通用版高中物理电磁学静电场经典大题例题

(每日一练)通用版高中物理电磁学静电场经典大题例题
单选题
1、带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，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
答案：A
解析：
AB．负电荷在电场线上运动，说明电场线是直线；负电荷在等势面上做匀速圆周运动，说明等势线是圆形曲线，能满足以上两种情况的场源电荷可以是一个带正电的点电荷，不可能是带负电的点电荷，所以A正确､B错误；C．两个分立的带等量正电的点电荷可以满足以上条件，而两个分立的带等量负电的点电荷不能使负电荷完成
题中运动，所以C错误；
D．题中情况的等势线不能使负电荷做匀速圆周运动，D错误。

故选A。

2、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和2均带正电，电量分
别为和（＞）．将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示．若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）
A．T=（－）E
B．T=（－）E
C．T=（+）E
D．T=（+）E
答案：A
解析：
，对将两个小球看做一个整体，整体在水平方向上只受到向右的电场力，故根据牛顿第二定律可得a=E(q1+q2)
2m
小球2分析，受到向右的电场力，绳子的拉力，由于q1>q2，球1受到向右的电场力大于球2向右的电场力，
(q1−q2)E，故A正确；
所以绳子的拉力向右，根据牛顿第二定律有T+Eq2=ma，联立解得T=1
2
小提示：
解决本题关键在于把牛顿第二定律和电场力知识结合起来，在研究对象上能学会整体法和隔离法的应用，分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力，分析单个物体的受力时就要用隔离法．采用隔离法可以较简单的分析问题
3、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，粒子在M点和N点时加速度大小分别为a M、a N，速度大小分别为v M、v N，下列判断正确的是（）
A．a M<a N,v M<v N B．a M<a N,v M>v N
C．a M>a N,v M<v N D．a M>a N,v M>v N
答案：B
解析：
N点的电场线比M点的密，故N点的场强大于M点的场强，粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，即
a M<a N
做曲线运动的粒子受到的合外力指向曲线的凹侧，粒子受到的电场力指向曲线的右下方，因为粒子带负电，场强方向沿左上方，粒子由M到N，电场力做负功，所以
v M>v N
故B正确；ACD错误。

故选B。

4、有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为1×10−8F的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从−70mV变为30mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（）A．1.5×10−7A B．2×10−7A C．3.5×10−7A D．5×10−7A
答案：D
解析：
根据
Q=CU
可知
∆Q=C∆U=10-8×(30+70)×10-3C=10-9C
则该过程中跨膜电流的平均值为
I=ΔQ
t
=
10−9
2×10−3A=5×10
−7A
故选D。

5、板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1，现将电容器所带电荷
量变为2Q，板间距变为1
2
d，其他条件不变，这时两极板间电势差U2，板间场强为E2，下列说法正确的是（）A．U2=U1，E2=E1
B．U2=2U1，E2=4E1
C．U2=U1，E2=2E1
D．U2=2U1，E2=2E1
答案：C
解析：
电容器所带电荷量为Q时，
U1=
Q
C1
=
Q
εS
4πkd
=
4πkdQ
εS E1=
U1
d
=
4πkQ
εS
电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为1
2
d时，
U2=2Q
C2
=
2Q
εS
4πk
d
2
=
4πkdQ
εS
=U1
E2=U2
d
2
=
8πkQ
εS
=2E1
选项C正确，ABD错误；故选C。