高二物理选修3-1人教版第1章每一小节的课堂训练15题

高二物理选修3-1人教版第1章每一小节的课堂训练15题

1．关于摩擦起电现象，下列说法正确的是()

A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷

C．摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电

解析：选BD.摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移．若一个物体失去电子，其质子数比电子数多，我们说它带正电．若一个物体得到电子，其质子数比电子数少，我们说它带负电．使物体带电并不是创造出电荷．

2．下列说法正确的是()A．电子和质子都是元电荷

B．一个带电体的带电荷量为205.5倍的元电荷C．元电荷是最小的带电单位D．元电荷没有正、负之分

解析：选CD.元电荷是最小的带电单位，带电体的带电荷量均为元电荷的整数倍；元电荷不是带电粒子，没有电性之说，故C、D正确．

3．(201*年武汉调研)如图1－1－7所示，用起电机使金属球A带上正电，靠近验电器B，则()

图1－1－7

A．验电器金箔不张开，因为球A没有和B接触B．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电C．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电D．验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电

解析：选D.A球带正电，靠近验电器B时，发生静电感应，验电器的金属球带负电，金属箔片带正电而张开．

4．(201*年西安高二检测)如图1－1－8所示，当带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上的电荷移动情况是()

图1－1－8

A．枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动B．枕形金属导体上的带负电的电子向A端移动，正电荷不移动C．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D．枕形金属导体上的正、负电荷同时分别向A端和B端移动

解析：选B.导体中的自由电子被C球所带的正电荷吸引而向A端移动，而导体中的正电荷不能定向移动，故B正确．

5．半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开．

(1)若A、B两球带同种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？(2)若A、B两球带异种电荷，接触后两球的电荷量之比为多大？

解析：(1)A、B带同种电荷，设电荷量为Q，C与A接触后，由于形状相同，二者平分电荷111

量，A、C所带的电荷量均为Q.C与B接触后平分二者电荷量，则B、C的电荷量均为(Q

222313

＋Q)＝Q，A、B最终的电荷量之比为(Q)∶(Q)＝2∶3.

424

(2)A、B带异种电荷，设电荷量分别为Q、－Q，A、C接触后，平分电荷量Q，A、C的电1111荷量均变为Q；C再与B接触，平分二者的总电荷量，C、B的电荷量均为(Q－Q)＝－

222411

Q，则A、B最终的电荷量之比为(Q)∶|－Q|＝2∶1.

24答案：(1)2∶3(2)2∶1

一、选择题

1．关于元电荷，下列说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身

B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的值通常取作e＝1.60×10

－19

C

D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的

解析：选BCD.元电荷是最小电荷量单位，不是指具体的带电体，所以A错B对；由美国物理学家密立根测得电子的电量，故C、D对．2．下列说法正确的是()

A．物体所带的电荷量可以为任意实数

B．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷C．摩擦起电过程，是靠摩擦产生了电荷

D．利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体解析：选D.自然界中的电荷量不是任意无限可分的，其最小单位为元电荷所带电荷量1.60×10

－19

C，故A项错．物体不带电，是由于其内部正、负电荷的量值相等，对外不显

电性，故B项错．电荷既不能创造，也不能消灭，摩擦起电同样不能创造电荷，是一个物体失去电子、另一个物体得到电子的过程，故C项错．自由电子是金属导体中的自由电荷，在带电体的作用下，导体中的自由电子会趋向或远离带电体，使导体两端带等量异种电荷，选项D正确．

3．(201*年北京东城区高二检测)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.6×10

－16

－15

C，丙物体带电8×10

C．则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是()

－16

A．乙物体一定带有负电荷8×10C．丙物体一定带有正电荷8×10D．丙物体一定带有负电荷8×10子1.6×10

－15

CCCC

－15

B．乙物体可能带有负电荷2.4×10

－15

－16－16

解析：选AD.由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电

C而带正电，乙物体得到电子而带1.6×10

－15

C的负电荷；乙物体与不带电的

－16

丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电为1.6×10

C－8×10

－16

C＝8×10C，故A、D正确．

4．如图1－1－9所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B()

图1－1－9

A．不带电C．带负电答案：C

5．带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的()．A．2.4×10

－19

B．带正电D．不能确定

CC

B．－6.4×10D．4.0×10

－19

C

C．－1.6×10数倍．

－18－17

C

解析：选A.任何带电物体的带电荷量都是元电荷的整数倍，由此知选项A不是元电荷的整6．(201*年青岛高二检测)

图1－1－10

如图1－1－10所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，则()A．仅有两个小球带同种电荷B．仅有三个小球带同种电荷C．c、d小球带同种电荷D．c、d小球带异种电荷

解析：选BD.由a吸d，d吸b可知a与b带同种电荷，且与d带异种电荷；c斥a，b斥c可知c与a、b带同种电荷，c与d带异种电荷．故选B、D.

7．(201*年广东实验中学模拟)把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一定距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况不可能是()．A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷C．带有不等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电

解析：选A.当两个小球分别带等量异种电荷时，两球接触后，都不带电，不可能相互排斥，故A项是不可能的．

8．如图1－1－11所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂有金属验电箔片，若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象()

图1－1－11

A．只有M端验电箔片张开，且M端带正电B．只有N端验电箔片张开，且N端带负电

C．两端的验电箔片都张开，且左端带负电，右端带正电D．两端的验电箔片都张开，且两端都带正电或负电

解析：选C.根据同种电荷相互排斥可知，金属球A上的负电荷将排斥金属导体MN上的自由电子，使其向N端移动，N端带负电，而M端带正电，故两端的金箔片均张开，C正确．A、B、D均错误．

9．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成，u夸克带电21

荷量为e，d夸克带电荷量为－e，e为元电荷．下列论断可能正确的是()

33A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成

21

解析：选B.对质子11H：带电荷量为2×e＋(－e)＝e，故由2个u夸克和1个d夸克组成；3321对中子10n：带电荷量为1×e＋2×(－e)＝0，故由1个u夸克和2个d夸克组成．故选B.33二、计算题

10．如图1－1－12所示，大球A原来的电荷量为Q，小球B原来不带电，现在让小球与大球接触，达到静电平衡时，小球获得的电荷量为q；现给A球补充电荷，使其电荷量为Q，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q，问：经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？

图1－1－12

解析：由于两个球的形状和大小不等，所以在接触过程中，两球的电荷量分配比例不是1∶1，但应该是一个确定的值．根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷关系可知，此比例为(Q－q)∶q.经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B球带电荷量为q′，则有答案：

Qq

Q－q

Q－qQQq

＝，解得q′＝.qq′Q－q

11.(201*年华南师大附中高二检测)如图1－1－13所示，A为带负电的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m，电荷量为q的小球，小球受向右的作用力偏转θ角而静止，小球由绝缘丝线悬挂于O点，试求金属板对小球的作用力为多大？

图1－1－13

解析：作出小球的受力分析图，如图所示，由平衡条件可求

得金属板对小球的作用力F，设绳上的拉力大小为FT，则FTsinθ＝F，FTcosθ＝mg.由以上两式解得F＝mgtanθ.答案：mgtanθ

扩展阅读：人教版物理选修3-1第一章静电场达标练习题及答案

人教版物理选修3-1第一章静电场达标练习题

第一章静电场

【知识要点提示】

1．两种电荷：自然界中存在着两种电荷，它们分别为和。

（1）负电荷是用摩擦过的上带的电荷；

（2）正电荷是用摩擦过的上带的电荷。（3）同种电荷相互，异种电荷相互。

2．使物体带电方法有三种

（1）摩擦起电：当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体

到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电。这就是摩擦起电。

（2）感应起电：指利用使物体带电的过程。

（3）接触带电：一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开，使不带电的导

体带上电荷的方式。注意：金属导体的特点：金属中离原子核最远的电子会脱离原子核的束缚而在金属中自由

活动，这种电子叫自由电子；失去电子的原子便成为正离子，金属正离子只在各自．．．．．．．．．

的平衡位置做振动而不移动，只有自由电子穿梭其中；当金属导体处于电场中时，．．自由电子受静电力作用而定向移动，使原本不带电的金属导体两端呈现电性,因此．．．．．．．

金属导体放入电场中时，一定会发生静电感应现象。．．．．

3．电荷量：电荷量是指，单位是，简称，符号是。

（1）元电荷：元电荷是指的电荷量。用e表示，e=1.60×10C（2）单位电荷：单位电荷是指的电荷量。

-19

（3）点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的

影响可忽略不计，可看成点电荷。点电荷是，实际不存在。

（4）电荷量是(填：连续变化、不能连续变化)的物理量。

注意：物体不带电的实质是物体带有等量的正负电荷；物体带电的实质是物体带有不等量的正负电荷。

（5）试探电荷：带电荷量很小的点电荷，将试探电荷放入电场中时，原来的电场不会发生明显的变化

4．电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消失，只能从转移到，

或者从转移到；在转移过程中，电荷的总量保持不变。另一种表述：一个与外界没有交换的系统，电荷的总是的。5．库仑定律

（1）内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与成正比，

与成反比，作用力的方向在。（2）表达式：

（3）适用条件：，的相互作用（4）静电力常量（k）：它是由公式FkQ1Q2r2中各物理量的单位决定的，在国际单

位制中，k=,单位为导出单位。

物理意义：静电力常量k等于

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（5）在研究微观粒子间的相互作用时，由于微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因

此万有引力可以忽略

6．电场

（1）电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间的媒体，它是一种看不

见的物质，它具有和。

（2）电场最基本的性质是。（3）电场力：放入电场中的电荷受到电场的力的作用，此力叫电场力。

7．电场强度（E）

（1）定义：放入电场中某点的电荷所受的跟它的的比值，叫电场

强度。用E表示。

（2）定义式：

（3）单位：电场强度的单位为导出单位，为，符号为。

（4）矢量性：电场强度是矢量，方向与，

与，也可是该点的电场线的。

（5）物理意义：描述的物理量，它所描述的是放入电场中的电荷所受的

性质。

（6）区别：EFq、EkQr2、EUd

①EFq是电场强度，适用于，取决于的性质，与和无关。②EkQr2是点电荷所形成电场的场强决定式，E由和

决定，与是否有无关。③EUd是场强与电势差的关系式，只适用于，注意式中d为两点间

的距离。

8．电场线

（1）定义：在电场中画出的一系列从到的曲线，曲线上每一点

的切线方向都跟一致，此曲线叫电场线。

（2）性质：

①电场线是为了形象地描述而假想的、实际不存在的；②电场线从或无限远出发，终止于无限远或，是不闭合曲线；③电场线在电场中（填：相交、不相交），是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向；

④电场线的疏密表示，某点的切线方向表示该点的，它不表

示电荷在电场中的运动轨迹。

9．电势能

(1)定义：由于移动电荷时静电力做的功与移动的无关，电荷在电场中也具有势

能，这种势能叫做。

(2)静电力做功与电势能变化的关系:公式：WAB=EPA－EPB

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做的功等于电势能的，也就是静电力做多少正功，电势能就减少多少，静电力做多少负功，电势能就增加多少。

(3)说明：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能点时所做的功。

①电势能是相对的，解题时要选参考点。

②通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。

10．电势

（1）定义：电荷在电场中某一点的与它的的比值，叫做这一点的电势。（2）公式：

（3）电势的正负号的物理意义：电势是标量，只有大小，没有方向，其正号表

示；负号表示。

（4）电势的相对性：同一点的电势随的不同而不同，因此说某点电势的高低，应相对于一个零电势点，通常认为的电势为零。（5）电场线指向电势降低的方向（或沿电场线的方向电势降落地最快）。11．等势面

（1）定义：电场中电势的各点构成的面叫做等势面。

（2）性质：

①沿同一等势面移动电荷时，电场力（填：做功、不做功）。

②电场线跟等势面，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

③两个电势不等的等势面（填：能相交、不能相交）。

④在相邻等势面间电势差相同的情况下，等势面的疏密表示电场的。等势面

密的地方，电场；等势面疏的地方，电场。

12．电势差

（1）定义：电场中两点间电势的差值叫做，也叫。（2）公式：或

（3）电势差UAB是反映电场本身特性的物理量，只与电场中A、B两点的有关，与

是否存在电荷和电场力做功的多少无关。（4）利用UWABqAB计算时，要注意到WAB、q及UAB的正负。

13．电势差与电场强度的关系

匀强电场中两点间的电势差等于与这两点乘积。

即：UABEd也可以写做EUABd

14．电容器

（1）定义：两块彼此的导体就组成一个电容器。

（2）电容器充电：使电容器两个极板带上等量正、负电荷的过程叫做充电。充电后电容器内部就存在，两极板间就有了。

（3）电容器放电：如果充电后的电容器的两极板用接通，两极板上的电荷

将，电容器就不再带电，此过程叫做放电。放电后的电容器内部无电场，两极电压为，电容器的电量为。

（4）电容器的作用：容纳电荷

（5）常见电容器：从构造上看可分为和。15．电容

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（1）定义：电容器所带的与电容器两极板间的的比值，叫做电容器的电容。用C表示。（2）定义式：

注意：电容在数值上等于电容器两极板间的电势差增加1V所需充加的电荷量。（3）物理意义：电容是描述电容器本领的物理量。（4）单位：国际单位制为，简称法，符号为F。

（5）电容的决定因素：

①电容器的电容与电容器所带电荷量，与电容器两极板的电压，它由电容器本身的决定。

②平行板电容器的决定式：16．带电粒子的加速

（1）运动状态分析：带电粒子（仅受电场力）沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受

到的电场力与在同一直线上，做运动。

（2）用功能观点分析：粒子只受电场力作用，动能变化量等于电场力做的功。由动能定

理可知：

12122mv2qU（初速度为零）求出：v2qUm

qUmv12mv0（初速度不为零时）说明：适用于任何电场

217．带电粒子的偏转

（1）运动状态分析：带电粒子以速度V0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀

强电场中时，若只受电场力作用，则做加速度为a（2）偏转运动分析处理方法：（类平抛运动）

①沿初速度方向是速度为V0的匀速直线运动；②沿电场力方向是初速度为零的匀加速直线运动。（3）基本公式：①加速度：aFmqEmqUmdqUmd的类平抛运动。

（板间距离为d，电压为U）

②运动时间：tlv0（射出电场，板长为l）

③粒子离开电场时的速率V：

粒子沿电场力方向做匀加速直线运动，加速度为aqUlmdv0qUmd，粒子离开电场时平

行电场方向的分速度vyat，

而vxv0所以vvxvy22v0(2qUlmdv0)

2④粒子离开电场时的偏转距离y

y12at2qUl2mdv220

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⑤粒子离开电场时的速度偏角∵tanvyvxqUlmdv20∴arctanqUlmdv20

⑥带电粒子在电场中偏转的轨迹方程由xv0t和y12at2qUl2mdv220，可得yqU2mdv20x，其轨迹为抛物线。

2⑦粒子离开偏转电场时的速度方向的延长线必过偏转电场的中点由tanqUlmdv20和yqUl2mdv220可推得yl2tan，所以粒子可看作是从

两板间的中点沿直线射出的。

【达标练习题例】

1．关于电场力做功、电势差和电容的说法中，正确的是()

A、电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷量决定

B、电场力在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决定C、电势差是矢量，电场力做的功是标量

D、在匀强电场中，与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零E、电容器的电容越大，它所带的电荷量就越多

F、电容器的电荷量与极板间的电压成正比

G、无论电容器两极间的电压如何，它的电荷量与电压的比值是恒定不变的

H、电容器的电容与电容器两极板间的电压无关，是由电容器本身的性质决定的

2．如图1所示，A、B两点固定两个等量正点电荷，在A、B连线的中点C处放一点电荷（不计重力）．若给该点电荷一个初速度v0，v0方向与AB连垂直，则该点电荷可能的运动情况为

A.往复直线运动B.匀变速直线运动

C.加速度不断减小，速度不断增大的直线运动

v0ACB

图1

D.加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动

3．如图2所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离r，与水平面的动摩擦因数均为,则此时A

r受到的摩擦力为。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开AB始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离，B

图2运动的距离为。4．带电量为q1.0102c的粒子（仅受电场力的作用），在电场中先后经过A、B两点，

飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了_______J，A、B两点电势差UAB=_______V．

5．如图3所示，是一正点电荷电场的电场线，电场中A、B两点间的电势差U量为q6108AB200V，电

C的电荷从A移到B，电场力对其做的功为___________J，其电势能

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_______．(填增大、减小或不变)

ABV0

Rq

图4图5图3

6．长为l的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处，如图4所示，当达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于7．一个质量为m的小球，在匀强电场中以水平速度抛出，如图5所示，小球运动的加速度方向竖直向下，大小为

g3，小球在竖直方向下落高度H时,小球的动能增加了，小

球的机械能减少了，小球的重力势能减少了。电势能增加了。8．A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m，在库仑力作用下，B由静止开始运动，已知初始时，A、B间的距离为d，B的加速度为a，一段时间后，B的加速度变为a，此

41时A、B间的距离应为______________.已知此时B的速度为v，则在此过程中电势能的减少量为___________

9．如图6中A、B、C、D是匀强电场中一个正方形的四个顶点．已知A、B、C三点电势分别为A15V，B3V，C3V，由此可得D点电势

=________.

MθN电源S

图6图7图8

10．如图7所示，是测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物体，C为导电液体，把传感器接到图示电路中。已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针正向左偏转，则导电液体的深度h的变化是，说明电容器的电容。

11．如图8所示，竖直放置的平行板电容器的两极板分别接电源两极，一带正电的小球用绝缘细线挂在电容器内部。闭合开关S，电容器充电后悬线与竖直方向的夹角为,则：①保持开关S闭合，将M板向N板靠近时将（填增大、减小、不变）．②断开开关S，将M板向N板靠近时将（填增大、减小、不变）．

12．如图9所示虚线为电场中的一簇等势面，A、B两等势面间的电势差为10V，且A的电势

高于B的电势，相邻两等势面电势差相等，一个电子在只受电场力作用的情况下从电场

中通过的轨迹如图中实线所示，电子过M点的动能为8eV，它经过N点时的动能为eV，电子在M点的电势能比N点的电势能（填“大”或“小”）

13．在描绘电场等势线的实验中，在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸，在导电纸上平放两个电极A与B，分别与直流电源的正、负极接好，如图10所示，若以A、B第6页共13页人教版物理选修3-1第一章静电场达标练习题

连线为x轴，A、B连线的中垂线为y轴，闭合电键后，将一个探针固定在y轴上的某点，沿x轴移动另一个探针，发现无论怎样移动，灵敏电流计的指针都不偏转（已知电流从左侧流入时指针向左偏），若电源及连线都是完好的，可能故障是（只填一种），将实验故障排除后，探针从BO间某处沿x轴向O点移动的过程，电流表的指针偏转情况是

图9

图10

图11

14．“电场中等势线描绘”的实验装置如图11所示，

（1）在图中a、b、c、d、e五个基准点中，电势最高的点是_____点。

（2）若电流表的两表分别按触图中d和f两点（f与d的连线和A与B的连线垂直）时表针反偏（电流从红表笔流进时，表针正偏；从黑表笔流进时，表针反偏），则电流表的红表笔接在______点，要使表针仍指在零刻度线，应将接f点的表笔向_____(填“左”或“右”）移动。

15．如图12所示，质量为m，带电量为+q的小球用一长度为L的绝缘细线悬于O点，开始时它在A、B之间来回摆动，OA、OB与竖直方向的夹角均为θ，若当小球摆动到B点时突然施加一方向竖直向上、大小E=mg/q的匀强电场，则此时线中的拉力大小为_________________，若这一匀强电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的，则当小

球运动到B点时线中的拉力大小为______________________。图12

16．让α粒子和质子垂直电场方向进入同一匀强电场，它们的偏转角分别为α和β，①若它们是先经同一电场从静止开始加速后再进入同一偏转电场，则tanα∶tanβ=____，②若它们是以相同的速度进入同一偏转电场，则tanα∶tanβ=__________。17．如图13所示，一个不计重力的电子，质量为m，带电量为e，以初速度v垂直电场方向从A点飞入一匀强电场中，从B点飞出时速度方向与电场方向成150，已知电场宽为L，则A、B间的电势差为__________，匀强电场的场强为__________。

18．如图14所示,在真空中用等长的绝缘丝线分别悬挂两个点电荷A和B,其电荷量分别为+q和-q.在水平方向的匀强电场作用下,两悬线保持竖直,此时A、B间的距离为L.求该匀强电场场强的大小和方向,

19．如图15所示,在场强为E的匀强电场中,一绝缘轻质细杆l可

B

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图13

qlAmA图14OEB图人教版物理选修3-1第一章静电场达标练习题

绕O点在竖直平面内自由转动,A端有一个带正电的小球,电荷量为q,质量为m。将细杆从水平位置自由释放,则：

(1)请说明小球由A到B的过程中电势能如何变化?

(2)求出小球在最低点时的速率

(3)求在最低点时绝缘杆对小球的作用力.

20．如图16所示,电荷量为q,质量为m的带电粒子以速度v垂直进入平行板电容器中（不计粒子的重力），已知极板的长度为l，两极板间的距离为d，极板间的电压为U，试推导带电粒子射出电容器时在偏转电场中的偏转位移y和偏转角的表达式。

v+两_图16

21．如图17所示,半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套一个带正电的小珠子，，该装置所在空间存在着水平向右的匀强电场，已知珠子所受电场力是重力的从最低点由静止释放。求：珠子获得的最大速度

图17

34，将珠子

22．一个不带电的平行板电容器,用电压为60V的直流电源(不计电源的内阻)充电,充电过程中电源耗去了4.8×10-6J的能量,试求：（1）这个电容器的电容（2）在充电过程中,从一个极板转移至另一个极板的电子数目.

23．一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图18

所示，AB与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量m=1.0×10kg，电量q=1.0×10－10

C，A、B相距L=20cm。（取g=10m/s2，结果保留二位有效数字）求：（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。

（2）电场强度的大小和方向？

（3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速

度是多少？

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－7

图人教版物理选修3-1第一章静电场达标练习题

24．如图19所示，在竖直放置的足够大的铅屏A的右表面上贴着射线（即电子）放射源

P，已知射线实质为高速电子流，放射源放出粒子的速度v0＝1.0×107m/s。足够大的

荧光屏M与铅屏A平行放置，相距d＝2.0×10－2m，其间有水平向左的匀强电场，电场强度大小E＝2.5×10N/C。已知电子电量e＝1.610C，电子质量取m＝9.010kg。求：（1）电子到达荧光屏M上的动能。

（2）荧光屏上的发光面积。

25．如图20所示，足够大的平行金属板竖直放置，两板相距为d，分别与直流电源的正负

极相连，电源电动势为E．质量为m、电量为-q的质点沿着右板的边缘从a点开始被竖直上抛，最后在左板与a点等高的b点与左板相碰,重力加速度用g表示。试计算：(1)带电质点由a到b运动过程中到达的最高点，相对于ab的高度多大？最高点与右板相距多远？

（2）质点与左板相碰前的瞬时速度的大小和方向。

图19

4

-19

-31

图20

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【知识要点提示答案】

1．正电荷，负电荷（1）毛皮，硬橡胶棒（2）丝绸，玻璃棒(3)排斥，吸引2．转移，静电感应

3．物体所带电荷的多少，库仑，库，C（1）最小（2）1库仑（3）形状和大小对相互作用，理想化模型（4）连续变化

4．一个物体，另一个物体，物体的一部分，另一部分，电荷，代数和，保持不变5．（1）它们的电荷量的乘积，它们的距离的二次方，它们的连线上（2）Fk9

22

Q1Q2r2（3）

在真空中，两个点电荷（4）9.0×10Nm／C，两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时之间的作用力的大小6．（1）相互作用，客观存在，力的特性，能的特性（2）对放入电场中的电荷有电场力的作用

7．（1）静电力F，电荷量q(2)EFq(3)牛/库，N/C（4）正电荷在该点所受的静电力

的方向相同，负电荷在该点所受的静电力的方向相反，切线方向（5）电场强弱，电场力。（6）①定义式，任何电场，电场本身，检验电荷q，电场力②真空中，场源电荷Q，场源电荷到某点的距离r，检验电荷③匀强电场，沿场强方向

8．电场线，（1）正电荷出发,负电荷终止，该点的场强方向一致（2）①电场,理想化模型②正电荷，负电荷；③不相交④电场的强弱，场强方向9．（1）路径，电势能（2）静电力，减少量10．（1）电势能，电荷量（2）EPq（3）该点的电势比零电势高；该点的电势比零电势

低（4）零电势点，无穷远或大地11．（1）相同（2）①不做功②垂直③不能相交④强弱，强，弱12．（1）电势差，电压（2）UAB，UWABqABAB（3）位置，

13．电场强度，沿电场方向的距离14．（1）绝缘且又相互靠近（2）等量异种，电场，电势差。（3）导线，相互中和，零，零（5）固定电容器，可变电容器15．（1）电荷量Q，电势差U（2）CQUQU（3）容纳电荷（4）法拉

S4kd（5）①无关，无关，性质②C16．（1）运动方向，匀变速速直线

第10页共13页人教版物理选修3-1第一章静电场达标练习题

【达标练习题例答案】

1．BDFGH2．AD3．(1)kQr22(2)均为

kQ2mgr2

提示：当加速度a=0时，设A、B间的距离为r,根据平衡条件

/2/k4Qr/22mgr/4kQ2mg

A、B运动的距离均为s4．6；-600

rr2kQmgr2

5．1.2×10-5；减小6．

kq(Rl2)2

7．

mgH3、

22mgH3、mgH、

2mgH3

8．2d；

12mv

提示：取B球为研究对象，当A、B相距为d时，B受A的库仑力作用，则有

KqAqBd2ma----①

当A、B相距为r时，有：由①、②得：r＝2d

KqAqBr2m14a----②

根据能量守恒定律，电势能减小量等于带电小球B动能的增加量，即E9．9V提示：平行四边形一组对边平行且相等，由U=Ed得ABCDUAB12mv

2UCD即

代入已知得D9V

10．增大，增大。11．增大、不变12．0.5；小

13．导电纸导电的一面朝下了、电流表的两个接线柱没接好、探针根部断开、电流表已损坏等；向右。

14．(1)a点；(2)d点，右15．0，2mg(1-cosθ)

16．①1∶1②1∶2

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17．3mv02q2;3mv0qL2；

18．解:：分析A：由平衡条件得：qEkql22Ekql2方向为水平向左

19．解：(1)因为由A到B过程中电场力做正功,所以电势能减小(2)由动能定理得:mglqEl12mv20v2(mgEq)lm

(3)在最低点由牛顿第二定律得:Tmgmv2lT3mg2Eq

lv20．解:（1）求粒子在偏转电场中的偏转位移y电子运动的时间为：t电子在偏转电场中的加速度a为:a1qUl2mdv22---①

2FmeUmd--②偏转位移yqUlmdv12at--③

联立以上各式得y（2）求偏转角φvyat

tanvyvqUlmdv2

21．解:珠子所受电场力和重力的合力与圆环的交点位置即为速度最大的位置，tanEqmg34370由最低点到速度最大的位置过程中，根据

θ12mv2Eq

动能定理得mgR(1cos)EqRsin34--①

mgFEqmg---②由①②得最大速度为vgR2

622．解：（1）电容器所带电量为Q,QU=EQEU4.810608108c电容为

CQU8106081.3109F

（2）转移的电子数为nqe8101.61081951010个

23．解：（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，由直线运动条件可知微粒受电场力一定向左，重力和电场力的合力必与微粒的运动方向相反，微粒做匀减速运动。

第12页共13页人教版物理选修3-1第一章静电场达标练习题

（2）因为粒子带正电，所以电场强度方向为水平向左，由力的合成知识得Eqmgcot

mgcotqE41.710N/C（3）微粒由A运动到B时的速度vB0时，微粒

进入电场时的速度最小，设粒子的最小速度为v，由v22al得最小速度vmgcosmaa2g

2al222.82m/s12mv0EKeEd224．解：（1）由动能定理得eEdEK12mv01.2510216J

(2)射线在A、B间电场中被加速，除平行于电场线的电子流外，其余均在电场中偏转，

其中和铅屏A平行的电子流在纵向偏移距离最大设为r(相当于平抛运动水平射程)。d12at21eE2mt---①，rv0t---②圆面积sr--③由上述三式得

22

s2.83103m2，即在荧光屏的发光面积为2.83103m2

25．解：质点将在竖直方向做竖直上抛运动，加速度a1=g；在水平方向做匀加速直线运动

加速度为a2，由牛顿第二定律得

Eqdma2a2Eqmd2Eqt2（1）设相对于ab的高度为H在水平方向：d12a2t22md2-----①

2在竖直方向上：v0g2t2----②解①②得v20mdg2Eq122t2mdEq

最大高度Hv02gmgd4Eq2，最高点距右板的距离sa2t21t2a2()--③22将t22mdEq2代入③得s34d（2）粒子到达b板时竖直速度为v0mdg2Eq22

粒子到达b板时水平速度为v1a2tEqmd22mdEq22

速度大小为：vv0v1vv2021(mgd)(2Eq)2mqE；速度方向与水平方向的夹为

arctan(

)arctan(dg)

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