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1、 一、选择题（1、6、9、13为多选每题4分，多选题选不全得2分，多选0分，满分52分）1.下列物理量中哪些与检验电荷无关（）A.电场强度E B.电势0 C.电势能 Q D.电场力F 2.放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为，球的半径比d小得多，分別带有g和-3g的电荷，相互作用 力为P.现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互作用力将为（）A.引力且大小为3F B.斥力且大小为F/3 C.斥力且大小为2F D.斥力且大小为3F 3.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）扎 根据电场强度的泄义式E=可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 q
2、 B.根据电容的左义式。叱可知，电容器的电容与英所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C.根据真空中点电荷的电场强度公式E=k可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关 r D.根据电势差的左义式=可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为 q 1J，则A、B两点间的电势差为一 IV 4.将一带电量为的检验电荷从无限远处移到电场中的A点，该过程中电场力做功为W,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A点的电势分别为（）A.Ep=B.Ep=V9（pA=-W W C EP=W.（pA=D.EP=4K 01=-Q Q 5.如图（甲）所示中，AB是一个点电荷形成的电场中的
3、一条电场线，图（乙）则是放在电场线上P、Q处 检验电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数图象，电场方向由A指向B,由此可以判断（）A.场源电荷是正电荷，位于A侧 B.场源电荷是正电荷，位于B侧 C.场源电荷是负电荷，位于A侧 D.场源电荷是负电荷.位于B侧 周考试题（选修31）第一章静电场单元测试（满分100分）6如图所示，虚线心/A C代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电的粒 子（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，粒子先后通过这条轨迹上的P、Q两点，对同一 粒子，据此可知（）扎 三个等势线中，的电势最髙 B.粒子通过P点时的动能比通过0点时大 c.
4、粒子通过P点时的电场力比通过0点时大 D.粒子在P点具有的电势能比在0点具有的电势能大 7.如图所示，两质量均为m的小球A和B分别带有+q和一q的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引 力小于球的重力mg现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是 电荷），且电荷量大小分别为qa=3qt qb=q,由静止释放，二者之间距离为位置关系如图，发现两 个小球始终处于相对静止状态.则下列说法正确的是（）F A.a _定带正电，且电场强度大小为E=心-6一_ 2r 需“畫片血亠厶_-B.a怎带负电，且电场强度大小为E=2r C.a定带正电，且电场强度大小为E=m里 D.a左带
5、负电，且电场强度大小为E=3-9.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（）A.“点电势比方点高.B“、两点的场强方向相同，b点场强比点大“e C.a,b、c三点和无穷远处的等电势 7；9 I D.个电子在点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动 I 10.如图所示，三块平行放程的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于0、M、P点,由O 点静止释放的电子恰好能运动到P点，现将C板向右平移到P点，则由O点静止释放的电子（）A.运动到P点返回 A 8 C n B运动到P和P 点之间返回 L,n.:（）扎 悬线0A向右偏，0A中的张力大于2mg B.
6、悬线0A向左偏，0A中的张力大于2mg C.悬线0A不发生偏离，0A中的张力小于2mg D.悬线AB向左偏，AB线的张力比不加电场时要大&如图所示，在光滑水平而上有方向向右的匀强电场,将质量相等的两个带异种电荷小球a、b（可视为点 哪些与检验电荷无关电场强度电势电势能电场力放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为球的半径比小得多分別带有和的电荷相互作用力为现将这两个金属球接触然后分开仍放回原处则它们的相互作用力将为引力且大小为斥力且大泄义式可知电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比根据电容的左义式叱可知电容器的电容与英所带电荷量成正比与两极板间的电压成反比根据真空中点电荷的电场强度公式可
7、知电场中某点的电场强度与场源电荷所带将一带电量为的检验电荷从无限远处到电场中的点该过程中电场力做功为则检验电荷在点的电势能及电场中点的电势分别为如图甲所示中是一个点电荷形成的电场中的一条电场线图乙则是放在电场线上处检验电荷所受电场力的大小C.运动到P点返回 D.穿过P点 11.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势而之间的电势差相等，其中等势而3的电 势为0.带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过、方点时的动能分别为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（）f A.8 eV:,:；B-13 eV；：；b I I*C.20
8、eV Z D.34 eV 12.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容C的因素.设两极板正对而积为S,极板间的距离为d.极 板所带电荷量为Q,静电计指针偏角为e.实验中（）扎保持Q、S不变，增大d,则8变大，C变小 B.保持d、S不变增大Q.则6变大，C变大 C.保持Q、d不变，减小S.则e变小，C 变小 D.保持Q、S、d不变，在两极板间插入电介质则8变小，C变小 13.如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电虽:为10 6 C的微粒在电场中仅受电场 力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了 10乍J,已知A点的电势为一 10V,则以下判断正确的是（）A.微粒的运动轨迹如
9、图中的虚线1所示；-二mr 2:B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示：7 了 C.B点电势为零：A 丿 D.B点电势为一20V 二、解答题（每题12分满分48分）14（12分）.用30cm的细线将质量为4x10-3 kg的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向右,大小为lxlO4N/C的匀强电场时，小球偏转37。后处在静止状态。分析小球的带电性质；（2）求小球的带电量：（3）求细线的拉力。哪些与检验电荷无关电场强度电势电势能电场力放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为球的半径比小得多分別带有和的电荷相互作用力为现将这两个金属球接触然后分开仍放回原处则它们的相互作用力将为引力且大小为斥力且大
10、泄义式可知电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比根据电容的左义式叱可知电容器的电容与英所带电荷量成正比与两极板间的电压成反比根据真空中点电荷的电场强度公式可知电场中某点的电场强度与场源电荷所带将一带电量为的检验电荷从无限远处到电场中的点该过程中电场力做功为则检验电荷在点的电势能及电场中点的电势分别为如图甲所示中是一个点电荷形成的电场中的一条电场线图乙则是放在电场线上处检验电荷所受电场力的大小15（12分）质量m=O.lg,带电荷虽:q=4x10叱的带电粒子以vo=10nVs的速度从水平放這的平行金属 板A、B的中央飞入板间，刚好从A板边缘飞出电场区域，如图所示，已知板长L=1.0m,
11、板间距离d=0.06m,不计粒子重力，试求：带电粒子在电场中运动的时间 胃 4 带电粒子的加速度大小 A、B两板间的电压 16（12分）.如图，一质M m=lX10 6kg,带电S：q=-2X10 8C的小球以初速度vo竖直向上从A点射入一 水平向右的匀强电场，当小球运动到比A髙h=0.2m的B点时速度大小是2vo,但方向水平，且AB两点的 连线在水平方向的距离为d=04m,g取10m/s2,求：（1）判断小球在水平方向和竖直方向的运动情况（不必说理由）（2）小球的初速度vo（3）AB两点间的电势差UAB（4）匀强电场的场强E的大小.17（12分）.如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，一个质
12、量为加、带负电的小球从斜直轨道上的A 点由静止滑下，小球通过半径为R的圆轨道顶端的3点时恰好不落下来.若轨道是光滑绝缘的，小球的重 力是它所受的电场力2倍，试求：（1）A点在斜轨道上的高度力：（2）小球运动到最低点C时，小球对圆轨道的压力.周考试题（选修31）第一章静电场单元测试题答案 哪些与检验电荷无关电场强度电势电势能电场力放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为球的半径比小得多分別带有和的电荷相互作用力为现将这两个金属球接触然后分开仍放回原处则它们的相互作用力将为引力且大小为斥力且大泄义式可知电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比根据电容的左义式叱可知电容器的电容与英所带电荷量成正
13、比与两极板间的电压成反比根据真空中点电荷的电场强度公式可知电场中某点的电场强度与场源电荷所带将一带电量为的检验电荷从无限远处到电场中的点该过程中电场力做功为则检验电荷在点的电势能及电场中点的电势分别为如图甲所示中是一个点电荷形成的电场中的一条电场线图乙则是放在电场线上处检验电荷所受电场力的大小一.选择题 1.【答案】AB【解析】场强表述电场力的性质，电势描述电场能的性质，由场本身决定，与检验电荷无关.AB 对.电势能Ep=q 电场力F=qE.与检验电荷有关，CD错.2.【答案】B【解析】由库仑左律可得：F=巨;而两球接触后再分开平分总电量，故分开后，两球的带 电量均为为 7,则作用力为斥力，库
14、仑力F=kJ=、F；故选B cr 3 3.【答案】D【解析】A.电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以不能理解成电场中某点的 电场强度和试探电荷的电疑成反比，故A错误：B.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，电容的大小与。、（/无关，故B错误：C.根据点电荷的场强公式E=k 黑 r 0是场源电荷，所以电场中某点电场强度与场源电荷的电量成正比，与该点到场源电荷距离的平方成反比,故c错误；w D.根据电势差的定义式心=亠 可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功 q 为1J,则A、B两点间的电势差为一 IV,故D正确。4.【答案】A【解析】依题意，
15、-的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为 W,则电荷的电势能减小W，无限处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为EPA=-W w W u 述=0-血 则A点的电势=故选A。一 0 F 5.【答案】A【详解】试题分析：由电场强度的左义式E=得：F=Eq,则知：Fq图象的斜率表示电场 q 强度大小，图线Q的斜率小于P的斜率，说明Q处场强小于P处的场强，该电场是由点电荷产生的，说明 Q距离场源较远，即场源位置位于A侧：因为电场线的方向由A指向B,因此为正电荷 哪些与检验电荷无关电场强度电势电势能电场力放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为球的半径比小得多分別带有和的电荷相互作
16、用力为现将这两个金属球接触然后分开仍放回原处则它们的相互作用力将为引力且大小为斥力且大泄义式可知电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比根据电容的左义式叱可知电容器的电容与英所带电荷量成正比与两极板间的电压成反比根据真空中点电荷的电场强度公式可知电场中某点的电场强度与场源电荷所带将一带电量为的检验电荷从无限远处到电场中的点该过程中电场力做功为则检验电荷在点的电势能及电场中点的电势分别为如图甲所示中是一个点电荷形成的电场中的一条电场线图乙则是放在电场线上处检验电荷所受电场力的大小6.【答案】BC【详解】试题分析:根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直，画出P、Q 两点处场强的方向，如图：
17、则可知，三个等势而中的，a的电势最低，故A错误：根拯电场线的疏密 可知，P点的电场强度大于Q点，则带电质点在P点受到的电场力大于Q点，故B错误；若质点从P到Q 过程，电场力做负功，质点的电势能增大，动能减小，则质点在P点时的动能比通过Q点时大，故C正确,D错误；7.【答案】D【详解】ABC.A带正电，受到的电场力水平向右，B带负电，受到的电场力水平向左.以整体 qE _ c/E 八 为研究对象，设0A绳与竖直方向的夹角为 g 则由平衡条件得：tana=0,因此有：a=0：而 2加g 绳子的拉力等于2mg；故ABC错误：D.以小球B为研究对象AB绳子的拉力：F=+(qEy-F库mg-F朋,而不加
18、电场时，F=mg-F库，故 D正确.&【答案】B【详解】两小球始终处于相对静止状态，加速度相等.如果a带正电，受到匀强电场向右的力 和b对a向右的力，加速度向右；而b受到匀强电场向左的力和a对b向左的力，加速度向左，两小球加速 度不相等，所以a泄带负电：对a,根据牛顿第二立律：3处-如岀=阳八对b,根据牛顿第二泄律：如业-=叫因为=%广 广 所以E=-9故ACD错误，B正确.2r 9.【答案】BC【详解】AC.“、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无 穷远处电势相等，故A错误，C正确：B.“、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同，由于b处电场线密，电场
19、强度大于处电场 强度，故B正确：D.一个电子在点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达 c点,故D错误.10.【答案】A【详解】设A、B板间的电势差为 3,B、C板间的电势差为 5,板间距为d,电场强度为E,第一次由O点静止释放的电子恰好能运动到P点，根据动能左理得：qUnU2=qEd,将C板向右移动，B、0_ C板间的电场强度E=*=一二也賀，不变，所以电子还是运动到P点速度减小为零，然 d d xdf sS 4nkd 后返回，故A正确：BCD错误.哪些与检验电荷无关电场强度电势电势能电场力放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为球的半径比小得多分別带有和的
20、电荷相互作用力为现将这两个金属球接触然后分开仍放回原处则它们的相互作用力将为引力且大小为斥力且大泄义式可知电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比根据电容的左义式叱可知电容器的电容与英所带电荷量成正比与两极板间的电压成反比根据真空中点电荷的电场强度公式可知电场中某点的电场强度与场源电荷所带将一带电量为的检验电荷从无限远处到电场中的点该过程中电场力做功为则检验电荷在点的电势能及电场中点的电势分别为如图甲所示中是一个点电荷形成的电场中的一条电场线图乙则是放在电场线上处检验电荷所受电场力的大小11.【答案】C【详解】由题意，电荷经过、b点时的动能分别为262和5cV,动能减小为21eV.而相
21、邻 的等势而之间的电势差相等，电荷在相邻等势而间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从3 等势面到4等势而时，动能减小7cV,电势能增大，等势面3的电势为0,电荷经过b时电势能为7cV,又 由题，电荷经“点时的动能为5eV,所以电荷的总能量为E=EP+EA=7eV+5eV=12eV,其电势能变为&V时,哪些与检验电荷无关电场强度电势电势能电场力放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为球的半径比小得多分別带有和的电荷相互作用力为现将这两个金属球接触然后分开仍放回原处则它们的相互作用力将为引力且大小为斥力且大泄义式可知电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比根据电容的左义式叱可知电容
22、器的电容与英所带电荷量成正比与两极板间的电压成反比根据真空中点电荷的电场强度公式可知电场中某点的电场强度与场源电荷所带将一带电量为的检验电荷从无限远处到电场中的点该过程中电场力做功为则检验电荷在点的电势能及电场中点的电势分别为如图甲所示中是一个点电荷形成的电场中的一条电场线图乙则是放在电场线上处检验电荷所受电场力的大小根据能疑守恒左律得到，动能应为20eV.A、8 eV,与结论不相符，选项A错误：B.13 eV,与结论不相符，选项B错误；C.20 eV,与结论相符，选项C正确；D.34eV,与结论不相符，选项D错误：12.【答案】A【详解】A、B.根据电容的决立式C=三-知，电容与极板间距离成
23、反比，当保持Q、S 4 兀kd 不变，增大d时，电容C减小，因电容器的电量Q不变，由电容的泄义式C=分析可知，板间电势差 增大，则静电计指针的偏角e变大.故A正确：B、当保持d、S不变，增大Q时，根据电容的决泄式C=-|-得知，电容C不变，由电容的泄义式C=4 兀 kd U 分析可知板间电势差增大，则8变大，B错误；C、根据电容的决定式c=-得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容C 4 托kd 减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的左义式C=%分析可知板间电势差增大，静电计指 针的偏角8变大，故C错误：D、当保持Q、S、d不变，在两极板间插入电介质，根据电容的决
24、泄式C=-得知，电容C变大，而 4 兀kd 由电容的泄义式C=分析可知，板间电势差减小，则8变小，故D错误.故选：A.13.【答案】AC【详解】AB.由题，带正电的微粒仅受电场力的作用，从A点运动到B点时动能减少了 10勺,说明电场力做负功，则知电场力方向水平向左，根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧，故微粒的运动轨迹 是如图虚线1所示.故A正确，B错误.CD.根据动能泄理得：的=血,得匕8=生=匚刍-V=10V 又ABFWB,10V,则0B=O.故C正确，D错误.二、解答题 14.【答案】（1）小球带正电（2）SxlO-C（3）0.05N【详解】（1）小球受力如图，故带正电.（2）小球受力平衡，
25、在水平方向：qE=mg tan 37,得 妇呼Lwc 如受力图可知：I 岛=5X”N.哪些与检验电荷无关电场强度电势电势能电场力放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为球的半径比小得多分別带有和的电荷相互作用力为现将这两个金属球接触然后分开仍放回原处则它们的相互作用力将为引力且大小为斥力且大泄义式可知电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比根据电容的左义式叱可知电容器的电容与英所带电荷量成正比与两极板间的电压成反比根据真空中点电荷的电场强度公式可知电场中某点的电场强度与场源电荷所带将一带电量为的检验电荷从无限远处到电场中的点该过程中电场力做功为则检验电荷在点的电势能及电场中点的电势分别为如
26、图甲所示中是一个点电荷形成的电场中的一条电场线图乙则是放在电场线上处检验电荷所受电场力的大小15.【答案】(1)0.1s：(2)6m/s2：(3)90V 试题分析：带电粒子在垂直电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向做匀加速直线运动，根据水平位移 和初速度求岀粒子在电场中的运动时间；根据牛顿第二左律求岀加速度，再结合场强公式即可求出板间的 电压.厶 1 n 1 带电粒子在垂直电场方向上做匀速直线运动，根据厶=()f 代入数据可得：t=-=s=OAs 1 在竖直匀加速直线运动：y=在水平方向上：L=vot 联立以上可得：a=6m/s2 根据牛顿第二左律可得加速度大小为：6/=联立以上代入数据可得
27、：U=90V in md 16.【答案】(1)微粒在水平方向做初速度为零的匀加速运动；竖直方向做匀减速宜线运动；(2)2nVs：(3)-400V：(4)1000V/m.【详解】(1)微粒在匀强电场中，水平方向只受电场力，做初速度为零的匀加速运动；竖直方向只受重力,做匀减速直线运动.(2)对于竖直方向，有：X=2gh 则得 v0=y/Igh=2x10 x0.2 m/s=2m/s(3)对于小球从A到B的过程，由动能定理得 qUAB-mgh二*加(2心)2-朮 代入数据解得UAB二-400V(4)匀强电场的场强E的大小为E=V/m=1000V/m d 0.4 17【答案】(1)-R：(2)3mg,方
28、向竖直向下。2【详解】(1)由题意得:mg=2qE 2 设小球到B点的最小速度为则由牛顿第二左律可得:mS-qE=m-R 对AB过程由动能泄理可得：吨(力一2/?)恋(力2R)丄吨 联立解得：h=R 2 2 对AC过程由动能左理可得:mgh-qEh=+mvc2 由牛顿第二泄律可得：F+qE-mg=-联立解得：F=3mg R 由牛顿第三泄律可得小球对轨道最低点的压力为3mg,方向竖直向下。哪些与检验电荷无关电场强度电势电势能电场力放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为球的半径比小得多分別带有和的电荷相互作用力为现将这两个金属球接触然后分开仍放回原处则它们的相互作用力将为引力且大小为斥力且大泄义式可知电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比根据电容的左义式叱可知电容器的电容与英所带电荷量成正比与两极板间的电压成反比根据真空中点电荷的电场强度公式可知电场中某点的电场强度与场源电荷所带将一带电量为的检验电荷从无限远处到电场中的点该过程中电场力做功为则检验电荷在点的电势能及电场中点的电势分别为如图甲所示中是一个点电荷形成的电场中的一条电场线图乙则是放在电场线上处检验电荷所受电场力的大小