高中物理（人教版选修31）课时作业合集.doc

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1、习题课【基础练】1下列说法中正确的是()A点电荷就是体积很小的带电体B点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C.根据F= k设想当r0时得出F D静电力常量的数值是由实验得出的答案D解析 由点电荷的概念知，A、B均错.当两电荷间距离r0时，两电荷已不能看作点电荷,库仑定律不再适用，C错.而静电力常量是由实验测出的，故D项正确.0时，两电荷已不能看作点电荷，库仑定律不再适用，C错而静电力常量是由实验测出的，故D项正确2半径为R的两个较大金属球放在绝缘桌面上，若两球都带等量同种电荷Q时它们之间的静电力为F1，两球带等量异种电荷Q与Q时静电力为F2，则()AF1F2BF1F2CF1F2 D不能确定答

2、案B解析因为两个金属球较大，相距较近，电荷间的相互作用力使电荷分布不均匀，故不能简单地把两球看成点电荷带同种电荷时，两球的电荷在距离较远处分布得多一些，带异种电荷时，在距离较近处分布得多一些，可见带同种电荷时两球电荷中心间距离大于带异种电荷时电荷中心间距离，所以有F1F2故B项正确3半径相同的金属球A、B带有相等电荷量q，相距一定距离时，两球间的库仑力为F，今让第三个与A、B相同的不带电的金属球C先后与A、B接触，然后再移开，此时A、B间的相互作用力大小可能是()AF/8 BF/4 C3F/8 D3F/4答案AC解析A、B间的相互作用力为F，可能是斥力，也可能是引力若A、B间为斥力，则A、B带

3、等量同种电荷，经C操作后，qAq/2，qB3q/4，此时相互作用力F1kqAqB/r23F/8，C正确，若A、B间为引力，则A、B带等量异种电荷，设A带q，B带q，经操作后qAq/2，qB，则A、B间的相互作用力为F/8，故A选项也正确4如图1所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是()图1AF1 BF2 CF3 DF4答案B解析据“同电相斥，异电相吸”规律，确定电荷c受到a和b的库仑力方向，考虑a的带电荷量小于b的带电荷量，故Fac与Fbc的合力只

4、能为F2，选项B正确5两个半径为R的相同的金属球，分别带q和3q的电荷量当球心相距r3R放置时，两球相互作用力为F.若将两球接触后放回原来的位置，则两球之间的相互作用力()A等于F B等于FC大于F D小于F答案D解析当两球接触后电荷先中和再平分，即两球的带电荷量均为q.原来两球心相距r3R，由于电荷之间是引力，当将两球的电荷看成点电荷时，其点电荷间的距离r1k两球接触后，再放回原处，当将两球的电荷看成点电荷时，由于电荷间是斥力，则两点电荷间的距离r2r3R，由库仑定律可得F.Fb BEa3Eb，abCEa，ab DEaEb，ab答案B解析点电荷所形成的电场强度为Ek，又由题图可知ratan

5、60rb，所以Ea3Eb.点电荷所形成的等势面是以点电荷为球心的球面，从a、b两点的场强方向可知此点电荷为负电荷，所以aECx，EOx0，故A对，C错根据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可知EBx沿x轴负方向，B项错负电荷在正x轴上受电场力沿x轴负向，在负x轴上受电场力沿x轴正向，故可判断负电荷从B移到C的过程中，电场力先做正功后做负功，D项正确11. 如图9所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则()图9A粒子受电场力的方向一定由M指

6、向NB粒子在M点的速度一定比在N点的大C粒子在M点的电势能一定比在N点的大D电场中M点的电势一定高于N点的电势答案B解析两平行金属板间的电场为匀强电场带电粒子先向下运动又折回说明粒子先向下做匀减速运动，折回后向上做匀加速运动整个过程具有对称性，由此可知B项正确12. 如图10所示，三个质量相同，带电荷量分别为q、q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中()图10A电场力对液滴a、b做的功相同B三者动能的增量相同C液滴a电势能的增加量等于液滴b电势能的减小量D重力对三者做的功相同答案AD解析此题考查带电粒子在电场中的受力运

7、动及能量变化规律，因a、b带电荷量相等，所以穿过两板时电场力做功相同，电势能增加量相同，A对，C错；c不带电，不受电场力作用，由动能定理，三者动能增量不同，B错；a、b、c三者穿出电场时，由WGmgh知，重力对三者做功相同，D对二、计算题(1010101040分)13. 如图11所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d10 cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm，求：图11 (1)P板及A点的电势(2)保持两板间的电势差不变，将Q板向左平移5 cm，则A点的电势将变为多少？答案(1)50 V30 V(2)10 V解析(1)UPQPQ50 V

8、，Ad10.06 V30 V因Q板接地，故P点电势P50 V.(2)Ad20.01 V10 V.14. 在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图12所示中的直线A、B所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电求：图12(1)B点的电场强度的大小和方向；(2)试判断点电荷Q的电性，并确定点电荷Q的位置坐标答案(1)2.5 N/C沿x轴的负方向(2)负电2.6 m解析(1)由题图可得B点电场强度的大小EB2.5 N

9、/C.因B点的试探电荷带负电，而受力指向x轴的正方向，故B点场强的方向沿x轴的负方向(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向，故点电荷Q位于A、B两点之间，带负电设点电荷Q的坐标为x，则EAk，EBk.由题图可得EA40 N/C，解得x2.6 m.15. 如图13所示，带负电的小球静止在水平位置的平行板电容器两板间，距下板0.8 cm，两板间的电势差为300 V如果两板间电势差减小到60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间？图13答案4.5102 s解析取带电小球为研究对象，设它带电荷量为q，则带电小球受重力mg和电场力qE的作用当U1300 V时，小球平衡：mgq当U2

10、60 V时，带电小球向下极板做匀加速直线运动：mgqma又hat2由得：t s4.5102 s16. 如图14所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d0.04 m，两板间的电压U400 V，板间有一匀强电场在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h1.25 m的P点处有一带正电的小球，已知小球的质量m5106 kg，电荷量q5108 C设A、B板足够长，g取10 m/s2.试求：图14(1)带正电的小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰；(2)相碰时，离金属板上端的距离多大答案(1)0.52 s(2)0.102 m解析(1)设小球从P到Q需时间t1，由hgt得t1 s0.5

11、s，小球进入电场后其飞行时间取决于电场力产生的加速度a，由力的独立作用原理，可以求出小球在电场中的运动时间t2.应有qEma，E，at，以上三式联立，得t2d0.04 s0.02 s，运动总时间tt1t20.5 s0.02 s0.52 s.(2)小球由P点开始在竖直方向上始终做自由落体运动，在时间t内的位移为ygt210(0.52)2 m1.352 m. 相碰时，与金属板上端的距离为syh1.352 m1.25 m0.102 m. 章末检测(B)(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)图11如图1所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近

12、关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A两端的感应电荷越来越多 B两端的感应电荷是同种电荷C两端的感应电荷是异种电荷 D两端的感应电荷电荷量相等2同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用已知q1、q2间的距离是q2、q3间的距离的2倍下列说法可能正确的是()Aq1、q3为正电荷，q2为负电荷 Bq1、q3为负电荷，q2为正电荷Cq1q2q33649 Dq1q2q394363电场强度的定义式为E，点电荷的场强公式为E，下列说法中正确的是()AE中的场强E是电荷q产生的 BE中的场强E是电荷Q产生的CE中的F表示单位正电荷的受力 DE

13、和E都只对点电荷适用4下列说法中正确的是()A在电场中，电场强度大的点，电势必定高B电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大C电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快D一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化5.如图2所示，质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB2v0，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为()图2A. B.C. D.6一带电粒子沿着图3中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的电势面，其中abcd，若不计粒子受的重力，可以确定()图3A该粒子带正电B该粒子

14、带负电C从J到K粒子的电势能增加D粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变7. 如图4所示，导体球A与导体球壳B同心，原来都不带电，也不接地，设M、N两点的场强大小为EM和EN，下列说法中正确的是()图4A若使A带电，则EM0，EN0B若使B带电，则EM0，EN0C若使A、B两球分别带上等量异种电荷，则EM0，EN0D若使A球带电，B球接地，则EM0，EN0图58如图5所示，平行板电容器的两个极板为A、B，B极板接地，A极板带有电荷量Q，板间电场有一固定点P，若将B极板固定，A极板下移一些，或者将A极板固定，B极板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是()AA极板下移时，P点的电场强度

15、不变，P点电势不变BA极板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高CB极板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低DB极板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低9. 如图6所示，一个质量为m、带电荷量为q的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板要使粒子的入射速度变为仍能恰好穿过电场，则必须再使()图6A粒子的电荷量变为原来的 B两板间电压减为原来的C两板间距离变为原来的4倍 D两板间距离变为原来的2倍10. 如图7所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电源E相连，在距离两板等距离的M点有一个带电液滴处于静止状态若将b板向上平移一小段距离，

16、但仍在M点下方，稳定后，下列说法中正确的是()图7液滴将加速向下运动M点电势升高带电液滴在M点的电势能增大在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同A B C D题号12345678910答案姓名：_班级：_学号：_得分：_二、填空题(本题共2个小题，满分12分)11(6分)图8如图8所示，电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C三个点，电荷q1108 C，从B点移到A点时静电力做了107 J的功；电荷q2108 C，在B点的电势能比在C点时大107 J，那么：(1)比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是_；(2)A、C两点间的电势差是_V；(3)若设B点的电势

17、为零，电荷q2在A点的电势能是_J.12(6分) 如图9所示，E板上发射的电子初速度为零，两电源的电压分别为45 V、30 V，A、B两板上有小孔OA、OB，则电子经过OA、OB孔以及到达C板的动能分别为：EkA_eV，EkB_eV，EkC_eV.图9三、计算题(本题共4个小题，满分38分)13(8分)半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球C，先后与A、B接触后移开(1)若A、B两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？(2)若A、B两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？14(8分)有一个带电荷量q3106 C的点电荷，从

18、某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6104 J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9104 J的功，问：(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？15(10分) 如图10所示，匀强电场的电场线与AC平行，把带电荷量108 C的负电荷从A移至B的过程中，电场力做功6108 J，AB长6 cm，AB与AC的夹角为60.求：(1)场强方向；(2)设B处电势为1 V，则A处电势为多少；(3)A处的场强大小；(4)电子在A点的电势能图1016.(12分) 如图11所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两处分别固定着

19、两个带电量相等的正电荷，a、b是AB连线上的两点，其中AaBbL/4，O为AB连线的中点，一质量为m、带电荷量为q的小滑块(可以看作质点)以初动能E0从a点出发，沿直线AB向b点运动，其中小滑块第一次经过O点的动能为初动能的n倍(n1)，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：图11(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数；(2)O、b两点间的电势差UOb；(3) 小滑块运动的总路程第一章静电场 章末检测(B) 答案1ACD由于导体内有大量可以自由移动的电子，当带负电的球P慢慢靠近它时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷

20、导体离P球距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多2ABC3B公式E是电场强度的定义式，适用于任何电场，q为试探电荷的电荷量，Ek仅适用于计算点电荷的场强，Q为场源点电荷的电荷量4C电场中电势的高低具有相对意义，与零势能点的选择有关，因此电势与场强没有直接的联系，场强大的地方电势可能低，反之亦然，A错；负电荷置于电势越高的地方，其具有的电势能反而越小，B错；由UEd可知，距离相同时，场强大的地方电势差大，沿电场线方向电势降落快，C正确；带电粒子只受电场力作用，可以在一个等势面上做匀速圆周运动，如电子绕原子核的运动，此时电场力不做功，带电粒子的电势能不变，D错5C粒子在竖直方向做匀减速直线运动，

21、则有2ghv.电场力做正功，重力做负功，使粒子的动能由mv变为2mv，则根据动能定理，有Uqmgh2mvmv，解得，A、B两点电势差应为.6BD此题已知电场中的一簇等势面，并且知道各等势面电势的高低，可知电场线与等势面垂直，且指向左由粒子运动的轨迹知，粒子所受电场力的方向与电场线方向相反，所以粒子带负电，A错，B正确；粒子从J到K运动过程中，电场力做正功，所以电势能减小，C错；只有电场力做功，动能与电势能之和保持不变，D对7BC如果A带电，则会感应B内部带异种电荷，外部电性与A相同，那么EM0，EN0；如果B带电，电荷只分布在外表面E内0，因此B正确；如果A、B带等量异种电荷，A与B的静电感应

22、使B外表面恰好无电荷量，因此C正确；D是接地屏蔽，EM0，EN0.8AC本题属于平行板电容器充电后与电源断开这一典型问题，该类问题的特点是：(1)Q为常数；(2)C；(3)U；(4)E.设电容器两极板A和B间的距离为d，P点与B极板间的距离为d1.无论A极板下移，还是B极板上移，产生的结果都是电容器两极板A和B间距离d减小由于E，与d无关，所以当两极板间d减小时，电场强度E的大小和方向都保持不变因为P点固定不动，当A极板下移时，P点与B极板间的距离d1保持不变，由UPBEd1可知，P点与B极板间的电势差UPB保持不变，P点的电势也不变但当B板上移时，P点与B板间的距离d1减小，虽然E保持不变，

23、由UPBEd1可知，P点与B板间的电势差UPB将减小，所以P点的电势也降低则正确答案为A、C.9AD带电粒子在电场中做类平抛运动，即粒子做沿平行板方向上的匀速直线运动与垂直板方向上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动粒子恰好穿过电场时，它沿平行板的方向发生位移L所用的时间与垂直板方向上发生位移所用的时间相等，设两板电压为U，则有.当入射速度变为，它沿平行板的方向发生位移L所用的时间变为原来的2倍，由上式可知，粒子的电荷量变为原来的或两板间距离增为原来的2倍时，均可使粒子在与垂直板方向上发生位移所用的时间变为原来的2倍，从而保证粒子仍恰好穿过电场10B电容器与电源相连，电容器板间的电压不变，b板

24、向上平移一小段距离，由E可知场强变大，液滴所受的电场力变大，液滴将加速向上运动；a、M间的电势差增大，a点电势为零，M点电势降低；由于液滴带负电，带电液滴在M点的电势能增大；在b板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，两板间的电势差不变，电场力做功相同11(1)CBA(2)20(3)10712454515解析在整个运动过程中，电子经历了两个电场作用，一个是E、A之间的电场，使电子向右加速，另一个是B、C之间的电场，使电子向右运动时减速；而A、B之间是等势区域，没有静电力做功根据题目给出的条件，分析出电子在EA、AB、BC各段的运动情况，由于已知各段的电压，所以可以利用动能定理求出动能因A

25、点电势高于E点，所以电子在E、A间加速，静电力做正功，动能增加，由eUEkA0得EkA45 eV.因为A、B间电势差为零，即A、B间无电场，所以电子在A、B间做匀速直线运动，故EkBEkA45 eV.因为C点电势低于B点电势，所以电子在B、C间做减速运动，即克服静电力做功，动能减少，由eUEkBEkC得EkCEkBeU(4530) eV15 eV.13(1)23(2)21解析(1)A、B带同种电荷时，设电荷量为Q，C与A接触后，由于形状相同，二者平分电荷量，A、C所带的电荷量均为Q.C与B接触后平分二者电荷量，则B、C的电荷量均为(QQ)Q，A、B最终的电荷量之比为(Q)(Q)23.(2)A、

26、B带异种电荷时，设电荷量分别为Q、Q，A、C接触后，平分电荷量Q，A、C的电荷量均变为Q；C再与B接触，平分二者的总电荷量，C、B的电荷量均为(QQ)Q.则A、B最终的电荷量之比为(Q)|Q|21.14(1)200 V300 V100 V(2)200 V300 V6104 J9104 J解析(1)方法一：先求电势差的绝对值，再判断正、负|UAB| V200 V因负电荷从A移到B克服静电力做功，必是从高电势点移到低电势点，即AB，UAB200 V.|UBC| V300 V因负电荷从B移到C静电力做正功，必是从低电势点移到高电势点，即BC.UBC300 VUCAUCBUBAUBC(UAB)300

27、V200 V100 V.方法二：直接代入数值求解电荷由A移向B克服静电力做功即静电力做负功，WAB6104 JUAB V200 VUBC V300 VUCAUCBUBAUBC(UAB)300 V200 V100 V.(2)若B0，由UABAB得AUAB200 V，由UBCBC，得CBUBC0(300) V300 V电荷在A点的电势能EpAqA3106200 J6104 J电荷在C点的电势能EpCqC3106300 J9104 J.15(1)场强方向C至A(2)5 V(3)200 V/m(4)5 eV解析(1)将负电荷从A移至B，电场力做正功，所以电荷所受电场力方向沿A至C，又因为是负电荷，场强

28、方向与负电荷的受力方向相反，所以场强方向应为C至A方向(2)由WqU得：U6 V，即A、B两点间电势差为6 V沿电场线方向电势降低，B点电势高于A点电势UBA，B1 V，ABU1 V6 V5 V，即A点的电势为5 V.(3)如图所示，由B向AC作垂线交AC于D，D与B在同一等势面上UDAUBAU6 V，沿场强方向A、B两点间距离为ABcos 606 cm3 cm0.03 m，所以E200 V/m.(4)电子在A点的电势能EpqA(e)(5 V)5 eV.16(1)(2)(3)解析(1)因为qAqB，a、b以中点O对称，所以Uab0.滑块由a到b的过程，根据动能定理：qUabmgE0，所以.(2)对小滑块由O