2025-2026年重庆市北师大版高三物理选修3-1第一章电场测试卷

2025-2026年重庆市北师大版高三物理选修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减半，则电场中某点的电场强度E也会减半D.电场强度E是描述电场性质的物理量，其方向与正电荷所受电场力方向相同2.如图所示，真空中两个等量异种点电荷+Q和-Q相距L，M、N为连线中垂线上的两点，且AM=AN=a，BM=BN=b（a<b），则下列说法正确的是（）A.M点的电场强度大小等于N点的电场强度大小B.M点的电场强度方向沿中垂线背离+Q电荷C.M、N两点间的电势差UMN=0D.将一正电荷从M点移到N点，电势能增加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从极板中央沿垂直于场强方向进入电容器，不计空气阻力，则小球离开电容器时（）A.水平方向速度不变，竖直方向速度可能改变B.小球动能增加量等于电势能减少量C.若改变电压U，小球的运动时间将改变D.小球可能做类平抛运动4.关于电场线，下列说法正确的是（）A.电场线是真实存在的曲线，可以相交B.电场线上任意一点的切线方向与该点的电场强度方向一致C.电场线密集处电场强度一定大，电场线稀疏处电场强度一定小D.静电场中的电场线一定是闭合曲线5.如图所示，一个带正电的绝缘金属球A，放在不带电的金属球B的开口处，两球不接触，用导线将B接地后断开，再移走A，则（）A.B球带正电，因为A的电场使B的电子转移到地面B.B球带负电，因为A的电场使B的电子从地面转移至BC.B球内部场强处处为零D.B球表面感应电荷的分布仅与自身形状有关6.一电子在匀强电场中从A点运动到B点，速度方向不变但大小变化，则（）A.电场力一定做正功B.电场力一定做负功C.A、B两点间的电势差UAB>0D.电子的电势能一定增加7.关于电势和电势能，下列说法正确的是（）A.电势是标量，其正负表示电场力做功的正负B.电势能是标量，其正负表示电荷在电场中的位置高低C.电势零点的选择是任意的，但电势能零点的选择是唯一的D.若将一正电荷从电势高处移到电势低处，电势能一定减少8.如图所示，一个半径为R的绝缘球壳均匀带电，表面场强大小为E，现沿球壳直径凿一个半径为r（r<R）的圆柱形小孔，则小孔轴线上的P点（OP=R/2）的电场强度大小为（）A.EB.(R-r)/(R/2)•EC.(R-r)/R•ED.09.一平行板电容器充电后断开电源，若将两极板间距增大，则（）A.电容器电容增大B.电容器极板间电场强度不变C.电容器极板间电势差增大D.电容器储存的电场能减少10.关于静电屏蔽，下列说法正确的是（）A.金属网罩可以屏蔽外电场，但金属外壳不能B.静电平衡的导体内部场强处处为零C.静电平衡的导体表面任意一点的场强方向一定垂直于表面D.静电屏蔽现象可以用静电感应原理解释二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.一点电荷Q在真空中产生电场，距离Q为r处的电场强度大小为E，则将电荷量为q的点电荷从该点移到距离Q为2r处，电场力做功为________。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，则该电容器的电容表达式为________。3.电场中A、B两点间的电势差UAB=50V，将电荷量为-2μC的电荷从A点移到B点，电场力做功为________J。4.一电子在电场中由A点运动到B点，速度大小不变但方向改变，则A、B两点间的电势差UAB________0（填“>”“<”或“=”）。5.电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的________方向。6.一个带电金属球壳内部存在电场，若将一试探电荷从球壳表面移到内部，电场力做功________（填“一定”“可能”或“一定不”）。7.电势是________，电势能是________（填“标量”或“矢量”）。8.一平行板电容器充电后断开电源，若将极板面积减半，电容将变为原来的________倍。9.静电平衡的导体内部场强处处________，表面场强方向一定________表面。10.静电屏蔽现象的原理是利用导体的________，使内部空间不受外电场影响。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.电场线可以相交，因为交点处电场强度有两个不同的方向。（）2.在点电荷Q的电场中，距离Q越近，电场强度越大，电势越高。（）3.一个带正电的绝缘导体，其表面任意一点的场强方向一定指向导体外部。（）4.电势零点的选择是任意的，但电势能零点的选择是唯一的。（）5.在匀强电场中，沿电场线方向移动电荷，电势能一定减少。（）6.一个带电金属球壳内部场强处处为零，是因为内部没有电荷。（）7.电容器的电容大小与极板间电压成正比。（）8.静电平衡的导体内部场强处处为零，是因为导体内部没有电荷。（）9.电场线是真实存在的曲线，可以表示电场中各点的电场强度方向。（）10.静电屏蔽现象可以用静电感应原理解释，因为导体内部场强处处为零。（）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.解释为什么静电平衡的导体内部场强处处为零。3.比较电场强度和电势的区别与联系。4.简述平行板电容器的电容公式及其物理意义。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.如图所示，真空中两个等量异种点电荷+Q和-Q相距L，M为连线中垂线上的一点，N为连线延长线上的一点，且AM=a，AN=2a，求M、N两点间的电势差UMN（用k、Q、a表示）。2.一平行板电容器极板间距为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从极板中央沿垂直于场强方向进入电容器，求小球离开电容器时的速度大小（不计空气阻力）。3.一个半径为R的绝缘球壳均匀带电，表面场强大小为E，现沿球壳直径凿一个半径为r（r<R）的圆柱形小孔，求小孔轴线上的P点（OP=R/2）的电场强度大小（用k、E、R、r表示）。4.一个平行板电容器充电后断开电源，若将极板间距从d增大到2d，电容器的电容变为原来的多少？电容器储存的电场能如何变化？【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，其大小由电场本身决定，与试探电荷q及电场力F无关。E=F/q是电场强度的定义式，F是电荷所受电场力，E与F成正比，与q成反比。选项A错误；选项C错误，E与q无关；选项D错误，E方向与正电荷所受电场力方向相同，但与负电荷所受电场力方向相反。2.D解析：M、N两点关于中垂线对称，根据点电荷场强公式，M、N两点场强大小相等，但方向相反，故A错误；M点场强方向沿中垂线指向-Q电荷，故B错误；M、N两点电势相等，UMN=0，故C正确；将正电荷从M点移到N点，电场力做正功，电势能减少，故D错误。3.B解析：小球在电容器中做类平抛运动，水平方向速度不变，竖直方向受电场力做功，动能增加量等于电势能减少量，故A错误，B正确；运动时间由水平方向运动决定，与电压U无关，故C错误；电容器中场强恒定，小球做类平抛运动，故D错误。4.B解析：电场线是虚拟的曲线，不相交，故A错误；电场线上任意一点的切线方向与该点的电场强度方向一致，故B正确；电场线密集处电场强度大，但电场线稀疏处电场强度不一定小，取决于电荷分布，故C错误；静电场中的电场线起始于正电荷，终止于负电荷，不是闭合曲线，故D错误。5.C解析：用导线将B接地，B的电子转移到地面，B带正电，故A错误；B带正电，内部场强处处为零，故B错误；B内部场强处处为零，是因为感应电荷产生的场强与A的场强叠加抵消，故C正确；B表面感应电荷的分布不仅与自身形状有关，还与A的电场有关，故D错误。6.A解析：电子在电场中运动，速度方向不变但大小变化，说明电场力做功，且做正功，因为电子带负电，电场力方向与运动方向夹角小于90°，故A正确，B错误；电势能变化与电场力做功有关，但电势高低与电势能正负无关，故C、D错误。7.D解析：电势是标量，表示电场中某点的电势能大小，正负表示与零势能点的相对高低，故A错误；电势能是标量，等于电荷电荷量与该点电势的乘积，正负表示电荷在电场中的位置高低，故B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，故C错误；将正电荷从电势高处移到电势低处，电势能减少，故D正确。8.C解析：凿去的小孔轴线上的P点场强等于完整球壳在该点的场强减去被凿去部分在该点的场强。完整球壳在P点场强为E，被凿去部分在P点场强为E'，根据对称性，E'=E•(r/R)•(R-r)/(R/2)，故E总=E-E'=E•(R-r)/R，故C正确。9.B解析：平行板电容器电容C=εS/(4πkd)，增大间距d，电容C减小，故A错误；断开电源后，极板电荷量Q不变，电场强度E=Q/(εS)不变，故B正确；电势差U=Q/C，C减小，U增大，故C正确；电场能E=(1/2)QU，Q不变，U增大，E增大，故D错误。10.C解析：金属网罩和金属外壳都能屏蔽外电场，故A错误；静电平衡的导体内部场强处处为零，是因为内部感应电荷产生的场强与外电场叠加抵消，故B错误；静电平衡的导体表面任意一点的场强方向一定垂直于表面，否则电荷会继续移动，故C正确；静电屏蔽现象可以用静电感应原理解释，导体内部场强处处为零是因为感应电荷产生的场强与外电场叠加抵消，故D错误。二、填空题1.kQq(1/r2-1/4r2)=3kQq/4r2解析：电场力做功W=qΔφ=q(UA-UB)=q(E•r1-E•r2)=kQq(1/r2-1/4r2)=3kQq/4r2。2.C=εS/(4πkd)解析：平行板电容器电容公式为C=Q/U，其中Q=εS•E，E=σ/ε，U=Ed，代入得C=εS/(4πkd)。3.-0.1解析：电场力做功W=qUAB=-2×10-6×50=-0.1J。4.>解析：电子速度大小不变但方向改变，说明电场力做功，且做正功，因为电子带负电，电场力方向与运动方向夹角小于90°，故UAB>0。5.正解析：电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。6.可能解析：若凿去的小孔轴线通过球心，则内部场强可能不为零。7.标量；标量解析：电势和电势能都是标量。8.1/2解析：电容C=εS/(4πkd)，极板面积减半，电容变为原来的1/2。9.零；垂直解析：静电平衡的导体内部场强处处为零，表面场强方向一定垂直于表面。10.屏蔽作用解析：静电屏蔽现象的原理是利用导体的屏蔽作用，使内部空间不受外电场影响。三、判断题1.×解析：电场线不能相交，否则交点处电场强度有两个不同的方向，违背电场强度唯一性。2.×解析：在点电荷Q的电场中，距离Q越近，电场强度越大，但电势高低取决于Q的正负和零势能点的选择。3.×解析：一个带正电的绝缘导体，其表面任意一点的场强方向不一定指向导体外部，取决于电荷分布。4.×解析：电势零点的选择是任意的，电势能零点的选择也是任意的。5.√解析：在匀强电场中，沿电场线方向移动正电荷，电场力做正功，电势能减少；沿电场线反方向移动正电荷，电场力做负功，电势能增加。6.×解析：一个带电金属球壳内部场强处处为零，是因为内部感应电荷产生的场强与外电场叠加抵消，与内部是否有电荷无关。7.×解析：电容器的电容大小由自身结构决定，与极板间电压无关。8.×解析：静电平衡的导体内部场强处处为零，是因为内部感应电荷产生的场强与外电场叠加抵消，不是因为导体内部没有电荷。9.×解析：电场线是虚拟的曲线，不是真实存在的。10.√解析：静电屏蔽现象可以用静电感应原理解释，导体内部场强处处为零是因为感应电荷产生的场强与外电场叠加抵消。四、简答题1.电场强度的定义是：电场中某点的电场强度等于该点电荷所受电场力与其电荷量的比值，即E=F/q。电场强度的物理意义是描述电场性质的物理量，其大小表示电场力的强弱，方向表示电场力的方向。2.静电平衡的导体内部场强处处为零，是因为导体内部存在自由电荷，在电场作用下会移动，直到内部