新课标高中物理选修3-1第一章静电场测试题.doc

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，式中Q就是产生电场的电荷
C．在真空中，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<<Q）的粉尘置于距该星球表面h高处，该粉尘恰好处于悬浮状态；宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h处，无初速释放，则此带电粉尘将（ ）
A．背向星球球心方向飞向太空 B．仍处于悬浮状态
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
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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，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 = 9.1×10-31kg，质子质量mp = 1.67×10-27kg，电子和原子核所带电荷量都等于e = 1.6×10-19C。电子绕核旋转的轨道半径r = 5.3×10-11m。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？

参考答案：
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
AD
D
D
B
B
BCD
C
BC
AC
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 == 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 == 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+at2和a=g/cosθ 解得：t=.
17．(1) 根据库仑定律有
根据万有引力定律有，
所以。
(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。
所以，核外电子绕氢原子核旋转的周期为