2020—2021高中物理教科版选修3—1第1章 静电场含答案

2020—2021高中物理教科版选修3—1第1章
静电场含答案
教科版选修3—1第一章
静电场
1、.(双选)如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以(　　)
A．甲图中两球一定带异种电荷
B．乙图中两球一定带同种电荷
C．甲图中两球至少有一个带电
D．乙图中两球有一个带电
2、如图所示，固定一带负电小球a的绝缘支架放在电子秤上，此时电子秤示数为F，现将带等量负电的另一小球b移至距离小球a正上方L处时，电子秤示数为F1，若只将小球b的电性改为正电荷，电子秤示数为F2，则(　　)
A．F1＝F2
B．F1＋F2＝F
C．若小球b带负电，L增大，则F1也增大
D．若小球b带正电，L减小，则F2也减小
3、真空中，A、B两点与场源电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为(　　)
A．3∶1　　　　
B．1∶3
C．9∶1
D．1∶9
4、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6
J的正功，那么(　　)
A．电荷在B处时将具有5×10－6
J的电势能
B．电荷在B处时将具有5×10－6
J的动能
C．电荷的电势能增加了5×10－6
J
D．电荷的动能增加了5×10－6
J
5、如图所示，在匀强电场中取一点O，过O点作射线OA＝OB＝OC＝OD＝10
cm，已知O、A、B、C和D各点电势分别为0、7
V、8
V、7
V、5
V，则匀强电场场强的大小和方向最接近于(　　)
A．70
V/m，沿AO方向　
B．70
V/m，沿CO方向
C．80
V/m，沿BO方向
D．80
V/m，沿CO方向
6、(双选)下列说法中正确的是(　　)
A．电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电时才称电容器
B．电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量
C．固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比
D．电容器的电容跟极板所带电荷量成正比，跟极板间电压成反比
7、如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°.则q1与q2的比值为(　　)
A．2　　　　　　
B．3
C．
D．3
8、(双选)如图是某电场中的电场线，在该电场中有A、B两点，下列结论正确的是(　　)
A．A点的场强比B点的场强大
B．A点的场强方向与B点的场强方向相同
C．将同一点电荷分别放在A、B两点，若点电荷只受电场力作用，则放在A点的加速度比放在B点的加速度大
D．因为A、B两点没有电场线通过，所以电荷放在这两点不会受电场力作用
9、一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9
C，在静电场中由a点移到b点．在这过程中除静电力外，其他力做的功为6.0×10－5
J，质点的动能增加了8.0×10－5
J，则a、b两点间的电势差Uab为(　　)
A．1×104
V　　　　
B．－1×104
V
C．4×104
V
D．－7×104
V
10、(双选)下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有(　　)
A．场强E＝　　
B．场强E＝
C．场强E＝
D．电场力做功W＝Uq
11、某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为(　　)
A．　　　
B．
C．
D．
12、正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在电场中的电荷，不论是静止的还是运动的，都受到电场力的作用．
(
)
(2)检验电荷在电场中某点所受电场力越大，该点的场强越大．
(
)
(3)在E＝中场强大小与q无关，同样在E＝k中场强大小与Q也无关．
(
)
(4)E＝k这个公式对于任何静电场都成立．
(
)
(5)电场线可以描述电场的强弱，也能描述电场的方向．
(
)
13、一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3×10－5
C增加到Q2＝3.6×10－5
C时，两板间的电势差从U1＝10
V增加到U2＝12
V，求这个电容器的电容多大？
2020—2021高中物理教科版选修3—1第1章
静电场含答案
教科版选修3—1第一章
静电场
1、.(双选)如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以(　　)
A．甲图中两球一定带异种电荷
B．乙图中两球一定带同种电荷
C．甲图中两球至少有一个带电
D．乙图中两球有一个带电
BC　[甲图中两球相吸，则有两种情况：一种是两球带异种电荷，根据异性相吸可如题图中所示；另一种是有一球带电，另一球不带电，则由于静电感应，两球相吸．所以C对，A错．乙图中两球相斥，则二球一定带有同种电荷，B对，D错．]
2、如图所示，固定一带负电小球a的绝缘支架放在电子秤上，此时电子秤示数为F，现将带等量负电的另一小球b移至距离小球a正上方L处时，电子秤示数为F1，若只将小球b的电性改为正电荷，电子秤示数为F2，则(　　)
A．F1＝F2
B．F1＋F2＝F
C．若小球b带负电，L增大，则F1也增大
D．若小球b带正电，L减小，则F2也减小
D　[将带负电的另一小球b移至距离小球a正上方L时，b对a有向下的库仑力，设为F′，则示数为F1＝F＋F′，若只将小球b的电性改为正电荷，b对a有向上的库仑力，则示数为F2＝F－F′，所以F1＞F2，F1＋F2＝2F，故A、B错误；若小球b带负电，L增大，根据库仑定律可知，F′减小，则F1减小，故C错误；若小球b带正电，L减小，根据库仑定律可知，F′增大，则F2＝F－F′减小，故D正确．故选D.]
3、真空中，A、B两点与场源电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为(　　)
A．3∶1　　　　
B．1∶3
C．9∶1
D．1∶9
C　[由点电荷场强公式有E＝k∝r－2，故有＝＝＝9∶1，C项正确．]
4、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6
J的正功，那么(　　)
A．电荷在B处时将具有5×10－6
J的电势能
B．电荷在B处时将具有5×10－6
J的动能
C．电荷的电势能增加了5×10－6
J
D．电荷的动能增加了5×10－6
J
D　[电荷在某点具有的电势能具有相对性，是相对零电势能点而言的，故A、B均错；由功能关系知电场力做正功，电势能减少，动能增加，故C错，D对．]
5、如图所示，在匀强电场中取一点O，过O点作射线OA＝OB＝OC＝OD＝10
cm，已知O、A、B、C和D各点电势分别为0、7
V、8
V、7
V、5
V，则匀强电场场强的大小和方向最接近于(　　)
A．70
V/m，沿AO方向　
B．70
V/m，沿CO方向
C．80
V/m，沿BO方向
D．80
V/m，沿CO方向
C　[由O、A、B、C、D各点电势值可知，O点电势最低，为零，A、C在同一等势面上，所以电场线与AC连线垂直，最接近BO方向．大小接近E＝＝
V/m＝80
V/m，故C正确．]
6、(双选)下列说法中正确的是(　　)
A．电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电时才称电容器
B．电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量
C．固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比
D．电容器的电容跟极板所带电荷量成正比，跟极板间电压成反比
BC　[电容器是储存电荷和电能的容器，不论是否带电均是电容器，故A错误；电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，故B正确；根据Q＝CU可知，固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比，选项C正确；电容器的电容跟极板所带电量无关，与两极板间的电压无关，故D错误．]
7、如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°.则q1与q2的比值为(　　)
A．2　　　　　　
B．3
C．
D．3
C　[小球A受力平衡，根据解三角形可得A球所受的库仑力F＝mgtan
θ，当角度为30°时有：k＝mgtan
30°，当角度为45°时有：k＝mgtan
45°，联立解得＝，故C正确，A、B、D错误．]
8、(双选)如图是某电场中的电场线，在该电场中有A、B两点，下列结论正确的是(　　)
A．A点的场强比B点的场强大
B．A点的场强方向与B点的场强方向相同
C．将同一点电荷分别放在A、B两点，若点电荷只受电场力作用，则放在A点的加速度比放在B点的加速度大
D．因为A、B两点没有电场线通过，所以电荷放在这两点不会受电场力作用
AC　[由题图看出，A点处电场线比B点处电场线密，则A点场强比B点的大，故A正确；场强方向沿电场线的切线方向，则知A、B两点处的场强方向不同，故B错误；由F＝qE知同一点电荷在A点所受的电场力一定比在B点所受的电场力大，由牛顿第二定律知同一点电荷在A点的加速度比放在B点的加速度大，故C正确；没有电场线通过的地方不代表没有电场，这两点有电场存在，电荷放在这两点会受到电场力的作用，故D错误．]
9、一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9
C，在静电场中由a点移到b点．在这过程中除静电力外，其他力做的功为6.0×10－5
J，质点的动能增加了8.0×10－5
J，则a、b两点间的电势差Uab为(　　)
A．1×104
V　　　　
B．－1×104
V
C．4×104
V
D．－7×104
V
A　[根据动能定理得Wab＋6.0×10－5
J＝8.0×10－5
J，则Wab＝8.0×10－5
J－6.0×10－5
J＝2.0×10－5
J．由UAB＝得Uab＝
V＝1×104
V，选项A正确．]
10、(双选)下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有(　　)
A．场强E＝　　
B．场强E＝
C．场强E＝
D．电场力做功W＝Uq
AD　[E＝是场强的定义式，适用于一切电场；E＝只适用于匀强电场；E＝k是点电荷的场强公式，只适用于点电荷的电场；W＝qU适用于一切电场．故正确选项为A、D.]
11、某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为(　　)
A．　　　
B．
C．
D．
C　[由电容的定义式C＝得，板间电压为U＝.板间场强大小为E＝.点电荷所受的电场力大小为F＝qE，联立得到F＝.]
12、正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在电场中的电荷，不论是静止的还是运动的，都受到电场力的作用．
(
)
(2)检验电荷在电场中某点所受电场力越大，该点的场强越大．
(
)
(3)在E＝中场强大小与q无关，同样在E＝k中场强大小与Q也无关．
(
)
(4)E＝k这个公式对于任何静电场都成立．
(
)
(5)电场线可以描述电场的强弱，也能描述电场的方向．
(
)
【答案】（1）√
（2）×
（3）×
（4）×
（5）√
13、一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3×10－5
C增加到Q2＝3.6×10－5
C时，两板间的电势差从U1＝10
V增加到U2＝12
V，求这个电容器的电容多大？
解析：C＝＝＝3×10－6
F＝3
μF.
答案：3
μF