝EdBD＝1.2×102×0.5×10－2
V＝0.6
V，
即φD＝－0.6
V.
由于dCB＝5
cm－0.5
cm＝4.5
cm＝4.5×10－2
m，
所以φC＝UCB＝－EdCB＝－1.2×102×4.5×10－2
V＝－5.4
V.
所以UCD＝φC－φD＝－5.4
V－(－0.6)V＝－4.8
V.
(2)因为点电荷匀速移动，除电场力外的其他力所做的功等于克服电场力所做的功W外＝|qUCD|＝2×10－2×4.8
J＝9.6×10－2
J.
[答案]　(1)－5.4
V　－0.6
V　－4.8
V　(2)9.6×10－2
J