静电场课堂测验题参考解答
高中物理静电场经典习题30道--带答案

高中物理静电场经典习题30道--带答案1.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c 分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()A.$\frac{kq}{l^2}$。
B.$\frac{\sqrt{3}kq}{l^2}$。
C.$\frac{2kq}{l^2}$。
D.$\frac{3kq}{l^2}$2.如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.$\frac{kQ}{4R^2}$。
B.$\frac{\sqrt{2}kQ}{4R^2}$。
C.$\frac{kQ}{2R^2}$。
D.$\frac{\sqrt{2}kQ}{R^2}$3.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q>)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为A.$l+\frac{2q^2}{kl}$。
B.$l-\frac{2q^2}{kl}$。
C.$l-\frac{q^2}{kl}$。
D.$l+\frac{q^2}{kl}$4.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m 带电量分别为+q和﹣q的甲、乙两个小球,在力F的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为A.$\frac{F}{2kq^2}$。
B.$\frac{F}{kq^2}$。
C.$\frac{F}{4kq^2}$。
D.$\frac{2F}{kq^2}$5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)A.。
高中物理静电场练习题(含解析)

高中物理静电场练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格,以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。
许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活,下列物理量为量子化的是( )A .一个物体带的电荷量B .一段导体的电阻C .电场中两点间的电势差D .一个可变电容器的电容2.如图所示,+Q 为固定的正电荷,在它的电场中,一电荷量为+q 的粒子,从a 点以沿ab 方向的初速度v 0开始运动.若粒子只受电场力作用,则它的运动轨迹可能是图中的( )A .ab 直线B .ac 曲线C .ad 曲线D .ae 曲线 3.电荷量之比为1∶7的带异种电荷的两个完全相同的金属球A 和B ,相距为r 。
两者接触一下放到相距2r 的位置,则稳定后两小球之间的静电力大小与原来之比是( ) A .4∶7B .3∶7C .36∶7D .54∶74.描述电场强弱的物理量是( )A .电荷量B .电场力C .电场强度D .电流强度 5.人体的细胞膜模型图如图a 所示,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为d ,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图b 所示,初速度可视为零的一价正钠离子仅在静电力的作用下,从图中的A 点运动到B 点,下列说法正确的是( )A .A 点电势等于B 点电势B.钠离子的电势能增大C.若膜电位越小,钠离子进入细胞内的速度越大D.若膜电位增加,钠离子进入细胞内的速度更大6.如图所示为真空中正点电荷的电场线和等势面,实线为电场线,虚线为等势面,电场中有a、b、c三点。
下列关于各点电场强度E的大小和电势φ的高低说法正确的是()A.Ea=Eb B.Ea>Ec C.φb>φc D.φa=φc7.两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间,如图所示。
(完整版)高二物理静电场测试题及答案

第一章静电场测试题1.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为:A .A A W W q εϕ=-=, B .A A W W q εϕ==-, C .A A W W q εϕ==, D .A A WqW εϕ=-=-,2.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5 J ,已知A 点的电势为-10 V ,则以下判断正确的是:A .微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B .微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C .B 点电势为零D .B 点电势为-20 V3.在点电荷Q 的电场中,一个α粒子(He 42)通过时的轨迹如图实线所示,a 、b 为两个等势面,则下列判断中正确的是().(A )Q 可能为正电荷,也可能为负电荷 (B )运动中.粒子总是克服电场力做功 (C )α粒子经过两等势面的动能E ka >E kb(D )α粒子在两等势面上的电势能E pa >E pb4.如图所示,a 、b 、c 、d 是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列判断中正确的是( ). (A )该电场一定是匀强电场(B )这四个等势面的电势一定满足U a -U b =U b -U c =U c -U d (C )如果u a >U b ,则电场强度E a >E b(D )如果U a <U b ,则电场方向垂直于等势面由b 指向a5.如图所示,在沿x 轴正方向的匀强电场E 中,有一动点A 以O 为圆心、以r 为半径逆时针转动,θ为OA 与x 轴正方向间的夹角,则O 、A 两点问电势差为( ).(A )U OA =Er (B )U OA =Ersin θ (C )U OA =Ercos θ (D )θrcos EU OA =6.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内( ). (A )一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 (B )一定沿电场线由低电势处向高电势处运动(C )不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动 (D )不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动7.如图所示,P 、Q 是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OB OA <,用E A 、E B 、U A 、U B 分别表示A 、B 两点的场强和电势,则( ).AB21(A )E A 一定大于E B ,U A 一定大于U B (B )E A 不一定大于E B ,U A 一定大于U B (C )E A 一定大于E B ,U A 不一定大于U B (D )E A 不一定大于E B ,U A 不一定大于U B8.对于点电荷的电场,我们取无限远处作零电势点,无限远处电场强度也为零,那么( ). (A )电势为零的点,电场强度一定为零,反之亦然(B )电势为零的点,电场强度不一定为零,但电场强度为零的点,电势一定为零 (C )电场强度为零的点,电势不一定为零;电势为零的点,场强不一定为零 (D )场强为零的点,电势不一定为零,电势为零的一点,电场强度一定为零 9.如图所示,一长为l 的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q ,处在场强为E 的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是( ).(A )电场力不做功,两电荷电势能不变(B )电场力做的总功为QEl /2,两电荷的电势能减少 (C )电场力做的总功为-QEl /2,两电荷的电势能增加 (D )电场力做总功的大小跟转轴位置有关10.如图所示,一个带负电的油滴以初速v 0从P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C 时速度大小仍为v 0,则油滴最高点的位置在( ).(A )P 点的左上方 (B )P 点的右上方 (C )P 点的正上方 (D )上述情况都可能11.如图所示,虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为U a 、U b 和U c ,U a >U b >U c .一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN 所示,由图可知( ).(A )粒子从K 到L 的过程中,电场力做负功 (B )粒子从L 到M 的过程中,电场力做负功 (C )粒子从K 到L 的过程中,静电势能增加 (D )粒子从L 到M 的过程中,动能减少12.有两个完全相同的金属球A 、B ,B 球固定在绝缘地板上,A 球在离B 球为H 的正上方由静止释放下落,与B 球发生对心正碰后回跳的高度为h .设碰撞中无动能损失,空气阻力不计,若( ).(A )A 、B 球带等量同种电荷,则h >H (B )A 、B 球带等量同种电荷,则h =H (C )A 、B 球带等量异种电荷,则h >H (D )A 、B 球带等量异种电荷,则h =H 13.如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当加上水平向右的、场强大小为E 的匀强电场时,验电器的箔片 (填“张开”或“不张开”),我们把这种现象称之为 。
静电场习题-参考答案

静电场习题参考答案一、选择题1C 2D 3D 4D 5B 6C 7C 8B 9D 10B 11B 12B 13C 二、填空1. 002-3E ε、0043E ε2. 06q ε3. 不变 减小4. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π00114r r q ε5. ⎪⎭⎫ ⎝⎛-πR r Q 1140ε6.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π20114r R Qq ε7.10114q r R ε⎛⎫- ⎪π⎝⎭8. 2202dSU ε 9.204R q επ10. 2021+4q L επ() 11. C Fd /2 FdC 212. 不变 、 减小三、计算1. 解:设杆的左端为坐标原点O ,x 轴沿直杆方向.带电直杆的电荷线密度为λ=q / L ,在x 处取一电荷元d q = λd x = q d x / L ,它在P 点的场强:()204d d x d L q E -+π=ε()204d x d L L xq -+π=ε 总场强为 ⎰+π=Lx d L xL q E 020)(d 4-ε()d L d q +π=04ε方向沿x 轴,即杆的延长线方向.P Ldd q x(L+d -d ExO2. 解:选杆的左端为坐标原点,x 轴沿杆的方向.在x 处取一电荷元λd x ,它在点电荷所在处产生场强为:()204d d x d xE +π=ελ整个杆上电荷在该点的场强为:()()l d d lx d x E l+π=+π=⎰00204d 4ελελ 点电荷q 0所受的电场力为:()ld d lq F +π=004ελ=0.90 N 沿x 轴负向3. 解:设内球上所带电荷为Q ,则两球间的电场强度的大小为204r QE επ= (R 1<r <R 2) 两球的电势差⎰⎰π==212120124d R R R R r dr Q r E U ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=21114R R Q ε∴ 12122104R R U R R Q -π=ε=2.14×10-9 C4. (1)由高斯定理 024επQE r =求出 204rQ E πε=21R r R <<)11(421021R R Q Edr U R R -==⎰πε5. 解:由高斯定理当r >R 时,20141r QE πε=当r <R 时,r R Q r r R QE 302330241343441πεπππε==以无穷远处为参考点,球内离球心r 处的P 点的电势为⎰⎰⎰∞∞⋅+⋅=⋅=RR r PP l E l E l E V Pϖϖϖϖϖϖd d d 12q沿径向路径积分得32202030122)3(41d 41d 41d d R r R Q r r Qr r R Q rE r E V P R Rr RRr P PP-=⋅+⋅=⋅+⋅=⎰⎰⎰⎰∞∞πεπεπε6. 解:未插导体片时,极板A 、B 间场强为: E 1=V / d 插入带电荷q 的导体片后,电荷q 在C 、B 间产生的场强为:E 2=q / (2ε0S ) 则C 、B 间合场强为:E =E 1+E 2=(V / d )+q / (2ε0S )因而C 板电势为: U =Ed / 2=[V +qd / (2ε0S )] / 27. 解:应用动能定理,电场力作功等于粒子的动能增量0212-=v m qEl无限大带电平面的电场强度为: E = σ / (2ε0) 由以上两式得 σ = ε0m v 2 / (ql )8. 解:设试验电荷置于x 处所受合力为零,即该点场强为零.()()0142142020=+π-+-πx qx q εε 得 x 2-6x +1=0, ()223±=x m因23-=x 点处于q 、-2q 两点电荷之间,该处场强不可能为零.故舍去.得 ()223+=x md d。
高中物理静电场(精选100题答案)

3 2kQ 强为三个场强的竖直分量之和,即 4L2 ,选项 D 正确。
7. 解析:选 A 设在 O 点的球壳为完整的带电荷量为 2q 的带电球壳,则在 M、N 两点产生的场强大
k·2q kq 小为 E0=2R2=2R2。题图中左半球壳在 M 点产生的场强为 E,则右半球壳在 M 点产生的场强为 E′=
4Q·2Q
Q2
FAC=k 12L2 =32kL2
B、C 之间为引力,大小为 Q·2Q Q2
FBC=k12L2=8k L2
Q2 F 合=FAC+FBC=40kL2 。
(2)根据三个点电荷的平衡规律,D 为正电荷,且 D 应放在 AB 连线的延长线上靠近 B 的一侧,设 D 到 B 的距离为 x,电荷量为 q,
静电场典型题目 70 题参考答案
1. 解析:选 A 库仑力作用符合牛顿第三定律,即两小球所带电荷量不相等时,相互作用的库仑力
大小相等,因此 α>β 不是电荷量不相等造成的。根据受力平衡条件及 α>β,可得 m1<m2,故 A 正确。
2. 解析:选 D 由于小球 c 所受库仑力的合力的方向平行于 a、b 的连线,根据受
库仑力与 b 对 c 的库仑力关于 Oc 对称,即 qa=qb,B 正确;对 a、b 整体受力分析可得:因为 a、b 连线
水平,则 ma=mb,但与 c 的质量关系不能确定,A 错误;因 c 对 a、b 的库仑力关于 Oc 对称,由受力分
析知,细线 Oa、Ob 所受拉力大小相等,C 正确;c 所带电荷量与 a、b 所带电荷量不一定相等,所以 a、
kq
kq
高中物理--静电场测试题(含答案)

高中物理--静电场测试题(含答案)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共12小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.关于静电的利用和防范,以下说法中正确的是( ) A .没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁B .油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上,避免产生电火花引起爆炸C .飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成,可防止静电积聚D .手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品,可防止麻醉药燃烧 2.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )A .根据电场强度的定义式E =Fq 可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B .根据电容的定义式C =QU 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C .根据真空中点电荷的电场强度公式E =k Qr 2可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D .根据电势差的定义式U AB =W ABq 可知,带电荷量为1 C 的正电荷,从A 点移动到B 点克服电场力做功为1 J,则A 、B 两点间的电势差为-1 V3.如图所示,在原来不带电的金属细杆ab 附近P 处放置一个正点电荷,达到静电平衡后( )A .a 端的电势比b 端低B .b 端的电势与d 点的电势相等C .杆内c 处场强大小不等于零,c 处场强方向由b 指向aD .感应电荷在杆内c 处场强的方向由a 指向b4.如图所示,实线为两个点电荷Q 1、Q 2产生的电场的电场线,虚线为正电荷从A 点运动到B 点的运动轨迹,则下列判断正确的是( )A .A 点的场强小于B 点的场强 B .Q 1的电荷量大于Q 2的电荷量C .正电荷在A 点的电势能小于在B 点的电势能D .正电荷在A 点的速度小于在B 点的速度5.如图所示,M 、N 是真空中的两块平行金属板,质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,以初速度v 0由小孔进入电场,当M 、N 间电压为U 时,粒子恰好能到达N 板,如果要使这个带电粒子到达M 、N 板间距的12后返回,下列措施中能满足此要求的是(不计带电粒子的重力)( )A .使初速度减为原来的12 B .使M 、N 间电压加倍C .使M 、N 间电压提高到原来的4倍D .使初速度和M 、N 间电压都减为原来的146.如图所示,把一个平行板电容器接在电压U =10 V 的电源上.现进行下列四步操作:(1)合上K ;(2)在两板中央插入厚为d2的金属板;(3)断开K ;(4)抽出金属板.则此时电容器两板间的电势差为( )此卷只装订不密封A .0B .10 VC .5 VD .20 V7.一匀强电场的方向平行于xOy 平面,平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V 。
静电场练习题及答案

1静电场练习题及答案一、选择题1、库仑定律的适用范围是 〔 D 〕()A 真空中两个带电球体间的相互作用;()B 真空中任意带电体间的相互作用;()C 真空中两个正点电荷间的相互作用;()D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距2、关于电场强度,下面说法中正确的是 ( D )(A )电场强度E的大小与试探电荷 0q 的大小成反比;(B )电场强度E 的大小与试探电荷受力F 的大小成正比(C )若场中某点不放试探电荷 0q ,则0=F ,从而0=E (D )对电场中某点,试探电荷受力F 与0q 的比值不因0q 而变;3、根据场强定义式0q F E =,下列说法中正确的是:〔 D 〕 ()A 电场中某点处的电场强度就是该处正电荷所受的力;()B 从定义式中明显看出,场强反比于单位正电荷;()C 做定义式时0q 必须是正电荷;()D E 的方向可能与F 的方向相反。
4、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和0i q =∑,则可肯定:( C ) (A )高斯面上各点场强均为零。
(B )通过高斯面上每一面元的电通量均为零。
(C )通过整个高斯面的电通量为零。
(D )以上说法都不对。
5、点电荷Q 被曲面S 所包围,从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点,如图所示,则引入前后: ( D )(A )曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强不变。
(B )曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强不变。
(C )曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强变化。
(D )曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强变化。
6一点电荷,放在球形高斯面的中心处,下列哪一种情况,通过高斯面的电通量发生变化:(A )将另一点电荷放进高斯面内; ( A )(B )将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内;(C )将另一点电荷放在高斯面外;(D )将高斯面缩小一半。
27、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: 〔 D 〕()A 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷; ()B 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零;()C 如果高斯面上E 处处不为零,则高斯面内必有电荷;()D 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必不为零。
静电场练习测试题及参考答案

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。
静电场检测题解答解析

1
E0 / 3
2
3
E0 / 3
E0
静电场检测题
解:如图,设
A 0
B 0
A
1
E0 / 3
E0 A B 在 1区 3 2 0 2 0
A
2
B
B
3
E0 / 3
A B 在2区 E0 2 0 2 0
由以上两式可得
2 0 E0 A 3
+
E0
4 0 E0 B 3
13 在场强为 E 的均匀电场中,有一半径为R 的、长为l的圆柱面 ,其轴线与 E 的方向垂直.在 通过轴线并垂直于E 的方向将此柱面切去一半,
如图所示,则穿过剩下的半圆柱面的电场强度通 量等于________. 2RlE 解:
静电场检测题
e E S ES E2Rl 2RlE
A.E1 E2 ,U1 U 2 ;
C.E1 E2 ,U1 U 2 ;
B.E1 E2 ,U1 U 2 ; D.E1 E2 ,U1 U 2 .
静电场检测题
解:
因为球壳外是真空,所以不管壳内是 否有介质,壳外的电场分布都一样
E1 E2 ,U1 U 2
应该选 A
O
A 顶点a、b、c、d处都是正电荷; d c B 顶点a、b处是正电荷,c、d处是负电荷; C 顶点a、c处是正电荷,b、d处是负电荷; D 顶点a、b、c、d处都是负电荷.
解: 由题意
应该选 C
也可以是a、c处负电荷,b、d处正电荷
静电场检测题
4 如图所示,直线MN长为2l,弧OCD是以N为 中心,l为半径的半圆弧,N点有正电荷+q,M点有 负电荷-q.今将一试探电荷+q0从O点出发沿路 径OCDP移到无穷远处,假设无穷远处电势为零, 则电场力做功[ D] A A <0,且为有限常量; B A >0,且为有限常量; C A ; D A=0.
(完整版)高二物理静电场测试题及答案

第一章静电场测试题1.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为:A .A A W W q εϕ=-=, B .A A W W q εϕ==-, C .A A W W q εϕ==, D .A A WqW εϕ=-=-,2.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5 J ,已知A 点的电势为-10 V ,则以下判断正确的是:A .微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B .微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C .B 点电势为零D .B 点电势为-20 V3.在点电荷Q 的电场中,一个α粒子(He 42)通过时的轨迹如图实线所示,a 、b 为两个等势面,则下列判断中正确的是().(A )Q 可能为正电荷,也可能为负电荷 (B )运动中.粒子总是克服电场力做功 (C )α粒子经过两等势面的动能E ka >E kb(D )α粒子在两等势面上的电势能E pa >E pb4.如图所示,a 、b 、c 、d 是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列判断中正确的是( ). (A )该电场一定是匀强电场(B )这四个等势面的电势一定满足U a -U b =U b -U c =U c -U d (C )如果u a >U b ,则电场强度E a >E b(D )如果U a <U b ,则电场方向垂直于等势面由b 指向a5.如图所示,在沿x 轴正方向的匀强电场E 中,有一动点A 以O 为圆心、以r 为半径逆时针转动,θ为OA 与x 轴正方向间的夹角,则O 、A 两点问电势差为( ).(A )U OA =Er (B )U OA =Ersin θ (C )U OA =Ercos θ (D )θrcos EU OA =6.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内( ). (A )一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 (B )一定沿电场线由低电势处向高电势处运动(C )不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动 (D )不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动7.如图所示,P 、Q 是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OB OA <,用E A 、E B 、U A 、U B 分别表示A 、B 两点的场强和电势,则( ).AB21(A )E A 一定大于E B ,U A 一定大于U B (B )E A 不一定大于E B ,U A 一定大于U B (C )E A 一定大于E B ,U A 不一定大于U B (D )E A 不一定大于E B ,U A 不一定大于U B8.对于点电荷的电场,我们取无限远处作零电势点,无限远处电场强度也为零,那么( ). (A )电势为零的点,电场强度一定为零,反之亦然(B )电势为零的点,电场强度不一定为零,但电场强度为零的点,电势一定为零 (C )电场强度为零的点,电势不一定为零;电势为零的点,场强不一定为零 (D )场强为零的点,电势不一定为零,电势为零的一点,电场强度一定为零 9.如图所示,一长为l 的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q ,处在场强为E 的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是( ).(A )电场力不做功,两电荷电势能不变(B )电场力做的总功为QEl /2,两电荷的电势能减少 (C )电场力做的总功为-QEl /2,两电荷的电势能增加 (D )电场力做总功的大小跟转轴位置有关10.如图所示,一个带负电的油滴以初速v 0从P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C 时速度大小仍为v 0,则油滴最高点的位置在( ).(A )P 点的左上方 (B )P 点的右上方 (C )P 点的正上方 (D )上述情况都可能11.如图所示,虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为U a 、U b 和U c ,U a >U b >U c .一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN 所示,由图可知( ).(A )粒子从K 到L 的过程中,电场力做负功 (B )粒子从L 到M 的过程中,电场力做负功 (C )粒子从K 到L 的过程中,静电势能增加 (D )粒子从L 到M 的过程中,动能减少12.有两个完全相同的金属球A 、B ,B 球固定在绝缘地板上,A 球在离B 球为H 的正上方由静止释放下落,与B 球发生对心正碰后回跳的高度为h .设碰撞中无动能损失,空气阻力不计,若( ).(A )A 、B 球带等量同种电荷,则h >H (B )A 、B 球带等量同种电荷,则h =H (C )A 、B 球带等量异种电荷,则h >H (D )A 、B 球带等量异种电荷,则h =H 13.如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当加上水平向右的、场强大小为E 的匀强电场时,验电器的箔片 (填“张开”或“不张开”),我们把这种现象称之为 。
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。
物理静电场试题及答案

物理静电场试题及答案一、选择题1. 两个点电荷之间的距离为r,它们之间的库仑力大小为F,如果将它们之间的距离增加到2r,则它们之间的库仑力大小为:A. F/2B. F/4C. F/8D. 2F答案:B2. 电场强度的方向是:A. 正电荷所受电场力的方向B. 负电荷所受电场力的方向C. 正电荷所受电场力的反方向D. 与电场线的方向垂直答案:C3. 电容器的电容与下列哪个因素无关?A. 电容器两极板的面积B. 电容器两极板之间的距离C. 电容器两极板的材料D. 电容器两极板之间的电压答案:D二、填空题4. 一个电荷量为q的点电荷在电场中受到的电场力大小为F,则该点电荷所在位置的电场强度E等于______。
答案:F/q5. 两个相同大小的点电荷,分别带有+Q和-Q的电荷,它们之间的距离为r,若将它们之间的距离增加到原来的2倍,则它们之间的库仑力大小将变为原来的______。
答案:1/4三、计算题6. 一个半径为R的均匀带电球体,其电荷量为Q,求球体外距离球心r处的电场强度。
答案:若r > R,则电场强度E = kQ/r^2;若r < R,则电场强度E = 0。
7. 一个平行板电容器,其电容为C,两极板间的电压为U,求电容器所带的电荷量Q。
答案:Q = CU四、简答题8. 简述电场线的特点。
答案:电场线从正电荷出发,指向负电荷;电场线不相交;电场线越密集,电场强度越大。
9. 电容器在充电过程中,其电场能如何变化?答案:电容器在充电过程中,电场能逐渐增加,因为电容器存储了更多的电荷,两极板之间的电势差也随之增大。
人教版高中物理选修1静电场测试题含答案

第一章《静电场》测试j一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列说法正确的是()A.若电荷在电场中某点受到的电场力大,则该点的电场强度就大B.负电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向相反C.电场强度的方向总跟电场力的方向一致D.在匀强电场中,不同的带电粒子受到的电场力一定相同2. 一个正点电荷Q静止在正方形的一个顶点上,另一个带电质点射入该区域时,仅受电场力的作用恰好能依次经过正方形的另外三个顶点a、b、c,如图所示,则有()A.质点在a、b、c三处的加速度大小之比是L 2: 1B.质点由a到b电势能减小,由b到c电场力做负功,在b点动能最小C. a、b、c二点电势图低及电场强度大小的关系是p.=佚 > 务,E. = E f = 2E bD.若改变带电质点在a处的速度大小和方向,有可能使其在该电场中做类平抛运动3.某电场的电场线如图所示,则A和B两点电场强度的大小关系是(A. E A>E BB. E A<E BC. E A=E3D.无法判断4.在静电场中()A.电场处处为零的区域内,电势也一定处处为零B.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同C.电场强度的方向总是跟等势而垂直的D.如果是负点荷产生的电场,沿着电场强度的方向,电势升高 5.如图所示,图中虚线为某静电场中的等差等势线,实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹,a、b、c为粒子运动轨迹与等势线的交点,粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是()A.粒子一定带正电B.粒子在a点和在c点的加速度相同C.粒子在a、c间运动过程中动能先减小后增大D.粒子在a点的电势能比在b点的电势能大6.如图所示,绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a, a的表面镀有铝膜,在a的近旁有一金属球人开始时a、b都不带电,现使》带电,则()A. a、b之间不发生相互作用B. b立即把a排斥开C. b将吸引a,吸住后不放开D. b先吸引a,接触后又把a排斥开7.关于电场,下列说法中正确的是()A.电场并不是客观存在的物质8.描述电场的电场线是客观存在的C.电场对放入其中的电荷有力的作用D.电荷在电场中某点所受的电场力的方向为该处的场强方向8.将两个异种点电荷间距增大时,下列说法正确的是()A.电场力作正功,电势能增加B.电场力作负功,电势能增加C.电场力作正功,电势能减小D.电场力作负功,电势能减小9.真空中有两个等量异号点电荷,电量均为q,相距为r,设静电力常量为k,则在两个点电荷连线中点处,电场强度的大小和方向是()A •,,指向正电荷B , , ,指向负电荷广厂C. 婆,指向正电荷D.吗,指向负电荷r r10.在如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动片向下移动时,关于电灯L的亮度及电容器C所带电量Q的变化判断正确的是()A. L 变暗,Q 增大B. L 变暗,Q 减小C. L 变亮,Q 增大D. L 变亮,Q 减小11.为了研究PM2. 5的相关性质,实验中让一带电PM2. 5颗粒(重力不计),垂直射入 正交的匀强电场和磁场区域,如图所示,其中M 、N 为正对的平行带电金属板,结果它 恰能沿直线运动。
人教版高中物理选修3-1第1章《静电场》测试题(含答案)

第1章《静电场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d,球的半径比d小得多,分别带有q和-3q的电荷,相互作用力为F。
现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互作用力将为()A.引力且大小为3F B.斥力且大小为F/3C.斥力且大小为2F D.斥力且大小为3F2.真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F.若电荷电量不变,两点电荷间的距离减小到原来的,则两点电荷间的静电力大小为()A. B. C.4F D.2F3.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电势高的地方电场强度不一定大B.电场强度大的地方电势一定高C.电势为零的地方场强也一定为零D.场强为零的地方电势也一定为零4.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的2倍,那么它们之间的静电力的大小应为()A.F/2 B.2F C.F/4 D.4F5.空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为-q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为d,则()A.MN两点的电势差为sin FdqB.匀强电场的电场强度大小为F qC .带电质点由M 运动到N 的过程中,电势能减少了Fd cos θD .若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动,则F 必须反向6.两个完全相同的带同种电荷的金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量为Q 5,另一个球的带电量为Q 7。
当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F 。
现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小为( )A .F 351B .F 35C .F 3635D .F 3536 7.两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O 点,如图所示。
平衡时,两小球相距r ,两小球的直径比r 小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离( )A .大于r/2B .等于r/2C .小于r/2D .无法确定8.如图所示,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下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P 点下方) ( )A .电容器的电容减小,则极板带电量将增大B .带电油滴将沿竖直方向向下运动C .P 点的电势将升高D .带电油滴的电势能将增大9.在静电场中,下列说法正确的是( )A .沿着电场线方向,电势一定越来越低B .电场强度为零的点,电势一定为零C .电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同D .电场强度和电势都是矢量10.有一电场的电场线如右图所示,场中A、B两点的电场强度大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示,则()A.E A>E B,φA>φ B B.E A>E B,φA<φ BC.E A<E B,φA>φ B D.E A<E B,φA<φB11.下列说法中正确的是()A.电场强度和电势都是矢量B.电势为零的地方,电场强度也一定为零C.把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功D.把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功12.现有两极板M(+)、N(一),板长80cm,板间距20cm,在两板间加一周期性的直流电压,如图所示。
09静电场习题解答

第九章 静电场一 选择题1. 在坐标原点放一正+Q ,它在P 点〔x =+1,y =0〕产生的电场为E 。
现在,另外有一个负电荷-2Q ,试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度为零?〔〕A. x 轴上x >1。
B. x 轴上x <0。
C. x 轴上0<x <1。
D. y 轴上y >0。
E. y 轴上y <0。
解:根据电场叠加原理,应选〔B〕。
2. 下列说法中哪一个是正确的?A. 电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受的电场力的方向。
B. 在以点电荷为中心的球面上,该电荷产生的场强处处相同。
C. 场强方向可由qFE =定出,其中q 为试验电荷的电量,q 可正可负,F为试验电荷所受的电场力。
D. 以上说法都不正确。
( ) 解:根据电场强度的定义应选(C)。
3. 如图,电量为Q 的点电荷被曲面S 所包围,从无穷远处引另一电量为q 的点电荷至曲面外一点,则:〔〕A.曲面S 的E 通量不变,曲面上各点场强不变 B.曲面S 的E 通量变化,曲面上各点场强不变 C.曲面S 的E 通量变化,曲面上各点场强变化D.曲面S 的E 通量不变,曲面上各点场强变化 解:根据高斯定理,应选(D)。
4. 两个同心均匀带电球面,半径分别为R a 和R b 〔R a <R b 〕,所带电量分别为Q a 和Q b ,设某点与球心相距r ,当R a <r< R b 时,该点的电场强度的大小为:〔 〕202202020π41 D. π41C.π41B. π41A.r Q .) R Q r Q (r Q Q . r Q Q .abb a b a b a εεεε+-+解:外球面上的电荷在其内部产生的场强为零,两球面间的场强仅由内球面电荷产生,故选〔D 〕。
5. 图示为一具有球对称性分布的静电场的E -r 关系曲线,请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的。
〔 〕S . Q.q 选择题3图A . 半径为R 的均匀带电球面 B. 半径为R 的均匀带电球体 C. 半径为R 、电荷体密度ρ=Ar 〔A 为常数〕的非均匀带电球体 D. 半径为R 、电荷体密度ρ=A/r 〔A 为常数〕的非均匀带电球体解:根据计算可知,该电场为半径为R 、电荷体密度ρ=A/r 〔A 为常数〕的非均匀带电球体所产生,故选〔D 〕。
静电场 参考答案

静电场 参考答案一 . 1.C ;2.D 3.B 4.B ;5.A ;解:1. (该题是例题,参考笔记)+q 和-q 在P 点产生的场强大小相等)(4220a y qE E +==-+πε,合场强为矢量和,302/32202)(2cos 2y qaa y qa E E πεπεα≈+==+ .2.3. 要使电荷不散开,需使每个电荷q 受合力为0,如图,其中一个电荷受斥力202214aqF F πε== ,受引力20203434a q q r q q F πεπε'='=(其中3/3a r =)1F 和2F的合力大小为20214330cos 2a q F F πε=︒=,该合力应与3F为平衡力,即33434320202qq a q q a q ='⇒'=πεπε4. 电势叠加原理,P 的电势等于q 在P 的电势加上Q 在P 的电势,得B5. 方法一: 根据电势叠加原理,先分别计算两球面的电势,再求其差球面1处的电势:R Q r q U 00144πεπε+=球面2处的电势:RQRqU 00244πεπε+=,得21U U -的值方法二: 先计算两带点球面之间的电场强度,再根据场强积分计算电势差由高斯定理,两带点球面之间一点(距球心为r )的电场强度为204r q E πε=)11(44020212121Rr qdr r q Edr l d E U U Rr-===⋅=-⎰⎰⎰πεπε二. 1.3028R qd επ或)2(420d R R qd-ππε ; 由O 点指向缺口中心2.λa Q = ; 异 3. 0;2014r Q πε ;20214r Q Q πε+4.1204E R πε-;hE E )(210-ε 5.b a 30ε1.解:补缺法,在缺口上补一段长为d ,电荷线密度为λ的电荷,再补上一段电荷线密度为λ-的电荷,带电情况没有发生变化。
重新组合为: (λ的带电圆环)+(λ-的电荷).很容易得出λ的带电圆环在圆心O 处产生的场强为0,则O 处的合场强为λ-的电荷所产生,其电量为d λ-,可看做点电荷,所以场强30220208)2(44R qdd R R qd R d E επππεπελ≈-==(由于d<<R )2.P 处的合场强E要垂直于OP ,画图可看出,只能为λ和Q 为异号时才可以,我们画出了可能的两种情况,利用任何一个就算都可以。
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场。
-
1
3. 在静电场中,一质子沿四分之一的圆弧轨道从A点移
到B点,电场力作功8.0×10-15J,则当质子沿四分之三
圆弧轨道从B点回到A点时,电场力作功W=
,设
A点的电势为零,则B点的电势φB=
。
WBA=-WAB=-8.0×10-15J
φB=WBA/e=-5×104(V)
-
2
4.如图所示,三个平行的无限大均匀带电平面,电荷面密 度均为+σ,则在A、B、C、D四个区域的电场强度大小 为、、、.
20R
0
20R
o
2Q 0R2(R Q /2)
E
Q
j
20R2 -
dE Q
X
dE
9
2. 实验表明,在靠近地面处
有相当强的电场,电场强度
垂直于地面向下,大小约为
E1
100 N/C;在离地面1.5 km高
h
的地方,也是垂直于地面向
E2
下的,大小约为25 N/C.
(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下,试计
通过以r为半径的球面的电
q
通量由 0 变为 。0
6.一平行板电容器,两板间充满相对介电常数为 的r 各
向同性的均匀电介质.若极板上的自由电荷面密度
为 ,则介质中电位移的大小D = ;电场强度的
大小E = 0 r.
-
4
介质中高斯定理:
vv
Ñ D d S D S
oS
Do
0
σ'
σ'
S
0
E D o or
-
5
7.真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和 电量都相等,则带电球面的电场能量W1与带电球体
的电场能量W2相比,W1 < W2.
(填 > 、= 、< ).
qR
qR
-
6
qR
qR
0
E
q
4 0r2
rR rR
qr
E
4 0 R 3
q
4 0 r 2
rR rR
E E 1E 2E 3
(设方向向右为正.)
A区: 3 2
0
B区:
2 0
C区: 2
0
D区: 3
2 0
-
3
5.一均匀带电q的球形橡皮薄膜,在它的半径从R1扩大
到R2的过程q中,如图所示,距球心为r的p点的场强大
小将由 4 变0 r 2为
;0
q
q
电势由 4 0 r 变为 ; 4 0 R 2
W R 01 20E 24r2d r R1 20E 24r2dr
W球 面W球 体
-
7
8.电容量分别为C1和C2的两个电容器,并联后加上电 压U,则电容器组储存的电量为 (C1 + C,2)U储, 存的能量
为
(C;1 +若C改2)成U2串/2;联后再加上电压U,此时电容
器组储存的电量为
,储存的C能C1 1量CC2 2为U
静电场课堂测验参考解答
1.一电荷量为-5×10-9C的试验电荷放在电场中某点时,
受到20×10-9N向上的力,则该点的电场强度的大小
为 4N/C,方向为
向下。
E
F
q0
2.静电场的高斯定理的数有学源表达式为
E
dS
q内
o
.该定理
表明静电场是 表达式保为守
场;静 电场的环路定理的数学
.该定理表lE明d静l 电0场是
4.43 10 7 C / m 3
(2பைடு நூலகம்作高斯面如图
E S S 0
0E 8.851012 100
8.851010C / m2 -
h
11
3. 已知金属球壳带电量为Q,内外半 Q
径分别为R1 ,R2 ;其空腔内距圆心
的距离为r处有一带电量为q的点电荷.
求:(1)金属球壳的电荷分布;(2)
空腔内表面电荷在球心产生的电势;
q r R1
O R2
(3)球心处的总电势.
解:(1)电荷分布: q Qq (2)由空腔内表面电荷-q
Q q
q4 10d R q 14 1 0R 1d q4 q 0R 1
(3)球心处的总电势 q q qQ
4 0r 4 0R1 4 0R2
q
q r R1
O R2
q (1 1 1 ) Q
4 0 r R1 R2 4 -0R2
12
4. 两同轴导体圆柱面内外半径分别为 R1、R2( R2> R1),单位长度上带电 量分别为±λ;两导体柱面间充满相
对介电常数为 r的各向同性均匀电
介质,试求: (1)电介质中的电场强度; (2) 两导体柱面间的电势差; (3) 该圆柱形电容器单位长度的电容; (4) 该电容器单位长度内储存的电场能量。
-
13
4.解(1)作高斯面如图
sDdSqi i
D 2 rhh
D
2r
r0
E 0 D r 20rr r 0
(2)
UR R 12E dr20r
nR2 R1
(3) C q 2 0 r
U n R2
(4)
We 1 2CU 2 R14-20r
nR2 R1
14
算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度;
(2) 假设地表面内电场强度为零,且地球表面处的
电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生,
求地面上的电荷面密度.
-
10
解:(1)作高斯面如图
E2
E1 S
Q 0
0
S
h
E1
0 E2 E1
E2
h
8.85 10 12 100 25
1.5 10 3
.
C1C2 U 2
2(C1 C2 )
-
8
1.
求半圆环圆心处的
E
。已知
2. 半径 R、上半部分均匀带电+Q,
3. 下半部分均匀带电-Q.
Q
Y
R
解:取电荷元ddqqdl
dE
dq
4 0R2
根据对称性 dEx 0
Q
o
X
EdyE dsEin20 /24 R0R d 2sin dq
Y
/2
(cos)
Q d R