10电场基础练习1(解析版)MicrosoftOfficeWord97-2003文档课件
高一物理电场练习及详细答案
电场同步练习 1一、选择题:(每题3分,共48分,漏选得1分)1、关于电场强度的叙述,正确的是:A、沿着电力线的方向,场强越来越小。
B、电场中某点的场强就是单位电量的电荷在该点所受的电场力。
C、电势降落最快的方向就是场强的方向。
D、负点电荷形成的电场,离点电荷越近,场强越大。
2、如果把一个正点电荷放在一电场中,无初速地释放,在点电荷的运动过程中,A、点电荷运动的轨迹一定与电力线重合。
B、正电荷的加速度方向,始终与所在点的电力线的切线方向一致。
C、点电荷的速度方向,始终与所在点的电力线的切线方向一致。
D、点电荷的总能量越来越大。
3、匀强电场的场强E=5.0×103伏/米,要使一个带电量为3.0×10-15库的负点电荷沿着与场强方向成60°角的方向作匀速直线运动,则所施加外力的大小和方向应是:A、1.5×10-11牛,与场强方向成120°角。
B、1.5×10-11牛,与场强方向成60°角。
C、1.5×10-11牛,与场强方向相同。
D、1.5×10-11牛,与场强方向相反。
4、两个相同的金属球A和B,A带正电,B带负电,且QA 与QB的大小之比是4∶1,若在A、B连线上的某点C放一个点电荷Q C,A、B对Q C作用的静电力刚好平衡,则A、C点一定在连线的B点的外侧;B、C点一定在连线的A点的外侧;C、C点一定在A、B之间;D、C点的场强一定为零。
5、在电场中,任意取一条电力线,电力线上的a 、b 两点相距为d, 则 A 、a 点场强一定大于b 点场强; B 、a 点电势一定高于b 点电势;C 、a 、b 两点间电势差一定等于Ed(E 为a 点的场强);D 、a 、b 两点间电势差在数值上等于单位正电荷由a 点沿任意路径移到b 点的过程中,电场力做的功。
6、负电荷q 绕某一固定的正电荷作半径为r 的匀速圆周运动时必须具有V 的线速度,如果再增加负电荷的电量至2q ,并使轨道半径变为2r ,那么此负电荷的 A 、速度不变,周期变大。
静电场练习题及答案解析
静电场练习题及答案解析练习1一、选择题1. 一带电体可作为点电荷处理的条件是( )A. 电荷必须呈球形分布;B. 带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计;C. 电量很小;D. 带电体的线度很小。
2. 试验点和q0在电场中受力为F⃗,其电场强度的大小为F,以下说法正确的( )q0A. 电场强度的大小E是由产生电场的电荷所决定的,不以试验电荷q0及其受力的大小决定;B. 电场强度的大小E正比于F且反比与q0;C. 电场强度的大小E反比与q0;D. 电场强度的大小E正比于F。
3. 如果通过闭合面S的电通量Φe为零,则可以肯定( )A. 面S内没有电荷;B. 面S内没有净电荷;C. 面S上每一点的场强都等于零;D. 面S上每一点的场强都不等于零。
4. 如图所示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线,产生该静电场的带电体是( ) A 半径为R的均匀带电球面;B半径为R的均匀带电球体;C半径为R的、电荷体密度为ρ=Ar(A为常数)的非均匀带电球体;D半径为R的、电荷体密度为ρ=A r⁄(A为常数)的非均匀带电球体。
5. 在匀强电场中,将一负电荷从A移动B,如图所示,则( )A. 电场力做负功,负电荷的电荷能增加;B. 电场力做负功,负电荷的电势能减少;C. 电场力做正功,负电荷的电势能增加;D. 电场力做正功,负电荷的电势能减少。
二、填空题1. 点电荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图所示,图中S为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电通量∮E⃗⃗∙dS⃗=,式中E⃗⃗是点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。
2. 真空环境中正电荷q均匀地分布在半径为R的细圆环上.在环环心O处电场强度为,环心的电势为。
=0,这表3. 在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分等于零,即∮E⃗⃗∙dl⃗L明静电场中的电场线。
4. 一半径为R的均匀带电球面,其电荷面密度为σ,该球面内、外的场强分布为(r⃗表示从球心引出的矢径):E⃗⃗r=(r<R);E⃗⃗r=(r>R)。
电场基础训练一(含答案)
电场基础训练一1.关于同一电场的电场线,下列表述正确的是( )A .电场线是客观存在的B .电场线越密,电场强度越小C .沿着电场线方向,电势越来越低D .电荷在沿电场线方向移动时,电势能减小解析:电场是客观存在的,而电场线是假想的,A 错;电场线越密的地方电场越强,B 错;沿着电场线的方向电势逐渐降低,C 对;负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功,电势能增加,D 错.2.两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r 2,则两球间库仑力的大小为( ) A.112F B.34F C.43F D .12F 解析:两带电金属球接触后,它们的电荷量先中和后均分,由库仑定律得:F =k 3Q 2r 2,F ′=k Q 2⎝⎛⎭⎫r 22=k 4Q 2r 2.联立得F ′=43F ,C 项正确. 3.关于静电场,下列结论普遍成立的是( )A .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C .在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向D .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零解析:在静电场中,电势沿着电场线逐渐降低,场强方向是电势降低最快的方向,场强的大小与电场线分布疏密有关,故A 项错误、C 项正确.电场中两点间的电势差既与场强有关又与距离有关,B 项错误.场强为零的一点到场强为零的另一点间的电势差不一定为零,故电场力做功不一定为零,D 项错.4.将一正电荷从无限远处移入电场中M 点,电场力做功W 1=6×10-9 J ,若将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无限远处,电场力做功W 2=7×10-9 J ,则M 、N 两点的电势φM 、φN ,有如下关系( ) A .φM <φN <0 B .φN >φM >0C .φN <φM <0 D .φM >φN >0解析:对正电荷φ∞-φM =W 1q ;对负电荷φN -φ∞=W 2-q.即φ∞-φN =W 2q .而W 2>W 1,φ∞=0,且W 1q 和W 2q 均大于0,则φN <φM <0,正确答案选C.5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ,已知质点的速率是递减的.关于b 点电场强度E 的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)( )解析:由a 至c 的弯曲情况可知受力方向指向图中虚线的右下方,b 点的速度方向v b 如图,由a至c 速率递减可知受力方向如图中F ,α角大于90°,因为电荷为负,故场强方向应与F 反向,故D 正确.6.某静电场的电场线分布如图所示,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ,电势分别为φP 和φQ ,则( )A .E P >E Q ,φP >φQB .E P >E Q ,φP <φQC .E P <E Q ,φP >φQD .E P <E Q ,φP <φQ解析:从图可以看出P 点的电场线的密集程度大于Q 点的密集程度,故P 点的场强大于Q 点的场强,因电场线的方向由P 指向Q ,而沿电场线的方向电势逐渐降低,P 点的电势高于Q 点的电势,故A 项正确.7.a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点.它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a 点的电势为20 V ,b 点的电势为24 V ,d 点的电势为4 V ,如图所示.由此可知c 点的电势为( )A .4 VB .8 VC .12 VD .24 V解析:连接bd ,因U bd =20 V ,可将bd 等分为5份,找到4个等分点e 、f 、g 、h ,由于φe =20 V ,a 、e 等势,由对称关系可知h 点与c 点电势相等,即φc =8 V.8.如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止.在物块的运动过程中,下列表述正确的是( )A .两个物块的电势能逐渐减少B .物块受到的库仑力不做功C .两个物块的机械能守恒D .物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力解析:两物块之间的库仑力对两物块均做正功,电势能减少,A 对、B 错;两物块的重力势能不变,动能先增后减,故机械能不守恒,C 错;物块先加速后减速,故库仑力先大于摩擦力,但随着距离的增大,库仑力逐渐减小,故后阶段摩擦力大于库仑力,D 错.9.传感器是一种采集信息的重要器件,如图所示是一种测定压力的电容式传感器.当待测压力F作用于可动膜片电极上时,以下说法中正确的是( )A .若F 向上压膜片电极,电路中有从a 到b 的电流B .若F 向上压膜片电极,电路中有从b 到a 的电流C .若F 向上压膜片电极,电路中不会出现电流D .若电流表有示数,则说明压力F 是不变的解析:F 向上压膜片电极,使得电容器两板间的距离减小,电容器的电容增加,又因电容器两极板间的电压不变,所以电容器的电荷量增加,电容器继续充电.综上所述,选项B 正确.10.一平行板电容器两极板间距为d 、极板面积为S ,电容为ε0S /d ,其中ε0是常量.对此电容器充电后断开电源.当增加两板间距时,电容器极板间( )A .电场强度不变,电势差变大B .电场强度不变,电势差不变C .电场强度减小,电势差不变D .电场强度减小,电势差减小解析:①平行板电容器所带电荷量Q 、两板间电压U ,有C =Q /U 、C =ε0S /d 、两板间匀强电场的场强E =U /d ,可得E =Q /(ε0S ).②电容器充电后断开,电容器电荷量Q 不变,则E 不变.根据C =ε0S /d 可知d 增大、C 减小,又根据C =Q /U 可知U 变大.11.板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为12d ,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是( ) A .U 2=U 1,E 2=E B .U 2=2U 1,E 2=4E 1C .U 2=U 1,E 2=2E 1D .U 2=2U 1,E 2=2E 1解析:U 1=Q C ,E 1=U 1d .当板间距变为12d 时,由C =εS 4πkd 可知电容变为2C ,而带电荷量也变为2Q ,故U 2=2Q 2C=U 1,E 2=U 212d =2U 1d =2E 1,故C 选项正确.12.如图所示匀强电场E 的区域内,在O 点处放置一点电荷+Q .a 、b 、c 、d 、e 、f 为以O 为球心的球面上的点,aecf 平面与电场平行,bedf 平面与电场垂直,则下列说法正确的是( )A .b 、d 两点的电场强度相同B .a 点的电势等于f 点的电势C .点电荷+q 在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功D .将点电荷+q 在球面上任意两点之间移动,从a 点移动到c 点电势能的变化量一定最大解析:b 、d 两点的场强为+Q 产生的场与匀强电场E 的合场强,由对称可知,其大小相等,方向不同,A 错误;a 、f 两点虽在+Q 的同一等势面上,但在匀强电场E 中此两点不等势,故B 错误;在bedf 面上各点电势相同,点电荷+q 在bedf 面上移动时,电场力不做功,C 错误;从a 点移到c 点,+Q 对它的电场力不做功,但匀强电场对+q 做功最多,电势能变化量一定最大,故D 正确.13.沿着某电场的一条电场线方向移动正电荷的过程中:( A )A 、电场力对电荷做正功B 、电场力对电荷不做功C 、电荷克服电场力做功D 、电势能增加14.下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动,经过相同的电势差U 后,哪个粒子获得的速度最大:( A )A 、质子HB 、氘核HC 、α粒子HeD 、钠离子Na +15.一带电粒子射入一固定在O 点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图3中虚线abc 所示,图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面。
高中物理第10章静电场中的能量1电势能和电势练习含解析新人教版必修第三册
电势能和电势课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.下列关于电势高低的判断,正确的是()A.负电荷从A移到B时,静电力做正功,A点的电势一定较高B.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低C.正电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较高D.正电荷只在静电力作用下从静止开始,由A移到B,A点的电势一定较高,不管是正电荷还是负电荷,只要静电力做正功,电势能就减少;只要静电力做负功,电势能就增加。
正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同,正电荷在电势高处具有的电势能大;负电荷在电势低处具有的电势能大。
可以确定选项A、B、C错,D正确。
2.在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,静电力做了负功,则()A.b点的电场强度一定比a点的大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点的高D.该电荷的动能一定减小,该电荷电势能增加,正电荷在电势高处电势能较大,C正确。
静电力做负功同时电荷可能还受其他力作用,总功不一定为负,由动能定理可知,动能不一定减小,D错误。
电势高低与电场强度大小无必然联系,A错误。
b点电势高于a点,但a、b可能不在同一条电场线上,B错误。
3.在电场中把电荷量为4×10-9C的正电荷从A点移到B点,克服静电力做功6×10-8J,下列说法正确的是()A.电荷在B点具有的电势能是6×10-8 JB.B点的电势是15 VC.电荷的电势能增加了6×10-8 JD.电荷的电势能减少了6×10-8 J,不能确定电场中各点电势和电势能的具体值,A、B错误。
克服静电力做了多少功,电荷的电势能就增加多少,D错误,C正确。
4.下图为某一电场的电场线,M、N、P为电场线上的三个点,M、N是同一电场线上两点。
下列判断正确的是()A.M、N、P三点中N点的电场强度最大B.M、N、P三点中N点的电势最高C.负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.正电荷从M点自由释放,电荷将沿电场线运动到N点,培养科学思维。
静电场--经典基础习题(有答案)
$一、选择题(本题包括10小题。
每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离,用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和场强,可以判定()A.φa>φb>φc B.E a>E b>E cC.φa–φb=φb–φc D.E a = E b = E c2.如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点移V,则()到B点,动能损失了 J,若A点电势为10}A.B点电势为零B.电场线方向向左C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线aD.电荷运动的轨迹可能是图中曲线b3.如图所示,细线拴一带负电的小球,球处在竖直向下的匀强电场中,使小球在竖直平面内做圆周运动,则()A.小球不可能做匀速圆周运动B.当小球运动到最高点时绳的张力一定最小]C.小球运动到最低点时,球的线速度一定最大D.小球运动到最低点时,电势能一定最大4.在图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地.若极板B稍向上移动一点,由观察到静电计指针的变化,作出电容器电容变小的依据是()A.两极间的电压不变,极板上电荷量变小B.两极间的电压不变,极板上电荷量变大C.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变小D.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变大.5.如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示.若不考虑其他力,则下列判断中正确的是()A.若粒子是从A运动到B,则粒子带正电;若粒子是从B运动到A,则粒子带负电B.不论粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,粒子必带负电C.若粒子是从B运动到A,则其加速度减小D.若粒子是从B运动到A,则其速度减小(变式:电场力做负功,电势能增加则正确)6.两根细线挂着两个质量相同的小球A、B,上、下两细线中的拉力分别是T A、T B。
高二物理《电场》基础复习和测试题(带答案)
第一章静电场一、电荷及其守恒定律1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是()A.元电荷就是电子B .元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C.元电荷就是原子D.物体所带的电量只能是元电荷的整数倍2. 下列说法正确的是()A. 摩擦起电和静电感应都是使物体的正负电荷分开,而总电荷量并未变化B. 用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷D.物体不带电,表明物体中没有电荷3. 带电微粒所带电量不可能是下列值中的( )A.2.4 ×10-19 CB.-6.4 ×10 -19 CC.-1.6 ×10 -18 CD.4.0 ×10 -17C4. 关于摩擦起电现象 ,下列说法中正确的是( )A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B. 摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体 ,可能带有同种电荷5. 如图 1-3 所示 ,将带正电的球 C 移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是( )A.枕形导体中的正电荷向 B 端移动 ,负电荷不移动 CB. 枕形导体中电子向 A 端移动 ,正电荷不移动C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动6. 如图 1-4 所示,原来不带电的绝缘金属导体 MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的 M()A.只有 M 端验电箔张开B. 只有 NC.两端的验电箔都张开D. 两端的验电箔都不张开二、库仑定律A B图1-3图1-41.关于点电荷的说法,正确的是 ( ) A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B .体积很大的带电体一定不能看作点电荷C.点电荷一定是电量很小的电荷D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理2.真空中有两个点电荷,它们间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大为原来的 2 倍,它们之间作用力的大小等于()A.FB.2FC.F/2D.F/43.A、 B 两个点电荷之间的距离恒定,当其它电荷移到 A 、B 附近时, A 、B 之间的库仑力将()A.可能变大 B .可能变小C.一定不变D.不能确定4.两个半径均为1cm 的导体球,分别带上+Q 和- 3Q 的电量,两球心相距90cm ,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm 处,则它们的相互作用力大小变为()A . 3000FB .1200F C. 900F D.无法确定5.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1> Q2,点电荷 q 置于 Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则() A. q 一定是正电荷 B .q 一定是负电荷C.q 离 Q2比离 Q1远D.q 离 Q 2比离 Q1近6.()A.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷B.C.D.7.真空中有两个相同的带电金属小球 A 和 B ,相距为 r,带电量分别为q 和8q ,它们之间作用力的大小为F,有一个不带电的金属球C,大小跟 A 、B 相同,用 C 跟 A 、B 两小球反复接触后移开,此时,A 、B 间的作用力大小为()A.F/8B.3F/8C.7F/8D.9F/88.两个完全相同的金属小球相距为 r(可视为点电荷),带有同种电荷,所带电量不等,电荷间相互作用力为 F,若将它们接触后放回到原来的位置,这时的相互作用力为 F′,则()A. F′一定大于 F B .F′可能等于 FC.F′一定小于 F D .不能确定9.将两个半径极小的带电小球(可视为点电荷),置于一个绝缘的光滑水平面上,相隔一定的距离从静止开始释放,那么下列叙述中正确的是(忽略两球间的万有引力作用)(A.B.C.D.10. 如图 1-7 所示,质量、电量分别为 m 1、m 2、q 1、 q2的α β两球,用绝缘丝线悬于同一点,静止后它们恰好位于同一水平面A.若 m 1=m 2,q 1<q 2,则α<βB .若 m 1=m 2,q 1<q 2,则α>βC.若 q1 =q2,m 1 >m 2,则α>βD.若 m 1>m 2,则α<β,与q 1、 q2是否相等无关三、电场强度1.电场中 A 、B 、C 三点的电场强度分别为: E A=- 5V/m 、E B=4V/m 、E C = - 1 V/m ,则这三点的电场由强到弱的顺序是()A.ABCB. BCAC.CABD.ACB2.由电场强度的定义E= F/q 可知()A. E 和 F 成正比, F 越大 E 越大B. E 和 q 成反比, q 越大 E 越小C.E 的方向与 F 的方向相同D.E 的大小可由 F/q 确定3.A 为已知电场中的一个固定点,在 A 点放一电量为 q 的电荷,所受电场力为 F,A 点的电场强度为E,则()A.若在 A 点换上–q,A点的电场强度将发生变化B. 若在 A 点换上电量为2q 的电荷, A 点的电场强度将变为2EC.若 A 点移去电荷 q , A 点的电场强度变为零D.A 点电场强度的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关4.由电场强度的定义E= F/q 可知()A.这个定义只适于点电荷电场B. 式中的 F 是放入电场中的电荷所受的电场力,q 是电荷所带的电荷量C.式中的 F 是放入电场中的电荷所受的电场力,q 是产生电场的电荷的电荷量D.库仑定律 F = KQ 1Q2 /r 2中, KQ 2 /r 2是点电荷 Q2产生的电场在 Q1所在处的场强大小5.如图 1-11 所示是电场中某一条电场线,下列说法中正确的是()A.A 、 B 两点电场方向相同B.A 、 B 两点电场大小关系是 E A>E B A BC.电场线是直线,则E A=E B 图 1-11D.不知附近的电场线分布,E A、E B的大小不确定6. 下列情况中 ,A 、B 两点的电场强度矢量相等的是()A. 与孤立正点电荷距离相等的A、B 两点B. 与孤立负点电荷距离相等的A、B 两点C.两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A、B 两点D.两个等量同种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A、B 两点7.把质量为 m 的点电荷 q 在电场中释放 ,在它运动过程中,如果不计重力,下列说法中正确的是()A. 点电荷运动轨迹必和电场线重合B. 若电场线是直线,则点电荷运动轨迹必和电场线重合C. 点电荷的速度方向必定和点所在的电场线的切线方向一致D. 点电荷的加速度方向必定和点所在的电场线的切线方向在一直线上8.在电场中某点放一检验电荷,其电量为 q,检验电荷受到的电场力为 F ,则该点电场强度为 E=F/q ,那么下列说法正确的是 ( A.若移去检验电荷 q,B. 若在该点放一个电量为 2q 的检验电荷,该点的场强就变为 E/2C.若在该点放一个电量为- 2q 的检验电荷,则该点场强大小仍为 E ,但电场D.若在该点放一个电量为-q的检验电荷,则该点的场强大小仍为 E ,电场强29.对于由点电荷 Q 产生的电场,下列说法正确的是 ( )A.电场强度的表达式仍成立,即 E=F/Q ,式中的 Q 就是产生电场的点电荷所 带电量E=k Q/r 2,式中 Q 就是产生电场B. 在真空中,点电荷产生电场强度的表达式为C.在真空中 E=kQ2 ,式中 QrD.10. 当在电场中某点放入正点电荷时 , 正点电荷受到的电场力向右; 当放入负点电荷时它受到的电场力向左,下列说法正确的是 (A. 当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,该点场强方向向左B.C.D.11.如图 1-12 所示,四个电场线图, 一正电荷在电场中由 P 到 Q 做加速运动且加速度越来越大,那么它是在哪个图示电场中运动 . ( ) A BC D图 1-1212. 在点电荷 Q 形成的电场中,已测出 A 点场强为 100N/C, C 点场强为 36 N/C,B 点为 A 、C 两点连线的中点(如图 1-13 所示),那么 B 点的场强为 ______13. 如图 1-14 所示,在真空中相距为 l 的 A 、 B 两点分别放置电量大小均为 Q的正负点电荷,那么在离 A 、 B 两点距离都等于 L 的点的电场强度方向为___________ ,该点的场强大小为 ___________.成 45 角射向空间匀强电场区域,粒子恰做直线运动,则这匀强电场的强度最小值 为 ;方向是 。
电场单元测试题及答案
电场单元测试题及答案一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. \( E = \frac{F}{q} \)B. \( E = \frac{q}{F} \)C. \( E = Fq \)D. \( E = \frac{1}{q} \)答案:A2. 电场线的特点包括:A. 电场线是实际存在的线B. 电场线是闭合的C. 电场线不相交D. 电场线从正电荷出发,指向负电荷答案:C二、填空题1. 点电荷的电场强度公式是 \( E = \frac{kQ}{r^2} \),其中 \( k \) 是______,\( Q \) 是______,\( r \) 是______。
答案:库仑常数;场源电荷的电荷量;点电荷到某点的距离2. 电场中某点的场强为 \( 3 \times 10^3 \) N/C,若将试探电荷\( q = 2 \times 10^{-6} \) C 放入该点,所受电场力大小为______ N。
答案:6三、简答题1. 请简述电场强度的物理意义。
答案:电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,它表示单位正电荷在电场中受到的电场力的大小。
电场强度的方向是正电荷在该点受到的电场力的方向。
2. 电场中某点的场强为 \( 5 \times 10^2 \) N/C,若将一负电荷\( q = -3 \times 10^{-6} \) C 放入该点,所受电场力的方向如何?答案:由于电场力的方向总是从正电荷指向负电荷,而负电荷所受电场力的方向与场强方向相反,所以该负电荷所受电场力的方向与场强方向相反。
四、计算题1. 一个点电荷 \( Q = 4 \times 10^{-7} \) C,求距离它 \( 0.1 \) m 处的电场强度。
答案:根据点电荷的电场强度公式 \( E = \frac{kQ}{r^2} \),代入 \( k = 9 \times 10^9 \) N·m²/C²,\( Q = 4 \times10^{-7} \) C,\( r = 0.1 \) m,计算得 \( E = 3.6 \times 10^4 \) N/C。
电场习题及答案
真空静电场(一)一.选择题1. 一均匀带电球面,电荷面密度为,球面内电场强度处处为零,球面上面元dS 的一个带电量为的电荷元,在球面内各点产生的电场强度 [ ](A ) 处处为零 (B )不一定都为零 (C )处处不为零 (D )无法判断2. 设有一“无限大”均匀带负电荷的平面,取X 轴垂直带电平面,坐标原点位于带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E 随距离平面的位置坐标X 变化的关系曲线为(规定场强方向沿X 轴方向为正,反之为负) [ ]3. 下面列出的真空中静电场的场强公式,其中哪个是正确的? [ ](A ) 点电荷Q 的电场:(B ) 无限长均匀带电直线(线密度)的电场:(C ) 无限大均匀带电平面(面密度)的电场:(D ) 半径为R 的均匀带电球面(面密度)外的电场:4. 将一个试验电荷Q (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处,测得它所受的力为F 。
若考虑到电量Q 不是足够小,则 [ ](A) F/Q 比P 点处原先的场强数值大 (B) F/Q 比P 点处原先的场强数值小 (C) F/Q 与P 处原先的场强数值相等(D) F/Q 与P 处原先的场强数值关系无法确定。
5. 根据高斯定理的数学表达式可知下列各种说法中,正确的是 [ ](A ) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零 (B ) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零σdSσ204Q E r πε=λ302E r r λπε=σ02E σε=σ230R E r r σε=0sqE dS ε=∑⎰(C ) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零 (D ) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷6. 当带电球面上总的带电量不变,而电荷的分布作任意改变时,这些电荷在球心处产生的电场强度和电势U 将 [ ] (A )不变,U 不变;(B )不变,U 改变;(C )改变,U 不变(D ) 改变,U 也改变7. 在匀强电场中,将一负电荷从A 移至B ,如图所示,则: [ ] (A ) 电场力作正功,负电荷的电势能减少 (B ) 电场力作正功,负电荷的电势能增加 (C ) 电场力作负功,负电荷的电势能减少 (D ) 电场力作负功,负电荷的电势能增加8. 真空中平行放置两块大金属平板,板面积均为S ,板间距离为d ,(d 远小于板面线度),板上分别带电量+Q 和-Q ,则两板间相互作用力为 [ ](A ) (B ) (C ) (D )二.填空题1 带有N 个电子的一个油滴,其质量为m ,电子的电量的大小为e ,在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g ),下落中穿越一均匀电场区域,欲使油滴在该区域中匀速下落,则电场的方向为________________,大小为____________________。
静电场的基础知识课后习题(仅供参考)
4.4解:如图所示建立坐标系,在半圆 环上取一小段圆弧,其长度为θRd则其带电量为θλ=Rd q d此段圆弧在环心O 点产生的电场强度为R4d R 4dq dE 020πεθλ=πε=由半圆环的对称性可知0点的场强E沿y 轴负向,所以有R4d sin sin dE dE 0y πεθθλ=θ=故环心处的电场强度大小R2R 4d sin dE E E 000y y πελ=πεθθλ===⎰⎰π所以 j R2E 0πελ-=4.5解:(1)两电荷同号时,在其连线外侧电场强度方向相同,内侧电场强度方向相反,故电场强度为零的点在两电荷连线内侧,设该点与q 1距离为r 1 ,(r 1>0),由场强叠加原理有0)(4421022101=--r d q rq πεπε 可得2111q q d q r +=(2)两电荷异号时,在其连线内侧电场强度方向相同,外侧电场强度方向相反。
故电场强度为零的点在两电荷连线外侧,又由于q 2>q 1 ,所以电场强度为零的点在q 1的外侧,设该点与q 1的距离为2r ,由场强叠加原理得0)r d (4q r 4q 22022201=+πε-πε可得 1212q q d q r -=4.7 解:建立如图所示的坐标系。
将带电 线分成两部分半圆环和两条半无 限长直线进行考虑。
设带电线线电荷密度为λ,分析半圆环部分:在半圆环上取一小段圆弧,其长度为dl ,则其带电量为 θλ=λ=d R dl dq 此段圆弧在环心0点产生的电场强度为: 20Rd R 41E d θλπε=电场分布关于x 轴对称:0=y E ,θθλπε=θ=sin R d R 41sin dE dE 20x所以R2d sin R 4sin R rd 41sin E E 000020πελ=θθπελ=θθλπε=θ=⎰⎰⎰ππ 方向沿x 轴正方向 分析两个半无限长直线:建立如图所示的坐标系,在带电直线上取电荷元dx dq λ=,它在O 点产生的电场强度大小为O ′)(4422020R x dxr dq dE +==πελπε 由带电线的对称性可知O 点的电场强度E沿x 轴负方向,所以有2/322022220)(4)(4cos R x xdxRx x R x dxdE dE x +=++==πελπελθ所以剩下部分在O 点产生的场强大小RR x xdxdE E E x x 002/32202)(4πελπελ=+===⎰⎰∞方向水平向左。
高中物理《电场》基础训练
高中物理《电场》基础训练考点一电场力的性质1.(2018浙江4月选考,6,3分)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F。
用一个不带电的同样的金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为()A.F8B.F4C.3F8D.F2答案C2.(2019课标Ⅰ,15,6分)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷答案D3.(2021全国乙,20,6分)(多选)四个带电粒子的电荷量和质量分别为(+q,m)、(+q,2m)、(+3q,3m)、(-q,m),它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中,电场方向与y轴平行。
不计重力,下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中,可能正确的是()答案AD4.(2022四川遂宁三诊,19)(多选)如图,A、B两带电小球,所带电荷量大小分别为Q A、Q B,质量分别为m1、m2。
用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点,静止时A、B两球处于同一水平线上,∠OBA=37°,∠OAB=53°,C是AB连线上一点且在O点的正下方,C点的场强为零。
已知 sin 53°=0.8,则()A.A、B两球的质量之比为9∶16B.A、B两球的带电荷量之比为81∶256C.同时剪断连接两小球A、B的细线,A小球一定先落地D.同时剪断连接两小球A、B的细线,A、B小球水平位移之比为9∶16答案BD5.(2022湖北,4,4分)密立根油滴实验装置如图所示,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间产生匀强电场。
用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场,油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。
高中物理高二物理选修静电场基础训练含解析
《静电场》基础训练一、单选题1.关于电场强度的定义式E=,下列说法正确的是( )A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是试探电荷所受到的力,q是产生电场的电荷的电荷量C.场强的方向与F的方向相同D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的静电力大小与该点场强的大小成正比2.如图所示,MN是电场中的一条电场线,一电子从a点运动到b点速度在不断地增大,则下列结论中正确的是( )A.该电场是匀强电场B.电场线的方向由N指向MC.电子在a处的加速度小于在b处的加速度D.因为电子从a到b的轨迹跟MN重合,所以电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹3.在匀强电场中,将一质量为m,电荷量为q的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,如图所示,则匀强电场的电场强度大小为( )A.最大值是 B.最小值是 C.唯一值是D.以上都不对4.如图甲所示,MN是某一电场中的一条电场线,a、b是该电场线上的两个点,如果在a、b两点分别引入试探电荷,测得试探电荷所受的电场力F跟它的电荷量q之间的关系如图乙所示,选从N 到M的方向为电场力的正方向,那么,关于a、b两点的场强和电势的大小关系,下列说法中正确的是( )A.电场强度Ea>Eb;电势φa>φbB.电场强度Ea>Eb,电势φa<φbC.电场强度Ea<Eb,电势φa>φbD.电场强度Ea<Eb,电势φa<φb5.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( )A.做直线运动,电势能先变小后变大B.做直线运动,电势能先变大后变小C.做曲线运动,电势能先变小后变大 D.做曲线运动,电势能先变大后变小6.如图所示,正点电荷电场中有A、B两点,将一电荷量q=+3.2×10-19C的检验电荷从电场中的A点移至B点,电场力做功W=+6.4×10-20J,则A、B两点间的电势差U等于( )A.0.5 V B.0.2 V C.5 V D.2 V7.点电荷Q1、Q2产生的静电场的等势面与纸面的交线如图中实线所示,图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势,a、b、c、d、e、f表示等势面上的点,下列说法正确的有( )A.位于d点的点电荷不受电场力作用B.a点的场强与b点的场强大小一定相等C.把电荷量为q的正电荷先从b点移到d点,再从d点移到f点,电场力做的总功为零D.把单位正电荷从e点移到c点过程中,电场力做的功等于2 kJ 8.如图所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q 由A点移到B点电场力做功为W1,以OA为半径画弧交OB于C点,圆弧与OA、OB均垂直,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2;由C点移到B点电场力做功为W3,则三次电场力做功的大小关系为( )A.W1=W2=W3<0 B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=09.如图所示,在E=500 V/m的匀强电场中,a、b两点相距d=2 cm,它们的连线跟场强方向的夹角是60°,则Uab等于( )A.5 V B.10 V C.-5 V D.-10 V10.如图所示,在某匀强电场中有a、b、c三点,它们的连线组成一个直角三角形.已知ac=5 cm,bc=3 cm,现将电荷量q=2×10-8C的负电荷由a移到b和由a移到c,均要克服电场力做8×10-8J的功,则该匀强电场的电场强度为( )A.100 V/m 由a指向b B.100 V/m 由b指向aC.160 V/m 由a指向c D.160 V/m 由c指向a11.如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路,开关S闭合.一带电液滴悬浮在两板间P点不动,下列说法正确的是( )A.带电液滴可能带正电 B.增大两极板距离的过程中,电阻R中有从b到a的电流,电容器中负电荷从B到AC.断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降D.断开S,减小两极板距离过程中,液滴静止不动12.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是( )A.U1变大、U2变大B.U1变小、U2变大C.U1变大、U2变小 D.U1变小、U2变小13.如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b.下列表述正确的是( )A.该电场是匀强电场B.a点的电场强度比b点的大C.b点的电场强度比a点的大D.正电荷在a、b两点受力方向相同14.两个带等量正电荷的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连续的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )A.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C.电子运动到O时,加速度为零,速度最大D.电子通过O后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零15.如图所示,一电子沿等量异号电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子除受静电力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右16.如图所示,A为带电量为Q的圆形金属薄板(图中A板为侧视图),B为质量为m、电荷量大小为q的带负电小球,用绝缘丝线悬挂于O点.小球由于电场力而静止在过金属板中心且垂直于金属板的直线上距板为r的位置,悬线与竖直方向的夹角为θ.关于小球所在位置处的场强,下列说法中正确的是( )A.小球所在位置处场强大小为,方向水平向右B.小球所在位置处场强大小为,方向水平向左C.小球所在位置处场强大小为,方向水平向左D.小球所在位置处场强大小为,方向水平向右17.如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则( )A.α粒子在M点的速率比在Q点的大B.三点中,α粒子在N点的电势能最大C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功18.由如图所示的电场线,可判定( )A.该电场一定是匀强电场 B.A点的电势一定低于B点的电势C.负电荷放在B点的电势能比A点的电势能大D.负电荷放在B点所受电场力方向向右19.如图所示,a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c 为ab的中点,a、b电势分别为φa=5 V、φb=3 V.下列叙述正确的是( )A.该电场在c点处的电势一定为4 VB.a点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC.一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D.一正电荷运动到c点时受到的电场力方向由c指向a20.A、B是一条电场线上的两点,若在A点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图乙所示.设A、B两点的电场强度分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,则( )A.EA=EB B.EA<EBC.φA=φB D.φA>φB21.电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是( )A.A点的电场强度比C点的小B.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C.电荷沿等势面AB移动的过程中,电场力始终不做功D.正电荷由A移动到C,电场力做负功22.如图所示,质量为m、带电量为q的粒子,以初速度v0,从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B 点时,速率v B=2v0,方向与电场的方向一致,则A、B两点的电势差为( )A. B. C. D.23.对公式E=的理解,下列说法正确的是( )A.此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B.a点和b点间距离越大,则这两点的电势差越大C.匀强电场中a、b两点沿电场线的距离越大,则电场强度越小D.公式中的d是匀强电场中a、b所在的两等势面之间的距离24.如图,一带负电的粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右边.不计重力,下列表述正确的是( )A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场线方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加25.如图所示,静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压U2的作用下偏转一段距离.现使U1加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应该( )A.使U2加倍B.使U2变为原来的4倍C.仅使偏转电场板间距离变为原来的0.5倍D.使U2变为原来的倍二、多选题26.(多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是( )A.粒子必定带正电荷B.由于M点没有电场线,粒子在M点不受静电力的作用C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的动能小于在N点的动能27.(多选)如图所示,两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑绝缘水平面上.P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点运动的过程中,关于小球C的速度图象中,可能正确的是( )A.B.C.D.28.(多选)如图所示为一组电场线,电场中有A、B两点,下列判断正确的是( )A.电势φA>φB,电场强度E A>E BB.电势φA>φB,电场强度EA<EBC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,静电力做正功,电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能E pA>E pB29.(多选)下列说法中正确的是( )A.电势差和电势一样,是相对量,与参考零点的选择有关B.电势差是一个标量,但是有正值和负值之分C.由于静电力做功跟电荷移动的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零势面的不同而改变,所以U AB =U BA30.(多选)关于对U AB=和W AB=qU AB的理解,正确的是( )A.电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比B.在电场中A、B两点移动不同的电荷,电场力的功W AB和电荷量q 成正比C.U AB与q、W AB无关,与是否移动电荷也没有关系D.W AB与q、U AB无关,与电荷移动的路径无关31.(多选)如图所示,①、②、③是两个等量异种点电荷形成电场中的、位于同一平面内的三个等势线,其中③为直线,①与②、②与③的电势差相等.一重力不计、带负电的粒子进入电场,运动轨迹如图中实线所示.与①、②、③分别交于a、b、c三点,则( )A.若粒子从a到b电场力做功大小为W1,从b到c电场力做功大小为W2,则W1>W2B.粒子从a到b再到c,电势能不断增加C.a点的电势比b点的电势高D.粒子在c点时的加速度为零32.(多选)如图的电路中C是平行板电容器,在S先触1后又扳到2,这时将平行板的板间距拉大一点,下列说法正确的是( )A.平行板电容器两板的电势差不变B.平行板电容器带电量不变C.平行板电容器两板的电势差减小D.平行板电容器两板间的电场强度不变33.(多选)如图所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为y,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)( )A.增大偏转电压UB.减小加速电压U0C.增大偏转电场的极板间距离dD.将发射电子改成发射负离子34.(多选)如图所示,A,B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球.下列说法正确的是( )A.把C移近导体A时,A,B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A,B分开,然后移去C,A,B上的金属箔片仍张开C.先把C移走,再把A,B分开,A,B上的金属箔片仍张开D.先把A,B分开,再把C移走,然后重新让A,B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合35.(多选)关于物理学的研究方法,以下说法正确的是( )A.在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时,应用了控制变量法B.在利用速度―时间图象推导匀变速运动的位移公式时,使用的是微元法C.用点电荷代替带电体,应用的是理想模型法D.伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时,使用的是实验归纳法36.(多选)下列关于电场强度的两个表达式E=和E=的叙述,正确的是( )A.E=是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q 是产生电场的电荷的电荷量B.E=是电场强度的定义式,F是放入电场中电荷所受的电场力,q 是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场C.E=是点电荷场强的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场D.从点电荷场强计算式理解库仑定律的表达式,是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小,而是点电荷Q1产生的电场在Q2处场强的大小37.(多选)关于电势和电势能的说法正确的是( )A.电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B.电荷在电场中电势越高的地方,电荷量越大,所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任意一点处,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负点电荷电场中的任意一点处,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能38.(多选)下列关于电势高低的判断,正确的是( )A.负电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低B.负电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低C.正电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低D.正电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低39.(多选)如图所示,O是一固定的点电荷,虚线是该点电荷产生的电场中的三条等势线,正点电荷q仅受电场力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处,然后又运动到c处.由此可知( )A.O为负电荷B.在整个过程中q的电势能先变小后变大C.在整个过程中q的加速度先变大后变小D.在整个过程中,电场力做功为零四、计算题40.一带电荷量为+Q、半径为R的球,电荷在其内部能均匀分布且保持不变,现在其内部挖去一半径为的小球后,如图所示,已知P距大球球心距离为4R.求剩余部分对放在两球心连线上一点P处电荷量为+q的电荷的静电力.41.如图所示,在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场中,A、B两点之间的连线与竖直方向的夹角为60°.把带电荷量为q=-1.5×10-8C的点电荷由A点移到B点,克服电场力做了4.2×10-5J的功.(1)试确定两板所带电荷Q1、Q2的电性;(2)若已知A点电势φA=800 V,|AB|=1 cm.试求B点电势φB和电场强度的大小和方向.42.有一水平向右的匀强电场,场强E=9.0×103N/C,在竖直平面内半径为0.1 m 的圆周上取如图所示最高点C,另在圆心O处放置电荷量为Q=1.0×10-8C的带正电的点电荷.试求C处的场强.43.把带电荷量2×108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×106J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×106J,取无限远处电势为零.求:(1)A点的电势;(2)A、B两点的电势差;(3)若把2×105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功.44.如图所示,P、Q两金属板间的电势差为50 V,板间存在匀强电场,方向水平向左,板间的距离d=10 cm,其中Q板接地,两板间的A点距P板4 cm.求:(1)P板及A点的电势.(2)保持两板间的电势差不变,而将Q板向左平移5 cm,则A点的电势将变为多少?45.如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们之间的距离为 2 cm,两点的连线与场强方向成60°角.将一个电荷量为-2×10-5C 的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1 J.问:(1)在此过程中,静电力对该电荷做了多少功?(2)A、B两点的电势差UAB为多大?(3)匀强电场的场强为多大?五、填空题46.如图所示,A、B、C为一条电场线上的三点,以B点为零电势点,一个电子从A移到B和C电场力分别做功 3.2×10-19J和9.6×10-19J,则电场线的方向________,A点电势φA=________ V,C点电势φC=________ V.如果以C点为零电势点,则A点电势φA′=________ V,B点电势φB′=________ V.答案解析1.【答案】D【解析】定义式E=对任何电场都适用,所以A错;公式中F指试探电荷在这一点所受的静电力大小,q是指试探电荷的电荷量,所以B错;场强方向与正电荷在该点所受F的方向相同,与负电荷所受F 的方向相反,所以C错;由定义式可得,F与E成正比,所以D对.2.【答案】B【解析】仅从一条直的电场线不能判断出该电场是否为匀强电场,因为无法确定电场线的疏密程度,所以该电场可能是匀强电场,可能是正的点电荷形成的电场,也可能是负的点电荷形成的电场,A错.电子从a到b做的是加速运动,表明它所受的静电力方向是由M指向N,由于电子所受的静电力方向跟场强方向相反,所以电场线的方向由N指向M,B对.由于无法判断电场的性质,因此不能比较电子在A、B两处所受静电力的大小,即不能比较加速度的大小,C错.电场线不是电荷运动的轨迹,只有在特定的情况下,电场线才可能与电荷的运动轨迹重合,D错.3.【答案】B【解析】物体做直线运动的条件是合外力方向与速度方向在一条直线上,即垂直于速度方向的合外力为零,故静电力最小值就等于重力垂直于速度方向的分力,即mg sinθ=qE,E=,故B正确.4.【答案】B【解析】图象F-q斜率表示电场强度的大小,a图线的斜率大于b 图线的斜率,则电场强度Ea>Eb,选从N到M的方向为电场力的正方向,由甲图可知,电场的方向由N指向M,沿着电场线方向电势降低,则电势φa<φb.故B正确,A、C、D错误.5.【答案】C【解析】带负电的粒子以速度v进入电场后,电场力的方向与v的方向不在一条直线上,故带负电的粒子做曲线运动,选项A、B错误.带负电的粒子先由低电势面运动到高电势面,然后由高电势面运动到低电势面,所以电势能先变小后变大,选项C正确,选项D错误.6.【答案】B【解析】A、B两点间的电势差U==V=0.2 V,故选B. 7.【答案】D【解析】位于d点的位置电场线的方向垂直于等势面向左,场强不为零,所以点电荷受电场力作用,故A错误;a点处的电场线比b点处的电场线密,所以a点处的场强大.故B错误;b点的电势低于d 点,d点的电势又低于f点的电势,所以把电荷量为q的正电荷先从b点移到d点,再从d点移到f点,电场力做负功.故C错误;Uec=φe-φc=2 kV,所以把单位正电荷从e点移到c点过程中,电场力做的功等于2 kJ.故D正确.8.【答案】C【解析】点电荷形成电场的等势面是以该电荷为中心的球面,由题意知,三点的电势关系为φA=φC>φB,所以电势差UAB=UCB>0,UAC=0,而W1=qUAB,W2=qUAC,W3=qUCB,所以W1=W3>W2=0,故C项正确.9.【答案】C【解析】在电场线方向上a、b两点间的距离(或a、b两点所在等势面间的距离)为d′=d·cos 60°=1 cm所以|Uab|=Ed′=500×10-2V=5 V.由题图可知φa<φb,故Uab<0,所以Uab=-5 V.10.【答案】A【解析】电荷由a移到b和由a移到c均要克服电场力做相同的功,所以b点和c点的电势相等,bc线为等势线,ab线为一条电场线.Uab==V=4 V,φa>φb,由(ab)2=(ac)2-(bc)2得ab=4 cm.电场强度E==V/m=100 V/m,方向由a指向b,故A项正确.11.【答案】D【解析】带电液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态,电场力方向向上,电场方向向下,故液滴带负电,A选项错误.由C=和Q=CU可知,当两极板间距离增大的过程中,C变小,所以Q变小,因此电容器放电,放电电流的方向从a到b,负电荷由B板经电源和电阻R流向A板,选项B错误.断开S,由C=,Q=CU和U=Ed知E =,Q不变,S减小,所以E增大,电场力大于重力,液滴加速上升,C选项错误.由E=知,Q不变,d减小,E不变,液滴静止不动,D选项正确.12.【答案】B【解析】设电子被加速后获得初速度v0,则由动能定理得:qU1=mv①若极板长为l,则电子在电场中偏转所用时间:t=②设电子在平行板间受电场力作用产生的加速度为a,由牛顿第二定律得:a==③电子射出偏转电场时,平行于电场方向的速度:v y=at④由①②③④可得:v y=又有:tanθ====故U2变大或U1变小都可能使偏转角θ变大,故选项B正确,选项A、C、D错误.13.【答案】B【解析】匀强电场的电场线是平行且等间距的,A选项错;电场线的疏密程度表示场强的相对大小,B选项正确,C选项错误;受力方向为该点的切线方向,故a、b两点受力方向不相同.14.【答案】C【解析】带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上,中点O处的场强为零,向中垂线的两边先变大,达到一个最大值后,再逐渐减小到零.但a点与最大场强点的位置关系不能确定,当a点在最大场强点的上方时,电子在从a点向O点运动的过程中,加速度先增大后减小;当a点在最大场强点的下方时,电子的加速度则一直减小,故A、B错误;但不论a点的位置如何,电子在向O点运动的过程中,都在做加速运动,所以电子的速度一直增加,当达到O点时,加速度为零,速度达到最大值,故C正确;通过O点后,电子的运动方向与场强的方向相同,与所受电场力方向相反,故电子做减速运动,由能量守恒定律得,当电子运动到a点关于O点对称的b点时,电子的速度为零.同样因b点与最大场强的位置关系不能确定,故加速度大小的变化不能确定,故D错误.15.【答案】B【解析】等量异号电荷电场线的分布如图(a)所示.由图中电场线的分布可以看出,从A到O,电场线由疏到密;从O到B,电场线从密到疏,所以从A→O→B,电场强度先由小变大,再由大变小,而电场强度的方向沿电场线切线方向,为水平向右,如图(b)所示.因电子处于平衡状态,其所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受的静电力大小相等、方向相反.电子受的静电力与场强方向相反,即水平向左,且电子从A→O→B过程中,静电力先变大后变小,所以另一个力方向应水平向右,其大小应先变大后变小.所以选项B正确.16.【答案】C【解析】小球受力如图所示,由平衡条件得小球所受电场力F=mg tanθ,所以小球所在处的电场强度E==,小球带负电荷,因此电场强度方向水平向左,C正确.17.【答案】B【解析】重原子核带正电,离核越近,电势越高,选项C错误;同一正电荷,电势越高,其电势能越大,选项B正确;带正电的α粒子在从M点到Q点的过程中,电场力做的总功为正功,据动能定理知,其速率增大,选项A、D错误.18.【答案】C【解析】由图知,该电场线为直线,在我们常接触的电场中,匀强电场的电场线是直线,但点电荷的电场线也是直线,故可能是正电荷放在左端或负电荷放在右端时产生电场的电场线,另外也可能是正负电荷之间的一条电场线,故A 项错误.电势的高低可根据电场线由高电势指向低电势判断,则φA >φB ,故B 项错误.由于φA >φB ,故正电荷在A 点的电势能大,而负电荷在B 点的电势能大,故C 项正确.负电荷在电场中所受电场力的方向与该点场强的方向相反.故D 项错误.19.【答案】C【解析】无法确定该电场是否为匀强电场及a 、b 、c 处场强的关系,故A 、B 错.正电荷运动到c 点受力方向为由a 指向c ,故D 错.20.【答案】A【解析】由v -t 图线可看出,电子在电场力作用下做匀加速直线运动,其所受电场力是一恒力,该电场为匀强电场,A 、B 两点电场强度相等,A 正确,B 错误;电子所受电场力的方向与电场强度方向相反,所以电场线方向由B 指向A ,沿电场线方向电势降低,故φB >φA ,C 、D 错误.21.【答案】C【解析】等势面越密集的地方电场强度越大,故A 点的电场强度比C 点的大,A 错误;负电荷在电势越高的位置电势能越小,B 错误;沿等势面移动电荷,电场力不做功,C 正确;正电荷由A 移动到C ,电场力做正功,D 错误.22.【答案】C【解析】粒子从A 到B ,根据动能定理得qUAB -mgh =mv -mvv B =2v 0 粒子在竖直方向只受到重力,所以机械能守恒,则有mgh =mv 由以上三式,则有UAB =23.【答案】D【解析】此公式只适用于匀强电场中a 、b 两点间电势差的计算,A 错误.a 、b 两点间的电势差不仅取决于距离的大小,还取决于电势降落的快慢程度,B 错误.匀强电场中的电场强度大小与a 、b 两点间的距离无关,是恒定的.C 错误.公式中的d 是匀强电场中a 、b 所在的两等势面之间的距离,D 正确.24.【答案】C【解析】由图知该电场为匀强电场,因此带电粒子受到的电场力方向。
完整版电场练习题
第一章电场练习题1. 在点电荷Q 形成的电场中有一点 A,当一个一q 的检验电荷从电场的无限远 处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为 W 则检验电荷在A 点的电势能及电 场中A 点的电势分别为:2. 如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从 A 点运动到B 点时动能减少了 10一5J , 已知A 点的电势为一10 V ,则以下判断正确的是:A. 微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B. 微粒的运动轨迹如图中的虚线 2所示C. B 点电势为零D. B 点电势为一20 V3. 在点电荷Q 的电场中,一个a 粒子(4He)通过时的轨迹如图实线所示,a 、b为两个等势面,则下列判断中正确的是().(A) Q 可能为正电荷,也可能为负电荷 (B) 运动中.粒子总是克服电场力做功 (C) a 粒子经过两等势面的动能 E<a > E kb (D) a 粒子在两等势面上的电势能E pa > E^b4. 如图所示,a 、b 、c 、d 是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列判断中正确的是().(A) 该电场一定是匀强电场(B) 这四个等势面的电势一定满足 U a — U =U — U C =U — U d(C) 如果U a > U b ,则电场强度 &> E b (D)如果U a v U,则电场方向垂直于等势面由b 指向a5. 如图所示,在沿x 轴正方向的匀强电场 E 中,有一动点A 以O 为圆心、以r为半径逆时针转动,B 为OA 与x 轴正方向间的夹角,贝U O A 两点问电势差为(A. C.W ,B. AW ,D. A W, A10一6 C).(B)U oA=Ersin 0(A)U oA =Er(C)U oA=Ercos 0 (D) U OA―—rcos6.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内().(A)一定沿电场线由高电势处向低电势处运动(B)一定沿电场线由低电势处向高电势处运动(C)不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动(D)不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动7.如图所示,P、Q是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是0, A、B 是中垂线上的两点,0A 0B,用E A、S、U、U B分别表示A B两点的场强和电势,则().(A)E A一定大于E B, U A一定大于U B(B)E A不一定大于E B, U A一定大于U B(C)E A一定大于E B, U A不一定大于U B(D)E A不一定大于E B, L A不一定大于I B8.对于点电荷的电场,我们取无限远处作零电势点,无限远处电场强度也为零,那么().(A)电势为零的点,电场强度一定为零,反之亦然(B)电势为零的点,电场强度不一定为零,但电场强度为零的点,电势一定为零(C)电场强度为零的点,电势不一定为零;电势为零的点,场强不一定为零(D)场强为零的点,电势不一定为零,电势为零的一点,电场强度一定为零9.如图所示,一个带负电的油滴以初速v o从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C时速度大小仍为V。
电场练习一 Microsoft Office Word 文档
高二物理静电场练习一1.下列说法中正确的是( )A.场强大的地方电势一定高B.同一等势面上各点电势相等,电场强度大小也一定相等C.场强为零的地方电势一定为零D.电势为零的地方场强可能不为零2.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )A.根据电场强度的定义式E=可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B.根据电容的定义式C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C.根据真空中点电荷的电场强度公式E=k可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关=可知,带电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B D.根据电势差的定义式UAB点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差为-1 V3.如图所示,a、b是等量异种点电荷连线的中垂线上的两点,现将某检验电荷分别放在a、b两点,下列说法中正确的是()A.受到电场力大小相等,方向相同B.受到电场力大小相等,方向相反C.受到电场力大小不相等,方向相反D.受到电场力大小不相等,方向相同4.如图(甲)所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为轴上三点.放在A、B两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图(乙)所示.以x轴的正方向为电场力的正方向,则()A.点电荷Q一定为正电荷B.点电荷Q在AB之间C.A点的电场强度大小为2×103N/CD.A点的电势比B点的电势高5.两个固定的异种点电荷,电荷量给定但大小不等。
用E1和E2分别表示这两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两点电荷的直线上,E1=E2的点()A.有三个,其中两处合场强为零 B.有三个,其中一处合场强为零C.只有两个,其中一处合场强为零 D.只有一个,该处合场强不为零6.如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷﹣Q,且CO=OD,∠ADO=60°.下列判断正确的是A.O点电场强度为零 B.D点电场强度为零C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大D.若将点电荷﹣q从O移向C,电势能增大7.如图所示,P 、Q 是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OB OA ,用E A 、E B 、U A 、U B 分别表示A 、B 两点的场强和电势,则( )(A)E A 一定大于E B ,U A 一定大于U B (B)E A 不一定大于E B ,U A 一定大于U B (C)E A 一定大于E B ,U A 不一定大于U B (D)E A 不一定大于E B ,U A 不一定大于U B8.如图所示,a 、b 、c 是一条电力线上的三个点,电力线的方向由a 到c ,a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离.用U a 、U b 、U c 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度,可以断定( ) (A)Ua >Ub >Uc (B)E a >E b >E c (C)U c -U b =U b -U c (D)E a =E b =E c9.如图所示,在xOy 平面内有一个以O 为圆心、半径R =0.1 m 的圆,P 为圆周上的一点,O 、P 两点连线与x 轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y 轴负方向的匀强电场,电场强度大小E =100 V/m ,则O 、P 两点的电势差可表示为( ). A .U OP =-10sin θ(V) B .U OP =10sin θ(V) C .U OP =-10cos θ(V) D .U OP =10cos θ(V)10.如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受到电场力的作用,根据此图可以作出的正确判断是( ) A .带电粒子所带电荷的正、负B .带电粒子在a 、b 两点的受力方向C .带电粒子在a 、b 两点的加速度何处较大D .带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大11.如图所示,一电场的电场线分布关于y 轴(沿竖直方向)对称,O 、M 、N 是y 轴上的三个点,且OM =MN 。
静电场练习题
静电场练习题一、选择题(每题2分,共20分)1. 电场强度的单位是以下哪一个?A. 牛顿B. 库仑C. 伏特/米D. 安培/米2. 电场线的特点是什么?A. 电场线是闭合的B. 电场线是直线C. 电场线从正电荷出发指向负电荷D. 电场线可以相交3. 电势能与电势的关系是什么?A. 电势能等于电势乘以电荷量B. 电势能是电势的负数C. 电势能是电势的平方D. 电势能与电势无关4. 电容器的电容定义为:A. 电荷量与电压的比值B. 电压与电荷量的比值C. 电荷量的平方与电压的比值D. 电压的平方与电荷量的比值5. 电场中某点的场强为E,将一电荷量为q的点电荷放置在此点,该点电荷所受的电场力大小为:B. qEC. q/ED. E/q6. 两个点电荷q1和q2之间的相互作用力遵循以下哪个定律?A. 库仑定律B. 欧姆定律C. 牛顿第二定律D. 法拉第电磁感应定律7. 电场中某点的场强为零,该点的电势一定为:A. 零B. 正无穷C. 负无穷D. 无法确定8. 电容器的储能能力与以下哪个因素无关?A. 电容大小B. 电荷量C. 电压D. 电容器的材料9. 电场力做功与以下哪个物理量有关?A. 电荷量B. 电场强度C. 电荷移动的距离D. 电荷的速度10. 电场中某点的场强为E,将电荷量为q的点电荷从该点移至无穷远处,电场力做的功为:B. qE^2C. 0D. 无法确定二、填空题(每空2分,共20分)11. 电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,其定义式为______。
12. 电场中某点的电势与该点的场强之间的关系为______。
13. 电容器的电容C与其两板间的距离d和正对面积A的关系为C=______。
14. 两个点电荷q1和q2之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为F=______。
15. 电容器在充电过程中,电容器两极板间的电压U与通过电容器的电荷量Q的关系为U=______。
16. 电场力做功与电荷在电场中的移动路径______,只与电荷的初末位置有关。
高中物理静电场能量相关基础练习题(含答案)
高中物理静电场能量相关基础练习题(含答案)一、多选题1.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正向运动,其电势能Ep 随位移x 的变化如图所示,其中O ~x 2段是抛物线,x 1处是顶点,x 2~x 3段是直线,且与抛物线相切。
粒子由O ~x 3运动过程中,下列判断正确的是( )A .x 3处的电势最高B .O ~ x 1段粒子动能增大C .x 1~x 2段粒子电场强度增大D .x 2~x 3段粒子做匀速直线运动2.在某电场中沿一条直线建立x 轴,一个带正电的试探电荷以某初速度从0x =位置开始只在电场力作用下沿x 轴正方向运动,以无穷远处为零电势点,试探电荷在沿x 轴运动的过程中电势能随x 的变化规律如图所示。
下列说法正确的是( )A .在2x x =位置,电场强度为零B .试探电荷由0x =位置到2x x =位置的过程中加速度逐渐减小C .试探电荷在1x x =位置与3x x =位置所受电场力相同D .试探电荷在2x x =位置与4x x =位置速度大小一定不相等二、单选题3.某空间存在一个范围足够大的电场,x 轴上各点的电势φ随坐标x 变化规律如图,O 点是坐标原点.一带电粒子只在电场力作用下沿x 轴做直线运动,某时刻经过O 点,速度沿+x 方向.不考虑粒子的重力,关于电场和粒子的运动,下列说法中正确的是( )A .电场一定是沿+x 轴方向的匀强电场B .粒子做匀变速直线运动C .粒子可能做周期性的往复运动D .粒子在运动过程中,动能与电势能之和可能不断增大4.空间存在着平行于x 轴方向的静电场,A 、M 、O 、N 、B 为x 轴上的点,OA <OB ,OM =ON ,AB 间的电势φ随x 的分布为如图.一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿x 轴向右运动,则下列判断中正确的是( )A .粒子可能带正电B .粒子一定能通过N 点C .粒子从M 向O 运动过程所受电场力逐渐增大D .AO 间的电场强度小于OB 间的电场强度5.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正向运动,其电势能p E 随位移x 变化的关系如图所示,其中20x 段是关于直线1x x =对称的曲线,23x x 段是直线,则下列说法正确的是( )A .1x 处电场强度最小,但不为零B .粒子在20x 段做匀变速运动,23x x 段做匀速直线运动C .在1x 、2x 、3x 处电势1ϕ,2ϕ,3ϕ的关系为123ϕϕϕ<<x x段是匀强电场D.236.某半导体PN结中存在电场,取电场强度E的方向为x轴正方向,其E-x关系如图所示,ON=OP,OA=OB。
电场基础测试题及答案详解
电场基础测试题及答案详解一、选择题1. 电场是一种特殊物质,其基本性质是能够对放入其中的电荷产生()。
A. 引力B. 斥力C. 电场力D. 磁场力答案:C2. 电场强度的定义式为 E = ( ),其中 F 是试探电荷所受的电场力,q 是试探电荷的电荷量。
A. F/qB. F * qC. q/FD. F + q答案:A3. 一个点电荷q = +2μC 产生的电场在距离 r = 1m 处的电场强度大小为 9N/C,那么该点电荷的值为()。
A. +2μCB. +4μCC. +8μCD. +16μC答案:A4. 关于电场线,以下说法正确的是()。
A. 电场线是电场中真实存在的线B. 电场线的方向是正电荷受力的方向C. 电场线可以相交D. 电场线的疏密表示电场强度的大小答案:D二、填空题5. 电场中某点的场强大小等于单位电荷所受的________。
6. 电场强度的方向是正电荷在该点受力的________方向。
7. 电场强度的单位是__________。
答案:5. 电场力6. 方向7. N/C(牛顿每库仑)三、计算题8. 一个孤立的点电荷 Q = -5μC 固定不动,现在有一个试探电荷 q= +3μC 从距离点电荷 Q 为 r1 = 4m 的位置移动到 r2 = 5m 的位置,求试探电荷克服电场力所做的功。
解:根据库仑定律,电场力做功的公式为 W = k * Q * q * (1/r1 - 1/r2),其中 k 是库仑常数,k = 8.99 * 10^9 N·m^2/C^2。
代入数据得:W = 8.99 * 10^9 * (-5 * 10^-6) * (3 * 10^-6) * (1/4 - 1/5) = -31.965 J。
答案:试探电荷克服电场力所做的功为 -31.965 J。
四、简答题9. 请简述电场强度的物理意义。
答案:电场强度是描述电场强弱的物理量,它表示单位正电荷在电场中某一点受到的电场力的大小。
新教材高中物理第十章静电场中的能量第1节电势能与电势练习(含解析)新人教版必修
第1节电势能与电势合格考训练25分钟·满分60分一、选择题(本题共7小题,每题7分,共49分)1.如图所示,在匀强电场中有A、B两点,将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点,第一次沿直线AB移动该电荷,电场力做功为W1;第二次沿路径ACB移动该电荷,电场力做功W2;第三次沿曲线ADB移动该电荷,电场力做功为W3,则( C )A.W1>W2>W3B.W1<W2<W3C.W1=W2=W3D.W1=W2>W3解析:电场力做功与路径无关,只与起点和终点的位置有关,故沿三种路径移动该电荷,电场力做功相等,选项C正确。
2.某静电场的电场线分布如图,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q,电势分别为φP和φQ,则( D )A.E P>E Q,φP<φQB.E P<E Q,φP>φQC.E P<E Q,φP<φQD.E P>E Q,φP>φQ解析:由图P点电场线密,电场强度大,则E P>E Q。
沿电场线的方向电势降低,则有φP >φQ。
故D正确,故选D。
3.(2019·广东省湛江市高二上学期期末)下列有关电场线、电势能、电势的说法中正确的是( B )A.正电荷沿电场线的方向运动电势能越来越大B.沿电场线的方向电势越来越低C.电荷在电势越高的地方电势能越大D.电势能越大的地方电场线越密解析:沿电场线的方向电势降低,正电荷沿电场线的方向运动电势能越来越小,而负电荷沿电场线的方向运动电势能越来越大,故A错误;根据电场线的物理意义知,沿电场线的方向电势越来越低,故B正确;正电荷在电势越高的地方电势能越大,负电荷在电势越高的地方电势能越小,故C错误;电势能与电场线的疏密没有直接关系,故D错误。
4.(2020·山东省潍坊市高三模拟)如图所示,a、b两点位于以负点电荷-Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则( D )A.a点场强的大小比b点大B.b点场强的大小比c点小C.a点电势比b点高D.b点电势比c点低解析:A错:由点电荷的场强公式E=k Qr2知,a、b两点与-Q距离相等,场强大小相等;B错:由E=k Qr2知,离-Q越近,场强越大,故b点场强大小比c点大;C错:离-Q距离相等的两点的电势相等;D对:沿电场线的方向是电势降落最快的方向,得出离-Q越近,电势越低,故b点电势比c点电势低。
电场总复习习题[1]
q
静电场阶段小结
例3 如图,求证:电势为零的等势面为球面。(设q1 > q2)
解: 设P(x,y,z)点的电势为0
则有:
U
p
P(x,y,z)
+q1 a O b -q2
1 4
0
U q1 U q 2
q1 r1
1 4
0
q2 r2
0
q1
2
2 2 2
)
E 0
d
(导体的静电平衡条件)
导体为等势体 U 腔内 U o U 感 U q
0 q 4 0 d
2. 静电场中的导体和电介质
⑶ 空腔接地 求感应电荷的总量 球壳电势
U 0 UO
R
O
q
q r0
P
d
由电势叠加原理 O处
q 4 0 d
U
q
U o U q U q 0
2. 静电场中的导体和电介质
例9 空腔导体球外有点 电荷 q 已知: R 、q 、d,求:
R
O
P
q
d
⑴ 感应电荷在球心 O 处的 E 、 U ⑵ 腔内任一点的 E 、 U
⑶ 空腔接地,求金属球表面上感应 电荷的总量 q’ 。
2. 静电场中的导体和电介质
⑴ 感应电荷在O 处的 E 、 U
q1
q2
导体板内 E = 0
EA
EB
1
2 0
2
2 0
3
2 0
4
2 0
0
0
1
2 3
电场基础知识
电场基础知识(总2页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除电场基础知识姓名:训练时间:题组训练一:场强、电势相关基础知识【题1】请完成表格的填写:公式适用条件特点定义式某点的场强为确定值,大小及方向与无关。
决定式真空中点电荷E由和共同决定。
关系式匀强电场d指。
【题2】等量同种、异种点电荷电场场强、电势分布规律:比较项目等量同种电荷等量异种电荷电场线图示从连线上看场强变化规律:电势变化规律:场强变化规律:电势变化规律:从连线中垂线上看场强变化规律:电势变化规律:场强变化规律:电势变化规律:对称A与A’、B与B’场强关系:电势关系:场强关系:电势关系:【题3】电场线与等势线:1.电场线越密集的地方越大,也密集。
2.沿着电场线的方向,逐渐降落。
3.电场强度为0,电势为0;电势为0,电场强度为0.(利用图中的某些点来说明:电场强度为零的点电势不一定为零,电势为零的点,电场强度不一定为零.)4.电场线上某点的方向即该点的场强方向,也就是电荷在该点所受电场力的方向.5.同一等势面上各点间的电势差为,电荷在等势面上移动时电场力做功.电场线于等势面,并指向电势降低的方向.6.电场强度较大的地方,等差的等势面;7.描绘电场线时可利用电场线和等势面的关系,先描绘出电场中的等势面,再画出电场线.8.电场线和等势线有共同的特点是:【题4】下列说法中正确的是()A.点电荷就是体积很小的带电体B.据221rQkQ可知,当r→0时,F→∞C .两个相同的、球心距离为r 的金属球,带有等量同种电荷Q 时的库仑力22r kQ F <D .两个点电荷的电荷量不变,只使它们之间的距离成为原来的一半,则它们之间的库仑力变为原来的2倍.【题5】两个完全相同的金属小球带有正、负电荷,相距一定的距离,先把它们相碰后置于原处,则它们之间的库仑力和原来相比将:( )A .变大B .变小C .不变D .以上情况均有可能【题6】在场强为E 的匀强电场中,取O 点为圆心,r 为半径作一圆周,在O 点固定一电量为+Q 的点电荷,a 、b 、c 、d 为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷+q 放在d 点恰好平衡 (如图所示).(1)匀强电场场强E 的大小、方向如何(2)检验电荷+q 放在点c 时,受力F c 的大小方向如何(3)检验电荷+q 放在b 点,受力F b 的大小、方向如何题组训练二:电场力做功与电势能 【题7】完成电势、电势能、电势差基础知识填空:1.电势差U AB = = = U BA2.电势与电势能的关系:φ= ; 3.电场力做功与电势能变化的关系:W AB = = ;(1)电场力做正功,电势能 ; (2)电场力做负功,电势能 ;4.在运算过程中,同学常把符号弄错,我们采用的措施是: 。
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-1.A【解析】解:A、真空中两个点电荷间的相互作用力大小可以用库仑力定律计算,故A正确.B、库仑定律中的常数静电力恒量k=9×109N•m2/C2,有单位的,故B错误.C、库仑定律是描述真空中两个点电荷之间的作用力,故C错误.D、在氢原子模型中,库仑力远远大于万有引力,万有引力可以忽略,故D错误.故选:A.【点评】本题要知道库仑定律的适用范围,当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时,可以看成点电荷.2.AD【解析】解:A、电场线与等势面垂直,而电场强度的方向为电场线的方向,所以电场强度的方向与等势面垂直,故A正确;B、电场强度与电势没有直接关系,电场强度为零时,电势不一定为零;电势为零,电场强度不一定为零,故B错误;C、根据沿着电场线的方向,电势逐渐降低,与电场强度的大小无关,故C错误;D、顺着电场线方向电势降低,故D正确.故选:AD.【点评】明确电场强度与电势无直接关系,知道电场强度的方向是电势降低最快的方向,属于基础题.3.C【解析】解:A:在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,故A错误.B:电势差的大小决定于两点间沿电场方向的距离和电场强度,故B错误C:沿电场方向电势降低,而且速度最快,故C正确D:电场力做功,只与电荷以及两点间的电势差有关,与两点的场强没有关系.场强为零,电势不一定为零,如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上,电场力做正功.故D错误故选:C.【点评】电场强度、电势、电势差、电场力的功,它们的定义以及它们之间的关系要记清,有不好理解的题目可找实际的例子加以分析.4.D【解析】试题分析:当两个完全相同的带同种电荷的小球接触后,它们的总电荷量将平分;如果两个完全相同的小球带的是异种电荷,那么当它们接触后,它们带的电荷将先中和,之后再将剩余的电荷量平分.找到小球带的电量的关系之后,根据库仑力的公式就可以求得作用力的大小,从而可以求得n的数值.解:设1、2距离为R,则球1、2之间作用力为:F=k,3与2接触后,它们带的电的电量平分,均为:,再3与1接触后,它们带的电的总电量平分,均为,将球3移至远处后,球1、2之间作用力为 F=k,有上两式解得:n=6,故选D.【点评】完全相同的带电的小球接触后,它们的电荷量将平分,这是分析互相接触后库仑力如何变化的关键,知道这一点之后,根据库仑定律就可以求得力的大小.5.C【解析】试题分析:因题目中要求三个小球均处于平衡状态,故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果.解:A、根据库仑定律来确定电场力的大小,并由平衡条件来确定各自电量的大小,因此在大小上一定为“两大夹一小”.因此A错误;B、ab间的作用力应为引力,故B错误;C、根据电场力方向来确定各自电性,从而得出“两同夹一异”,故C正确;D、根据库仑定律来确定电场力的大小,并由平衡条件来确定各自电量的大小,因此在大小上一定为“两大夹一小”.故D错误;故选:C.【点评】三个小球只受静电力而平衡时,三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”,且在大小上一定为“两大夹一小”距离上“近小远大”.6.ABC【解析】试题分析:本题中有库仑力做功,机械能不守恒;根据小球的受力,通过加速度方向和速度方向的关系判断小球P的速度变化.解:A、小球先沿斜面加速向下运动,Q对P有沿斜面向下的库仑力,小球P先做加速运动,当压缩弹簧后,当加速度减小到零后,减速向下运动,当弹簧压缩量最大时,小球静止,故速度先增大后减小.故A正确.B、当小球的合力为零时,速度最大,此时受的弹簧弹力与库仑力的合力等于重力沿斜面向下的分力,所受合力为零.故B正确.C、小球P下降的过程中重力和电场力都一直做正功,重力势能与电势能的和一直减小.故C正确.D、只有库仑力做功等于电势能的变化量的大小.根据动能定理得知,小球P所受的重力、弹簧的弹力和库仑力做功的代数和等于动能的变化量的大小,整个过程为零,故D错误.故选:ABC【点评】注意机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,从能量转化的角度讲,只发生机械能间的相互件转化,没有其他形式的能量参与.7.BC【解析】试题分析:设ab=bc=cd=L,据题:+Q在b点产生的场强大小为E,方向水平向右,由点电荷的场强公式得:-Q在b b点的场强大A错误,C正确.根据对称性可知,c点与b点的场强大小B正确.电场线方向从a指向d,而顺着电场线方向电势降低,则c点电势比b点电势低.故D错误.故选BC。
考点:电场强度;电势【名师点睛】并能正确运用,要注意场强的叠加原理满足平行四边形定则。
8.A【解析】解:由图P点电场线密,电场强度大,E P>E Q,.沿电场线的方向电势降低,φP>φQ.故选:A.【点评】掌握电场线的特点:疏密表示强弱,沿电场线的方向电势降低.9.BC【解析】解:A、B、在两等量异种电荷的连线上,中点b处电场强度最小;在两等量异号电荷连线的中垂线上,中点b处电场强度最大;所以b点场强小于d点场强,故A错误,B正确;C、由对称性可知,a、b两点的电压即电势差等于b、c两点间的电压,故C正确;D、因a点的电势高于c点的电势,故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能,故D错误.故选:BC.【点评】该题考查常见电场的电场线分布及等势面的分布,要求我们能熟练掌握并要注意沿电场线的方向电势是降低的,同时注意等量异号电荷形成电场的对称性.10.ABD【解析】试题分析:电场线的疏密表示场强的大小;a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势;电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小.解:A:电场线的疏密表示场强的大小,故A正确;B:a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势.故B正确;C:电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;D:由上知,﹣q在a点的电势能较b点小,则把﹣q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.故D正确.故选:ABD【点评】该题考查电场线的特点与电场力做功的特点,解题的关键是电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加.11.D【解析】试题分析:本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况,抓住对称性,分析试探电荷的受力情况,分析其运动情况,根据电场力做功情况,分析其电势能的变化情况.解:A、从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,A点的电场强度不一定最大,故A错误.B、O点的电势不为零,电势能不为零,故B错误.C、从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向,故试探电荷所受的电场力是变化的,q由A向O的运动做非匀加速直线运动,故C错误.D、取无限远处的电势为零,从无穷远到O点,电场力做正功,电势能减小,故D正确.故选:D.【点评】掌握一些典型的电场线分布特点,知道电场线的疏密表示场强大小,会用电场力做功与电势能的变化关系分析势能和动能的变化.12.BD【解析】试题分析:从速度时间图线得到负电荷做匀加速运动,加速度变小,根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况,和电场强度的变化情况;电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势一定降低.解:负电子从a运动到b,由速度时间图线得到负电荷做加速运动,故电场力向右;AD:负电荷受到的电场力与场强方向相反,故场强向左,沿场强方向,电势变小,故B点电势较大,即Φa <Φb,故电势能W a>W b,故D正确,A错误;BC:因为图线的斜率变小,故加速度变小,因此电场力变小,所以电场强度变小,即E a>E b,故B正确,C 错误;.故选:BD.【点评】本题关键通过速度时间图象得到物体的速度变化情况和加速度变化情况,然后判断场强方向和电势大小13.C【解析】试题分析:匀强电场中电势差U=Ed,关键在于明确d为沿电场线方向的有效距离解:在匀强电场中,两点间的电势差U=Ed,而d是沿场强方向上的距离,所以d OP=R•sinθ,故:U op=﹣100×0.1sinθ=﹣10sinθ(V)故选:C.【点评】一定要注意明确公式中d的准确含义,d是沿电场线方向的距离,故可以将实际距离向电场线方向作投影;本题如果不习惯用符号表示,可以先确定大小,再根据电场线由高电势指向低电势确定电势差的正负14.BC【解析】试题分析:两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线.电场强度方向与等势面方向垂直,而且指向电势低的方向.根据等势面和电场线分布情况,分析电势和场强的关系.解:A、结合等量异种点电荷的电场的特点可知,两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线.电场强度方向与等势面方向垂直,而且指向电势低的方向,所以B点的电势等于0,而电场强度不等于0.故A错误;B、由图,两个点电荷在a点产生的电场强度的方向都向右,所以合场强的方向一定向右,则正电荷在a 点受到的电场力的方向向右;正电荷从a向O运动的过程中,电场力做正功,电势能减小,而O点的电势等于0,所以正的试探电荷在a点的电势能大于零,故B正确;C、正电荷从a向O运动的过程中,电场力做正功,电势能减小.所以将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功;故C正确;D、两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线,所以O、b两点的电势是相等的,将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,二者电势能的变化相等.故D错误.故选:BC【点评】对于等量异种电荷和等量同种电荷连线和垂直平分线的特点要掌握,抓住电场线和等势面的对称性进行记忆.15.C【解析】试题分析:连接ac两点,将ac连线分成三等分:ad、de、ec,则图中e的电势为15V,连接eb,则eb为一条等势线.再过d点作直线df∥eb交ac于f点,则df也是一条等势线.根据匀强电场中,沿电场方向相同距离,电势差相等,可知f的电势为12V,则d的电势也为12V.故选C.考点:考查匀强电场、电场线与等势面、电场强度与电势。
16.BD【解析】试题分析:作出电场线,根据轨迹弯曲的方向可知,电场线向上.故c点电势最高;根据推论,负电荷在电势高处电势能小,可知电荷在P点的电势能大;总能量守恒;由电场线疏密确定出,P点场强小,电场力小,加速度小.解:A、等差等势面P处密,P处电场强度大,电场力大,加速度大.故A错误;D、根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知负电荷所受的电场力应向下,所以电场线向上.故c 点电势最高.故D正确.B、利用推论:负电荷在电势高处电势能小,知道P点电势能大.故B正确.C、负电荷的总能量守恒,即带电质点在P点的动能与电势能之和不变,P点电势能大,则动能小.故C错误.故选:BD.【点评】根据电场线与等势面垂直,作出电场线,得到一些特殊点(电场线与等势面交点以及已知点)的电场力方向,同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用方法.17.BD【解析】试题分析:由图可知,粒子向上先做减速运动,再反向做加速运动,且向上过程加速度先增大后减小,而重力不变,说明粒子受电场力应向下;故说明粒子均应带负电;由于电场线只能沿竖直方向,故说明两粒子带等量负电荷;故AC错误,B正确;t2时刻之前电场力一直做负功;故电势能增大;此后电场力做正功,电势能减小;t2时刻电势能最大;但由于粒子受重力及电场力均向下;故此时加速度不为零;故D正确;故选BD。