高中物理选修3-1静电场专项练习

1、静电场练习题一、选择题1（3分）如图，在E2.0103N/C的匀强电场中有A、M和B三点，其中BM与电场线垂直，AM与电场线成30角，AM4cm，BM2cm，把一电量q2109C的正电荷从A移动到M点，再从M移动到B点，整个过程中电场力做功为（）A8108JB8108JC1.6107 JD2.4107 J2（3分）如图所示，正电荷在电场中沿某一条电场线从A点运动到B点，下面说法正确的是（）A电场力大小不断变化B电场力大小保持不变C电荷克服电场力做功D电荷的电势能不断减小3（3分）下列说法中正确的是（）A将电荷从电场中一点移到另一点，电势能的改变量与零电势点的选择无关B在电场中，电场强度为零的地

2、方电势也一定为零C电荷在电场中电势较高的地方，具有的电势能较大D沿着负点电荷的电场线方向，电势升高4（3分）关于等势面下列说法正确的是（）A电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B等势面上各点的场强相等C等差等势面越密的地方，场强越大D在负的点电荷形成的电场中，电场线由低等势面指向高等势面5（3分）如图所示，粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷，从A点无初速度释放带负电且电荷量保持不变的小物块（视为质点），运动到P点时速度恰为零。则小物块从A到P运动的过程（）A水平地面对斜面体没有静摩擦作用B小物块的电势能先减小后增大C小物块所受到的合外力

3、减小后增大D小物块损失的机械能等于增加的电势能6（3分）如图所示，某一带正电粒子（不计重力）在一平行板间的运动轨迹如图中曲线，P、Q两点为轨迹上两点，则（）AA板带负电，B板带正电B粒子在P点电势能大于在Q点电势能C粒子在P点动能大于在Q点动能D粒子在P点受力大于在Q点受力7（3分）如图所示，a、b、c、d、e五点在一条直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。在a点固定一个点电荷，带电荷量为+Q，已知在+Q形成的电场中，d、e两点间的电势差为U将一个试探电荷+q从b点移动到c点的过程中（）A电场力做功qUB克服电场力做功qUC电场力做功大于qUD电场力做功小于qU8（3分）如图所示A

4、、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电荷量为q1.0105C的电荷由A移动到C电场力做功W14.0105J，该电荷由C移动到B电场力做功W22.0105J，若B点电势为零，以下说法正确的是（）AA点电势为2VBC点电势为2VC电场的方向为垂直于AC指向BD电场的方向为由C指向A9（3分）在电场中把2.0109C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5107J，则A、B两点电势差为（）A31016 VB3101 VC7.5101 VD7.51016 V10（3分）如图所示表示某静电场等势面的分布，电荷量为1.6109C的正电荷从A经B、C到达D点则从A到D电场力对电荷做的

5、功为（）A4.8108JB4.8108JC8.0108JD8.0108J11（3分）下列关于电场基本概念与规律的判断正确的是（）A由E可知，场强E与检验电荷电量q成反比、与电场力F成正比B由UAB可知，电势差与检验电荷电量q成反比、与电场力做功成正比C由库仑定律Fk，当距离r0时库仑力FD由C可知，平行板电容器电容C与距离d成反比、与正对面积S成正比12（3分）对关系式 UabEd 的理解，正确的是（）A式中的 d 是 a、b 两点间的距离Ba、b 两点间距离越大，电势差越大Cd 是 a、b 两个等势面的距离D此式适用于任何电场二、多选题13（3分）某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中

6、仅受静电力作用，由M点运动到N点，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是（）A粒子必定是负电荷B粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能C粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D粒子在M点的动能小于它在N点的动能14（3分）如图所示，一个带电粒子以初速度v0从A处进入某电场，实线表示电场线，虚线表示带电粒子的运动轨迹。不计带电粒子的重力，则下列说法中正确的是（）A该带电粒子一定带负电B该带电粒子在A处的加速度大于在B处的加速度C该带电粒子在A处的动能大于在B处的动能D该带电粒子在A处的动能小于在B处的动能15（3分）如图所示，平行且等间距的竖直虚线O、p、q为某一电场的三个等势面。一个不计重

7、力、带负电的粒子在电场中运动的轨迹用实线表示，A、B、C是轨迹上的三点，其中B点为轨迹上最左端的点，下列说法中正确的是（）A该电场一定是匀强电场且电场的方向水平向左B根据轨迹可以判断带负电的粒子沿ABC运动C带负电的粒子在B点动能最大D在A、B、C三点中，带负电的粒子在C点的电势能最小16（3分）如图所示，长为L、倾角30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由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则（）A小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能BA、B两点间的电势差一定为C若电场是匀强电场，则该电场的场强值可能是D若该电场是AC边中点

8、处的点电荷Q产生的，则Q可能是负电荷17（3分）一长为L的绝缘细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时，将细线与小球拉成水平，小球静止在A点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时，小球到达B点速度恰好为零。（）AA、B两点的电势差UABB匀强电场的场强大小EC小球所带电荷q为正电荷D小球到达B点时，细线对小球的拉力大小TB三、计算题18（7分）如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离均为L0.02m，已知ac间的电势差Uac60V，求：（1）电场强度的大小；（2）设B点的电势为零，求C点的电势；（3）将

9、q1.01010C的点电荷由A移到C，电场力做的功；（4）将q+2.01010C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，求整个过程中电场力所做的功W。19（7分）将一个电荷量为2108C的点电荷，从零电势点S移到M点要克服静电力做功4108J。（1）q在M点的电势能和M点的电势各是多少？（2）q移入电场前，M点的电势是多少？（3）若将该电荷从M点移至N点，静电力做功1.4107J，则q在N点的电势能和N点的电势分别为多少？20（7分）电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q21010C的点电荷由A点移到B点，电场力做功4.8108J；再由B点移到C点克服电场力做功2.4108J，求：（

10、1）A、C间的电势差UAC；（2）将该电荷从A点移到C点电势能的变化。21（7分）如图，将电荷量为q3.0109C的点电荷从匀强电场中的B点移动到A点，AB2cm，电场力做的功为6107J，求：（1）A、B两点的电势差UAB；（2）匀强电场的场强E。22（7分）如图所示，在匀强电场中，将带电荷量为q+1.0l06C点电荷从A移至B电场力做功为2.0105J，直线AB沿电场线方向的射影距离为10cm。求：（1）A、B间电势差；（2）匀强电场强度大小。23（7分）把一个电荷量q21010C的可视为点电荷的带正电的小球，放在匀强电场中的A点，它受到的电场力F4108N，且此电荷只在电场力作用下从静止

11、开始移动了0.5m而到达B点，则此电场的电场强度大小E是多大？到达B点时电荷的动能Ek有多大？A、B两点间的电势差UAB是多少？24（7分）如图所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0104V/m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地求（1）A、C间电势差UAC（2）B、C间电势差UBC（3）将带电量为1.01012C的点电荷置于C点，其电势能为多少10月5日静电场练习题参考答案与试题解析一、选择题1（3分）如图，在E2.0103N/C的匀强电场中有A、M和B三点，其中BM与电场线垂直，AM与电场线成30角，AM4cm，BM2cm，把一电量q2109C的正电荷从A

12、移动到M点，再从M移动到B点，整个过程中电场力做功为（）A8108JB8108JC1.6107 JD2.4107 J【解答】解：根据匀强电场特点可知：A、B两点间的电势差为：UAB2VV。正电荷从A移动到M点，再从M移动到B点，整个过程中电场力做功为：WABqUAB210940JJ，故A正确，BCD错误；故选：A。2（3分）如图所示，正电荷在电场中沿某一条电场线从A点运动到B点，下面说法正确的是（）A电场力大小不断变化B电场力大小保持不变C电荷克服电场力做功D电荷的电势能不断减小【解答】解：AB、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由于只有一条电场线，不能判断电场线的疏密情

13、况，所以不能判断场强的大小，从而无法确定所受电场力的大小，故AB错误；C、正电荷从A点运动到B点，电场力方向与运动方向相同，故电场力做正功，其电势能一定减小，故C错误D正确。故选：D。3（3分）下列说法中正确的是（）A将电荷从电场中一点移到另一点，电势能的改变量与零电势点的选择无关B在电场中，电场强度为零的地方电势也一定为零C电荷在电场中电势较高的地方，具有的电势能较大D沿着负点电荷的电场线方向，电势升高【解答】解：A、将电荷从电场中一点移到另一点，电势能的改变量与两点之间的电势差有关，与零电势点的选择无关，故A正确；B、在电场中，电场强度和电势无定量关系，故B错误；C、负电荷在电场中电势较高

14、的地方，具有的电势能较小，故C错误；D、沿着电场线方向，电势降低，故D错误。故选：A。4（3分）关于等势面下列说法正确的是（）A电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B等势面上各点的场强相等C等差等势面越密的地方，场强越大D在负的点电荷形成的电场中，电场线由低等势面指向高等势面【解答】解：A、等势面一定与电场线垂直，试探电荷沿着等势面移动时电场力不做功，但是受到电场力的作用。故A错误；B、等势面上的各点电势一定相等，与电场强度的大小无关，等势面上各点的场强大小可能相等，也可能不相等。故B错误；C、根据等势面的特点可知，等差等势面越密的地方，场强越大。故C正确；D、根据等势面的特点可知，

15、不论正的，还是负的点电荷形成的电场中，电场线由高等势面指向低等势面。故D错误。故选：C。5（3分）如图所示，粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷，从A点无初速度释放带负电且电荷量保持不变的小物块（视为质点），运动到P点时速度恰为零。则小物块从A到P运动的过程（）A水平地面对斜面体没有静摩擦作用B小物块的电势能先减小后增大C小物块所受到的合外力减小后增大D小物块损失的机械能等于增加的电势能【解答】解：A、当物块加速下滑时，斜面有向右运动的趋势，水平地面对斜面体有水平向左的静摩擦力，故A错误：B、由运动情况可知，小物块带负电，点电荷也带负电，故小物块在

16、下滑的过程中，库仑力做负功，故物块的电势能增大，故B错误：C、物块A先加速后减速，加速度大小先减小后增大，故受到的合力先减小后增大，故C正确；D、由能量守恒可知小物块损失的机械能等于增加的电势能和因摩擦产生的内能，故小物块损失的机械能大于增加的电势能，故D错误。故选：C。6（3分）如图所示，某一带正电粒子（不计重力）在一平行板间的运动轨迹如图中曲线，P、Q两点为轨迹上两点，则（）AA板带负电，B板带正电B粒子在P点电势能大于在Q点电势能C粒子在P点动能大于在Q点动能D粒子在P点受力大于在Q点受力【解答】解：AB、因为轨迹的凹向大致指向合力的方向，知粒子所受电场力方向水平向右，粒子带正电，所以电

17、场线的方向向右，所以A板带正电，B板带负电；沿电场线的方向电势降低，所以P点的电势高于Q点电势，粒子在P点电势能大于在Q点电势能，故A错误，B正确；C、只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，所以粒子在P点动能小于在Q点动能，故C错误；D、匀强电场中粒子受力情况相同，故D错误；故选：B。7（3分）如图所示，a、b、c、d、e五点在一条直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。在a点固定一个点电荷，带电荷量为+Q，已知在+Q形成的电场中，d、e两点间的电势差为U将一个试探电荷+q从b点移动到c点的过程中（）A电场力做功qUB克服电场力做功qUC电场力做功大于qUD电场力做功小于qU【解答】

18、解：由题意可知，场源电荷为正电荷，所以bc之间电场强度的方向由b指向c，试探电荷+q从b点移动到c点的过程中电场力做正功。据点电荷的场强公式，bc之间平均电场强度大于de之间的平均电场强度；再根据匀强电场中电场强度与沿电场强度方向距离的关系UEd，可得UbcUde；因此试探电荷+q从b点移动到c点的过程中场力做功大于qU故C正确，ABD错误。故选：C。8（3分）如图所示A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电荷量为q1.0105C的电荷由A移动到C电场力做功W14.0105J，该电荷由C移动到B电场力做功W22.0105J，若B点电势为零，以下说法正确的是（）AA点电势

19、为2VBC点电势为2VC电场的方向为垂直于AC指向BD电场的方向为由C指向A【解答】解：AB、根据电势差定义式可得：，若B点电势为零，可得C点电势为：C2V，而A与C间的电势差：，UACAC，则A点电势A2V，故AB错误；CD、由上分析可知，AC连线的中点N电势为零，N与B点的连线即为等势线，且电场线垂直于等势线，三角形ABC为等边三角形，BNAC，根据沿着电场线方向，电势降低，则有匀强电场的方向由C到A，故C错误，D正确；故选：D。9（3分）在电场中把2.0109C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5107J，则A、B两点电势差为（）A31016 VB3101 VC7.5101 VD7.

20、51016 V【解答】解：将一个电量2.0109C的正电荷从A点移到电场中的B点，电场力做了1.5107J的正功，则AB间的电势差UAB7.5101V；故C正确ABD错误。故选：C。10（3分）如图所示表示某静电场等势面的分布，电荷量为1.6109C的正电荷从A经B、C到达D点则从A到D电场力对电荷做的功为（）A4.8108JB4.8108JC8.0108JD8.0108J【解答】解：A与D之间的电势差为：UAD40V（10V）30V。WqUAD4.8108J，故ACD错误，B正确。故选：B。11（3分）下列关于电场基本概念与规律的判断正确的是（）A由E可知，场强E与检验电荷电量q成反比、与电

21、场力F成正比B由UAB可知，电势差与检验电荷电量q成反比、与电场力做功成正比C由库仑定律Fk，当距离r0时库仑力FD由C可知，平行板电容器电容C与距离d成反比、与正对面积S成正比【解答】解：A、公式E是比值定义法，E反映电场本身的性质，与试探电荷无关，与电荷受到的电场力的大小无关，由电场本身性质决定。故A错误；B、公式UAB是比值定义法，反映电场本身的性质，与试探电荷无关，由电场本身性质决定。故B错误；C、在库仑定律的表达式Fk中，当距离r0时库仑定律不再适用。故C错误；D、公式C是平行板电容器电容的决定式，由此可知平行板电容器电容C与距离d成反比、与正对面积S成正比。故D正确。故选：D。12

22、（3分）对关系式 UabEd 的理解，正确的是（）A式中的 d 是 a、b 两点间的距离Ba、b 两点间距离越大，电势差越大Cd 是 a、b 两个等势面的距离D此式适用于任何电场【解答】解：AD、公式 U abEd 仅适用于匀强电场，d 指两点间沿电场方向的距离，故AD错误；B、ab间距离大，电势差不一定大，如若a、b两点在等势面上，距离越大，电势差始终为零。故B错误。C、该公式适用与匀强电场，匀强电场的等势面是一簇平行直面，所以d为两个等势面间的距离。故C正确。故选：C。二、多选题13（3分）某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，由M点运动到N点，其运动轨迹如图中虚线所

23、示，以下说法正确的是（）A粒子必定是负电荷B粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能C粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D粒子在M点的动能小于它在N点的动能【解答】解：A、由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力沿着电场线的方向，所以电荷为正电荷，故A错误。B、沿电场线的方向电势逐渐降低，M点电势比N点电势高，正电荷在M点的电势能大于它在N点的电势能，故B错误。C、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由图可知，N点的场强大于M点的场强的大小，在N点的受力大于在M的受力，所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故C正确。D、正电荷沿着电场的方向运动，所以电场力做正功，电荷的电势

24、能减小，动能增加，所以粒子在M点的动能小于它在N点的动能，故D正确。故选：CD。14（3分）如图所示，一个带电粒子以初速度v0从A处进入某电场，实线表示电场线，虚线表示带电粒子的运动轨迹。不计带电粒子的重力，则下列说法中正确的是（）A该带电粒子一定带负电B该带电粒子在A处的加速度大于在B处的加速度C该带电粒子在A处的动能大于在B处的动能D该带电粒子在A处的动能小于在B处的动能【解答】解：A、由图看出，粒子的轨迹向下弯曲，粒子所受电场力大致向下，而电场线方向向上，说明粒子带负电，故A正确；B、电场线的疏密程度和电场强度有关，电场强度大的地方，粒子受到的电场力大，加速度就大；由图可得B点的电场线密

25、，所以B点的电场强度大，粒子在B点的加速度大，故B错误；C、D、由图，粒子所受电场力大致向下，可知粒子由A到B的过程，电场力做负功，电势能增加，动能减小所以粒子在A点动能大，故C正确，D错误。故选：AC。15（3分）如图所示，平行且等间距的竖直虚线O、p、q为某一电场的三个等势面。一个不计重力、带负电的粒子在电场中运动的轨迹用实线表示，A、B、C是轨迹上的三点，其中B点为轨迹上最左端的点，下列说法中正确的是（）A该电场一定是匀强电场且电场的方向水平向左B根据轨迹可以判断带负电的粒子沿ABC运动C带负电的粒子在B点动能最大D在A、B、C三点中，带负电的粒子在C点的电势能最小【解答】解：A、三个等

26、势面是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场且电场线沿水平方向。根据粒子运动轨迹可知，粒子受到的电场力方向向右，而粒子带负电，所以电场线的方向水平向左，故A正确；B、粒子可能沿ABC运动，也可能沿CBA运动，故B错误；D、电场方向向左，沿电场线的方向电势逐渐降低，A、B、C三点中，C点的电势是最高的，负电荷在电势越高的地方，电势能越小，则带负电的粒子在C点的电势能最小，故D正确；C、粒子在运动的过程中，粒子的动能和电势能之和保持不变，带负电的粒子在B点的电势能最大，动能最小，故C错误。故选：AD。16（3分）如图所示，长为L、倾角30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

27、，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则（）A小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能BA、B两点间的电势差一定为C若电场是匀强电场，则该电场的场强值可能是D若该电场是AC边中点处的点电荷Q产生的，则Q可能是负电荷【解答】解：A小球从A运动到B的过程中，动能不变，根据能量守恒可得，小球的重力势能增加，则电势能减少，则小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能，B点的电势小于A点的电势，故A错误；B根据动能定理得：mgLsin+qUAB0，可得：UAB，故B正确；C若电场是匀强电场，电场力恒定，到达B点时小球速度仍为v0，故小球做匀速直线运动，电场力与重

28、力、支持力的合力为零，则当电场力沿斜面向上，且大小为Fmgsinmg时，电场力最小，场强最小；场强的最大值不能确定。若电场强度与运动方向不共线，则电场力沿斜面向上的分力与重力沿斜面向下的分力相平衡时，电场力的范围如图：根据矢量的合成法则可知，电场的场强的可能大于故C正确；D若该电场是AC边中点处的点电荷Q产生的，Q到A点的距离小于到B点的距离，由于B点的电势小于A点的电势，则Q一定是正电荷，故D错误。故选：BC。17（3分）一长为L的绝缘细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时，将细线与小球拉成水平，小球静止在A点，释放后小球由静止开始向

29、下摆动，当细线转过60角时，小球到达B点速度恰好为零。（）AA、B两点的电势差UABB匀强电场的场强大小EC小球所带电荷q为正电荷D小球到达B点时，细线对小球的拉力大小TB【解答】解：A、小球由A到B过程中，由动能定理得：mgLsin60+qUAB0，解得：UAB；故A正确；B、场强大小为：E，故B错误；C、小球在B点收到水平向右的电场力，与电场方向相同，故小球带正电，故C正确；D、小球在AB间摆动，由对称性得知，B处绳拉力与A处绳拉力相等，而在A处，由水平方向平衡有：FTAEqmg，所以有：FTBFTAmg故D正确；故选：ACD。三、计算题18（7分）如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个

30、等势面，相邻等势面间距离均为L0.02m，已知ac间的电势差Uac60V，求：（1）电场强度的大小；（2）设B点的电势为零，求C点的电势；（3）将q1.01010C的点电荷由A移到C，电场力做的功；（4）将q+2.01010C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，求整个过程中电场力所做的功W。【解答】解：（1）AC间的距离为0.04m。则：E1500 N/C（2）因为b0，Ubcbc c UbcEdbc可得：c 30V（3）根据电场力做功的公式可得：WqUac 1.01010606.0109J（4）BP是等势面上的两点，在同一等势面上移动电荷不做功，W0答：（1）电场强度的大小为1500N/C

31、；（2）设B点的电势为零，C点的电势为30V；（3）将q1.01010C的点电荷由A移到C，电场力做的功为6.0109J；（4）将q+2.01010C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，整个过程中电场力所做的功W为0。19（7分）将一个电荷量为2108C的点电荷，从零电势点S移到M点要克服静电力做功4108J。（1）q在M点的电势能和M点的电势各是多少？（2）q移入电场前，M点的电势是多少？（3）若将该电荷从M点移至N点，静电力做功1.4107J，则q在N点的电势能和N点的电势分别为多少？【解答】解：（1）M点的电势能等于从M点移动到S点电场力做的功，根据电场力做功与电势能的关系EMWSM4

32、108J。由电势与电势能的关系，则M点的电势为：qMEM，解得M点的电势：MV2V。（2）电势的大小与试探电荷无关，所以q移入电场前，M点的电势仍为2V；（3）由（1）同理得：WMNEMEN即EN（WMNEM）（1.4107J4108J）1.0107JENqN，解得：N5V。答：（1）q在M点的电势能和M点的电势分别为4108J、2V；（2）q移入电场前，M点的电势是2V；（3）若将该电荷从M点移至N点，静电力做功1.4107J，则q在N点的电势能为1.0107J，N点的电势为5V。20（7分）电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q21010C的点电荷由A点移到B点，电场力做功4.8108J；再由B点移到C点克服电场力做功2.4108J，求：（1）A、C间的电势差UAC；（2）将该电荷从A点移到C点电势能的变化。【解答】解：（1）把电荷量q21010C的点电荷由A点移到B点，电场力做功4.8108J；再由B点移到C点克服电场力做功2.4108J，A、C间的电势差为：UAC120V；（2）根据电场力做功与