2020--2021粤教版物理选修3—1第1章 电场Word练习含答案

2020--2021粤教版物理选修3—1第1章
电场Word练习含答案
粤教版选修3—1第一章
电场
1、如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B(　　)
A．不带电　　　　　　　
B．带正电
C．带负电
D．不能确定
2、(双选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷)，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F.现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为(　　)
A．F　　　
B．F
C．F
D．F
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、电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8
J，在B点的电势能为8.0×10－9
J．已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10－9
C，那么(　　)
A．该电荷为负电荷
B．该电荷为正电荷
C．A、B两点的电势差UAB＝4.0
V
D．把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0
J
5、如图是一个匀强电场的等势面示意图，每两个相邻的等势面相距2
cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是(　　)
A．竖直向下，E＝100
V/m
B．水平向左，E＝100
V/m
C．水平向左，E＝200
V/m
D．水平向右，E＝200
V/m
6、下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后，粒子速度最大的是(　　)
A．质子　　
B．氘核
C．氦核
D．钠离子
7、如图所示，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态．现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动．关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是(　　)
A．F逐渐增大，T逐渐减小
B．F逐渐减小，T逐渐减小
C．F逐渐减小，T逐渐增大
D．F逐渐增大，T逐渐增大
8、如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个(　　)
A．等于k
B．大于k
C．小于k
D．等于k
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、(双选)如图所示，曲线是电场中的一组电场线，A、B是电场中的两点，则下列说法正确的是(　　)
A．电势φA>φB，场强EAB．电势φA>φB，场强EA>EB
C．将＋q电荷从A点移到B点电场力做正功
D．将－q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EpA>EpB
11、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
12、如图所示，a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为φ、φ、φ，一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力的作用而运动．已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为多少？
13、如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点，现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．
2020--2021粤教版物理选修3—1第1章
电场Word练习含答案
粤教版选修3—1第一章
电场
1、如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B(　　)
A．不带电　　　　　　　
B．带正电
C．带负电
D．不能确定
C　[根据静电感应现象和电荷间的相互作用，可判断导体B带负电，故选C.]
2、(双选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷)，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F.现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为(　　)
A．F　　　
B．F
C．F
D．F
(2)两金属小球接触后再放回原处时，所带的电量、电性均相同．
BD　[设一个球的带电量绝对值为Q，则另一个球的带电量绝对值为5Q，此时F＝k，若两球带同种电荷，接触后再分开，两球电量的绝对值为3Q，则两球的库仑力大小F′＝k＝.若两球带异种电荷，接触后再分开，两球电量的绝对值为2Q，此时两球的库仑力F″＝k＝F.故B、D正确，A、C错误．]
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、电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8
J，在B点的电势能为8.0×10－9
J．已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为1.0×10－9
C，那么(　　)
A．该电荷为负电荷
B．该电荷为正电荷
C．A、B两点的电势差UAB＝4.0
V
D．把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0
J
A　[点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，从A到B电场力做正功，所以该电荷一定为负电荷，且WAB＝EpA－EpB＝1.2×10－8
J－8.0×10－9
J＝4.0×10－9
J，故A项正确，B、D项错误；UAB＝＝V＝－4.0
V，所以C选项错误．]
5、如图是一个匀强电场的等势面示意图，每两个相邻的等势面相距2
cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是(　　)
A．竖直向下，E＝100
V/m
B．水平向左，E＝100
V/m
C．水平向左，E＝200
V/m
D．水平向右，E＝200
V/m
B　[电场强度E＝＝100
V/m，电场强度的方向垂直于等势面指向电势降落的方向，即水平向左，选项B正确．]
6、下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后，粒子速度最大的是(　　)
A．质子　　
B．氘核
C．氦核
D．钠离子
A　[由动能定理得qU＝mv2，v＝
，所以比荷大的速度大，A正确．]
7、如图所示，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态．现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动．关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是(　　)
A．F逐渐增大，T逐渐减小
B．F逐渐减小，T逐渐减小
C．F逐渐减小，T逐渐增大
D．F逐渐增大，T逐渐增大
B　[电容器与电源相连，所以两端间电势差不变，将左极板向左缓慢移动过程中，两板间距离增大，则由U＝Ed可知，电场强度E减小；电场力F＝Eq减小；小球处于平衡状态，受重力、拉力与电场力的作用而处于平衡，故拉力与电场力和重力的合力大小相等，方向相反；根据平行四边形定则可知，T＝；由于重力不变，电场力变小，故拉力变小，B正确．]
8、如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个(　　)
A．等于k
B．大于k
C．小于k
D．等于k
B　[由于两金属球带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在金属球上的分布向两球靠近的一面集中，电荷间的距离就要比3r小．根据库仑定律，静电力一定大于k，正确选项为B.]
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、(双选)如图所示，曲线是电场中的一组电场线，A、B是电场中的两点，则下列说法正确的是(　　)
A．电势φA>φB，场强EAB．电势φA>φB，场强EA>EB
C．将＋q电荷从A点移到B点电场力做正功
D．将－q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EpA>EpB
BC　[由图看出A处电场线比B处电场线密，则A点场强大于B点的场强，沿电场线方向电势逐渐降低，φA>φB，故A错误，B正确；从高电势向低电势移动正电荷，电场力做正功，故C正确；负电荷在电势低的地方电势能大，故将－q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能在B点大，故D错误．]
11、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.]
12、如图所示，a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为φ、φ、φ，一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力的作用而运动．已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为多少？
[解析]　从a到b过程中电场力做功Wab＝qUab＝q(φa－φb)＝q(φ－φ)＝qφ
①
在从a到b过程中由动能定理得：
Wab＝mv2－0
②
由①②两式可得　q＝
③
从a到c过程中电场力做功Wac＝qUac＝q(φa－φc)＝q(φ－φ)＝qφ
④
由动能定理得：Wac＝mv－0
⑤
由③④⑤式可得：vc＝v
[答案]　v
13、如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点，现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．
[解析]　设电容器电容为C，第一次充电后两极板之间的电压为U＝
①
两极板之间电场的场强为E＝
②
式中d为两极板间的距离．
按题意，当小球偏转角θ1＝时，小球处于平衡位置．设小球质量为m，所带电荷量为q，则有
Tcos
θ1＝mg
③
Tsin
θ1＝Qe
④
式中T为此时悬线的张力．
联立①②③④式得tan
θ1＝
⑤
设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ，此时小球偏转角θ2＝，则tan
θ2＝
⑥
联立⑤⑥式得＝
⑦
代入数据解得ΔQ＝2Q.
⑧
[答案]　2Q