（浙江专用）2017版高考物理一轮复习 第八章 静电场教师用书.docVIP

第八章 静电场 必考要求1电荷及其守恒定律(b)。2.库仑定律(c)。3.电场强度(c)。4.电势能和电势(b)。5.电势差(b)。6.电容器的电容(b)。7.带电粒子在电场中的运动(b)。知识网络构建规律方法速记1“一个”分配原则两个完全相同的金属球接触后再分开，分配电荷量时，异种电荷先中和，再将剩余电荷除以2即为每个金属球所带的电荷量。2“三个”提醒(1)库仑定律适用于真空中两点电荷，空气中也可近似适用。(2)计算点电荷间的静电力时，不必将表示电荷q1、q2的带电性质的正、负号代入公式中。(3)库仑力的方向由两点电荷的电性决定，可按照同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来确定。3电势高低常用的两种判断方法(1)依据电场线的方向沿电场线方向电势逐渐降低(2)依据uab uab0，ab，uab0，ab。4电势能增、减的判断方法(1)做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。(2)公式法由epq，将q、的大小、正负号一起代入公式，ep的正值越大电势能越大，ep的负值越小，电势能越大。题组一电荷守恒定律1科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电荷量的单位，关于元电荷，下列说法中不正确的是()a把质子或电子叫元电荷b1.601019 c的电荷量叫元电荷c电子带有最小的负电荷，其电荷量的绝对值叫元电荷d质子带有最小的正电荷，其电荷量的绝对值叫元电荷解析元电荷不是电荷种类，而是表示最小的电荷量，数值为1.601019 c，其大小和质子、电子所带电荷量的绝对值相等，故选项a错误，选项b、c、d正确。答案a2完全相同的金属小球a、b，a球带电荷量为16q，b球带电荷量为8q，现将a与b接触后分开，则a、b两球的带电荷量分别为()a8q，16q b8q，8qc4q，4q d4q，4q解析因两球带异种电荷，所以a与b接触后应是先中和，后把剩余的电荷量平分，即a、b两球的带电荷量都为q4q，选项c对。答案c3原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电荷1.61015 c，丙物体带电荷量的大小为81016 c，则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是()a乙物体一定带有负电荷81016 cb乙物体可能带有负电荷2.41015 cc丙物体一定带有正电荷81016 cd丙物体一定带有负电荷2.41016 c解析由于甲、乙、丙原来都不带电，甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.61015 c的正电荷，乙物体得到电子而带1.61015 c的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.61015 c81016 c81016 c，故a正确，d错误。答案a题组二库仑定律及应用4(20152016诸暨市第一学期期末)下列哪一个是库仑定律的表达式()afk bfkcfk df答案b5关于库仑定律的适用范围，下列说法正确的是()a真空中两个带电球体b真空中任意带电体c真空中两个点电荷d真空中两个带电体的大小小于它们之间的距离解析由于库仑定律确定的是真空中两点电荷间的作用力，可见库仑定律的适用范围是真空中的两个点电荷。选项c正确。答案c6关于库仑定律，下列说法正确的是()a库仑定律适用于体积很小的带电球体b根据公式fk，当两个电荷间的距离趋于0时，库仑力将趋于无穷大c若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的库仑力大于q2对q1的库仑力d库仑定律适用于真空中任何两个点电荷解析能否把带电体看成点电荷的关键是看它的大小，形状对研究问题有没有影响，体积很小的带电球体也不一定能看成点电荷，选项a错误；当两个电荷间的距离趋于0时，两个带电体就不能看成点电荷了，公式fk不再适用，选项b错误；电荷间的库仑力是一对作用力和反作用力，总是等大、反向，与两个点电荷电荷量是否相等无关，选项c错误；库仑定律的适用条件就是真空中的点电荷，所以选项d正确。答案d7两个可视为点电荷的金属小球带有等量同种电荷q，当它们相距为5r时，它们之间相互作用的静电力的大小为()afk bfkcfk d条件不足，无法判断解析由于两带电金属球为点电荷，根据库仑定律可得fkk，故选a。答案a8电荷量分别为q1、q2的两个点电荷，相距r时相互作用力为f，则下列说法正确的是()a如果q1、q2恒定，当距离变为r/2时作用力将变为2fb如果其中一个电荷的电荷量和它们的距离都减半时，作用力变为4fc如果将它们的电荷量和距离都加倍时，作用力变为2fd如果它们的电荷量都加倍，距离变为r时，作用力变为2f解析根据公式f，当距离减少为原来的时，相互作用力变为原来的4倍；若其中一个电荷的电荷量和它们的距离都减半时，作用力变为2f；如果将它们的电荷量和距离都加倍时，作用力不变；如果它们的电荷量都加倍，距离变为r时，作用力变为2f。选项d正确。答案d9一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性良好，内部有两个完全相同的可看做点电荷的弹性金属小球a和b，电荷量分别为9q和q，两小球从图示位置由静止释放，那么，两小球再次经过图中原静止释放位置时，a球的瞬时加速度为释放时的()a. b. c. d.解析释放时a受到的库仑力为：fk，其加速度ak，当两球碰撞后，所带电荷量为q4q。故小球a再经过原位置时，受到的库仑力为fk，所以加速度为aka，故选项a正确。答案a10如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a、b，左边放一个带正电的固定球q时，两悬球都保持竖直方向。下面说法正确的是()aa球带正电，b球带正电，并且a球带电荷量较大ba球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较小ca球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较大da球带正电，b球带负电，并且a球带电荷量较小解析要使a、b平衡，必须有a带负电，b带正电，且a球带电较少，故应选b。答案b题组三电场强度的理解及计算11在电场中某点放一检验电荷，其电荷量为q，检验电荷受到的电场力为f，该点电场强度为e，那么下列说法正确的是()a若移去检验电荷q，该点的电场强度就变为零b若在该点放一个电荷量为2q的检验电荷，该点的场强就变为c若在该点放一个电荷量为2q的检验电荷，则该点场强大小仍为e，但电场强度的方向变为原来相反的方向d若在该点放一个电荷量为的检验电荷，则该点的场强大小仍为e，电场强度的方向也还是原来的场强方向解析电场中某点的电场强度是由场源电荷和该点的位置判定的，而与检验电荷是否存在、检验电荷的电性、电荷量无关。故正确答案为d。答案d12如图所示的各电场中，a、b两点电场强度相同的是()解析电场强度是矢量，电场强度相同是指电场强度大小和方向均相同，c正确。答案c13.如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，o、m、n是y轴上的三个点，且ommn。p点在y轴右侧，mpmn。则o、m、n、p四点中电场强度最大的是()ao点 bm点cn点 dp点解析电场线的疏密程度表示场强大小，由此可知场强最大的点为o点，故选a。答案a14.如图所示，关于a、b两点的电场强度的大小及方向，下列表述正确的是()aeaeb方向相同beaeb方向不同ceaeb方向相同deaeb方向不同解析电场线的疏密表示电场的强弱，a点电场较强；电场线的切线方向表示电场方向，a、b两点的电场方向不相同，b正确。答案b15如图所示直线为空间某电场的一条电场线，关于电场线上a、b两点的电场特点，下列说法正确的是()aa、b两点电场强度方向相同ba、b两点电场强度方向不同ca、b两点电场强度大小相等da、b两点电场强度大小不等解析电场强度方向沿电场线的切线方向，a、b两点在同一直电场线上，电场强度方向相同，选项a正确，b错误；因为图中只有一条电场线，无法从疏密程度上判断电场强度的强弱，所以a、b两点的电场强度大小无法判断，选项c、d错误。答案a16. 如图所示，m、n和p是以mn为直径的半圆弧上的三点，o点为半圆弧的圆心，mop60。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于m、n两点，这时o点电场强度的大小为e1；若将n点处的点电荷移至p点，则o点的场强大小变为e2，e1与e2之比为()a12 b21 c2 d4解析依题意，每个点电荷在o点产生的场强大小为，则当n点处的点电荷移至p点时，假设m点为正点电荷，则o点场强如图所示，合场强大小为e2，则21，故正确答案为b。答案b17. 如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球b用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体a产生的电场中，a可视为点电荷，b为试探电荷。当b静止时，a、b等高，细线与竖直方向的夹角为。已知重力加速度为g。则a在b处所产生的场强大小为 ()a. b.c. d.解析对b受力分析，由平衡条件得：qemgtan ，解得a在b处所产生的场强大小为，a正确。答案a题组四电势能和电势、电势差18关于重力势能和电势能，下列说法中正确的是()a两种势能都是物体单独具有的b两种势能的值都与零势能位置选择无关c两种势能的变化量，都可以用力做的功来衡量d两种势能的值都可正可负，所以都是矢量解析势能为相互作用的系统所共有的，选项a错误；两种势能的值都与零势能位置选择有关，选项b错误；两种势能的变化量，都可以用力做的功来衡量，选项c正确；由于势能的大小与零势能位置选择有关，其正、负值表示相对于零势能位置是高或低，势能没有方向，选项d错误。答案c19.如图所示，将一带正电的点电荷沿电场线方向从a点移动到b点，下列说法正确的是()a静电力做正功，电势能增加b静电力做负功，电势能增加c静电力做正功，电势能减少d静电力做负功，电势能减少解析正电荷所受静电力方向与电场线方向相同，当带正电的点电荷沿电场线方向从a点移动到b点时，静电力做正功，电势能减少，选项c正确。答案c20.如图所示，一带负电的粒子，沿着电场线从a点运动到b点的过程中，以下说法中正确的是 ()a带电粒子的电势能越来越小b带电粒子的电势能越来越大c带电粒子受到的静电力一定越来越小d带电粒子受到的静电力做正功解析带负电的粒子所受静电力方向与电场线方向相反，所以当带负电的粒子沿着电场线从a点运动到b点的过程中，静电力做负功，电势能越来越大，选项a、d错误，b正确；电场线的疏密表示场强的大小，所以eaeb，带电粒子受到的静电力一定越来越大，选项c错误。答案b21(20152016诸暨市第一学期期末)如图所示，球形电容器是由半径不同的同心金属球壳组成，内外球壳带有等量异种电荷，球壳之间为真空，并形成了沿半径方向的电场。已知m点与n点在同一电场线上，m点与p点到圆心距离相等，则下列说法正确的是()a该径向电场为匀强电场bm点的电场强度比n点小cp点的电势比n点低d电荷沿圆弧虚线从m到p，电场力不做功答案d22关于电势差的说法中，正确的是()a两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，静电力所做的功b1 c电荷从电场中一点移动到另一点，如果静电力做了1 j的功，这两点间的电势差就是1 vc在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差无关d两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比解析由公式uab可知，两点间的电势差等于移动1 c的电荷时静电力所做的功，故选项a错误，b正确；两点间的电势差由电场决定，即电势差与试探电荷没有关系，由此知道选项d错误；由wabquab可知，静电力做功的多少与q、uab均有关，选项c错误。答案b23电荷q在电场中某两点间移动时，静电力做功为w，由此可算出两点间的电势差为u；若让电荷量为2q的电荷在电场中的这两点间移动，则 ()a静电力做功仍为wb静电力做功为c两点间的电势差仍为ud两点间的电势差为解析电势与电势差是电场本身的性质，与试探电荷无关，选项c对、d错；由静电力做功的公式wqu可知当电荷量为2q的电荷在两点间移动时，静电力做功为2w，选项a、b错。答案c24电荷量为1.61019 c的带正电的质子在静电场中由a点移到b点，在这过程中，静电力做的功为8.01017 j，则a、b两点间的电势差uab为 ()a3102 v b5102 vc4102 v d7102 v解析由公式uab得电势差uab v5102 v，选项b正确。答案b25.电场中有a、b两点，一个点电荷在a点的电势能为1.2108 j，在b点的电势能为0.80108 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1.0109 c，那么 ()a该电荷为负电荷b该电荷为正电荷ca、b两点的电势差uab4.0 vd把电荷从a移到b，静电力做功为w2.51010 j解析a点的电势能大于b点的电势能，从a到b静电力做正功，所以该电荷一定为负电荷，故选项a正确，选项b错误；静电力做功wabepaepb1.2108 j0.8108 j0.40108 j，选项d错误；由uab得uab v4.0 v，所以选项c错误。答案a题组五电容器的电容带电粒子在电场中的运动26电容器的电容与本身构造有关，对于平行板电容器，不能决定电容器电容的物理量是()a电容器两板间的距离b电容器两板所带的电荷量c电容器两板的正对面积d电容器两板间的电介质解析根据平行板电容器电容的决定式c可得电容的大小和两极板间的距离d、两极板的正对面积s、电容器极板间的电介质有关，与两极板的电荷量无关，故选b。答案b27对电容的定义式c，以下说法正确的是()a电容器带电荷量越大，电容就越大b对于某一电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电势差的比值保持不变c对于某一电容器，它的带电荷量跟加在两极板间的电势差成反比d如果一个电容器两极板间没有电势差，就没有带电荷量，也就没有电容解析电容器电容是其本身固有属性，与带电荷量及两极板间电势差无关，故选项a、d错误，选项b正确；由c得qcu，由此可知qu，选项c错误。答案b28(2016金华市联考)一个电容器的规格是“10 f50 v”，则 ()a这个电容器的电容为105 fb这个电容器加上50 v电势差时，电容才是10 fc这个电容器没有电势差时，电容为0d这个电容器加的电势差不能低于50 v解析电容器的电容与电容器板间电势差无关，无论是否有电势差，电容都是10 f，选项a正确，b、c错误；50 v为电容器允许加的最大电势差，选项d错误。答案a29某电场电场线分布如图所示，a、b为某电场线上的两点，一带负电的粒子以一定的初速度沿电场线从a运动到b。不计粒子的重力，在整个运动过程中()a粒子做匀加速直线运动b粒子运动的加速度增大c粒子的电势能减少d粒子的动能减少解析根据题目信息，带负电的粒子从a运动到b的过程中，电场力方向与运动方向相同，电场强度逐渐减小，电场力逐渐减小，因粒子重力不计，电场力就是粒子受到的合力，所以粒子做加速度减小的直线运动，选项a、b错；因电场力方向与运动方向相同，所以电场力做正功，电势能减少，粒子的动能增加，选项c对，d错。答案c30电场中，初速度为零的带正电粒子在匀强电场中仅在电场力作用下，运动方向正确的是()解析正电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相同，若电荷由静止开始运动，则正电荷应沿电场线运动，d正确。答案d31如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减少，它运动到b处时的运