电场培优训练题
高二电场训练1+答案
电场1一、单项选择题1.下列物理量的单位中,不.属于能量单位的是()答案:BA.焦耳B.瓦特C.千瓦•时D.伏特•库仑2.下列关系式中正确的是()答案:AA.重力对某物体做功:-2J<-5J B.物体的重力势能:-2J<-5JC.物体带电量:-2C<-1C D.电场中某点电势:-2V<-5V3.下列图中各1/4圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各1/4圆环间彼此绝缘。
则坐标原点处电场强度最大的是()答案:B4.M、N是匀强电场中不在同一条电场线上的两点,AB是过M点与电场线垂直的直线,若一负检验电荷在M点的电势能E P>0,则一正检验电荷在N点的电势能()答案:BA.一定大于零B.一定小于零C.可能等于零D.可能等于E P5.如图,真空中A点固定一点电荷,B、C为该点电荷电场中的两点,A、B间距为r1,A、C间距为r2,且r1<r2。
B、C两点的场强分别为E B、E C,电势分别为φB、φC。
则可以确定的是()答案:BA.E B<E C B.E B>E C C.φB<φC D.φB>φC6.如图所示为等量异种点电荷的电场线,A、B两点的电场强度分别为E A、E B,电势分别为φA、φB,下列叙述中正确的是()答案:BA.E A< E B,φA<φB B.E A< E B,φA>φBC.E A> E B,φA>φB D.E A>E B,φA<φB7.两个等量点电荷M、N固定在x轴上,其产生的电场在两者连线之间的场强E随x的变化关系如图所示,规定x轴正方向为场强的正方向。
下列判断正确的是()答案:DA.M、N为同种电荷,两者连线上x2处电势最低B.M、N为同种电荷,两者连线上x2处电势不是最低C.M、N为异种电荷,两者连线上x2处电势最低r2r1ABCMAENBD .M 、N 为异种电荷,两者连线上x 2处电势不是最低8.如图,在负点电荷Q 的电场中有A 、B 、C 、D 四点,A 、B 、C 为直角三角形的三个顶点,D 为AC 的中点,∠A =30°,A 、B 、C 、D 四点处的电势分别用φA 、φB 、φC 、φD 表示,已知φA =φC 、φB =φD ,负点电荷Q 在A 、B 、C 三点所确定的平面内,则( )答案:B A .φA =φB B .φA >φB C .φA <φBD .无法比较φA 和φB 的大小9.在静电场中,将一电荷从a 点移到b 点,电场力做了负功,则( )A .b 点的电场强度一定比a 点大B .电场线方向一定从b 指向a 答案:DC .b 点的电势一定比a 点高D .该电荷的电势能一定增大10.在水平向右的匀强电场中,一带正电的粒子只在电场力的作用下由a 点运动到b 点,带电粒子在( )答案:A A .b 点的动能大于a 点的动能 B .b 点的动能等于a 点的动能 C .b 点的动能小于a 点的动能 D .在a 、b 两点的动能大小关系不确定11.带电体A 固定在光滑绝缘的水平面上,t =0时刻,带有同种电荷的物体B 以一定的初速度沿A 、B 连线向A 运动,则B 物体的速度-时间(v-t )图像可能是( )答案:DtvOv 0 tvO v 0 tvO v 0tvO v 0 (A ) (B ) (C ) (D )12.图中K 、L 、M 为静电场中的三个相距很近的等势面,一带电粒子射入此静电场中后,依a →b →c →d →e 轨迹运动。
电场培优
⑧
3、 (1)T= 2 mg (2)A→P,动能定理:mgLcos450-mgL(1-sin450)=mv2/2-0 v= 2( 2 1) gL (3)先由 B→C 匀加速直线运动 ,然后由 C→A 变速圆周运动 .C 点的速度为 VC=2 EqL-mgL=mvA2/2-m(vcCOS450)2/2 vA== 2 gL TA- Eq=mvA2/L, TA=3mg. Eq 4、(1)a = m 1 (2)由 R= v0t,R = at2 2 及a= Eq 三个式子可解得:v0 = m EqR 2m
物理培优(二)
1、如图所示,将平行板电容器极板竖直放置,两板间距离 d=0.1m,电势差 U=1000V,一个质量 m=0.2g,带正电 q=10 7C 的小球(球大小可忽略不计),用 l =0.025m 长的丝线悬于电容器极板间的 O 点.现将小球拉到丝线呈水
-
平伸直的位置 A,然后放开.假如小球运动到 O 点正下方 B 点处时,小球突然与线脱开,以后发现小球恰能通过 B 点正下方的 C 点(C 点在电场中).已知小球在运动过程中不与板相碰(g 取 10m/s2),求: (1)小球到达 B 点的速度大小;为
5、右图中虚线表示 A、B 球原来的平衡位置,实线表示烧断后重新达到平衡的位置,其中 α、β 分别表示细线 OA、 AB 与竖直方向的夹角. A 球受力如右图所示:重力 mg,竖直向下;电场力 qE,水平向左;细线 OA 对 A 的拉力 T1,方向如图;细线 AB 对 A 的拉力 T2,方向如图.由平衡条件 T1sinα+T2sinβ=qE T2cosα=mg+T2 cosβ ① ②
QE
⑧
4.如图所示,一质量为 m 带正电的小球,用长为 L 的绝缘细线悬挂于 O 点,处于一水平方向的匀强电场中,静止 时细线右偏与竖直方向成 450 角,位于图中的 P 点. (1)求静止在 P 点时线的拉力是多大? (2)如将小球向右拉紧至与 O 点等高的 A 点由静止释放,求小球摆至 P 点时的速度大小? (3)如将小球向左拉紧至与 O 点等高的 B 点由静止释放,则小球是如何由 B 点运动至 A 点的?并求到达 A 点 时绳的拉力是多大?
高中物理选修3-1《1.3电场强度》状元培优同步训练题(人教版附答案)
2019-2020学年高中物理选修3-1《1.3电场强度》状元培优同步训练题(人教版附答案)一、选择题1、国际单位制中,不是电场强度的单位是(A)N/C (B)V/m (C)J/C (D)T.m/s2、由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点()A.电场强度E与F成正比,跟q成反比 B.无论试探电荷所带电量如何变化,始终不变C.电场中某点的场强为零,在该点的电荷受到的静电力可能不为零D.一个不带电的小球在P点受到的静电力为零,则P点场强一定为零3、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大.则该电荷所在的电场是图中的()A. B. C. D.4、如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相同的是()A. B. C. D.5、A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则()A.若在A点换上﹣q,A点的场强方向发生改变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、方向、有无均无关6、真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为()A.3:1 B.1:3 C.9:1 D.1:97、在匀强磁场中的某一位置放置一条直导线,导线的方向与磁场方向垂直。
先后在导线中通入不同的电流,导线所受的力也不同。
以下图象描述的是导线受力的大小F 与通过导线的电流I 的关系,a、b 两点各代表一组F、I 的数据。
其中正确的是8、M、O、N三点在同一直线上,,O点位于MN之间,在O处固定一电荷量为Q的点电荷。
当在M处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受的电场力为F;移去M处电荷,在N处放一电荷量为-3q的点电荷,其所受电场力为A. B.C. D.二、填空题9、在电场P处,有一个5.0×10-15C的点电荷。
受电场力为1.0×10-13N,则此处电场强度E= N/C;若点电荷的电量变为1.0×10-14C,那么P点处的场强E= N/C,这个点电荷受到的静电力是 N。
静电场及其应用精选试卷培优测试卷
静电场及其应用精选试卷培优测试卷一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,在圆心为O 、半径为R 的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q 的点电荷a 、b 、c ,其中a 、b 带正电,c 带负电。
已知静电力常量为k ,下列说法正确的是( )A .a 受到的库仑力大小为2233kq RB .c 受到的库仑力大小为2233kqRC .a 、b 在O 3kq,方向由O 指向c D .a 、b 、c 在O 点产生的场强为22kqR,方向由O 指向c 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .根据几何关系得ab 间、bc 间、ac 间的距离3r R =根据库仑力的公式得a 、b 、c 间的库仑力大小22223q q F k k r R==a 受到的两个力夹角为120︒,所以a 受到的库仑力为223a q F F k R==c 受到的两个力夹角为60︒,所以c 受到的库仑力为233c kq F F == 选项A 错误,B 正确;C .a 、b 在O 点产生的场强大小相等,根据电场强度定义有02q E kR = a 、b 带正电,故a 在O 点产生的场强方向是由a 指向O ,b 在O 点产生的场强方向是由b 指向O ,由矢量合成得a 、b 在O 点产生的场强大小2q E k R=方向由O →c ,选项C 错误;D .同理c 在O 点产生的场强大小为02qE k R=方向由O →c运用矢量合成法则得a 、b 、c 在O 点产生的场强22qE k R'=方向O →c 。
选项D 正确。
故选BD 。
2.如图所示,A 、B 两点有等量同种正点电荷,AB 连线的中垂线上C 、D 两点关于AB 对称,0t =时刻,一带正电的点电荷从C 点以初速度v 0沿CD 方向射入,点电荷只受电场力。
则点电荷由C 到D 运动的v-t 图象,以下可能正确的是A .B .C .D .【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】由于AB 是同种电荷,所以连线中点的场强为零,无穷远处场强也为零,其间有一点电场强度最大,所以粒子从C 点向中点运动过程中,加速度可能一直减小,也可能先减小后增大,选项AC 错误,BD 正确。
20-21版:第十章 培优综合练(二)(步步高)
2.(2020·南宁三中期末)如图2所示,虚线表示某电场的等势面.一带电粒子
仅在静电力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示.粒子在A点的加速
度为aA、电势能为EpA,在B点的加速度为aB,电势能为EpB,则下列结论 正确的是
A.粒子带正电,aA>aB,EpA>EpB
B.速度大小为 3v0
√C.与 P 点的距离为2
2mv02 qE
D.速度方向与竖直方向的夹角为 30°
图8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析 粒子在电场中只受静电力,F=qE,方向向 下,如图所示. 粒子的运动为类平抛运动. 水平方向做匀速直线运动,有x=v0t 竖直方向做初速度为 0 的匀加速直线运动,有 y=12at2=12·qmEt2 yx=tan 45° 联立解得 t=2qmEv0, 故A错误.
带电荷量不变,电场中P点固定一带正电的点电荷,下列说法正确的是
A.若仅将左板上移少许,则静电计指针偏角θ变小
√B.若仅将左板右移少许,则静电计指针偏角θ变小
√C.若仅将左板上移少许,则P点电势升高
D.若仅将左板右移少许,则P点处的点电荷电势能增大
图3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B.粒子带负电,aA>aB,EpA>EpB
C.粒子带正电,aA<aB,EpA<EpB
√D.粒子带负电,aA<aB,EpA<EpB
图2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
3.(多选)(2020·十堰市上学期期末)如图3所示,竖直正对的平行板电容器
带等量异种电荷,带正电的右板与静电计相连,左板接地.假设两极板所
高二物理培优电场练习题精选
O K BPO ′A2dhd UQ K ′高二物理电场练习题精选1.宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电,而且带电均匀;②该星球表面没有大气;③在一次实验中,宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放,恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零,则根据以上信息可以推断( )A.小球一定带正电B.小球的电势能一定小于零C.只改变小球的电量,从原高度无初速释放后,小球仍处于悬浮状态D.只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍处于悬浮状态2.长度均为L 的平行金属板AB 相距为d ,接通电源后,在两板之间形成匀强磁场.在A 板的中间有一个小孔K ,一个带+q 的粒子P 由A 板上方高h 处的O 点自由下落,从K 孔中进入电场并打在B 板上K ′点处.当P 粒子进入电场时,另一个与P 相同的粒子Q 恰好从两板间距B 板2d 处的O ′点水平飞人,而且恰好与P 粒子同时打在K ′处.如果粒子进入电场后,所受的重力和粒子间的作用力均可忽略不计,判断以下正确的说法是( ) A.P 粒子进入电场时速度的平方满足a d v 42 (a 为粒子在电场中所受电场力产生的加速度大小) B.将P 、Q 粒子电量均增为+2q ,其它条件不变,P 、Q 粒子同时进入电场后,仍能同时打在K ′点 C.保持P 、Q 原来的电量不变,将O 点和O ′点均向上移动相同的距离4d ;且使P 、Q 同时进入电场,则P 粒子将先击中K ′点D.其它条件不变,将Q 粒子进入电场时的初速度变为原来的2倍,将电源电压也增加为原来的2倍,P 、Q 同时进入电场,仍能同时打在K ′点3.图中a 、b 是两个点电荷,它们的电量分别为Q 1、Q 2,MN 是ab 连线的中垂线,P 是中垂线上的一点。
下列哪种情况能使P 点场强方向指向MN 的左侧?( ) A.Q 1、Q 2都是正电荷,且Q 1<Q 2B.Q 1是正电荷,Q 2是负电荷,且Q 1>|Q 2|C.Q 1是负电荷,Q 2是正电荷,且|Q 1|< Q 2D.Q 1、Q 2都是负电荷,且|Q 1|>|Q 2| 4.某一静电实验装置如图所示,验电器A 不带电,验电器B 的上面安一个几乎封闭的金属圆桶C ,并且B 内的金属箔片是张开的,现手持一个带绝缘柄的金属小球D ,使D 接触C 的内壁,再移出与A 的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使A 带电.这个实验说明了( )A . C 是一个等势体(电势处处相等)B . B .C 的内部是不带电的 C . C 的内部电势为零D .C 的内部场强为零A BC Da bP MN左 右5.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示.如果在荧光屏上P 点出现亮斑,那么示波管中的( )A.极板X 应带正电B.极板X '应带正电C.极板Y 应带负电D.极板Y '应带正电6.如图所示,圆O 在匀强电场中,场强方向与圆O 所在平面平行,带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A 点进入圆形区域中,只在电场力作用下运动,从圆周上不同点离开圆形区域,其中从C 点离开圆形区域的带电微粒的动能最大,图中O 是圆心,AB 是圆的直径,AC 是与AB 成α角的弦,则匀强电场的方向为( ) A.沿AB 方向B.沿AC 方向 C.沿OC 方向D.沿BC 方向7.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),以下说法正确的是( )A.因电场力分别对球A 和球B 做正功,故系统机械能不断增加B.因两个小球所受电场力等大反向,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.当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大8.图中a 、b 和c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V 、4V和1.5V.一质子(H 11)从等势面a 上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b 时的速率为v ,则对质子的运动有下列判断:①质子从a 等势面运动到c 等势面电势能增加4.5eV ②质子从a 等势面运动到c 等势面动能增加4.5eV ③质子经过等势面c 时的速率为2.25v ④质子经过等势面c 时的速率为1.5v上述判断正确的是( )A .①和③B .②和④C .①和④D .②和③9.如图所示,中子内有一个电荷量为 + 23 e 的上夸克和两个电荷量为 - 13e 的下夸克,3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为( )A.ke r 2B.ke 3r 2C.ke 9r 2D.2ke 3r210.一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.不可能做匀速直线运动B.不可能做匀变速运动C.不可能做匀速率圆周运动D.不可能做往复运动A OB Cα A B- + Eab c11.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P 点,如图所示.以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,ε表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )A.U 变小,E 不变B.E 变大,ε变大C.U 变小,ε不变D.U 不变,ε不变12.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷,将质量为m ,带电量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放,小球沿细管滑到最低点B 时,对管壁恰好无压力,则固定于圆心处的点电荷在A B 弧中点处的电场强度大小为( )A .mg /qB .2mg /qC .3mg /qD .4mg /q13.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A 、B 是这条直线上的两点,一电子以速度v A 经过A 点向B 点运动,经过一段时间后,电子以速度v B 经过B 点,且v B 与v A 的方向相反,则( )A.A 点的场强一定大于B 点的场强B.A 点的电势一定低于B 点的电势C.电子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D.电子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能14.在场强大小为E 的匀强电场中,质量为m 、带电量为+q 的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE /m ,物体运动s 距离时速度变为零.则 ( )A.物体克服电场力做功qEsB.物体的电势能减少了0.8qEsC.物体的电势能减少了qEsD.物体的动能减少了0.8qEs15.质量为m 、带电量为+q 的小球用一绝缘细线悬于O 点,开始时它在A 、B 之间来回摆动,OA 、OB 与竖直方向OC 的夹角为θ(如图所示).(1)如果当它摆到B 点时突然施加一竖直向上的、大小为E =mg /q 的匀强电场,则此时线中的拉力T 1= ; (2)如果这一电场是在小球从A 点摆到最低点C 时突然加上去的,则 当小球运动到B 点时线的拉力T 2= .16.如图所示,在竖直平面的xoy 坐标系内,oy 表示竖直向上方向.该平面内存在沿x 轴正向的匀强电场.一个带电小球从坐标原点沿oy 方向竖直向上抛出,初动能为4J ,不计空气阻力.它达到的最高点位置如图中M 点所示,则小球在M 点时的动能为 J ,小球落回x 轴时的位置N 点的横坐标为 m ,小球到达N 点时的动能为 J .θ θ OB AC A B C O Av A B v B a b +d d d17.如图,带电量为+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.若图中a 点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为______,方向______.(静电力恒量为k )18.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,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37º(取sin37º=0.6,cos370=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⑴小球受到的电场力的大小和方向;⑵小球从抛出点至最高点的电势能变化量;19.质量为m =1.0kg 、带电量q =+2.5×10-4C 的小滑块(可视为质点)放在质量为M =2.0kg的绝缘长木板的左端,木板放在光滑水平面上,滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L =1.5m ,开始时两者都处于静止状态,所在空间加有一个方向竖直向下强度为E =4.0×104N/C 的匀强电场,如图所示.取g =10m/s 2,试求:(1)用水平力F 0拉小滑块,要使小滑块与木板以相同的速度一起运动,力F 0应满足什么条件?(2)用水平恒力F 拉小滑块向木板的右端运动,在1.0s 末使滑块从木板右端滑出,力F 应为多大?(3)按第(2)问的力F 作用,在小滑块刚刚从木板右端滑出时,系统的内能增加了多少?(设m 与M 之间最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等,滑块在运动中带电量不变)20.如图所示,在绝缘水平面上,相距为L 的A 、B 两点处分别固定着两个等量正电荷.a 、b 是AB 连线上两点,其中Aa =Bb =4L ,O 为AB 连线的中点.一质量为m 带电量为+q 的小滑块(可视为质点)以初动能E 0从a 点出发,沿AB 直线向b 运动,其中小滑块第一次经过O 点时的动能为初动能的n 倍(n >1),到达b 点时动能恰好为零,小滑块最终停在O 点,求:(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ. (2)Ob 两点间的电势差U ob .(3)小滑块运动的总路程S .F M Em L A O b a B E O21.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有一静止在A 点质量为m=1.0×10-3kg 带负电的小球.现加一水平方向的匀强电场使小球由A 点运动到B 点,电场力做功为W =0.2J ,已知AB 两点间距离为L =0.1m ,电势差为U=20V.⑴判断匀强电场的场强方向并计算电场强度E 的大小和小球的电量q ;⑵计算小球运动的加速度的大小和到达B 点时的速率v .22.如图所示,光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“L ”型滑板,其质量为M ,平面部分的上表面光滑且足够长.在距滑板A 端为l 的B 处放置一个质量为m 、带电荷量为+q 的物体C (可视为质点),在水平的匀强电场作用下,由静止开始运动.已知:M =3m ,电场强度为E .假设物体C 在运动及与滑板A 端相碰过程中电荷量不变.⑴求物体C 第一次与滑板A 端相碰前瞬间的速度大小.⑵若物体C 与滑板A 端相碰的时间极短,而且碰后弹回的速度大小是碰前速度大小的1/5,求滑板被碰后的速度大小.⑶求物体C 从开始运动到与滑板A 第二次碰撞这段时间内,电场力对小物体C 做的功.24.如图所示,半径R = 0.8m 的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内,加上某一方向的匀强电场时,带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动.圆心O 与A 点的连线与竖直成一角度θ,在A 点时小球对轨道的压力N = 120N ,此时小球的动能最大.若小球的最大动能比最小动能多32J ,且小球能够到达轨道上的任意一点(不计空气阻力).则:⑴小球的最小动能是多少?⑵小球受到重力和电场力的合力是多少?⑶现小球在动能最小的位置突然撤去轨道,并保持其他量都不变,若小球在0.04s 后的动能与它在A 点时的动能相等,求小球的质量.A B E ABCl[参考答案]1. D2. A 3.ACD 4.B 5.A 6.C 7. D 8. B 9. A 10. A 11. AC12. C 13. D 14. ACD 15. 0 , 2mg(1-cos θ) 16. 9,12,40 17.kq /d 2,水平向左18 .⑴3mg /4,水平向右 ⑵9mv 02/3219.解:(1)当拉力F 0作用于滑块m 上,木板能够产生的最大加速度为:2/0.2)(s m M qE mg a M =+=μ为使滑块与木板共同运动,滑块最大加速度a m ≤a M对于滑块有:m ma qE mg F =+-)(0μN ma qE mg F m 0.6)(0=++=μ即为使滑块与木板之间无相对滑动,力F 0不应超过6.0N.(2)设滑块相对于水平面的加速度为a 1,木板的加速度为a 2,由运动学关系可知: 21121t a s = , 22221t a s =,L s s =-21 滑动过程中木板的加速度a 2=2.0m/s 2 ,则可得滑块运动的加速度a 1=5.0m/s 2对滑块:N ma qE mg F 0.9)(1=++=μ(3)在将小滑块从木板右端拉出的过程中,相同的内能增加了:0.6)(=+=L qE mg Q μJ20.解:(1)由Aa =Bb =4L ,O 为AB 连线的中点得:a 、b 关于O 点对称,则 U ab =0 ① (1分)设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f ,对于滑块从a →b 过程,由动能定理得: 002E L f U q ab -=⋅-⋅ ② (1分) 而f =μmg ③ (1分)由①——③式得:mgLE 02=μ ④ (1分) (2)对于滑块从O →b 过程,由动能定理得: 004nE L f U q Ob -=⋅-⋅ ⑤ (2分) 由③——⑤式得:qE n U Ob 2)12(0--= ⑥ (1分) (3)对于小滑块从a 开始运动到最终在O 点停下的整个过程,由动能定理得:00E s f U q aO -=⋅-⋅ ⑦ (1分)而qE n U U Ob aO 2)12(0-=-= ⑧ (1分) A O b a B E O由③——⑧式得:L n S 412+= ⑨ (1分) 21. ⑴200V/m 0.01C ⑵20m/s22.⑴m qEl v 21= ⑵mqEl v 2522= ⑶ qEl W 2549= 24. 解:⑴、⑵小球在电场和重力场的复合场中运动,因为小球在A 点具有最大动能,所以复合场的方向由O 指向A ,在AO 延长线与圆的交点B 处小球具有最小动能E kB .设小球在复合场中所受的合力为F ,则有;Rv m F N A 2=- 即:4.08.01202kA A E v m F ==- (4分) 带电小球由A 运动到B 的过程中,重力和电场力的合力做功,根据动能定理有: -F •2R = E KB -E KA = -32 (4分)由此可得:F = 20N ,E KB =8J即小球的最小动能为8J (2分),重力和电场力的合力为20N .(2分)⑶带电小球在B 处时撤去轨道后,小球做类平抛运动,即在BA 方向上做初速度为零的匀加速运动,在垂直于BA 方向上做匀速运动.设小球的质量为m ,则:2R = 12 F m t 2 (2分)得:m = Ft 24R = 0.01kg (2分)。
高三重点班培优14
高三重点班培优14(电场专练)一 选择题(1-5题为单选题,6-8题为多选题)1法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图,以下几种说法中正确的是( )A .a ,b 为异种电荷,a 的电荷量大于b 的电荷量B .a ,b 为异种电荷,a 的电荷量小于b 的电荷量C .a ,b 为同种电荷,a 的电荷量大于b 的电荷量D .a ,b 为同种电荷,a 的电荷量小于b 的电荷量2如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M 点以相同速度飞出a 、b 两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示,则( ) A .a 一定带正电,b 一定带负电 B .a 的速度将减小,b 的速度将增加 C .a 的加速度将减小,b 的加速度将增加 D .两个粒子的电势能一个增加一个减小3 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的初速度从A 点沿电场线运动到B 点,其速度v 与时间t 的关系图象如图甲所示.则此电场的电场线分布可能是图乙中的( )4如图所示,a 、b 是竖直方向上同一电场线上的两点,一带负电的质点在a 点由静止释放,到达b 点时速度最大,则( ) A .a 点电势高于b 点电势 B .a 点的场强大于b 点的场强C .质点从a 点运动到b 点的过程中电势能增加D .质点在a 点受到的电场力小于在b 点受到的电场力5一匀强电场,场强方向是水平的(如图所示),一个质量为m 的带正电的小球,从O 点出发,初速度的大小为v 0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动.设小球在O 点的电势能为零,则小球运动到最高点时的电势能为( ) A.12m v 20 B.12m v 20sin 2θ C.12m v 20tan 2θ D.12m v 20cos 2θ 6如图所示,足够长的两平行金属板正对竖直放置,它们通过导线与电源E 、定值电阻R 、开关S 相连.闭合开关后,一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放,最终液滴落在某一金属板上.下列说法中正确的是( )A .液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B .电源电动势越大,液滴在板间运动的加速度越大C .电源电动势越大,液滴在板间运动的时间越短D .定值电阻的阻值越大,液滴在板间运动的时间越长7分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球,分别以相同的水平速度由P 点射入水平放置的平行金属板间,已知上板带负电,下板接地.三小球分别落在图中A 、B 、C 三点,则正确的是( ) A .A 带正电、B 不带电、C 带负电B .三小球在电场中加速度大小关系是:a A <a B <aC C .三小球在电场中运动时间相等D .三小球到达下板时的动能关系是E k C >E k B >E k A8如图所示,两平行金属板间有一匀强电场,板长为L ,板间距离为d ,在板右端L 处有一竖直放置的光屏M ,一带电荷量为q ,质量为m 的质点从两板中央射入板间,最后垂直打在M 屏上,则下列结论正确的是( ) A .板间电场强度大小为mg /q B .板间电场强度大小为2mg /qC .质点在板间的运动时间等于它从板的右端运动到光屏的时间D .质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间二、实验题9如下图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置,平行板电容器的A 板与静电计相连,B 板和静电计金属壳都接地.(1)指出下列三个图所示的情况下,静电计指针的偏转变化情况: ①正对面积减小时,静电计指针的偏转 ; ②板间距离增大时,静电计指针的偏转 ③插入电介质时,静电计指针的偏转 .(填“变大”“变小”或“不变”) (2)实验说明平行板电容器的电容与正对面积、板间距离,电介质的介电常数之间的关系 为: .10(1)(08全国2)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为_________mm 。
19-20版:培优综合练(二) (步步高)
培优综合练(二)一、选择题1.(2018·丹阳高中高二期中)如图1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,实线为一带正电的质点仅在静电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()图1A.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.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小答案 D解析由等势面画出电场线如图所示,根据轨迹判断受力方向指向曲线内侧,由于是正电荷,可判断出电场方向向下,等势面c的电势最高,A错;带电质点运动方向无法判断,B错;等差等势面密集处场强大,P点的场强大于在Q点的场强,带电粒子通过P点时的加速度大于通过Q点的加速度,C错;若从P向Q运动,电场力做正功,E k P<E k Q,若从Q向P运动,电场力做负功,E k P<E k Q,D对.2.(2018·安徽淮北一中期中)如图2所示,在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为半径画圆弧交OB于C点,再把该试探电荷由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,则三者关系为()图2A.W1=W2=W3<0B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0D.W3>W1=W2=0答案 C解析因A、C两点处于同一等势面上,所以W1=W3>W2=0,选项C正确.3.(2018·浙江11月选考)等量异种电荷的电场线如图3所示,下列表述正确的是()图3A.a点的电势低于b点的电势B.a点的场强大于b点的场强,方向相同C.将一负电荷从a点移到b点电场力做负功D.负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能答案 C解析沿电场线方向电势降低,a点的电势高于b点的电势,A错误;电场线的疏密表示电场强弱,故a点场强大于b点场强,且方向不同,B错误;负电荷的受力方向与场强方向相反,所以将一负电荷从a点移到b点电场力做负功,电势能增大,负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能,C正确,D错误.4.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图4所示.下列说法正确的是()图4A.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,只增加极板带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容增大答案 A解析 实验前,只用带电玻璃棒与电容器a 板接触,由于静电感应,在b 板上将感应出异种电荷,A 正确;只将电容器b 板向上平移,正对面积S 变小,由C =εr S 4πkd 知,电容C 变小,由C =Q U知,Q 不变,U 变大,因此静电计指针的张角变大,B 错误;只在极板间插入有机玻璃板,相对介电常数εr 变大,由C =εr S 4πkd 知,电容C 变大,由C =Q U知,Q 不变,U 变小,因此静电计指针的张角变小,C 错误;由C =Q U,实验中,只增加极板带电荷量,静电计指针的张角变大,但C 不变,D 错误.5.(2017·江苏卷)如图5所示,三块平行放置的带电金属薄板A 、B 、C 中央各有一小孔,小孔分别位于O 、M 、P 点.由O 点静止释放的电子恰好能运动到P 点.现将C 板向右平移到P ′点,则由O 点静止释放的电子( )图5A .运动到P 点返回B .运动到P 和P ′点之间返回C .运动到P ′点返回D .穿过P ′点答案 A解析 根据平行板电容器的电容的决定式C = εr S 4πkd 、定义式C =Q U 和匀强电场的电压与电场强度的关系式U =Ed 可得E = 4πkQ εr S,可知将C 板向右平移到P ′点,B 、C 两板间的电场强度不变,由O 点静止释放的电子仍然可以运动到P 点,并且会原路返回,故选项A 正确.6.(多选)(2018·湖南长沙一中期末)如图6所示,真空环境下,三个质量相同、带电荷量分别为+q 、-q 和0的小液滴a 、b 、c ,从竖直放置的两板中间上方由静止释放,最后从两板间穿过,轨迹如图所示,则在穿过极板的过程中( )图6A.电场力对液滴a、b做的功相等B.三者动能的增量相同C.液滴a与液滴b电势能的变化量相等D.重力对c做的功最多答案AC解析因为液滴a、b的带电荷量的绝对值相等,则液滴所受的电场力大小相等,由静止释放,穿过两板的时间相等,则偏转位移大小相等,电场力做功相等,故A正确;电场力对a、b 两液滴做功相等,重力做功相等,则动能的增量相等,对于液滴c,只有重力做功,小于a、b动能的增量,故B错误;对于液滴a和液滴b,电场力均做正功,电场力所做的功等于电势能的减少量,故C正确;三者在穿过极板的过程中,竖直方向的位移相等,质量相同,所以重力做的功相等,故D错误.7.(多选)(2018·海南卷)如图7,a、b、c、d为一边长为l的正方形的顶点.电荷量均为q(q>0)的两个点电荷分别固定在a、c两点,静电力常量为k.不计重力.下列说法正确的是()图7A.b点的电场强度大小为2kq l2B.过b、d点的直线位于同一等势面上C.在两点电荷产生的电场中,ac中点的电势最低D.在b点从静止释放的电子,到达d点时速度为零答案AD解析如图甲所示,由几何关系可知b点的电场强度大小为E=E a cos 45°+E c cos 45°=2kq l2,故A正确;沿着电场线电势逐渐降低,而等量正点电荷的电场线与等势面如图乙所示,由图可知过b 、d 点的直线不在同一等势面上,故B 、C 错误;由对称性可知,b 、d 点电势相同,故电子在b 、d 点电势能相同,即动能也相同,都为0,所以速度为0,故D 正确.8.(多选)(2018·河北石家庄二中期中)如图8甲所示,有一绝缘圆环,圆环上均匀分布着正电荷,圆环平面与竖直平面重合.一光滑绝缘细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环,细杆上套有一个质量为m =10 g 的带正电的小球,小球所带电荷量q =5.0×10-4 C .小球从C 点由静止释放,其沿细杆由C 向A 点运动的v -t 图像如图乙所示.小球运动到B 点时,图线的切线斜率最大(图中标出了该切线).下列说法正确的是( )图8A .在O 点右侧杆上,B 点场强最大,场强大小为E =1.2 V/mB .由C 点到A 点的过程中,小球的电势能先减小后变大C .由C 点到A 点电势能逐渐降低D .C 、B 两点间的电势差U CB =0.9 V答案 ACD解析 由题图乙可知,小球在B 点的加速度最大,受到的电场力最大,故B 点的电场强度最大,由a =Δv Δt ,a =qE m,解得E =1.2 V/m ,所以选项A 正确;从C 点到A 点,电场力一直对小球做正功,故电势能一直减小,电势逐渐降低,所以选项B 错误,C 正确;由C 点到B 点,电场力对小球做功为W =12m v B 2-0,C 、B 两点间电势差为U CB =W q=0.9 V ,所以选项D 正确.9.(多选)(2018·全国卷Ⅱ)如图9,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M 为a 、c 连线的中点,N 为b 、d 连线的中点.一电荷量为q (q >0)的粒子从a 点移动到b 点,其电势能减小W 1;若该粒子从c 点移动到d 点,其电势能减小W 2.下列说法正确的是( )图9A .此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B .若该粒子从M 点移动到N 点,则电场力做功一定为W 1+W 22C .若c 、d 之间的距离为L ,则该电场的场强大小一定为W 2qLD .若W 1=W 2,则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差答案 BD10.(多选)(2019·全国卷Ⅲ)如图10,电荷量分别为q 和-q (q >0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a 、b 是正方体的另外两个顶点.则( )图10A .a 点和b 点的电势相等B .a 点和b 点的电场强度大小相等C .a 点和b 点的电场强度方向相同D .将负电荷从a 点移到b 点,电势能增加答案 BC解析 a 、b 两点到两点电荷连线的距离相等,且关于两点电荷连线中点对称,可知a 、b 两点的电场强度大小相等,方向相同,选项B 、C 正确;电荷量分别为q 和-q (q >0)的点电荷(等量异种点电荷)固定在正方体的两个顶点上,正方体的另外两个顶点a 、b 在两点电荷q 和-q 连线的垂直平分面两侧,故a 点和b 点电势不相等,且φb >φa ,将负电荷从a 点移到b 点,电场力做正功,电势能减少,选项A 、D 错误.11.(2018·江苏卷)如图11所示,水平金属板A 、B 分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态.现将B 板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴( )图11A .仍然保持静止B .竖直向下运动C .向左下方运动D .向右下方运动答案 D解析 开始时油滴处于静止状态,有mg =q U d, B 板右端下移时,U 不变,d 变大,电场力F =q U d变小,mg >F . 受力分析如图所示,mg 与F 的合力方向斜向右下方,故油滴向右下方运动.12.如图12所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l ,在正极板附近有一质量为M 、电荷量为q (q >0)的粒子,在负极板附近有另一质量为m 、电荷量为-q 的粒子,在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距25l 的平面.若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则M ∶m 为( )图12A .3∶2B .2∶1C .5∶2D .3∶1答案 A解析 设电场强度为E ,两粒子的运动时间相同,对M 有:a =Eq M ,25l =12Eq Mt 2;对m 有:a ′=Eq m ,35l =12Eq m t 2,联立解得M m =32,A 正确. 二、非选择题13.(2019·全国卷Ⅲ)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点.从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B .A 不带电,B 的电荷量为q (q >0).A 从O 点发射时的速度大小为v 0,到达P 点所用时间为t ;B 从O 点到达P 点所用时间为t 2.重力加速度为g ,求: (1)电场强度的大小;(2)B 运动到P 点时的动能.答案 (1)3mg q (2)2m (v 02+g 2t 2) 解析 (1)设电场强度的大小为E ,小球B 运动的加速度为a .根据牛顿第二定律、运动学公式和题给条件,有mg +qE =ma ①12a (t 2)2=12gt 2② 解得E =3mg q③ (2)设B 从O 点发射时的速度为v 1,到达P 点时的动能为E k ,O 、P 两点的高度差为h ,根据动能定理有mgh +qEh =E k -12m v 12④ 且有v 1t 2=v 0t ⑤ h =12gt 2⑥ 联立③④⑤⑥式得E k =2m (v 02+g 2t 2).14.(2019·仙桃中学期末)如图13所示,固定于同一条竖直线上的A 、B 是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q 和-Q ,A 、B 相距为2d .MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球P ,其质量为m 、电荷量为+q (可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球P 从与点电荷A 等高的C 处由静止释放,小球P 向下运动到与C 点距离为d 的O 点时,速度为v ,已知MN 与AB 之间的距离也为d ,静电力常量为k ,重力加速度为g .求:图13(1)C 、O 间的电势差U CO ;(2)小球P 在O 点时的加速度;(3)小球P 经过与点电荷B 等高的D 点时的速度的大小.答案 (1)m v 2-2mgd 2q (2)2kQq 2d 2m+g ,方向竖直向下 (3)2v 解析 (1)小球P 由C 点运动到O 点过程,由动能定理得mgd +qU CO =12m v 2-0 解得U CO =m v 2-2mgd 2q. (2)小球P 经过O 点时受力如图所示,由库仑定律及几何知识得F 1=F 2=k Qq (2d )2,它们的合力为F =F 1cos 45°+F 2cos 45°=2kQq 2d 2所以小球P 在O 点的加速度a =F +mg m =2kQq 2d 2m+g ,方向竖直向下. (3)由电场特点可知,在C 、D 间电场的分布是关于O 点对称的,即小球P 由C 点运动到O 点与由O 点运动到D 点的过程中电场力做的功是相等的,对小球P 从C 点到D 点过程运用动能定理得W 合=12m v D 2-0=2mgd +2qU CO =2×12m v 2 解得v D =2v .。
静电场及其应用精选试卷(培优篇)(Word版 含解析)
静电场及其应用精选试卷(培优篇)(Word版含解析)一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,y轴上固定有两个电荷量相等的带正电的点电荷,且关于坐标原点O对称。
某同学利用电场的叠加原理分析在两电荷连线的中垂线(x轴)上必定有两个场强最强的点A、'A,该同学在得到老师的肯定后又在此基础上作了下面的推论,你认为其中正确的是()A.若两个点电荷的位置不变,但电荷量加倍,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置B.如图(1),若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴上,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置C.如图(2),若在yoz平面内固定一个均匀带正电圆环,圆环的圆心在原点O。
直径与(1)图两点电荷距离相等,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置D.如图(3),若在yoz平面内固定一个均匀带正电薄圆板,圆板的圆心在原点O,直径与(1)图两点电荷距离相等,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A.可以将每个点电荷(2q)看作放在同一位置的两个相同的点电荷(q),既然上下两个点电荷(q)的电场在x轴上场强最大的点仍然在A、A'两位置,两组点电荷叠加起来的合电场在x轴上场强最大的点当然还是在A、A'两位置,选项A正确;B.由对称性可知,保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在z轴上,则x轴上场强最大的点仍然在A、'A两位置,选项B正确;C.由AB可知,在yOz平面内将两点电荷绕O点旋转到任意位置,或者将两点电荷电荷量任意增加同等倍数,在x轴上场强最大的点都在A、A'两位置,那么把带电圆环等分成一些小段,则关于O点对称的任意两小段的合电场在x轴上场强最大的点仍然还在A、A'两位置,所有这些小段对称叠加的结果,合电场在x轴上场强最大的点当然还在A、A'两位置,选项C正确;D.如同C选项,将薄圆板相对O点对称的分割成一些小块,除了最外一圈上关于O点对称的小段间距还是和原来一样外,靠内的对称小块间距都小于原来的值,这些对称小块的合电场在x轴上场强最大的点就不再在A、A'两位置,则整个圆板的合电场在x轴上场强最大的点当然也就不再在A、A'两位置,选项D错误。
高中物理培优电场
当V0>0时力的方向沿球心与环心的连线向右。
(5)与情况(4)相比,情况(2)的 相当于情况(4)的V0,所以,将(5)式的 代替(9)式的V0就求得圆环受力的改变量,其值为 (10)
电极化强度、电极化率
1、在电介质中取一体积△V,没有外电场时,电介质没有被极化,所有分子的电偶极矩p的矢量和为0, 。有外加电场时,电介质极化,所有分子的电偶极矩p的矢量和不是0, 。这样,相当于产生了感应电荷(极化电荷),产生了感应电场。但感应电场不足以抵消外电场,导体介质内部的电场减弱。外电场越强,电偶极矩的和就越大。
解:点电荷不在球心O,使内、外表面的电荷分布不均匀,但内、外表面的电荷,到O点的距离分别为a、b。
由高斯定理可知,内表面的电荷量为-q,外表面的电荷量为q+Q。
根据电势叠加原理,O点的电势等于这三部分电荷在O点的电势之和。
3、已知 ,
求:
解:C5和C6串联,所以
∵
∴
由C2、C3、C5的孤岛效应可知
4、已知:
无限电容网络
桥式电容网络
析:基尔霍夫法,设带电量或设电势
例题:一平行板电容器板间距为d,面积为S,其中放有厚为t,介电常数为 的电介质,介质两边均是空气,两板电势差U。求
1、电容C,2、各区域电场强度,3、电量Q
解:将该电容器看成是由t和(d-t)的两个电容串联而成。
从上到下分成5个区域
例题:有一空气平行板电容器,极板面积为S,用电源连接,极板充有+Q0、-Q0,断电后保持极板距离不变,在极板中部占极板间一半体积的空间填满相对介电常数为 的电介质,
习题
例题:半径为R1的导体球带电Q1,其外有一内、外半径分别为R2和R3的同心导体球壳,导体球壳带电Q2,求:
电场培优补差
电场培优补差2013 11 281.如图水平面上的箱子内,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NC.等于N+F D.大于N+F2a、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9所示,由此可知c点的电势为()A.4 V B.8 VC.12 V D.24 V3在电场和重力场都存在的空间中,一带电小球从A点运动到B点,电场力做了10 J的功,重力做了6 J的功,克服阻力做了7 J的功,则此过程中带电小球的()A.机械能增加了10 J,动能减少了7 JB.机械能减少了7 J,动能增加了10 JC.电势能增加了10 J,动能增加了9 JD.电势能减少了10 J,重力势能减少了6 J4.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势为零,ND段中C点电势最高,则A.C点的电场强度大小为零B.A点的电场强度大小为零C.NC间场强方向沿x轴正方向D.将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功5.为模拟空气净化过程,有人设计了如图17所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶,圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒的运动方向如图甲所示;第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场,尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,即F f=k v(k为一定值),假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,重力可忽略不计,则在这两种方式中A.尘粒最终一定都做匀速运动B.尘粒受到的电场力大小相等C.电场对单个尘粒做功的最大值相等D.在乙容器中,尘粒会做类平抛运动6. 如图所示,A 、B 是两个带电量相等的异种点电荷,A 带正电,B 带负电,OO ′为两点电荷连线的垂直平分线,P 点是垂足,若从P 点以大小为v0的初速度发射一个质子,则 A .若质子初速度方向由P 指向A ,则质子在接近A 点的过程中速度越来越大 B .若质子初速度方向由P 指向B ,则质子在接近B 点的过程中加速度越来越大 C .若质子初速度方向由P 指向O ,则质子在运动的过程中加速度的大小不变 D .若质子初速度方向由P 指向O ,则质子在运动的过程中加速度的方向不变7.粗糙绝缘的水平地面上,有两块竖直平行相对而立的金属板AB . 板间地面上静止着带正电的物块,如图甲所示,当两金属板加图乙所示的交变电压时,设直到1t 时刻物块才开始运动,(最大静摩擦力与动摩擦力可认为相等),则:( )A. 在10t -时间内,物块受到逐渐增大的摩擦力,方向水平向右B. 在31t t -时间内,物块受到的摩擦力,先逐渐增大,后逐渐减小C. 3t 时刻物块的速度最大D. 4t 时刻物块的速度最大8.如图所示,竖直平面内1/4光滑圆弧轨道半径为R ,等边三角形AB C 的边长为L ,顶点C 恰好位于圆周最低点,CD 是AB 边的中垂线。
静电场培优练习题1.电荷基本知识
尖子生培优训练1.电荷基本知识1.即使是在干燥的冬天,人体仍然是良导体,小明在地毯上行走若带上了大量的负电荷,不计其他电场影响,则()A. 小明此时与地之间没有电势差B. 小明与不带电且跟地绝缘的客人握手时,不会产生电流C. 小明与不带电且跟地不绝缘的客人握手时,客人的电势会降低D. 小明靠近客人(还未与其接触)时,若该客人不带电且与地绝缘,此时客人的电势会降低2.如图所示,Q带负电荷,导体P在a处接地,下列说法中正确的是()A. 导体P的a端带正电荷,b端不带电B. 导体P的a端不带电荷,b端带负电荷C. 导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,且正、负电荷的电荷量相等D. 导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量3.如图所示,两个互相接触的导体A和B,均放在绝缘支架上,现将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近导体A,但不接触,若先将玻璃棒移去,再将A、B分开,则A、B的带电情况是()A. 不带电带正电B. 不带电带负电C. 不带电不带电D. 带正电带负电4.关于电现象的下列说法,正确的是()A. 摩擦可以起电,所以电荷可以创生B. 正、负电荷可以中和,所以电荷可以消灭C. 电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变D. 以上说法都不对5.如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,()A. 此时A带正电,B带负电B. 移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合C. 此时金属中的正电荷移动到了B上,B带正电D. 先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合6.如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔片都张开,下列说法正确的是A. 此时A带正电,B带负电尖子生培优训练B. 此时A、B都带负电C. 移去C,A、B下部的金属箔片都闭合D. 先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔片都闭合7.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。
高中物理电场专项练习(有答案)
高中物理电场测试题一、选择题1.如图是点电荷电场中的一条电场线,下面说法正确的是A.A点场强一定大于B点场强B.在B点释放一个电子,将一定向A点运动C.这点电荷一定带正电D.正电荷运动中通过A点时,其运动方向一定沿AB方向2.用6伏干电池对一个电容器充电时A.只要电路不断开,电容器的带电量就会不断增加B.电容器接电源正极的极扳带正电,接电源负极的极板带负电C.电容器两极板所带电量之和叫做电容器的带电量D.充电后电容器两极板之间不存在电场3.将电量为3×10-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10-3N,方向水平向右,则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点,受到的电场力为A.1.2×10-2N,方向水平向右B.1.2×10-2N,方向水平向左C.1.2×102N,方向水平向右D.1.2×102N,方向水平向左4.在点电荷Q的电场中,距Q为r处放一检验电荷q,以下说法中正确的是A.r处场强方向仅由Q的正、负决定B.q在r处的受力方向仅由Q的正、负决定C.r处场强的正、负由场强零点的选择决定D.r处场强的正、负由q的正、负决定5.关于场强的概念,下列说法正确的是6.关于电场强度和电场线,下列说法正确的是A.在电场中某点放一检验电荷后,该点的电场强度会发生改变B.由电场强度的定义式E=F/q可知,电场中某点的E与q成反比,与q所受的电场力F成正比C.电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向D.初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合7.a、b两个电容器,a的电容大于b的电容A.若它们的带电量相同,则a的两极板的电势差小于b的两极板的电势差B.若它们两极板的电势差相等,则a的带电量小于b的带电量D.a的两极板的电势差总是大于b的两极板的电势差8.两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A和B,彼此间的引力为F.另一个不带电的与A、B大小相同的导体小球C,先与A接触,再与B接触,然后移开,这时A和B之间的作用力为F',则F与F'之比为A.8:3 B.8:1 C.1:8 D.4:19.电场中有一点P,P点电场强度的方向向东,一个点电荷a通过P点,下面哪种情况说明a带负电?(不计a受的重力作用)A.通过P点时,a的位移向西B.通过P点时,a的速度向西C.通过P点时,a的加速度向西D.通过P点时,a的动量向西10.在真空中,电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点P,P点与q1的距离为r,把一个电量为q2的实验电荷放在P点,它受的静电力为F,则P点电场强度的大小等于AFqB C kqrD kqr 11222....Fq211.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.电场线是从正电荷出发到负电荷中止.12.如图两个等量异种点电荷电场,AB为中垂线,且AO=BO,则A.A、B两点场强相等B.正电荷从A运动到B,电势能增加C.负电荷从A运动到B,电势能增加D.A、B两点电势差为零13.如图所示,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:A.此液滴带负电B.液滴做匀加速直线运动C.合外力对液滴做的总功等于零D.液滴的电势能减少14.某电容C=20PF,那么用国际单位表示,它的电容为_________F.15.两半径同为r=0.01m的金属小球,其中一个带电量q1=+5.0×10-8C,当两者相距5m时,其间作用力为3.6×10-7N的斥力.则当两球相距为0.01m时,其间作用力F为__________(填大于、小于或等于)0.09N.16.在真空中有两个点电荷,其中一个电量是另一个电量的4倍,它们相距 5 ×10-2m时,相互斥力为1.6N,当它们相距0.1m时,相互斥力为_____N,此两电荷电量分别为__________C 和_____________C.17.真空中有两个点电荷A、B.其带电量q A=2q B,当二者相距0.01m时,相互作用力为1.8×10-2N,则其带电量分别为q A=_______,q B=_______.18.带正电1.0×10-2C的粒子,在电场中先后经过A、B两点,飞经A点时动能为10J,飞经B点时动能为4J,则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了_______J,AB两点电势差为_______.19.如图所示,是一正点电荷电场的电场线,电场中A、B两点间的电势差U AB=200V. 电量为+6×10-8C的电荷从A移到B,电场力对其做的功为_____________J,其电势能_______.(填增大、减小或不变)20.关于电场强度,E=F/q的物理意义是:__________________________________________________________,其适用范围是___________________;E=KQ/r2的物理意义是:_________________________________________,其适用范围是:____________.21.真空中有A、B两个点电荷,(1)A的电量是B的3倍,则A对B的作用力是B对A的作用力的_______倍.(2)A、B的电量均增加为原来的3倍,距离不变,则其间作用力变为原来的_____倍.(3)A的电量不变,B的电量变为原来的9倍,欲使相互作用力不变,A、B间距应为原来的_ _倍.(4)A、B间距增为原来的3倍,带电量均不变,则相互作用力变为原来的_____倍.22.在真空中一条直线上固定有三个点电荷q A = -8×10- 9C,q B = 5×10- 9C,q C=4×10- 9C,AB=8cm,BC=4cm.如图所示,求q B受到的库仑力的大小和方向.23.两个小球都带正电,总共有电荷5.0×10-5C,当两个小球相距3.0m,它们之间的斥力为0.4N,问总电荷在两个小球上是怎样分配的?24.空中有竖直向下的电场,电场强度的大小处处相等.一个质量为m=2.0×10-7kg的带电微粒,其带电量是6.0×10-8C,它在空中下落的加速度为0.1g.设微粒的带电量不变,空气阻力不计,取g = 10m /s2,求空中电场强度的大小.25.如图,均匀玻璃管水平静置,管内有一段质量为m,带电量为q(正电)的水银封闭着一段长为l0的气柱.空中有大小恒定不变、方向竖直向上的电场,大气压强为p0.将管竖立,使开口端在上,设温度不变,此时封闭气柱长为0.8l0.水银柱的横截面积为S,求电场强度的大小.高中物理电场测试题答案1. B2. B3. B4. A5. C6. D7. A8. B9. C 10. BC 11. CD 12. AD 13. ABD 14. 2.0×10-11 15.小于 16. 0.4,3.3×10-7;1.33×10-6 17. 2×10-8C ;10-8C 18. 6;600V 19. 1.2×10-5;减小20. 电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电量的检验电荷在该点受到的电场力,任何电场都适用.在真空中点电荷电场中某点的电场强度跟场电荷电量成正比,跟该点离场电荷的距离的平方成反比 只适用于真空中正、负点电荷的电场。
电场培优一
电场一一、电场力的两个公式1. (多选)如图所示,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2. 如图所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电量Q +的小球P ,带电量分别为M q 和N q 的小球M 和N ,由绝缘细杆相连,静止在桌面上,P 与M 相距L 、P 、M 和N 均视为点电荷,下列说法正确的是( )A .M 与N 的距离大于LB .||||M N q q >C .若撤去小球P 的固定位置,小球P 将移动D .若小球P 的电荷量变为Q -,小球M 、N 仍能在原位置静止3. 如图所示,有三根长度皆为l =1.00m 的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的 O 点,另一端分别挂有质量皆为m =0.1 kg 的带电小球A 和B ,它们的电量分别为-q 和+q ,q =1.00×10-6C .A 、B 之间用第三根线连接起来.空间中存在大小为E =1.00×106N/C 的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时 A 、B 球的位置如图,现将O 、B 之间的线烧断,由于有空气阻力,A 、B 球最后会达到新的平衡位置.(不计两带电小球间相互作用的静电力,g=10m/s 2)( )A.在细线OB 烧断前,AB 间细绳中的张力大小为1NB.在细线OB 烧断前,OA 间细绳中的张力大小为1NC.当细绳OB 烧断后并重新达到平衡后细绳OA 中张力大小为1ND.当细绳OB 烧断后并重新达到平衡后细绳AB二、等量同种异种电荷电场线4. (多选)(2016·河南百校联盟质检)如图所示为两电荷量绝对值相等的点电荷A 、B 激发的电场,矩形abcd 的中心正好与两电荷连线的中点O 重合,ad 边平行于点电荷连线,e 、f 、g 、h 分别为矩形各边与两电荷连线及中垂线的交点,取无穷远处为零电势处.则下述正确的是( )A .若A 、B 是同种电荷,则e 、f 两点场强相同B .若A 、B 是同种电荷.则a 、b 、c 、d 四点电势相同C .若A 、B 是异种电荷,则g 、h 两点的电势为零D .若A 、B 是异种电荷,则a 、c 两点场强相同5. (多选)四个点电荷分别位于正方形的顶点上,组成一种如图所示的电四极子。
高二物理课后培优分级练(人教版必修第三册)10.5带电粒子在电场中的运动(原卷版+解析)
10.5 带电粒子在电场中运动培优第一阶——基础过关练1.如图所示,P和Q为两平行金属板,两极板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动,关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是()A.两极板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大B.两极板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大C.与两极板间距离无关,仅与加速电压U有关D.以上说法都不正确2.两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m、电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射入电场,最远到达A点,然后返回,如图所示,OA间距为h,则此电子的初动能为()A.edhUB.dUehC.eUdhD.eUhd3.示波器是一种多功能电学仪器,它是由加速电场和偏转电场组成。
如图所示,电子在电压为U1的电场中由静止开始加速,然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足电子能射出平行电场区的条件下,下述情况一定能使电子偏转角度 变大的是()A.U1变大,U2变大课后培优练B.U1变小,U2变大C.U1变大,U2变小D.U1变小,U2变小4.(多选)如图所示,带电量之比为qA:qB=1:2的带电粒子A、B,先后以相同的速度从同一点水平射入平行板电容中,不计重力,带电粒子偏转后打在同一极板上,水平飞行距离之比x A:x B=2:1,则()A.粒子A、B在电场中飞行的时间之比为t A:t B=2:3B.粒子A、B在电场中飞行的时间之比为t A:t B=2:1C.粒子A、B的质量之比为m A:m B=4:3D.粒子A、B的质量之比为m A:m B=2:15.如图所示,有质子(11H)、氘核(21H)、氚核(31H)和氦核(42He)四种带电粒子,先后从加速电压是U1的加速电场中的P点由静止释放,被加速后从B板的小孔射出沿CD间的中线进入偏转电压为U2的偏转电场,都能够从偏转电场的另一端射出。
如果不计重力的影响,以下判断中正确的是()A.质子(11H)的偏转位移y最大B.氘核(21H)的偏向角 最小C.氦核(42He)射出偏转电场时的动能最大D.氚核(31H)的射出偏转电场时的速度最大6.(多选)如图所示,矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场,两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场,粒子a由顶点A射入,从BC的中点P射出,粒子b由AB的中点O射入,从顶点C射出,若不计重力,则()A.a和b在电场中运动的时间之比为1∶2B.a和b在电场中运动的时间之比为2∶1C.a和b的比荷之比为1∶8D.a和b的比荷之比为8∶1、质7.长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电荷量为q量为m的带电粒子,以水平初速度紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与水平方向成30°角,大小为v,如图所示,不计粒子重力,求:v的大小;(1)粒子进入电场时初速度(2)匀强电场的场强E大小;(3)两板间的距离d。
高考物理复习 专题08 电场培优押题预测卷A卷-人教版高三全册物理试题
专题08 电场培优押题预测A卷一、选择题〔在每一小题给出的4个选项中,第1-8题只有一个选项正确,第9-12题有多个选项正确〕1.如下列图,四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正方形的四个顶点上,正方形边长为a,如此正方形两条对角线交点处的电场强度( )A.大小为,方向竖直向上 B.大小为,方向竖直向上C.大小为,方向竖直向下 D.大小为,方向竖直向下【答案】C2.如下列图,为静电除尘器除尘机理的示意图。
尘埃通过一定机理带上同一种电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积。
如下表述正确的答案是〔〕A.到达集尘极的尘埃带正电荷B.向集尘极迁移的尘埃电势能在减少C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向一样D.沿着带电尘埃迁移的方向电势越来越低【答案】B【解析】A项:尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电,A错误;B项:向集尘极迁移的尘埃电场力做正功,电势能减小,故B正确;C项:负电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相反,C错误;D项:由于带电尘埃迁移的方向与电场方向相反,所以沿着带电尘埃迁移的方向电势越来越高,故D错误。
3.1999年7月12日,日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流,在检测此次重大事故中应用了非电量变化(冷却剂外泄使管中液面变化)转移为电信号的自动化测量技术.如图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面上下的仪器原理图.容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质,电容器的两个电极分别用导线接在指示器上,指示器上显示的是电容的大小,从电容的大小就可知容器中液面位置的上下,为此,如下说法正确的答案是( )A.如果指示器显示出电容增大了,如此两电极正对面积增大,必为液面升高B.如果指示器显示出电容减小了,如此两电极正对面积增大,必为液面升高C.如果指示器显示出电容增大了,如此两电极正对面积减小,必为液面降低D.如果指示器显示出电容减小了,如此两电极正对面积增大,必为液面降低【答案】A4.如图甲所示,在某一电场中有一条直电场线,在电场线上取A、B两点,将一个电子由A点以某一初速度释放,它能沿直线运动到B点,且到达B点时速度恰为零,电子运动的v-t图像如图乙所示.如此如下判断正确的答案是( )A.B点场强一定小于A点场强B.电子在A点的加速度一定小于在B点的加速度C.B点的电势一定低于A点的电势D.该电场假设是正点电荷产生的,如此场源电荷一定在A点左侧【答案】C【解析】由图可知,电子加速度恒定,如此可知受电场力不变,由F=Eq可知,A点的场强要等于B点场强;故AB错误;而电子从A到B的过程中,速度减小,动能减小,如此可知电场力做负功,故电势能增加,电子带负电,可知A点的电势要大于B点电势,故C正确,点电荷产生的电场中,一条电场线上的点的场强都不一样,如此不可能是点电荷电场,D错误;应当选C。
高中物理电场综合提高试题30例有答案
高中物理电场综合提高试题一.选择题(共20小题)1.(巴中模拟)某电场的电场线分布如图所示,电场中有A、B两点,则以下判断正确的是()2.(湖南一模)如图所示,实线表示某电场的电场线,过O点的虚线MN与电场线垂直,两个相同的带负电的粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度开始运动,速度方向垂直于MN,且都能从MN左侧经过O点.设粒子P、Q在A、B两点的加速度大小分别为a1和a2,电势能分别为E p1和E p2,以过O点时的速度大小分别为v1和v2,到达O点经过的时间分别为t1和t2.粒子的重力不计,则()3.(重庆)如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点的电场强度的大小分别为E a和E b,则()4.(江苏)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直与环面且过圆心O,下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()5.(山东)如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A,已知壳内的场强处处为零,壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样,一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能E k0沿OA方向射出,下列关于试探电荷的动能E k与离开球心的距离r的关系图线,可能正确的是()D.F=根据数学知识得知:6.(山东)如图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h,质量均为m、带电量分别为+q和﹣q的两粒子,由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中),不计重力,若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于().D竖直方向:at t=t=,t==7.(海淀区模拟)如图甲为电视机显像管的整体结构示意图,其左端尾部是电子枪,被灯丝K加热的阴极能发射大量的“热电子”,“热电子”经过加速电压U加速后形成电子束,高速向右射出.在显像管的颈部装有两组相互垂直的磁偏转线圈L,图乙是其中一组“纵向”偏转线圈从右侧向左看去的示意图,当在磁偏转线圈中通入图示方向的电流时,在显像管颈部形成水平向左(即甲图中垂直纸面向外)的磁场,使自里向外(即甲图中自左向右)射出的电子束向上偏转;若该线圈通入相反方向的电流,电子束则向下偏转.改变线圈中电流的大小,可调节偏转线圈磁场的强弱,电子束的纵向偏转量也随之改变.这样,通过控制加在“纵向”偏转线圈上的交变电压,就可以控制电子束进行“纵向”(竖直方向)扫描.同理,与它垂直放置在颈部的另一组“横向”偏转线圈,通入适当的交变电流时,能控制电子束进行“横向”(水平方向)扫描.两组磁偏转线圈同时通入适当的交变电流时,可控制电子束反复地在荧光屏上自上而下、自左而右的逐行扫描,从而恰好能将整个荧光屏“打亮”.如果发现荧光屏上亮的区域比正常时偏小,则可能是下列哪些原因引起的(),分析引起的原,可知半径与单位时间内发射的电子数无关.故,考查分析实际问题的能力.8.(辽宁二模)以下为高中物理教材中的四幅图,下列相关叙述错误的有()C=,旋出电容减9.(河北区模拟)如图所示,A、B两个点电荷的电量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变,则()=k=k10.(闸北区二模)如图(a )所示,A 、B 为用两个绝缘细线悬挂起来的带电绝缘小球,质量m A<m B .当在A 球左边如图位置放一个带电球C 时,两悬线都保持竖直方向(两悬线长度相同,三个球位于同一水平线上).若把C 球移走,A 、B 两球没有发生接触,则(b )图中(图中α>β)能正确表示A 、B 两球位置的图是( ).D11.(浙江模拟)如图所示,真空中存在一个水平向左的匀强电场,场强大小为E,一根不可伸长的绝缘细线长度为l,细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A处,由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°角的位置B时速度为零.以下说法中正确的是()Eq=mg的过程中,电场力对其做的功为﹣qElEq==Eql12.(资阳模拟)如图所示,A板发出的电子经加速后,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U,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()根据动能定理得:,.垂直电场方向做匀速直线运动,粒子在电场中运动时间为增大,而电子打在屏上的速度为13.(浙江)如图,水平地面上有一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行.小球A的质量为m,电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷.小球A静止在斜面上,则()之间库伦力的大小为===F=;故F=;==;故14.(广东高考)如图所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电量为+Q的小球P,带电量分别为﹣q和+2q的小球M和N,由绝缘细杆相连,静止在桌面上,P与M相距L,P、M和N 视为点电荷,下列说法正确的是()15.(安徽)一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能E P 与位移x 的关系如图所示,下列图象中合理的是( ).F=|E=16.(南昌模拟)在物理学的发展过程中,科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用,下列关于物理思想和方法说法不正确的是()17.(静安区二模)如图所示,一个电量为﹣Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点.另一个电荷量为+q及质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,运动到B 点时的速度为v,且为运动过程中速度最小值.已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ,AB间距离为L0,静电力常量为k,则下列说法正确的是()间电势差,所以解得:过程中,根据动能定理有:18.(成都模拟)甲图中a、b是电流相等的两直线电流,乙图中c,d是电荷量相同的两正点电荷,O为两电流(或电荷)连线的中点,在o点正上方有一电子,“较小的速度v射向O点,不计重力.关于电子的运动,下列说法正确的是()19.(滨州一模)下列说法中正确的是()20.(山东)如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、﹣Q,虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称.下列判断正确的是()二.解答题(共10小题)21.(成都模拟)如图所示,电荷量Q=2×l0﹣7C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×l0﹣7C的另一正点电荷B从O点正上方高于0 5m的某处由静止释放,B运动过程中速度最大位置在P.若静电力常量k=9×109N.m2/C2,重力加速度g=10m/s2.求(1)B运动到距O点l=0.5m处的加速度大小;(2)P、O间的距离L.k﹣L==0.3m22.(江门模拟)如图所示,地面上方两个竖直放置的平行金属极板,左极板带正电,右极板带负电,两板间形成匀强电场,带电颗粒从中线上A点处静止释放.己知A点距两板上端h=0.2m,两板间距d=0.4m,板的长度L=0.25m,电场仅局限于平行板之间,颗粒所带电量与其质量之比=10﹣5C/kg,颗粒刚好从左极板边缘离开电场,取g=10m/s2(1)颗粒刚进入电场时的速度多大?(2)颗粒带何种电荷?两极板间的电压多大?(3)颗粒刚离开电场时的速度是多大?由牛顿第二定律有:==1.623.(凉山州一模)如图所示,与水平方向成θ=37°角的传送带以速度v=3m/s,逆时针匀速转动,传送带两端AB的距离足够长,传送带左端A点与一光滑水平面相接,在空间中存在一与水平方向夹角θ=37°,方向右向上的匀强电场,场强大小E=1×103N/C.有一质量为m=2kg,带电量q=+5×10﹣5C的小物块放于距A点x=4m的P点自由释放.物块与传送带的动摩擦因数为μ=0.125,物块在水平面及传送带上运动时,所有接触面均绝缘,在A点都不及其动能损失,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8求:(1)物块首次运动到A点时的速度大小.(2)物块在传送带上向上运动到最高点所用时间及此过程产生的摩擦热.(3)分析物块能否回到P点,若能回到P点,求从P点出发至回到P点的运动时间:若不能回到P点,求距P点最近的距离.=s=≈L=点时:,解得:<由运动对称性,物块向左匀减速运动:)物块在传送带上向上运动到最高点所用时间为24.(福建)如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长L=2.0m,若将电荷量均为q=+2.0×10﹣6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N •m2/C2,求:(1)两点电荷间的库仑力大小;(2)C点的电场强度的大小和方向.列式求解即可;=9.0×=k=4.5=7.825.(北京模拟)如图所示,在电场强度E=2.0×104N/C的匀强电场中.一个带正电的点电荷在A点所受电场力F=2.0×10﹣4N.(1)求该点电荷的电荷量q;(2)请在图中画出该点电荷在A点所受电场力的方向.E=26.(上海一模)在如图所示的竖直平面内,倾斜轨道与水平面的夹角θ=37°,空间有一匀强电场,电场方向垂直轨道向下,电场强度E=1.0×104N/C.小物体A质量m=0.2kg、电荷量q=+4×10﹣5C,若倾斜轨道足够长,A与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,现将物体A置于斜面底端,并给A一个方向沿斜面向上大小为v0=4.4m/s的初速度,A在整个过程中电荷量保持不变,不计空气阻力(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)物体A回到出发点所用的时间?(2)若A出发的同时,有一不带电的小物体B在轨道某点静止释放,经过时间t=0.5s与A相遇,且B与轨道间的动摩擦因数也为μ=0.5.求B的释放点到倾斜轨道底端的长度s?==11m/s2 s==﹣而言:=0.875m27.(陕西三模)如图所示,在光滑绝缘水平面上有两个带电小球A、B,质量分别为3m和m,小球A带正电q,小球B带负电﹣2q,开始时两小球相距s0,小球A有一个水平向右的初速度v0,小球B的初速度为零,若取初始状态下两小球构成的系统的电势能为零,试证明:当两小球的速度相同时系统的电势能最大,并求出该最大值.••﹣=﹣•=v=v=mv28.(淄博三模)如图,静止于A处的离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左.静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为R,其所在处场强为E、方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;、,离子重力不计.(1)求加速电场的电压U;(2)若离子恰好能打在Q点上,求矩形区域QNCD内匀强电场场强E0的值;(3)若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场,换为垂直纸面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在QN上,求磁场磁感应强度B的取值范围.3d==上,必须满足:为的值为;29.(桂林一模)有个演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了许多锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动.现取以下简化模型进行定量研究.如图所示,电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置,相距为d,与电动势为ε、内阻可不计的电源相连.设两板之间只有一个质量为m的导电小球,小球可视为质点.已知:若小球与极板发生碰撞,则碰撞后小球的速度立即变为零,带电状态也立即改变,改变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的α倍(α<1).不计带电小球对极板间匀强电场的影响.重力加速度为g.(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动,电动势ε至少应大于多少?(2)设上述条件已满足,在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动.求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量.q;qaqan=;往返次数为内通过电源的总电量为30.(江苏)如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场.图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后,水平射入偏转电压为U1的平移器,最终从A点水平射入待测区域.不考虑粒子受到的重力.(1)求粒子射出平移器时的速度大小v1;(2)当加速电压变为4U0时,欲使粒子仍从A点射入待测区域,求此时的偏转电压U;(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为F.现取水平向右为x轴正方向,建立如图所示的直角坐标系Oxyz.保持加速电压为U0不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.F F F F请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向.= a=y=E=;=B=)为E=;;。
人教版高中物理选修3-1高三《电场》综合提高训练.docx
高中物理学习材料桑水制作浙江省台州市孺子牛教育高三物理《电场》综合提高训练 一、单项选择题1.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图所示,在半球面AB 上均匀分布正电荷,总电荷量为q ,球面半径为R ,CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线,在轴线上有M 、N 两点,OM =ON=2R .已知M 点的场强大小为E ,则N 点的场强大小为A .22kq R -E B .24kq R C .24kqR-E D .24kqR +E1解析: 因均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.则完整球壳的电荷量为q 2,在M 点产生的场强等效于带电量为2q 的点电荷放在O 处产生的场强,即完整球壳在M 点所产生的场强为E=2)2(2R q k ⨯=22R kq,而将右侧去掉只剩左侧,M 处的场强为E ,说明右侧去掉部分在M 处产生的场强为E ′=E R kq -22,根据对称性,左侧没去掉部分在右侧N 点产生的场强也为E R kq-22,A 正确 答案A【 点击:用好“填补法”、“对称性”是解题的关键】2.如图所示,场强大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd ,水平边ab 长为s ,竖直边ad 长为h 。
质量均为m 、带电荷量分别为+q 和-q 的两粒子,由a 、c 两点先后沿ab 和cd 方向以速率0v 进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)。
不计重力,若两粒子轨迹恰好相切,则0v 等于()+ + +++ ++OMN C DRABA. mh Eq s v 220=B.mh Eq s v 20=C. mhEqs v 240= D.mh Eq s v 40=2解析:两个粒子都做类平抛运动,轨迹相切时,速度方向恰好相反,即在该点,速度方向与水平方向夹角相同2010at vat v =,而ma Eq =,两个粒子都做类平抛运动,水平方向:s t v t v =+2010,竖直方向:h at at =+22212121,由以上各式整理得:mhEq s v 20=,因此B 正确,ACD 错误。
最新人教版高中物理必修三培优训练三 电场 电场强度
三 电场 电场强度【基础全面练】(20分钟 50分)一、选择题(共6小题,每题6分,共36分)1.下列关于电场强度的说法中正确的是( )A .由E =F q 知,电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比B .电场中某点的电场强度等于F q ,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C .电场中某点的电场强度方向即为试探电荷在该点的受力方向D .公式E =F q 和E =k Q r 2 对于任何静电场都是适用的【解析】选B 。
E =F q 只是电场强度的定义式,不能由此得出电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的静电力成正比、与电荷量成反比,电场中某点的电场强度只与电场本身的性质有关,与试探电荷的电荷量及受力无关,故A 项错误,B 项正确;电场中某点的电场强度方向为正电荷在该点的受力方向,故C 项错误;公式E =F q 对于任何静电场都是适用的,E =k Q r 2 只适用于真空静止点电荷的电场,故D 项错误。
2.两个等量正点电荷位于x 轴上,关于原点O 呈对称分布,下列能正确描述电场强度E 随位置x 变化规律的图是( )【解析】选A 。
等量同种正点电荷的电场线如图中虚线,根据场强的叠加,两正点电荷中点处场强为零,靠近电荷处场强较强,点电荷周围的电场线是排斥状的,场强的方向用正负表示。
A 图与结论相符,选项A 正确。
3.(2021·苏州高二检测)硒鼓是激光打印机的核心部件,主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉仓和清洁装置构成,工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀地布上一层负电荷。
我们可以用下面的模型模拟上述过程:电荷量均为-q 的点电荷,对称均匀地分布在半径为R 的圆周上,若某时刻圆周上P 点的一个点电荷的电量突变成+2q ,则圆心O 点处的电场强度为( )A .2kq R 2 ,方向沿半径指向P 点B .2kq R 2 ,方向沿半径背离P 点C .3kq R 2 ,方向沿半径指向P 点D .3kq R 2 ,方向沿半径背离P 点 【解析】选D 。
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电场培优讲案
1.(08上海)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。
在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置。
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。
(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/n(n≥1),仍使电子从ABCD区域左下角D 处离开(D不随电场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。
2.(07广东)
如图16所示,沿水平方向放置一条平直光滑
槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距
3.5L。
槽内有两个质量均为m的小球A和B,球A
带电量为+2q,球B带电量为-3q,两球由长为2L
的轻杆相连,组成一带电系统。
最初A和B分别
静止于左板的两侧,离板的距离均为L。
若视小球
为质点,不计轻杆的质量,在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),求:
⑴球B刚进入电场时,带电系统的速度大小;
⑵带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。
3.(06全国卷)有个演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放入了许多用锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动。
现取以下简化模型进行定量研究。
如图所示,电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置,相距为d,与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。
设两板之间只有一个质量为m的导电小球,小球可视为质点。
已知:若小球与极板发生碰撞,则碰撞后小球的速度立即变为零,带电状态也立即改变,改变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的α倍(α<<1)。
不计带电小球对极板间匀强电场的影响。
重力加速度为g。
(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动,电动势ε至少应大于多少?
(2)设上述条件已满足,在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。
求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。
4.(07四川)
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Array强为E=1.0×105 N/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=l0 m/s2)
⑴小球B开始运动时的加速度为多大?
⑵小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?
⑶小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.6l 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?。