2020--2021学年度人教版物理选修3-1第1章 静电场习题(附答案)

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2020--2021人教物理选修3—1第1章静电场习题（附答案）

人教选修3—1第一章静电场

1、

(双选)如图所示，A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体，起初都不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是(

)

A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开

B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开C．把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D．把C移近导体A，先把A、B分开，再把C移走，最后重新让A、B接触，A 上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合

2、

如图所示，用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带电情况是( )

A．a、b均带正电B．a、b均带负电

C．a带正电，b带负电D．a带负电，b带正电

3、关于库仑定律的理解，下面说法正确的是( )

A．对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式

B．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式

C．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的

D．摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电

4、

两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点，下列判断正确的是( )

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A ．A 、

B 两点的电场强度大小不等，方向相同

B ．A 、B 两点的电场强度大小相等，方向不同

C ．左边电荷带负电，右边电荷带正电

D ．两电荷所带电荷量相等

5、

如图所示，Q 是带正电的点电荷，P 1、P 2为其产生的电场中的两点，若E 1、E 2分别为

P 1和P 2两点的电场强度的大小，φ1、φ2分别为P 1和P 2两点的电势，则( )

A ．E 1>E 2，φ1>φ2

B ．E 1>E 2，φ1<φ2

C ．E 1<E 2，φ1>φ2

D ．

E 1<E 2，φ1<φ2

6、电场中a 、b 两点间的电势差U ab ＝1

V ，将一电子从a 点移到b 点，电子克服静电力做的功为1 eV ，则( )

A ．场强方向一定是由b 指向a

B ．场强方向一定是由a 指向b

C ．电子的电势能增加1 eV

D ．电子的电势能减少1 eV

7、如图所示是一个匀强电场的等势面示意图，每两个相邻的等势面相距2 cm ，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )

A ．竖直向下，E ＝100 V/m

B ．水平向左，E ＝100 V/m

C ．水平向左，E ＝200 V/m

D ．水平向右，

E ＝200 V/m

8、

(多选)如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q ，a 、b 是金属板右侧表面的两点，其中a 到＋Q 的距离较小。下列说法正确的是( )

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3 / 12

A ．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电

B ．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电

C ．整个导体，包括表面上的a 、

b 点，是一个等势体，且电势等于零

D.a 、b 两点的电场强度不为零，且a 、b 两点场强方向相同，但a 点的场强比b 点的场强要强(大)一些

*9、(多选)关于电荷量，以下说法正确的是( )

A ．物体所带的电荷量可以为任意实数

B ．物体所带的电荷量只能是某些值

C ．物体带正电荷1.6×10－9 C ，这是因为失去了1.0×1010个电子

D ．物体所带电荷量的最小值为1.6×10－19 C

*10、

如图所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是( )

A ．速度变大，加速度变大

B ．速度变小，加速度变小

C ．速度变大，加速度变小

D ．速度变小，加速度变大

*11、电场中有一点P ，下列说法正确的是( )

A ．若放在P 点的电荷的电荷量减半，则P 点场强减半

B ．若P 点没有试探电荷，则P 点的场强为零

C ．P 点的场强越大，则同一电荷在P 点所受的电场力越大

D ．P 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向

*12、

在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a 、b 两点，其中a 、b 两点电势和场强都相同的是( )

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高中物理

4 / 12 A B C D

13、(多选)对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是( )

A ．将两极板的间距加大，电容将增大

B ．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小

C ．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大

D ．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的铝板，电容将增大

14、

如图所示，一个平行板电容器充电后与电源断开，从负极板处释放一个电子(不计重力)，设其到达正极板时的速度为v 1，加速度为a 1。若将两极板间的距离增大为原来的2倍，再从负极板处释放一个电子，设其到达正极板时的速度为v 2，加速度为a 2，则( )

A ．a 1∶a 2＝1∶1，v 1∶v 2＝1∶2

B ．a 1∶a 2＝2∶1，v 1∶v 2＝1∶2

C ．a 1∶a 2＝2∶1，v 1∶v 2＝2∶1

D ．a 1∶a 2＝1∶1，v 1∶v 2＝1∶ 2

15、

如图所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d ，各等势面的电势如图所示。现有一质量为m 的带电微粒，以速度v 0射入电场，且v 0的方向与水平方向成45°角斜向上。若射入电场后，质点做直线运动，求：

(1)微粒带何种电荷？电荷量是多少？

(2)微粒在入射方向的最大位移是多少？

16、

如图所示，长为L 的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形

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成匀强电场，一个电荷量为＋q、质量为m的带电粒子以初速度v0紧贴上板垂直于电场线的方向进入该电场，而后刚好从下板边缘射出，射出时其末速度恰与下板的夹角θ＝30°，不计粒子重力，求：

(1)粒子的末速度大小；

(2)匀强电场的场强大小；

(3)两板间的距离。

2020--2021人教物理选修3—1第1章静电场习题（附答案）

人教选修3—1第一章静电场

1、

(双选)如图所示，A、B为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体，起初都不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是(

)

A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开

B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开C．把C移近导体A，先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D．把C移近导体A，先把A、B分开，再把C移走，最后重新让A、B接触，A 上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合

AB[A、B开始都不带电，把C移近导体A时，由于静电感应，A、B中的自

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版高中物理

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由电子向左移动，使得A端积累负电荷，B端积累正电荷，所以A、B上的金属箔片都张开，A对；若此时先把A、B分开再移走C，因A、B已经绝缘，所带电荷量不会变，金属箔片仍张开，B正确；但如果先移走C，A、B上的感应电荷会马上中和，不再带电，所以金属箔片都不会张开，C错误；先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和，金属箔片都不会张开，D错误。]

2、

如图所示，用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a，然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球a和金箔b的带

电情况是( )

A．a、b均带正电B．a、b均带负电

C．a带正电，b带负电D．a带负电，b带正电

A[毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，靠近验电器金属小球a，发生静电感应，用手指接触金属杆的瞬间，电子从金属杆转移到地球上，故拿开橡胶棒后，小球a

和金箔b都带正电，A正确。]

3、关于库仑定律的理解，下面说法正确的是( )

A．对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式

B．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式

C．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的

D．摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电

C[库仑定律适用于真空中的点电荷，故A、B错。库仑力也符合牛顿第三定律，C对。橡胶棒吸引纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，D错。]

4、

两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点，下列判断

正确的是( )

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A．A、B两点的电场强度大小不等，方向相同

B．A、B两点的电场强度大小相等，方向不同

C．左边电荷带负电，右边电荷带正电

D．两电荷所带电荷量相等

C[电场线的疏密代表电场强度的强弱，电场线越密，代表电场越强，电场方向为电场线的切线方向，故从图中可以看出A点、B点电场强度大小和方向均不同，故A、B错误；电场线从正电荷指向负电荷，故C正确；右边电荷周围的电场线密集，故此电荷的电荷量较大，故D错误。]

5、

如图所示，Q是带正电的点电荷，P1、P2为其产生的电场中的两点，若E1、E2分别为P1和P2两点的电场强度的大小，φ1、φ2分别为P1和P2两点的电势，则( )

A．E1>E2，φ1>φ2B．E1>E2，φ1<φ2

C．E1<E2，φ1>φ2D．E1<E2，φ1<φ2

A[由正电荷周围电场线的特点可知E1>E2，沿电场线方向电势逐渐降低，可知φ1>φ2，选项A正确。]

6、电场中a、b两点间的电势差U ab＝1

V，将一电子从a点移到b点，电子克服静电力做的功为1 eV，则( )

A．场强方向一定是由b指向a

B．场强方向一定是由a指向b

C．电子的电势能增加1 eV

D．电子的电势能减少1 eV

C[静电力对电子做负功，所以a点的电势高于b点的电势，但场强方向不一定由a指向b，选项A、B错误；电子克服静电力做的功等于电势能的增加量，选项C正确，选项D错误。]

7、如图所示是一个匀强电场的等势面示意图，每两个相邻的等势面相距2

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版 高中物理 8 / 12 cm ，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )

A ．竖直向下，E ＝100 V/m

B ．水平向左，E ＝100 V/m

C ．水平向左，E ＝200 V/m

D ．水平向右，

E ＝200 V/m

B [电场强度E ＝U d

＝100 V/m ，电场强度的方向垂直于等势面指向电势降落的方向，即水平向左，选项B 正确。]

8、

(多选)如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷＋Q ，a 、b 是金属板右侧表面的两点，其中a 到＋Q 的距离较小。下列说法正确的是( )

A ．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电

B ．由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电

C ．整个导体，包括表面上的a 、b 点，是一个等势体，且电势等于零

D.a 、b 两点的电场强度不为零，且a 、b 两点场强方向相同，但a 点的场强比b 点的场强要强(大)一些

BCD [若金属板不接地，右侧表面将感应出负电荷，左侧表面将感应出正电荷；若金属板接地，自由电子通过接地导线导入金属板，再次达到静电平衡时左侧表面不带电，整个金属板的电势都为零，所以选项A 错误，选项B 、C 正确。金属板接地时，右侧表面上有感应负电荷，而且a 点附近的电场线密度(单位表面积的电荷量)比b 点附近的电场线密度要大些，场强要强(大)些，又因为整个金属板是等势体，右侧表面是等势面，电场线与等势面垂直，可见a 、b 两点的场强方向都垂直指向右侧面，方向相同，所以选项D 正确。]

*9、(多选)关于电荷量，以下说法正确的是( )

A ．物体所带的电荷量可以为任意实数

B ．物体所带的电荷量只能是某些值

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C．物体带正电荷1.6×10－9 C，这是因为失去了1.0×1010个电子

D．物体所带电荷量的最小值为1.6×10－19 C

BCD[元电荷为1.6×10－19 C，任何带电体电荷量均是元电荷的整数倍，故A 错，B、C、D对。]

*10、

如图所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是( )

A．速度变大，加速度变大

B．速度变小，加速度变小

C．速度变大，加速度变小

D．速度变小，加速度变大

C[因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小。] *11、电场中有一点P，下列说法正确的是( )

A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点场强减半

B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零

C．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大

D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向

C[电场强度是由电场本身决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关，选项A、B错误。电荷量一定时，由F＝Eq可知，场强越大，所受的电场力越大，C正确。若试探电荷是正电荷，它的受力方向就是该点的场强方向，若试探电荷是负电荷，它的受力方向的反方向是该点场强的方向，D错误。]

*12、

在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中a、b两点电势和场强都相同的是( )

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10 / 12 A B C D

C [因为电势是标量，并且a 、b 在题中的四个电场中具有对称性，故四个电场中a 、b 两点的电势都是相等的，而电场强度是矢量，A 图中两对称点的电场强度大小相等、方向相反；B 图中两个场强叠加后，a 点的场强方向斜向右上方，b 点的场强方向斜向右下方；C 图中两对称点的场强大小相等，方向都是水平向右；

D 图中a 点的场强方向向上，b 点的场强方向向下，因此只有选项C 正确。]

13、(多选)对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是( )

A ．将两极板的间距加大，电容将增大

B ．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小

C ．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大

D ．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的铝板，电容将增大

BCD [影响平行板电容器电容大小的因素有：①随正对面积的增大而增大；②随两极板间距离的增大而减小；③在两极板间放入电介质，电容增大。由此可知B 、C 选项正确。对D 选项，实际上是减小了平行板的间距，所以D 也对。] 14、

如图所示，一个平行板电容器充电后与电源断开，从负极板处释放一个电子(不计重力)，设其到达正极板时的速度为v 1，加速度为a 1。若将两极板间的距离增大为原来的2倍，再从负极板处释放一个电子，设其到达正极板时的速度为v 2，加速度为a 2，则( )

A ．a 1∶a 2＝1∶1，v 1∶v 2＝1∶2

B ．a 1∶a 2＝2∶1，v 1∶v 2＝1∶2

C ．a 1∶a 2＝2∶1，v 1∶v 2＝2∶1

D ．a 1∶a 2＝1∶1，v 1∶v 2＝1∶ 2

D [电容器充电后与电源断开，再增大两极板间的距离时，场强不变，电子在

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11 / 12 电场中受到的静电力不变，故a 1∶a 2＝1∶1。由动能定理Ue ＝12m v 2得v ＝

2Ue

m ，因两极板间的距离增大为原来的2倍，由U ＝Ed 知，电势差U 增大为原来的2倍，故v 1∶v 2＝1∶2。]

15、

如图所示，一电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d ，各等势面的电势如图所示。现有一质量为m 的带电微粒，以速度v 0射入电场，且v 0的方向与水平方向成45°角斜向上。若射入电场后，质点做直线运动，求：

(1)微粒带何种电荷？电荷量是多少？

(2)微粒在入射方向的最大位移是多少？

[解析]

要使微粒做直线运动，微粒所受合力与v 0应在一条直线上，又电场力与等势面垂直，沿水平方向，因此需考虑微粒的重力作用。

(1)电场线与等势面垂直，且由电势高处指向电势低处，可得电场线方向水平向

左，且E ＝U d ＝100 V d 。

为使合力与v 0在一条直线上，微粒的受力情况如图所示，分析可知微粒带正电

，且mg ＝qE ，则q ＝mg E ＝mgd 100 V 。

(2)带电微粒沿入射方向做匀减速直线运动，其加速度a ＝2

g 。则微粒在入射方向的最大位移x max ＝v 202a ＝v 2022g

＝2v 204g 。 [答案] (1)正电 mgd 100 V (2)2v 204g

16、

如图所示，长为L 的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形

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高中物理 12 / 12 成匀强电场，一个电荷量为＋q 、质量为m 的带电粒子以初速度v 0紧贴上板垂直于电场线的方向进入该电场，而后刚好从下板边缘射出，射出时其末速度恰与下板的夹角θ＝30°，不计粒子重力，求：

(1)粒子的末速度大小；

(2)匀强电场的场强大小；

(3)两板间的距离。

[解析]

(1)粒子在平行金属板间做类平抛运动，把射出极板的速度分解，如图所示，则

粒子的末速度v ＝v0cos 30°＝233v 0。

(2)竖直分速度v y ＝v 0tan 30°＝33v 0

由牛顿第二定律得qE ＝ma

由类平抛运动规律得L ＝v 0t ，v y ＝at ，解得E ＝3mv 203qL 。

(3)由类平抛运动规律得tan 30°＝d L 2

，解得d ＝3L 6。

[答案] (1)23v03 (2)3mv 203qL (3)3L 6

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