2020--2021粤教版物理选修3—1第1章 电场练习附答案

2020--2021粤教版物理选修3—1第一章
电场练习附答案
粤教版选修3—1第一章
电场
1、公元1世纪，东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”．顿牟即琥珀(也有玳瑁的甲壳之说)，芥指芥菜子，统喻干草、纸等的微小屑末．这个词的意思就是经过摩擦的琥珀能吸引干草、纸等轻小的物体．下列关于这个现象的解释正确的是(　　)
A．经过摩擦的琥珀有了磁性
B．经过摩擦的琥珀带了电
C．琥珀与干草带异种电荷
D．琥珀与干草带同种电荷
2、两个可自由移动的点电荷分别在A、B两处，如图所示．A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在直线AB上，欲使整个系统处于平衡状态，则(　　)
A．Q3为负电荷，且放于A左方
B．Q3为负电荷，且放于B右方
C．Q3为正电荷，且放于A与B之间
D．Q3为正电荷，且放于B右方
3、如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受电场力作用，质点加速度逐渐增大的是(　　)
A　　　　B　　　　　C　　　　D
4、在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲).图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势．虚线表示电工周围某一截面上的等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点．以下说法中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　乙
A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高
C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大
D．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动
5、如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定(　　)
A．φa>φb>φc
B．Ea>Eb>Ec
C．φa－φb＝φb－φc
D．Ea＝Eb>Ec
6、如图所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U，一质量为m(不计重力)、电荷量为－q的粒子，以速度v0通过等势面M射入两等势面之间，则该粒子穿过等势面N的速度应是(　　)
A．　　　　　　　
B．v0＋
C．eq
\r(v＋\f(2qU,m))
D．eq
\r(v－\f(2qU,m))
7、某电容器充电后的电压为8
V，然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的I?t曲线(如图).则放电过程中(　　)
A．电容器储存的电能不变
B．电路中的电流不变
C．电容器两极板间的电压不变
D．电容器的电容不变
8、静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是(　　)
A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
9、对点电荷的理解，下列说法正确的是(　　)
A．只有带电量为e的电荷才能叫点电荷
B．只有体积很小的电荷才能叫点电荷
C．体积很大的电荷一定不能看作点电荷
D．当两个带电体的大小及形状对它们间的相互作用力的影响可忽略时，带电体可以看成点电荷
10、点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在(　　)
A．A和B之间　　　　　
B．B左侧
C．A右侧
D．A的右侧及B的左侧
11、如图中虚线所示，为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过A、B点时的动能分别为26
eV和5
eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8
eV时，它的动能应为(　　)
A．8
eV
B．13
eV
C．20
eV
D．34
eV
12、如图所示，匀强电场的场强大小为1×103
N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，ab＝dc＝4
cm，bc＝ad＝3
cm，则下述计算结果正确的是(　　)
A．a、b之间的电势差为4
000
V
B．a、c之间的电势差为50
V
C．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做的功为零
D．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是－0.25
J
13、如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，求：
(1)两点电荷连线的中点O的场强？
(2)在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的P点的场强？
14、正误判断
(1)带电粒子在电场中加速时，不满足能量守恒．
(
)
(2)带电粒子在匀强电场中一定做类平抛运动．
(
)
(3)带电粒子在匀强电场中偏转时，粒子做匀变速曲线运动．
(
)
(4)示波器是带电粒子加速和偏转的综合应用．
(
)
(5)电视机光屏越大，则偏转电压对应也较大．
(
)
2020--2021粤教版物理选修3—1第一章
电场练习附答案
粤教版选修3—1第一章
电场
1、公元1世纪，东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”．顿牟即琥珀(也有玳瑁的甲壳之说)，芥指芥菜子，统喻干草、纸等的微小屑末．这个词的意思就是经过摩擦的琥珀能吸引干草、纸等轻小的物体．下列关于这个现象的解释正确的是(　　)
A．经过摩擦的琥珀有了磁性
B．经过摩擦的琥珀带了电
C．琥珀与干草带异种电荷
D．琥珀与干草带同种电荷
B　[摩擦可以使物体带电，经过摩擦的琥珀带了电，能吸引干草、纸等轻小的物体，故B正确，A错误．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．带电体都有吸引轻小物体的性质，干草不一定带电．故C、D错误．]
2、两个可自由移动的点电荷分别在A、B两处，如图所示．A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在直线AB上，欲使整个系统处于平衡状态，则(　　)
A．Q3为负电荷，且放于A左方
B．Q3为负电荷，且放于B右方
C．Q3为正电荷，且放于A与B之间
D．Q3为正电荷，且放于B右方
A　[根据“两同夹异”和“两大夹小”的原则，Q3应为负电荷，且放于A的左方，故选A.]
3、如图所示的电场中，一带电质点从P点沿着电场线方向运动，若只受电场力作用，质点加速度逐渐增大的是(　　)
A　　　　B　　　　　C　　　　D
B　[电场线疏密表示电场强度的大小，沿电场线的方向．
A选项中电场强度减小；B选项中电场强度增大；C选项中电场强度不变；D选项中电场强度先增大后减小，再由a＝＝知，a∝E，故本题选B.]
4、在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲).图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势．虚线表示电工周围某一截面上的等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点．以下说法中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　乙
A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高
C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大
D．将某电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动
C　[依据等差等势线的疏密可知，在c、d、e、f四点中，f点的电场最强，故A错误；沿着电场线方向，电势是降低的，因B供电线的电势高于A电线的电势，则在c、d、e、f四点中，c点的电势最高，故B错误；若将某电子由c移到f，即从高电势到低电势，其电势能将增大，故C正确；将某电子在d点由静止释放，在电场力作用下，它会向c点所在等势面运动，故D错误．]
5、如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定(　　)
A．φa>φb>φc
B．Ea>Eb>Ec
C．φa－φb＝φb－φc
D．Ea＝Eb>Ec
A　[沿电场线方向电势降低，故φa>φb>φc，A对．由于题目只提供了未知电场的一条电场线，故无法判断a、b、c三点的场强大小关系，也就无法判断a、b间与b、c间的电势差的大小关系，B、C、D错．]
6、如图所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U，一质量为m(不计重力)、电荷量为－q的粒子，以速度v0通过等势面M射入两等势面之间，则该粒子穿过等势面N的速度应是(　　)
A．　　　　　　　
B．v0＋
C．eq
\r(v＋\f(2qU,m))
D．eq
\r(v－\f(2qU,m))
C　[由动能定理得qU＝mv2－mv，解得v＝eq
\r(v＋\f(2qU,m))，选项C正确．]
7、某电容器充电后的电压为8
V，然后利用传感器得到放电时电路中电流随时间变化的I?t曲线(如图).则放电过程中(　　)
A．电容器储存的电能不变
B．电路中的电流不变
C．电容器两极板间的电压不变
D．电容器的电容不变
D　[放电过程是储存的电能转化为其他形式的能，故电能减小，故A错误；由图象可知，放电过程，电流随时间逐渐减小，故B错误；在放电的过程中，电荷量减小，根据C＝＝知，电容不变，则电压逐渐减小，故C错误；电容器的电容是表征储存电荷本领的物理量，与带不带电无关，故电容器的电容不变，故D正确．]
8、静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是(　　)
A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
C　[小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生感应电流，是电磁感应现象，不是静电现象，故选C.]
9、对点电荷的理解，下列说法正确的是(　　)
A．只有带电量为e的电荷才能叫点电荷
B．只有体积很小的电荷才能叫点电荷
C．体积很大的电荷一定不能看作点电荷
D．当两个带电体的大小及形状对它们间的相互作用力的影响可忽略时，带电体可以看成点电荷
D　[点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的体积大小和电量大小，而是看物体的形状和大小对于两个物体的间距能不能忽略不计，故A、B、C错误，D正确．]
10、点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在(　　)
A．A和B之间　　　　　
B．B左侧
C．A右侧
D．A的右侧及B的左侧
B　[根据点电荷电场公式E＝k可知，在A和B之间时，由于两个电荷产生的电场方向相同，所以合电场一定不为零，故A错误；如果在B的左侧，电荷A产生的电场强度向左，B产生的电场强度向右，电场强度方向相反，但由于A的电量大于B的电量，且A较远，由点电荷场强公式E＝k可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零，B正确；如果在A的右侧，两个电场方向一个向左，一个向右，但是距离A较近，并且A的电荷量大，所以两个电场的矢量和不可能为零，C、D错误．]
11、如图中虚线所示，为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过A、B点时的动能分别为26
eV和5
eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8
eV时，它的动能应为(　　)
A．8
eV
B．13
eV
C．20
eV
D．34
eV
C　[由于正电荷由A到B动能减少了21
eV，而电场中机械能和电势能总和不变，故在等势面3时动能应为12
eV，总能量E＝12
eV＋0
eV＝12
eV，当在某一位置，电势能Ep＝－8
eV时，动能Ek＝12
eV－(－8)eV＝20
eV，故选项C正确．]
12、如图所示，匀强电场的场强大小为1×103
N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，ab＝dc＝4
cm，bc＝ad＝3
cm，则下述计算结果正确的是(　　)
A．a、b之间的电势差为4
000
V
B．a、c之间的电势差为50
V
C．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，电场力做的功为零
D．将q＝－5×10－3
C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做的功都是－0.25
J
C　[Uab＝E·ab＝1×103×0.04
V＝40
V，选项A错误；Uac＝Uab＝40
V，选项B错误；将带负电的点电荷移动一周，电势差为零，电场力做功为零，选项C正确；Wac＝qUac＝－5×10－3×40
J＝－0.2
J，选项D错误．]
13、如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，求：
(1)两点电荷连线的中点O的场强？
(2)在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的P点的场强？
[解析]　(1)如图所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，由A→B.
A、B两点电荷在O点产生的电场强度：
EA＝EB＝＝.
故O点的合场强为EO＝2EA＝，方向由A→B.
(2)如图所示，E′A＝E′B＝，由矢量图所形成的等边三角形可知，P点的合场强EP＝E′A＝E′B＝，方向与A、B的中垂线垂直，即EP与EO同向．
[答案]　(1)，方向由A→B　(2)，方向与O点场强方向相同
[一题多变]　例1中，若点电荷B的电荷量为＋Q，其他条件不变，求O点和P点的场强？
[解析]　A、B在O点产生的场强等大反向，合场强为零，A、B在P点产生的场强大小均为E′A＝E′B＝，合场强Ep＝E′A
cos
30°＋E′B
cos
30°＝，方向沿OP向上．
[答案]　0　，方向沿OP向上
14、正误判断
(1)带电粒子在电场中加速时，不满足能量守恒．
(
)
(2)带电粒子在匀强电场中一定做类平抛运动．
(
)
(3)带电粒子在匀强电场中偏转时，粒子做匀变速曲线运动．
(
)
(4)示波器是带电粒子加速和偏转的综合应用．
(
)
(5)电视机光屏越大，则偏转电压对应也较大．
(
)
【答案】（1）×
（2）×
（3）√
（4）√
（5）√