2020--2021人教物理选修3—1第一章 静电场Word练习含答案

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名称 2020--2021人教物理选修3—1第一章 静电场Word练习含答案
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版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2020-11-07 08:04:17

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2020--2021人教物理选修3—1第一章
静电场Word练习含答案
人教选修3—1第一章
静电场
1、如图所示,用起电机使金属球A带正电,靠近验电器B,则(  )
A.验电器金箔不张开,因为球A没有和B接触
B.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电
C.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了负电
D.验电器金箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电
2、(双选)当用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后,金属箔片张开。此时,金属箔片所带电荷的电性和起电方式是(  )
A.正电荷   
B.负电荷
C.接触起电
D.感应起电
3、如图所示,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5
cm,bc=3
cm,ca=4
cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则(  )
A.a、b的电荷同号,k=
B.a、b的电荷异号,k=
C.a、b的电荷同号,k=
D.a、b的电荷异号,k=
4、关于电场强度,下列说法正确的是(  )
A.在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度都相同
B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C.若放入正电荷时,电场中某点的电场强度方向向右,则放入负电荷时,该点的电场强度方向仍向右
D.电荷所受到的静电力很大,说明该点的电场强度很大
5、如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是(  )
A.电势φA>φB,电场强度EA>EB
B.电势φA<φB,电场强度EAC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做负功,电势能增大
D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能EpA6、关于UAB=和WAB=qUAB的理解,正确的是(  )
A.电场中A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比
B.在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时WAB较大
C.UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系
D.WAB与q、UAB及电荷移动的路径无关
7、关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系,下列说法正确的是(  )
A.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积
B.沿电场线方向上,相同距离上电势降落一定相等
C.电势降落的方向一定是电场强度的方向
D.电势降落最快的方向不一定是电场强度的方向
8、如图所示,在一电场强度为E的匀强电场中放有一个金属空心导体,图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点,则(  )
A.a、b两点的电场强度都为零
B.a点的电场强度为零,b点的电场强度不为零
C.a点的电场强度不为零,b点的电场强度为零
D.a、b两点的电场强度都不为零
9、(双选)如图所示,把架在绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A端感应出正电荷,B端感应出负电荷,关于使导体带电的以下说法中正确的是(  )
A.如果让手摸一下导体的B端,B端负电荷将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体将带正电
B.如果让手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电
C.如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电
D.无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电
10、下列关于点电荷的说法,正确的是(  )
A.点电荷一定是电荷量很小的电荷
B.点电荷是一种理想化模型,实际不存在
C.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
D.体积很大的带电体一定不能看成点电荷
11、(双选)关于电容器的电容,下列说法正确的是(  )
A.电容器所带的电荷量越多,电容就越大
B.电容器两极板间的电势差越大,电容就越大
C.电容器所带的电荷量增加一倍,则两极板间的电势差也增加一倍
D.电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量
12、带电荷量为q的α粒子,以初动能Ek从两平行金属板的正中央沿垂直于电场线的方向进入在这两板间存在的匀强电场中,恰从带负电的金属板的边缘飞出来,且飞出时的动能变为2Ek,则金属板间的电压为(  )
A.   
B.
C.
D.
13、如图所示,匀强电场中有a、b、c三点,ab=5
cm,bc=12
cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8
C的正电荷从a移到b,静电力做功为W1=1.2×10-7
J,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)电荷从b移到c,静电力做的功W2;
(3)a、c两点的电势差Uac。
14、电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力。
(1)当两金属板间的电势差为U时,使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动,该油滴所带电荷量q为多少?
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差为U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q。
2020--2021人教物理选修3—1第一章
静电场Word练习含答案
人教选修3—1第一章
静电场
1、如图所示,用起电机使金属球A带正电,靠近验电器B,则(  )
A.验电器金箔不张开,因为球A没有和B接触
B.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了正电
C.验电器金箔张开,因为整个验电器都带上了负电
D.验电器金箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电
D [因球A带正电,靠近验电器B,根据同种电荷相斥、异种电荷相吸的原理,验电器金箔中的电子就会被金属球A中正电荷吸引到验电器的上端小球上,所以下端的验电箔片就会带上正电。因为同种电荷相互排斥,故箔片张开,D正确。]
2、(双选)当用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后,金属箔片张开。此时,金属箔片所带电荷的电性和起电方式是(  )
A.正电荷   
B.负电荷
C.接触起电
D.感应起电
AC [用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷为正电荷,故A对,B错;玻璃棒与验电器接触,起电方式为接触起电,故C对,D错。]
3、如图所示,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5
cm,bc=3
cm,ca=4
cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则(  )
A.a、b的电荷同号,k=
B.a、b的电荷异号,k=
C.a、b的电荷同号,k=
D.a、b的电荷异号,k=
D [如果a、b带同种电荷,则a、b两小球对c的作用力均为斥力或引力,此时c在垂直于a、b连线的方向上的合力一定不为零,因此a、b不可能带同种电荷,A、C错误;若a、b带异种电荷,假设a对c的作用力为斥力,则b对c的作用力一定为引力,受力分析如图所示,由题意知c所受库仑力的合力方向平行于a、b的连线,则Fa、Fb在垂直于a、b连线的方向上的合力为零,由几何关系可知∠a=37°、∠b=53°,则Fa
sin
37°=Fb
cos
37°,解得=,又由库仑定律及以上各式代入数据可解得=,B错误,D正确。
4、关于电场强度,下列说法正确的是(  )
A.在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度都相同
B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大
C.若放入正电荷时,电场中某点的电场强度方向向右,则放入负电荷时,该点的电场强度方向仍向右
D.电荷所受到的静电力很大,说明该点的电场强度很大
C [电场强度是矢量,在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度的大小是相同的,但是方向不同,所以不能说电场强度相同,选项A错误;判定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷,根据E=来比较,与产生电场的场源电荷的正负没有关系,选项B错误;电场强度的方向与试探电荷无关,选项C正确;虽然电场强度的大小可以用E=来计算,但E=并不是电场强度的决定式,电场中某点的电场强度大小是一个定值,与所放入的试探电荷及电荷的受力情况无关,选项D错误。]
5、如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是(  )
A.电势φA>φB,电场强度EA>EB
B.电势φA<φB,电场强度EAC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做负功,电势能增大
D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能EpAD [由图示可知,B处的电场线密,A处的电场线稀疏,因此B点的电场强度大,A点的电场强度小,即EAEpA,故D正确。]
6、关于UAB=和WAB=qUAB的理解,正确的是(  )
A.电场中A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比
B.在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时WAB较大
C.UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系
D.WAB与q、UAB及电荷移动的路径无关
C [UAB=是比值法的量度式,UAB由电场自身决定,选项A错误,C正确;由WAB=qUAB可知WAB与q、UAB有关,与电荷移动的路径无关,选项B、D错误。]
7、关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系,下列说法正确的是(  )
A.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积
B.沿电场线方向上,相同距离上电势降落一定相等
C.电势降落的方向一定是电场强度的方向
D.电势降落最快的方向不一定是电场强度的方向
B [公式UAB=Ed中的d是沿电场强度的方向上两点间的距离,A错误;沿电场线方向上,相同距离上电势降落相等,B正确;在匀强电场中,沿不同方向电势均可减小,但沿电场强度方向电势降落最快,C、D错误。]
8、如图所示,在一电场强度为E的匀强电场中放有一个金属空心导体,图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点,则(  )
A.a、b两点的电场强度都为零
B.a点的电场强度为零,b点的电场强度不为零
C.a点的电场强度不为零,b点的电场强度为零
D.a、b两点的电场强度都不为零
A [处于静电平衡状态的导体,其内部场强为零,即Ea=0;由于静电屏蔽,球内空腔的场强也为零,则Eb=0,选项A正确。]
9、(双选)如图所示,把架在绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C附近,导体的A端感应出正电荷,B端感应出负电荷,关于使导体带电的以下说法中正确的是(  )
A.如果让手摸一下导体的B端,B端负电荷将经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体将带正电
B.如果让手摸一下导体的A端,大地的自由电子将经人体流入导体与A端的正电荷中和,手指离开,移去带电体C,导体带负电
C.如果用手摸一下导体的中间,由于中间无电荷,手指离开,移去带电体C,导体不带电
D.无论用手摸一下导体的什么位置,导体上的自由电子都经人体流入大地,手指离开,移去带电体C,导体带正电
AD [无论用手摸一下导体的什么位置,都会使枕形导体通过人体与大地相连,由于静电感应,导体上的自由电子将经人体流入大地,使得导体带正电,手指离开,移去带电体C,导体所带正电不变。]
10、下列关于点电荷的说法,正确的是(  )
A.点电荷一定是电荷量很小的电荷
B.点电荷是一种理想化模型,实际不存在
C.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
D.体积很大的带电体一定不能看成点电荷
B [当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成点电荷,所以A、C、D错,B正确。]
11、(双选)关于电容器的电容,下列说法正确的是(  )
A.电容器所带的电荷量越多,电容就越大
B.电容器两极板间的电势差越大,电容就越大
C.电容器所带的电荷量增加一倍,则两极板间的电势差也增加一倍
D.电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量
CD [电容器的电容只与电容器本身的因素有关,而与电荷量和电势差无关,电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量,选项C、D正确。]
12、带电荷量为q的α粒子,以初动能Ek从两平行金属板的正中央沿垂直于电场线的方向进入在这两板间存在的匀强电场中,恰从带负电的金属板的边缘飞出来,且飞出时的动能变为2Ek,则金属板间的电压为(  )
A.   
B.
C.
D.
B [该两板间的电压为U,由动能定理得:q=Ek末-Ek初=2Ek-Ek=Ek,故U=,B正确。]
13、如图所示,匀强电场中有a、b、c三点,ab=5
cm,bc=12
cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8
C的正电荷从a移到b,静电力做功为W1=1.2×10-7
J,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)电荷从b移到c,静电力做的功W2;
(3)a、c两点的电势差Uac。
[解析] (1)设a、b两点的间距为d,W1=qUab,E=,所以E==
V/m=60
V/m。
(2)设b、c两点沿电场强度方向的距离为d1,Ubc=Ed1
d1=·cos
60°,W2=qUbc
由以上三式得:W2=qE··cos
60°=1.44×10-7
J。
(3)电荷从a移到c静电力做功为W=W1+W2=qUac
所以Uac==
V=6.6
V。
[答案] (1)60
V/m (2)1.44×10-7
J (3)6.6
V
14、电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力。
(1)当两金属板间的电势差为U时,使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动,该油滴所带电荷量q为多少?
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差为U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q。
[解析] (1)油滴匀速下落过程中受到的静电力和重力平衡,可知油滴带负电荷,且=m1g,解得q=。
(2)油滴加速下落,若油滴带负电荷,电荷量为Q1,油滴受静电力方向向上,设此时的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律得m2g-Q1=m2a1,而d=a1t2,解得Q1=;若油滴带正电荷,电荷量为Q2,油滴受静电力方向向下,设此时的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律得m2g+Q2=m2a2,而d=a2t2,解得Q2=。
[答案] (1) (2)或