2022年人教版物理選修3-1第一章第七節(jié)靜電場(chǎng)的應(yīng)用練習(xí)題

1、靜電場(chǎng)的應(yīng)用練習(xí)一、挑選題：1、以下哪些現(xiàn)象利用了靜電 A、常用的復(fù)印機(jī)復(fù)印文稿等 B、常用的家用照相機(jī)成像在底片上 C、針式打印機(jī)打印文字圖象 D、數(shù)碼照相機(jī)照相2、 如下列圖,一接地空心金屬球殼,殼內(nèi)外各有點(diǎn)電荷 P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) E 和電勢(shì) U變化情形為： （）Q,P 為球殼內(nèi)一點(diǎn),當(dāng)殼外點(diǎn)電荷向殼移近時(shí),A、 E 、U都變大 B、 E 、U都變小 C、 E、 U都不變 D、 以上都不對(duì)P Q Q 3、電容器是一種常用的電子元件對(duì)電容器熟悉正確選項(xiàng) A、電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷才能B、電容器的電容與它所帶的電荷量成正比C、電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比D、電容的常用單位有 F 和 pF

2、,1 F 103 pF : （）4、將平行金屬板電容器的兩極板分別與電源的正、負(fù)極相連,假如兩極板的間距逐步增大,就A、 電容器電容增大B、 兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大C、 每個(gè)極板上的電量增大D、 電容、電量、極板間場(chǎng)強(qiáng)都不增大5、如下列圖, 一帶負(fù)電的油滴,靜止于帶電的水平放置的平行板電容器中, D為了使帶電油滴向上加速運(yùn)動(dòng),可實(shí)行的措施為（）、 增大兩板所帶的電荷量A、 使兩板間距離減小 B、 把兩板錯(cuò)開(kāi) C、 使兩板間距離增大6、如下列圖,兩塊較大的金屬板A、B 相距為 d,平行放置并與一電源相連,S 閉合后,兩板間恰好有一質(zhì)量為 m、帶電荷量為 q 的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)以下說(shuō)法正確選項(xiàng) A、

3、如將上板 A 向左平移一小段位移,就油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G中有 ab 的電流B、如將上板 A 向上平移一小段位移,就油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G中有 ba 的電流C、如將下板 B 向下平移一小段位移,就油滴向上加速運(yùn)動(dòng),G中有 ba 的電流D、如將 S斷開(kāi),就油滴將做自由落體運(yùn)動(dòng),G中無(wú)電流通過(guò)7、如下列圖, G為靈敏電流計(jì), 在平行板電容器中有一帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài) . 現(xiàn)保持電容器兩極正對(duì)面積不變,轉(zhuǎn)變兩板間距離,發(fā)覺(jué)電流計(jì)中有自 a 向 b 的電流通過(guò),油滴將 : （）A、 向下做加速運(yùn)動(dòng) B、 向上做加速運(yùn)動(dòng) C、 可以向上或向下運(yùn)動(dòng) D 、 仍處于靜止?fàn)顟B(tài)b a G m 8、一平行板電容器

4、,兩極板間的距離d 和兩極板面積S都可調(diào)劑,電容器兩極板與電源相連接,以Q表示電容器的電荷量,E表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,就以下說(shuō)法中正確選項(xiàng) A、當(dāng) d 增大, S 不變時(shí), Q減小 E 減小B、當(dāng) S增大, d 不變時(shí), Q增大 E 增大C、當(dāng) d 減小, S 增大時(shí), Q增大 E 增大D、當(dāng) S減小, d 減小時(shí), Q不變 E 不變9、一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),負(fù)極板接地,在兩極板間有一正電荷 電荷量很小 固定在 P 點(diǎn),如圖所示,以 E 表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng),U表示電容器的電壓,Ep 表示正電荷在 P 點(diǎn)的電勢(shì)能,如保持負(fù)極板不動(dòng),將正極板移到圖中虛線(xiàn)所示的位置,就 A、U變小, E

5、 不變 B、 E變大, Ep 變大C、U變小, Ep不變 D、 U不變, Ep 不變10、如下列圖,在玻璃管中心軸上安裝一根直導(dǎo)線(xiàn),玻璃管外繞有線(xiàn)圈,直導(dǎo)線(xiàn)的一端和線(xiàn)圈的一端分別跟感應(yīng)圈的兩放電柱相連 . 開(kāi)頭,感應(yīng)圈未接通電源,點(diǎn)燃蚊香,讓煙通過(guò)玻璃管冒出 . 當(dāng)感應(yīng)圈電源接通時(shí),玻璃管中的導(dǎo)線(xiàn)和管外線(xiàn)圈間就會(huì)加上高電壓,立刻可以看到不再有煙從玻璃管中冒出來(lái)了 . 過(guò)一會(huì)兒仍可以看到管壁吸附了一層煙塵,這是由于 A、煙塵在高壓電場(chǎng)作用下帶上了負(fù)電B、煙塵在高壓電場(chǎng)作用下帶上了正電C、帶負(fù)電的煙塵吸附在線(xiàn)圈上,因此看不到有煙冒出D、帶正電的煙塵吸附在直導(dǎo)線(xiàn)上,因此看不到有煙冒出二、填空題：1、

6、平行板電容器 A、B 兩板相距 2cm,所帶電荷量為 2 10 2 C,兩板與靜電計(jì)相連,B板接地,如下列圖,電容器的電容是 100uF,將一電子從 A 板移到 B 板,電場(chǎng)力做功為 _ev ,當(dāng)兩板間距離變小時(shí),靜電計(jì)指針張角將 _（填增大、不變、減?。? A 2、如下列圖, 一個(gè)帶電導(dǎo)體AB,已知導(dǎo)體表面B 100N/C,B 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) EB1N/C.A 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是EA一點(diǎn)電荷只在電場(chǎng)力作用下,第一次從A點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn),其次次從V BB 點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn),兩次最初的加速度之比aA：aB_,如初速為零,就末速度之比VA：_. 三、運(yùn)算題：1、如下列圖,直流電源兩極間電壓U=18V,電容器 A 和 B

7、的電容分別為CA20F和 CB10F,開(kāi)頭時(shí)開(kāi)關(guān) S 斷開(kāi), A 和 B 都不帶電 . （1）把 S撥到位置 1,A 的帶電量 Q A 等于多少？（2）然后把 S 從位置 1 變換到位置 2,就 B 的帶電量 Q B 等于多少 . （3）再把 S 撥到位置 1,然后又把 S 換接到位置 2,就 B的帶電量 Q 將變?yōu)槎嗌伲? 2 ；S U A B 2、如下列圖,水平放置面積相同的金屬板 A、B,A 板掛在天平的一端,B 板用絕緣支架固定,當(dāng)天平平穩(wěn)時(shí),兩板間的距離為 5 mm. 如在兩板間加 400 V 的電壓后, 在天平右端要增加 4 g 砝碼, 天平才能復(fù)原平穩(wěn),可見(jiàn)金屬板 A 所帶的電荷

8、量為 _C. 【答案與解析】一、挑選題：1、 A 解析：復(fù)印機(jī)是利用電場(chǎng)力掌握點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng),屬于靜電的應(yīng)用,所以選項(xiàng) A 正確；照相機(jī)成像是利用光的原理工作的,針式打印機(jī)打印文字和圖象是利用振針和墨帶打印的,數(shù)碼照相是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),所以選項(xiàng) B、C、D都是錯(cuò)誤的2、C 解析：處于平穩(wěn)狀態(tài)的接地的導(dǎo)體,其電勢(shì)時(shí)刻為零,內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)- 無(wú)論是金屬內(nèi)部仍是球殼內(nèi)部空腔都是零,所以,電荷在靠近的過(guò)程中場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)都不變化 . 選項(xiàng) C正確 . 3、A 解析：電容是表示電容器容納電荷的本事的物理量,A正確電容是電容器本身的性質(zhì),只與正對(duì)面積、極板間的距離和電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),與電容器的帶電荷量和兩極

9、板間的電壓無(wú)關(guān),B、C 不正確電容器的常用單位的換算關(guān)系是 1 F 10 6 pF ,D不正確4、D 解析：金屬板與電源相接,兩端的電壓不變,當(dāng)兩板間的距離變大時(shí),電容器的電容變小,帶電量變小,板間的場(chǎng)強(qiáng)由于距離的變大而變小,所以只有選項(xiàng) D正確5、BD 解析：電容器的電容不變,增大其帶電量,可以使得兩板之間的電壓變大,從而使場(chǎng)強(qiáng)變大,帶電油滴受到的電場(chǎng)力變大,向上做加速運(yùn)動(dòng). 正對(duì)面積減小時(shí),依據(jù)C=4s知平行板電容器的電容減小,由于帶kd電量不變,由 CQ知,兩板之間的電壓增大,再由EU知,板間場(chǎng)強(qiáng)變大,油滴受到的向上的電場(chǎng)力Ud變大,向上做加速運(yùn)動(dòng). 選項(xiàng) BD正確 . 6、B 解析：因

10、 A板與電池的負(fù)極相連,故 A 板帶負(fù)電,由 C s、 QCU 和 EU,可以得出將 A 板向左平d d移一小段,就電容器的電容減小,A板帶電荷量削減,U不變,板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變,就板間的油滴仍平穩(wěn)；A 板上移,就電容減小,A 板帶電荷量減小,U 不變,板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小,所以油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G中有 b a 的電流, B對(duì), C錯(cuò)；將 S 斷開(kāi),電容器的帶電荷量不變,就油滴仍平穩(wěn),所以 D錯(cuò). 7、B 解析：由于電流計(jì)中有自 a 向 b 的電流通過(guò),所以電容器處于充電狀態(tài),電荷量增加,又由于兩板間的電壓不變,所以平行板電容器的電容肯定變大,由于電容器兩極正對(duì)面積不變,所以?xún)砂逯g的距離變小,由

11、 E U知道, 板間的場(chǎng)強(qiáng)必定變大,帶電粒子受到的向上的電場(chǎng)力變大,向上做加速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng) B 正確 . d8、AC 解析：由于電容器與電源相連,就電容器兩極板的電壓不變,依據(jù)平行板電容器電容 C s可知,當(dāng) d 增d大 S 不變時(shí),電容 C減小,又因 QCU 可得,電荷量減小,又由 EU可知,場(chǎng)強(qiáng) E 減小,故 A 選項(xiàng)正d確；當(dāng) S 增大, d 不變時(shí), C增大, Q增大, E 不變,所以 B 選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng) d 減小, S 增大時(shí), C增大, Q增大, E增大,所以 C選項(xiàng)正確；當(dāng) S減小, d 減小時(shí),電容 C不肯定增大, Q也不肯定不變,但 E肯定增大,所以 D選項(xiàng)錯(cuò)誤 . 9、AC 解

12、析：當(dāng)平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)時(shí),每板上帶電荷量 Q不變由 EU, QCU,C s可推d dQ得：E 即兩極板間場(chǎng)強(qiáng)只與極板上單位面積的帶電荷量 電荷的面密度 成正比 所以?xún)砂彘g場(chǎng)強(qiáng) E保s持不變,由于板間距離 d 減小,據(jù) UEd可知,電容器的電壓 U 變小由于場(chǎng)強(qiáng) E 不變,因此 P 點(diǎn)與接地的負(fù)極板即與大地的電勢(shì)差保持不變,即 P 點(diǎn)的電勢(shì)保持不變,因此電荷在 P 點(diǎn)的電勢(shì)能 Ep 保持不變正確選項(xiàng)為 A、C. 10、 AC 解析：煙塵在直導(dǎo)線(xiàn)和管外線(xiàn)圈形成的高壓電場(chǎng)作用下,帶上了負(fù)電,帶負(fù)電的煙塵顆粒被吸附到了帶正電的線(xiàn)圈上,因此看不到有煙冒出A、C正確二、填空題：1、200eV,

13、減小解：由電容器電容的定義式CQ得,電容器兩端的電壓UQ2 1026V200 V,電子從A板移UC10010動(dòng)到 B 板需要克服電場(chǎng)力做功WeU200 eV . . 當(dāng)兩板之間的距離變小時(shí),電容增大,電壓變小,靜電計(jì)指針的張角減小2、100：1, 1：1 解：由牛頓其次定律得 a A qE A 100. 由于導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,其上各點(diǎn)的電勢(shì)相等,將電荷移動(dòng)到無(wú)a B qE B 1窮遠(yuǎn)處時(shí)經(jīng)受的電勢(shì)差也相等,由電場(chǎng)力的功 W qU 知道,將電荷分別由 A點(diǎn)和 B 點(diǎn)移動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處,電場(chǎng)力做的功相等,再由動(dòng)能定理知,電荷到達(dá)無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)的動(dòng)能相等,速率也肯定相等,為 1：1. 三、運(yùn)算題：1、QA3.6104CQB1.2104CQB1.6104C. 解析：（1）S 撥到位置 1 時(shí),電源對(duì)電容器A 充電, QAC U A36104C（2）當(dāng) S 由位置 1 撥到位置 2 時(shí)