《静电场》综合练习

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最新高中物理《静电场》综合测试卷(附答题卡与参考答案)

最新高中物理《静电场》综合测试卷(附答题卡与参考答案)

高中物理《静电场》综合测试卷考试时间:90分钟试卷总分:100分一、选择题(本题包括10小题.共40分,1----8题只有一个选项正确,9----13有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1、真空中两相同的带等量异种电荷的金属小球A和B(均可看为质点),分别固定在两处,它们之间的距离远远大于小球的直径,两球间的静电力大小为F。

现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,此时A、B两金属小球间的静电力大小为()A.4F B.F C.0.25F D.0.125F2、图中实线是某电场中一簇未标明方向的电场线,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。

根据此图不能判断出来的是()A.a、b两点中,哪点的电势较高B.a、b两点中,哪点的电场强度较大C.带电粒子在a、b两点处,哪点的加速度较大D.带电粒子在a、b两点处,哪点的电势能较大3、如图所示,某带电导体的表面有a、b两点,其中a点的电场强度E1=2.4×102V/m,b点的电场强度E2=4.8×102V/m,导体外有一点c,c点与a点之间的距离为2cm,c点与b点之间的距离为4cm。

现将某检验电荷+q由a点移至c 点,电场力做功为4.8×10-6J。

下列判断正确的是()A .若将检验电荷+q 由b 点移至c 点,则电场力做功为4.8×10-6JB .若将检验电荷+q 由b 点移至c 点,则电场力做功为9.6×10-6JC .若将检验电荷+q 分别放在a 、b 两点,其所受电场力大小相等D .若将检验电荷+q 分别放在a 、b 两点,其所具有的电势能之比为1:2 4、如图所示,在点电荷+q 的电场中,放着一块带有一定电荷量且电荷均匀分布的绝缘椭圆圆形薄板,MN 过几何中心O 点且垂直于板面,点电荷+q 与a 点、O 点、b 点之间的距离分别为0.5d 、1.5d 、2.5d 。

静电场单元综合练习(含解析)

静电场单元综合练习(含解析)

《静电场》单元练习题第Ⅰ卷(选择题 共35分)一、单项选择题(每小题3分,共15分.每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示,D 是一只二极管,它的作用是只允许电流从a 流向b ,不允许电流从b 流向a ,在平行板电容器A 、B 板间,电荷P 处于静止状态,当两极板A 和B 的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行),P 的运动情况是( )A.仍静止不动B.向下运动C.向上运动D.无法判断2.在某一点电荷Q 产生的电场中有a 、b ,两点相距为d ,a 点的场强大小为E a ,方向与ab 连线成120°角,b 点的场强大小为Eb ,方向与ab 连线成150°角,如图所示,则关于a 、b 两点场强大小及电势高低关系说法正确的是( )A.3ba E E =,a ϕ>b ϕ B.b a E E 3=,a ϕ>b ϕ C. 3b a EE =,a ϕ<b ϕ D. b a E E 3=,a ϕ<b ϕ3.如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘.两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ,则两球静止于图示位置.如果将小球向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,跟原来相比( )A.两小球间距离将增大,推力F 将增大B.两小球间距离将增大,推力F 将减小C.两小球间距离将减小,推力F 将增大D.两小球间距离将减小,推力F 将减小4.如图所示,将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接,两板间一带电液滴恰好处于静止状态.现贴着下板插入一定厚度的金属板,则在插入过程中( )A.电容器的带电荷量不变B.电路将有顺时针方向的短暂电流C.带电液滴仍将静止D.带电液滴将向上做加速运动5.如图所示,质量分别为m 1和m 2的两个小球A 、B ,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上.当突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A 、B 将由静止开始运动,在以后的运动过程中,对两个小球和弹簧组成的系统(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度),下列说法中正确的是( )A.因静电力分别对球A 和球B 做正功,故系统机械能不断增加B.因两个小球所受静电力等大反向,故系统机械能守恒C.当弹簧长度达到最大值时,系统机械能最小D.当小球所受静电力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大二、多项选择题(每小题4分,共20分.每小题有多个选项符合题意)6.如图所示,沿水平方向放置的平行金属板a 和b ,分别与电源的正、负极相连,两板的中央沿竖直方向各有一个小孔,今有一个带正电的液滴,自小孔的正上方的P 点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后的速度为v 1.若使a 板不动,若保持电键S 断开或闭合,b 板向上或向下平移一小段距离,相同的液滴仍然从P 点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后的速度为v 2,在不计空气阻力的情况下,下列说法中正确的是( )A.若电键S保持闭合,向下移动b板,则v2>v1B.若电键S闭合一段时间后再断开,向下移动b板,则v2>v1C.若电键S保持闭合,无论向上或向下移动b板,则v2=v1D.若电键S闭合一段时间后再断开,无论向上或向下移动b板,则v2<v17.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab=U bc,实线为一带正电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知()A.三个等势面中,a的电势最高B.带电质点通过P点时的电势能较大C.带电质点通过P点时的动能较大D.带电质点通过P点时的加速度较大8.一个点电荷产生的电场,两个等量同种点电荷产生的电场,两个等量异种点电荷产生的电场,两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场.这是几种典型的静电场.带电粒子(不计重力)在这些静电场中的运动()A.可能做匀速直线运动B.可能做匀变速运动C.可能做匀速率圆周运动D.可能做往复运动9.一带负电小球在从空中的a点运动到b点过程中,受重力,空气阻力和静电力作用,重力对小球做功3.5J,小球克服空气阻力做功0.5J,静电力对小球做功1J,则下列选项中正确的是()A.小球在a点的重力势能比在b点大3.5JB.小球在a点的机械能比在b点小0.5JC.小球在a点的电势能比在b点少1JD.小球在a点的动能比在b点多4J10.如图所示,空间存在匀强电场,方向竖直向下,从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球,最后小球落在斜面上的N点.已知小球的质量为m、初速度大小为v0、斜面倾角为θ,电场强度大小未知.则下列说法中正确的是()A.可以判断小球一定带正电荷B.可以求出小球落到N点时速度的方向C.可以求出小球到达N点过程中重力和静电力对小球所做的总功D.可以断定,当小球的速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大第Ⅱ卷(非选择题共85分)三、简答题(第11题5分,第12题8分,共13分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)11.(5分)我们知道,验电器无法定量测定物体的带电荷量.学校实验室也没有其他定量测定电荷量的仪器.某研究性学习小组利用如图所示的装置,设计了测定轻质小球用相同的绝缘轻质细线如图所示悬挂(悬线长度远大于小球半径),测出必要的物理量,算出小球的电荷量Q(已知静电力常量为k).(1)该实验中需要测量的物理量是 .(2)小球带电荷量的表达式为 .12.(8分)某同学用如下图所示的电路测量一个电容器的电容.图中R是12kΩ的高阻值电阻,串在电路中的数字多用电表调至微安挡,并且数字多用电表表笔的正负极可以自动转换.电源电压为6.0V.(1)实验时先将开关S接1,经过一段时间后,当电表示数为μA时表示的电容器电荷量充至最多.t/s 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80I/μA 498 370 280 220 165 95 50 22 16 10 5(2)然后将开关S接至2,电容器开始放电,每隔一段时间记录一次电流值,数据如下表所示:试根据记录的数据作出电容放电的I-t图像,(3)已知在电容器的放电I-t图像中,图线与两坐标轴所围成的面积就是电容器的放电荷量;试由上述所作出的I-t图像求出该电容器的放电荷量为;由此得出该电容器的电容C= .四、计算或论述题(本题共5小题,共72分.解答时请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,答案中必须写出明确的数值和单位)13.(13分)如图所示,在真空中有一与x轴平行的匀强电场,一电子由坐标原点O处以速度v0沿y轴正方向射入电场,在运动中该电子通过位于xOy平面内的A点,A点与原点O相距L,OA与x轴方向的夹角为θ.已知电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量m=9.1×10-31kg,初速度v0=1.0×107m/s,O与A间距L=10cm、θ=30°.求匀强电场的场强大小和方向.14.(13分)在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电荷量为+q的带电小球,另一端固定于O点.将小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放,则小球沿圆弧做往复运动.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ(如图).求:(1)匀强电场的场强;(2)小球经过最低点时细线对小球的拉力.15.(16分)真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中,若将一个质量为m 、带正电的小球由静止释放,运动中小球速度与竖直方向夹角为37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8)现将该小球从电场中某点以初速度v 0竖直向上抛出.求运动过程中,(1)小球受到的静电力的大小及方向;(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量; (3)小球的最小动量的大小及方向.16.(15分)如图所示,在直角坐标系xOy 内,有一质量为m 、电荷量为+q 的电荷从原点O 沿y 轴正方向以初速度v 0出发,电荷重力不计.现要求该电荷能通过点P (a ,-b ).试设计在电荷运动的空间范围内加上“电场”后并运用物理知识求解的一种简单、常规的方案.)tan 1tan 22(tan 2aaa -=(1)说明电荷由O 到P 的运动性质并在图中绘出电荷运动轨迹; (2)用必要的运算说明你设计的方案中相关物理量的表达式(用题设已知条件和有关常数).17.(15分)如图所示的装置,U 1是加速电压,紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板.板长为L ,两板间距离为d ,一个带负电的粒子(重力不可忽略),经加速电压加速后沿金属板中心线水平射入两板中,若两水平金属板间加一电压U 2,当上板为正时,带电粒子恰好能沿两板中心线射出;当下板为正时,带电粒子则射到下板上距板的左端41处,求: (1)21U U ; (2)为使带电粒子经U 1加速后,沿中心线射入两金属板,并能够从两板之间射出,两水平金属板所加电压U y 应满足什么条件?《静电场》单元练习题 参考答案1.A 2.C 3.B 4.D 5.D 6.BC 7.BD 8.BCD 9.AB 10.BCD11.(1)用天平测出小球的质量m ,悬线偏离竖直方向的夹角θ,悬线的长度L.(2).tan sin 2kmg L Q θθ= 12.(1)0 (2)图略 (3)电荷量:8.5×10-3C(8.2×10-3C ~8.8×10-3C 之间),电容:1.41×10-3F(1.37×10-3F ~1.47×10-3F 之间)13.电子在y 轴方向做匀速直线运动,位移方程为,sin 0t v L =θ电子在x 轴方向做初速度为零得匀加速直线运动,位移方程为221c o s at L =θ,对电子应用牛顿第二定律得:4109.3,⨯==E meEa 解得N/C ,场强方向:沿x 轴负方向. 14.(1)设细线长为l ,场强为E.因电荷量为正,故场强的方向为水平向右.从释放点到左侧最高点,由动能定理有W G +W E =△E k ,即)sin 1(cos θθ+=qEl mgl,解得:)sin 1(cos θθ+=q m g E(2)若小球运动到最低点的速度为v ,此时线的拉力为T ,由动能定理同样可得221mv qEl mgl =-由牛顿第二定律得 lv m m g T 2=-由以上各式解得⎪⎭⎫⎝⎛+-=θθsin 1cos 23mg T15.(1)根据题设条件,静电场大小mg mg F e 4337tan =︒= 静电场的方向水平向右(2)小球沿竖直方向做匀减速运动,速度gt v v y -=0 沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度g m F a e x 43==小球上升到最高点的时间g v t 0=,此过程小球沿电场方向位移gv t a s x x 832122==静电力做功20329mv s F F x x ==,小球上升到最高点的过程中,电势能减少20329mv (3)水平速度t a v x x =,竖直速度gt v v y -=0小球的速度22y x v v v +=由以上各式得出0)(21625220022=-+-v v gt v t g 解得当gv t 25160=时,v 有最小值0min 53v v =此时43tan ,259,25120====x y y x v v v v v θ,即与电场方向夹角为37°斜向上.16.在x 轴上O ′点固定一带负电的点电荷Q ,使电荷(m,q )绕O ′从O 在库仑力作用下到P 做匀速圆周运动,其轨道半径为R ,电荷运动轨迹如图所示.由图知a b a R R a b ba ab a b 2,tan ,2tan 1tan 2tan ,tan ,222222+=-=-=-===θββθββθ 由牛顿第二定律得:akq mv b a Q R v m RQqk 2)(,2022202+==.17.(1)设粒子被加速后的速度为v 0,当两板间加上电压U 2如上板为正时有q mgdU mg d q U ==22,则,如下板为正时有,22g m d q U mg a =+=则204122121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=v g d 得20122021,88mv qU d l v ==又有因此dq mgl U 1621= 则221216dl U U = (2)当上板加最大电压U y 时,粒子斜向上偏转刚好穿出,t=v l20221212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==v l g m d q U avt d y 得287U U y = 若下板加上正电压时,粒子只能向下偏转m d q v mg a 23+= 2022121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛'++v l dm U q g d 2287U U ='可见下板不能加正电压 综上可得228987U U U y <<。

高中静电场综合试题及答案

高中静电场综合试题及答案

高中静电场综合试题及答案一、选择题1. 电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,其单位是:A. 牛顿每库仑(N/C)B. 伏特每米(V/m)C. 安培每米(A/m)D. 库仑每牛顿(C/N)答案:A2. 一个点电荷产生的电场强度与该点到点电荷的距离的平方成反比,这个点到点电荷的距离被称为:A. 电场力B. 电场强度C. 电势D. 电场距离答案:D3. 电容器的电容定义为电荷量与电势差之比,其单位是:A. 法拉(F)B. 欧姆(Ω)C. 伏特(V)D. 安培(A)答案:A二、填空题4. 根据库仑定律,两个点电荷之间的力的大小与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

当两个点电荷的电荷量分别为 \( q_1 \) 和 \( q_2 \),它们之间的距离为 \( r \) 时,它们之间的力 \( F \) 可以表示为 \( F = k \frac{q_1 q_2}{r^2} \),其中 \( k \) 是______。

答案:库仑常数5. 电容器在充电后能够储存电荷,其储存的电荷量 \( Q \) 与两板之间的电压 \( U \) 之间的关系可以用公式 \( Q = C \times U \)表示,其中 \( C \) 代表的是______。

答案:电容三、计算题6. 假设有一个平行板电容器,其电容 \( C = 10^{-6} \) 法拉,两板之间的电压 \( U = 100 \) 伏特。

求该电容器储存的电荷量 \( Q \)。

答案:根据电容的定义 \( Q = C \times U \),代入数值计算得\( Q = 10^{-6} \times 100 = 10^{-4} \) 库仑。

四、简答题7. 请简述电场线的特点。

答案:电场线是表示电场强度和方向的虚拟线。

电场线的特点是:(1)电场线从正电荷出发,指向负电荷;(2)电场线不相交;(3)电场线的密度表示电场的强度,密度越大,电场越强。

静电场综合练习-2

静电场综合练习-2

1. 真空中有一点电荷Q ,在与它相距为r 的a 点处有一试验电荷q .现使试验电荷q 从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点,如图所示.则电场力对q 作功为(A)24220r r Qq π⋅πε. (B) r r Qq 2420επ. (C) r rQqππ204ε. (D) 0. [ ] 2. 两块面积均为S 的金属平板A 和B 彼此平行放置,板间距离为d (d远小于板的线度),设A 板带有电荷q 1,B 板带有电荷q 2,则AB 两板间的电势差U AB 为(A)d S q q 0212ε+. (B) d S q q 0214ε+.(C)d S q q 0212ε-. (D) d Sq q 0214ε-. [ ]3. 一电场强度为E的均匀电场,E的方向与沿x 轴正向,如图所示.则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为(A) πR 2E . (B) πR 2E / 2. (C) 2πR 2E . (D) 0. [ ]4. 有两个电荷都是+q 的点电荷,相距为2a .今以左边的点电荷所在处为球心,以a 为半径作一球形高斯面 . 在球面上取两块相等的小面积S 1和S 2,其位置如图所示. 设通过S 1和S 2的电场强度通量分别为Φ1和Φ2,通过整个球面的电场强度通量为ΦS ,则(A) Φ1>Φ2,ΦS =q /ε0. (B) Φ1<Φ2,ΦS =2q /ε0. (C) Φ1=Φ2,ΦS =q /ε0.(D) Φ1<Φ2,ΦS =q /ε0. [ ]5. 如图所示,边长为a 的等边三角形的三个顶点上,分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q .若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处,外力所作的功为:(A) a qQ023επ . (B) aqQ 03επ.(C)a qQ 0233επ. (D) aqQ032επ. [ ]6. 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出:(A) E A >E B >E C ,U A >U B >U C . (B) E A <E B <E C ,U A <U B <U C . (C) E A >E B >E C ,U A <U B <U C . (D) E A <E B <E C ,U A >U B >U C . [ ]ASq 1q 2Eq2q7. AC 为一根长为2l 的带电细棒,左半部均匀带有负电荷,右半部均匀带有正电荷.电荷线密度分别为-λ和+λ,如图所示.O 点在棒的延长线上,距A 端的距离为l .P 点在棒的垂直平分线上,到棒的垂直距离为l .以棒的中点B 为电势的零点.则O 点电势U =____________;P 点电势U 0=__________.8 静电场的环路定理的数学表示式为:______________________.该式的物理意义是:__________________________________________________________________________________________________________.该定理表明,静电场是____________________________________场. 9. 图中所示以O 为心的各圆弧为静电场的等势(位)线图,已知U 1<U 2<U 3,在图上画出a 、b 两点的电场强度的方向,并 比较它们的大小.E a ________ E b (填<、=、>).10. 图中所示为静电场的等势(位)线图,已知U 1>U 2>U 3.在图上画出a 、b 两点的电场强度方向,并比较它们的大小.E a __________ E b (填<、=、>).三.计算题:11. 一个细玻璃棒被弯成半径为R 的半圆形,沿其上半部分均匀分布有电荷+Q ,沿其下半部分均匀分布有电荷-Q ,如图所示.试求圆心O 处的电场强度.12. 两根相同的均匀带电细棒,长为l ,电荷线密度为λ,沿同一条直线放置.两细棒间最近距离也为l ,如图所示.假设棒上的电荷是不能自由移动的,试求两棒间的静电相互作用力.四.简答题:13.静电场中计算电势差的公式有下面几个:qW W U U BA B A -=- (1) Ed U U B A =- (2)l E U U B AB Ad ⋅⎰=- (3)试说明各式的适用条件.答案:一.选择题:1.D 2.C 3.D 4. D 5. C 6. D二.填空题: 7.43ln 40ελπ 3分0 2分8.0d =⋅⎰Ll E2分单位正电荷在静电场中沿任意闭合路径绕行一周,电场力作功等于零 2分有势(或保守力) 1分 9. 答案见图 2分= 1分10. 答案见图 2分> 1分三.计算题:11.解:把所有电荷都当作正电荷处理. 在θ处取微小电荷d q = λd l = 2Q d θ / π它在O 处产生场强θεεd 24d d 20220R QR q E ππ==2分按θ角变化,将d E 分解成二个分量:θθεθd sin 2sin d d 202RQ E E x π==θθεθd cos 2cos d d 202RQ E E y π-=-= 3分对各分量分别积分,积分时考虑到一半是负电荷⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=⎰⎰πππθθθθε2/2/0202d sin d sin 2R QE x =0 2分 2022/2/0202d cos d cos 2R QR Q E y εθθθθεππππ-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π-=⎰⎰ 2分 所以j RQ j E i E E y x202επ-=+= 1分12.解:选左棒的左端为坐标原点O ,x 轴沿棒方向向右,在左棒上x 处取线元d x ,其电荷为d q =λd x ,它在右棒的x '处产生的场强为:()204d d x x xE -'π=ελ 3分整个左棒在x '处产生的场强为:()⎰-'π=lx x xE 0204d ελ⎪⎭⎫⎝⎛'--'π=x l x 1140ελ 2分 右棒x '处的电荷元λd x '在电场中受力为:x x l x x E F '⎪⎭⎫⎝⎛'--'π='=d 114d d 02ελλ 3分 整个右棒在电场中受力为:⎜⎠⎛'⎪⎭⎫ ⎝⎛'--'π=ll x x l x F 3202d 114ελ34ln 402ελπ=,方向沿x 轴正向. 2分 左棒受力F F -=' 2分四.简答题:13.答:(1)式为电势差的定义式,普遍适用. 1分(2)式只适用于均匀电场,其中d 为A 、B 两点连线的距离在平行于电力线方向上的投影(如图). 2分(3)式为场强与电势差间的基本关系式, 普遍适用. 2分B。

静电场综合练习题(三)

静电场综合练习题(三)

国庆假期作业三(10月4日)1.一带电粒子在电场中只受静电力作用时,它不可能出现的运动状态是()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动2. 对电容的定义式C=,以下说法正确的是()A.电容器所充电荷量越大,电容增加越大B.电容器的电容跟它两极板所加电压成反比C.电容器的电容越大,所带电荷量就越多D.对于确定的电容器,它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变3.如图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是()A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积减小一些C.断开S后,使B板向右平移一些D.断开S后,使A、B正对面积减小一些4.如图所示,在原来不带电的金属细杆AB附近P处,放置一个带正电的点电荷,达到静电平衡后,下列说法正确的是()A. A端的电势比B端的高B. B端的电势比D点的低C. A端的电势不一定比D点的低D. 杆内C处的电场强度的方向由A指向B5.如图所示,平行板电容器与直流电源(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,则()A.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D.若电容器的电容减小,则极板带电荷量将增大6..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a到b的电流C.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7.如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图.电容器的两个电极分别用导线接到指示器上,指示器可显示出电容的大小.下列说法中正确的是()A.该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体B.金属芯柱外套的绝缘层越厚,该电容器的电容越大C.如果指示器显示出电容增大,则说明容器中液面升高D.如果指示器显示出电容减小,则说明容器中液面升高8.如图所示,质子(11H)和α粒子(42He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.1∶49.如图所示,有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿②轨迹落到B板中间;设粒子两次射入电场的水平速率相同,则两次偏转电压之比为()A.U1∶U2=1∶8B.U1∶U2=1∶4C.U1∶U2=1∶2D.U1∶U2=1∶110.示波管工作时,电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间距离为d,电势差是U2,板长是l.为提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量),可采用的方法是()A.增大两板间电势差U2B.尽可能使板长l短一些C.尽可能使板距d小一些D.使加速电压U1升高一些11.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,相邻两等势面间的电势差相等.一个正电荷在等势面L 3处的动能为20 J,运动到等势面L 1处时动能为零;现取L 2为零电势参考平面,则当此电荷的电势能为4 J 时,它的动能为(不计重力及空气阻力)( )A.16 JB.10 JC.6 JD.4 J12. 如图所示,M 、N 是竖直放置的两平行金属板,分别带等量异号电荷,两板间产生一个水平向右的匀强电场,场强为E ,一质量为m 、电荷量为+q 的微粒,以初速度v 0竖直向上从两板正中间的A 点射入匀强电场中,微粒垂直打到N 板上的C 点.已知AB=BC.不计空气阻力,则可知( )A.微粒在电场中做抛物线运动B.微粒打到C 点时的速率与射入电场时的速率相等C.MN 板间的电势差为qmv 220 D.MN 板间的电势差为gEv 220 13. 如图所示,有一电子(电荷量为e )经电压U 0加速后,进入两块间距为d 、电压为U 的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求:(1)金属板AB 的长度;(2)电子穿出电场时的动能.14. 如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出.求:(1)两板间所加偏转电压U的范围;(2)粒子可能到达屏上区域的长度.。

《静电场》综合测试题

《静电场》综合测试题

《静电场》综合测试题山东省沂源县一中任会常一.选择题1.下列说法正确的是()A.元电荷就是质子B.点电荷是很小的带电体C.摩擦起电说明电荷可以创造D.库仑定律适用于在真空中两个点电荷之间相互作用力的计算2.如图1所示为两点电荷P、Q的电场线分布示意图,c、d为电场中的两点.一带电粒子从a运动到b(不计重力),轨迹如图所示.则下列判断正确的是( )图1A.Q带正电B.带电粒子在运动过程中受到P的吸引C.c点电势低于d点电势D.带电粒子从a到b,电场力做正功3.如图2所示,带正电的小球靠近不带电的金属导体AB的A端,由于静电感应,导体A端出现负电荷,B端出现正电荷,关于导体AB感应起电的说法正确的是( )A.用手接触一下导体的A端,导体将带负电荷图2B.用手接触一下导体AB的正中部位,导体仍不带电C.用手接触一下导体AB的任何部位,导体将带负电D.用手接触一下导体AB后,只要带正电小球不移走,AB不可能带电4.如图3所示的四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中电势和场强都相同的是( )图35.如图4所示,在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电,另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过,若此过程中A始终保持静止,A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用.则下列说法正确的是( )图4A.物体A受到地面的支持力先增大后减小B.物体A受到地面的支持力保持不变C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D.库仑力对点电荷B先做正功后做负功6.如图5所示,带电量为-q的点电荷与均匀带电正方形薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,若图中a点处的电场强度大小为,根据对称性,带电薄板在图中b点处产生的电场强度为()图5A.向右 B.向左C.向左 D.向右7.如图6所示,边长L=1m的菱形放置在匀强电场中,电场线方向平行于菱形所在的平面,E为AB的中点,A、C、E三点的电势分别为0V、6V、2V,下列说法正确的是()图6A.B点的电势= 2VB.D点的电势2VC.一电子从D点移到B点电场力做的功D.匀强电场的场强4V/m8.如图7所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R,AB为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧.一个质量为m、电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道.不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是( )图7A.小球一定能从B点离开轨道B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动C.若小球能从B点离开,上升的高度一定小于HD.小球到达C点的速度可能为零U可动极板固定极板图89.图8是某同学设计的电容式位移传感器原理图,其中右板为固定极板,左板为可动极板,待测物体固定在可动极板上。

高三复习静电场综合(含答案)

高三复习静电场综合(含答案)

⾼三复习静电场综合(含答案)静电场综合练习题⼀、选择题1、光滑⽔平⾯上放置两个等量同种电荷,其连线中垂线上有A、B、C 三点,如图甲所⽰,⼀个质量m=1kg的⼩物块⾃C点由静⽌释放,⼩物块带电荷量q=2C,其运动的v-t图线如图⼄所⽰,其中B点为整条图线切线斜率最⼤的位置(图中标出了该切线),则以下分析正确的是A.B点为中垂线上电场强度最⼤的点,场强E=1V/mB.由C点到A点物块的电势能先减⼩后变⼤C.由C点到A点,电势逐渐降低D.B、A两点间的电势差为U BA=8.25V2、如右图所⽰,正电荷Q均匀分布在半径为r的⾦属球⾯上,沿x轴上各点的电场强度⼤⼩和电势分别⽤E和表⽰。

选取⽆穷远处电势为零,下列关于x 轴上各点电场强度的⼤⼩E或电势随位置x的变化关系图,正确的是3、⼀带电⼩球在电场中仅在电场⼒作⽤下,从A点运动到B点,速度⼤⼩随时间变化的图象如下图所⽰,、分别是带电⼩球在A、B两点对应的时刻,则下列说法中正确的有()A. A处的场强⼀定⼤于B处的场强B. A处的电势⼀定⾼于B处的电势C. 带电⼩球在A处的电势能⼀定⼩于B处的电势能D. 带电⼩球从A到B的过程中,电场⼒⼀定对电荷做正功4、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E p随位移x变化的关系如图所⽰,其中0?x2段是关直线y=x1对称的曲线,x2?x3段是直线,则下列说法正确的是A.x1处电场强度为零B.x1、x2、x3处电势, , 的关系为> >C.粒⼦在0?x2段做匀变速运动,X2?x3段做匀速直线运动D.x2?x3段是匀强电场5、如图所⽰,电场中的⼀簇电场线关于y轴对称分布,0点是坐标原点,M、N、P、Q是以0为圆⼼的⼀个圆周上的四个点,其中M、N在y轴上,Q点在x轴上,则( )A. M点电势⽐P点电势⾼B. OM间的电势差等于NO间的电势差C. ⼀正电荷在0点的电势能⼩于在Q点的电势能D. 将⼀负电荷从M点移到P点,电场⼒做正功6、如图所⽰,A板发出的电⼦经电压U0加速后,⽔平射⼊⽔平放置的两平⾏⾦属板间,⾦属板间所加的电压为U1,电⼦最终打在光屏P上,关于电⼦的运动,则下列说法中正确的是()A.滑动触头向右移动时,其他不变,则电⼦打在荧光屏上的位置上升B.滑动触头向左移动时,其他不变,则电⼦打在荧光屏上的位置上升C.电压U1增⼤时,其他不变,则电⼦从发出到打在荧光屏上的时间不变D.电压U1增⼤时,其他不变,则电⼦打在荧光屏上的速度⼤⼩不变7、如图所⽰,在光滑绝缘的⽔平桌⾯上有四个点电荷,带电量分别为-q、Q、-q、Q。

少课时含答案:静电场学习要点及综合训练题

少课时含答案:静电场学习要点及综合训练题

第九章 静电场学习要点1、熟练应用高斯定理和电场叠加原理求以下带电体的电场强度分布:1)单个或多个点电荷,2)单根或多根无限长均匀带电线,3)单个无限长均匀带电圆柱面或多个同轴带电圆柱面,4)单个或多个无限大均匀带电平面,5)单个均匀带电球面或多个均匀带电同心球面,6)带电导体球或导体球空腔。

2、处于静电平衡的导体有哪些特点?3、静电场力做功有何特点?为什么说某点的电势高低是相对的,而两点间的电势差却是绝对的?4、电容器电容的定义及其决定因素?电容器储能由什么决定?平行板电容器和孤立导体球的电容公式?静电场能量密度与什么有关?5、三个半径相同、带电量相同的球形物中,一个是导体,一个是球面和实心球体,它们的电荷分布、电场分布、电势分布和静电能密度分布是否相同?6、熟练并掌握以下公式的物理意义和使用条件:1)rqU 04πε=; 2)204r qE πε=; 3)02εσ=E ;4)σ=E ; 5)rE02πελ=; 6)U q C =;7)dSC ε=; 8)CQW 22=;22E w ε=;10)0ε∑⎰=⋅qS d E ; 11)0=⋅⎰Ll d E7、熟练计算以下带电物体在空间所生的电势:1)单个或多个场源点电荷的电场中某点;2)一根均匀带电线的延长线上某一点;3)单个或多个带电的同心球面产生的电势分布;4)带电的导体球或导体球空腔的电势分布。

*8、查阅资料:静电除尘或静电防护的原理。

静电场综合训练题一、选择题(24分) 1. 真空中一半径为R 的球面均匀带电Q ,在球心O 处也有一带电量为q=Q 的点电荷,如图所示。

设无穷远处为电势零点,则在球内离球心O 距离为r 的P 点以及球面处的电势依次为:[ B ](A)r Q 04πε,R Q 04πε (B))11(40R r Q+πε,RQ02πε (C) R Q02πε,r Q02πε (D) R Q 041πε,rQ04πε2. 两个同心均匀带电球面,半径分别为a R 和b R (b a R R <) , 所带电量分别为a Q 和b Q ,设某点与球心相距r , 当b a R r R <<时, 该点的电场强度的大小为: [ D ](A)2b a 041r Q Q +⋅πε (B) 2ba 041r Q Q -⋅πε (C))(412b b 2a 0R Q r Q +⋅πε (D) 2a 041r Q ⋅πε 3. 如图所示,两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面均匀带电,轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ 和2λ, 则在内圆柱面里面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小[ D ] (A) r0212πελλ+(B) 20210122R R πελπελ+(C)1014R πελ(D) 04. 有两个点电荷电量都是 +q ,相距为2a 。

高考物理《静电场》综合复习练习题(含答案)

高考物理《静电场》综合复习练习题(含答案)

高考物理《静电场》综合复习练习题(含答案)一、单选题1.两个等量异种点电荷位于x 轴上,相对原点对称分布,正确描述电势ϕ随位置x 变化规律的是图( )A .B .C .D . 2.如图所示,在xOy 平面内有一个以O 为圆心、半径R =0.1m 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,场强大小100V/mE =,则O 、P 两点的电势差可表示为( )A .10sin (V)OP U θ=-B .10sin (V)OP U θ=C .10cos (V)OP U θ=-D .10cos (V)OP U θ=3.如图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,0R 为定值电阻,1R 、2R 为可调电阻,用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S ,小球静止时受到悬线的拉力为F .调节1R 、2R ,关于F 的大小判断正确的是A.保持1R不变,缓慢增大2R时,F将变大B.保持1R不变,缓慢增大2R时,F将变小C.保持2R不变,缓慢增大1R时,F将变大D.保持2R不变,缓慢增大1R时,F将变小4.如图所示,匀强电场中有a、b、c三点.在以它们为顶点的三角形中,∠a=30°、∠c=90°,电场方向与三角形所在平面平行.已知a、b和c点的电势分别为(23)-V、(23)+V和2 V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为A.(23)-V、(23)+V B.0 V、4 VC.43(2)3-V、43(2)3-D.0 V、3V5.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)A .B .C .D .6.如图,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a 、b 、c 、d 上。

静电场综合练习

静电场综合练习

第一章 静电场1.如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a 、b 、c 三点在一条直线上,平行于P 、Q 的连线,b 点在P 、Q 连线的中垂线上,ab =bc ,下列说法正确的是A .φa >φb >φcB .φa >φc >φbC .E a >E b >E cD .E b >E a >E c 2.对电容C =QU,以下说法正确的是( )A .电容器带电荷量越大,电容就越大B .对于固定电容器,它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C .可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比D .如果一个电容器没有电压,就没有带电荷量,也就没有电容3.带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动,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4.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q 和+5Q 的电荷后,将它们固定在相距为a 的两点,它们之间库仑力的大小为F 1.现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a 的两点,它们之间库仑力的大小为F 2.则F 1与F 2之比为( )A .2∶1B .4∶1C .16∶1D .60∶1 5.如下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( )6.在静电场中,将一电子由a 点移到b 点,电场力做功5 eV ,则下列结论错误的是( )A .电场强度的方向一定是由b 到aB .a 、b 两点间的电压是5 VC .电子的电势能减少了5 eVD .因零电势点未确定,故不能确定a 、b 两点的电势7.两块水平放置的平行金属板,带等量异种电荷,一个带电油滴恰悬浮在平行板间.如果使油滴产生大小等于g2的加速度,两板电荷量应是原来的( )A .2倍 B. 12 C 32倍 D. 238.如图所示,在A 板附近有一电子由静止开始向B 板运动,则关于电子到达了B 板时的速率,下列解释正确的是( )A .两板间距越大,加速的时间就越长,则获得的速率越大B .两板间距越小,加速度就越大,则获得的速率越大C .与两板间的距离无关,仅与加速电压U 有关D .以上解释都不正确9.如图所示,图中K 、L 、M 为静电场中的3个相距较近的等势面.一带电粒子射入此静电场中后,沿abcde 轨迹运动.已知φK <φL <φM ,且粒子在ab 段做减速运动.下列判断中正确的是( )A .粒子带负电B .粒子在a 点的加速度大于在b 点的加速度C .粒子在a 点与e 点的速度大小相等D .粒子在a 点的电势能小于在d 点的电势能 10.如图所示,C 为中间插有电介质的电容器,a 和b 为其两极板,a 板接地;P 和Q 为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P 板与b 板用导线相连,Q 板接地.开始悬线静止在竖直方向,在b 板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是 ( )A .缩小a 、b 间的距离B .加大a 、b 间的距离C .取出a 、b 两极板间的电介质D .换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质11.带电粒子以速度v 0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v 0,则一定有 ( )A .电场力与重力大小相等B .粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C .电场力所做的功一定等于重力做的功的负值D .电势能的减小一定等于重力势能的增大12.一个质量为m ,电荷量为+q 的小球以初速度v 0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度相等,电场区水平方向无限长.已知每一电场区的场强大小相等,方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A .小球在水平方向一直做匀速直线运动B .若场强大小等于mgq ,则小球经过每一电场区的时间均相同C .若场强大小等于2mgq,则小球经过每一无电场区的时间均相同D .无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同13.如下图所示,在一个水平方向(平行纸面方向)的匀强电场中.用上端固定,长为L的绝缘细线,拴一质量为m、电荷量为q的小球,开始时将细线拉至水平至A点,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角到B点时,速度恰好为零,求A、B两点间的电势差U AB的大小.14.把带电荷量2×10-8 C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8×10-6 J,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2×10-6 J,求:(1)A点的电势;(2)A、B两点的电势差;(3)把2×10-5 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功.15.如图所示,两块竖直放置的平行金属板A、B相距为d,两板间电压为U,一质量为m 的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达电场中的N点时速度变为水平方向,大小变为2v0,求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功.(不计带电小球对金属板上的电荷均匀分布的影响,设重力加速度为g)16.如下图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为E=1.25×104 N/C,一根长L=1.5 m、与水平方向的夹角为θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,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=+1.0×10-6 C,质量m=1.0×10-2 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,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(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,与M端的距离r为多大?17.如图所示为真空示波管的示意图,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KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子质量为m,电荷量为e.求:(1)电子穿过A板时的速度大小;(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;(3)P点到O点的距离.。

(完整版)静电场练习题及答案

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静电场练习题一、电荷守恒定律、库仑定律练习题4.把两个完满相同的金属球 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 必然是正电荷 B . q 必然是负电荷C. q 离 Q2比离 Q1远D. q 离 Q2比离 Q1近-8在同一高度相距3cm 时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球 B 碰到的库仑力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,正确的选项是[ ]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必然沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不能能是闭合的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 周边电场线的分布情况,E A、 E B的大小不能够确定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/ r 2 C . 4kq/ r 2 D . 8kq/ r 29.四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,真空中三个点电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但A、 B、 C,能够自由搬动,依次排列在同素来线上,都处于平衡状态,若三个电荷AB> BC,则依照平衡条件可判断[ ]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 所示为某地域的电场线,把一个带负电的点电荷为 ______.q 放在点 A 或B 时,在________点受的电场力大,方向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= 2Q,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。

静电场练习(含答案)

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。

电动力学静电场练习题

电动力学静电场练习题

电动力学静电场练习题一、基本概念与公式1. 静电场的基本方程是什么?2. 电势差的定义是什么?如何用积分形式表示电势差?3. 电场强度与电势之间的关系是什么?4. 高斯定理的内容是什么?如何用高斯定理计算均匀带电球体的电场强度?5. 电容率的物理意义是什么?真空中的电容率是多少?二、静电场问题1. 计算点电荷在空间某一点的电场强度。

2. 两个等量同种电荷放置在直线上,求中点的电场强度。

3. 一个均匀带电的无限大平面,求平面两侧的电场强度。

4. 计算一个均匀带电球壳在其内部和外部的电场强度。

5. 一个半径为R的均匀带电球体,求球体内部任意一点的电场强度。

三、电势问题1. 计算点电荷在空间某一点的电势。

2. 一个均匀带电的无限长直导线,求导线附近某点的电势。

3. 一个均匀带电的圆环,求圆环中心轴上某点的电势。

4. 一个半径为R的均匀带电球体,求球体外任意一点的电势。

5. 两个等量异种电荷放置在直线上,求中点的电势。

四、电场力与能量问题1. 计算点电荷之间的相互作用力。

2. 一个带电粒子在电场中的运动轨迹是什么?3. 一个带电粒子在电场中从静止开始运动,求其经过某点时的速度。

4. 计算一个均匀带电球体的静电势能。

5. 一个平行板电容器,求其储能密度。

五、综合应用题1. 一个带电球体放置在一个同心球壳内,求球壳内外的电场强度和电势。

2. 两个同心的均匀带电球壳,求球壳之间的电场强度和电势。

3. 一个带电的无限长直导线和一个带电的无限大平面,求导线与平面之间的电场强度和电势。

4. 一个带电的圆环和一个带电的直线,求圆环中心轴上某点的电场强度和电势。

5. 一个由两个平行板电容器组成的系统,求系统的总电容。

六、电场分布与边界条件1. 一个半无限大的带电平面,求其电场分布。

2. 一个有限长度的带电直导线,求其电场分布。

3. 一个带电的无限长圆柱体,求其内外电场分布。

4. 一个带电的球壳与一个点电荷相切,求球壳内外电场分布。

静电场综合练习题(二)

静电场综合练习题(二)

国庆假期作业四(10月5日)1.下列关于电场力和电场强度的说法,正确的选项是()A.一点电荷分别处于电场中的A、B两点,电荷受到的电场力大则场强大B.在电场某点如果没有检验电荷,则电场力为零,电场强度也为零C.电场中某点场强为零,则检验电荷在该点受到的电场力为零D.一检验电荷在以一个点电荷为球心,半径为r的球面上各点所受电场力相同2.关于电场下面说法中正确的是( )A.根据E = F/q,可知电场中某点的场强与电场力成正比。

B.根据E = KQ/r2,可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比。

C.根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强。

D.电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹3.关于电势和电势能下列说法中正确的是()A.在电场中,电势高的地方,电荷在该点具有的电势能就大;B.在电场中,电势高的地方,放在该点的电荷的电量越大,它所具有的电势能也越大;C.在电场中的任何一点上,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能;D.在负的点电荷所产生的电场中任何一点上,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。

4.下列说法中正确的是()A.在场强较小处,电荷在该处的电势能也较小;B.电荷在场强为零处的电势能也为零;C.在场强相等的各点,电荷的电势能必相等;D.在选定为零电势的位置处,任何电荷的电势能必为零。

5.如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为线段ab的中点。

若一个运动的正电荷先后经过a、b两点,a、b两点的电势分别为a =-3 V、b= 7 V,则()A.c点电势为2 VB .a 点的场强小于b 点的场强C .正电荷在a 点的动能小于在b 点的动能D .正电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能6.一个带电粒子射入一固定在O 点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图虚线abc 所示,图中实线表示电场的等势面,下列判断正确的是:( ) A. 粒子在a→b→c 的过程中,电场力做正功; B. 粒子在a→b→c 的过程中,一直受静电引力作用; C. 粒子在a→b→c 的过程中,ab 段受引力,bc 段受斥力;D. 粒子在a→b→c 的过程中,速度先增大后减小,加速度先减小后增大7.四种电场的电场线如图所示.一正电荷q 仅在电场力作用下由M 点向N 点作加速运动,且加速度越来越小.则该电荷所在的电场是图中的( )8.在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板A 与一灵敏的静电计相接,极板B 接地,两板充电后与电源断开。

静电场综合训练题、经典题目、含答案

静电场综合训练题、经典题目、含答案

1.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有①场强E=F/q ②场强E=U/d ③场强E=kQ/r 2④电场力做功W=Uq ( )A.①③B.②③C.②④D.①④2、已知A 为电场中一固定点,在A 点放一电量为q 的电荷,受电场力为F ,A 点的场强为E ,则( )A .若在A 点换上-q ,A 点场强方向发生变化B .若在A 点换上电量为2q 的电荷,A 点的场强将变为 2EC .若在A 点移去电荷q ,A 点的场强变为零D .A 点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关3.如图所示,平行直线表示电场线,带没有标明方向,带电量为+1×10-2C 的微粒在电场中只受电场力的作用,由A 点移到B 点,动量损失0.1J ,若点的电势为-10V ,则 A.B 点的电势为10V B.电场线的方向从右向左C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1D.微粒的运动轨迹可能是轨迹24 、 两带电小球,电量分别为+q 和q -,固定在一长度为L 的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E 的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图10—48所示。

若此杆绕过O 点垂直于杆的轴线转过︒180,则在此转动过程中电场力做的功为( ) A. 零B. qELC. qEL 2D. qEL π5.两个相同的金属小球带正、负电荷,固定在一定得距离上,现把它们相碰后放置在原处,则它们之间的库伦力与原来的相比将( )A.变小B.变大C.不变D.以上情况均有可能6.如图所示,有一平行板电容器充电后带有等量异种电荷,然后与电源断开。

下极板接地,两极板中央处固定有一个很小的负电荷,现保持两极板间距不变而使两极板左右水平错开一段很小的距离,则下列说法中正确的是( ) A .电容器两极板间电压值变大 B .电荷的电势能变大C .负电荷所在处的电势升高D .电容器两极板间的电场强度变小 7.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一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。

静电场题目练习(精编)

静电场题目练习(精编)

静电场题目练习一、单选题1. 如图所示,用两根同样的绝缘细线把甲、乙两个质量相等的带电小球悬挂在同一点上,甲、乙两球均处于静止状态.已知两球带同种电荷,且甲球的电荷量大于乙球的电荷量,F1、F2分别表示甲、乙两球所受的库仑力,则下列说法中正确的是()A. F1一定大于F2B. F1一定小于F2C. F1与F2大小一定相等D. 无法比较F1与F2的大小2. 关于点电荷,以下说法正确的是()A. 体积小的带电体在任何情况下都可以看成点电荷B. 所有的带电体在任何情况下都可以看成点电荷C. 带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体可以看成点电荷D. 通常把带电小球看成点电荷,带电小球靠得很近时,它们之间的作用力为无限大3. 电荷量为+Q的点电荷和接地金属板MN附近的电场线分布如图所示,点电荷与金属板相距为2d,图中P 点到金属板和点电荷间的距离均为d.已知P点的电场强度为E0,则金属板上感应电荷在P点处产生的电场强度E的大小为( )A. 0B. kQ d2C. E=E0−kQd2D. E=E024. 如图,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P位于两板间恰好平衡,现用外力将P固定住(保持其电荷量不变),然后使两板各绕其中点转过α角,如图中虚线所示,再撤去外力以后,则P在两板间运动,其()A. 重力势能将变大B. 重力势能将变小C. 电势能将变大D. 电势能将变小5. (上海黄浦区一模)如图所示,P为固定的点电荷,周围实线是其电场的电场线。

一带负电的粒子Q进入该电场后沿虚线运动,v a、v b分别是Q经过a、b两点时的速度。

则下列判断正确的是()A. P带正电,v a>v bB. P带负电,v a>v bC. P带正电,v a<v bD. P带负电,v a<v b6. 如图所示,AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O。

将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径。

静电场练习题

静电场练习题

静电场练习题一、选择题1. 下列关于静电场的基本概念,错误的是:A. 静电场是由静止电荷产生的场B. 静电场的单位是牛顿/库仑C. 静电场的方向是由正电荷指向负电荷D. 电势能是电荷在电场中具有的能量A. 电势差B. 电势C. 电场力D. 电荷量A. 电势是标量,没有方向B. 电势的单位是伏特,符号是VC. 电势高的地方,电场强度一定大D. 电势能高的地方,电荷所受的电场力一定大二、填空题1. 静电场的基本特性是__________和__________。

2. 电场强度的大小等于__________,方向与__________一致。

3. 电势差的定义是__________,其单位是__________。

4. 在静电场中,正电荷从高电势移动到低电势,电势能__________。

三、计算题1. 已知某静电场的电场强度为E=200N/C,电荷量为q=5×10^6 C,求该电荷在该电场中所受的电场力。

2. 一个点电荷在静电场中从A点移动到B点,电势能减少了4×10^3 J,求该电荷在A、B两点间的电势差。

3. 在一个匀强电场中,电场强度为E=500N/C,两点间的距离为d=0.2m,求这两点间的电势差。

四、判断题1. 静电场中,电场强度越大,电势一定越高。

()2. 在静电场中,电势高的地方,电荷所受的电场力一定大。

()3. 电势能是电荷在电场中具有的能量,其大小与电荷量和电势差有关。

()4. 静电场线从正电荷出发,指向负电荷。

()五、简答题1. 简述静电场的概念及其基本特性。

2. 解释电势差与电场强度的关系。

3. 如何计算点电荷在静电场中的电势能?六、作图题一个正电荷产生的静电场一个负电荷产生的静电场两个等量同种电荷产生的静电场两个等量异种电荷产生的静电场一个匀强电场的电场线分布图一个点电荷电场线分布图七、应用题1. 一个半径为R的均匀带电球体,总电荷量为Q,求球体外距离球心r(r>R)处的电场强度。

静电场综合练习(教师用)(答案)

静电场综合练习(教师用)(答案)

物理:静电场综合练习(1)范围:静电场1-4;时间:90分钟;满分:100分;命题人:一、选择题(每小题3分,共45分,选对得3分,选对但不全得2分,选错得0分)1.关于电荷的理解,下列说法中正确的是( )【答案】CA .自然界只存在三种电荷:正电荷、负电荷和元电荷B .元电荷就是指电子和质子本身C .物体所带的电荷量都等于e 或是e 的整数倍D .只有体积很小的带电体才能被看成点电荷 2.关于电荷守恒定律,下列叙述中不.正确的是( ) A .任何一个物体所带的电荷量总是守恒的B .在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷总量是守恒的C .在一定的条件下,一个系统内等量的正负电荷可以中和,这并不违背电荷守恒定律D .电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换 【答案】A 3.下面关于电场线的说法,其中正确的是A .在静电场中释放的点电荷,在电场力作用下一定沿电场线运动B .电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同C .电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同D .电场线是闭合曲线 【答案】C4.下列常见的静电学公式中,F 、q 、E 、U 、r 和d 分别表示电场力、电量、场强、电势差、U=Ed ,说法正确的是( )A .它们都只对点电荷或点电荷的电场才成立B .①②③只对点电荷或点电荷的电场成立,④只对匀强电场成立C .①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场才成立D .①②只对点电荷成立,③④对任何电荷或静电场都成立 【答案】C5.已知如图,带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ,OA=OB ,都用长L 的丝线悬挂在O 点。

静止时A 、B 相距为d 。

为使平衡时AB 间距离减为d /2,可采用以下哪些方法( ) A .将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍 B .将小球B 的质量增加到原来的8倍 C .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B 的质量增加到原来的2倍 【答案】BD 6.如图所示,电荷量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的a 、b 两点关于薄板对称,到薄板的距离都是d 。

静电场综合练习

静电场综合练习

静电场综合练习例题精选:[ 例1 ] 有两个质量均为m 的完全相同金属小球A 和B ,用一个原长为l o 的轻弹簧连接,小球和弹簧之间是绝缘的。

用丝线把小球和弹簧吊起来,如图2所示。

此时弹簧的长度为l 1。

使两个小球带上等量同种电荷后,弹簧的长度变为 l 2间两个小球所带电量为多少。

[ 分析和解 ] 当两个小球不带电时,以B 球为分析对像,它共受两个力作用,一个是重力mg ,另一个是弹簧的拉力T ,因为静止,所以这两个力平衡,设弹簧的倔强系数为'K ,那么有:mg T K l l =='-()10 〔1〕 使两个小球带电后,还是以B 球为分析对像,此时B 球受到三个力的作用,除去重力mg ,弹簧的拉力'='T K l 2,以外还受到A 球的库仑力平衡后两球间的距离为l 2所以库仑力为:F K Q l 库=222,由于平衡,所以有:mg K Q l K l l +='-22220() 〔2〕解〔1〕〔2〕两式得Q mg l l K l l l =--())21102([ 例2 ]如图3所示,在真空中把一绝缘导体AB 向带有负电荷Q 的绝缘金属小球P 缓慢地靠近〔但一直未相碰〕。

以下说法中正确的选项是A .导体B 端的感应电荷越来越多;B .导体内场强越来越大;C .导体的感应电荷产生的电场在M 点的场强恒大于在N 点的场强;D .导体的电势恒为零〔设无穷远点的电势为零〕[ 分析和解 ]导体〔本例题中的AB 〕放入电场中。

要发生静电感应现象,使导体中的自由电核产生定向移动,最后使导体外表的不同部位聚集不同的电荷 ,到达静电平衡,〔本例题中导体A 端附近导体外表带有正的感应电荷,B端附近导体外表带有负的感应电荷〕无论是原来的电荷〔例如导体P 所带的电量Q 〕还是静电感应产生的感应电荷〔例如A 、B 两点附近的电荷〕,都要在其周围空间产生电场。

由于感应电荷电场的存在,使原来的电场发生了变化,本例题中变化后的电场如图4所示,由于原来电荷的电场和感应电荷电场的叠加,在导体AB 的内部场强处处为零。

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《静电场》综合练习
一、单选题
1.如图所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置,则( )
A. 用手接触B 端,移去手指再移去Q 后,AB 不带电
B. 用手接触B 端,移去手指再移去Q 后,AB 带正电
C. 导体Q 与导体棒AB 接触然后迅速分开,此过程中导体Q 上的正电荷会移到导体棒AB 上
D .导体Q 与导体棒AB 接触然后迅速分开,此过程中导体棒AB 上的负电荷会移到导体Q 上
2.如图所示,福娃欢欢带正电,福娃贝贝带负电,用导体棒连结的瞬间,就一系列问题两人发生争执,你认为下列说法不正确的是( )
A .福娃欢欢说,电流计指针偏转,有瞬时电流
B .福娃贝贝说,电流计指针不偏转,无电流
C .福娃欢欢说,最终我们是等势体
D .福娃贝贝说,最终导体棒内的电场强度等于零 3.下述说法正确的是( )
A .根据E = F/q ,可知电场中某点的场强与电场力成正比.
B .根据E = KQ/r 2,知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q 成正比.
C .根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强.
D .电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹
4.如果不计重力的电子,只受电场力作用,那么电子在电场中不可能做( ) A .匀速直线运动 B .匀加速直线运动 C .匀变速曲线运动 D .匀速圆周运动
5.某电场中等势面分布如图所示,图中虚线表示等势面,:过a 、c 两点的等势面电势分别为40 V 和10 V ,则a 、c 连线的中点b 处的电势应( )
A.肯定等于25 V
B.大于25 V
C.小于25 V
D.可能等于25 V
6.AB 连线是某电场中的一条电场线,一正电荷从A 点处自由释放,电荷仅在电场力作用下沿电场线从A 点到B 点运动过程中的速度图象如图所示,比较A 、B 两点电势φ的高低和场强E 的大小,下列说法中正确的是( )
A.φA >φB ,E A >E B
B.φA >φB ,E A <E B
C.φA <φB ,E A >E B
D.φA <φB ,E A <E B
7.如图,把一带正电的小球a 放在光滑绝缘面上,欲使球a 能静止在斜面上,需在MN 间放一带电小球b ,则b 应( )
A .带负电,放在A 点
B .带正电,放在B 点
C .带负电,放在C 点
D .带正电,放在C 点 8.如图,A 、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷,A 、 B 、C 、D 四点在同一直线上,且AC =CD =DB .将一正电荷从C 点沿直线移到D 点,则( )
A .电场力一直做正功
B .电场力先做正功再做负功
C .电场力一直做负功
D .电场力先做负功再做正功
9.如图所示,一个质子沿abc 的轨迹运动,则( )
A.电势先降低再升高
B.质子的电势能先降低再升高

C.电场力始终做正功
D.电场力先做负功再做正功
10.某电解电容器上标有“25V 、470μF ”的字样,对此,下列说法正确的是( )
A 、此电容器只能在直流25V 及以下电压才能正常工作.
B 、此电容器在交流电压的有效值为25V 及以下也能正常工作.
C 、当工作电压是25V 时,电容才是470μF .
D 、这种电容器使用时,不必考虑两个引出线的正负极.
11.如图所示,平行板电容器经开关S 与电池连接,a 处有一电荷量非常小的点电荷,S 是闭合的,φa 表示a 点的电势,F 表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B 板向下稍微移动,使两板间的距离增大,则
A.φa 变大,F 变大
B.φa 变大,F 变小
C.φa 不变,F 不变
D.φa 不变,F 变小
12.如图所示,电子在电势差为U 1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U 2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.U 1变大、U 2变大
B.U 1变小、U 2变大
C.U 1变大、U 2变小
D.U 1变小、U 2变小
13.某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究,现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同
学的理由正确的是( )
A .甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织
B .乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用
C .丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用
D .丁认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用
二、计算题
14、一个带负电的微粒,从A 点进入水平向右E=5V 的匀强电场中,从A 运动到B , AB 与电场线夹角θ=30°,已知带
电微粒的质量kg m 7100.1-⨯=,电量C q 10100.1-⨯=,A 、B 相距cm L 20=.
(不考虑重力)求: (1)微粒受电场力的大小和方向
(2)微粒电势能的变化量
15、如图所示,一半径为R 的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E .从水平轨道上的A 点由静止释放一质量为m 、带正电为q 的小球,为使小球刚好能到达圆环最高点;求释放点A 距圆轨道最低点B 的距离s .。

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