【精准解析】人教版物理选修3-1习题：考案第一章　静电场

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[考案一]　第一章　静电场
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分 100 分，时间 90 分钟。
第Ⅰ卷(选择题　共 40 分)
一、选择题(共10 小题，每小题 4分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，第 1～6小
题只有一个选项符合题目要求，第 7～10 小题有多个选项符合题目要求，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．(2019·浙江省名校协作体高二上学期月考)以下各种现象中不属于静电屏蔽的是(　A　)
A．避雷针
B．超高压带电作业的工人要穿戴金属织物的工作服
C．电子设备外套金属网罩
D．野外高压输电线上方有两条与大地相连的导线
解析：当带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和
云中的电荷，使建筑物免遭雷击。其原理为尖端放电，故 A错误。超高压带电作业的工人要
穿戴金属织物的工作服可以起到屏蔽作用，故 B正确；电子设备外套金属网罩可以起到静电
屏蔽的作用，故 C正确； 高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地
相连，形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，故 D正确；本题选择不属于静
电屏蔽的，故选 A。
2．(2019·江西省南昌八一中学、洪都中学、麻丘中学等八校高二上学期期末)在一静止点
电荷的电场中，任一点的电势 φ与该点到点电荷的距离 r的关系如图所示(取无穷远处电势为
0)。电场中四个点 A、B、C和D的φ－r关系对应图中的 a、b、c和d点。则下列叙述正确的
是(　C　)
A．该点电荷一定是负电荷
B．A、B、C和D点的电场强度方向一定相同
C．A、C两点的电场强度大小之比为 9∶1
D．将一带正电的试探电荷由 A点移动到 C点和由 B点移动到 D点，电场力做功相同
解析：由图象可知，点电荷周围的电势随距离增大而降低，可知该点电荷一定是正电荷，
选项 A错误；A、B、C和D点不一定在同一条电场线上，则四点的电场强度方向不一定相同，
选项 B错误；由点电荷场强公式 E＝
k
Q
r
2
可得：Ea∶Ec＝
k
Q
1
2
∶
k
Q
3
2
＝9∶1，故 C正确；因 UAC＝4
V，UBD＝2 V，根据 W＝Uq，则将一带正电的试探电荷由 A点移动到 C点和由 B点移动到 D
点，电场力做功不相同，故 D错误。
3．两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中
点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则下列说法错误的是(　B　)
A．a点的电场强度比 b点的大 B．a点的电势比 b点的高
C．c点的电场强度比 d点的大 D．c点的电势比 d点的低
解析：观察题中图可知 a点附近电场线比 b点附近电场线密，所以 Ea>Eb，A项正确；由
沿电场线方向电势逐渐降低可知 φb>φa，B项错；由场强公式 E＝k
Q
r
2
和场强叠加原理可知 Ec>Ed，
C项正确；当取无穷远处电势为 0时，φc为负值，φd为正值，所以 φd>φc，D项正确。本题选
错误的，故选 B。
4．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所
示，在半球面 AB 上均匀分布正电荷，总电荷量为 q，球面半径为 R，CD 为通过半球顶点与球
心O的轴线，在轴线上有 M、N两点，OM＝ON＝2R。已知 M点的场强大小为 E，则 N点的
场强大小为(　A　)
A．
k
q
2
R
2
－E　B．
k
q
4
R
2
C．
k
q
4
R
2
－ED．
k
q
4
R
2
＋E
解析：完整球壳在 M点产生电场的场强为 k
2
q
2
R
2
＝
k
q
2
R
2
，根据电场叠加原理，右半球壳在
M点产生电场的场强为
k
q
2
R
2
－E，根据对称性，左半球壳在 N点产生的电场的场强为
k
q
2
R
2
－E，
选项 A正确。
5．(2019·福建福州市八县(市)协作体高二上学期期末)一金属容器置于绝缘板上，带电小
球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为
容器内表面上的两点，下列说法正确的是(　C　)
A．A点的电场强度比 B点的大
B．小球表面的电势比容器内表面的电势低
C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D．将检验电荷从 A点沿不同路径到 B点，电场力所做的功不同
解析：由于 A点处电场线比 B点处电场线疏，因此 A点电场强度比 B点小，A项错误；
沿着电场线方向电势逐渐降低，因此小球表面的电势比容器内表面的电势高，B项错误；由于
处于静电平衡的导体表面是等势面，电场线垂直于等势面，因此 B点的电场强度方向与该处
内表面垂直，C项正确；将检验电荷从 A点沿不同的路径移到 B点，由于 A、B两点的电势相
等，因此电场力做功为零，D项错误。
6．(2019·吉林省长春市田家炳实验中学高二上学期期末)水平放置的平行金属板 A、B连
接一恒定电压，两个质量相等的电荷 M和N同时分别从极板 A的边缘和两极板的正中间沿水
平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇，如图所示。若不考虑电荷的重力和它们
之间的相互作用，则下列说法正确的是(　A　)
A．电荷 M的比荷大于电荷 N的比荷
B．两电荷在电场中运动的加速度相等
C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷 M做的功等于电场力对电荷 N做的
功
D．电荷 M进入电场的初速度大小与电荷 N进入电场的初速度大小一定相同
解析：若两板间电压为 U，间距为 d，长为 L。则由题意：
v
Nt＋
v
Mt＝L①
1
2
U
q
N
d
m
N
t2＋
d
2
＝
1
2
U
q
M
d
m
M
t2②
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