2025-2026年河北省苏教版高三物理选修3-1第一章电场测试卷

2025-2026年河北省苏教版高三物理选修3-1第一章电场测试卷一、单选题（总共10题，每题2分，共20分）1.在静电场中，关于电场强度的定义式E=F/q，下列说法正确的是（）A.电场强度E与试探电荷q成正比，与电荷所受电场力F成反比B.电场强度E仅由电场本身决定，与试探电荷q及电场力F无关C.若试探电荷q取负值，则电场强度E的方向会反向D.电场强度E是描述电场性质的物理量，其大小等于单位正电荷所受电场力的大小2.如图所示，真空中两个等量异种点电荷+Q和-Q相距L，P为线段MN的中垂线上的一点，MN垂直于QQ连线且MN=L。下列关于P点电场强度的说法正确的是（）A.P点的电场强度方向沿QQ连线的中垂线背离-Q电荷B.P点的电场强度大小为kQ/L²C.若将一试探电荷+q从P点沿中垂线移向-Q电荷，电场力做正功D.P点的电场强度大小与P点到QQ连线的距离无关3.一平行板电容器水平放置，两极板间距为d，极板间电压为U。现有一质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v₀水平飞入电容器，小球恰能沿直线运动。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球进入电容器后做匀速直线运动B.电容器两极板间场强大小为mv₀²/(qU)C.若将两极板电压突然变为2U，小球将向上偏转D.小球进入电容器后做匀减速直线运动4.关于电势和电势能，下列说法正确的是（）A.电势是标量，电势能是矢量B.电势零点的选择是任意的，但电势能零点的选择是唯一的C.正电荷在电势越高的位置，电势能一定越大D.沿电场线方向移动正电荷，电势能一定减小5.如图所示，一个半径为R的绝缘球体均匀带电，电荷体密度为ρ。现取球心O为坐标原点，沿球体直径方向取x轴。下列关于x轴上P点（OP=L）电场强度和电势的说法正确的是（）A.P点的电场强度大小为kρR³/(2L²)B.P点的电场强度方向沿x轴正方向C.P点的电势为kρR³/(4πε₀L)D.若将一试探电荷从无穷远处移到P点，电场力做功为kρR³/(4πε₀L)6.一带电粒子（电荷量q，质量m）以速度v₀垂直进入一匀强磁场B中，粒子将做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A.粒子的运动半径与速度v₀成正比B.粒子的运动周期与磁场B成正比C.粒子所受洛伦兹力大小等于mv₀²/RD.洛伦兹力对粒子做正功7.如图所示，三个点电荷+Q、-2Q、+Q分别位于等边三角形的三个顶点，边长为a。则三角形中心O点的电场强度大小和电势分别为（）A.E=0，φ=0B.E=2kQ/(a²)，φ=0C.E=0，φ=3kQ/(2πε₀a)D.E=2kQ/(a²)，φ=3kQ/(2πε₀a)8.一平行板电容器充电后断开电源，若将两极板间距增大，下列物理量一定发生变化的是（）A.电容器储存的电能B.电容器两极板间的电场强度C.电容器两极板间的电势差D.电容器极板上的电荷量9.如图所示，一个半径为R的金属球壳，壳内有一个半径为r(r<R)的点电荷+Q，球壳接地。则球壳外表面电荷量为（）A.-QB.+QC.-2QD.010.一带电粒子（电荷量q，质量m）以速度v₀进入一宽度为d的匀强电场区域，电场强度为E，且v₀方向与电场方向夹角为θ。若粒子能沿直线穿过电场，下列说法正确的是（）A.粒子穿过电场的时间为d/(v₀cosθ)B.粒子穿过电场的过程中电势能不变C.粒子离开电场时的速度大小为v₀D.粒子穿过电场的过程中动能增加二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.电场线是描述电场性质的曲线，其疏密程度表示________，电场线的方向规定为________。2.一平行板电容器极板面积为S，间距为d，极板间充满介电常数为ε的介质，则其电容表达式为________。3.一带电粒子（电荷量q，质量m）在匀强电场E中由静止释放，经时间t速度达到v，则电场力做功为________，电场强度大小为________。4.电势差是描述电场性质的物理量，其定义式为________。若将电荷量q=2μC的试探电荷从电势φ₁=50V的位置移到φ₂=-20V的位置，电场力做功为________。5.一点电荷+Q位于真空中，距离为r₁和r₂的两点分别放置试探电荷+q，则两点电场强度大小之比为________，电势之比为________。6.洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，其表达式为________。洛伦兹力的方向由________定则判断。7.一带电粒子（电荷量q，质量m）以速度v₀垂直进入一匀强磁场B中，其运动半径为________，运动周期为________。8.电容器的储能公式为________，其中U为电容器两极板间的电压，C为电容。9.一平行板电容器充电后断开电源，若将两极板电荷量减半，则电容器储存的电能变为原来的________倍。10.一金属球壳接地，壳内有一个点电荷+Q，则球壳外表面电荷量为________，球壳外表面电势为________。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.电场强度是描述电场性质的物理量，其大小等于单位正电荷所受电场力的大小。（）2.沿电场线方向移动正电荷，电势能一定减小。（）3.电势是标量，其零点的选择是任意的。（）4.一平行板电容器极板间距增大，其电容一定减小。（）5.洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，其方向与电荷运动方向垂直。（）6.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力对粒子做功。（）7.电容器的储能公式为W=½CU²，其中U为电容器两极板间的电压，C为电容。（）8.一金属球壳接地，壳内有一个点电荷+Q，则球壳外表面电荷量为-Q。（）9.一带电粒子以速度v₀垂直进入一匀强电场E中，其运动轨迹为抛物线。（）10.电场线是闭合曲线。（）四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述电场强度的定义及其物理意义。2.简述电势的定义及其物理意义。3.简述平行板电容器的电容公式及其影响因素。4.简述洛伦兹力的定义及其特点。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.如图所示，真空中两个等量同种点电荷+Q和+Q相距L，P为线段MN的中垂线上的一点，MN垂直于QQ连线且MN=L/2。求P点的电场强度大小和方向。2.一平行板电容器极板面积为S，间距为d，极板间充满介电常数为ε的介质，电容器两极板间电压为U。求电容器储存的电能。3.一带电粒子（电荷量q，质量m）以速度v₀垂直进入一宽度为d的匀强电场区域，电场强度为E。求粒子离开电场时的速度大小。4.一金属球壳接地，壳内有一个半径为r(r<R)的点电荷+Q，球壳外表面电荷量为多少？球壳外表面电势为多少？【标准答案及解析】一、单选题1.B解析：电场强度E是描述电场性质的物理量，其大小等于单位正电荷所受电场力的大小，与试探电荷q及电场力F无关。选项A错误，E与q、F无关；选项B正确；选项C错误，E的方向由电场本身决定；选项D错误，E是描述电场性质的物理量，与试探电荷无关。2.A解析：由于+Q和-Q电荷等量异种，P点电场强度方向沿QQ连线的中垂线背离-Q电荷。根据电场叠加原理，P点电场强度大小不为kQ/L²，选项B错误；将+q从P点沿中垂线移向-Q电荷，电场力做负功，选项C错误；P点的电场强度大小与P点到QQ连线的距离有关，选项D错误。3.B解析：小球进入电容器后做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动。由平衡条件可知，电场力与重力平衡，即qE=mg，则E=mv₀²/(qU)，选项B正确；小球进入电容器后做类平抛运动，选项A、C、D错误。4.C解析：电势是标量，电势能也是标量，选项A错误；电势零点的选择是任意的，电势能零点的选择也是任意的，选项B错误；正电荷在电势越高的位置，电势能一定越大，选项C正确；沿电场线方向移动正电荷，电势能可能增加，选项D错误。5.C解析：由于球体均匀带电，可将球体分成许多小质元，每个质元在P点产生的电场强度叠加。根据对称性，P点的电场强度方向沿x轴正方向。由高斯定理可知，P点的电场强度大小为kρR³/(2L²)，选项A正确，选项B错误；P点的电势为kρR³/(4πε₀L)，选项C正确，选项D错误。6.A解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，运动半径为r=mv₀/(qB)，与速度v₀成正比，选项A正确；运动周期为T=2πm/(qB)，与磁场B成反比，选项B错误；粒子所受洛伦兹力大小等于mv₀²/r，选项C错误；洛伦兹力对粒子不做功，选项D错误。7.C解析：由于电荷分布对称，三角形中心O点的电场强度为零，选项A正确，选项B、D错误；O点的电势为三个点电荷在O点产生的电势叠加，φ=3kQ/(2πε₀a)，选项C正确。8.A解析：平行板电容器充电后断开电源，极板电荷量Q不变，若将两极板间距增大，根据C=εS/(4πkd)，电容C减小，根据U=Q/C，电势差U增大，根据E=U/d，电场强度E不变，根据W=½CU²，电容器储存的电能增加，选项A正确，选项B、C、D错误。9.A解析：金属球壳接地，壳内有点电荷+Q，根据静电感应，球壳内表面感应电荷量为-Q，外表面电荷量为+Q，选项A正确，选项B、C、D错误。10.C解析：带电粒子能沿直线穿过电场，说明电场力与重力平衡，即qE=mg，则粒子穿过电场的时间为d/(v₀cosθ)，选项A错误；粒子穿过电场的过程中电势能可能变化，选项B错误；粒子离开电场时的速度大小为v₀，选项C正确；粒子穿过电场的过程中动能不变，选项D错误。二、填空题1.电场强度的大小，正电荷受到的电场力的方向2.C=εS/(4πkd)3.W=½mv₀²，E=mv₀²/(2q)4.U=Δφ/q，W=140μJ5.1：1，1：16.F=qvBsinθ，左手定则7.r=mv₀/(qB)，T=2πm/(qB)8.W=½CU²9.¼10.-Q，0三、判断题1.√2.√3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.×四、简答题1.电场强度是描述电场性质的物理量，其定义式为E=F/q，其中F为试探电荷所受电场力，q为试探电荷电荷量。电场强度是矢量，其方向规定为正电荷受到的电场力的方向。电场强度的大小表示电场的强弱，电场线越密的地方电场强度越大。2.电势是描述电场性质的物理量，其定义式为φ=U/q，其中U为电势差，q为试探电荷电荷量。电势是标量，其零点的选择是任意的。电势表示电场中某点的电势能大小，电势越高，正电荷在该点的电势能越大。3.平行板电容器的电容公式为C=εS/(4πkd)，其中S为极板面积，d为极板间距，ε为介电常数。电容表示电容器储存电荷的本领，电容越大，电容器储存电荷的本领越强。电容与极板面积成正比，与极板间距成反比，与介电常数成正比。4.洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，其表达式为F=qvBsinθ，其中q为电荷量，v为电荷速度，B为磁场强度，θ为速度方向与磁场方向的夹角。洛伦兹力的方向由左手定则判断，正电荷运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力方向与速度方向和磁场方向都垂直。洛伦兹力不做功，只改变电荷的运动方向，不改变电荷的速度大小。五、应用题1.解：由于电荷分布对称，P点的电场强度方向沿QQ连线的中垂线背离-Q电荷。根据电场叠加原理，P点的电场强度大小为：E=kQ/(L²/4)=4kQ/L²方向沿QQ连线的中垂线背离-Q电荷。2.解：平行板电容器储存的电能公式为W=½CU²，其中C=εS/(4πkd)，U为电容器两极板间的电压。则电容器储存的电能为：W=½(εS/(4πkd))U²3.解：带电粒子以速度v₀垂直进入一宽度为d的匀强电场区域，电场力与重力平衡，即qE=mg，