新课标高中物理选修3-1第一章静电场测试题

新课标高中物理选修3-1第一章静电场测试

题

班级 姓

名 得分

一、本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1．两个半径为0.25 m的铜球，球心相距1 m，若各带1 C的同种电荷时，相互作用的力为F1，各带1 C的异种电荷时，相互作用的力为F2。则（ ）

A．F1=F2 B．F1＜F2 C．F1＞F2 D．无法判断

2．在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（ ）

A．没有任何两点电场强度相同 B．可以找到很多电场强度相同的点

C．没有任何两点电势相等 D．可以找到很多电势相等的点

3．如图所示，两平行金属板间的距离是d，两板间的电压是U，今有一电子从两板间的O点沿着垂直于板的方向射出，到达A点后即返回。若OA距离为h，则此电子具有的初动能是（ ）

A．edh/U B．edhU C．eU/dh D．ehU/d

4．如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点。一电子以速度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，电子以速度vB经过B点，且vB与vA方向相反，则（ ）

A．A点的场强一定大于B点的场强

B．A点的电势一定低于B点的电势 C．电子在A点的动能一定小于它在B点的动能

D．电子在A点的电势能一定小于它在B点的电势能

5．对于点电荷Q产生的电场，下列说法中正确的是（ ）

A．电场强度的表达式EFq仍成立，式中q就是本题中所指的产生电场的点电荷Q

B．在真空中，电场强度的表达式为EkQr2，式中Q就是产生电场的电荷

C．在真空中Ekqr2，式中q是试探电荷 D．上述说法都不对

6．宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电量为Q，表面无大气，在一实验中，宇航员将一带电q（q<C．沿星球自转的线速度方向飞向太空 D．向星球球心方向下落

7．科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述中正确的是（ ）

A．把质子或电子叫元电荷 B．1.6×10－19

C的电量叫元电荷

C．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值

叫元电荷

D．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷

8．如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力)，由静止释放后，下列说法中正确的是（ ）

A．点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大

B．点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大

C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值

D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零

9．如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（ ）

A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动

10．如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb和φc， φa>φb>φc。一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹

如图中实线KLMN所示。由图可知（ ）

A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C．粒子从K到L的过程中，电势能增加 D．粒子从L到M的过程中，动能增加

题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 号 答 案

二、本题共4小题，共9小空，每小空2分，共18分。把答案填在题中的横线上。

11．如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 4 cm,b、c相距10 cm。将一个带电

荷量为2×10-8

C 的电荷从a点移到b点时，电场

力做功为4×10-6

J。将此电荷从b点移到c点时电场力做功为________ J，a、c间电势差为________V。

第11题图 第12题图

12．A、B是某电场中的一条电场线上两点，一正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的v—t图象如上图所示。比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小： φA________φB，EA________EB。

13．A、B两点电荷，原来相距r，相互作用力为F。若将A、B的电荷量都增大到原来的两倍，则相互作用力为________。若再将距离也增大到

原来的两倍，则相互作用力为________。

14．有一充电的平行板电容器，两板间电压

为3 V，现使它的电荷量减少3×10-4

C，于是电容器两极板间电压降为原来的13，此电容器的电容是________ μF，电容器原来的带电荷量是________ C，若电容器极板上的电荷全部放掉，电容器的电容是________ μF。

三、本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15．（10分）有一带电荷量q= -3×10-6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服

电场力做6×10-4

J的功，从B点移到C点，电场

力对电荷做9×10-4

J的功，求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高。

16．（10分）如图所示，两块相距为d，足够长的金属板A、B平行竖直放置，两板间电压为U，长为L的绝缘细线一端拴质量为m的带电小球，另一端固定在左板上某点，小球静止时绝缘线与竖直

方向的夹角为θ。如突然将细线剪断，问：

(1)小球将如何运动？

(2)小球经多长时间打到金属板上？

17．（10分）氢原子由一个质子（原子核）

和一个核外电子组成。电子质量me = 9.1×10-31

kg，

质子质量mp = 1.67×10-27

kg，电子和原子核所带电

荷量都等于e = 1.6×10-19

C。电子绕核旋转的轨道

半径r = 5.3×10-11

m。试求：

（1）电子所受静电引力是万有引力的多少倍？

（2）电子绕核旋转的周期是多少？

参： 题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 号 答B AD D D B B BCD C BC AC 案 11．5×10-6 450 12．＜ ＞ 13．4F, F

14．150 4.5×10-4 150

15．负电荷从A移到B点的过程,电荷克服电场力做功,可见负电荷从电势高处移至电势低处.即φA>φB

电势差UAB =

WAB6104q=

3106 V=200 V

负电荷从B移至C,电场力做正功,可见负电荷从电势低处移至电势高处，即φC>φB

电势差UBC =

WBC9104q=

3106 V= -300 V

而电势差UAC = φA-φC = φA-φB +φB-φC =

UAB + UBC = -100 V

所以,A、C两点的电势差大小为100 V,A、

C两点中C点的电势较高. 16．（1）由于小球原来是静止的,则合外力为零.

所以细线剪断时,小球在重力和电场力这两个恒力作用下,将做匀加速直线运动.

（2）根据匀变速直线运动规律：s=v0t+1at

2

2

和a=g/cosθ 解得：t=

2(dLsin)gtan.

17．(1) 根据库仑定律有2Fke2(1.61019)电r91092(5.31011)28.2108N

根

据

万有引力定律有

Fmemp万Gr26.6710119.110311.671027(5.310)23.6104711N，

所以

F电2.281039。

F万(2)根据上面的计算, F电>>F万，可见在核

外电子绕氢原子核旋转时，万有引力完全可以忽略不计。

核外电子所受静电力就是核外电子绕氢原子核旋转的向心力， 即F电me(2T)2r。

所以，核外电子绕氢原子核旋转的周期为3111T2mer23.149.1105.3101.51016F8.2108s

电