高中物理選修1靜電場狀元培優(yōu)單元測試題人教版附答案

1、2019-2020 學(xué)年高中物理選修3-11.靜電場狀元培優(yōu)單元測試題（人教版附答案）一、選擇題1、關(guān)于靜電場下列說法中正確的是（）A.在電場中某點(diǎn)的電勢為零，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定為零B.電荷在電場中電勢高的地方電勢能大，在電勢低的地方電勢能小C.根據(jù)公式U= Ed知，在勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的距離越大，電勢差就越大D.正電荷從電勢高的點(diǎn)運(yùn)動到電勢低的點(diǎn)，電勢能一定減少2、以下說法正確的是（）E = - = %A.由g可知電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與F成正比 B .由 q可知電場中某點(diǎn)的電勢 4與q成反比C.由Uab=Ed可知，勻強(qiáng)電場中的任意兩點(diǎn)a、b間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢差也一定越大D.在公式

2、C=Q/U中，電容器的電容大小 C與電容器兩極板間電勢差U無關(guān)3、如圖所示，左邊是一個原先不帶電的導(dǎo)體，右邊C是后來靠近導(dǎo)體的帶正電金屬球，若用絕緣工具沿圖示某條虛線將導(dǎo)體切開，分導(dǎo)體為A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量的數(shù)值分別為Q、Qb,則下列結(jié)論正確的是（*1_dbaA.沿虛線d切開，A帶負(fù)電，B帶正電，且 QB.只有沿虛線b切開，才有A帶正電，B帶負(fù)電，且 Q= QC.沿虛線a切開，A帶正電，B帶負(fù)電，且 QD.沿任意一條虛線切開，都有 A帶正電，B帶負(fù)電，而 Qa、Q的值與所切的位置無關(guān)4、如圖，一正離子在電場力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，在A點(diǎn)的速度大小為 V。，方向與電場方向相同.該離

3、子從點(diǎn)到B點(diǎn)的v-t圖象是（）5、如圖所示是定性研究影響平行板電容器電容大小因素的裝置，平行板電容器的A板固定在鐵架臺上并與靜電計(jì)的金屬球相連，B板和靜電計(jì)金屬外殼都接地。將極板B稍向上移動，則：（）點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，*1 /P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知：（）A.指針張角變小，兩極板間的電壓變小，極板上的電荷量變大B.指針張角不變，兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變小C.指針張角變大，兩極板間的電壓變大，極板上的電荷量幾乎不變D.指針張角變小，兩極板間的電壓變小，極板上的電荷量幾乎不變6、如圖所示，空間有兩個等量的正點(diǎn)電荷，a、b兩點(diǎn)在其連線的中垂線上，則下列說

4、法一定正確的是：（）1 I；eI 1 IA.場強(qiáng)4 與B .場強(qiáng)4 ,4 C .電勢因 傷 D .電勢7、如圖虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即口松二配，實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)A. P點(diǎn)的電勢高于 Q點(diǎn)的電勢B.該質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢能比在 Q點(diǎn)具有的電勢能大C.該質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的動能比通過 Q點(diǎn)時大 D .該質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的加速度比通過 Q點(diǎn)時小8、如圖所示，在兩個固定電荷+q和-q之間放入兩個原來不帶電的導(dǎo)體，1、2、3、4為導(dǎo)體上的四個點(diǎn)，在達(dá)到靜 TOC o 1-5 h z 電平衡后，各點(diǎn)的電勢分別是(J) 1、(J) 2、(J) 3、(J) 4,則() ,

5、 f 二F12 34+QA.(|)4 3 3 2 2 1 1B .(|)4=(|)3(|)2=(|)lC,(|)4(|)3(|)2(|)1D ,(|)4=(|)3(|)2=(|)1二、多項(xiàng)選擇9、下列各量中，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)的量是()A.電場強(qiáng)度E B.電場力F |C.電勢差UD.電場做的功 W10、如圖所示，A、B、C為等量異種電荷產(chǎn)生的靜電場中的三個等勢面，已知三個等勢面的電勢關(guān)系為4 A4 B0）,則該電荷的 運(yùn)動軌跡可能是虛線（選填a”、b”或c”）；若M點(diǎn)的電勢為U,則N點(diǎn)電勢為。四、實(shí)驗(yàn)，探究題15、某同學(xué)用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置描繪電場的等勢線.在平整的木板上鉆兩個洞，固定兩個圓

6、柱形電極，然后依次鋪放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙，導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面 向上，用圖釘將它們固定好.用粗鐵絲制成一圓環(huán)形電極，將其用金屬夾也固定在木板上，連接電源和電極.在導(dǎo)電紙上做出中央電極和圓環(huán)形電極上任意一點(diǎn)的連線，在連線上取間距相等的三個基準(zhǔn)點(diǎn)A、B、C;將連接電壓傳感器的兩個探針分別拿在左、右手中，用左手中的探針跟導(dǎo)電紙上的某一基準(zhǔn)點(diǎn)接觸，然后用右手中的探針在導(dǎo)電紙平面上找若干個與基準(zhǔn)點(diǎn)的電勢差為零的點(diǎn)，用探針把這些點(diǎn)一一壓印在白紙上， 照此方法，可以畫出與這些基準(zhǔn)點(diǎn)電勢相等的等勢線.請回答以下問題：（1）該實(shí)驗(yàn)裝置模擬的是 孤立負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的等勢線；（2）請?jiān)趫D（b）中畫出經(jīng)過 A

7、點(diǎn)的等勢線.(3)已知 A點(diǎn)電勢()A= 5V, C點(diǎn)電勢4 C=5V,則B點(diǎn)的電勢4 B AA.大于0 B.等于0 C .小于0 D .無法確定.五、計(jì)算題16、如圖所示，一個質(zhì)量m=30g帶電量為q= -1.7 X10-8C的半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場中，電場線水平，當(dāng)小球靜止時，測得懸線與豎直方向成30。角，求:(1)作出小球受力示意圖；(2)判斷勻強(qiáng)電場場強(qiáng)方向；(3)電場強(qiáng)度E的大小.17、如圖，空間有一豎直向下沿 x軸方向的靜電場,電場的場強(qiáng)大小按E二些4gz分布(X是軸上某點(diǎn)到。點(diǎn)的距離)x軸上，有一長為 L的絕緣細(xì)線連接均帶負(fù)電的兩個小球A、B,兩球質(zhì)量均為 m B

8、球帶電荷量大小為 q, A球距O點(diǎn)的距離為Lo兩球現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)兩球之間的靜電力作用。orA 5；-IILI II fi II T X(1)求A球的帶電荷量大小 qA；(2)剪斷細(xì)線后，求 B球下落速度達(dá)到最大時，B球距O點(diǎn)距離為X0(3)剪斷細(xì)線后，求 B球下落最大高度 h六、綜合題118、如圖所示，BC是半徑為R=1m的N圓弧形光滑且絕緣的軌道，位于豎直平面內(nèi)，其下端與水平絕緣軌道平滑連 接，整個軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E=2.0 x 10 4n/C ,今有一質(zhì)量為 m=1kg、帶正電q=1,0 x 104c的小滑塊，(體積很小可視為質(zhì)點(diǎn))，從C點(diǎn)由靜止釋放，滑到水平

9、軌道上的A點(diǎn)時速度減為零.若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為心=0.2,求：(1)滑塊通過B點(diǎn)時的速度大小；(2)滑塊通過B點(diǎn)時圓軌道B點(diǎn)受到的壓力大小：(3)水平軌道上 A、B兩點(diǎn)之間的距離.HA參考答案、選擇題1、D 2、D 3、D 4、C5、C【解析】極板與靜電計(jì)相連，所帶電荷電量幾乎不變,B板與A板帶等量異種電荷，電量也幾乎不變，故電容器的電量Q幾乎不變.將極板 B稍向上移動一點(diǎn)，根據(jù)C= 4溫 可知S減小，C變小，Q不變，根據(jù) Q=C皿知U變大，靜電計(jì)指針偏角變大，故選項(xiàng)C正確；故選 C.【名師點(diǎn)睛】本題首先判斷出只有一個選項(xiàng)正確，是單選題，其次抓住電容器的電量幾乎不變是關(guān)鍵.涉及

10、到電容器c=W動態(tài)變化分析的問題，常常根據(jù)電容的決定式電血和電容的定義式 Q=CU合分析，是常用思路6、C【解析】A、以兩個等量同種電荷連線中點(diǎn)口的電場強(qiáng)度為零j無窮遠(yuǎn)處電場強(qiáng)度也為零，故從。點(diǎn)沿著 卬垂線向上到無窮遠(yuǎn)處電場強(qiáng)度先熠大后減小，由于3間電場線的分布情況不靛確定，所以加兩點(diǎn)的場 強(qiáng)大小不能確定故A* B均錯誤.G D,根據(jù)電場的羲加幅理可知，口力上電場方向向上，根據(jù)順看電 場殿方向電勢降低，可知，0點(diǎn)電勢一定高于白點(diǎn)電勢，故C正確、D錯誤，故選C.師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是要明確兩個等量同種電荷連線的中垂線上的場強(qiáng)分布情況和電勢分布情況，知道沿著場強(qiáng)方向， 電勢越來越低.7、B【解析】負(fù)電

11、荷儂曲運(yùn)動，電場力指向戔的內(nèi)Kb作出電場線，根據(jù)軌跡譽(yù)曲的方向和負(fù)電荷可知，電場線向 上,故心的電勢點(diǎn))最離，故A錯誤？利用推論：負(fù)電荷在電勢離處電淤能小，知道P點(diǎn)電勢能大， S!B正確$只有電場力畋功，電勢能和動能之和守恒，故帶電質(zhì)點(diǎn)在尸點(diǎn)的動能與電勢ii眨粕等于在。點(diǎn). 的動熊與電勢靛之和，尸點(diǎn)電勢箱大，動能小.故C錯誤,等差等勢面的琉密可以表示電場的強(qiáng)弱，P處的 等勢面密，所以尸點(diǎn)的電場強(qiáng)度大，粒子受到的電場力大，粒子的加速度大，故D錯誤；【名師點(diǎn)睛】根據(jù)電場線與等勢面垂直，作出電場線，得到一些特殊點(diǎn)(電場線與等勢面交點(diǎn)以及已知點(diǎn))的電場力 方向，同時結(jié)合能量的觀點(diǎn)分析是解決這類問題常用

12、方法.8、解：達(dá)到靜電平衡后，導(dǎo)體為等勢體，導(dǎo)體上的電勢處處相等，所以可以得到4 4=4 3, ()2=() 1,由于正電荷在右邊，所以越往右電場的電勢越高，所以(J) 4= (J) 3 (J) 2=(|) 1 ,所以B正確. 故選B.二、多項(xiàng)選擇9、考點(diǎn)：電場強(qiáng)度.專題：電容器專題.分析：電場中幾個采用比值法下定義的物理量，結(jié)合物理含義分析選項(xiàng)；利用電場力和電場力做功公式分析選項(xiàng).解答：解：A、電場強(qiáng)度的大小由電場本身的性質(zhì)決定，與檢驗(yàn)電荷的電量無關(guān)，故A正確.B、電場力F=qE,知電場力與檢驗(yàn)電荷有關(guān)，故B錯誤.C、電場中兩點(diǎn)間電勢差由電場中兩點(diǎn)的電勢決定，電勢與檢馬電荷無關(guān)，所以電勢差與

13、檢驗(yàn)電荷無關(guān).故C正確.D、電場力做功 W=qU知電場力做功與檢驗(yàn)電荷的電量有關(guān).故 D錯誤.故選：AC.點(diǎn)評：解題關(guān)鍵靈活應(yīng)用場強(qiáng)和電勢差的定義式，結(jié)合物理意義明確變形式的含義.10、AC11、AC【解析】由圖可知，隊(duì)機(jī)。、d到點(diǎn)電荷的用寓分別為1孫2*如、血 根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式產(chǎn)可知，= J = -A- = - J故R正確，3徒誤.5電場力做功IT- =oU f b與3方與人心與 瑪尸;14 r： 1甲 , 肥 1之間的電勢差分別為二:IV、IV,所以=寧|薩二;，故C正豳，D錯誤。九 1環(huán)71【考點(diǎn)定位】電場強(qiáng)度 電勢差電場力做功【名師點(diǎn)睛】本題主要考查學(xué)生的識圖能力，點(diǎn)電荷場強(qiáng)及電場

14、力做功的計(jì)算AC三、填空題13、負(fù)，增大14、a ;0+ 4用/0四、實(shí)驗(yàn)，探究題15、考點(diǎn)：用描跡法畫出電場中平面上的等勢線.專題：實(shí)驗(yàn)題.分析：(1)根據(jù)點(diǎn)電荷的電場線與等勢線的分布，即可求解；(2)點(diǎn)電荷的等勢線是一些系列的同心圓;(3)等差等勢面的疏密與電場線的疏密有關(guān)，即可求解.解答(1)由題意可知，等勢線是圓形，則該實(shí)驗(yàn)裝置模擬的孤立點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場，由圖的電源正負(fù)極可知，該電荷 是負(fù)點(diǎn)電荷；(2)根據(jù)點(diǎn)電荷的等勢線是一些系列的同心圓，因此A點(diǎn)的等勢線即為過 A點(diǎn)的圓，如圖所示：(3)由電場線越密的地方，則等差等勢面也越密，BC帥誤;由于A點(diǎn)電勢()A=- 5V, C點(diǎn)電勢4 C=5

15、M則零電勢點(diǎn)應(yīng)該在 AB之間，則B點(diǎn)電勢大于零；故 A正確,故答案為：(1)孤立負(fù)點(diǎn)電荷；(2)如上圖；(3) A.AC間的零電點(diǎn)評：考查點(diǎn)電荷的電場線與等勢面的分布，掌握等差等勢面的疏密與電場線的疏密的關(guān)系，同時注意勢的位置是解題的關(guān)鍵.五、計(jì)算題(2)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)方向水平向右.(3)根據(jù)平衡條件得qE=mgtan30 0代入解得，E=1 x 107N/C( 1) qA=6q x0=4L (3)4二 4怛L2x2【解析】(1)對A、B由整體法得：2mg qA4 必q4g=0,解得：qA=6q(2)當(dāng)B球下落速度達(dá)到最大時，由平衡條件得mg=qE=q 4? x。，解得：xo=4L(3)運(yùn)動過程

16、中，電場力大小線性變化，所以由動能定理得:gx工x2 + gx塢(22+力)AqL 4qL ,-hmgh-2=0 解得：人二4【名師點(diǎn)睛】該題中，兩個小球受到的力是變力，要根據(jù)它們受力變化的規(guī)律，正確分析得出它們運(yùn)動的規(guī)律，然后 才能做出正確的結(jié)論.題目的難度比較大六、綜合題18、解：(1)小滑塊從 C到B的過程中，只有重力和電場力對它做功，設(shè)滑塊通過B點(diǎn)時的速度為vb,根據(jù)動能定理有：1 mgR qER=LmF (吧-qE)京 2 (X0 LCIX)2.0乂 0力 解得：vb= i= ,i=4m/s(2)設(shè)滑塊在B點(diǎn)對B點(diǎn)壓力為F,軌道對滑塊支持力為F,由牛頓第三定律得，兩力大小滿足:F =F2鵬對滑塊由牛頓第二定律得：F - mg= R由得， F=3mg 2Eq=3X 1 x 10 2.0 X 10 4x