高中物理选修3_1:电 场姓名：__________ 班级：__________ 正确率：__________一、单项选择题1．关于静电的应用和防止，下列说法不正确的是( ) A ．为了美观，通常把避雷针顶端设计成球形 B ．为了防止静电危害，飞机轮胎用导电橡胶制成C ．为了避免因尖端放电而损失电能，高压输电导线表面要很光滑D ．为了消除静电，油罐车尾装一条拖地铁链 答案：A2．下列关于点电荷的说法中，正确的是( ) A ．只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C ．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D ．一切带电体都可以看成是点电荷 答案：C3．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F ，若它们的带电荷量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为( )A ．16FB ．94F C ．32F D ．12F 答案：B4．在真空中有两个点电荷，它们之间的距离是L 时，相互作用的库仑力大小是F ，如果把两个电荷之间的距离缩短10 cm ，则相互作用的库仑力变为4F ，由此可知L 的大小是( )A ．20 cmB ．13.3 cmC ．30 cmD ．50 cm答案：A5．两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小为( )A ．112F B ．34F C ．43F D ．12F答案：C6．小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标涉及的物理知识及其理解，下列说法正确的是( )A ．制作这些图标的依据是静电屏蔽原理B ．工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装C ．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患D ．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系 答案：C7．下列说法中正确的是( ) A ．点电荷就是体积小的带电体B ．带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷C ．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷D ．根据库仑定律表达式F ＝kQqr 2，当两电荷之间的距离r →0时，两电荷之间的库仑力F →∞答案：C8.如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定( )A ．两球都带正电B ．两球都带负电C ．大球受到的静电力大于小球受到的静电力D ．两球受到的静电力大小相等 答案：D9．由电场强度的定义式E ＝F q可知，在电场中的同一点( ) A ．电场强度E 跟F 成正比，跟q 成反比B ．无论放入的试探电荷所带的电荷量如何变化，F q始终不变C ．电场中某点的电场强度为零，放入该点的电荷受到的静电力不一定为零D ．试探电荷在该点受到的静电力的方向就是该点的电场强度方向 答案：B10．下列几种电荷形成的电场中，电场线分布的大致图形正确的是( )答案：D11．如图是电场中某区域的电场线图，电场中的三点A ，B ，C 的电场强度分别为E A ，E B ，E C ，关于E A ，E B ，E C 大小的判断，正确的是( )A ．E A >EB >EC B ．E A ＝E B ＝E C C ．E A <E B <E CD ．E B >E A >E C解析：由电场线的疏密表示电场强度的大小可知，D 点的电场强度较大，E A >E B >E C ，选项A 正确．答案：A12.a ，b 两个点电荷在电场中受到的电场力F a ，F b 的方向如图所示，由图可以判断( )A ．a ，b 都带正电B ．a ，b 都带负电C ．a 带正电，b 带负电D ．a 带负电，b 带正电解析：电场力的方向是这样规定的：正电荷的电场力方向与电场强度方向相同，负电荷的电场力方向与电场强度方向相反，所以a 带正电，b 带负电，选项C 正确．答案：C13．如图是表示在一个电场中a ，b ，c ，d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是( )A ．这个电场是匀强电场B ．a ，b ，c ，d 四点的电场强度大小关系是E d >E a >E b >E cC ．a ，b ，c ，d 四点的电场强度大小关系是E a >E b >E d >E cD ．无法确定这四个点的电场强度大小关系解析：图中给出了a ，b ，c ，d 四个位置上电荷量和所受电场力大小的变化关系，由电场强度的定义式E ＝F q可知，图象的斜率代表电场强度．斜率大的电场强度大、斜率小的电场强度小，故选项B 正确，A ，C ，D 错误．答案：B14.某电场的电场线如图所示，P ，Q 是电场中的两点，则( )A ．P 点的电场强度较大B ．Q 点的电场强度较大C ．P ，Q 两点的电场强度大小相等D ．P 点的电场强度方向向左解析：由电场线的疏密表示电场强度的大小可知，P 点的电场强度较大，选项A 正确，B ，C 错误；电场线上每一点的切线方向就是该点的电场强度方向，P 点的电场强度的方向向右，选项D 错误．答案：A15．在电场中A 、B 两点间的电势差U AB ＝75 V ，B 、C 两点间的电势差U BC ＝－200 V ，则A 、B 、C 三点的电势高低关系为( )A．φA>φB>φC B．φC>φA>φBC．φA<φC<φB D．φC>φB>φA解析：因为A、B两点间的电势差U AB＝75 V，设B点的电势为0，故A点的电势为75 V，又因为B、C两点间的电势差为U BC＝－200 V，故U BC＝φB－φC＝0－φC＝－200 V，故φC＝200 V，故电势最大的是C点，其次是A点，最小的是B点，故选项B正确．答案：B16.如图所示，电场中有a、b两点，则下列说法中正确的是( )A．电势φa<φb，场强E a<E bB．电势φa>φb，场强E a>E bC．将电荷－q从a点移到b点电场力做负功D．将电荷－q分别放在a、b两点时具有的电势能E p a>E p b解析：电场线越密的地方电场强度越大，所以场强E a<E b，沿着电场线电势降低，所以电势φa>φb，故A、B错误；将－q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，故C正确；将－q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，电势能增加，所以将电荷－q分别放在a、b两点时具有的电势能E p a<E p b，故D错误．答案：C17．在地面上插入一对电极M和N，将两个电极与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场．恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点．下列说法中正确的是( )A．P点场强比Q点场强大B．P点电势比Q点电势高C．P点电子的电势能比Q点电子的电势能大D．电子沿直线从N到M的过程中所受电场力恒定不变解析：电场线密的地方电场强度大，所以P点场强比Q点场强小，故A错误；沿电场线方向电势降低，所以P点电势一定高于Q点电势，故B正确；将电子从P点移到Q点，电场力做负功，电子的电势能增加，电子在Q点的电势能大，C错误；由于该电场是非匀强电场，E是变化的，由F＝qE可知，电子所受的电场力是变化的，故D错误．答案：B18．板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1，现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是( )A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1D ．U 2＝2U 1，E 2＝2E 1解析：当平行板电容器的其他条件不变，板间距离变为12d 时，电容器的电容为C ′＝εr S4πkd2＝2C ，又知电容器的带电量变为2Q ，则得知U 2＝2Q2C，即U 2＝U 1.根据匀强电场中电势差与场强之间的关系式E ＝U d得E 2＝U 212d ＝2E 1，因此选项C 正确，其他选项均错误．答案：C19．某一电容器的标注是“400 V 22 μF”，则下列说法中正确的是( ) A ．该电容器可在400 V 以下电压时正常工作 B ．该电容器只能在400 V 电压时正常工作 C ．电压是200 V 时，电容是11 μFD ．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连 解析：每一个电容器都有它的耐压值，电容器可以在耐压值及其以下正常工作，所以选项A 正确，选项B 错误；电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质决定的，所以电容不变，选项C 错误；有的电容器是有极性的，分正负极，所以选项D 错误．答案：A20．在匀强电场中，同一条电场线上有A 、B 两点，有两个带电粒子先后由静止从A 点出发并通过B 点．若两粒子的质量之比为2∶1，电量之比为4∶1，忽略它们所受重力，则它们由A 点运动到B 点所用时间之比为( )A ．1∶ 2 B.2∶1 C ．1∶2D ．2∶1解析：由qE ＝ma ，x ＝12at 2知，t ＝2mxqE，则t 1t 2＝m 1m 2·q 2q 1＝12， 选项A 正确．二、非选择题21．把质量为m 的带负电小球A ，用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为Q 的带正电小球B 靠近小球A ，当两个带电小球在同一高度相距r 时，绳与竖直方向成α角．试求：(1)A 球所受绳子的拉力； (2)A 球的带电荷量．解析：(1)带负电的小球A 处于平衡状态，A 受到库仑力F 、重力mg 以及绳子的拉力T 的作用，受力如图所示．竖直方向：mg －T cos α＝0，① 水平方向：F －T sin α＝0，② 解得：F ＝mg tan α，③T ＝mgcos α.④ (2)根据库仑定律F ＝k qQ r2，⑤联立③⑤，解得q ＝mgr 2tan αkQ .答案：(1)mgcos α (2)mgr 2tan αkQ22．一试探电荷q ＝＋4×10－9C ，在电场中P 点受到的静电力F ＝6×10－7N ，则P 点的电场强度大小为__________N/C ；将试探电荷移走后，P 点的电场强度大小为____________N/C ；放一电荷量为q ′＝1.2×10－6C 的电荷在P 点，受到的静电力F ′的大小为__________N.解析：根据电场强度的定义可得E ＝F q ＝6×10－74×10－9 N/C ＝1.5×102N/C ；电场强度是描述电场性质的物理量，跟试探电荷无关，所以将试探电荷移走后，电场强度仍是1.5×102N/C ；F ′＝q ′E ＝1.2×10－6×1.5×102 N ＝1.8×10－4 N.答案：1.5×1021.5×1021.8×10－423．电子的电荷量为e ，质量为m ，以速度v 0沿电场线方向射入到场强为E 的匀强电场中，如图所示，电子从A 点射入，到B 点速度变为零．(1)A 、B 两点间的电势差是多大？ (2)A 、B 两点间的距离是多少？解析：(1)由已知得全过程只有电场力做功，由动能定理，得eU AB ＝0－12mv 20，解得U AB ＝－mv 202e. (2)由U ＝Ed ，得d ＝U AB E ＝－mv 202eE.答案：(1)－mv 202e (2)－mv 202eE。