人教版高中物理选修3-1--第一章：静电场--经典题目检测(含答案)

1、第一章：静电场 经典题目检测 (90分钟共100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a，带电小球b固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是()2如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则()Aa一定带正电，b一定带负电B电场力对a做正功，对b做负功Ca的速度将

2、减小，b的速度将增大Da的加速度将减小，b的加速度将增大3如图，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为()ABCD4一带电粒子从某点电荷电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是()A该电场是某正点电荷电场B粒子的速度逐渐增大C粒子的加速度逐渐增大D粒子的电势能逐渐增大5位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则()Aa点和b点的电场强度相同B正电荷从c点移到d点，电场力做正功C负电荷

3、从a点移到c点，电场力做正功D正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能不变6在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则()A小球带负电B电场力跟重力平衡C小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D小球在运动过程中机械能守恒7如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是()AAD两点间电势差UAD与AA两点间电势差UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做正功C带负电的粒子从A点

4、沿路径ADD移到D点，电势能减小D带电粒子从A点移到C点，沿对角线AC与沿路径ABBC电场力做功相同8. 一个电子以速度8106m/s从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和电子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行。下列说法正确的有()A电子的加速度先不变，后变小B电子射出电场时的速度为5.7106m/sC电子射出电场的速度为9.8106m/sD电子的电势能先减小，后增大9.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为零，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为()A200V/m B200V/mC100V/m D100V

5、/m10.如图所示，长为L、倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为q、质量为m的小球以初速度v0从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为v0，则()AA、B两点间的电势差一定等于mgLsin/qB小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能C若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最小值一定为mgsin/qD若该电场是斜面中垂线上某点的点电荷Q产生的，则Q一定是正电荷11如图所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器，先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变，则下列说法正确的是()A电容器的电容变小B电

6、容器内部电场强度大小变大C电容器内部电场强度大小不变DP点电势升高12. 如图所示，静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的偏转电场(极板长L、极板间距离d)，在偏转电压为U2的电场作用下偏转一段距离。现使U1加倍，要想使电子在偏转电场的偏移量不发生变化(调整极板间距离时电子仍能穿出偏转电场)，应该()A仅使U2加倍B仅使U2变为原来的4倍C仅使偏转电场板间距离变为原来的0.5倍D仅使偏转电场板间距离变为原来的2倍二、计算题(共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写

7、出数值和单位)13（10分）如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们间的距离为r，与平面间的动摩擦因数均为。求：(1)A受的摩擦力为多大？(2)如果将A的电量增至4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？14.（10分）如图，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。先给电容器缓慢充电，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/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/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。

8、15.（10分）如图所示，一平行板电容器接在U12V的直流电源上，电容C3.01010F，两极板间距离d1.20103m，取g10m/s2，求： (1)该电容器所带电荷量。(2)若板间有一带电微粒，其质量为m2.0103kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量为多少？带何种电荷？16. （10分）如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：(

9、1)电子通过B点时的速度大小；(2)右侧平行金属板的长度；(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。第一章：静电场 经典题目检测 (90分钟共100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a，带电小球b固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是()答案：ACD解析：若要使A球处于静止状态其所受的合力为零，对a球所处的各种状态进行受力分析，可知A、C、D选项中a球可能处于平衡

10、状态。2如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则()Aa一定带正电，b一定带负电B电场力对a做正功，对b做负功Ca的速度将减小，b的速度将增大Da的加速度将减小，b的加速度将增大答案：D解析：由于电场线方向未知，故不能确定带电粒子的电性，A错误；由于a、b粒子在电场力作用下做曲线运动，电场力做正功，两粒子的速度都增大，B、C错误；加速度由电场力产生，由于b处电场线较a处密，所以b处电场强度大，由E知，带电粒子在b处受电场力大，故加速度大，D正确。3如图，在场强为E的匀强电场中有一个质量为

11、m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为()ABCD答案：D解析：由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知，E的方向与细线垂直，受力如图。由平衡条件可得，mgqE，q，故D正确。4一带电粒子从某点电荷电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是()A该电场是某正点电荷电场B粒子的速度逐渐增大C粒子的加速度逐渐增大D粒子的电势能逐渐增大答案：D解析：只知道电场的分布，没法判断是正电荷产生的电场，故A错误；由于带电粒子是从A到B，带电粒子受电场力的方向大致斜向左方，故电场

12、力做负功，带电粒子的速度减少，故B错误；A点电场线密集，故电场强度大，故粒子在A点受到的电场力大于B点，由牛顿第二定律可得在A点的加速度大于B点，故C错误；由于带电粒子是从A到B，带电粒子受电场力的方向大致斜向左方，故电场力做负功，带电粒子的电势能增大，故D正确。5位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则()Aa点和b点的电场强度相同B正电荷从c点移到d点，电场力做正功C负电荷从a点移到c点，电场力做正功D正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能不变答案：C解析：同一检验电荷在a、b两点受力方向不同，所以A错误；因为A、B两处有负电荷，所以，等势线由

13、外向内表示的电势越来越低。将正电荷从c点移到d点，正电荷的电势能增加，静电力做负功，B错误；负电荷从a点移到c点，电势能减少，静电力做正功，C正确；正电荷沿虚线从e点移到f点的过程中，电势先降低再升高，电势能先减小后增大，D错误。6在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则()A小球带负电B电场力跟重力平衡C小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D小球在运动过程中机械能守恒答案：B解析：因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动，受到重力、电场力和细绳的拉力，电场力与重力平衡，则知

14、小球带正电，故A错误，B正确；小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，小球的电势能增大，故C错误；由于电场力做功，所以小球在运动过程中机械能不守恒，故D错误。故选B。7如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是()AAD两点间电势差UAD与AA两点间电势差UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能减小D带电粒子从A点移到C点，沿对角线AC与沿路径ABBC电场力做功相同答案：BD解析：在匀强电场中因AD垂直于电场线，则AD，UAD0，

15、而UAA0，故A错；因DD，则从ADD移动正电荷电场力做正功，B对；从ADD移动负电荷电场力做负功，电势能增加，C错；电场力做功与路径无关只与两点间电势差有关，故D对。8. 一个电子以速度8106m/s从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和电子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行。下列说法正确的有()A电子的加速度先不变，后变小B电子射出电场时的速度为5.7106m/sC电子射出电场的速度为9.8106m/sD电子的电势能先减小，后增大答案：AB解析：由AB场强先不变后减小，所以电子加速度先不变，后变小，A正确；电子做减速运动，电势能增大，D错误；电子由A点到B点电场力做的功为

16、WABeUAB1441019J根据动能定理WABmvmv解得vB5.7106m/s故B正确，C错误。9.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为零，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为()A200V/m B200V/mC100V/m D100V/m答案：A解析：根据题意，由匀强电场特点可知OA中点C的电势为3V，与B点电势相等，则BC连线为等势线，自原点O向BC连线引垂线，垂足为D，D点电势为3V，根据图中几何关系得，得OD长度为1.5cm，则场强为E200V/m，本题只有选项A正确。10.如图所示，长为L、倾角为的光滑绝缘斜

17、面处于电场中，一带电荷量为q、质量为m的小球以初速度v0从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为v0，则()AA、B两点间的电势差一定等于mgLsin/qB小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能C若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最小值一定为mgsin/qD若该电场是斜面中垂线上某点的点电荷Q产生的，则Q一定是正电荷答案：AC解析：根据动能定理得：mgLsinqUABmvmv0，得到UAB，故选项A正确；小球从A点运动到B点的过程中，重力势能增加，电势能减少，则小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能，故选项B错误；电场力与重力、支持力的合力为零时，小球做匀速直线

18、运动，到达B点时小球速度仍为v0，小球的重力沿斜面向下的分力为mgsin一定，则当电场力沿斜面向上，大小为Fmgsin时，电场力最小，场强最小，又电场力FEq，则该电场的场强的最小值一定是，故选项C正确；若该电场是斜面中垂线上某点的点电荷Q产生的，则小球在A、B两点电势相等，电势能相等，重力做负功，小球到达B点的速度小于v0与题意不符，故选项D错误。11如图所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器，先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变，则下列说法正确的是()A电容器的电容变小B电容器内部电场强度大小变大C电容器内部电

19、场强度大小不变DP点电势升高答案：ACD解析：根据C，当B板向下平移一小段距离，间距d增大，其它条件不变，则导致电容变小，故A正确；根据E与C相结合可得E，由于电量不变，场强大小不变，故B错误C正确；B板接地，场强不变，所以P点与地间的电势差增大，即P点电势升高，故D正确。12. 如图所示，静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的偏转电场(极板长L、极板间距离d)，在偏转电压为U2的电场作用下偏转一段距离。现使U1加倍，要想使电子在偏转电场的偏移量不发生变化(调整极板间距离时电子仍能穿出偏转电场)，应该()A仅使U2加倍B仅使U2变为原来的4倍C仅使

20、偏转电场板间距离变为原来的0.5倍D仅使偏转电场板间距离变为原来的2倍答案：AC解析：据题意，带电粒子在加速电场中做加速运动，有：qU1mv，在偏转电场中做类平抛运动，有：Lv0t和yat2t2，整理得：y，因此当加速电场电压U1增加一倍，要使偏转量不变，则需要使偏转电压增加一倍或者使偏转电场两极板间距离变为原来的一半，故A、C选项正确。二、计算题(共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13（10分）如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们

21、间的距离为r，与平面间的动摩擦因数均为。求：(1)A受的摩擦力为多大？(2)如果将A的电量增至4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？答案：(1)k；(2)均为s解析：(1)由平衡条件可知A受的摩擦力FfFk(2)当a0时，设A、B间距离为r，根据牛顿定律：mg，得到r由题意可知：A、B运动的距离均为s故s14.（10分）如图，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。先给电容器缓慢充电，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/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/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。答案：2Q解