高中物理练习：静电场（作业）

2024年高中物理作业

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

i.关于库仑定律，下列说法正确的是（）

A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积最小的带电体

B.库仑定律只适用于真空中点电荷间的相互作用

C.当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大

D.带电量不等的两个点电荷相互作用时，带电量大的点电荷受到的静电力大

2.一点电荷仅在电场力的作用下运动，其速度一时间图像如图所示，其中ta和tb是电荷在

电场中经过。、〃两点的时刻，则下列说法中正确的是（）

A.。、b两点电势（paKpb

B.4、〃两点电场强度Ea=Eb

C.〃、〃两点电场强度&<Eb

D.点电荷从。运动到。的过程中电场力做正功，电势能减小

3.如图所示，长为L的细线拴一个带电为+夕质量为，〃的小球，球处在竖直向下的匀强电场

中，电场强度为£小球恰好能够在竖直平面内做圆周运动。则下列说法正确的是（）

A.小球在最高点的速度大小为疯

B.当小球运动到最高点时电势能最小

C.小球运动到最低点时，动能为+

D.从最高点到最低点过程中，小球的机械能增加量为

4.如图所示，在点电荷。产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线A4

是一个电子只在电场力作用下的运动轨迹；设电子在人、B两点的加速度大小分别为aA、aB,

电势能分别为巴工、EpB。下列说法正确的是（）

公、

A.若电子从A运动到B,速率变大_________z

1MZ-------------\-----------A

B.若aA>au,则Q靠近M端且为正电荷\

、B

C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有8工>%8

D.4点电势可能高于A点电势

5.下图是某导体的/-U图像，下列说法不正确的是（

A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比

B.此导体的电阻及不变

C.此导体的电阻R=05Q

D.在该导体的两端加6V的电压时，每秒通过导体横截面的电荷量是3。

6.中国已成为世界上高铁运营里程最长、在建规模最大的国家。报道称，新一代高速列车

牵引功率达9000kW。一列高速列车在试车途中以300km/h的速度匀速行驶50km的过程中,

下列说法正确的是（）

A.列车牵引力做的功约为9000kW・h

B.列车运行时的阻力大小约为10'N

C.如果电机的输入电压为2000V,则电机的总电流为4.5A

D.电机运行时电压与电流的比伯等干电机的电阻

7.如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻，•恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果

变阻器的滑片向人端滑动，则（）

A.电灯L更亮，安培表的示数减小

B.电灯L更亮，路端电压减小

C.电灯L变暗，安培表的示数减小

D.电灯L变暗，足消耗功率减小

二、多选题

8.一带电粒子射入固定在。点的点电荷的电场中，粒子软迹如图中虚线打记所示，图中实

线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断（）

A.粒子受到静电排斥力的作用

B.粒子速度vb>va

C.粒子的动能Eka=Etc

试卷第2页，共6页

D.粒子电势能£p〃>Ep〃

9.下列关于电源的说法正确的是（）

A.电源是将电能转化为其他形式的能的装置

B.电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差

C.与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的

D.在电源内部负电荷由正极流向负极（或正电荷由负极流向正极）

10.如图所示，两个平行版电容器水平放置，A板用导线连接一理想二极管与"板相连，B

板和N板都接地,M板和N板中间插有电介质，A板和8板正中均有一小孔，两孔在同一

竖直线上，让人板带正电，稳定后，一带电粒子从小孔正上方由静止开始下落，穿过小孔

到达B板处速度恰为零。空气阻力忽略不计，极板间电场视为匀强电场。若想使带电粒子

从小孔正上方同一位置由峥止开始下落后能穿过B板小孔，下列方法可行的是（

m,q、

A——!-*——————M

N

B一厂-^

A.A板向下移动一小段距离

B.M板向下移动一小段距离

C.MN板间换相对介电常数更大的电介质

D.N板向右移一小段距离

三、实验题

11.某同学通过实验测定一个阻值约为5Q的电阻Ri的阻值。

图2

（1）现有电源（4V,内阻可不计），滑动变阻器（0〜5。。，额定电流2A）,开关和导线若

十，以及下列电表:

A.电流表（0〜3A,内阻约0.025C）

B.电流表（0〜0.6A,内阻约0.125C）

C.电压表（0〜3V,内阻约3kQ）

D.电压表（0〜15V,内阻约15kQ）

为减小测量误差，在实验中，电流表应选用,电压表应选用（选填器材前的字

母）；实验电路应采用图1中的（选填“甲”或“乙”

（2）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数/,电压表示数U。

某次电表示数如图2所示，可得该电阻的测量值凡=奈=C（保留两位有效数字）。

（3）若在（1）问中选用乙电路，产生误差的主要原因是_.（选填选项前的字母）

A.电流表测量值小于流经R、的电流值

B.电流表测量值大于流经治的电流值

C.电压表测量值小于R两端的电压值

D.电压表测量值大于七两端的电压值

12.某人想测定电源电动势和电源内阻r

（1）电路开关闭合，在含有滑动变阻器的电路里用此多用电表并在电源两端，将旋钮调到

电压“10”挡，指针位置如图所示，可知此电源电动势应（选填或“="）V

（填读数）

（2）为精确测量上与广，提供了以下器材

电流表Ai（量程0~0.6A,内阻r未知）

电流表A?（量程0~3A,内阻「未知）

电压表V（量程（）~3V,内阻r未知）

滑动变阻器Q（变化范围0〜50C）

滑动变阻涉R2（变化范围0〜1000。）

电源（石待测，，•待测）

上述器材，电流表应选_____,滑动变阻器应选______

（3）若此时，电压表坏了，但有备用电阻箱，试画出实验电路图1此时，多次改变

电阻箱阻值，使电流表示数从//变化〃，电阻箱示数从心变化为型，则，•的表达式为一

（4）某人设计了如图所示的电路图，闭合Si,通过改变R/得到多组数据，描绘出：一R图

试卷第4页，共6页

像（已知电流表内阻为m）

②电源电动势=V

③内阻LC（用题中所给字母表示）

四、解答题

13.如图所示,定值电阻Ri=9Q,R2=7C.当开关S接到位置1时，电压表V的示数为3.6V；

当开关S接到位曾2时，电压表V的示数为3.5V,求电源电动势和内阳.

14.在某一电场中的人点放入一个带电荷量为Q=-4.0C的负电荷，所受电场力大小为

F=\6N,方向水平向左•求A点的电场强度大小及方向.

15.一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动（此时是纯电阻），在线圈两

端加电压为S=0.3V,电流为/i=0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为S=4V时，电流为

/2=1A,电动机正常工作，求：

（1）电动机线圈内阻「；

（2）该电动机正常工作时，输入的电功率P入及机械功率。机各是多少。

16.如图甲，一平行板电容器极板板长/=10cm、宽a=10cm,两极板间距为d=4cm.距

极板右端1/2处有一竖直放置的荧光屏；在平行板电容器左侧有一长b=10cm的“狭缝”离子

源,可沿着两板中心平面，均匀、连续不断地向电容器内射入比荷为2xl（）ioc/kg、速度为

4xiam/s的带电粒子.现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的变化的电压，已知

粒子在电容器中运动所用的时间远小于电压的变化周期，即粒子在电容器中的运动时间内可

以近似认为电压不变.试分析：

（1）当电压为U=100V时粒子飞入电容器中，则粒子刚飞出电容器时在竖直方向上偏移

的距离（侧移量y）为多少？

（2）粒子打在屏上的区域面积S为多少？

试卷第6页，共6页

参考答案：

1.B

【详解】A.当两点电荷的间距远大于自身的大小时，才能看成点电荷，并不是体积很小就

能当作点电荷，故A错误；

B.库仑定律只适用于真空中点电荷间的相互作用，故B正确；

C.由公式/=攵隼可知，当!■一（）时此时已不满足点电荷条件，所以公式不适用.故C错

r-

误；

D.两电荷之间的库仑力是相互作用力，即使是带电量不等的两个点电荷相互作用时，两电

荷所受的静电力也是相等的，故D错误。

故选Bo

2.D

【详解】AD.根据动能定理有

心=%-几

根据图像可知，从4点运动到〃点电场力做正功，即

qU曲=q3-哈>0

由于不知道点电荷的电性，因此无法判断出》两点电势的高低，又由于电场力做正功，

电势能减小，动能增大，A错误，D正确；

BC,速度一时间图像的斜率表示加速度，根据图像可知心时刻的加速度大于妨时刻的加速

度，根据

qE

a-2—

m

可知。点的电场强度大于8点的电场强度，BC错误。

故选D。

3.D

【详解】A.小球恰好能够在竖直平面内做圆周运动，则在最高点由其所受重力和静电力的

合力提供向心力，则有

v2

mg+Ei/=m—

可得

答案第1页，共9页

限电L

Vm

故A错误；

B.小球向上运动时，静电力做负功，电势能增加，当小球运动到最高点时电势能最大，故

B错误；

C.小球从最高点到最低点的过程中根据动能定理得

心一；"“=（〃厉+EqYLL

解得小球运动到最低点时，动能为

5{mg+Eq）L

个一2

故C错误；

D.根据功能关系可得从最高点到最低点过程中，小球的机械能增加量为

AE=qE2L=2qEL

故D正确。

故选D。

4.B

【详解】A.电子所受电场力方向指向左侧，那么，若电子从A向B运动，则电场力做负功，

电势能增加，动能减小；若电子从8向A运动，则电场刀做正功，电势能减小，动能增大，

所以电子从A运动到8,速率变小，A错误；

B.若则人点离点电荷Q更近即Q靠近M端，又由运动轨迹可知，甩场力方向指

向凹的一侧即左侧，所以，在MN上电场方向向右，那么。靠近M端旦为正电荷，B正确；

C.若电子从A向8运动，则电场力做负功，电势能增加：若电子从B向4运动，则电场力

做正功,电势能减小，所以一定有心八＜&8,求解过程与Q所带电荷无关，只与电场线方

向相关,C错误;

D.电子所受电场力方向指向左侧，则电场线方向由M指向N,那么4点电势高于8点，D

错误。

故选B.

5.C

【详解】A.由图可知，电流随电压变化图像为过原点的直线，故电流与其两端的电压成正

比，故A正确;

答案第2页，共9页

BC,根据/=g可知，图像的斜率表示电阻的倒数，则力图像可知电阻

R

/?=—Q=2Q

5

故B正确，C错误；

D.在/，两端加6V的电压时，电路中电流

/=—=-A=3A

R2

则每秒通过电阻的电荷量为

q=〃=3xlC=3C

故D正确。

此题选择不正确的，故选C。

6.B

【详解】A.列车以300km/h的速度匀速行驶50km的时间为

t__x___5__0_k_m__=_1h,

-v-300knVh-6

列车牵引力做的功为

W=Pt=9000kWxlh=l500kWh

6

故A错误；

B.匀速行驶时，列车受到的阻力等于牵引力为

'口P9000kW

f=F=—=-----------------aIOin$KNT

v300?—nVs

3.6

故B正确；

C.牵引功率为电机的输出功率，小于电动机的总功率，即

P<U1

如果电机的输入电压为2000V,牵引功率为9000kW,电机的总电流大F4.5A,故C错误。

D.电机不是纯电阻，欧姆定律不适用，所以电机运行时电压与电流的比值不等于电机的电

阻，故D错误。

故选Bo

7.A

【详解】据题意，当滑片向。端移动，滑动变阻器的电阻增大，则整个电路总电阻增大，据

闭合电路欧姆定律

答案第3页，共9页

/=q

R外+「

可知总电流/将减小，安培表的示数减小，内电压减小而路端电压增大，故灯泡两端电压变

大，电流变大，灯泡L变亮，而通过上的电流减小，电压减小，消耗功率减小。

故选Ao

8.ACD

【详解】A.如图所示，轨迹向左弯曲，带电粒子所受的电场力方向向左，则带电粒子受到

了排斥力作用。故A正确：

B.从。到》过程中，电场力做负功，可知电势能增大，动能减小，粒子在〃点的速度一定

小于在a点的速度。故B错误；

C.a、c两点处于同一等势面上，从。到c,电场力做功为零，则。、。两点动能相等，故C

正确；

D.从。到。过程中，电场力做负功，可知电势能增大，粒子在〃点的电势能〜定大于在a

点的电势能，故D正确。

故选ACD。

9.BD

【详解】A.在电源内部把电子从正极搬运到负极，克服静电力做功，将其他形式的能转化

为电能，A错误；

B.电荷的搬运使电源正、负极间维持一定电势差，B正确；

C.导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，C错误；

D.在电源内部，负电荷从电源正极流向负极（或正电荷从负极流向正极），D正确。

故选BD<.

10.ABC

【详解】A.联立

可得

“4成Qd

U=---------

£S

假设。不变，A板向下移动一小段距离，d减小，则U减小，所以M应该给A充电，但是

答案第4页，共9页

二极管反向，所以不能充电，则有

可得

r4〃乃Q

E=-----

£S

电场强度不变，则有

mg(h+d)-qEd=gmv2

可得，d减小时，带电粒子从小孔正上方同一位置由静止开始下落后能穿过8板小孔，故A

正确；

BC.M板向下移动一小段距离或MN板间换相对介电常数更大的电介质，MN间的电压减小,

则48向MN充电，则AB的电量减少，由

04k乃Q

sS

可知，A8的电场强度减小，由

+4)-qEd=；mv2

可知，带电粒子从小孔正上方同一位置由静止开始下落后能穿过8板小孔，故BC正确；

D.N板向右移一小段距离，由

4万女。4

U=------

£S

可知，MN间的U增大，MN应该向A8充电，但是二极管反向，所以不能充电，故AB间

电压、电量、距离都不变，所以带电粒子不能穿过B板，故D错误。

故选ABCo

II.BC甲5.2D

【详解】(1)UH2］电源电动势为4V,则电压表选C,通过待测电阻的最大电流约为

/=£=0.6A

R

则电流表选择Bo

［3］由题意可知人是小电阻，电流表应采用外接法，故选图甲所示电路图。

(2)［4］由图示电流表可知，其量程为0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A；由图示电压表

可知，其量程为3V,分度值为0.1V,示数为2.60V,待测电阻阻值

答案第5页，共9页

R、=—=5.2Q

(3)［5］由图1乙所示电路图可知，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，所测.电压

大于待测电阻两端电压，却电压表测量值大于&两端的电压，这是造成系统误差的原因。

12.>4A,

----------1|--------<<_

ErS

r+ro48-ro

【详解】(1)“1此时多用电表电压挡测的电源的路端电压，所以电源电动势大于多用电表的

读数；

⑵由图可知，此时多用电表的电压约为4V,所以电源电动势应大于4V；

(2)［引为了使电源内阻变化不大，流过电源的电流不能太大，所以电流表应选Ai；

［4］电路中的总电阻约为

E4

/?=-=——Q«6.7Q

I0.6

从实验操作的方便性和安全性考虑，滑动变阻器选用Q；

(3)［5］没有电压表，可用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻，电路图如图

曾—

----------1>——<<—

ErS

⑹由闭合电路欧姆定律有

£=/,(/?,+r)

E=l2(R2+r)

联立解得

1晟-14

，［一人

(4)⑺网［9］由实验原理有

E=1(R+r+

整理得

答案笫6页，共9页

1.一」十%

1EE

纵截距为二区与电源电幻势乘积为「+%;

网由图像可知斜率为

,1i

k=—=—

4E

解得

£=4V

⑼纵截距为

匕5=2

E

解得

「二8-？

13.£：=4V,r=lQ

【详解】试题分析：由电路图知，电压表测量路端电压，设电源的电动势为E,内阻为，

由闭合电路欧姆定律可知：

当开关置I时，E=U我r

当开关置于2时，E=U?+*r

代入得：E=3.6+^xr,E=3.5+y-xr

联立解之得：E=4V,r=IQ

考点：闭合电路的欧姆定律

【名师点睛】本题提供了•种测量电源电动势和内阻的方法：伏阻法，利用闭合电路的欧姆

定律列方程组即可求解.

14.4N/C,方向水平向右.

F16

【详解】4点的电场强度大小E=j^=7=4N/C；电场