第一章 静电场的描述 测试题-2026-2027学年高二上学期物理粤教版必修第三册
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
粤教版高二物理必修三《静电场的描述》单元卷,以生活与科技情境为载体,覆盖静电场核心知识,注重物理观念与科学探究能力考查,适配单元复习检测。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题46分|电荷起电、电场强度、电势差等|第1题“章鱼”悬停实验考查摩擦起电,第5题熔喷布静电驻极体现科技应用|
|实验题|2题15分|库仑力探究、验电器原理|库仑扭秤实验考查控制变量法,富兰克林验电器实验结合科学史|
|解答题|3题39分|库仑定律、电场强度计算、电势能变化|第14题平行板电场综合考查电势差与电势能,体现科学推理|
内容正文:
粤教版高二物理必修三《第一章 静电场的描述》测试题
班级 姓名 学号 成绩
第I卷(选择题,共46分)
1、 单项选择题:(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)。
1.小明同学在空气干燥的教室里进行一个小实验,将一塑料扁带撕成细丝后,一端打结,做成“章鱼”的造型,用毛巾顺着细丝向下捋几下,同样用毛巾来回摩擦PVC(塑料)管。将“章鱼”抛向空中,然后把PVC管从下方靠近它,直到“章鱼”处于悬停状态,则( )
A.PVC管带电方式属于感应起电
B.塑料扁带丝由于带上同种电荷会向四周散开
C.用毛巾摩擦后,“章鱼”与PVC管带异种电荷
D.PVC管与“章鱼”相互靠近过程中,两者间相互作用力变小
2.如图所示,取一对用绝缘支柱支持的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,此时它们下部的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的导体球C移近导体A,可以看到A、B上的金属箔都张开了。下列说法正确的是( )
A.导体A的正电荷被排斥到导体B上
B.导体A的电荷量小于导体B的电荷量
C.若用手摸一下导体A,再移走导体球C,导体AB带负电
D.若先移走导体球C,再分开导体A和导体B,导体B带正电
3.绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架,支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电,然后在小球下方(戴上绝缘手套)不断叠放原本不带电的金属硬币,硬币始终未和小球接触,则下列说法正确的是( )
A.丝线上的拉力保持不变
B.丝线上的拉力会不断减小
C.最上方的硬币会带正电
D.用不带绝缘手套的手触摸硬币,上方硬币所带电荷会消失
4.如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
A.甲图中与点电荷等距的A、B两点
B.乙图中两等量同种点电荷连线上对称的A、B两点
C.丙图中匀强电场中的A、B两点
D.丁图中非匀强电场的A、B两点
5.熔喷布是一种过滤材料,广泛应用于医疗、卫生、环保等领域,熔喷布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成持久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,b为ac的中点,bd连线平行于平板电极,下列说法正确的是( )
A.a点电场强度比c点的小
B.b、d两点在同一等势面上
C.a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差
D.某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大
6.电场中某区域的电场线分布如图1所示.a、b是电场中的两点,分别用表示a、b两点电场强度的大小,用、表示点电荷q分别处于a、b两点时受到电场力的大小.图2则是放在电场中a、b处试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图像,下列判断中正确的是( )
A.、都和q成正比
B.a点的电势比b点电势低
C.图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应
D.若在b点放置负电荷,则b点的电场强度方向从b指向a
7.如图所示是一正电荷周围形成的电场的三个等势面,已知从外往内相邻两个等势面的半径之差相等,它们的电势分别为、和,一带电粒子射入电场中,其运动轨迹如实线所示。则( )
A.该粒子带负电
B.
C.粒子从O到B的过程中,电势能减少
D.粒子从O到E的过程中,动能先减少再增加
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移到B点,克服静电力做的功为;再把这个点电荷从B点移到C点,静电力做的功为,取B点电势为零。则A点电势及该点电荷在C点的电势能分别为( )
A.80V B.
C. D.
9.如图所示,a、b、c为匀强电场中一条沿水平方向直线上的三点,c为ab中点。a、b电势分别为φa=5V,φb=3V,下列叙述正确的是( )
A.该电场在c点处的电势一定为4V
B.a点处的场强方向不一定水平向右
C.一正电荷从a点运动到b点,电场力做负功
D.一正电荷在a点具有的电势能小于在b点的电势能
10.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称.则
A.B,C两点场强相同
B.A、D两点电势相等
C.B、O、F三点比较,B点场强最强
D.E、O、C三点比较,C点电势最低
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
三、实验题(本大题共2小题,共15分)
11.(6分)物理兴趣小组同学利用课余时间研究电荷间的相互作用力。
(1)该小组先利用图示装置来定性探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
①实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”),随着距离的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②小球的质量用m表示,重力加速度为g,可认为物体A与小球在同一水平线上,当小球偏离竖直方向的角度为θ时保持静止,小球所受电场力大小为______(用已有的物理量符号表示)。
(2)接着利用库仑扭秤装置定量研究了静止的点电荷间的相互作用力。如图所示的实验装置为库仑扭秤,细丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的B球,B与A处于静止状态;当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转,通过细丝扭转的角度可以比较力的大小。
①保持电荷量不变,改变A和C的距离,得到相互作用力F和A、C间距离r的关系,这里用到的实验方法为______
A.等效替代法 B.微小量放大法 C.极限法 D.控制变量法
②法国物理学家库仑用该实验方法得到相互作用力F和A、C间距离r的关系是______。
③如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架上,两球心间的距离l是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,引力常量为G,静电力常量为k,那么a、b之间库仑力______。(选填“>”“<”或“=”)
12.(9分)富兰克林为研究雷电现象,设计了如图甲所示的装置。帽形金属钟A上面与较长的避雷针相接,下面用等长细导线悬挂两个金属小球,形成验电器D,帽形金属钟B接地,两钟之间有一个用绝缘丝线悬挂的金属小球C。不带电时三个金属小球均静止下垂。若带负电的云层靠近避雷针时,金属小球C会左右来回撞击A、B钟发出响声,同时看到验电器D上的两个金属小球张开一定角度。
(1)验电器D上的两个金属小球因带_______电(填“正”或“负”)而张开。
(2)如图乙,验电器D上的两个金属小球位置等高,质量均为m,相距为L,且可视作点电荷。悬线与竖直方向的夹角均为θ,已知重力加速度为g,静电常量为k,不考虑金属钟与小球间的作用力,求
(ⅰ)两球间的库仑力大小;______
(ⅱ)假设两个金属小球各带有相同的电荷量,求此电荷量的大小。______
四、解答题(本大题共3小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)如图所示,在一条直线上的三点分别放置QA=+3×10-9 C、QB=-4×10-9 C、QC=+3×10-9 C的A、B、C点电荷,求作用在点电荷A上的库仑力的大小。
14.(13分)如图所示,带有等量异种电荷、相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场,电场强度,方向向下。电场中D点距A板2cm,C点距B板3cm。已知电子带电荷量为,求:
(1)D、C两点的电势差;
(2)把一个电子从D点移动到C点,静电力做的功;
(3)如果将一个电子从D点先移到P点,再移到C点,静电力做了多少功?电势能变化了多少?
(4)如果把A板接地,电子在C点的电势能为多少?
15.(16分)如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,求:
(1)两点电荷连线的中点O的场强大小和方向.
(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向.
试卷第1页(共3页)
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粤教版高二物理必修三《第一章 静电场的描述》测试题
班级 姓名 学号 成绩
第I卷(选择题,共46分)
1、 单项选择题:(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)。
1.小明同学在空气干燥的教室里进行一个小实验,将一塑料扁带撕成细丝后,一端打结,做成“章鱼”的造型,用毛巾顺着细丝向下捋几下,同样用毛巾来回摩擦PVC(塑料)管。将“章鱼”抛向空中,然后把PVC管从下方靠近它,直到“章鱼”处于悬停状态,则( )
A.PVC管带电方式属于感应起电
B.塑料扁带丝由于带上同种电荷会向四周散开
C.用毛巾摩擦后,“章鱼”与PVC管带异种电荷
D.PVC管与“章鱼”相互靠近过程中,两者间相互作用力变小
1.【答案】B
【详解】A.PVC管带电方式属于摩擦起电,A错误;B.塑料扁带丝由于带上同种电荷相互排斥而会向四周散开,B正确;C.用毛巾摩擦后,“章鱼”与PVC管带同种电荷,C错误;D.PVC管与“章鱼”相互靠近过程中,距离减小,两者间相互作用力变大,D错误。
2.如图所示,取一对用绝缘支柱支持的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,此时它们下部的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的导体球C移近导体A,可以看到A、B上的金属箔都张开了。下列说法正确的是( )
A.导体A的正电荷被排斥到导体B上
B.导体A的电荷量小于导体B的电荷量
C.若用手摸一下导体A,再移走导体球C,导体AB带负电
D.若先移走导体球C,再分开导体A和导体B,导体B带正电
2.【答案】C
【详解】A.带正电的C靠近A时,是B的自由电子被吸引到A端,不是A的正电荷移动到B,故A错误;B.A、B原本整体不带电,静电感应后,A端带负电,B端带正电,根据电荷守恒,A的电荷量大小等于B的电荷量大小,故B错误;C.用手触摸导体时,人体(大地)是导体,带正电的C会吸引大地的电子流入AB,中和B端的正电荷,此时AB整体带多余负电;移走C后,负电荷重新分布,AB整体带负电,故C正确;D.若先移走C,AB内的感应正负电荷会重新中和,整体恢复不带电,再分开A、B后,B也不带电,故D错误。
3.绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架,支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电,然后在小球下方(戴上绝缘手套)不断叠放原本不带电的金属硬币,硬币始终未和小球接触,则下列说法正确的是( )
A.丝线上的拉力保持不变
B.丝线上的拉力会不断减小
C.最上方的硬币会带正电
D.用不带绝缘手套的手触摸硬币,上方硬币所带电荷会消失
3.【答案】C
【详解】ABC.根据感应起电原理可知,最上方的硬币会带正电,硬币与小球相互吸引,丝线拉力变大,故AB错误,C正确;D.用不带绝缘手套的手触摸硬币,最上方硬币的始终带正电,故D错误。
4.如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )
A.甲图中与点电荷等距的A、B两点
B.乙图中两等量同种点电荷连线上对称的A、B两点
C.丙图中匀强电场中的A、B两点
D.丁图中非匀强电场的A、B两点
4.【答案】C
【详解】A.甲图中与点电荷等距的A、B两点,场强大小相同,方向不同,A错误;
B.乙图中两等量同种点电荷连线上对称的A、B两点场强大小相同,方向相反,B错误;C.丙图中匀强电场中的A、B两点场强大小和方向均相同,C正确;
D.丁图中非匀强电场的A、B两点场强大小和方向均不相同,D错误。
5.熔喷布是一种过滤材料,广泛应用于医疗、卫生、环保等领域,熔喷布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成持久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,b为ac的中点,bd连线平行于平板电极,下列说法正确的是( )
A.a点电场强度比c点的小
B.b、d两点在同一等势面上
C.a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差
D.某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大
5.【答案】D
【详解】A.a点电场线比c点更密集,因此a点电场强度比c点的大,故A错误;B.由图可知,bd连线垂直于b点所在的电场线,并不垂直于d点的电场线,由于电场线和等势面是垂直的,因此b、d两点不在同一等势面上,故B错误;C.由于b为ac的中点,且a、b两点间的平均场强大于b、c两点间的平均场强,由U=Ed可知a、b两点间电势差不等于b、c两点间电势差,故C错误;D.将带负电颗粒由a点移动到c点,电场力做正功,因此带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大,故D正确。
6.电场中某区域的电场线分布如图1所示.a、b是电场中的两点,分别用表示a、b两点电场强度的大小,用、表示点电荷q分别处于a、b两点时受到电场力的大小.图2则是放在电场中a、b处试探电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数关系图像,下列判断中正确的是( )
A.、都和q成正比
B.a点的电势比b点电势低
C.图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应
D.若在b点放置负电荷,则b点的电场强度方向从b指向a
6.【答案】C
【详解】A.某点电场强度只由电场自身决定,与检验电荷无关,故A错误;B.根据沿电场方向电势降低可知,a点的电势比b点电势高,故B错误;C.由于电场线的疏密程度可知a点的场强小于b点的场强,图2中图线的斜率表示电场强度的大小,则图2中P图线与位于b点的试探电荷相对应,故C正确;D.电场中某点的电场强度大小和方向由电场本身决定,与检验电荷的存在与否无关,因此若在b点放置负电荷,b点的电场强度方向不变,仍是从a指向b,故D错误。
7.如图所示是一正电荷周围形成的电场的三个等势面,已知从外往内相邻两个等势面的半径之差相等,它们的电势分别为、和,一带电粒子射入电场中,其运动轨迹如实线所示。则( )
A.该粒子带负电
B.
C.粒子从O到B的过程中,电势能减少
D.粒子从O到E的过程中,动能先减少再增加
7.【答案】D
【详解】A.该电场是正电荷产生的电场,电场线的方向向外,粒子弯曲的方向向下,说明电场力的方向向下,与电场线的方向相同,粒子带正电;故A错误;B.越靠近正电荷,场强越大。所以OA的平均场强比AB的要小,由,可知,故B错误;C.粒子从O到B的过程中,电场力一直做负功,所以粒子电势能增大,故C错误;D、粒子从O到E的过程中,电场力先做负功再做正功,所以粒子动能先减少再增大,故D正确。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移到B点,克服静电力做的功为;再把这个点电荷从B点移到C点,静电力做的功为,取B点电势为零。则A点电势及该点电荷在C点的电势能分别为( )
A.80V B.
C. D.
8.【答案】AC
【详解】则电荷量为的点电荷从A点移到B点,克服静电力做的功为,则有,取B点电势为零,则A点电势为,把这个点电荷从B点移到C点,静电力做的功为,则有,解得该点电荷在C点的电势能为
9.如图所示,a、b、c为匀强电场中一条沿水平方向直线上的三点,c为ab中点。a、b电势分别为φa=5V,φb=3V,下列叙述正确的是( )
A.该电场在c点处的电势一定为4V
B.a点处的场强方向不一定水平向右
C.一正电荷从a点运动到b点,电场力做负功
D.一正电荷在a点具有的电势能小于在b点的电势能
9.【答案】AB
【详解】A.由于该电场为匀强电场中,且c为ab中点,则有=4V故A正确;B.由于a、b、c所在直线不一定是电场线,所以a点处的场强方向不一定水平向右,故B正确;CD.一正电荷从a点运动到b点,根据,可知电场力做正功,正电荷的电势能减少,则正电荷在a点具有的电势能大于在b点的电势能,故CD错误。
10.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称.则
A.B,C两点场强相同
B.A、D两点电势相等
C.B、O、F三点比较,B点场强最强
D.E、O、C三点比较,C点电势最低
10.【答案】ACD
【详解】根据对称性看出,B、C两处电场线疏密程度相同,则B、C两点场强大小相同.这两点场强的方向均由B→C,方向相同,故A正确;根据对称性可知A、D两点电势的绝对值相等,A的电势为正值,D的电势为负值,故B错误;电场线越密,场强越大;电场线越疏,场强越小,由图看出,B、O、F三点比较,B点场强最强,故C正确;由图可知,E、O两点的电势均为零,C点的电势为负值,所以E、O、C三点比较,C点电势最低,故D正确.所以ACD正确,B错误.
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
三、实验题(本大题共2小题,共15分)
11.(6分)物理兴趣小组同学利用课余时间研究电荷间的相互作用力。
(1)该小组先利用图示装置来定性探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
①实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”),随着距离的增大而______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②小球的质量用m表示,重力加速度为g,可认为物体A与小球在同一水平线上,当小球偏离竖直方向的角度为θ时保持静止,小球所受电场力大小为______(用已有的物理量符号表示)。
(2)接着利用库仑扭秤装置定量研究了静止的点电荷间的相互作用力。如图所示的实验装置为库仑扭秤,细丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的B球,B与A处于静止状态;当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转,通过细丝扭转的角度可以比较力的大小。
①保持电荷量不变,改变A和C的距离,得到相互作用力F和A、C间距离r的关系,这里用到的实验方法为______
A.等效替代法 B.微小量放大法 C.极限法 D.控制变量法
②法国物理学家库仑用该实验方法得到相互作用力F和A、C间距离r的关系是______。
③如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架上,两球心间的距离l是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,引力常量为G,静电力常量为k,那么a、b之间库仑力______。(选填“>”“<”或“=”)
11.【答案】(1) ①增大(1分) 减小(1分) ②(1分)
(2) ① D(1分) ②电荷量不变时,电荷间静电力与距离的平方成反比(1分)③ (1分)
【详解】(1)[1]距离不变时,电荷量越大,偏角越大,说明静电力随电荷量增大而增大。
[2]电荷量不变时,电荷间距离越大,丝线偏角越小,说明静电力随距离增大而减小。
[3]小球静止受力平衡,将拉力正交分解:竖直方向水平方向联立解得电场力
(2)[1]探究F与r的关系时,保持电荷量不变,只改变距离,这种控制其他变量不变、研究两个变量关系的方法是控制变量法。
[2]库仑通过实验得到结论:电荷量不变时,电荷间静电力与距离的平方成反比,即
[3]库仑定律适用于点电荷,本题两球距离较近,不能视为点电荷;两球带等量异种电荷,相互吸引,电荷的等效中心间距小于球心距,因此实际库仑力
12.(9分)富兰克林为研究雷电现象,设计了如图甲所示的装置。帽形金属钟A上面与较长的避雷针相接,下面用等长细导线悬挂两个金属小球,形成验电器D,帽形金属钟B接地,两钟之间有一个用绝缘丝线悬挂的金属小球C。不带电时三个金属小球均静止下垂。若带负电的云层靠近避雷针时,金属小球C会左右来回撞击A、B钟发出响声,同时看到验电器D上的两个金属小球张开一定角度。
(1)验电器D上的两个金属小球因带_______电(填“正”或“负”)而张开。
(2)如图乙,验电器D上的两个金属小球位置等高,质量均为m,相距为L,且可视作点电荷。悬线与竖直方向的夹角均为θ,已知重力加速度为g,静电常量为k,不考虑金属钟与小球间的作用力,求
(ⅰ)两球间的库仑力大小;______
(ⅱ)假设两个金属小球各带有相同的电荷量,求此电荷量的大小。______
12.【答案】(1)负(3分) (2) (3分) (3分)
【详解】(1)根据异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥,可知若带负电的云层接近避雷针顶端时,避雷针顶端带正电,由静电感应规律可知,验电器D上的两个金属小球因带负电而张开。
(2)[1]根据平衡条件可得两球间的库仑力大小
[2]由库仑定律解得
四、解答题(本大题共3小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)如图所示,在一条直线上的三点分别放置QA=+3×10-9 C、QB=-4×10-9 C、QC=+3×10-9 C的A、B、C点电荷,求作用在点电荷A上的库仑力的大小。
13.【答案】9.9×10-4 N
【解析】A受到B、C点电荷的库仑力如图所示,
根据库仑定律有:
FBA== N=1.08×10-3 N
FCA== N=9×10-5 N
规定沿这条直线由A指向C为正方向,则点电荷A受到的合力大小为FA=FBA-FCA=9.9×10-4 N
14.(13分)如图所示,带有等量异种电荷、相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场,电场强度,方向向下。电场中D点距A板2cm,C点距B板3cm。已知电子带电荷量为,求:
(1)D、C两点的电势差;
(2)把一个电子从D点移动到C点,静电力做的功;
(3)如果将一个电子从D点先移到P点,再移到C点,静电力做了多少功?电势能变化了多少?
(4)如果把A板接地,电子在C点的电势能为多少?
14.【答案】(1) (2) (3),电势能增加了 (4)
【详解】(1)D、C两点的距离为
D、C两点电势差为
(2)把一个电子从D点移动到C点,静电力做的功为
(3)如果将一个电子从D点先移到P点,再移到C点;由于电场力做功与路径无关,与初末位置有关,所以静电力做功为
可知电势能增加了。
(4)如果把A板接地,则有;由
其中
联立解得
则电子在C点的电势能为
15.(16分)如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,求:
(1)两点电荷连线的中点O的场强大小和方向.
(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向.
15.【答案】(1) 方向由A→B (2) 方向平行于AB向右
【解析】(1)如图甲所示,A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同,均由A→B.
A、B两点电荷分别在O点的电场强度大小EA=EB==.
O点的场强大小为:EO=EA+EB=,方向由A→B.
(2)如图乙所示,EA′=EB′=,由矢量图结合几何关系可知,O′点的场强大小EO′=EA′=EB′=,方向平行于AB向右.
试卷第1页(共3页)
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