高中物理教科版选修3-1 第一章《静电场》章末测试

章末测试

（时间：60分钟满分：100分）

一\选择题（本题共9小题，每小题6分，共54分。1-5题为单项选择题，6〜

9题为多项选择题。）

1.下列措施中，不属于防止静电危害的是（）

A.飞机轮上装搭地线

B.小汽车上有一根露在外面的小天线

C.在印染厂中保持适兰的湿度

D.在地毯中夹杂不锈钢丝导电纤维

解析飞机轮上的搭地线是为了及时把产生的静电导入地下，A项属于防止静电

危害，不哈题意；在地毯中夹杂导电纤维，同样是为了导走摩擦产生的静电荷，

而印染厂中保持适当湿度，是为了使静电荷及时散失，避免干扰印染的质量，C、

D项均属于防止静电危害，不合题意；而在小汽左外露出一根小天线，是为了接

收无线电信号，如果小天线不露在汽车外，车内处于被金属包围的环境中，因静

电屏蔽作用，无法收到无线电信号，因此，只有选项B满足题意。

答案B

2.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（）

F

A.根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的

电荷量成反比

B.根据电容的定义式C=£可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，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£=省可知，电场中某点的电场强度与场源

电荷所带的电荷量无关

D.根据电势差的定义式。相=等可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动

到8点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为一IV

答案D

3.（2017•漳州高二检测）真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷增

加了原来的白，但仍然配持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一

定减少了原来的（）

A.cqB.eqC.eqD.eq

解析因为一个点电荷增加了原来的/则根据库仑定律的公式/=

号其知，若库仑力不变，则即另一电荷减小了原来的看故B正确，

A、C、D错误。

答案B

4.（2017•合肥高二检测）如图1所示，等边三角形A3C处在匀强电场中，电场方向

与三角形所在平面平行，其中（PA=（PB=0,"=9>0,保持该电场的电场强度大

小和方向小变，让等边三角形绕A点在三角形所在平面内顺时针转过3（）。，则此

时8点的电势为（）

图I

A.eqgB.eq

C.—^（pD.—?

解析因仰=08=0,所以48是一等势线，电场方向垂直A8向左，设等边三

角形边长为L,因%所以电场强度为E=「O?30。，当等边三角形绕A点

在三角形所在平面内顺时针转过3（）。时，B点到原来AB的距离d=Lsin30°,B

点电势为蜘=—&/=-ptan30。=—乎9，C正确。

答案C

5.（2017.锦州高二检测）如图2所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环

面且过圆心0。下列关于无轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）

图2

A.0点的电场强度为零，电势最低

B.0点的电场强度为零，电势最高

C.从。点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高

D.从。点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低

解析根据电场的对称性和电场的叠加原理知，0点的电场强度为零。在x轴上,

电场强度的方向自0点分别指向x轴正方向和x轴负方向，且沿电场线方向电

势越来越低，所以。点电势最高。在x轴上离。点无限远处的电场强度为零，

故沿x轴正方向和不轴负方向的电场强度先增大后减小，选项B正确。

答案B

6.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱，如图3甲是等量异

种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点；0是电荷连线的中点，E.

尸是连线中垂线上相对O对称的两点，B、。和A、。也相对O对称。则（）

图3

A.E、O、尸三点比较，。点电势最高

B.A、。两点场强大小相等，方向相同

C.E、O、/三点比较，。点场强最强

D.B、0、C三点比较，。点场强最强

解析等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势浅，E、。、口三点电势均为0,

故A错误；根据对称性看出，A、。两处电场线疏密程度相同，则A、。两点场

强大小相同，由图看出，A、。两点场强方向相同，故B正确；由图看出，E、0、

产三点比较，。点场强最强，故C正确；由图看出，从。、C三点比较，。点

场强最弱，故D错误。

答案BC

7.如图4所示，三个质量相同，带电荷量分别为+夕、一乡和0的小液滴。、力、

从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示。则

在穿过极板的过程中（）

TO

图4

A.电场力对液滴外〃做的功相同

B.三者动能的增量相同

C.液滴。电势能的增加量等于液滴b电势能的减小量

D.重力对三者做的功相同

解析因带电荷量相等，所以穿过两板时电场力做功相同，电势能增加量

相同，A正确，C错误；c不带电，不受电场力作用，由动能定理知，三者动能

增量不同，B错误；a、b、c三者穿出电场时，由他=〃吆〃知，重力对三者做

功相同，D正确。

答案AD

8.某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图5所示，（入M、N为电场中的

三个点，则由图可得（）

图5

A.M点的场强大于N点的场强

B.M点的电势低于N点的电势

C.将一负电荷由0点移到M点电势能减小

D.将一正电荷从。点分别移到M点和N点，电场力做功相同

解析电场线越密集，电场强度越大，所以用点的场强大于N点的场强，A项

正确；沿电场线方向电势降低，所以M点的电势低于N点的电势，B项正确；

将一负电荷由。点移到M点，电场力做负功，电势能增大，C项错误；M点和

N点两点电势不同，所以将一正电荷从。点分别移到M点和N点，电场力做功

不相同，D项错误。

答案AB

9.美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定

了电子的电荷量。如图6所示，平行板电容器两极板M、N相距力两极板分别

与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电。现有一质量为〃?的带电油滴

在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为A,则

()

图6

A.油滴带负电

B.油滴带电荷量为猊

C.电容器的电容为等

D.将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动

解析由题意知油滴受到的电场力方向竖直向上，又上极板带正电，故油滴带负

电，设油滴带电荷量为小则极板带电荷量为。=%,由于就="吆，。

=冬解得q=曙,。=爷4将极板N向下缓慢移动一小段距离，U不变，d

增大，则电场强度后减小，重力将大于电场力，油滴将向下运动，只有选项A、

C正确。

答案AC

二、计算题(共4小题，共46分。)

1().(1()分)如图7所示，在匀强电场中，将带电荷量q=-6xl()-6c的电荷从电场

中的A点移到5点，克服电场力做了2.4x10-5j的功，再从3点移到C点，电

场力做了1.2xl()rJ的功。求：

⑴小B两点间的电势差UAB和B、。两点间的电势差UBC；

⑵如果规定8点的电势为零，则A点和。点的电势分别为多少？

(3)作出过B点的一条日，场线(只保留作图的痕迹，不写做法)。

解析(1)U"=W

Q)UAB=(pA—(pB,UBC=(PH—(PC

又88=0,故削=4V,(pc=2Vo

(3)如图所示。

答案(1)4V-2V(2)4V2V

(3)见解析图

11.(12分)一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线

4?运动，如图8所示。43与电场线夹角。=30。，已知带电粒子的质量加=1.0x10

-7kg,电荷量q=l.()xl()-M)C,A、B相距L=20cm。(5(g=10m/s2,结果保留

两位有效数字)求：

(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由；

(2)电场强度的大小和方向；

(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度

是多少。

解析(1)微粒在重力和电场力作用下沿A8方向运动，在垂直

于方向上的重力的分力和电场力的分力必等大反向，可知

电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度

以方向相反，微粒做匀减速直线运动。

(2)在垂直于方向上，有

qEsin9一〃zgcos9=0,

所以电场强度反1.7x104N/C,电场强度的方向水平向左。

(3)微粒由4运动到3点的速度跟=()时，微粒进入电场时的速度最小，由动能

定理得

——mgLsxn0——c/ELcos0—VB——,

代入数据，解得yAk2.8m/s。

答案(1)见解析(2)1.7x104N/C,水平向左

(3)2.8m/s

12.(12分)如图9所示，质量为〃2,电荷量为e的粒子从A点以速度如沿垂宜电

场线方向的直线4。方向射入匀强电场，由B点飞出电场时速度方向与AO方向

成45。角，已知AO的水平距离为小(不计重力)求：

图9

⑴从A点到B点所用的时间；

⑵匀强电场的电场强度大小；

(3)4、3两点间的电势差。

解析(1)粒子从A点以速度处沿垂直电场线方向射入电场，水平方向做匀速直

线运动，则有

IP

(2)由牛顿第二定律得〃=誓

将粒子射出电场的速度u进行分解，则有

vy=votan45°=vo,又方=m,

所以必=龙.4=丝,解得E=萼。

invomvQed

(3)由动能定理得eUAB=^m(yl2vo)2—^mvQ

k7JJJ_，篦)

解行UAB—2e°

答案M⑵唠⑶誓

13.(12分)如图10所示，在E=103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆

形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面

与电场线平行，其半径R=0.4m0一带正电荷q