《第一章 静电场》试卷及答案_高中物理必修第三册_教科版_2024-2025学年.docxVIP

《第一章静电场》试卷(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、关于电场线的描述，错误的是（）。

A、电场线是从正电荷出发，终止于负电荷。

B、电场线在电场中不相交。

C、电场线可以形象地描述电场的方向和强度。

D、电场线在真空中的分布是均匀的。

2、关于电势差，下列说法中正确的是（）。

A、两点间电势差越大，两点的电势就越高。

B、两点间电势差与这两点的电势值无关。

C、两点间电势差是两点电势之差。

D、两点间电势差在数值上等于将单位正电荷从一点移到另一点静电力所做的功。

3、一个正电荷和一个负电荷相距为r，它们之间的静电力为F。如果在它们之间引入一个电介质，那么以下哪种情况是正确的？

A、静电力不变

B、静电力增大

C、静电力减小

D、无法确定

4、一个点电荷Q放在电场强度为E的环境中，假设点电荷不会受到重力影响，那么以下哪个说法是正确的？

A、点电荷的运动轨迹是直线

B、点电荷的运动轨迹是曲线

C、点电荷的运动轨迹是圆

D、无法确定

5、两个点电荷相距一定距离r，它们之间的静电力大小为F。如果保持这两个点电荷的电量不变，而使它们之间的距离变为原来的两倍，那么它们之间的静电力大小变为原来的多少倍？

A.1/4

B.1/2

C.2

D.4

6、在真空中有两个相同的正电荷Q，分别固定在x轴上的(0,0)和(3,0)两点处。如果在x=1的位置放置一个正电荷q，该电荷受到的合力方向如何？

A.沿x轴正向

B.沿x轴负向

C.沿y轴正向

D.沿y轴负向

7、在真空中，一个电荷量为q的点电荷，其电场强度E的大小与距离r的平方成反比。若将电荷量增加到2q，而距离变为原来的2倍，则新电场强度E’与原电场强度E的关系是：

A.E’=E/2

B.E’=E/4

C.E’=2E

D.E’=4E

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、关于库仑定律，下列说法中正确的是：

A、静电力遵循平方反比定律

B、当两个电荷之间存在介质时，静电力大小不变

C、库仑定律适用于任意两个带电体

D、若两点电荷之间的距离无限接近，则静电力无限大

2、关于静电场中的电势，下列说法正确的是：

A、在电势为零的位置，电场强度也一定为零

B、等势面是指电势白球面上电势处处相等且任意两点间的电势差恒定

C、若两点的电势相同，则两点间的电场强度也为零

D、一个移动的正电荷从高电势到低电势的路径上，电场力做正功

3、以下关于静电场中电势的概念，正确的有（?）

A.电势是电场的一个基本物理量，它与电场强度有直接关系；

B.在任何电场中，电势的零点都可以任意选择；

C.电势的绝对值表示单位电荷在电场中所具有的势能；

D.不同电场中电势的值无法比较。

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

题目描述：

在真空中有两个点电荷A和B，它们分别带有+3.0×10^-6C和-3.0×10^-6C的电量，相距r=0.1m。求两点电荷之间的静电力大小F，并指出力的方向。（已知静电力常量k=9.0×10^9N·m2/C2）

第二题

题目：

一平行板电容器，其两板间距为d，板间电压为U。现有一质量为m的油滴，带电荷量为q，恰好静止在两板之间。已知油滴的密度为ρ，空气的阻力系数为k。

（1）求油滴的半径r。

（2）若将电容器两板距离增大为2d

（1）求油滴的半径r。

（2）若将电容器两板距离增大为2d

第三题

题目：一平行板电容器，板间距离为d，板间充满某种材料的电介质，其相对介电常数为εr。若该电容器的带电量为Q，板间电场强度为E

证明：电容器的电容C可以表示为C=εr

用电容器储存的电势能U作为目标，表达U关于Q和C的函数形式，并给出电势能U的表达式。

若该电容器的极板面积A=50?cm2=5×10?3

答案及解析

证明

电容器的电容定义为：

C

对于平行板电容器，根据高斯定理，板间电场E可以表达为：

E

因此，板间电压V可以表示为：

V

结合电容定义式，可以得到：

C

电介质的存在使得电容增加εr

C

最终结论：

C

用电容器储存的电势能U作为目标

电容器储存的电势能U可以表示为：

U

或者，利用Q=

U

计算过程

给定参数：

-A

-d

-ε

-Q

首先，根据1题中的电容公式，计算该电容器的电容C：

C=εrε0Ad

然后，计算电势能U：

U=12Q2C=12

第四题

题目：

在平行板电容器中，两板间距为d，两板分别接地。初始时，两板间的电势差为U，电容器带电量为Q。现有一个带电量为q的质点以速度v0垂直于电场方向飞入平行板电容器中，即在真空中不受重力作用。已知质点的质量为m，电场强度为E。

请回答以下问题：

（1）求出电场力对质点做功W；

（2）求出质