高二物理選修3-1人教版第1章每一小節(jié)的課堂訓練15題

1．關于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法正確的是()

A．摩擦起電現(xiàn)象使本來沒有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生電子和質(zhì)子B．兩種不同材料的絕緣體互相摩擦后，同時帶上等量異種電荷

C．摩擦起電，可能是因為摩擦導致質(zhì)子從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體而形成的D．絲綢摩擦玻璃棒時，電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而顯正電

解析：選BD.摩擦起電實質(zhì)是由于兩個物體的原子核對核外電子的約束能力不相同，因而電子可以在物體間轉(zhuǎn)移．若一個物體失去電子，其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)多，我們說它帶正電．若一個物體得到電子，其質(zhì)子數(shù)比電子數(shù)少，我們說它帶負電．使物體帶電并不是創(chuàng)造出電荷．

2．下列說法正確的是()A．電子和質(zhì)子都是元電荷

B．一個帶電體的帶電荷量為205.5倍的元電荷C．元電荷是最小的帶電單位D．元電荷沒有正、負之分

解析：選CD.元電荷是最小的帶電單位，帶電體的帶電荷量均為元電荷的整數(shù)倍；元電荷不是帶電粒子，沒有電性之說，故C、D正確．

3．(201*年武漢調(diào)研)如圖1－1－7所示，用起電機使金屬球A帶上正電，靠近驗電器B，則()

圖1－1－7

A．驗電器金箔不張開，因為球A沒有和B接觸B．驗電器金箔張開，因為整個驗電器都帶上了正電C．驗電器金箔張開，因為整個驗電器都帶上了負電D．驗電器金箔張開，因為驗電器下部箔片都帶上了正電

解析：選D.A球帶正電，靠近驗電器B時，發(fā)生靜電感應，驗電器的金屬球帶負電，金屬箔片帶正電而張開．

4．(201*年西安高二檢測)如圖1－1－8所示，當帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導體時，枕形導體上的電荷移動情況是()

圖1－1－8

A．枕形金屬導體上的正電荷向B端移動，負電荷不移動B．枕形金屬導體上的帶負電的電子向A端移動，正電荷不移動C．枕形金屬導體上的正、負電荷同時分別向B端和A端移動D．枕形金屬導體上的正、負電荷同時分別向A端和B端移動

解析：選B.導體中的自由電子被C球所帶的正電荷吸引而向A端移動，而導體中的正電荷不能定向移動，故B正確．

5．半徑相同的兩金屬小球A、B帶有相同的電荷量，相隔一定的距離，今讓第三個半徑相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B接觸后移開．

(1)若A、B兩球帶同種電荷，接觸后兩球的電荷量之比為多大？(2)若A、B兩球帶異種電荷，接觸后兩球的電荷量之比為多大？

解析：(1)A、B帶同種電荷，設電荷量為Q，C與A接觸后，由于形狀相同，二者平分電荷111

量，A、C所帶的電荷量均為Q.C與B接觸后平分二者電荷量，則B、C的電荷量均為(Q

222313

＋Q)＝Q，A、B最終的電荷量之比為(Q)∶(Q)＝2∶3.

424

(2)A、B帶異種電荷，設電荷量分別為Q、－Q，A、C接觸后，平分電荷量Q，A、C的電1111荷量均變?yōu)镼；C再與B接觸，平分二者的總電荷量，C、B的電荷量均為(Q－Q)＝－

222411

Q，則A、B最終的電荷量之比為(Q)∶|－Q|＝2∶1.

24答案：(1)2∶3(2)2∶1

一、選擇題

1．關于元電荷，下列說法中正確的是()A．元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身

B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C．元電荷的值通常取作e＝1.60×10

－19

C

D．電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學家密立根用實驗測得的

解析：選BCD.元電荷是最小電荷量單位，不是指具體的帶電體，所以A錯B對；由美國物理學家密立根測得電子的電量，故C、D對．2．下列說法正確的是()

A．物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù)

B．不帶電的物體上，既沒有正電荷也沒有負電荷C．摩擦起電過程，是靠摩擦產(chǎn)生了電荷

D．利用靜電感應使金屬導體帶電，實質(zhì)上是導體中的自由電子趨向或遠離帶電體解析：選D.自然界中的電荷量不是任意無限可分的，其最小單位為元電荷所帶電荷量1.60×10

－19

C，故A項錯．物體不帶電，是由于其內(nèi)部正、負電荷的量值相等，對外不顯

電性，故B項錯．電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，摩擦起電同樣不能創(chuàng)造電荷，是一個物體失去電子、另一個物體得到電子的過程，故C項錯．自由電子是金屬導體中的自由電荷，在帶電體的作用下，導體中的自由電子會趨向或遠離帶電體，使導體兩端帶等量異種電荷，選項D正確．

3．(201*年北京東城區(qū)高二檢測)原來甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電1.6×10

－16

－15

C，丙物體帶電8×10

C．則對于最后乙、丙兩物體的帶電情況下列說法中正確的是()

－16

A．乙物體一定帶有負電荷8×10C．丙物體一定帶有正電荷8×10D．丙物體一定帶有負電荷8×10子1.6×10

－15

CCCC

－15

B．乙物體可能帶有負電荷2.4×10

－15

－16－16

解析：選AD.由于甲、乙、丙原來都不帶電，即都沒有凈電荷，甲、乙摩擦導致甲失去電

C而帶正電，乙物體得到電子而帶1.6×10

－15

C的負電荷；乙物體與不帶電的

－16

丙物體相接觸，從而使一部分負電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上，故可知乙、丙兩物體都帶負電荷，由電荷守恒可知乙最終所帶負電為1.6×10

C－8×10

－16

C＝8×10C，故A、D正確．

4．如圖1－1－9所示，放在絕緣支架上帶正電的導體球A，靠近放在絕緣支架上不帶電的導體B，導體B用導線經(jīng)開關接地，現(xiàn)把S先合上再斷開，再移走A，則導體B()

圖1－1－9

A．不帶電C．帶負電答案：C

5．帶電微粒所帶電荷量不可能是下列值中的()．A．2.4×10

－19

B．帶正電D．不能確定

CC

B．－6.4×10D．4.0×10

－19

C

C．－1.6×10數(shù)倍．

－18－17

C

解析：選A.任何帶電物體的帶電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，由此知選項A不是元電荷的整6．(201*年青島高二檢測)

圖1－1－10

如圖1－1－10所示，a、b、c、d為四個帶電小球，兩球之間的作用分別為a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，則()A．僅有兩個小球帶同種電荷B．僅有三個小球帶同種電荷C．c、d小球帶同種電荷D．c、d小球帶異種電荷

解析：選BD.由a吸d，d吸b可知a與b帶同種電荷，且與d帶異種電荷；c斥a，b斥c可知c與a、b帶同種電荷，c與d帶異種電荷．故選B、D.

7．(201*年廣東實驗中學模擬)把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一定距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，則A、B兩球原來的帶電情況不可能是()．A．帶有等量異種電荷B．帶有等量同種電荷C．帶有不等量異種電荷D．一個帶電，另一個不帶電

解析：選A.當兩個小球分別帶等量異種電荷時，兩球接觸后，都不帶電，不可能相互排斥，故A項是不可能的．

8．如圖1－1－11所示，原來不帶電的金屬導體MN，在其兩端下面都懸掛有金屬驗電箔片，若使帶負電的金屬球A靠近導體的M端，可能看到的現(xiàn)象()

圖1－1－11

A．只有M端驗電箔片張開，且M端帶正電B．只有N端驗電箔片張開，且N端帶負電

C．兩端的驗電箔片都張開，且左端帶負電，右端帶正電D．兩端的驗電箔片都張開，且兩端都帶正電或負電

解析：選C.根據(jù)同種電荷相互排斥可知，金屬球A上的負電荷將排斥金屬導體MN上的自由電子，使其向N端移動，N端帶負電，而M端帶正電，故兩端的金箔片均張開，C正確．A、B、D均錯誤．

9．目前普遍認為，質(zhì)子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成，u夸克帶電21

荷量為e，d夸克帶電荷量為－e，e為元電荷．下列論斷可能正確的是()

33A．質(zhì)子由1個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成B．質(zhì)子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成C．質(zhì)子由1個u夸克和2個d夸克組成，中子由2個u夸克和1個d夸克組成D．質(zhì)子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和1個d夸克組成

21

解析：選B.對質(zhì)子11H：帶電荷量為2×e＋(－e)＝e，故由2個u夸克和1個d夸克組成；3321對中子10n：帶電荷量為1×e＋2×(－e)＝0，故由1個u夸克和2個d夸克組成．故選B.33二、計算題

10．如圖1－1－12所示，大球A原來的電荷量為Q，小球B原來不帶電，現(xiàn)在讓小球與大球接觸，達到靜電平衡時，小球獲得的電荷量為q；現(xiàn)給A球補充電荷，使其電荷量為Q，再次讓小球接觸大球，每次都給大球補充到電荷量為Q，問：經(jīng)過反復多次接觸后，小球的帶電荷量為多少？

圖1－1－12

解析：由于兩個球的形狀和大小不等，所以在接觸過程中，兩球的電荷量分配比例不是1∶1，但應該是一個確定的值．根據(jù)第一次接觸達到靜電平衡時兩者的電荷關系可知，此比例為(Q－q)∶q.經(jīng)過多次接觸后，從大球上遷移到小球上的電荷量越來越少，最終將為零，設最終B球帶電荷量為q′，則有答案：

Qq

Q－q

Q－qQQq

＝，解得q′＝.qq′Q－q

11.(201*年華南師大附中高二檢測)如圖1－1－13所示，A為帶負電的金屬板，沿金屬板的垂直平分線，在距板r處放一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球，小球受向右的作用力偏轉(zhuǎn)θ角而靜止，小球由絕緣絲線懸掛于O點，試求金屬板對小球的作用力為多大？

圖1－1－13

解析：作出小球的受力分析圖，如圖所示，由平衡條件可求

得金屬板對小球的作用力F，設繩上的拉力大小為FT，則FTsinθ＝F，F(xiàn)Tcosθ＝mg.由以上兩式解得F＝mgtanθ.答案：mgtanθ

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人教版物理選修3-1第一章靜電場達標練習題

第一章靜電場

【知識要點提示】

1．兩種電荷：自然界中存在著兩種電荷，它們分別為和。

（1）負電荷是用摩擦過的上帶的電荷；

（2）正電荷是用摩擦過的上帶的電荷。（3）同種電荷相互，異種電荷相互。

2．使物體帶電方法有三種

（1）摩擦起電：當兩個物體相互摩擦時，一些束縛得不緊的電子往往從一個物體

到另一個物體，于是原來電中性的物體由于得到電子而帶負電，失去電子的物體則帶正電。這就是摩擦起電。

（2）感應起電：指利用使物體帶電的過程。

（3）接觸帶電：一個不帶電的導體跟另一個帶電的導體接觸后分開，使不帶電的導

體帶上電荷的方式。注意：金屬導體的特點：金屬中離原子核最遠的電子會脫離原子核的束縛而在金屬中自由

活動，這種電子叫自由電子；失去電子的原子便成為正離子，金屬正離子只在各自．．．．．．．．．

的平衡位置做振動而不移動，只有自由電子穿梭其中；當金屬導體處于電場中時，．．自由電子受靜電力作用而定向移動，使原本不帶電的金屬導體兩端呈現(xiàn)電性,因此．．．．．．．

金屬導體放入電場中時，一定會發(fā)生靜電感應現(xiàn)象。．．．．

3．電荷量：電荷量是指，單位是，簡稱，符號是。

（1）元電荷：元電荷是指的電荷量。用e表示，e=1.60×10C（2）單位電荷：單位電荷是指的電荷量。

-19

（3）點電荷：如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，以致帶電體的

影響可忽略不計，可看成點電荷。點電荷是，實際不存在。

（4）電荷量是(填：連續(xù)變化、不能連續(xù)變化)的物理量。

注意：物體不帶電的實質(zhì)是物體帶有等量的正負電荷；物體帶電的實質(zhì)是物體帶有不等量的正負電荷。

（5）試探電荷：帶電荷量很小的點電荷，將試探電荷放入電場中時，原來的電場不會發(fā)生明顯的變化

4．電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消失，只能從轉(zhuǎn)移到，

或者從轉(zhuǎn)移到；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。另一種表述：一個與外界沒有交換的系統(tǒng)，電荷的總是的。5．庫侖定律

（1）內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與成正比，

與成反比，作用力的方向在。（2）表達式：

（3）適用條件：，的相互作用（4）靜電力常量（k）：它是由公式FkQ1Q2r2中各物理量的單位決定的，在國際單

位制中，k=,單位為導出單位。

物理意義：靜電力常量k等于

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（5）在研究微觀粒子間的相互作用時，由于微觀粒子間的萬有引力遠小于庫侖力，因

此萬有引力可以忽略

6．電場

（1）電場：帶電體周圍存在的一種物質(zhì)，是電荷間的媒體，它是一種看不

見的物質(zhì)，它具有和。

（2）電場最基本的性質(zhì)是。（3）電場力：放入電場中的電荷受到電場的力的作用，此力叫電場力。

7．電場強度（E）

（1）定義：放入電場中某點的電荷所受的跟它的的比值，叫電場

強度。用E表示。

（2）定義式：

（3）單位：電場強度的單位為導出單位，為，符號為。

（4）矢量性：電場強度是矢量，方向與，

與，也可是該點的電場線的。

（5）物理意義：描述的物理量，它所描述的是放入電場中的電荷所受的

性質(zhì)。

（6）區(qū)別：EFq、EkQr2、EUd

①EFq是電場強度，適用于，取決于的性質(zhì)，與和無關。②EkQr2是點電荷所形成電場的場強決定式，E由和

決定，與是否有無關。③EUd是場強與電勢差的關系式，只適用于，注意式中d為兩點間

的距離。

8．電場線

（1）定義：在電場中畫出的一系列從到的曲線，曲線上每一點

的切線方向都跟一致，此曲線叫電場線。

（2）性質(zhì)：

①電場線是為了形象地描述而假想的、實際不存在的；②電場線從或無限遠出發(fā)，終止于無限遠或，是不閉合曲線；③電場線在電場中（填：相交、不相交），是因為在電場中任意一點的電場強度不可能有兩個方向；

④電場線的疏密表示，某點的切線方向表示該點的，它不表

示電荷在電場中的運動軌跡。

9．電勢能

(1)定義：由于移動電荷時靜電力做的功與移動的無關，電荷在電場中也具有勢

能，這種勢能叫做。

(2)靜電力做功與電勢能變化的關系:公式：WAB=EPA－EPB

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做的功等于電勢能的，也就是靜電力做多少正功，電勢能就減少多少，靜電力做多少負功，電勢能就增加多少。

(3)說明：電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零勢能點時所做的功。

①電勢能是相對的，解題時要選參考點。

②通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢能規(guī)定為零。

10．電勢

（1）定義：電荷在電場中某一點的與它的的比值，叫做這一點的電勢。（2）公式：

（3）電勢的正負號的物理意義：電勢是標量，只有大小，沒有方向，其正號表

示；負號表示。

（4）電勢的相對性：同一點的電勢隨的不同而不同，因此說某點電勢的高低，應相對于一個零電勢點，通常認為的電勢為零。（5）電場線指向電勢降低的方向（或沿電場線的方向電勢降落地最快）。11．等勢面

（1）定義：電場中電勢的各點構(gòu)成的面叫做等勢面。

（2）性質(zhì)：

①沿同一等勢面移動電荷時，電場力（填：做功、不做功）。

②電場線跟等勢面，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。

③兩個電勢不等的等勢面（填：能相交、不能相交）。

④在相鄰等勢面間電勢差相同的情況下，等勢面的疏密表示電場的。等勢面

密的地方，電場；等勢面疏的地方，電場。

12．電勢差

（1）定義：電場中兩點間電勢的差值叫做，也叫。（2）公式：或

（3）電勢差UAB是反映電場本身特性的物理量，只與電場中A、B兩點的有關，與

是否存在電荷和電場力做功的多少無關。（4）利用UWABqAB計算時，要注意到WAB、q及UAB的正負。

13．電勢差與電場強度的關系

勻強電場中兩點間的電勢差等于與這兩點乘積。

即：UABEd也可以寫做EUABd

14．電容器

（1）定義：兩塊彼此的導體就組成一個電容器。

（2）電容器充電：使電容器兩個極板帶上等量正、負電荷的過程叫做充電。充電后電容器內(nèi)部就存在，兩極板間就有了。

（3）電容器放電：如果充電后的電容器的兩極板用接通，兩極板上的電荷

將，電容器就不再帶電，此過程叫做放電。放電后的電容器內(nèi)部無電場，兩極電壓為，電容器的電量為。

（4）電容器的作用：容納電荷

（5）常見電容器：從構(gòu)造上看可分為和。15．電容

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（1）定義：電容器所帶的與電容器兩極板間的的比值，叫做電容器的電容。用C表示。（2）定義式：

注意：電容在數(shù)值上等于電容器兩極板間的電勢差增加1V所需充加的電荷量。（3）物理意義：電容是描述電容器本領的物理量。（4）單位：國際單位制為，簡稱法，符號為F。

（5）電容的決定因素：

①電容器的電容與電容器所帶電荷量，與電容器兩極板的電壓，它由電容器本身的決定。

②平行板電容器的決定式：16．帶電粒子的加速

（1）運動狀態(tài)分析：帶電粒子（僅受電場力）沿與電場線平行的方向進入勻強電場，受

到的電場力與在同一直線上，做運動。

（2）用功能觀點分析：粒子只受電場力作用，動能變化量等于電場力做的功。由動能定

理可知：

12122mv2qU（初速度為零）求出：v2qUm

qUmv12mv0（初速度不為零時）說明：適用于任何電場

217．帶電粒子的偏轉(zhuǎn)

（1）運動狀態(tài)分析：帶電粒子以速度V0垂直于電場線方向飛入兩帶電平行板產(chǎn)生的勻

強電場中時，若只受電場力作用，則做加速度為a（2）偏轉(zhuǎn)運動分析處理方法：（類平拋運動）

①沿初速度方向是速度為V0的勻速直線運動；②沿電場力方向是初速度為零的勻加速直線運動。（3）基本公式：①加速度：aFmqEmqUmdqUmd的類平拋運動。

（板間距離為d，電壓為U）

②運動時間：tlv0（射出電場，板長為l）

③粒子離開電場時的速率V：

粒子沿電場力方向做勻加速直線運動，加速度為aqUlmdv0qUmd，粒子離開電場時平

行電場方向的分速度vyat，

而vxv0所以vvxvy22v0(2qUlmdv0)

2④粒子離開電場時的偏轉(zhuǎn)距離y

y12at2qUl2mdv220

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⑤粒子離開電場時的速度偏角∵tanvyvxqUlmdv20∴arctanqUlmdv20

⑥帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的軌跡方程由xv0t和y12at2qUl2mdv220，可得yqU2mdv20x，其軌跡為拋物線。

2⑦粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度方向的延長線必過偏轉(zhuǎn)電場的中點由tanqUlmdv20和yqUl2mdv220可推得yl2tan，所以粒子可看作是從

兩板間的中點沿直線射出的。

【達標練習題例】

1．關于電場力做功、電勢差和電容的說法中，正確的是()

A、電勢差的大小由電場力在兩點間移動電荷做的功和電荷量決定

B、電場力在電場中兩點間移動電荷做功的多少由這兩點間的電勢差和電荷量決定C、電勢差是矢量，電場力做的功是標量

D、在勻強電場中，與電場線垂直的某個方向上任意兩點間的電勢差均為零E、電容器的電容越大，它所帶的電荷量就越多

F、電容器的電荷量與極板間的電壓成正比

G、無論電容器兩極間的電壓如何，它的電荷量與電壓的比值是恒定不變的

H、電容器的電容與電容器兩極板間的電壓無關，是由電容器本身的性質(zhì)決定的

2．如圖1所示，A、B兩點固定兩個等量正點電荷，在A、B連線的中點C處放一點電荷（不計重力）．若給該點電荷一個初速度v0，v0方向與AB連垂直，則該點電荷可能的運動情況為

A.往復直線運動B.勻變速直線運動

C.加速度不斷減小，速度不斷增大的直線運動

v0ACB

圖1

D.加速度先增大后減小，速度不斷增大的直線運動

3．如圖2所示，絕緣水平面上靜止著兩個質(zhì)量均為m，電量均為+Q的物體A和B（A、B均可視為質(zhì)點），它們間的距離r，與水平面的動摩擦因數(shù)均為,則此時A

r受到的摩擦力為。如果將A的電量增至+4Q，則兩物體將開AB始運動，當它們的加速度第一次為零時，A運動的距離，B

圖2運動的距離為。4．帶電量為q1.0102c的粒子（僅受電場力的作用），在電場中先后經(jīng)過A、B兩點，

飛經(jīng)A點時動能為10J，飛經(jīng)B點時動能為4J，則帶電粒子從A點到B點過程中電勢能增加了_______J，A、B兩點電勢差UAB=_______V．

5．如圖3所示，是一正點電荷電場的電場線，電場中A、B兩點間的電勢差U量為q6108AB200V，電

C的電荷從A移到B，電場力對其做的功為___________J，其電勢能

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_______．(填增大、減小或不變)

ABV0

Rq

圖4圖5圖3

6．長為l的導體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為q的點電荷放在距棒左端R處，如圖4所示，當達到靜電平衡后，棒上感應電荷在棒內(nèi)中點處產(chǎn)生的場強大小等于7．一個質(zhì)量為m的小球，在勻強電場中以水平速度拋出，如圖5所示，小球運動的加速度方向豎直向下，大小為

g3，小球在豎直方向下落高度H時,小球的動能增加了，小

球的機械能減少了，小球的重力勢能減少了。電勢能增加了。8．A、B兩帶電小球，A固定不動，B的質(zhì)量為m，在庫侖力作用下，B由靜止開始運動，已知初始時，A、B間的距離為d，B的加速度為a，一段時間后，B的加速度變?yōu)閍，此

41時A、B間的距離應為______________.已知此時B的速度為v，則在此過程中電勢能的減少量為___________

9．如圖6中A、B、C、D是勻強電場中一個正方形的四個頂點．已知A、B、C三點電勢分別為A15V，B3V，C3V，由此可得D點電勢

=________.

MθN電源S

圖6圖7圖8

10．如圖7所示，是測定液面高低的傳感器示意圖，A為固定的導體芯，B為導體芯外面的一層絕緣物體，C為導電液體，把傳感器接到圖示電路中。已知靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向相同。如果發(fā)現(xiàn)指針正向左偏轉(zhuǎn)，則導電液體的深度h的變化是，說明電容器的電容。

11．如圖8所示，豎直放置的平行板電容器的兩極板分別接電源兩極，一帶正電的小球用絕緣細線掛在電容器內(nèi)部。閉合開關S，電容器充電后懸線與豎直方向的夾角為,則：①保持開關S閉合，將M板向N板靠近時將（填增大、減小、不變）．②斷開開關S，將M板向N板靠近時將（填增大、減小、不變）．

12．如圖9所示虛線為電場中的一簇等勢面，A、B兩等勢面間的電勢差為10V，且A的電勢

高于B的電勢，相鄰兩等勢面電勢差相等，一個電子在只受電場力作用的情況下從電場

中通過的軌跡如圖中實線所示，電子過M點的動能為8eV，它經(jīng)過N點時的動能為eV，電子在M點的電勢能比N點的電勢能（填“大”或“小”）

13．在描繪電場等勢線的實驗中，在平整的木板上依次鋪放白紙、復寫紙和導電紙，在導電紙上平放兩個電極A與B，分別與直流電源的正、負極接好，如圖10所示，若以A、B第6頁共13頁人教版物理選修3-1第一章靜電場達標練習題

連線為x軸，A、B連線的中垂線為y軸，閉合電鍵后，將一個探針固定在y軸上的某點，沿x軸移動另一個探針，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動，靈敏電流計的指針都不偏轉(zhuǎn)（已知電流從左側(cè)流入時指針向左偏），若電源及連線都是完好的，可能故障是（只填一種），將實驗故障排除后，探針從BO間某處沿x軸向O點移動的過程，電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況是

圖9

圖10

圖11

14．“電場中等勢線描繪”的實驗裝置如圖11所示，

（1）在圖中a、b、c、d、e五個基準點中，電勢最高的點是_____點。

（2）若電流表的兩表分別按觸圖中d和f兩點（f與d的連線和A與B的連線垂直）時表針反偏（電流從紅表筆流進時，表針正偏；從黑表筆流進時，表針反偏），則電流表的紅表筆接在______點，要使表針仍指在零刻度線，應將接f點的表筆向_____(填“左”或“右”）移動。

15．如圖12所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球用一長度為L的絕緣細線懸于O點，開始時它在A、B之間來回擺動，OA、OB與豎直方向的夾角均為θ，若當小球擺動到B點時突然施加一方向豎直向上、大小E=mg/q的勻強電場，則此時線中的拉力大小為_________________，若這一勻強電場是在小球從A點擺到最低點C時突然加上去的，則當小

球運動到B點時線中的拉力大小為______________________。圖12

16．讓α粒子和質(zhì)子垂直電場方向進入同一勻強電場，它們的偏轉(zhuǎn)角分別為α和β，①若它們是先經(jīng)同一電場從靜止開始加速后再進入同一偏轉(zhuǎn)電場，則tanα∶tanβ=____，②若它們是以相同的速度進入同一偏轉(zhuǎn)電場，則tanα∶tanβ=__________。17．如圖13所示，一個不計重力的電子，質(zhì)量為m，帶電量為e，以初速度v垂直電場方向從A點飛入一勻強電場中，從B點飛出時速度方向與電場方向成150，已知電場寬為L，則A、B間的電勢差為__________，勻強電場的場強為__________。

18．如圖14所示,在真空中用等長的絕緣絲線分別懸掛兩個點電荷A和B,其電荷量分別為+q和-q.在水平方向的勻強電場作用下,兩懸線保持豎直,此時A、B間的距離為L.求該勻強電場場強的大小和方向,

19．如圖15所示,在場強為E的勻強電場中,一絕緣輕質(zhì)細桿l可

B

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圖13

qlAmA圖14OEB圖人教版物理選修3-1第一章靜電場達標練習題

繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,A端有一個帶正電的小球,電荷量為q,質(zhì)量為m。將細桿從水平位置自由釋放,則：

(1)請說明小球由A到B的過程中電勢能如何變化?

(2)求出小球在最低點時的速率

(3)求在最低點時絕緣桿對小球的作用力.

20．如圖16所示,電荷量為q,質(zhì)量為m的帶電粒子以速度v垂直進入平行板電容器中（不計粒子的重力），已知極板的長度為l，兩極板間的距離為d，極板間的電壓為U，試推導帶電粒子射出電容器時在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移y和偏轉(zhuǎn)角的表達式。

v+兩_圖16

21．如圖17所示,半徑為R的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套一個帶正電的小珠子，，該裝置所在空間存在著水平向右的勻強電場，已知珠子所受電場力是重力的從最低點由靜止釋放。求：珠子獲得的最大速度

圖17

34，將珠子

22．一個不帶電的平行板電容器,用電壓為60V的直流電源(不計電源的內(nèi)阻)充電,充電過程中電源耗去了4.8×10-6J的能量,試求：（1）這個電容器的電容（2）在充電過程中,從一個極板轉(zhuǎn)移至另一個極板的電子數(shù)目.

23．一個帶正電的微粒，從A點射入水平方向的勻強電場中，微粒沿直線AB運動，如圖18

所示，AB與電場線夾角θ=30°，已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.0×10kg，電量q=1.0×10－10

C，A、B相距L=20cm。（取g=10m/s2，結(jié)果保留二位有效數(shù)字）求：（1）說明微粒在電場中運動的性質(zhì)，要求說明理由。

（2）電場強度的大小和方向？

（3）要使微粒從A點運動到B點，微粒射入電場時的最小速

度是多少？

第8頁共13頁

－7

圖人教版物理選修3-1第一章靜電場達標練習題

24．如圖19所示，在豎直放置的足夠大的鉛屏A的右表面上貼著射線（即電子）放射源

P，已知射線實質(zhì)為高速電子流，放射源放出粒子的速度v0＝1.0×107m/s。足夠大的

熒光屏M與鉛屏A平行放置，相距d＝2.0×10－2m，其間有水平向左的勻強電場，電場強度大小E＝2.5×10N/C。已知電子電量e＝1.610C，電子質(zhì)量取m＝9.010kg。求：（1）電子到達熒光屏M上的動能。

（2）熒光屏上的發(fā)光面積。

25．如圖20所示，足夠大的平行金屬板豎直放置，兩板相距為d，分別與直流電源的正負

極相連，電源電動勢為E．質(zhì)量為m、電量為-q的質(zhì)點沿著右板的邊緣從a點開始被豎直上拋，最后在左板與a點等高的b點與左板相碰,重力加速度用g表示。試計算：(1)帶電質(zhì)點由a到b運動過程中到達的最高點，相對于ab的高度多大？最高點與右板相距多遠？

（2）質(zhì)點與左板相碰前的瞬時速度的大小和方向。

圖19

4

-19

-31

圖20

第9頁共13頁人教版物理選修3-1第一章靜電場達標練習題

【知識要點提示答案】

1．正電荷，負電荷（1）毛皮，硬橡膠棒（2）絲綢，玻璃棒(3)排斥，吸引2．轉(zhuǎn)移，靜電感應

3．物體所帶電荷的多少，庫侖，庫，C（1）最�。�2）1庫侖（3）形狀和大小對相互作用，理想化模型（4）連續(xù)變化

4．一個物體，另一個物體，物體的一部分，另一部分，電荷，代數(shù)和，保持不變5．（1）它們的電荷量的乘積，它們的距離的二次方，它們的連線上（2）Fk9

22

Q1Q2r2（3）

在真空中，兩個點電荷（4）9.0×10Nm／C，兩個電荷量為1C的點電荷在真空中相距1m時之間的作用力的大小6．（1）相互作用，客觀存在，力的特性，能的特性（2）對放入電場中的電荷有電場力的作用

7．（1）靜電力F，電荷量q(2)EFq(3)牛/庫，N/C（4）正電荷在該點所受的靜電力

的方向相同，負電荷在該點所受的靜電力的方向相反，切線方向（5）電場強弱，電場力。（6）①定義式，任何電場，電場本身，檢驗電荷q，電場力②真空中，場源電荷Q，場源電荷到某點的距離r，檢驗電荷③勻強電場，沿場強方向

8．電場線，（1）正電荷出發(fā),負電荷終止，該點的場強方向一致（2）①電場,理想化模型②正電荷，負電荷；③不相交④電場的強弱，場強方向9．（1）路徑，電勢能（2）靜電力，減少量10．（1）電勢能，電荷量（2）EPq（3）該點的電勢比零電勢高；該點的電勢比零電勢

低（4）零電勢點，無窮遠或大地11．（1）相同（2）①不做功②垂直③不能相交④強弱，強，弱12．（1）電勢差，電壓（2）UAB，UWABqABAB（3）位置，

13．電場強度，沿電場方向的距離14．（1）絕緣且又相互靠近（2）等量異種，電場，電勢差。（3）導線，相互中和，零，零（5）固定電容器，可變電容器15．（1）電荷量Q，電勢差U（2）CQUQU（3）容納電荷（4）法拉

S4kd（5）①無關，無關，性質(zhì)②C16．（1）運動方向，勻變速速直線

第10頁共13頁人教版物理選修3-1第一章靜電場達標練習題

【達標練習題例答案】

1．BDFGH2．AD3．(1)kQr22(2)均為

kQ2mgr2

提示：當加速度a=0時，設A、B間的距離為r,根據(jù)平衡條件

/2/k4Qr/22mgr/4kQ2mg

A、B運動的距離均為s4．6；-600

rr2kQmgr2

5．1.2×10-5；減小6．

kq(Rl2)2

7．

mgH3、

22mgH3、mgH、

2mgH3

8．2d；

12mv

提示：取B球為研究對象，當A、B相距為d時，B受A的庫侖力作用，則有

KqAqBd2ma----①

當A、B相距為r時，有：由①、②得：r＝2d

KqAqBr2m14a----②

根據(jù)能量守恒定律，電勢能減小量等于帶電小球B動能的增加量，即E9．9V提示：平行四邊形一組對邊平行且相等，由U=Ed得ABCDUAB12mv

2UCD即

代入已知得D9V

10．增大，增大。11．增大、不變12．0.5；小

13．導電紙導電的一面朝下了、電流表的兩個接線柱沒接好、探針根部斷開、電流表已損壞等；向右。

14．(1)a點；(2)d點，右15．0，2mg(1-cosθ)

16．①1∶1②1∶2

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17．3mv02q2;3mv0qL2；

18．解:：分析A：由平衡條件得：qEkql22Ekql2方向為水平向左

19．解：(1)因為由A到B過程中電場力做正功,所以電勢能減小(2)由動能定理得:mglqEl12mv20v2(mgEq)lm

(3)在最低點由牛頓第二定律得:Tmgmv2lT3mg2Eq

lv20．解:（1）求粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移y電子運動的時間為：t電子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度a為:a1qUl2mdv22---①

2FmeUmd--②偏轉(zhuǎn)位移yqUlmdv12at--③

聯(lián)立以上各式得y（2）求偏轉(zhuǎn)角φvyat

tanvyvqUlmdv2

21．解:珠子所受電場力和重力的合力與圓環(huán)的交點位置即為速度最大的位置，tanEqmg34370由最低點到速度最大的位置過程中，根據(jù)

θ12mv2Eq

動能定理得mgR(1cos)EqRsin34--①

mgFEqmg---②由①②得最大速度為vgR2

622．解：（1）電容器所帶電量為Q,QU=EQEU4.810608108c電容為

CQU8106081.3109F

（2）轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為nqe8101.61081951010個

23．解：（1）微粒只在重力和電場力作用下沿AB方向運動，由直線運動條件可知微粒受電場力一定向左，重力和電場力的合力必與微粒的運動方向相反，微粒做勻減速運動。

第12頁共13頁人教版物理選修3-1第一章靜電場達標練習題

（2）因為粒子帶正電，所以電場強度方向為水平向左，由力的合成知識得Eqmgcot

mgcotqE41.710N/C（3）微粒由A運動到B時的速度vB0時，微粒

進入電場時的速度最小，設粒子的最小速度為v，由v22al得最小速度vmgcosmaa2g

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

(2)射線在A、B間電場中被加速，除平行于電場線的電子流外，其余均在電場中偏轉(zhuǎn)，

其中和鉛屏A平行的電子流在縱向偏移距離最大設為r(相當于平拋運動水平射程)。d12at21eE2mt---①，rv0t---②圓面積sr--③由上述三式得

22

s2.83103m2，即在熒光屏的發(fā)光面積為2.83103m2

25．解：質(zhì)點將在豎直方向做豎直上拋運動，加速度a1=g；在水平方向做勻加速直線運動

加速度為a2，由牛頓第二定律得

Eqdma2a2Eqmd2Eqt2（1）設相對于ab的高度為H在水平方向：d12a2t22md2-----①

2在豎直方向上：v0g2t2----②解①②得v20mdg2Eq122t2mdEq

最大高度Hv02gmgd4Eq2，最高點距右板的距離sa2t21t2a2()--③22將t22mdEq2代入③得s34d（2）粒子到達b板時豎直速度為v0mdg2Eq22

粒子到達b板時水平速度為v1a2tEqmd22mdEq22

速度大小為：vv0v1vv2021(mgd)(2Eq)2mqE；速度方向與水平方向的夾為

arctan(

)arctan(dg)

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