高一靜電場試題及答案姓名：____________________

一、選擇題（每題[2]分，共[20]分）

1.下列關于靜電場的描述，正確的是：

A.靜電場是電荷在空間中產生的電場。

B.靜電場中的電場強度是矢量，方向由正電荷指向負電荷。

C.靜電場中的電勢是標量，具有方向性。

D.靜電場中的電場強度和電勢都是矢量。

2.在一個電場中，一個電荷由靜止開始運動，下列說法正確的是：

A.電荷在電場中運動，電場力對其做正功。

B.電荷在電場中運動，電場力對其做負功。

C.電荷在電場中運動，電勢能減少。

D.電荷在電場中運動，電勢能增加。

3.兩個相同的點電荷分別放在距離為r的兩點上，下列關于電勢能的說法正確的是：

A.兩個點電荷的電勢能之和等于各自單獨放置時的電勢能之和。

B.兩個點電荷的電勢能之和小于各自單獨放置時的電勢能之和。

C.兩個點電荷的電勢能之和大于各自單獨放置時的電勢能之和。

D.無法確定。

4.下列關于電容器的描述，正確的是：

A.電容器是一種能夠存儲電荷的元件。

B.電容器的電容值與所存儲的電荷量成正比。

C.電容器的電容值與兩板間的電壓成正比。

D.電容器的電容值與兩板間的距離成正比。

5.下列關于靜電感應的描述，正確的是：

A.靜電感應現象是由于導體內部的電荷重新分布而形成的。

B.靜電感應現象是由于導體外的電荷分布而形成的。

C.靜電感應現象是由于導體內部的電荷流動而形成的。

D.靜電感應現象是由于導體外的電荷流動而形成的。

二、填空題（每題[3]分，共[15]分）

1.在靜電場中，電場強度的定義式為__________。

2.電勢能的計算公式為__________。

3.電容器的電容值與__________和__________有關。

4.靜電感應現象是由于__________而形成的。

5.靜電場中的電勢能具有__________的性質。

三、計算題（每題[10]分，共[30]分）

1.已知兩個點電荷，分別為q1=+2μC和q2=-3μC，它們之間的距離為0.1m。求它們之間的電場強度。

2.一個平行板電容器的電容為10μF，兩板間的電壓為100V。求電容器所存儲的電荷量。

3.一個帶電導體球，電荷量為Q，半徑為R。求球表面的電場強度。

四、簡答題（每題[5]分，共[25]分）

1.簡述靜電場的特性。

2.解釋靜電感應現象的產生原因。

3.說明電容器的工作原理。

4.簡要描述電場力做功與電勢能變化的關系。

5.舉例說明靜電場在實際生活中的應用。

五、論述題（每題[10]分，共[20]分）

1.論述靜電場中電場強度和電勢的關系。

2.論述電容器的充電和放電過程。

六、實驗題（每題[10]分，共[20]分）

1.設計一個實驗，驗證靜電場中電場強度的計算公式。

2.設計一個實驗，觀察靜電感應現象。

試卷答案如下：

一、選擇題（每題[2]分，共[20]分）

1.A

解析思路：靜電場是由電荷產生的，因此選項A正確。電場強度的方向由正電荷指向負電荷，因此選項B錯誤。電勢是標量，沒有方向性，因此選項C錯誤。電場強度和電勢都是矢量，因此選項D錯誤。

2.C

解析思路：電荷在電場中運動，電場力對其做正功時，電荷的電勢能減少；電場力對其做負功時，電荷的電勢能增加。由靜止開始運動，電勢能減少，因此選項C正確。

3.A

解析思路：兩個點電荷單獨放置時的電勢能分別由它們自身的電荷量和距離決定。當它們在一起時，電勢能之和不變，因為它們之間的相互作用力會相互抵消，所以選項A正確。

4.A

解析思路：電容器是一種能夠存儲電荷的元件，因此選項A正確。電容器的電容值與所存儲的電荷量成正比，因此選項B錯誤。電容器的電容值與兩板間的電壓無關，因此選項C錯誤。電容器的電容值與兩板間的距離成反比，因此選項D錯誤。

5.A

解析思路：靜電感應現象是由于導體內部的電荷重新分布而形成的，因此選項A正確。選項B、C、D描述的不是靜電感應現象的產生原因。

二、填空題（每題[3]分，共[15]分）

1.E=F/q

解析思路：電場強度定義為單位正電荷所受的電場力，公式為E=F/q。

2.U=qV

解析思路：電勢能的計算公式為U=qV，其中U是電勢能，q是電荷量，V是電勢。

3.電容、兩板間距離

解析思路：電容器的電容值與電容器的幾何形狀（電容）和兩板間的距離（介電常數）有關。

4.導體內部的電荷重新分布

解析思路：靜電感應現象是由于導體內部的自由電荷重新分布，使得導體表面出現正負電荷分離的現象。

5.保守性

解析思路：電勢能具有保守性，即電荷在靜電場中移動時，電勢能的變化等于電場力做的功。

三、計算題（每題[10]分，共[30]分）

1.E=kq1q2/r^2

解析思路：根據庫侖定律，兩個點電荷之間的電場強度公式為E=kq1q2/r^2，其中k是庫侖常數，q1和q2是兩個點電荷的電量，r是它們之間的距離。

2.Q=CV

解析思路：電容器的電荷量Q等于電容C乘以電壓V，公式為Q=CV。

3.E=kQ/R^2

解析思路：帶電導體球表面的電場強度公式為E=kQ/R^2，其中k是庫侖常數，Q是球上的電荷量，R是球的半徑。

四、簡答題（每題[5]分，共[25]分）

1.靜電場的特性包括：電場強度和電勢都是矢量，具有方向性；電場強度在空間中是有限的；電場力是保守力，電勢能具有保守性。

2.靜電感應現象的產生原因是導體內部的自由電荷重新分布，使得導體表面出現正負電荷分離的現象。

3.電容器的工作原理是利用兩導體板之間的電場來存儲電荷，當電壓施加在電容器兩板之間時，電荷會在兩板之間積累，從而形成電荷存儲。

4.電場力做功與電勢能變化的關系是：電場力做正功時，電勢能減少；電場力做負功時，電勢能增加。

5.靜電場在實際生活中的應用包括：靜電除塵、靜電噴漆、靜電印刷、靜電復印等。

五、論述題（每題[10]分，共[20]分）

1.靜電場中電場強度和電勢的關系是：電場強度是電勢的負梯度，即E=-dV/dr，其中E是電場強度，V是電勢，r是空間位置。

2.電容器的充電和放電過程：充電時，電源將電荷注入電容器兩板之間，使電容器板上的電荷量增加，電壓升高；放電時，電容器兩板之間的電荷通過電路釋放，電荷量減少，電壓降低。

六、實驗題（每題[10]分，共[20]分）

1.實驗步驟：

a.使用電場線測量儀和已知電場分布的