粤教版高中物理选修3-1同步练习试题（全册）.doc

第1节认识静电(时间：60分钟)知识点一电荷种类1(双选)以下判断小球是否带电的说法中正确的是()A用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，则小球一定带电B用一个带电体靠近它，如果能够排斥小球，则小球一定带电C用验电器的金属球接触它后，如果验电器的金属箔能改变角度，则小球一定带电D如果小球能吸引小纸屑，则小球一定带电解析用一个带电体靠近它，如果能够吸引小球，小球可能带异种电荷，也可能不带电，A错误；如果能够排斥小球，则小球一定带同种电荷，故B正确；用验电器的金属球接触它时，还需知道验电器金属球的带电情况才能予以判断，因此C不对；带电小球能吸引轻小物体是带电体的性质D正确答案BD2(双选)关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是()A摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷B摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体解析摩擦起电的实质是电子在相互摩擦的物体间发生转移，失电子的显示正电，得电子的显示负电，此过程并非创造了电荷，而是总电量守恒，A错，B对；感应起电的实质是电荷从导体的一部分转移到另一部分，是电荷在同一导体内部发生了转移，C对，D错答案BC知识点二电荷守恒定律3导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电荷量为()Aq Bq C2q D4q解析相同带电体接触后，电荷量先中和，后平分答案C4(双选)关于元电荷，下列说法中正确的是()A元电荷实质上是指电子和质子本身B所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C元电荷的值通常取e1.601019 CD电荷量e的数值最早是由美国物理学家库仑用实验测得的解析所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，这就是说，电荷是不能连续变化的物理量，电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的由以上分析可知选项B、C正确答案BC5四个塑料小球，A和B相互排斥，B和C相互吸引，C和D相互排斥，如果D带正电，则B球的带电情况是()A带正电 B带负电C不带电 D可能带正电或不带电解析因为C和D相互排斥，所以C和D带同种电荷，都带正电A和B相互排斥，所以带同种电荷，而B和C相互吸引，所以B和C带异种电荷，即B带负电荷选项B正确答案B知识点三起电的三种方式6把一个带电棒移近并接触一个带正电的验电器的过程中，金属箔片先闭合后又张开，说明棒上带的是()A正电荷B负电荷C可以是正电荷，也可以是负电荷D带电棒上先带正电荷，后带负电荷解析金属箔片开始时带正电，带电棒靠近并接触验电器时，金箔先闭合后张开，说明金箔所带正电荷先被吸引而转移；接触后使金箔带上负电荷，所以又会张开，由此判断，带电棒带负电答案B图1177(广西模拟)如图117所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是()A沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QAQBB只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QAQBC沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QAQBD沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且QAQB，而QA、QB的值与每次所切的位置有关解析静电感应使得A带正电，B带负电导体原来不带电，只是在带正电的导体球C静电感应的作用下，导体中的自由电子向B部分转移，使B部分带了多余的电子而带负电；A部分少了电子而带正电根据电荷守恒定律，A部分移走的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论沿哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的，这样导致电子在导体上的分布的不均匀，越靠近右端负电荷密度越大，越靠近左端正电荷密度越大，所以从不同位置切开时左右两部分所带电荷量的值始终有QAQB，但不同位置切开时，每次QA、QB的值随切开位置的变化而变化，故只有D正确答案D8有两个完全相同的绝缘金属球A、B，A球所带电荷量为q，B球所带电荷量为q，现要使A、B所带电荷量都为，应该怎么办？解析先用手接触一下A球，使A球带电传入大地，再将A、B接触一下，分开A、B，此时A、B所带电荷量都是，再用手接触一下A球，再将A、B接触一下再分开，这时A、B所带电荷量都是.答案见解析图1189如图118所示，大球A原来的电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球B与大球A接触，达到稳定状态时，发现A、B两球所带的电荷量与体积成正比，小球获得的电荷量为q；现给A球补充电荷，使其电荷量再次为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷最为Q，问：经过反复多次接触后，小球的带电荷量不再发生变化，此时小球带电荷量为多少？解析由于两个球的大小不等，所以在接触过程中，两球的电荷量分布比例不是1：1，但电荷量与体积成正比，两者电荷量之比应该是一个确定的值根据第一次接触达到稳定状态时两者的电荷量关系可知，此比例为(Qq)：qVA：VB.(VA、VB未知)经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B球带电荷量为q，则，所以，q.答案图11910如图119所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有81012 C的电荷量，求：(1)金属瓶上收集到多少个电子？(2)实验的时间为多长？解析(1)金属瓶上收集的电子数目为：N5107(个)(2)实验的时间：t5 000 s.答案(1)5107个(2)5 000 s第2节探究静电力(时间：60分钟)知识点一点电荷、库仑定律1(双选)关于点电荷，以下说法正确的是()A足够小的电荷，就是点电荷B一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷C在实际中点电荷并不存在D一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计解析点电荷是一种理想模型，一个带电体能否看成点电荷不是看其大小，而是应具体问题具体分析，是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计因此大的带电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷的说法都是错误的，所以本题A、B错，C、D对答案CD2(双选)对于库仑定律，下面说法正确的是()A凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式FkB两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量解析库仑定律适用于真空中的两个点电荷，当两个带电小球离得非常远时，可以看成点电荷来处理，而非常近时带电体的电荷分布会发生变化，不再均匀，而不能看作点电荷，故不能用库仑定律来解题两点电荷的力是作用力和反作用力，所以，A、C正确答案AC3真空中有两个点电荷Q和q，它们之间的库仑力为F，下面哪些做法可以使它们之间的库仑力变为1.5F()A使Q的电荷量变为2Q，使q的电荷量变为3q，同时使它们的距离变为原来的2倍B使每个点电荷的电荷量都变为原来的1.5倍，距离也变为原来的1.5倍C使其中一个点电荷的电荷量变为原来的1.5倍，距离变为原来的1.5倍D保持电荷量不变，使距离变为原来的倍解析根据库仑定律Fk，设原来两点电荷间距离为r，则原来两点电荷间的库仑力大小为Fk.当电荷量或距离变化时，根据库仑定律，对A有FAk，可见符合要求；对B有FBkF，不符合要求；对C有FCk，不符合要求；对D有FDk，不符合要求综上所述，A正确答案A知识点二库仑力4真空中A、B两个点电荷相距为L，质量分别为m和2m，它们由静止开始运动(不计重力)，开始时A的加速度大小是a，经过一段时间，B的加速度大小也是a，那么此时A、B两点电荷的距离是()A.L B.L C2L DL解析刚释放瞬间，对A有kmAa，经过一段时间后，对B有kmBa，可得LLL，所以A正确答案A图1275如图127所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，那么可以判定点电荷C所带电荷的电性为()A一定是正电B一定是负电C可能是正电，也可能是负电D无法判断解析因A、B都带正电，所以库仑力表现为斥力，即B对A的作用力沿BA的延长线方向，而不论C带正电还是带负电，A和C的作用力方向都必须在AC连接上，由平行四边形定则知，合力必定为两个分力的对角线，所以A和C之间必为引力，所以C带负电，故选B.答案B知识点三库仑定律的综合应用图1286(双选)如图128所示，有两个完全相同的带电金属球A、B，B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方由静止释放，与B碰撞后回跳高度为h，设整个过程只有重力、弹力和库仑力作用，且两球相碰时无能量损失，则 ()A若A、B带等量同种电荷，hHB若A、B带等量同种电荷，hHC若A、B带等量异种电荷，hHD若A、B带等量异种电荷，hH解析若A、B带等量同种电荷，接触时没有电荷的重新分布，下降时库仑力做的负功与上升时库仑力做的正功绝对值相等，故上升到最高位置时，小球的机械能与刚下落时的机械能相等，上升的高度hH，B正确若A、B带等量异种电荷，接触后两球都不带电，下降时库仑力做正功，上升时库仑力为零，不做功，小球的机械能增加，所以hH，C正确答案BC图1297如图129所示，两个点电荷，电荷量分别为q14109 C和q29109 C，两者固定于相距20 cm的a、b两点上，有一个点电荷q放在a、b所在直线上，且静止不动，该点电荷所处的位置是何处()Aa的左侧40 cm Ba、b的中点Cb的右侧40 cm D无法确定解析根据平衡条件，它应在q1点电荷的外侧，设距q1距离为x，有kk，将q14109 C，q29109 C代入，解得x40 cm，故选项A正确答案A图12108(永泰高二检测)如图1210所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态现将A球沿水平向右方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，A、B两小球间的库仑力_；A球对MO杆的压力_(选填“变大”、“变小”或“不变”)解析以B球为研究对象，在竖直方向上满足mBgFcos (F为库仑力，为AB连线与竖直方向的夹角)由于移动后变小，所以库仑力F变小以整体为研究对象，MO杆对A球的支持力满足关系式：NmAgmBg，所以MO杆对A球的支持力不变，根据牛顿第三定律，A球对MO杆的压力也保持不变答案变小不变图12119如图1211所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，若固定的带正电的小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，30，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球间的距离解析对小球B受力分析，如图所示，小球B受竖直向下的重力mg，沿绝缘细线的拉力FT，A对它的库仑力FAB，由力的平衡条件，可知FABmgtan .根据库仑定律FABk，解得r .答案图121210.两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内，两棒与水平面间均成45角，棒上各穿有一个质量为m、带电荷量为Q的相同小球，如图1212所示现让两球同时从同一高度由静止开始下滑，则当两球相距多远时，小球的速度达到最大值？解析小球在下滑过程中先加速后减速，当a0时，速度达到最大值，此时两球相距L.对任一小球，此时受重力、弹力、库仑力三者的合力为零Fk，tan 45，解之得L .答案第3节电场强度(时间：60分钟)知识点一电场及电场强度1电场中有一点P，下列说法中正确的是()A若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B若P点无试探电荷，则P点的场强为零CP点的场强越大，则同一电荷在P点所受到的电场力越大DP点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向解析试探电荷受到的电场力F与其所带电量q的比值，即为该点的场强场强的大小跟电场本身有关，与试探电荷的电荷量、电性无关，故A、B错；由E得FEq，当q一定时，E越大，F越大，所以C正确；场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向，与负电荷受电场力的方向相反D错误答案C图1392.在电场中的A、B两处分别引入不同的试探电荷q，得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图139所示，则()AEAEBBEAEBCEAEBD不能判定EA、EB的大小解析根据电场强度的定义式E，电场强度与图中图线的斜率相对应，故EAEB.A项正确答案A知识点二电场强度的叠加图13103如图1310所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷Q，则该点电荷Q应放在()AA点 BB点 CC点 DD点解析由电场的叠加原理和对称性可知，q、q在O点的合场强方向应沿OD方向，要使O点的合场强为零，放上的电荷Q在O点的场强方向应与q、q在O点的合场强方向相反，所以D正确答案D图13114.(永泰高二检测)如图1311所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为900 N/C，在电场内一水平面上作半径为10 cm的圆，圆上取A、B两点，AO沿E方向，BOOA，另在圆心处放一电量为109 C的正点电荷，则A处场强大小EA_ N/C，B处的场强大小EB_ N/C.解析由Ek，点电荷在A处产生的场强EA900 N/C，方向向左，所以A处合场强为零点电荷在B处产生的场强EB900 N/C，方向向下，所以B处合场强为1.27103 N/C.答案01.27103知识点三电场线图13125(山东高考题改编)某电场的电场线分布如图1312所示，下列说法正确的是()Ac点的电场强度大于b点的电场强度B若将一试探电荷q由a点释放，它将沿电场线运动到b点Cb点的电场强度大于d点的电场强度Da点和b点的电场强度的方向相同解析电场线的疏密表征了电场强度的大小，由题图可知EaEb，EdEc，EbEd，EaEc，故选项C正确、选项A错误。由于电场线是曲线，由a点释放的正电荷不可能沿电场线运动，故选项B错误电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a点和b点的切线不在同一条直线上，故选项D错误答案C6在如图1313所示的四种电场中，分别标记有a、b两点其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()图1313A甲图中与点电荷等距的a、b两点B乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D丁图中非匀强电场中的a、b两点解析甲图中与点电荷等距的a、b两点，场强大小相同，方向不相反，A错；对乙图来说，根据电场线的疏密及对称性可判断，b点和a点场强大小、方向均相同，B错；丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点，场强大小相同，方向相反，C对；对丁图来说，根据电场线的疏密可判断，b点的场强大于a点的场强，D错答案C7(多选)一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图1314中虚线所示不计粒子所受重力，则()图1314A粒子带正电荷B粒子加速度逐渐减小CA点的速度大于B点的速度D粒子的初速度不为零解析带电粒子所受合外力(即静电力)指向轨迹凹侧，知静电力方向向左，粒子带负电荷根据EAEB，知B项正确；粒子从A到B受到的静电力为阻力，C项正确由于电场线为直线且轨迹为曲线，故粒子在A点速度不为零，D正确答案BCD图13158竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图1315所示请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？解析(1)由于小球处于平衡状态知小球带正电，对小球受力分析如图所示FTsin qEFTcos mg由得tan ，故q.(2)由第(1)问中的方程知FT，而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于.小球的加速度a，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板上时，它的位移为x，又由xat2，得t .答案(1)(2) 9地球是一个带电体，且电荷均匀分布于地球表面若已知地球表面附近有一电荷量为2104 C的正电荷受到4103 N的电场力，且方向竖直向下，则地球带何种电荷？所带总电荷量为多少？(已知地球半径R6.4106 m，k9109 Nm2/C2)解析地球所带电量可以认为集中于地球中心，设地球所带电量为Q，则地球表面附近的场强E据场强定义知E将k9109 Nm2/C2，R6.4106 m，F4103 N，q2104 C代入求得Q9.1104 C.因正电荷受到的电场力竖直向下，故地球附近的电场方向竖直向下，即指向地心，地球带负电答案负电9.1104 C第4节电势和电势差(时间：60分钟)知识点一电场力做功与电势能的关系1(双选)下列关于电势高低的判断，正确的是()A负电荷从A移到B时，外力做正功，A点的电势一定较高B负电荷从A移到B时，电势能增加，A点的电势一定较低C正电荷从A移到B时，电势能增加，A点的电势一定较低D正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A移到B，A点的电势一定较高解析根据电场力做功和电势能变化的关系，不管是正电荷还是负电荷，只要电场力做正功电势能就减少；只要电场力做负功电势能就增加正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同，正电荷在电势高处具有的电势能大；负电荷在电势低处具有的电势能大，可以确定选项C、D正确答案CD2(双选)下列说法正确的是()A电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同B电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则电场力做功为零C正电荷沿着电场线运动时，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动时，电场力对负电荷做正功D电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立解析电场力做功和电荷运动路径无关，所以选项A错误；电场力做功只和电荷的初、末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，B正确；正电荷沿电场线的方向运动时，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动时，电场力对负电荷做正功，C正确；电荷在电场中虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化仍满足能量守恒定律，D错答案BC3将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0109 J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0109 J，则M、N两点的电势M、N有如下关系()AMN0 BNM0CNM0 DMN0解析取无穷远处电势0.对正电荷：WM0EpMqM，M；对负电荷：WNEpN0qN，N；所以NM0，选项C正确答案C知识点二电势、电势差、电势能4在某电场中，A、B两点间的电势差UAB60 V，B、C两点间的电势差UBC50 V，则A、B、C三点电势高低关系是()AABC BACBCACB DCBA解析因为UABAB60 V0，所以AB，又UBCBC50 V0，所以BC，又UACUABUBC60 V(50 V)10 V0，所以AC，故ACB.正确选项为C.答案C图1495.如图149所示是一匀强电场，已知场强E2102 N/C，现让一个电荷量为q4108 C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离l30 cm.试求：(1)电荷从M点移到N点电势能的变化；(2)M、N两点间的电势差解析(1)负电荷在该电场中所受电场力F为恒力，方向向左，因此从M点移到N点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能Ep等于电荷克服电场力做的功W.电荷克服电场力做功为WqEl410821020.3 J2.4106 J，故电势能增加了2.4106 J.(2)M、N两点间的电势差为UMNV60 V，即M、N两点间的电势差为60 V.答案(1)电势能增加了2.4106 J(2)60 V知识点三电势、电势能、等势面6关于等势面的说法，正确的是()A电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功B在同一个等势面上各点的场强大小相等C两个不等电势的等势面可能相交D若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小解析等势面由电势相等的点组成，等势面处的电场线跟等势面垂直，因此电荷在等势面上移动时，电场力不做功，但并不是不受电场力的作用，A错等势面上各点场强大小不一定相等，等势面不可能相交，B、C错等差等势面的疏密反映场强的大小，D对答案D7(双选)如图1410所示，甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度时间图象如图乙所示，比较A、B两点电势的高低和场强E的大小可得()图1410AAB BAB CEAEB DEAEB解析电子速度在增加，说明电场力方向由A指向B，场强方向由B指向A，所以BA，B对又知加速度在减小，所以EAEB，C对答案BC图14118(双选)如图1411所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则()AA点场强小于B点场强BA点场强方向指向x轴负方向CA点场强大于B点场强DA点电势高于B点电势解析由于电场线与等势面总是垂直，所以B点电场线比A点密，B点场强大于A点场强，故A正确、C错误电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B错误由图中数据可知D正确答案AD图14129(双选)如图1412所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为a、b和c，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示由图可知()A粒子从K到L的过程中，静电力做负功B粒子从L到M的过程中，静电力做负功C粒子从K到L的过程中，电势能增加D粒子从L到M的过程中，动能减少解析由题目条件可知，a、b、c是孤立点电荷激发的电场中的三个等势面，因为运动粒子带正电，且沿KLMN运动，所以受到的是静电斥力，可以判断场源电荷必为正电荷，即电势高低关系为abc.因为KNML，所以由K到L过程中静电力做负功，电势能增加，A、C正确；由L到M过程中，静电力做正功，电势能减小，动能增加，B、D错误答案AC10电荷量为q1104C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系如1413所示，若重力加速度g取10 m/s2，求：图1413(1)物块的质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数；(3)物块运动2 s过程中，其电势能的改变量解析(1)由图象可知：E13104 N/C，E22104 N/C，a12 m/s2.E1qmgma1E2qmg0由代入数据得：m0.5 kg，0.4.(2)由(1)问可知0.4.(3)EpE1ql1E2ql2J7 J.电势能减少7 J.答案(1)0.5 kg(2)0.4(3)电势能减少7 J第5节电场强度与电势差的关系(时间：60分钟)知识点一对公式UEd的理解1对公式E的理解，下列说法正确的是()A此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差Ba点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大C公式中d是指a点和b点之间的距离D公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离答案D图15112如图1511所示，A、B两点相距10 cm，E100 V/m，AB与电场线方向的夹角120，求A、B两点间的电势差解析A、B两点在场强方向上的距离dcos(180120)10 cm5 cm.由于AB，则根据UEd得UABEd1005102 V5 V答案5 V图15123如图1512所示为一个匀强电场的三个等势面A、B、C，相邻两等势面之间距离为10 cm，此电场的场强为3103 V/m，若B为零电势点，求A、C的电势解析由UEd可知，相邻两等势面间的电势差的大小：|UAB|UBC|Ed300 V，那么有两种可能：(1)A300 V，C300 V；(2)A300 V，C300 V.答案A300 VC300 V或A300 V，C300 V知识点二利用E计算场强图15134如图1513所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC60，20 cm，把一个电荷量q105 C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为1.73103 J，则该匀强电场的场强大小和方向是()A865 V/m，垂直AC向左B865 V/m，垂直AC向右C1 000 V/m，垂直AB斜向上D1 000 V/m，垂直AB斜向下解析把电荷q从A移到B，电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上，因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB即为等势线，场强方向垂直于等势面，可见，选项A、B不正确UBC V173 VB点电势比C点低173 V，因电场线从电势高的等势向指向低的势向，所以场强方向必垂直于AB斜向下，场强大小EV/m1 000 V/m.因此选项D正确、C错误答案D图15145如图1514所示，匀强电场中有A、B、C三点构成等边三角形，边长均为4 cm，将一带电荷量q1.01010 C的正电荷(不计重力)，从A点移到C点，电场力做功为109 J，若把同一电荷从A点移到B点，电场力做功也为109 J，那么该电场的场强是多大？解析如题图所示，把正电荷从电场中的A点分别移到C点或B点，电场力做的功相同，根据WqU可知，B、C两点电势相同，在同一等势面上，由于电场中的等势面与电场线垂直，可见A点与BC等势面在场强方向的距离dsin 604102 m2102 m.A、B两点的电势差UAB V10 V.该电场的电场强度EV/m5102 V/m.答案5102 V/m6.图1515平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图1515所示，两板间距离是5 cm，两板间的电压是60 V.(1)两板间的场强是多大？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5 cm，P2点离B板也是0.5 cm，P1和P2两点间的电势差多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？解析(1)两板间是匀强电场，由UEd可得两板间的场强E1.2103 V/m.(2)P1、P2两点间沿场强方向的距离：d4 cm.所以UP1P2Ed1.21034102 V48 V.(3)B板接地，即B板电势为零，电场中某点的电势就等于这点与B板的电势差，即P1Ed11.21034.5102 V54 V.P2Ed21.21030.5102 V6 V.答案(1)1.2103 V/m(2)48 V(3)54 V6 V知识点三电场线的确定7下列图中所示，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势a10 V，b2 V，c6 V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是()解析直线ab的中点的电势为6 V，与c点等电势，故应按D图求解电场的方向则由电势高处指向电势低处故D图正确答案D图15168(双选)(绍兴高二检测)某静电场沿x方向的电势分布如图1516所示，则()A在0x1之间不存在沿x方向的电场B在0x1之间存在着沿x方向的匀强电场C在x1x2之间存在着沿x方向的匀强电场D在x1x2之间存在着沿x方向的非匀强电场解析由E，电场强度是电势对空间位置的变化率，0x1之间，电势不随位置的变化而变化，即E0，A正确；x1x2之间，电势随位置均匀变化，E为定值，又因为电场强度指向电势降落的方向，所以电场强度的方向沿x轴正方向，C正确答案AC图15179如图1517所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E1.2102 V/m，极板间距离d5 cm，电场中C和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm，B板接地，求：(1)C和D两点的电势、两点间电势差各为多少？(2)将点电荷q2102 C从C点匀速移到D点时外力做多少功？解析(1)因正极板接地，故板间各点电势均小于零，则UBD、UBC均大于零，由UEd得UBDEdBD1.21020.5102 V0.6 V，即D0.6 V.由于dCB5 cm0.5 cm4.5 cm4.5102 cm，所以UCBEdCB1.21024.5102 V5.4 VC.所以UCDCD5.4 V(0.6 V)4.8 V.(2)因为匀速移动，外力所做的功等于电场力所做的功W外|qUCD|21024.8 J9.6102 J.答案(1)5.4 V0.6 V4.8 V(2)9.6102 J图151810把一个带正电荷q的小球用细线悬挂在两块面积很大的竖直平行板间的O点，小球质量m2 g，悬线长L6 cm，两板间距离d8 cm，当两板间加上U2103 V的电压时，小球自悬线水平的A点由静止开始向下运动到达O点正下方的B点时的速度刚好为零，如图1518所示，以后小球一直在A、B之间来回摆动取g10 m/s2，求小球所带的电荷量解析取小球为研究对象，重力mg竖直向下，电场力qE水平向左，绳的拉力为T，在小球由A向B运动的过程中，重力mg对小球做正功，电场力qE对小球做负功，拉力T不做功，根据动能定理mgLqEL0，又因为E，由以上两式可得：q8107 C.答案8107 C第6节示波器的奥秘(时间：60分钟)知识点一带电粒子的加速图16151如图1615所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是()A两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大B两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大C与两板间距离无关，仅与加速电压有关D以上说法均不正确解析电子由P到Q的过程中，静电力做正功，根据动能定理eUmv2，得v ，速度大小与U有关，与两板间距离无关答案C图16162如图1616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，此后穿过等势面N的速度大小应是()A. B. v0 C. D. 解析qUmv2mv，v ，故C正确答案C知识点二带电粒子的偏转3氢的三种同位素氕、氘、氚的原子核分别为H、H、H.它们以相同的初动能垂直进入同一匀强电场，离开电场时，末动能最大的是()A氕核 B氘核 C氚核 D一样大解析因为qU1mvEk0.偏移量y，可知三种粒子的偏移量相同，由动能定理可知：qEyEkEk0，Ek相同，D正确答案D4.图1617如图1617所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的()A2倍 B4倍 C. D.解析电子在两极板间做类平抛运动水平方向：lv0t，所以t.竖直方向：dat2t2，故d2，即d，故C正确答案C图16185如图1618所示，带电粒子以平行于极板的速度从左侧中央射入匀强电场，恰好能从右侧擦极板边缘射出电场(不计粒子的重力)，如果粒子的动能变为原来的2倍，要使它们仍能擦极板边缘射出，则可以采取的措施有()A将极板的长度变为原来的2倍B将两极板间的距离变为原来的C将两极板之间的电压变为原来的2倍D以上措施均不对解析设极板的长度为l，极板间的距离为d，两极板间的电压为U，带电粒子的质量为m，电荷量为q，射入电场时的初速度为v0，粒子在极板间运动的时间为t，则粒子从极板右侧射出时，沿平行板方向上有：lv0t，垂直于极板方向上有：()2，故Ek.答案C图16196(双选)如图1619所示，M、N是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两极间产生一个水平向右的匀强电场，场强为E，一质量为m、电量为q的微粒，以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中，微粒垂直打到N板上的C点已知.不计空气阻力，则可知()A微粒在电场中作抛物线运动B微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等CMN板间的电势差为DMN板间的电势差为解析由题意可知，微粒受水平向右的电场力qE和竖直向下的重力mg作用，合力与v0不共线，所以微粒做抛物线运动，A正确；因，即tt可见vCv0.故B项正确；由qmv，得U，故C项错误；又由mgqE得q代入U，得U，故D项错误答案AB7如图1620所示，真空中，只有水平向右的匀强电图1620场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动那么()A微粒带正、负电荷都有可能B微粒做匀减速直线运动C微粒做匀速直线运动D微粒做匀加速直线运动解析微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故B正确答案B8(双选)光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行一质量为m、带电荷量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为()A0 B.qElC.mv D.mvqEl解析由题意知，小球从进入电场至穿出电场时可能存在下列三种情况：从穿入处再穿出时，静电力不做功C项对；从穿入边的邻边穿出时，静电力做正功WqE，由功能关系可知小球的动能为mvqEl，B项错；从穿入边的对边穿出时，若静电力做负功，且功的大小等于mv，则A项对；而静电力做正功时，不可能出现WqEl.D项错答案AC图16219如图1621所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两极板间，距下极板0.8 cm，两极板间的电势差为300 V如果两极板间电势差减小到60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间？解析取带电小球为研究对象，设它带的电荷量为q，则带电小球受重力mg和电场力qE的作用当U1300 V时，小球受力平衡：mgq当U260 V时，带电小球向下极板做匀加速直线运动：由Fma知：mgqma又hat2由得：t s4.5102 s.答案4.5102 s图162210一束电子流在经U5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图1622所示，若两板间距d1.0 cm，板长l5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大的电压？解析在加速电压U一定时，偏转电压U越大，电子在极板间的侧移就越大当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压即为题目要求的最大电压答案最多能加400 V的电压第7节了解电容器(时间：60分钟)知识点一电容器与电容1(双选)关于电容器和电容的概念，下列说法正确的是()A任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器B用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷C某一电容器带电荷量越多，它的电容就越大D某一电容器两板间的电压越高，它的电容就越大解析电容器是盛电的容器，电容是描述电容器盛电本领大小的物理量电容的大小与电容器带电多少及两极间电压大小都无关答案AB2(双选)有一个正放电的电容器，若使它的电荷量减少3106 C，其电压降为原来的，则()A电容器原来带的电荷量是9106 CB电容器原来带的电荷量是4.5106 CC电容器原来的电压可能是5 VD电容器原来的电压可能是5107 V解析由C得，解得Q4.5106 C，故B正确；当U15 V时，C1 F0.9 F；当U25107 V时，C2F9 F这么大的电容可以说在哪里都没有，F的单位非常大，一般的电容都是F以及pF.故电压不可能为5107 V故C项正确答案BC知识点二平行板电容器3(双选)连接在电源两极上的平行板电容器，当两极板间距离减小时()A电容器的电容C变大B电容器极板的带电荷量变大C电容器两极板间的电势差U变大D电容器两极板间的电场强度E变小解析电容器两极板间距离减小，由C得其电容变大，所以A正确因为电容器连在电源上，所以两极板间的电压保持不变，故C错误由QCU得电容器所带电荷量变大，所以B正确由E知，两极板间的场