静电场练习题(前6节)-2016级
静电场习题 1-6节
静电场基础训练一、选择题1．关于元电荷和点电荷的理解正确的是( )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．体积很小的带电体就是点电荷D．点电荷是一种理想化模型2．真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电量增加了21，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一定减少了( )A．21B．31C．41D．2413．一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能正确反映这三者关系的是( )4．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。
在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是( )A．粒子带正电B．粒子在A点加速度小C．粒子在B点动能大D．A、B两点相比，B点电势较低5．如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC ，∠ABC=60°，BC=20cm，把一个电量q= 1×10-5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为−3×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是( )A．866V/m，垂直AC向上B．866V/m，垂直AC向下C．1000V/m，垂直AB斜向上D．1000V/m，垂直AB斜向下6．如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的场强大小和方向分别为( )A．E=100V/m，竖直向下B．E=100V/m，竖直向上C．E=100V/m，水平向左D．E=100V/m，水平向右7．在方向水平向左，大小E＝100V/m的匀强电场中，有相距d=2cm的a、b两点，现将一带电荷量q=3×10-10C的检验电荷由a点移至b点，该电荷的电势能变化量可能是( )A．0 B．6×10-11J C．6×10-10J D．6×10-8J8．如图，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是( )A．此液滴带负电B．液滴的加速度等于2gC．合外力对液滴做的总功等于零D．液滴的电势能减少9．如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为－10eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法正确的是( )A．等势面A的电势为－10V B．匀强电场的场强大小为200V/mC．电子再次飞经D势面时，动能为10eV D．电子的运动为匀变速直线运动二、填空题10．将电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，则该电荷在此过程中电势能了J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则A、C间的电势差U AC= 。
静电场单元测试卷(含答案)
静电场单元测试题一.单项选择题：（在每小题给出的四个选项中,只有一项是准确的,每小题3分.共36分.）1．在点电荷 Q 形成的电场中有一点A,当一个－q 的磨练电荷从电场的无穷远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W,则磨练电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分离为（ ） A.q W U W A A =-=,ε B.q WU W A A -==,ε C.q WU W A A ==,ε D.qW U W A A -=-=,ε 2．如图所示,点电荷Q 固定,虚线是带电量为q 的微粒的活动轨迹,微粒的重力不计,a.b 是轨迹上的两个点,b 离Q 较近,下列断定不准确的是（ ）A ．Q 与q 的带电必定是一正一负B ．不管Q 带什么性质的电荷,a 点的场强必定比b点的小C ．微粒经由过程a.b 两点时,加快度偏向都是指向QD ．微粒经由过程a 时的速度比经由过程b 时的速度大3．在两个等量同种点电荷的连线上,有与连线中点O 等距的两点a.b,如图所示,则下列断定不准确的是（ ）A ．a.b 两点的场强矢量雷同B ．a.b 两点的电势雷同C ．a.O 两点间与b.O 两点间的电势差雷同D ．统一电荷放在a.b 两点的电势能雷同4．一个点电荷从电场中的a 点移到b 点,其电势能变更为零,则（ ）A ．a.b 两点的场强必定相等B ．a.b 两点的电势必定相等C ．该点电荷必定沿等势面移动D ．感化于该点电荷的电场力与移动偏向老是保持垂直5.如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为+Q ．图中的虚线暗示该点电荷形成的电场中的四个等势面．有两个一价离子M.N （不计重力,也不计它们之间的电场力）先后从a 点以雷同的速度v0射入该电场,活动轨迹分离为曲线apb 和aqc,个中p.q 分离是它们离固定点电荷比来的地位．①M 必定是正离子,N 必定是负离子．②M 在p 点的速度必定大于N 在q 点的速度．③M 在b 点的速度必定大于N 在c 点的速度．④M 从p→b 进程电势能的增量必定小于N 从a→q 电势能的增量．以上说法中准确的是（ ）A.只有①③B.只有②④C.只有①④D.只有②③6．如图3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 为半径画弧交于OB 于C,q 由A 点移到C 点电场力做功为 W2; q 由C 点移到B 点电场力做功为 W3.则三者的做功关系以及q 由A 点移到C 点电场力做功为 W2的大小：( )A. W1 =W2= W3, W2=0B. W1 >W2= W3, W2>0C. W1 =W3>W2, W2=0D. W1 =W2< W3, W2=0 A O BC q +Q 图37．如图,APB曲线是电场中的一条电场线,ab与曲线相切于P,cd与ab正交于P,一个电子经由过程P点时其速度与Pc同向,则其加快度( )8．如图所示,用甲.乙.丙标识表记标帜的曲线,是某电场的电场线.用A.B.C标识表记标帜的曲线,是某正电荷+q在电场力感化下活动的轨迹,个中丙与C重合( )9．图中的坐标原点O都暗示一个半径为R的带正电的实心金属球的球心地位;纵坐标暗示带电球产生电场的场强或电势的大小,电势的零( )点取在无穷远处;横坐标r暗示分开球心的距离;坐标平面的曲线暗示该带电体所产生的电场的场壮大小或电势大小随距离变更的关系,则下列说法中准确的是A．图（1）暗示场强,图（2）暗示电势B．图（2）暗示场强,图（3）暗示电势C．图（3）暗示场强,图（4）暗示电势D．图（4）暗示场强,图（1）暗示电势10．电容器充电后与电源断开,质量为m电荷量为q的带电粒子静止于该电容器两平行板中央,如今两板间切近下板拔出一个厚度为极板间距离1/4的金属板,如图所示,则关于两板间电势差.带电粒子的活动情形的说法中准确的是（）A ．两板间电势差U 增大,带电粒子向上加快B ．两板间电势差U 不变,带电粒子仍静止C ．两板间电势差U 减小,带电粒子仍静止D ．两板间电势差U 减小,带电粒子向下加快11．质量雷同的小球A.B 分离带有+3q 和q 电量,两段等长绝缘细线吊挂在O 点如图（a ）所示,当体系处于程度向右的匀强电场中并静止时,可能消失的状况应是（ ）12．如图所示,用绝缘细线拴一个带负电的小球,让它在竖直向下的匀强电场中绕O 点做竖直平面内的圆周活动,a .b 两点分离是圆周的最高点和最低点,则（ ）A ．小球经由a 点时,线中的张力最小B ．小球经由b 点时,电势能最小C ．小球经由a 点时,电势能最小D ．小球经由b 点时,机械能最大二 多项选择题（13—16题为多项选择题,每小题全对4分,共16分,漏选给2分,错选不给分.）13．在静电场中,将一电子由a 点移到b 点,电场力做功5ev,则下列结论O A +3qB -q( a ) O A +3q B -q ( A ) O A +3q B -q ( B ) O A +3q B -q ( C ) O A +3q B -q ( D )错误的是（ ）A ．电场强度的偏向必定是由b 到aB ．a.b 两点间的电压是5VC ．电子的电势能削减了5eVD ．因零电势点未肯定,故不克不及肯定a.b 两点的电势14．如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A.B.C 三点,A 为两点荷连线的中间,B 为连线上距A 为d 的一点,C 为连线中垂上距A 也为d 的一点,关于三点的场壮大小.电势高下比较,准确的是（ ）A ．C AB E E E >>B ．C B A E E E >>C ．B C A U U U >=D ．A C B U U U >=15．断定以下准确的说法（ ）(A)在点电荷激发的电场中,场强数值越大的地方,电势也越高;(B)在一对等量同号点电荷连线的中垂线上,电势越高的地方,场强数值越大;(C)不计重力的带电粒子,在点电荷激发出的电场中,有可能作匀速圆周活动;(D)一个负电荷放在平行板匀强电场中,其电势能有可能在任何地位都大于零.16.如图所示,绝缘滑腻的半圆轨道位于竖直平面,竖直向下的匀强电场E 穿过个中,在轨道的上边沿有一个质量为m,带电量为＋q 的小球,由静止开端沿轨道活动,下列说法准确的是（ ）C.小球在最低点对轨道的压力为mg ＋qED.小球在最低点对轨道的压力为3（mg ＋qE ）二.填空题(每空2分,三小题,共16分)17．如图所示,在场强为E 的程度匀强电场中,一根长为l 的绝缘杆,两头分离固定着带有电量＋q 和－q 的小球（大小不计）．现让缘绝杆绕中点O 逆时针迁移转变α角,则迁移转变中带电小球战胜电场力做功为___________．18．带电量为6103-⨯+C 的粒子先后经由电场中的A.B 两点,战胜电场力做功4106-⨯J,已知B 点电势为50V,则（l ）A.B 间两点间的电势差是______=AB U ;（2）A 点的电势______=A U ;（3）电势能的变更_______=∆ε;（4）把电量为6103-⨯-C 的电荷放在A 点的电势能_______=A ε．19．如图所示是某电场中的一簇等势面,甲等势面的电势为90V,乙等势面的电势为－10V,各相邻等势面间的电势差相等（l ）将8101-⨯+=q C 的电荷从A 点移到B 点,电场力做功;（2）将8101-⨯-=q C 的电荷从A 点移到C 点,电场力做功;（3）在图中定性画出几条电场线（画对给2分）．三.盘算题：（五小题,共32分）解答应写出须要的文字解释.方程式和主要演算步调,只写出最后的答案的不克不及得分,稀有值盘算的题,答案中必须明白写出数值和单位.20．（8分）如图所示,匀强电场中A.B.C 三点组成一个直角三角形,把电荷量10102-⨯-=q C 的点电荷由A 点移动到B 点,电场19题图17题图力做功8108.4-⨯J,再由B 点移到C 点电荷战胜电场力做功8108.4-⨯J,取B 点的电势为零,求A.C 两点的电势及场强的偏向．21. （8分）如图13-6-7所示,质量为0.2Kg 的物体带电量为+4×10-4C,从半径为0.3m 的滑腻的1/4圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端,然后持续沿程度面滑动.物体与程度面间的滑动摩擦系数为0.4,全部装配处于E=103N/C 的匀强电场中,求下列两种情形下物体在程度面上滑行的最大距离：(1)E 程度向左;(2)E 竖直向下.22．（8分）在偏向程度的匀强电场中,一不成伸长的细线的一端连着一个质量为m 的带电小球,另一端固定在O 点,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放,已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直偏向的最大夹角为θ,如图所示.求小球经由最低点时细线对小球的拉力.23．（8分）如图所示,一个质量为m,带电量为-q 的小物体可在程度轨道ox 上活动,O 端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中,场壮大小为E,偏向沿x 轴正向,小物体以初速v0从坐标x0处沿ox 轨道活动,活动时受到大小不变的摩擦力f 的感化,且f ＜qE.设小物体与墙碰撞时不损掉机械能,且电量保持不变,求它在停滞活动前所经由过程的总旅程s 是若干？蒙城一中高二物理选修3-1静电场单元测试卷参考答案一、 填空题15.)cos 1(α-qEl16.（1）200-=AB U V;（2）150-=A U V;（3）4106-⨯=∆εJ;（4）J 104.54-⨯=A ε17.（l ）J 1016-⨯+;（2）J 1026-⨯-;（3）见图二、 盘算题18.（垂直PQ 向上,q mg/23,/g v 04．19.V 240,V 240-==-=-C C C B ϕϕϕϕ.因为C A ϕϕ=,所以A.C 在统一等势面上,依据场强偏向垂直等势面并且由高电势处指向低电势处,可得到该电场的场强偏向垂直于AC,指向左上方．20.（1）在A 点,小球在程度偏向只受电场力感化,依据牛顿第二定律得：rv m qE A 2= 所以小球在A 点的速度mqEr v A =. （2）在小球从A 到B 的进程中,依据动能定理,电场力做的正功等于小球动能的增长量,即 2221212A B mv mv qEr -=, 小球在B 点时,依据牛顿第二定律,在程度偏向有rv m qE N B B 2=- 解以上两式,小球在B 点对环的程度感化力为：qE N B 6=.。
静电场1-6节基本经典练习题
M静电场基本练习题第一节 电荷及其守恒定律1. 下列关于元电荷的说法正确的是 ( )A ．元电荷是除正、负电荷外的第三种电荷B ．元电荷就是质子C ．元电荷e =1.6×10-19C D ．自然界所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍 2．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是 ( )A ．摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷B ．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C ．感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D ．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了3．把两个完全相同的小球接触后分开，两球相互排斥，则两球原来带电情况可能是 ( )A ．只有一个小球原来带电B ．两个小球原来分别带等量异种电荷C ．两个小球原来分别带同种电荷D ．两个小球原来分别带不等量异种电荷4．一验电器原来带正电，当一个金属球A 靠近验电器上的金属球时，验电器中的金箔张角减小，则说明( ) A ．金属球A 可能不带电 B ．金属球可能带正电 C ．金属球A 可能带负电 D ．金属球A 一定带负电5．如图所示，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 端，可能看到的现象是( )A ．只有M 端验电箔张开，且M 端带正电B ．只有N 端验电箔张开，且N 端带负电C ．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电D ．两端的验电箔都不张开，且左端带正电，右端带负电第二节 库仑定律1．真空中的两个点电荷，它们之间的静电力大小为F ，如果保持它们之间的距离不变，把它们的带电量都增大到原来的n 倍，则它们之间的静电力大小为 ；如果保持带电量不变，将距离增大到原来的n 倍，则它们之间的静电力大小为 ；如果使每个点电荷的带电量都增加原来的n 倍，同时距离减小到原来的n 1，则它们间的静电力大小为 。
静电场前六节综合训练
静电场前六节综合训练一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分.1～7题只有一个选项正确，第8题有多个选项正确．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)（选择题答案请填在答题卡内！）1．关于静电场，下列说法中正确的是( ) A ．在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零B ．电荷在电场中电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小C ．根据公式U ＝Ed 可知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就越大D ．正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减小2．在超高压带电作业中，电工所穿的高压工作服是用铜丝编织的，则下列说法正确的是( )A ．铜丝编织的衣服不易拉破B ．铜丝电阻小，对人体起到保护作用C ．电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零D ．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零3．不带电导体P 置于电场中，其周围电场线分布如图所示，导体P 表面处的电场线与导体表面垂直，a 、b 为电场中的两点，则( )A ．a 点电场强度小于b 点电场强度B ．a 点电势高于b 点的电势C ．负检验电荷在a 点的电势能比在b 点的大D ．正检验电荷从a 点移到b 点的过程中，静电力做负功4．下列选项中的各14圆环大小相同，所带的电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘. 坐标原点处电场强度最大的是( )5．带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q 的电场中，沿图中实线轨迹从a 点运动到b 点，a 、b 两点到点电荷Q 的距离分别为r a 、r b (r a ＞r b )，b 点为运动轨迹上到Q 最近的点，不计粒子所受的重力，则可知( )A．粒子带负电B．b点的场强可能等于a点的场强C．从a点到b点的过程中，静电力对粒子不做功D．从a点到b点的过程中，粒子的动能和电势能之和保持不变6．在真空中，上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场，其电场线分布如图所示，有一带负电的粒子从上边区域沿一条电场线以速度v0匀速下落，并进入下边区域(该区域的电场足够广)，在图的速度—时间图像中，符合粒子在电场内运动情况的是(以v0方向为正方向)( )7．如图甲所示，AB是电场中的一条电场线，质子以某一初速度从A点出发，仅在静电力的作用下沿直线从A点运动到B点，其vt图像如图乙所示，则下列说法正确的是( )A．质子运动的加速度随时间逐渐减小B．电场线的方向由A点指向B点C．A、B两点的电场强度的大小关系满足E A<E BD．A、B两点的电势关系满足φA<φB8．如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下，从静止开始由B 点沿直线运动到D点，且BD与竖直方向的夹角为45°，则下列结论正确的是( )A．此液滴带负电 B．液滴的加速度等于2gC．合外力对液滴做的总功为零 D．液滴的电势能减少选择题答题卡题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案二、计算题(本题共4小题，共52分．解答应写出必要的文字说明、方程式和主要的演算步骤)（12分）9.如图所示，电荷量Q＝2×10－7C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m＝2×10－4kg、电荷量q＝1×10－7C的另一正点电荷B从O点正上方高于0.5 m的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P点．若静电力常量k＝9×109N·m2/C2，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)B运动到距O点l＝0.5 m处的加速度大小；(2)P、O间的距离L.（14分）10.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用细线悬挂质量为m的带电小球，细线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图所示．(1)小球所带的电荷量是多少？(2)若剪断细线，则小球碰到金属板需多长时间？（12分）11.为使带负电的点电荷q在匀强电场中沿直线匀速地由A点运动到B点，必须对该电荷施加一个恒力F，如图所示．已知AB＝0.4 m，α＝37°，q＝－3×10－7C，F＝1.5×10－4N，A点的电势φA＝100 V，cos 37°＝0.8.(不计负电荷所受的重力) (1)在图中用箭头标出电场线的方向，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势．(2)求q在由A点到B点的过程中电势能的变化量．（14分）12.如图所示，在绝缘水平面上的O点固定一正电荷，电荷量为Q，在离O点高度为r的A处由静止释放一个带同种电荷、电荷量为q的液珠，液珠开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g.已知静电力常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力．(1)求液珠开始运动瞬间所受静电力的大小和方向．(2)求液珠运动速度最大时离O点的距离h.(3)已知该液珠运动的最高点B点离O点的距离为2r0，则当电荷量为32q的液珠仍从A 处静止释放时，问能否运动到原来的最高点B？若能，则此时经过B点的速度为多大？静电场前六节综合训练参考答案1．D [解析] 电势的大小是相对于参考位置来说的，电势为零的位置就是参考位置，参考位置是可以任意选取的，显然，选项A 错误；正电荷在电场中电势高的地方具有的电势能大，在电势低的地方具有的电势能小，负电荷正好相反，选项B 错误；公式U ＝Ed 中的d 为沿电场强度方向的距离，所以在匀强电场中，两点间沿电场强度方向的距离越大，电势差就越大，如果d 是沿垂直于电场强度方向的距离，那么两点的间距变大时，电势差不变，选项C 错误；正电荷在电势越高的地方电势能越大，在电势越低的地方电势能越小，所以正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减小，选项D 正确．2．C [解析] 处于静电平衡状态的导体的特点是：表面是一个等势面，导体是一个等势体，内部电场强度为零．依此就可知道，只有选项C 正确．3．B [解析] 电场线的疏密表示场强大小，a 点电场强度大于b 点电场强度，选项A 错误；沿电场线方向，电势逐渐降低，a 点电势高于b 点的电势，而E p ＝q φ，负检验电荷在a 点的电势能比在b 点的小，正检验电荷在a 点的电势能比在b 点的大，正电荷从a 点移到b 点的过程中，静电力做正功，选项B 正确，选项C 、D 错误． 4．B [解析] 将圆环上分布的电荷模拟成点电荷模型思考，利用点电荷的电场强度表达式将各处电荷在O 点的电场强度合成进行分析．由E ＝k Q r2和电荷的对称分布就可知道B 图电场强度最大，选项B 正确．5．D [解析] 由带电粒子的运动轨迹可知粒子带正电；由点电荷所形成的电场的场强公式E ＝k Q r2可知，E b ＞E a ；粒子从a 点运动到b 点的过程中，静电力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，但动能和电势能之和保持不变，选项D 正确．6．C [解析] 电场线在下边区域密，即下边区域场强大，故粒子在上边区域向下匀速运动，进入下边区域后，先做匀减速运动至速度减为零，接着向上做匀加速运动，越过边界后以速度v 0在上边区域再次做匀速运动．7．D [解析] 质子运动的v t 图像的斜率代表加速度，根据图像可知，质子做匀减速直线运动，加速度恒定，静电力也恒定，A 、B 两点的电场强度相等，故选项A 、C 错误；因为质子做匀减速直线运动，所以它所受到的静电力的方向与运动方向相反，即从B 点指向A 点，又因为质子带正电，所以电场线方向也是从B 点指向A 点，选项B 错误；因为沿电场线方向电势逐渐降低，所以φA <φB ，选项D 正确．8．ABD [解析] 带电液滴由静止沿BD 方向运动，故静电力与重力的合力必定沿BD 方向，如图所示，因此，液滴带负电，由F 合＝mgcos 45°＝ma 可得a ＝2g ，故选项A 、B 正确；合外力做正功，选项C 错误；静电力F 电做正功，液滴的电势能减少，选项D 正确．9．(1)6.4 m/s 2(2)0.3 m[解析] (1)根据牛顿第二定律有mg －k qQ l2＝ma 解得a ＝6.4 m/s 2.(2)当B 受到合力为零时，速度最大．设此时B 与A 间的距离为L ，则mg ＝k qQ L2，解得L ＝0.3 m. 10.(1)mg tan θE(2)2bgcot θ[解析] (1)由于小球处于平衡状态，故小球带正电，对小球进行受力分析，如图所示．F T sin θ＝qEF T cos θ＝mg解得tan θ＝qE mg ，故q ＝mg tan θE.(2)由第(1)问中的方程知F T ＝mgcos θ，而剪断细线后小球所受静电力和重力的合力与未剪断细线时细线对小球的拉力大小相等，故剪断细线后小球所受重力和静电力的合力等于mgcos θ，则小球的加速度a ＝F 合m ＝g cos θ，小球由静止开始沿着细线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板上时，它的位移为x ＝b sin θ，又由x ＝12at 2，得t ＝2xa＝2b cos θg sin θ＝2bgcot θ.11．(1)如图所示(2)增加了4.8×10－5J [解析] (1)电荷由A 点匀速运动到B 点，说明电荷受到的静电力与恒力F 是一对平衡力，等大反向，又因为是负电荷，所以静电力跟场强方向相反，可以判断出场强与F 同向．再根据电场线与等势面垂直，可画出过A 、B 两点的等势线，如图所示．要求B 点的电势和由A 点到B 点的过程中电荷的电势能的变化量，就要先求出q 在由A 点到B 点的过程中静电力所做的功．电荷由A 点到B 点的过程中静电力所做的功W AB ＝－F ·AB cos α＝－4.8×10－5 JA 、B 两点间的电势差 U AB ＝W AB q ＝－4.8×10－5－3×10－7 V ＝160 V即φA －φB ＝U AB ＝160 V 所以φB ＝φA －160 V ＝100 V －160 V ＝－60 V.(2)q 由A 到B 的过程中，电势能的变化量等于克服静电力做的功，即ΔE p ＝－W AB ＝4.8×10－5J. 12．(1)kQqr 20竖直向上 (2)2r 0 (3)能回到B 点 gr 0[解析] (1)由库仑定律有F 库＝kQqr 20；方向竖直向上． (2)开始运动瞬间：F 库＝2mg ；速度最大时：F ′库＝mg 即F ′库＝12F 库＝kQqh 2，所以h ＝2r 0.(3)能回到B 点．液珠q 从A 处到B 处由动能定律得 W 电－mgr 0＝0－0液珠32q 从A 处到B 处由动能定律得W ′电－mgr 0＝12mv 2B －0其中W 电＝U AB q ，W ′电＝U AB ·32q解得v B ＝gr 0.。
《静电场》_单元测试题(含答案)
第一章 《静电场 》单元测试题班级 姓名一、单项选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)1．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是( )A ．电场强度大的地方，电势一定高B ．电场强度不变，电势也不变C ．电场强度为零时，电势一定为零D ．电场强度的方向是电势降低最快的方向2．如图1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 ．a 点的电势比b 点的高D ．正电荷在a 、b 两点受力方向相同3．如图2空中有两个等量的正电荷q 1和q 2，分别固定于A 、B 两点，DC 为AB连线的中垂线，C 为A 、B 两点连线的中点，将一正电荷q 3由C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有( )A ．电势能逐渐减小B ．电势能逐渐增大C ．q 3受到的电场力逐渐减小D ．q 3受到的电场力逐渐增大 图24．如图3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E a 一定大于b 点处的场强E bC ．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 点时受到的静电力由c 指向a 图35．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A 、B 两点与两球球心连线位于同一直线上，C 、D 两点关于直线AB 对称，则( )A ．A 点和B 点的电势相同B ．C 点和D 点的电场强度相同C ．正电荷从A 点移至B 点，静电力做正功D ．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先增大后减小 图46．如图5所示，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、 b 、d 三个点，a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷．已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )． 图5A ．k 3q R 2B ．k 10q 9R 2C ．k Q ＋q R 2D ．k 9Q ＋q 9R 2 二、多项选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分)7．下列各量中，与检验电荷无关的物理量是( )A ．电场力FB ．电场强度EC ．电势差UD ．电场力做的功W图18．带电粒子M 只在电场力作用下由P 点运动到Q 点，在此过程中克服电场力做了2.6×10－8 J 的功，那么( ) A ．M 在P 点的电势能一定小于它在Q 点的电势能B ．P 点的场强一定小于Q 点的场强C ．P 点的电势一定高于Q 点的电势D ．M 在P 点的动能一定大于它在Q 点的动能9．如图6所示的电路中，AB 是两金属板构成的平行板电容器．先将电键K 闭合，等电路稳定后再将K 断开，然后将B 板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P 与A 板的距离不变．则下列说法正确的是( )A ．电容器的电容变小B ．电容器内部电场强度大小变大C ．电容器内部电场强度大小不变D ．P 点电势升高10．带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示，如果带电粒子只受电场力作用从a 到b 运动，下列说法正确的是( )A ．粒子带正电B ．粒子在a 和b 点的加速度相同C ．该粒子在a 点的电势能比在b 点时大D ．该粒子在b 点的速度比在a 点时大三．计算题：（38分）11．（16分）有一带电荷量q = -3×10-6 C 的点电荷，从某电场中的A 点移到B 点，电荷克服电场力做6×10-4 J 的功，从B 点移到C 点，电场力对电荷做9×10-4 J 的功，求A 、C 两点的电势差并说明A 、C 两点哪点的电势较高图7图612．（22分）如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。
静电场训练题(含答案)
静电场训练题(含答案)(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分．在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5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1．一个带电的金属球，当它带的电荷量增加到一定数值后(稳定)与增加前比较，其内部的场强将()A．一定增强B．不变C．一定减弱D．可能增强也可能减弱解析：选B.处于静电平衡的导体内部场强处处为0，故B对．2．带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动．该电场可能由()A．一个带正电的点电荷形成B．一个带负电的点电荷形成C．两个分立的带等量负电的点电荷形成D．一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成解析：选A.带负电的粒子在由一个带正电的点电荷形成的电场中，可以由静电力提供向心力，围绕正电荷做匀速圆周运动，也可以沿电场线做变速直线运动，A对、B错．C、D两个选项中的电场线均是曲线，粒子只受到静电力作用时不会沿电场线运动，C、D均错．3．如图1－6所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是()图1－6A．A、B两点场强相等，且都为零B．A、B两点场强不相等C．感应电荷产生的附加电场EAD．当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动解析：选AD.导体处于静电平衡状态时，其内部场强处处为零，故A正确，B错误，因感应电荷在导体内某点的场强与正电荷在该点的场强等大反向，A点离正电荷较近，故有EA>EB，C错误；当电键S闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故D正确．4．(2009年高考北京理综卷)某静电场的电场线分布如图1－7所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则()图1－7A．EP>EQ，φP>φQB．EP>EQ，φPC．EPφQD．EP解析：选A.根据沿着电场线的方向电势是降落的，可以判断出φP>φQ；根据电场线的疏密表示电场的强弱，可以判断出EP>EQ，故选A.图1－85．(2010年连云港高二检测)A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度—时间图象如图1－8所示．则这一电场可能是图1－9中的() 图1－9解析：选A.由v－t图象知，微粒做加速度变大的减速运动．6．(2009年高考福建卷)如图1－10所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()图1－10A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能将减小XD．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大解析：选B.上极板向上移动一小段距离后，板间电压不变，仍为U，故电场强度将减小，油滴所受电场力减小，故油滴将向下运动，A错；P点的电势大于0，且P点与下极板间的电势差减小，所以P点的油滴向下运动，电场力做负功，电势降低，B对；油滴向下运动时电场力做负功，油滴的电势能应增加，C错；电容器的电容C＝εrS4πkd，由于d 增大，电容C应减小，极板带电量Q＝CU将减小，D错．7．(2011年太原市高三诊断考试)带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中，沿图1－11中实线轨迹从a运动到b，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb(ra＞rb)，b为运动轨迹上到Q的最近点，不计粒子的重力，则可知()图1－11A．运动粒子带负电B．b点的场强大于a点的场强C．a到b的过程中，电场力对粒子不做功D．a到b的过程中，粒子动能和电势能之和保持不变解析：选BD.由带电粒子的运动轨迹可知带电粒子带正电；由点电荷所形成电场的场强公式E＝kQr2知，Eb＞Ea；粒子从a到b的过程中，电场力对粒子做负功，动能减小，电势能增大，但总能量不变，故选B、D.8.如图1－12所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一个固定的质点A，在Q 的上方P点用丝线悬挂着另一个质点B.A、B两质点因带同种电荷而相斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A、B两质点的带电荷量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对P点的拉力大小将()图1－12A．保持不变B．先变小后变大C．逐渐减小D．逐渐增大解析：选A.如图所示，B球受到三个力平衡，三力构成三角形与△PAB 相似，对应边成比例：mgPA＝FTBP＝FAB，故悬线拉力FT大小不变，答案是A.9．(2009年高考全国卷Ⅱ)图1－13中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则()图1－13A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：选BD.由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电，A错误．N粒子从O点运动到a点，电场力做正功．M粒子从O点运动到c点电场力也做正功．因为UaO＝UOc，且M、N粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B正确．因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动过程中电势能减少，电场力做正功，C错误．O、b两点位于同一等势线上，D正确．10．(2011年石北中学高二检测)带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中，它离开时偏离原方向y，偏角为φ，下列说法正确的是()A．粒子在电场中做类平抛运动B．偏角φ与粒子的电荷量和质量无关C．粒子飞过电场的时间，决定于极板长和粒子进入电场时的初速度D．粒子的偏移距离y，可用加在两极板上的电压控制解析：选ACD.粒子进入电场中时，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，即粒子在电场中做类平抛运动，故A正确；由tanφ＝vyv0＝Eqlmv20可知B错误；由t＝lv0可知C正确；由y＝12Eqml2v20＝Uql22mdv20，可见y与U成正比，D正确．11．(2011年福建省三明高二月考)如图1－14所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是()图1－14A．此液滴带负电B．液滴的加速度等于2gC．合外力对液滴做的总功等于零D．液滴的电势能减少解析：选ABD.带电液滴由静止沿bd方向运动，因此静电力与重力的合力必定沿bd方向，如图所示．因此，液滴带负电，由F合＝mgcos45°＝ma可得：a＝2g，故A、B正确；合外力做正功，C错误；静电力F电做正功，液滴的电势能减少，D正确．12．(2011年金溪一中高二月考)如图1－15所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的等势面，一个电子垂直经过等势面D时的动能为20eV，经过等势面C时的电势能为－10eV，到达等势面B时的速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，不计电子的重力，下列说法中正确的是()图1－15A．C等势面的电势为10VB．匀强电场的场强为200V/mC．电子再次经过D等势面时，动能为10eVwD．电子的运动是匀变速曲线运动解析：选AB.设相邻两等势面间的电势差大小为U，对电子由D到B的过程应用动能定理得：－2Ue＝0－20eV，可得U＝10V，由E＝Ud可得：E＝100.05V/m＝200V/m，B正确；由EpC＝φCq得：φC＝－10eV－e＝10V，A正确；当电子再次经过D等势面时，电场力对电子做的总功为零，动能仍为20eV，C错误；电场方向垂直于等势面，沿竖直方向，故电子的运动为匀变速直线运动，D错误．二、计算题(本题包括4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)(2011年济南市高二质检)如图1－16所示，在水平向右的匀强电场中的A点，有一个质量为m、带电荷量为－q的油滴以速度v 竖直向上运动．已知当油滴经过最高点B时，速度大小也为v.求：场强E的大小及A、B两点间的电势差．图1－16解析：根据分运动与合运动的等时性以及匀变速直线运动平均速度公式有：h＝vt2，x＝vt2，故h＝x.由动能定理得：qEx－mgh＝0，即E＝mgq，再由动能定理得：qUAB－mgh＝0，mgh＝12mv2，所以UAB＝mv22q.答案：见解析14．(10分)(2011年陕西西安一中高二月考)如图1－17所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E＝4.0×102V/m，两板相距d＝16cm，板长L＝30cm.一带电荷量q＝1.0×10－16C、质量m＝1.0×10－22kg的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：图1－17(1)粒子带何种电荷？(2)要使粒子恰能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0为多大？解析：(1)因带电粒子进入两板间后向B板偏转，故所受到的电场力竖直向下，粒子带正电．(2)粒子恰好飞出电场时，偏转位移y＝d2，又y＝12EqmL2v20以上两式联立可得：v0＝1.5×104m/s.答案：(1)正电(2)1.5×104m/s15．(10分)如图1－18所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板h＝0.8cm，两板间的电势差为300V，如果两板间电势差减小到60V，则带电小球运动到极板上需多长时间？(板间距为d，取g＝10m/s2)图1－18解析：取带电小球为研究对象，设它带电荷量为q，则带电小球受重力mg和向上的电场力qE的作用．当U1＝300V时，小球平衡：mg＝qU1d①当U2＝60V时，重力大于电场力，带电小球向下板做匀加速直线运动：mg－qU2d＝ma②又h＝12at2③由①②③得：t＝－＝2×300×0.8×10－－－2s. 答案：4.5×10－2s16．(12分)(2011年武汉高二检测)如图1－19，水平放置的平行板电容器，原来两极板不带电，上极板接地，它的极板长L＝0.1m，两极板间距离d＝0.4cm.有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒落到下板上．已知微粒质量为m＝2×10－6kg，电荷量为q＝＋1×10－8C，电容器电容为C＝10－6F，g取10m/s2，求：图1－19(1)为使第一个微粒的落点范围在下极板中点到紧靠边缘的B点之内，则微粒入射速度v0应为多少？(2)若带电粒子落到AB板上后电荷全部转移到极板上，则以上述速度射入的带电粒子最多能有多少个落到下极板上？解析：(1)若第一个粒子落到O点，由L2＝v01t1，d2＝12gt21得v01＝2.5m/s若落到B点，由L＝v02t1，d2＝12gt22得v02＝5m/s故2.5m/s(2)由L＝v01t，得t＝4×10－2s由d2＝12at2得a＝2.5m/s2由mg－qE＝ma，E＝QdC得Q＝6×10－6C所以n＝Qq＝600个．答案：(1)2.5m/s<v0<5m/s(2)600个。
静电场单元测试题及答案
高二物理导学案四（10.1-10.7）编写人：杨秋娇姓名：___________班级：___________座位号：___________一、选择题（共8小题，1--6小题是单项选择题，7—8小题是多项选择题）1．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大2．如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为a M、a N，速度大小分别为v M、v N，电势能分别为E PM、E PN。
下列判断正确的是A．v M<v N，a M<a N B．v M<v N，φM<φNC．φM<φN，E PM<E PN D．a M<a N，E PM<E PN3．如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。
小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。
设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（）A．a、b的电荷同号，k=169B．a、b的电荷异号，k=169C．a、b的电荷同号，k=6427D．a、b的电荷异号，k=64274．如题3图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为W a和W b，a、b点的电场强度大小分别为E a和E b，则A．W a=W b,E a>E b B．W a≠W b,E a>E bC．W a=W b,E a<E b D．W a≠W b,E a<E b5．如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（）A．1、2两点的场强相等B．1、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等6．根据电容的定义式C=QU知( )A．电容器的电容越大，则电容器所带电荷量应越多B．电容器两极板间电压越大，电容越大C．电容器的电容与电荷量成正比，与电压成反比D．电容器的电容不随带电荷量及两极板间电压的变化而变化7(多选)．如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。
静电场习题及答案
静电场习题及答案静电场习题及答案静电场是物理学中的一个重要概念，它描述了由电荷引起的力的作用。
在学习静电场的过程中，我们常常会遇到一些习题来巩固所学的知识。
本文将介绍一些常见的静电场习题，并给出相应的答案和解析。
习题一：两个点电荷之间的力问题描述：两个点电荷Q1和Q2之间的距离为r，它们之间的电力为F，若将Q1的电荷加倍，Q2的电荷减半，它们之间的电力变为多少？答案与解析：根据库仑定律，两个点电荷之间的电力与它们的电荷量和距离的平方成反比。
设Q1的电荷为q1，Q2的电荷为q2，则有F = k * q1 * q2 / r^2，其中k为电磁力常数。
将Q1的电荷加倍，Q2的电荷减半后，新的电力为F' =k * (2q1) * (0.5q2) / r^2 = 2F。
所以，它们之间的电力变为原来的2倍。
习题二：电场强度的计算问题描述：一均匀带电球体的半径为R，总电荷量为Q，求球心处的电场强度E。
答案与解析：由于球体带电，所以球体上每一点都有电荷。
根据对称性，球心处的电场强度与球体上的电荷分布无关，只与总电荷量和球心距离有关。
根据库仑定律，球心处的电场强度E = k * Q / R^2，其中k为电磁力常数。
所以，球心处的电场强度与球体上的电荷分布无关，只与总电荷量和球心距离有关。
习题三：电势差的计算问题描述：在一个静电场中，一个带电粒子从A点移动到B点，A点的电势为V1，B点的电势为V2，求带电粒子在移动过程中所受的电势差ΔV。
答案与解析：电势差ΔV定义为电势的变化量，即ΔV = V2 - V1。
根据电势的定义，电势是单位正电荷所具有的势能，所以电势差表示单位正电荷从A点移动到B点所具有的势能变化量。
所以，带电粒子在移动过程中所受的电势差为ΔV = V2 - V1。
习题四：电场线的性质问题描述：在一个静电场中，电场线的性质有哪些？答案与解析：电场线是描述电场的一种图形表示方法。
电场线的性质包括以下几点：1. 电场线的方向与电场强度的方向相同，即电场线从正电荷指向负电荷。
静电场练习(含答案)
静电场练习一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确的选项前的符号填在括号内) 1．在真空中的一个点电荷的电场中，离该点电荷距离为r0的一点引入电荷量为q的检验电荷，所受静电力为F，则离该点电荷为r处的场强大小为() A．F/q B．Fr20/(qr2)C．Fr0/qr D.Fqrr0解析由库仑定律，得：F＝kqQr20，在r处的场强E＝kQr2，得E＝Fr20qr2，故B选项正确．答案 B2.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.P点在y轴右侧，MP⊥ON.则()A. M点的电势比P点的电势高B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C. M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动解析过M、P、N做等势线，可得到过P点的等势线通过M、N之间，因顺着电场线电势降低，则有φM>φP>φN，故A选项正确；将负电荷由O点移到P 点，因U OP>0，所以W＝－qU OP<0，则电场力做负功，故B选项错误；由U＝Ed可知，MN间的平均场强小于OM间的平均场强，故MN两点间的电势差小于OM两点间的电势差，C选项错误；根据电场线的分布特点会发现，电场线关于y轴两边对称，故y轴上的场强方向在y轴上，所以在O点静止释放一带正电粒子，其所受电场力沿y轴正方向，则该粒子将沿y轴做直线运动，故D选项正确．答案AD3.空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图所示．在相等的时间间隔内()A．重力做的功相等B．电场力做的功相等C．电场力做的功大于重力做的功D．电场力做的功小于重力做的功解析本题考查了带电粒子在电场中运动的功能问题．带电粒子进入电场后做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，即为类平抛运动，故－带电微粒的动能增大，且在运动过程中，重力做负功，电场力做正功，即W电W G＝ΔE k>0，故W电>W G.答案 C4.如图所示，在点电荷Q的电场中有a、b两点，两点到点电荷的距离r a<r b.设a、b两点场强大小分别为E a和E b，电势分别为φa和φb，则() A．E a一定大于E b，φa一定大于φbB．E a一定大于E b，φa可能小于φbC．E a一定大于E b，φa可能大于φbD．E a可能小于E b，φa可能小于φb解析电场中某点的电场强度E和电势φ没有联系，电场中某点的电势与零势点的选取有关，故B、C选项正确．答案BC5.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度－时间图象如图所示．则这一电场可能是()解析由v－t图象可知微粒的速度减小，加速度增大，可知微粒所受电场力方向由B指向A，从A到B的过程中电场力逐渐增大，结合粒子带负电，可以判断电场线方向由A指向B且越来越密，故A选项正确．答案 A6．一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比．若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为－U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是()A．2v、向下B．2v、向上C．3v、向下D．3v、向上解析由电容器两极板间电压为0，油滴以速度v匀速下降时，油滴受力如图①所示，则有mg＝Ff1，①Ff1＝k v.②若极板间电压为U时，受力如图②所示，＝Ff2＋mg，③则有F电Ff2＝k v，④若极板间电压为－U时，油滴受力如图③所示，则有F电＋mg＝Ff3，⑤Ff3＝k v′.⑥由①②③④⑤⑥联立可解得v′＝3v，且方向向下，故选C.答案 C7.(2012·新课标全国)如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运动解析带电粒子在平行板电容器之间受到两个力作用，一是重力mg，方向竖直向下，二是电场力F＝qE，方向垂直极板向上．因为二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，故选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，故选项B正确．答案BD8.如图所示，在两个电荷量均为＋q的点电荷连线中点O与中垂线上某点P 中，正确的关系是()A. φO<φP，EO>EPB. φO>φP，EO<EPC．将正电荷从O点移到P点，电场力做正功D．将正电荷从O点移到P点，电场力做负功解析等量同种电荷连线中点场强为零，中垂线上其他点合场强沿中垂线向外，所以E P>E O，φP<φO，选项A错误，选项B正确．将正电荷由O点移到P 点，是沿着电场力移动，电场力做正功，选项C正确，选项D错误．答案BC9.如图所示是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电压为U2，板长为l，每单位电压引起的偏移hU2叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法()A．增大U1B．减小lC．减小d D．增大U2解析电子经过加速电场U1加速，由动能定理，可得eU1＝12m v21，进入偏转电场后，偏转量h＝12at2＝eU2l22dm v21＝eU2l24eU1d＝U2l24U1d，可得hU2＝l24U1d，由此式可知C选项正确．答案 C10.如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则()A．当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B．当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C．当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小D．小球在运动过程中机械能不守恒解析若qE＝mg，小球将做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大．若qE<mg，球在a处速度最小，对细线的拉力最小．若qE>mg，球在a处速度最大，对细线的拉力最大．故选项A、B错误．a点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最小，故选项C正确．小球在运动过程中除重力外，还有电场力做功，机械能不守恒，选项D正确．答案CD第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(每小题5分，共20分)11．质量为m，电荷量为q的质点，在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧由A运动到B，其速度方向改变θ角，AB弧长为s，则A、B两点的电势差U AB＝________，AB中点的场强大小E＝________.解析由动能定理qU AB＝ΔE k＝0，所以U AB＝0.质点做匀速圆周运动R＝s θ静电力提供向心力有qE＝m v2 R.解得E＝m v2θqs.答案0m v2θqs12．在真空中两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2×10－8C，相距20 cm，则它们之间的相互作用力为________N，在两者连线的中点处，电场强度大小为________N/C.答案9×10－5 3.6×10413.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上时具有动能60 J，它运动到等势面φ1上时，速度恰好为零，令φ2＝0，那么，当该电荷的电势能为12 J时，其动能大小为________J.解析以φ2的电势为零，由能量守恒可知，电荷的电势能和动能的总和保持不变，由题意可知每经过一个等势面带电粒子的动能减少30 J，则在等势面φ2上时动能为30 J，电势能为0，则总能量为30 J，故当电势能为12 J时，动能为18 J.答案1814.如图所示，真空中有一电子束，以初速度v0沿着垂直场强方向从O点进入电场，以O点为坐标原点，沿x轴取OA＝AB＝BC，再自A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点，则AM:BN:CP＝________，电子流经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比为________．答案1:4:91:1:1三、计算题(本题共3小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)15．(10分)如图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长L1＝4 cm，板间距离d＝1 cm.板右端距离荧光屏L2＝18 cm，电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v ＝1.6×107 m/s ，电子电荷量e ＝1.6×10－19 C ，质量m ＝0.91×10－30kg.要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U 不能超过多大？解析 由类平抛运动的知识，得d 2＝12at 2. 由牛顿第二定律，得a ＝Uedm . 飞行时间t ＝L 1v .联立以上各式，得最大偏转电压U ＝md 2v 2eL 21＝91 V .即加在竖直偏转电极上的最大偏转电压不能超过91 V . 答案 91 V 16.(14分)如图所示，ab 是半径为R 的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强大小为E ，方向一定，在圆周平面内，将一带正电荷q 的小球从a 点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在所有的这些点中，到达c 点时小球的动能最大．已知∠cab ＝30°，若不计重力和空气阻力，试求：(1)电场方向与ac 间的夹角θ为多大？(2)若小球在a 点时初速度方向与电场方向垂直，则小球恰好能落在c 点，那么初动能为多大？解析(1)带正电小球从a 点抛出后，仅在电场力作用下，运动到圆周上的c 点，且具有最大动能，则说明在圆周上c 点与a 点的电势差最大，过c 点做圆的切线即为该匀强电场的等势线，故电场的方向沿Oc 方向，如图所示．电场方向与ac 间的夹角为30°.(2)设初速度为v 0，垂直电场方向带正电小球做匀速运动，有R ·sin60°＝v 0t ； 平行于电场方向带正电小球做匀加速直线运动，有 R ＋R cos60°＝12at 2，根据牛顿第二定律得qE ＝ma ， 联立以上各式解得 E k a ＝12m v 20＝EqR 8. 答案 (1)30° (2)EqR 8 17.(16分)如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m ，电荷量为q ，置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的12，求：(1)原来的电场强度大小；(2)物块运动的加速度；(3)沿斜面下滑距离为L 时物块的速度大小．(g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)解析 (1)物体受到的力有重力mg ，支持力F N .静电力F ＝qE ，如图． qE ＝mg tan37°∴E ＝mg tan37°q＝3mg 4q . (2)当电场强度变为原来的12时，物块在斜面方向有mg sin θ－q E 2cos θ＝ma .∴a ＝g sin37°－12g sin37°＝3.0 m/s 2.方向沿斜面向下．(3)由动能定理，得mgL sin37°－qE′L cos37°＝12m v2－0.解得v＝6L m/s.答案(1)3mg 4q(2)3.0 m/s2方向沿斜面向下(3)6L m/s。
(完整版)静电场练习题及答案
静电场练习题一、电荷守恒定律、库仑定律练习题4．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是 [ ]A．带有等量异种电荷 B．带有等量同种电荷C．带有不等量异种电荷 D．一个带电，另一个不带电8．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Q2比离Q1近14．如图3所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F＝______，小球A带的电量q A＝______．二、电场电场强度电场线练习题6．关于电场线的说法，正确的是 [ ]A．电场线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线不可能是闭合的7．如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则 [ ]A．A、B两处的场强方向相同B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E BC．电场线从A指向B，所以E A＞E BD．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为 [ ]A．0 B．2kq／r2 C．4kq／r2 D．8kq／r29．四种电场的电场线如图2所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的 [ ]11．如图4，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定 [ ]A．A、B、C分别带什么性质的电B．A、B、C中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷C．A、B、C中哪个电量最大D．A、B、C中哪个电量最小二、填空题12．图5所示为某区域的电场线，把一个带负电的点电荷q放在点A或B时，在________点受的电场力大，方向为______．16．在x轴上有两个点电荷，一个带正电荷Q1，另一个带负电荷Q2，且Q1＝2Q2，用E1、E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小，则在x轴上，E1＝E2的点共有____处，其中_______处的合场强为零，______处的合场强为2E2。
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高2016级静电场练习题
一、单项选择题（每小题只有一个答案正确）
1．下列关于带电粒子在电场中运动轨迹与电场线的关系说法中正确的是（ ）
A ．带电粒子在电场中运动，如只受电场力作用，其加速度方向一定与电场线方向相同
B ．带电粒子在电场中的轨迹一定与电场线重合
C ．带电粒子只受电场力作用，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合
D ．带电粒子在电场中的运动轨迹可能与电场线重合
2．如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a 、b 用绝缘细线分别系于上、下
两边，处于静止状态。
地面受到的压力为N ，球b 所受细线的拉力为F 。
剪断
连接球b 的细线后，在球b 上升过程中地面受到的压力（ ）
(A)小于N (B)等于N
(C)等于N F + (D)大于N F +
3．如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接。
当3个小球处在静止状态时，每根弹簧
长度为l 。
已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，
则每根弹簧的原长为 （ ）
A ． 22052kq l k l +
B ．220kq l k l -
C ．22054kq l k l -
D ．2
2052kq l k l
- 4．如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q 处有一质点A ，在Q 的正上方距Q 为L 处的P
点，用长度为L 的绝缘细线悬挂另一质点B ，A 、B 两质点因带电而相互排斥，
致使悬挂与竖直方向成θ角，由于漏电使A 、B 两质点的带电量减小，在电荷漏
完之前悬线对质点B 的拉力（ ）
A ．变大
B ．变小
C ．不变
D ．先变小后变大
5．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。
球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F 。
现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变。
由此可知（ ）
A ．n=3
B ．n=4
C ．n=5
D ．n=6
6．如图，一带负电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
右点。
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
7．如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a ，b 两点电场强度和电势均相同的是（ ）
二、多项选择题（每小题有两个或两个以上答案正确）
8．如图所示，虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质
点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P 、Q 是轨迹上的两点。
下列说法中正确的是（ ）
A.三个等势面中，等势面a 的电势最高
B.带电质点一定是从P 点向Q 点运动
C.带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时小
D.带电质点在P 点时的电势能比在Q 点时大
E.带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时小
9．如图所示，一电场的电场线分关于y 轴（沿竖直方向）对称，O 、M 、N
是y 轴上的三个点，且OM=MN 。
则（ ）
Ａ．M 点的电势比P 点的电势高
Ｂ．将负电荷由O 点移动到 P 点，电场力做正功
Ｃ．M 、N 两点间的电势差大于O 、M 两点间的电势差
Ｄ．在O 点静止释放一带正电拉子．该粒子将沿y 轴做直线运动
10．空间某一静电场的电势 在x 轴上分布如图所示，x 轴上两点B 、C 点电场强度在x 方向上的分量分
别是
Bx E 、Cx E ，下列说法中正确的有（ ）
A ．E
B x 的大小大于E
C x 的大小
B ．E B x 的方向沿x 轴正方向
C ．电荷在O 点受到的电场力在x 方向上的分量最大
D ．负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先做正功，后做负功
三、非选择题（计算题须写成必要的文字说明、重要的公式和演算步骤）
11．已知ΔABC 处于匀强电场中。
将一个带电量q = -2×10-6C 的点电荷从A
移到B 的过程中，电场力做功W 1= -1.2×10-5J ；再将该点电荷从B 移到
C ，电场力做功W 2= 6×10-6J 。
已知A 点的电势φA =5V ，则B 、C 两点的
电势分别为____V 和____V 。
试在右图中画出通过A 点的电场线。
12．如图所示，平行金属带电极板A 、B 间可看成匀强电场，场强E ＝1.2×102V/m ，极板间距离d ＝5 cm ，
电场中C 和D 分别到A 、B 两板距离均为0.5 cm ，B 板接地，求：
（1）C 和D 两点的电势、两点间电势差各为多少?
（2）将点电荷q=2×10-2C 从C 匀速移到D 时外力做功多少?
13．如图带一定电量q的小球，质量为m，用细线将小球悬挂于O点，并放在某一匀强电场中，若细线与竖直方向成θ角.
（1）则电场强度方向为水平时，此时它的大小为多少？
（2）若要电场强度最小，则此时场强大小方向如何？
（3）在（2）题中，若此时剪断细绳，小球将何种运动？
14．如图所示，一根长L＝1.5 m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E＝1.0×105N/C、与水平方向成θ＝30°角的倾斜向上的匀强电场中。
杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝+4.5×10－6 C；
另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝+1.0×10一6 C，质量m＝1.0×10一2 kg。
现将小球B 从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。
（静电力常量k＝9.0×109 N·m2／C2，取g＝10 m/s2）（1）小球B开始运动时的加速度为多大？
（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？
（3）小球B从N端运动到距M端的高度h2＝0.61 m时，速度为v＝1.0 m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？
1、D
2、D
3、C
4、C
5、D
6、C
7、C
8、DE
9、AD 10、AD
11、-1V ，2V ，AB 中点D 的电势与C 点电势相同，CD 为等势面，过A 做CD 的垂线必为电场线，方向
斜向左下方。
12、(1) -5.4V -0.6V -4.8V (2)9.6×10
2-J 13、（1）tan mg E q θ
=
（2）sin mg E q θθ=与水平方向成角指向左上方
（3）cos a g θ=沿绳向左下做初速度为0的匀加速直线运动，
14、（1）开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得：
；解得：
代入数据解得：a ＝3.2 m/s 2 。
（2）小球B 速度最大时合力为零，即 解得：；代入数据解得：h 1＝0.9 m
（3）小球B 从开始运动到速度为v 的过程中，设重力做功为W 1，电场力做功为W 2，库仑力做功为W 3，根据动能定理有：
； 解得： 设小球B 的电势能改变了△Ep ，则：
； 解得：。