人教版高二物理選修31靜電場精選習(xí)題含詳細(xì)解析

1、人教版高二物理選修3-1第一章靜電場精選習(xí)題（含詳細(xì)解析）一、單選題1如圖所示，豎直平面內(nèi)的同心圓是一點(diǎn)電荷在真空中形成電場的一簇等勢線，一正電小球從 A點(diǎn)靜止釋放，沿直線到達(dá) C 點(diǎn)時(shí)速度為零，以下說法正確的有A. 此點(diǎn)電荷為負(fù)電荷B. 場強(qiáng)E A > E B > ECC. 電勢D. 小球在 A 點(diǎn)的電勢能小于在 C 點(diǎn)的電勢能2在點(diǎn)電荷Q的電場中，一個(gè)質(zhì)子通過時(shí)的軌跡如圖帶箭頭的線所示，a、b為兩個(gè)等勢面，則下列判斷中正確的是()A. Q可能為正電荷，也可能為負(fù)電荷B. 運(yùn)動(dòng)中粒子總是克服電場力做功C. 質(zhì)子經(jīng)過兩等勢面的動(dòng)能D. 質(zhì)子在兩等勢面上的電勢能32015年4月16日

2、，中國南車設(shè)計(jì)制造的全球首創(chuàng)超級(jí)電容儲(chǔ)能式現(xiàn)代電車在寧波下線，不久成為二三線城市的主要公交用車。這種超級(jí)電車的核心是我國自主研發(fā)全球首創(chuàng)的“超級(jí)電容器”。如圖所示，這種電容器安全性高，可反復(fù)充放電100萬次以上，使用壽命長達(dá)十二年，且容量超大（達(dá)到），能夠在內(nèi)完成充電，下列說法正確的是（ ）A該“超級(jí)電容器”能儲(chǔ)存電荷B該“超級(jí)電容器”的電容隨電壓的增大而增大C該“超級(jí)電容器”放電過程中把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D充電時(shí)電源的正極應(yīng)接“超級(jí)電容器”的負(fù)極4讓質(zhì)子和氘核的混合物沿著與電場垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，要使它們最后偏轉(zhuǎn)角相同，這些粒子進(jìn)入電場時(shí)必須具有相同的（）A. 初速度 B. 動(dòng)能 C. 動(dòng)

3、量 D. 質(zhì)量5如圖所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)與電池連接，電容器間有一點(diǎn)，到上極板距離恒定， 是閉合的， 表示點(diǎn)的電勢， 表示電場強(qiáng)度，現(xiàn)保持板不動(dòng)，將板向下稍微移動(dòng)，使兩板間的距離增大，則（ ）A. 升高， 變大B. 升高， 變小C. 不變， 不變D. 不變， 變小6如圖所示，在勻強(qiáng)電場中有直角三角形OBC，電場方向與三角形所在平面平行，若三角形三點(diǎn)處的電勢分別用O、B、C，已知O0 V，B3 V，C6 V，且邊長OB ，OC ，則下列說法中正確的是A. 勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度的大小為200V/mB. 勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度的方向斜向下與OB夾角（銳角）為30°C. 一個(gè)質(zhì)子由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)

4、的過程中克服電場力做的功是3 eVD. 一個(gè)電子由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)再運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電勢能減少了3 eV7平行板電容器兩板間有勻強(qiáng)電場，其中有一個(gè)帶電液滴處于靜止，如圖所示當(dāng)發(fā)生下列哪些變化時(shí)，液滴將向上運(yùn)動(dòng)( ) 將電容器的下極板稍稍上移；將電容器的上極板稍稍上移；將S斷開，并把電容器的下極板稍稍向左水平移動(dòng)；將S斷開，并把電容器的上極板稍稍下移A. B. C. D. 二、多項(xiàng)選擇題8關(guān)于靜電場的以下說法中正確的是：（ ）A. 沿電場線方向各點(diǎn)電勢不可能相同；B. 沿電場線方向電場強(qiáng)度一定是減小的；C. 等勢面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度不可能相同；D. 等勢面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度方向一定垂直于該等勢面。9如圖

5、所示，,是由電荷量分別為+6q和-q的兩個(gè)點(diǎn)電荷組成的一個(gè)電荷系統(tǒng)，其中A、B是兩點(diǎn)電荷所在位置，N、P、Q是AB連線上的三點(diǎn)，N點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零。若規(guī)定無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則下列說法正確的是A. 圖中左側(cè)A點(diǎn)為+6q的點(diǎn)電荷B. P點(diǎn)場強(qiáng)大于Q點(diǎn)場強(qiáng)C. P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)電勢D. N點(diǎn)的電勢大于零10有一正四面體ABCD，如圖，M、N分別是AB和CD的中點(diǎn)?，F(xiàn)在A、B兩點(diǎn)分別固定電荷量為+Q、-Q的點(diǎn)電荷，下列說法中正確的是（   ）A. 將電荷+q從C點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力做正功，電荷的電勢能降低B. 將電荷-q從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，電場力不做功，電荷的電勢能不變C. C、

6、D 兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同D. M點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向由A指向B 三、解答題11如圖所示，一光滑斜面的直角點(diǎn)A處固定一帶電量為+q，質(zhì)量為m的絕緣小球。另一同樣小球置于斜面頂點(diǎn)B處，已知斜面長為L，現(xiàn)把上部小球從B點(diǎn)從靜止自由釋放，球能沿斜面從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到斜面底端C處（靜電力常量為k，重力加速度為g）求：（1）小球從B處開始運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)D處時(shí)的速度？（2）小球運(yùn)動(dòng)到斜面底端C處時(shí)，球?qū)π泵娴膲毫κ嵌啻螅?2如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，有邊長為L=2m的等邊三角形ABC，其中O點(diǎn)為該三角形的中心，各點(diǎn)的電勢分別為A=2V，B=4V，C=6V，求：（1）O點(diǎn)的電勢為多少？（2）該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小和方向1

7、3水平放置的兩塊平行金屬板板長l5.0 cm，兩板間距d1.0 cm，兩板間電壓為90 V，且上板為正極板，一個(gè)電子沿水平方向以速度v02.0×107 m/s，從兩板中間射入，如圖所示，不計(jì)電子的重力，電子的質(zhì)量為m9.0×1031 kg、電荷量為e1.6×1019 C，求： (1)電子偏離金屬板的側(cè)位移是多少？(2)電子飛出電場時(shí)的速度大小是多少？(保留兩位有效數(shù)字)(3)電子離開電場后，打在屏上的P點(diǎn)，若s10 cm，求OP之長14質(zhì)量為m=5×10-8kg的帶電微粒以v0=2m/s速度從水平放置的平行金屬板A、B的中央水平飛入板間已知板長L=10c

8、m，板間距離d=2cm，當(dāng)UAB=1.0×103V時(shí)，帶電微粒恰好沿直線穿過平行金屬板，（重力加速度g=10m/s2）求： （1）帶電粒子帶何種電荷？電荷量q多大？ （2）若要帶電粒子恰好從B板右端飛出，則AB間所加電壓U1為多大？參考答案1D【解析】小球由靜止從A點(diǎn)釋放，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為零，而小球受重力和電場力作用，由于重力豎直向下，故說明電場力一定豎直向上，故說明電場線向上，故點(diǎn)電荷帶正電；故A錯(cuò)誤；因點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度越靠近源電荷電場強(qiáng)度越大，則有：EAEBEC，故B錯(cuò)誤；沿電場線的方向電勢降落，故電勢ABC；故C錯(cuò)誤；因由A到C過程中，電場力做負(fù)功，故電勢能增加，小球在A點(diǎn)的電

9、勢能小于在C點(diǎn)的電勢能，故D正確故選D點(diǎn)睛：本題考查點(diǎn)電荷電場的性質(zhì)，要注意明確其電場線的分布，知道電場線的疏密表示場強(qiáng)大小，而電場線的方向表示場強(qiáng)方向，而沿電場線的方向電勢降落2C【解析】試題分析：從粒子運(yùn)動(dòng)軌跡看出，軌跡向左彎曲，可知帶電粒子受到了排斥力作用，從a到b過程中，電場力做負(fù)功，反之，遠(yuǎn)離Q的過程電場力做正功可判斷電勢能的大小和動(dòng)能大小以及Q的電性正電荷受到了排斥力作用，所以Q的電性一定是正電荷，A錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知，帶電粒子受到了排斥力作用，從a到b過程中，電場力做負(fù)功，反之，遠(yuǎn)離Q的過程電場力做正功，B錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知，帶電粒子受到了排斥力作用，從a到b過程中，電場

10、力做負(fù)功；因此動(dòng)能減小即，電勢能增大即，C正確D錯(cuò)誤【答案】A【解析】試題分析：由題意可知，該“超級(jí)電容器”能儲(chǔ)存電荷，故A正確；電容是由電容器本身的性質(zhì)決定的，與電壓和電量無關(guān)，故B錯(cuò)誤；放電過程消耗的是內(nèi)部的電場能而轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；充電時(shí)電源的正極要接電容器的正極，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：電容【名師點(diǎn)睛】本題考查電容器的性質(zhì)，要注意明確電容器的電容由電容器本身決定，與電量和電壓無關(guān)，充電電流由正極流入，故正極板要接電源的正極。4B【解析】設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E，電場的寬度為L，初速度為v0，最后的偏轉(zhuǎn)角為帶電粒子在垂直電場方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，L=v0t，所以；

11、沿電場方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度；粒子離開電場時(shí)垂直于電場方向的分速度 vy=at，則；聯(lián)立解得：；質(zhì)子和氘核的電量相等，相同時(shí)，則知mv02相等，初動(dòng)能Ek0=mv02相等比荷不等，初速度v0、質(zhì)量不相等動(dòng)量不相等；故B正確，ACD錯(cuò)誤故選B點(diǎn)睛：本題考查帶電粒子在電場中類平拋運(yùn)動(dòng)問題，研究方法與平拋運(yùn)動(dòng)相似，采用運(yùn)動(dòng)的分解法，由動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行研究5B【解析】由于開關(guān)閉合，且電容器兩極板始終與電源的兩極相連，故電容器兩極板之間的電壓保持不變隨極板下移，兩極板之間的距離增大，根據(jù)，可知兩極板之間的電場強(qiáng)度減??；由于，由于電場強(qiáng)度減小，故減小，由于，所以增大，由題圖可知電源的負(fù)極接地，故極板接

12、地，所以板的電勢為，即，又，所以升高故選B點(diǎn)睛：電容器的動(dòng)態(tài)分析中首先應(yīng)注意是否與電源相連，再根據(jù)電容的變化進(jìn)行判斷；對(duì)于本題應(yīng)注意因下極間接地，故aB間的電勢差大小即為a點(diǎn)的電勢；因aB間的距離發(fā)生變化，不能直接由U=Ed進(jìn)行判斷，我們是先求得Aa間的電勢差再求aB的間電勢差6B【解析】如圖，根據(jù)勻強(qiáng)電場的特點(diǎn)，OC中點(diǎn)D的電勢為3V，則BD為一條等勢線，電場方向如圖；由幾何關(guān)系得，O到BD的距離 ，在勻強(qiáng)電場中 ，故A錯(cuò)誤；電場方向垂直于等勢面，并指向電勢降落的方向，由幾何關(guān)系，勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度的方向斜向下與OC夾角（銳角）為60°，與OB夾角（銳角）為30°，故B正

13、確；一個(gè)質(zhì)子由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中電場力做的功是，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電場力做功只與初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，由B=3V，C=6V，則一個(gè)電子由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電勢能增加了3eV，故D錯(cuò)誤；故選B.點(diǎn)睛：找等勢點(diǎn)，作等勢面和電場線，是解決這類問題常用方法勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿電場方向通過單位距離的電勢差電場力做功只與初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)7A【解析】將電容器的下極板稍稍上移，d變小，電勢差不變，則電場強(qiáng)度增大，電場力增大，將向上運(yùn)動(dòng)故正確將電容器的上極板稍稍上移，d變大，電勢差不變，則電場強(qiáng)度減小，電場力減小，將向下運(yùn)動(dòng)故錯(cuò)誤將S斷開，Q不變，s減小，根據(jù)， ， ，則，則E變大，則電場

14、力變大，液滴向上運(yùn)動(dòng)故正確將S斷開，Q不變，減小d，根據(jù)，與d無關(guān)，則E不變，帶電液滴不動(dòng)故錯(cuò)誤故選A點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握電容器始終與電源相連，兩端的電壓不變，電容器與電源斷開，所帶的電量不變并且要掌握結(jié)論性的公式，當(dāng)電量一定時(shí)， .8AD【解析】沿電場線的方向電勢逐漸降低，所以沿電場線的方向各點(diǎn)電勢不可能相同，A正確；電場線的方向不能反映電場線的疏密，所以沿電場線方向電場強(qiáng)度不一定是減小，也可能增大或不變，B錯(cuò)誤；電場強(qiáng)度與電勢是描述電場的兩個(gè)不同方面性質(zhì)的物理量在勻強(qiáng)電場中，各等勢面上電場強(qiáng)度都是相等的，C錯(cuò)誤；電場線與等勢面一定是相互垂直的，這是它們的特點(diǎn)之一，D正確9CD【解析】圖

15、中右側(cè)電場線比較密集，故圖中B點(diǎn)為+6q的點(diǎn)電荷，A錯(cuò)誤；P、Q兩點(diǎn)所在區(qū)域，沿電場線方向逐漸變密，因此P點(diǎn)場強(qiáng)小于Q點(diǎn)場強(qiáng)，P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)電勢，C正確B錯(cuò)誤；N點(diǎn)左側(cè)的區(qū)域電場線方向是朝左的，因?yàn)镹點(diǎn)的電勢大于零，D正確。10BCD【解析】試題分析： CD在AB的中垂面上，等量異種電荷，C與D處在同一等勢面，在此處其電勢相等，所以從C點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力不做功，故A錯(cuò)誤；M點(diǎn)的電勢等于N點(diǎn)的電勢，所以將試探電荷-q從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力不做功，試探電荷-q的電勢能不變，故B正確；根據(jù)等量異種電荷在空間的電場線分布特點(diǎn)知道C、D 兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等，故C正確；根據(jù)電場疊加原理知道M點(diǎn)的電場強(qiáng)度

16、方向平行AB且跟CD垂直，即由A指向B，故D正確；故選BCD.【點(diǎn)睛】根據(jù)等量異種電荷在空間的電場線分布特點(diǎn)知道C、D 兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等，CD在AB的中垂面上，等量異種電荷在此處的電勢為零11(1) (2) 【解析】（1）由題意知：小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，由于AD=AB，所以有即則由動(dòng)能定理得：聯(lián)立解得（2）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，對(duì)球受力分析如圖所示則由平衡條件得：由庫侖定律得：聯(lián)立得：由牛頓第三定律即12（1）O點(diǎn)的電勢為4V；（2）該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為2v/m，方向由C到A【解析】(1)如圖所示, 過O 點(diǎn)作AC 的垂線BD,，則D 為AC 

17、;的中點(diǎn)， D =4V 又， B =4V，則BD 為等勢線，O 在BD 上，故 O =4V (2)由于電場線與等勢線垂直，則AC 為一條電場線，且電場方向?yàn)橛蒀 到A 由U CA =Ed CA  得E=2v/m 【名師點(diǎn)睛】根據(jù)勻強(qiáng)電場電勢隨距離均勻變化（除等勢面）的特點(diǎn)，AC中點(diǎn)的電勢為4V，則BD為一條等勢線，CA連線即為一條電場線，由BA間的電勢差，由公式U=Ed求出場強(qiáng)大小、方向。13（1）5×103 m（2）2.0×107 m/s（3）2.5×102m【解析】（1）電子在電場中的加速度，側(cè)位移即豎直方向位移：，運(yùn)動(dòng)時(shí)間，代入數(shù)據(jù)解得.（2）電子