2022年高中物理选修-第一章静电场单元复习题 .docx

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1、精品_精品资料_2022 年高中物理人教版选修3-1 第一章静电场单元复习题一、单项选择题本大题共10 小题,共 40.0 分1. 如下图,真空中 A、B 两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘水平面上, A、B之间用绝缘的轻弹簧连接当系统平稳时,弹簧的伸长量为 x0假设弹簧发生的均是弹性形变,就A. 保持 Q不变,将 q 变为 2q,平稳时弹簧的伸长量等于2x0B. 保持 q 不变,将 Q变为 2Q,平稳时弹簧的伸长量小于2x0C. 保持 Q不变,将 q 变为 - q,平稳时弹簧的缩短量等于x0D. 保持 q 不变,将 Q变为 - Q,平稳时弹簧的缩短量小于x02. 某电场的电场线

2、如下图,就电场中的A点和 B点电场强度 EA和 EB的大小关系是A. EA EBB. EA EBC. EA=EBD. 无法判定3. 如下图, P、Q、A、B四个点在同一条直线上,分别把两个正、负点电荷置于P、Q两点 A、B两点间的电势差用U表示, A 点的电场强度用 E表示假设只把 Q点的点电荷的电荷量减半,就A. U变大, E 变大 B. U变小, E变小 C. U变小, E变大 D. U变大, E变小4. 真空中有两个等量异种点电荷,以连线中点O为坐标原点,以它们的中垂线为x 轴,以下图中能正确表示 x 轴上电场强度情形的是A. B.C.D.5. P、Q是一条电场线上的两个点,一带正电的粒

3、子仅在电场力作用下以确定的初速度从 P点沿电场线运动到Q点,其 v- t 图象如下图就这电场的电场线分布可能是如图中的A. B.C.D.6. 如下图, O为两个等量同种正点电荷连线的中点,a、 b、c、d 是以 O 为圆心的圆周上的四个点,设无穷远处电势为零, 就以下说法正确的选项是A. a、 c 电场强度相同B. b、 O、d 三点电势相等C. O点的电场强度,电势均为零D. 把电子从 a 点移动到 b 点,电子的电势能增大7. 如下图,在电场强度E 2 103V/ m的匀强电场中有三点A、M和 B,AM 4 cm,MB 3 cm,AB 5 cm, 9且 AM边平行于电场线, 把一电荷量 q

4、 210C的正电荷从 B 移动到 M点,再从 M点移动到 A点, 电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_场力做功为 6A. 0.16 10JB. 60.12 10JC. 0.16 106JD.0.12 10 6J8. 如下图,水平细杆上套一环A,环 A与球 B间用一轻质绳相连,质量分别为mA、mB,由于 B 球受到风力作用,环 A 与 B 球一起向右匀速运动已知细绳与竖直方向的夹角为,就以下说法中正确的选项是A. B 球受到的风力F 为 mBgsin B. 风力增大时,轻质绳对B 球的拉力保持不变C. 风力增大时,杆对环A的支持力保持不变D. 环 A 与水平细杆间的动摩擦因数为9.

5、 如下图,三个等势面上有a、 b、c、d 四点,假设将一正电荷由c 经 a 移到 d,电场力做正功 W1,假设由 c 经 b 移到 d,电场力做正功 W2,就A. W1 W2, 1 2B. W1 W2, 1 2C. W1=W2, 1= 2D. W1=W2, 1 210. 如下图, AB为等量同种点电荷间的连线,CB垂直于 AB且 CAB=30, D为 AC的中点, 假设已知 D点的场强大小为 E,就 C点的场强大小为 A. EB.EC.ED.E二、多项选择题本大题共5 小题,共 20.0 分11. 如下图,两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,合开关S,电源给电容器充电

6、在两极板间有固定点P用E 表示两极板间的电场强度,表示 P 点的电势, 以下说法正确的选项是A. 保持 S接通, 上极板 A 不动,将下极板 B 缓慢向下移动稍许到B, 增大B. 保持 S接通,上极板 A不动,将下极板 B 缓慢向下移动稍许到B, E增大C. 假设断开 S,下极板 B 不动,将上极板 A 缓慢向下移动稍许到A,就 E不变D. 假设断开 S,下极板 B 不动,将上极板 A 缓慢向下移动稍许到A,减小12. 一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c 三点的位置如下图, 三点的电势分别为10V、17V、26V以下说法正确的选项是A. 电场强度的大小为2.5 V/ cmB.

7、坐标原点处的电势为1 VC. 电子在 a 点的电势能比在b 点的低 7eVD. 电子从 b 点运动到 c 点,电场力做功为9eV13. 在 x 轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势在x 轴上分布如下图以下说法正确有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A. q1 和 q2 带有异种电荷B. x1 处的电场强度为零C. 负电荷从 x1 移到 x2,电势能减小D. 负电荷从 x1 移到 x2,受到的电场力增大14. 多项选择如下图,实线的两点电荷形成的电场线,假设不计重力的带 电粒子从 C点运动到 D点,轨迹如图虚线所示,就以下说法中正确的选项是A. 由 C到 D过程中电场力对带电

8、粒子做正功B. 由 C到 D过程中带电粒子动能减小C. 粒子带正电D. A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量15. a、b、c 三个质量和电荷量都相同的粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如下图,其中b 恰好飞出电场,对于三个粒子在电场中的运动, 以下说法正确的选项是 A. 在 b 飞离电场的同时,a 刚好打在负极板上B. b 和 c 同时飞离电场C. 进入电场时, c 的速度最大, a 的速度最小D. 动能的增量相比,c 的最小, a 和 b 的一样大三、运算题本大题共4 小题,共 40.0 分16. 如下图,真空室中电极K发出的电子初速度不计经过电势差为U1的加速电场加速后, 沿两

9、水平金属板 C、D 间的中心线射入两板间的偏转电场,电子离开偏转电极时速度方向与水平方向成45,最终打在荧光屏上,已知电子的质量为m、电荷量为 e,C、D 极板长为 l , D板的电势比 C板的电势高,极板间距离为d,荧光屏距 C、D 右端的距离为 电子重力不计求：1电子通过偏转电场的时间t 0.2偏转电极 C、D 间的电压 U2.3电子到达荧光屏离O点的距离 Y17. 如图 a所示,平行板电容器的两个极板A、B 分别接在电压为 U的恒压电源的两极,电容器所带电荷量为 Q,两极板间距为 d,板长为 L,粒子从特殊靠近上极板的C点以 v0 的速度沿垂直电场线方向的直线 CO方向射入电场,经电场偏

10、转后由D点飞出匀强电场,已知粒子质量为m,电荷量为 2e, 不计粒子重力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_求：1平行板电容器的电容.2CD两点间电势差.3假设 A、B 板上加上如图 b所示的周期性的方波形电压,t =0 时 A 板比 B 板的电势高, 为使时刻射入两板间的粒子刚好能由O点水平射出,就电压变化周期T 和板间距离 d 各应中意什么条件？用 L、U、m、e、v0 表示18. 如下图, A 为带正电 Q的金属板, 沿金属板的垂直平分线, 在距板 r 处放一质量为m、电量为 q 的小球,小球受水平向右的电场力偏转角而静止,小球用绝缘细线悬于 O点,试求小球所在处的电场强度？

11、19. 将电荷量为 610-6 C的负电荷从电场中A 点移到 B 点,克服电场力做了310-5J 的功,再将该电荷从 B 点移到 C点,电场力做了 1.2 10-5 J 的功,就 AC两点间的电势差是多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答案和解析【答案】1.B2.B3.B4.C5.C6.D7.C8.C9.D10.C11.AC12.ABD13.AC14.ACD15. ACD16. 解： 1电子在离开B 板时的速度为v,依据动能定理可得：eU1=得： v=电子进入偏转电场水平方向做匀速直线运动,就有：t 0 = =l2电子在偏转电极中的加速度：a=离开电场时竖直方向的速度： vy

12、=at 0= 离开电场电子的速度与水平方向的夹角： tan45 = =解得： U2=3离开电场的侧向位移：y1=解得： y1=电子离开电场后,沿竖直方向的位移：y2 = tan45 =电子到达荧光屏离O点的距离： Y=y1+y2= l .答： 1电子通过偏转电场的时间t 0 为 l2偏转电极 C、D间的电压 U2 为3电子到达荧光屏离O点的距离 Y为 l 17. 解：1依电容定义有：平行板电容器的电容2两板之间为匀强电场粒子在电场中加速度,粒子的偏移量：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_运动时间解得：CD两点的电势差为：3为使 a 粒子刚好由 O点水平射出,粒子在一个周期内竖直方

13、向的分位移应为零,必需从进入电场,且在电场中运动时间与电压变化周期T 的关系为t =nT, n=1, 2, 3,就竖直方向向下的最大分位移应中意： 即解得18. 解：小球的受力如下图 由平稳条件得： F 电=mgtan 又 F 电=qE解得,小球所在处的电场强度：E=小球带正电荷,因此电场强度方向水平向右 答：小球所在处的电场强度19. 解： AB间的电势差, BC间的电势差所以 UAC=UAB+UBC=3V故 AC间的电势差为3V【解析】1. 解：设弹簧的劲度系数为K,原长为 x当系统平稳时,弹簧的伸长量为x0,就有：Kx0=kA、保持 Q不变,将 q 变为 2q 时,平稳时有：Kx1=k由

14、解得： x1 2x0,故 A错误.B、同理可以得到保持q 不变,将 Q变为 2Q,平稳时弹簧的伸长量小于2x0,故 B 正确.C、保持 q 不变,将 Q变为 - Q,假如缩短量等于x0,就静电力大于弹力,故会进一步吸引,故平稳时弹簧的缩短量大于 x0,故 C错误.D、保持 Q不变,将 q 变为 - q,假如缩短量等于x0,就静电力大于弹力,故会进一步吸引,故平稳时弹簧的缩短量大于 x0,故 D错误 应选： B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_依据库仑定律及胡克定律列式分析,电荷量变化,库仑力变化,两球的距离变化,弹力变化,依据平稳条件列方程运算即可此题主要考查了库仑定律及胡克定律

15、的直接应用,要知道,电荷量变化后库仑力要变化,距离变化后弹簧弹力会变化2. 解：由于电场线的疏密可知,a 点的电场强度强,所以EB EA.故 B 正确, ACD错误应选： B电场线的疏密表示电场强度的强弱,电场线某点的切线方向表示电场强度的方向,沿着电场线方向电势是降低的,据此可正确解答电场线虽然不存在,但可形象来描述电场的分布,明确电场线分布与电场强度以及电势之间的关系3. 解.由题, P、Q在 A点产生的场强方向均向右,只把Q点的点电荷的电荷量减半,P 产生的场强不变, 而依据 E=k 得知, Q在 A两点产生的场强减小,方向不变就依据叠加原理可知,E 变小由 U=Ed知, AB间距离不变

16、,就 U变小 应选 BA、B 两点的场强是两个电荷产生的电场的叠加,P、Q在 A 点产生的场强方向均向右,由E=k 判定把 Q点的点电荷的电荷量减半判定场强的变化情形由U=Ed 定性判定 U的变化此题利用叠加原理分析A 点的场强如何变化,由U公式 =Ed定性判定非匀强电场中电势差U的变化4. 解： 等量异种电荷的垂直平分线上电场线的切线方向一样,由中点向垂直平分线两侧电场线越来越疏, 就电场强度越来越小故C正确, ABD错误应选： C依据等量异种电荷垂直平分线上的电场线进行分析,电场线的切线方向表述电场的方向,疏密表述电场的强弱解决此题的关键知道等量异种电荷四周电场线的分布,知道电场线的切线方

17、向表示电场的方向,电场线的疏密表示电场的强弱5. 解：依据 v- t 图象,带电粒子的加速度逐步增大,速度逐步减小,故带正电的粒子应当逆电场线运动, 且向着电场线密集的方向运动,选项C正确应选： C速度 - 时间图象中, 图象的斜率表示加速度, 依据其 v- t 图象知道粒子的加速度逐步增大,速度逐步减小, 所以电场力做负功,且电场力逐步变大此题考查了速度 - 时间图象的应用和电场线的相关学问,要明确斜率的含义,要能依据图象判定物体的运动情形,进而分析受力情形能依据电场线的分布判定电场强度的大小难度适中6. 解： A、 a、c 两点在图中处于对称位置,而且,电荷也是对称分布的,所以,电场强度大

18、小相等,方向相反,故 A 错误.B、b、d 两点处于镜像对称位置, 在电场分布中, 两点的电势相等. 在 Ob之间, 电场强度方向向上,所以, 电场线的方向也向上,沿着电场线电势降低,所以,O点电势高于 b、d,故 B 错误.C、O点处于电场分布对称中心,所以,O点的电场强度为零.电场线从O到 b 延长至无穷远的方向都是指向上,又有,无穷远处电势为零,且沿着电场线电势降低,所以,O点电势大于零,故C错误.D、在 aOb所围左上侧,电场强度方向为右上方,把电子从a 点移动到 b 点,电场力做负功,电势能变大,故 D正确. 应选： D该题考查同学对电场中电势、电场强度、电场力做功与电势能的关系的懂

19、得依据电荷在该点的受力比较电场强度的大小,方向.由电场强度在该区域的大致方向判定电荷移动过程电场力做正功仍是负功.进而得到两点间电势大小的比较此题要留意选项 D,题设为电子,电子带负电,沿电场线运动,电场力对电子做负功,电势能增加7. 略可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_8. 解： A、 B、对球 B 受力分析,受重力、风力和拉力,如左图风力 F=mBgtan ,故 A 错误绳对 B球的拉力 T=当风力增大时,增大,就T 增大故 B错误C、D、把环和球当作一个整体,对其受力分析, 受重力 mA+mBg、支持力 N、风力 F 和向左的摩擦力 f ,如右图依据共点力平稳条件可得：杆对

20、A 环的支持力大小N=mA+mBgf =F就 A 环与水平细杆间的动摩擦因数为= =故 D错误.对整体分析,竖直方向上杆对环A 的支持力 NA=mA+mBg,不变, C正确.应选： C先对球 B 受力分析,受重力、风力和拉力,依据共点力平稳条件列式分析.对A、B 两物体组成的整体受力分析,受重力、支持力、风力和水平向左的摩擦力,再次依据共点力平稳条件列式分析各力的变化此题关键是先对整体受力分析,再对球B受力分析,然后依据共点力平稳条件列式分析求解9. 解：正电荷由 c 经 a 移到 d 点,电场力做功为W1 =qUcd,由 c 经 b 移到 d 点,电场力做功为W2=qUcd,就有 W1=W2

21、电场力对正电荷做正功时,电势降低,就c d 1 2故 D正确, ABC错误应选： D依据电场力做功公式WAB=qUAB,可知,初末位置电势相等,移动同一电荷时,电场力做功相等电场力对正电荷做正功时,电势降低此题考查对电场力做功WAB=qUAB的懂得和应用才能电场力做功与路径无关,只与初末位置的电势差有关10. 解：依据几何关系可知,D到 A、B 两点间距等于AC的一半,也等于 BC, 依据点电荷电场强度的方向可知,两点电荷在D的电场强度方向夹角为120,由点电荷电场强度公式E=,可知,它们在 D点的电场强度大小相等,即为E.那么 A 点电荷在 C点的电场强度大小为,就 B 点电荷在 C点的电场

22、强度大小为E, 方向如下图,依据力的合成法就,结合余弦定理,就有C点的场强大小为 EC=E. 应选： C依据点电荷电场强度公式E=,结合矢量合成法就, 依据 C点的场强大小为E,可知, 点电荷 A、B 在 C的电场强度大小,从而分别确定两点电荷在C点的电场强度大小,最终依据力的平行四边形定就,即可求解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_考查点电荷电场强度公式的应用,懂得电场强度矢量性, 把握几何关系的运用, 留意求得 A、B 点电荷在 C 的电场强度大小与方向是解题的关键,也是解题的突破口,同时留意余弦定理的内容11. 解： AB、保持 S 接通, 就两板间的电势差不变,上极板 A

23、 不动, 将下极板 B 缓慢向下移动稍许到B,导致 d 增大,由 E= 可知,两极板间的电场的电场场强减小,就P 到上极板的电势差减小,因此P 点的电势上升,故 A 正确, B 错误.C、断开 S,下极板 B 不动,将上极板 A缓慢向下移动稍许到A,因两板上所带电量不变,减小距离d, 电容增大,由 C= ,及 E= =,就可知 E 不变,故 C正确.D、由上分析可知,因电场强度不变,当将上极板A 缓慢向下移动稍许到A,而 P 到 B 极板间的电势差不变,就其电势不变,故D错误.应选： AC电容器与电源相连,两极板间的电势差不变,通电后断开,就两极板上的电量不变. 由平行板电容器电容C=,依据某

24、些量的变化可知电容的变化,就由Q=UC可知电压或电量的变化,由E= 可求得电场强度的变化电容器的动态分析重点在于明确电容器的两种状态：充电后断开就极板上的电量不变.和电源相连,就两板间的电势差不变12. 解：A、如下图, 在 ac 连线上, 确定一 b点, 电势为 17V,将 bb连线, 即为等势线, 那么垂直 bb 连线,就为电场线,再依据沿着电场线方向,电势降低,就电场线方向如以下图,由于匀强电场,就有：E=,依据几何关系,就d=3.6 cm,因此电场强度大小为E=2.5 V/ cm,故 A 正确.B、依据 c- a= b- o,因 a、b、c 三点电势分别为 a=10V、 b=17V、

25、c=26V,解得：原点处的电势为 0=1 V,故 B 正确.C、因 Uab= a- b=10-17=-7 V,电子从 a 点到 b 点电场力做功为 W=qUab=7 eV,因电场力做正功,就电势能减小,那么电子在a 点的电势能比在 b 点的高 7 eV,故 C错误.D、同理, Ubc =b- c=17-26=-9 V,电子从 b 点运动到 c 点,电场力做功为W=qUbc=9 eV,故 D正确.应选： ABD.依据匀强电场的电场强度公式E= ,结合电势差与场强间距,即可求解. 依据电势差等于电势之差.依据电场力做功表达式W=qU,从而确定电场力做功,同时也能确定电势能的变化情形.考查匀强电场中

26、,电势之间的关系,把握电场强度公式E= 的应用,懂得几何关系的运用,并懂得W=qU中各量的正负值含义.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_13. 解： A、由图可知：无穷远处电势为零,又有电势为正的的方,故存在正电荷.又有电势为负的的方, 故也存在负电荷,所以,q1 和 q2 带有异种电荷,故A正确.B、电场强度等于图中曲线斜率,x1 处的斜率不为零,故电场强度不为零,故B 错误. C、负电荷从 x1 移到 x2,电势增大,电势能减小,故C正确.D、负电荷从 x1 移到 x2,曲线斜率减小,及电场强度减小,所以,受到的电场力减小,故D错误.应选： AC由电势的变化及无穷远处电势为零

27、可得源电荷带异号电荷,再依据电场强度即曲线斜率得到电场强度变化,进而判定出电场力变化电场强度大小与电势大小无关,只与电势差随相对位移的变化率有关.14. 解： A、B、据电场线的分布情形可知,带电粒子从C到 D的过程中,电场力的方向与运动方向小于90,电场力对其做正功,电势能减小,动能增大故A 正确, B 错误.C、据带电粒子仅在电场力作用下从C点运动到 D点的轨迹,可判定所受电场力大体指向弯曲一侧,结合某点的切线方向,即为速度方向,从而判定粒子带正电,故C正确.D、据电场线的疏密程度可知,A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量.故D正确 应选： ACD据带正电粒子仅在电场力作用下从C点运动到

28、D点的轨迹,可判定所受电场力大体指向弯曲一侧,从而判定 B 处是负电荷, A处是正电荷.再依据电场线的特点分析即可弄清电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念及间的关系,并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化15. 【分析】三个粒子做类平抛运动,在垂直电场方向上做匀速直线运动,在沿电场方向上做初速度为0的匀加速直线运动粒子的质量和电量相同,知加速度相同比较沿电场方向上的位移,可比较出运动时间,再依据垂直电场方向的位移可知初速度的大小通过动能定理比较动能的变化量.解决此题的关键将类平抛运动分解为垂直电场方向和沿电场方向,在垂直电场方向上做匀速直线运动,在沿电场方向上做初速度为0 的匀加

29、速直线运动.【解答】A. 粒子的质量和电量相同,知加速度相同a、b 两粒子在竖直方向上的位移相等,依据知, a、 b运动的时间相等, c 的运动时间最短 , 故 A 正确, B 错误 ;C. 由于 t a=t bt c ,又 xa xb=xc ,由于垂直电场方向上做匀速直线运动,所以vc vb va,故 C正确.D. 据动能定理知, a、 b 两电荷,电场力做功一样多,所以动能变化量相等c 电荷电场力做功最少,动能变化量最小,故 D正确.应选 ACD.16. 1电子先 AB板间电场加速,后进入CD板间电场偏转做类平抛运动,最终离开电场而做匀速直线运动先由动能定理求出加速获得的速度电子在偏转电场

30、中,水平方向做匀速直线运动,由公式x=vt可求时间2粒子在偏转电场中做类平抛运动,依据运动的合成和分解可求得偏转电压.3依据位移公式可求得粒子在偏转电场中的位移,再依据粒子离开电场后的偏转后做匀速运动,依据竖直方向上的分速度可以求出竖直方向上的位移,就可以求出总位移此题考查带电粒子在电场中的运动,要留意明确带电粒子的运动可分加速和偏转两类,加速一般接受动能定理求解,而偏转接受的方法是运动的合成和分解17. 此题考查了电容的定义式匀强电场中场强与电势差的关系,娴熟运用运动的分解法争论类平抛运动, 抓住几何关系是解答的关键.1由电容定义式求电容.2两板之间为匀强电场,依据粒子的偏转求得粒子的偏转位

31、移y,D与 C间电势差 UCD=EyCD.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3为使 a 粒子刚好由 O点水平射出, 粒子在一个周期内竖直方向的分位移应为零,必需从进入电场,且在电场中运动时间与电压变化周期T 的关系为 t =nT, n=1, 2,3,竖直方向向下的最大分位移不大于 d.18. 以小球为争论对象,分析受力情形,作出力图,小球处于静止状态,合力为零,依据平稳条件和电场力公式 F=qE,结合求解电场强度E此题是带电体在复合场中平稳问题,分析受力是关键,同时要把握场强与电场力方向的关系19. 依据电场力做功做电势差的关系,求出AB间、 BC间的电势差,从而得出AC间的电势差 解决此题的关键把握电场力做功与电势差的关系W=qU可编辑资料 - - - 欢迎下载