电场经典练习题及例题
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.。
高一物理电场练习及详细答案
电场同步练习 1一、选择题:(每题3分,共48分,漏选得1分)1、关于电场强度的叙述,正确的是:A、沿着电力线的方向,场强越来越小。
B、电场中某点的场强就是单位电量的电荷在该点所受的电场力。
C、电势降落最快的方向就是场强的方向。
D、负点电荷形成的电场,离点电荷越近,场强越大。
2、如果把一个正点电荷放在一电场中,无初速地释放,在点电荷的运动过程中,A、点电荷运动的轨迹一定与电力线重合。
B、正电荷的加速度方向,始终与所在点的电力线的切线方向一致。
C、点电荷的速度方向,始终与所在点的电力线的切线方向一致。
D、点电荷的总能量越来越大。
3、匀强电场的场强E=5.0×103伏/米,要使一个带电量为3.0×10-15库的负点电荷沿着与场强方向成60°角的方向作匀速直线运动,则所施加外力的大小和方向应是:A、1.5×10-11牛,与场强方向成120°角。
B、1.5×10-11牛,与场强方向成60°角。
C、1.5×10-11牛,与场强方向相同。
D、1.5×10-11牛,与场强方向相反。
4、两个相同的金属球A和B,A带正电,B带负电,且QA 与QB的大小之比是4∶1,若在A、B连线上的某点C放一个点电荷Q C,A、B对Q C作用的静电力刚好平衡,则A、C点一定在连线的B点的外侧;B、C点一定在连线的A点的外侧;C、C点一定在A、B之间;D、C点的场强一定为零。
5、在电场中,任意取一条电力线,电力线上的a 、b 两点相距为d, 则 A 、a 点场强一定大于b 点场强; B 、a 点电势一定高于b 点电势;C 、a 、b 两点间电势差一定等于Ed(E 为a 点的场强);D 、a 、b 两点间电势差在数值上等于单位正电荷由a 点沿任意路径移到b 点的过程中,电场力做的功。
6、负电荷q 绕某一固定的正电荷作半径为r 的匀速圆周运动时必须具有V 的线速度,如果再增加负电荷的电量至2q ,并使轨道半径变为2r ,那么此负电荷的 A 、速度不变,周期变大。
关于电场的典型例题大题
关于电场的典型例题大题题目一:在一均匀带电球体内部,电场强度随距球心的距离r的关系为:E(r) = k/r³,其中k为常数。
(a) 证明这个电场满足库仑定律。
(b) 计算球体表面上的电场强度。
解答:(a) 根据库仑定律,电场强度与距离的关系为E(r) = k'/r²,其中k'为常数。
要证明题目中给出的电场强度满足库仑定律,我们对E(r) =k/r³进行处理:E(r) = k/r³ = (k/r²)/r = k' / r,其中k' = k/r²为常数。
所以,电场强度E(r)满足库仑定律。
(b) 目标是计算球体表面上的电场强度,即在球体表面上的距离为球体半径R时的电场强度ER。
根据题目给出的电场强度公式E(r) = k/r³,我们可以代入r = R进行计算:ER = k / R³题目二:一条长直导线上均匀地分布着电荷,线密度为λ。
求距离导线d处的电场强度。
解答:根据长直导线的性质,距离导线d处的电场强度E与距离d的关系为:E = 1 / (4πε₀) * λ / d,其中ε₀为真空中的介电常数。
题目三:两个相等的点电荷q1和q2分别位于x轴上的(-a,0)和(a,0)点处,求它们在原点O处产生的电场强度。
解答:由于两个电荷q1和q2都为点电荷,它们在原点O处的电场强度可以通过叠加原理来计算。
先计算电荷q1在原点O处产生的电场强度E1,再计算电荷q2在原点O处产生的电场强度E2,最后将两个电场强度矢量相加即可得到结果。
设电荷q1在原点O处产生的电场强度为E1,电荷q2在原点O处产生的电场强度为E2。
由库仑定律,我们可以得到:E1 = k * q1 / r²,其中r为原点O与电荷q1之间的距离;E2 = k * q2 / r²,其中r为原点O与电荷q2之间的距离。
对于本题所给的坐标系,可以得到:E1 = k * q1 / (a²),其中q1为电荷q1的电荷量;E2 = k * q2 / (a²),其中q2为电荷q2的电荷量。
高中物理《电场》各章节小练习(8套题,含答案)
高中物理《电场》各章节小练习(8套题,含答案)一、电荷守恒定律、库仑定律练习题一、选择题1(关于点电荷的说法,正确的是 [ ]A(只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B(体积很大的带电体一定不能看作点电荷C(点电荷一定是电量很小的电荷D(两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理2(将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A中的质子数 [ ] A(增加 B(减少C(不变 D(先增加后减少3(库仑定律的适用范围是 [ ]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离,则可应用库仑定律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5(有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则 [ ]A(B、C球均带负电B(B球带负电,C球带正电C(B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电D(B、C球都不带电6(A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将 [ ]A(可能变大 B(可能变小C(一定不变 D(不能确定7(两个半径均为1cm的导体球,分别带上,Q和,3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用1力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小变为 [ ]A(3000F B(1200FC(900F D(无法确定8(真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q,Q,点电荷q置于Q、Q连线上某点1212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Q比离Q远 21D(q离Q比离Q近 219(如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为T、T;如果使A带正电, AB二、填空题10(在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量为______;一个电子的电量为______,一个质子的电量为______;任何带电粒子,所带电量或者等于电子或质子的电量,或者是它们电量的______(11(库仑定律的数学表达式是______,式中的比例常量叫______,其数值为______,其单位是______(12(两个点电荷甲和乙同处于真空中((1)甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍((2)若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(3)保持原电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(4)保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的______倍((5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的______2倍,才能使其间的相互作用力不变(13(将一定量的电荷Q,分成电量q、q,的两个点电荷,为使这两个点电荷相距r时,它们之间有最大的相互作用力,则q值应为______(-8 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三、计算题15(大小相同的金属小球,所带电量的值分别为Q、Q,且 12大小为F,若使两球相接触后再分开放回原位置,求它们间作用力的大小( 16(设氢原子核外电子的轨道半径为r,电子质量为m,电量为e,求电子绕核运动的周期(电荷守恒定律库仑定律练习题答案一、选择题1(D2(C3(CD4(BCD5(C6(C7(D8(D9(BC二、填空题,,,191919 10(1.6×10C,,1.6×10C,1.6×10C,整数倍3,,83 14(2×10N,,0.5×10C三、计算题15(F/3或4F,3二、电场电场强度电场线练习题一、选择题1(下面关于电场的叙述正确的是 [ ]A(两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的B(只有电荷发生相互作用时才产生电场C(只要有电荷存在,其周围就存在电场D(A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用2(下列关于电场强度的叙述正确的是 [ ]A(电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B(电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C(电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D(电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关3(电场强度的定义式为E,F,q [ ]A(该定义式只适用于点电荷产生的电场B(F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量C(场强的方向与F的方向相同D(由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比4(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4A(当r?0时,E??B(发r??时,E?0C(某点的场强与点电荷Q的大小无关D(在以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同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、AE表示A、B两处的场强,则 [ ] BA(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,E ABC(电场线从A指向B,所以E,E ABD(不知A、B附近电场线的分布情况,E、E的大小不能确定 AB8(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 [ ]2 A(0 B(2kq,r22 C(4kq,r D(8kq,r9(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 [ ]10(图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是 [ ]5A(该电场是匀强电场B(这四点场强的大小关系是E,E,E,E dabcC(这四点场强的大小关系是E,E,E,E abcdD(无法比较这四点场强大小关系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______(13(如图6,正点电荷Q的电场中,A点场强为100N,C,C点场强为36N/C,B 是AC的中点,则B点的场强为________N,C(-9 14(真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4.0×10C的检验电荷,它受到的电场力-5-9为2.0×10N,则P点的场强为________N,C;把检验电荷电量减小为2.0×10C,则该电荷在P点受到的电场力为__________N15(在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电量为q,在此电场6中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度的大小为______N,C,方向_________(16(在x轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q,另一个带负电荷Q,且Q,2Q,用E、E121212表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上,E,E的点共有____处,其中_______处12的合场强为零,______处的合场强为2E。
物理电场试题及答案
物理电场试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 电场强度的方向是:A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 任意方向D. 无法确定答案:B2. 电场线的特点是什么?A. 电场线是闭合的B. 电场线是直线C. 电场线是曲线D. 电场线是虚线答案:C3. 电势能与电场力做功的关系是:A. 电势能增加,电场力做正功B. 电势能增加,电场力做负功C. 电势能减少,电场力做正功D. 电势能减少,电场力做负功答案:D4. 两个点电荷之间的库仑力遵循:A. 牛顿第三定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第一定律D. 欧姆定律答案:A5. 电容器的电容与下列哪个因素无关?A. 电容器的两极板面积B. 电容器的两极板间距离C. 电容器两极板间的介质D. 电容器的电压答案:D6. 在电场中,一个带电粒子的加速度与电场强度的关系是:A. 与电场强度成正比B. 与电场强度成反比C. 与电场强度无关D. 与电场强度的平方成正比答案:A7. 电场中某点的电势与该点的电场强度的关系是:A. 电势高,电场强度一定大B. 电势低,电场强度一定小C. 电势与电场强度无关D. 电势与电场强度成正比答案:C8. 电荷在电场中的运动轨迹与电场线的关系是:A. 电荷的运动轨迹与电场线重合B. 电荷的运动轨迹与电场线平行C. 电荷的运动轨迹与电场线垂直D. 电荷的运动轨迹与电场线无关答案:D9. 电场中某点的电势与该点的电荷量的关系是:A. 电势与电荷量成正比B. 电势与电荷量成反比C. 电势与电荷量无关D. 电势与电荷量的平方成正比答案:C10. 电场线的方向与下列哪个因素有关?A. 电场强度的大小B. 电场强度的方向C. 电荷的正负D. 电荷的电量答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电场强度的单位是_______。
答案:牛顿每库仑(N/C)2. 电势的单位是_______。
答案:伏特(V)3. 电容器的单位是_______。
高二电场练习题及解析
高二电场练习题及解析【题一】两个点电荷q1和q2分别位于距离为d的同一直线上,它们之间的电场强度为E。
现在将q1保持不变,将q2变成原来的2倍,再将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处。
求此时的电场强度。
【解析】根据库仑定律,点电荷与某一点之间的电场强度的大小和方向都与该点距离点电荷的距离有关。
题目中涉及两个点电荷,我们可以先分别求得每个点电荷在某一点处的电场强度大小和方向,再将两个点电荷的电场强度矢量相加。
首先,我们来求解原始状态下点电荷q1在某一点处的电场强度。
根据库仑定律,点电荷q1在某一点处的电场强度大小E1与该点距离q1的距离r1的平方成反比,即E1 ∝ 1/r1^2。
由于题目中未给出具体数值,我们暂时将E1表示为E1 = k*q1/r1^2,其中k为比例常数。
同理,点电荷q2在某一点处的电场强度大小E2与该点距离q2的距离r2的平方成反比,即E2 ∝ 1/r2^2,表示为E2 = k*q2/r2^2。
根据叠加原理,两个点电荷q1和q2的电场强度矢量相加后的电场强度大小E等于两个点电荷电场强度矢量大小之和,即E = E1 + E2。
代入E1和E2的表达式,得到E = k*q1/r1^2 + k*q2/r2^2。
接下来,我们根据题目的要求进行计算。
将q2变成原来的2倍,即q2' = 2*q2;将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处,即r2' =r1/2。
此时的电场强度记为E'。
根据上述推导,我们可以得到E' = k*q1/r1^2 + k*(2*q2)/(r1/2)^2。
根据运算法则,化简得到E' = k*q1/r1^2 + k*8*q2/r1^2 = k*(q1 +8*q2)/r1^2。
综上所述,当将q1保持不变,将q2变成原来的2倍,再将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处时,此时的电场强度为E' = k*(q1 + 8*q2)/r1^2。
电场磁场例题及练习题
一、电场电场问题:例1、如图1所示,一个质量为m ,电量为-q 的小物体,可在水平轨道x 上运动,O 端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处在场强大小为E ,方向沿Ox 轴正向的匀强磁场中,小物体以初速度v 0从点x 0沿Ox 轨道运动,运动中受到大小不变的摩擦力f 作用,且f <qE ,小物体与墙壁碰撞时不损失机械能,求它在停止前所通过的总路程?(fmv qEx s 2220+=∴)例2、如图2所示,半径为r 的绝缘细圆环的环面固定在水平面上,场强为E 的匀强电场与环面平行。
一电量为+q 、质量为m 的小球穿在环上,可沿环作无摩擦的圆周运动,若小球经A 点时,速度v A 的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用,试计算: (1)速度v A 的大小;(mqErv A =) (2)小球运动到与A 点对称的B 点时,对环在水平方向的作用力。
(qE N B 6=)类平抛运动:例1、如图所示,质量为m 、电量为q 的带电微粒,以初速度V 0从A 点竖直向上射入水平方向、电场强度为E 的匀强电场中。
当微粒经过B 点时速率为V B =2V 0,而方向与E 同向。
下列判断中正确的是( )。
A 、A 、B 两点间电势差为2mV 02/q B 、A 、B 两点间的高度差为V 02/2gC 、微粒在B 点的电势能大于在A 点的电势能D 、从A 到B 微粒作匀变速运动例2、如图所示,地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m 的带负电的小球以水平方向的初速度v 0由O 点射入该区域,刚好通过竖直平面中的P 点,已知连线OP 与初速度方向的夹角为450,则此带电小球通过P 点时的动能为 ( ) A. 20mv B. 20mv /2 C. 220mv D.520mv /2例3、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 、带电量为+q 的粒子(不计重力)从两板左侧中点A 以初速度v 0沿水平方向射入电场且能穿出. (1)求两板间所加偏转电压U 的范围;(2)求粒子可能到达屏上区域的长度. (-mv 02d 2/ql 2≤u ≤ mv 02d 2/ql 2;2d(l/2+b)/l )加速电场+类平抛运动例1、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,入射方向跟极板平行,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,下属四种情况中,一定能使电子偏转角变大的是 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变小例2、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 ( )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U 增大时,其他不变,则电子打在荧光屏上的速度大小不变D .电压U 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二、磁场匀速圆周运动:例1(单边界)、如图所示,在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角,若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ,则该粒子的比荷和所带电荷的正负是A.aB v 23,正电荷B. aB v 2,正电荷 C . aB v 23,负电荷 D. aBv 2,负电荷 例2(圆边界)、在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。
高二电场练习题及答案大题
高二电场练习题及答案大题1. 题目:电场搜索题目描述:有一个半径为R的均匀圆环,总电荷为Q。
求出其边上点P处的电场强度大小。
答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * Q / r^2,其中k为电场常数。
由于点P位于圆环的边上,可以将圆环看作是由无限个点电荷组成,对每个点电荷求出其贡献的电场强度,然后求和即可。
假设圆环上的一个小元素dq,其电荷为dq = Q / (2 * π * R),则点P 处的电场强度为:dE = k * dq / r^2 = k * (Q / (2 * π * R)) / r^2由于所有小元素对点P的贡献是一样的,我们可以将所有小元素的贡献相加得到整个圆环对点P的贡献。
将上式积分即可得到点P处的电场强度大小:E = ∫(0→2π) dE = ∫(0→2π) [k * (Q / (2 * π * R)) / r^2] dθ由于圆环是均匀的,可以将积分结果写成E = k * Q / R^2所以点P处的电场强度大小为E = k * Q / R^22. 题目:电荷分布题目描述:一个线带电荷λ在均匀带电线上自A点到B点的距离为L。
求出点C处的电场强度大小。
答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * λ / r,其中k为电场常数,λ为线带电荷线密度。
点C处的电场强度大小可以通过积分计算得到。
假设线上一小段长度为dx,其线密度为λ = q / dx,其中q为该小段的电荷。
对于该小段线段的贡献的电场强度大小可以通过dq = λ * dx / r计算得到。
将所有小段线段的贡献相加即可得到点C处的电场强度大小:E = ∫(A→B) dq = ∫(A→B) [λ * dx / r] = λ * ∫(A→B) dx / r由于线带电荷是均匀的,可以将积分结果写成E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r所以点C处的电场强度大小为E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r3. 题目:电势差计算题目描述:有两个无穷大的平行板,板与板之间距离为d。
电场分节例题练习与答案(12套)4电场强度(2)
电场分节例题练习与答案(12套)4电场强度(2)【典型例题】【例1】 关于电场线的以下讲法中正确的选项是:〔ABD 〕A 、电场线并非真实存在,是人们假想出来的B 、电场线既能反映电场的强弱,也能反映电场的方向C 、只要初速度为零,正电荷必将沿电场线方向移动D 、匀强电场的电场线分布是平均、相互平行的直线【解析】电场线是形象地了解电场中各点场强的大小和方向而引入的,并不真实存在;电场线的疏密反映场强的大小,电场线上各点的切线方向为该点的场强方向,注意:孤立的电场线不能反映场强大小;电场线方向反映正电荷的受力方向和正电荷的移动方向不一定相同;匀强电场的电场线必为等间距平行线。
【例2】某电场中的几条电场线以及带负电的点电荷q 在A 点的受到的电场力方向如下图。
⑴试在图中画出电场线的方向⑵比较电场中A 、B 两点的场强E A 、E B 的大小⑶在A 、B 两点分不放上等量异种电荷,试比较它们受到的力F A 、F B 的大小。
【解析】⑴负电荷的受力方向与该点的场强方向相反,电场线方向如下图⑵电场线的疏密反映了场强的大小,故E A >E B⑶因A 、B 两点放的是等量电荷,由F=Eq 得 F A >F B【例3】如下图,用三根长均为L 的绝缘丝线悬挂两个质量均为m ,带电量分不为+q 和-q 的小球,假设加一个水平向左的匀强电场,使丝线都被拉紧且处于平稳状态,那么所加电场的场强E 的大小应满足什么条件?【解析】分析清晰小球的受力情形,利用小球的平稳状态,即F 合=0,对A 进行受力分析,如下图,其中F 1为OA 绳的拉力,F 2为AB 绳的拉力,F 3为静电力依据平稳条件有:mg F =⋅ 60sin 1 qE=k 60cos 1222F F lq ++ F 2≥0联立等式得:E ≥ 602ctg q mg lkq ⋅+ 【基础练习】一、选择题:1、以下关于电场线的讲法中,正确的选项是:〔 〕A 、电场线是电场中实际存在的线B 、电场中的任意两条电场线都不可能相交C 、顺着电场线的方向,电场强度一定越来越大D、顺着电场线的方向,电场强度一定越来越小2、某电场区域的电场线如下图,a、b是其中一条电场线上的两点,以下讲法中正确的选项是:〔〕A、a点的场强方向一定沿着过a点的电场线向右B、a点的场强一定大于b点的场强C、正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力D、负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力3、以下各图中所画的电场线,正确的选项是:〔〕⑴⑵⑶⑷A、⑴⑵和⑷B、只有⑷C、只有⑶D、⑵和⑶4、一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示,不计粒子所受的重力那么:〔〕A、粒子带正电B、粒子的加速度逐步减小C、A点的场强大于B点的场强D、粒子的速度不断减小5、如下图,电场中的一条电场线,那么以下讲法正确的选项是:〔〕A、那个电场一定是匀强电场B、A、B两点的场强有可能相等C、A点的场强一定大于B点的场强D、A点的场强可能小于B点的场强6、如下图,在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点,B、D两点关于O点对称,那么关于各点场强的关系,以下讲法中正确的选项是:〔〕A、E A>E B,E B=E DB、E A<E B,E A<E CC、E A<E B <E C,E B=E DD、可能E A=E C < E B,E B=E D二、填空题:7、一个质量为m=2.0×10-7kg的带电微粒在空间作匀速直线运动。
完整版)高三物理电场经典习题
完整版)高三物理电场经典习题电场练题1.如下图所示,一个静止的点电荷+Q在其周围产生电场,有三个点A、B、C在与+Q共面的平面上,其中B、C在以+Q为圆心的同一圆周上。
设A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,则正确的选项是:A。
EA<EB,φB=φCB。
EA>EB,φA>φBC。
EA>EB,φA<φBD。
EA>EC,φB=φC2.下图中,有一个水平匀强电场,在竖直平面内有一个带电微粒,其初速度为v,沿着虚线从点A运动到点B。
此时,能量的变化情况是:A。
动能减少,重力势能增加,电势能减少B。
动能减少,重力势能增加,电势能增加C。
动能不变,重力势能增加,电势能减少D。
动能增加,重力势能增加,电势能减少3.在匀强电场中,将一带电小球,其质量为m,带电量为q,由静止释放,其运动轨迹为一条与竖直方向夹角为θ的直线。
此时,匀强电场的场强大小为:A。
唯一值是mgtgθ/qB。
最大值是mgtgθ/qC。
最小值是mgsinθ/qD。
最小值是mgcosθ/q4.下图中,从灯丝发出的电子经过加速电场加速后,进入偏转电场。
若加速电压为U1,偏转电压为U2,为了使电子在电场中的偏转量y增大为原来的两倍,正确的方法是:A。
使U1减小到原来的1/2B。
使U2增大为原来的2倍C。
使偏转板的长度增大为原来的2倍D。
使偏转板的距离减小为原来的1/25.下图中,将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电A、B两极板上,开始时B板的电势比A板高,有一位于极板中间的电子,在t=0时刻由静止释放,它只在电场力作用下开始运动,设A、B两板间距足够大,则电子的运动情况是:A.电子一直向A板运动B.电子一直向B板运动C.电子先向A板运动,再向B板运动,再返回,如此做周期性运动D.电子先向B板运动,再向A板运动,再返回,如此做周期性运动6.一个动能为Ek的带电粒子垂直于电力线方向飞入平行板电,飞出电时动能为2Ek。
高三物理电场练习题
高三物理电场练习题电场是物理学中一个非常重要的概念,它描述了电荷之间相互作用的力场。
在高三物理学习中,电场的理解和应用对于学生来说是一项重要的任务。
为了帮助同学们更好地掌握电场的知识,下面将提供一些高三物理电场的练习题,希望能够帮助同学们巩固所学内容。
练习题一:1. 一个点电荷Q在真空中产生的电场强度为E。
如果将该点电荷的电量增大为4Q,电场的强度会是原来的几倍?2. 如图所示,两个点电荷q1和q2分别位于距离为d的两点。
点A 与电荷q1的距离为x,点B与电荷q2的距离为y。
当点A和B都远离电荷q1和q2时,它们之间的力是否为零?练习题二:1. 电偶极子是由两个等大、异号电荷构成的系统。
在电场中,电偶极子所受到的力和力矩分别与电场强度E和电偶极矩p的哪些因素有关?2. 一个带电的小球在电场中受到一个方向垂直于速度方向的力,会发生什么运动?练习题三:1. 在真空中,两个点电荷相距10cm。
当它们之间的力为F时,它们的电荷量分别为多少?2. 在两个平行金属板上分别带有正电荷+Q和负电荷-Q,它们之间的电势差是多少?练习题四:1. 一个电子在匀强电场中受到的力为F,如果用另一个电子代替原来的电子,受到的力会是原来的几倍?2. 如图所示,两个相等的正电荷q1和q2在一条水平线上,q2位于q1的正上方。
一个负电荷q3静止在q1和q2连线上的点A处。
当q3从A点向右移动,它的运动方向是怎样的?以上是一些高三物理电场的练习题,希望能够帮助同学们巩固所学的知识。
在解答这些题目时,同学们可以根据电场的基本概念,利用库仑定律、电唤补偿、电势差等相关公式进行推导和计算。
同时,还要注意合理运用矢量运算和坐标系的方法,以求得准确的结果。
希望同学们能够通过这些练习题,进一步加深对电场概念的理解和运用能力,为高三物理的学习打下坚实的基础。
在解答题目时,要注意思路的清晰和逻辑的严谨,同时也要积极思考和探索,培养自己的物理思维能力。
高中物理电场试题及答案解析
高中物理电场试题及答案解析一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = Fq/q答案:A解析:电场强度E定义为单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值,即E = F/q。
2. 一个点电荷Q产生电场的电场线分布是:A. 从Q向外发散B. 从无穷远处指向QC. 从Q向无穷远处发散D. 以上都是答案:C解析:点电荷Q产生的电场线从Q向无穷远处发散,正电荷向外发散,负电荷向内收敛。
二、填空题1. 电场线从正电荷出发,终止于________。
答案:无穷远处或负电荷2. 电场中某点的场强为E,若将试探电荷加倍,则该点的场强为________。
答案:E三、计算题1. 一个点电荷q = 2 × 10⁻⁸ C,求它在距离r = 0.1 m处产生的电场强度。
答案:E = k * q / r²E = (9 × 10⁹ N·m²/C²) * (2 × 10⁻⁸ C) / (0.1 m)²E = 1800 N/C解析:根据点电荷的电场强度公式E = k * q / r²,代入数值计算即可得到答案。
2. 一个带电粒子的质量为m = 0.01 kg,带电量为q = 1.6 ×10⁻¹⁹ C,它在电场强度为E = 3000 N/C的电场中受到的电场力是多少?答案:F = q * EF = (1.6 × 10⁻¹⁹ C) * (3000 N/C)F = 4.8 × 10⁻¹⁶ N解析:根据电场力的公式F = q * E,代入已知的电荷量和电场强度即可计算出电场力。
结束语:通过本试题的练习,同学们应该对电场强度的定义、点电荷产生的电场线分布以及电场力的计算有了更深入的理解。
希望同学们能够掌握这些基本概念和计算方法,为进一步学习电场的相关知识打下坚实的基础。
电场练习题(含答案)
电场练习题1、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2、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4.5eV②质子从a 等势面运动到c 等势面动能增加4.5eV③质子经过等势面c 时的速率为2.25v④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③3、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4、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5、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 /q6、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7、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0.8qEsABBC.物体的电势能减少了qEsD.物体的动能减少了0.8qEs8、两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点,如图所示,下列说法正确的是( )A .a 点电势比b 点高B .a 、b 两点的场强方向相同,b 点场强比a 点大C .a 、b 、c 三点和无穷远处等电势D .一个电子在a 点无初速释放,则它将在c 点两侧往复振动9、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 V10、如图1所示,A 、B 两点固定两个等量正点电荷,在A 、B 连线的中点C 处放一点电荷(不计重力).若给该点电荷一个初速度0v ,0v 方向与AB 连垂直,则该点电荷可能的运动情况为( ) A.往复直线运动 B.匀变速直线运动 C.加速度不断减小,速度不断增大的直线运动 D.加速度先增大后减小,速度不断增大的直线运动11、如图,ABC 为绝缘轨道,AB 部分是半径R=40cm 的光滑半圆轨道,P 是半圆轨道的中点,BC 部分水平,整个轨道处于E=1×103V/m 的水平向左的匀强电场中,有一小滑块质量m=40g ,带电量q=1×10—4C ,它与BC 间的动摩擦因数µ=0.2,g 取10m/s 2,求:(1)要使小滑块能运动到A 点,滑块应在BC 轨道上离B 多远处静止释放? (2)在上述情况中,小滑块通过P 点时,对轨道的压力大小为多少?11.(1)x=20m (2) F N =1.5NAB2 1图1。
物理电场典型例题含答案
【典型例题】问题1:会解电荷守恒定律与库仑定律的综合题。
求解这类问题关键是抓住“等大的带电金属球接触后先中和,后平分”,然后利用库仑定律求解。
注意绝缘球带电是不能中和的。
[例1] 有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带电量7Q,B带电量-Q,C 不带电,将A、B固定,相距r,然后让C球反复与A、B球多次接触,最后移去C球,试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍?带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B球接触,最后移走C,答:A、B间的库仑力变为原来的4/7倍[例2] 两个相同的带电金属小球相距r时,相互作用力大小为F,将两球接触后分开,放回原处,相互作用力大小仍等于F,则两球原来所带电量和电性()A. 可能是等量的同种电荷B. 可能是不等量的同种电荷C. 可能是不等量的异种电荷D. 不可能是异种电荷问题2:会解分析求解电场强度。
电场强度是静电学中极其重要的概念,也是高考中考点分布的重点区域之一。
求电场强度的方法一般有:定义式法、点电荷场强公式法、匀强电场公式法、矢量叠加法等。
[例3] 如图1所示,用长为的金属丝弯成半径为r 的圆弧,但在A 、B 之间留有宽度为d 的间隙,且,将电量为Q 的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场强度。
根据对称性可知,带电圆环在圆心O 处的总场强E =0.至于补上的带电小段,由题给条件可视做点电荷,它在圆心O 处的场强E1是可求的.若题中待求场强为E2,则E1+E2=0.设原缺口环所带电荷的线密度为σ,σ=Q /(2πr -d ),则补上的那一小段金属线的带电量Q ′=σ•d,Q ′在O 处的场强为E1=kQ ′/r2,由E1+E2=0可得 E2=-E1,负号表示E2与E1反向,背向圆心向左. [例4] 如图2所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q ,半径为R ,圆心为O ,P 为垂直于圆环平面的对称轴上的一点,OP=L ,试求P 点的场强。
高中物理电场练习题(含详解答案)
1、运动电荷进入磁场后(无其他外力作用)可能做()A.匀速圆周运动B.匀速直线运动C.匀加速直线运动D.平抛运动2、如图所示,正方形容器处于匀强磁场中,一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,容器处于真空中,则下列结论中正确的是()A.从两孔射出的电子速率之比v c∶v d=2∶1B.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比t c∶t d=1∶2C.从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比a c∶a d=∶1D.从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc∶ωd=2∶13、如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的电性分别是()A.,正电荷B.,正电荷C.,负电荷D.,负电荷4、一磁场宽度为L,磁感应强度为B,如图所示,一粒子质量为m,带电荷量为-q,不计重力,以某一速度(方向如图)射入磁场。
若不使其从右边界飞出,则粒子的速度应为多大?5、已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动。
重力加速度为g,求:(1)液滴在空间受到几个力作用;(2)液滴的带电荷量及电性;(3)液滴做匀速圆周运动的半径。
6、如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3 T;磁场右边是宽度L=0.2 m、场强E=40 V/m、方向向左的匀强电场。
一带电粒子的电荷量q=-3.2×10-19 C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO'垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出。
电场典型例题精析(附答案)
电场典例精析1.场强公式的使用条件【例1】下列说法中,正确的是( )A.在一个以点电荷为中心,r 为半径的球面上各处的电场强度都相同B.E =2rkQ 仅适用于真空中点电荷形成的电场 C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向D.电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关2.理解场强的表达式【例1】在真空中O 点放一个点电荷Q =+1.0×10-9C ,直线MN 通过O 点,OM 的距离r =30 cm ,M 点放一个点电荷q =-1.0×10-10 C ,如图所示,求:(1)q 在M 点受到的作用力;(2)M 点的场强;(3)拿走q 后M 点的场强;(4)M 、N 两点的场强哪点大;(5)如果把Q 换成-1.0×10-9 C 的点电荷,情况如何.【拓展1】有质量的物体周围存在着引力场.万有引力和库仑力有类似的规律,因此我们可以用定义静电场强度的方法来定义引力场的场强.由此可得,与质量为M 的质点相距r 处的引力场场强的表达式为E G = (万有引力常量用G 表示).3.理解场强的矢量性,唯一性和叠加性【例2】如图所示,分别在A 、B 两点放置点电荷Q 1=+2×10-14 C 和Q 2=-2×10-14 C.在AB 的垂直平分线上有一点C ,且AB =AC =BC =6×10-2 m.求:(1)C 点的场强;(2)如果有一个电子静止在C 点,它所受的库仑力的大小和方向如何.4.与电场力有关的力学问题【例3】如图所示,带等量异种电荷的平行金属板,其间距为d ,两板间电势差为U ,极板与水平方向成37°角放置,有一质量为m 的带电微粒,恰好沿水平方向穿过板间匀强电场区域.求:(1)微粒带何种电荷?(2)微粒的加速度多大?(3)微粒所带电荷量是多少?5.电场力做功与电势能改变的关系【例1】有一带电荷量q =-3×10-6C 的点电荷,从电场中的A 点移到B 点时,克服电场力做功6×10-4 J.从B 点移到C 点时,电场力做功9×10-4 J.问:(1)AB 、BC 、CA 间电势差各为多少?(2)如以B 点电势为零,则A 、C 两点的电势各为多少?电荷在A 、C 两点的电势能各为多少?【拓展1】一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a 运动到b 的过程中,能量变化情况为( )A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减小D.重力势能和电势能之和增加6.电势与电场强度的区别和联系【例2】如图所示,a 、b 、c 为同一直线上的三点,其中c 为ab 的中点,已知a 、b 两点的电势分别为φa =1 V ,φb =9 V ,则下列说法正确的是( )A.该电场在c 点的电势一定为5 VB.a 点处的场强E a 一定小于b 点处的场强E bC.正电荷从a 点运动到b 点过程中电势能一定增大D.正电荷只受电场力作用,从a 点运动到b 点过程中动能一定增大【拓展2】如图甲所示,A 、B 是电场中的一条直线形的电场线,若将一个带正电的点电荷从A 由静止释放,它只在电场力作用下沿电场线从A 向B 运动过程中的速度图象如图乙所示.比较A 、B 两点的电势和场强E ,下列说法正确的是( )A.φA <φB ,E A <E BB.φA <φB ,E A >E BC.φA >φB ,E A >E BD.φA >φB ,E A <E B7.电场线、等势面、运动轨迹的综合问题【例4】如图虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab =U bc ,实线为一带负电的质点仅在电场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.P 点的电势高于Q 点的电势B.带电质点在P 点具有的电势能比在Q 点具有的电势能大C.带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时大D.带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时大练习(2009·全国Ⅰ)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8.综合题1.如图所示,质量为m 、带电量为-q 的小球在光滑导轨上运动,半圆形滑环的半径为R ,小球在A 点时的初速为V 0,方向和斜轨平行.整个装置放在方向竖直向下,强度为E 的匀强电场中,斜轨的高为H ,试问:(1)小球离开A点后将作怎样的运动? (2)设小球能到达B 点,那么,小球在B 点对圆环的压力为多少? (3)在什么条件下,小球可以以匀速沿半圆环到达最高点,这时小球的速度多大? 2.如图1.5-12所示,一根长L =1.5m 的光滑绝缘细直杆MN ,竖直固定在场强为E =1.0×105N/C 、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。
物理电场练习题
物理电场练习题在物理学中,电场是描述电荷相互作用的概念。
学习电场可以帮助我们更好地理解电荷、电力和电场作用等概念。
本文将通过一些练习题来帮助读者巩固对电场的理解。
练习题一:假设一个正电荷在空中的电场强度为E1,另一个负电荷在同一空间的电场强度为E2。
如果E1与E2大小相等,方向相反,两个电场强度的矢量和是多少?解析:根据电场叠加原理,两个电场强度的矢量和等于其矢量的矢量和。
由于E1与E2大小相等,方向相反,所以它们的矢量和为零。
这意味着两个电场强度互相抵消,不会在空间中形成一个总电场。
练习题二:一正点电荷q1=3μC在原点处,另一点电荷q2=-2μC位于坐标轴上的点(2,0)。
求位于坐标轴上x轴坐标为3的点产生的电场强度。
解析:根据库仑定律,两个电荷点之间的电场强度大小为E=k|q|/r^2,其中k为库仑常数(9×10^9 N·m^2/C^2),|q|为电荷大小,r为距离。
首先计算电荷q1在x轴上某点产生的电场强度:E1 = k|q1|/r1^2,其中r1为点(x,0)到原点的距离,即r1=x。
然后计算电荷q2在x轴上某点产生的电场强度:E2 = k|q2|/r2^2,其中r2为点(x,0)到点(2,0)的距离,即r2=|x-2|。
根据电场叠加原理,位于坐标轴上x轴坐标为3的点的总电场强度E等于E1与E2的矢量和。
E = E1 + E2= k|q1|/r1^2 + k|q2|/r2^2= (9×10^9 N·m^2/C^2)(3×10^-6 C)/(x^2) + (9×10^9 N·m^2/C^2)(-2×10^-6 C)/(|x-2|^2)通过计算以上公式,我们可以得到位于坐标轴上x轴坐标为3的点产生的电场强度。
敬请读者们自行计算。
练习题三:一个等距为1m的均匀带电圆盘,半径为R,总电荷为Q。
求圆盘周边点P的电场强度。
高中物理电场试题及答案
高中物理电场试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个点电荷在电场中受到的电场力大小为F,若将该电荷的电量增加为原来的2倍,而电场强度不变,则该点电荷受到的电场力大小变为:A. FB. 2FC. 4FD. 8F2. 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. 负电荷所受电场力的反方向3. 电场线是:A. 真实存在的线B. 人为引入的虚拟线C. 表示电场强度大小的线D. 表示电场强度方向的线4. 电场中某点的电势为零,该点的电场强度一定为:A. 零B. 非零C. 无法确定D. 无穷大5. 两个相同的金属球,一个带正电,一个带负电,将它们接触后分开,它们所带的电荷量将:A. 相等B. 相等但符号相反C. 相等且符号相同D. 无法确定6. 电容器的电容与电容器两极板之间的距离成:A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定7. 电容器充电后,其两极板间的电压:A. 保持不变B. 逐渐减小C. 逐渐增大D. 先增大后减小8. 电容器的充电和放电过程是:A. 电荷的移动过程B. 电荷的积累过程C. 电荷的减少过程D. 电荷的转移过程9. 电场中某点的电势能与该点的电势的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定10. 电场力做功与电势能变化的关系是:A. 电场力做正功,电势能减小B. 电场力做负功,电势能减小C. 电场力做正功,电势能增加D. 电场力做负功,电势能增加二、填空题(每题3分,共30分)1. 电场强度的单位是______。
2. 电场强度的方向与______的方向相同。
3. 电场线的疏密表示电场的______。
4. 电场中某点的电势能与该点的电势成______比。
5. 电容器的电容表示电容器容纳电荷的______。
6. 电容器充电时,电容器两极板间的电压与______成正比。
7. 电容器放电时,电容器两极板间的电压与______成反比。
电场基础测试题及答案详解
电场基础测试题及答案详解一、选择题1. 电场是一种特殊物质,其基本性质是能够对放入其中的电荷产生()。
A. 引力B. 斥力C. 电场力D. 磁场力答案:C2. 电场强度的定义式为 E = ( ),其中 F 是试探电荷所受的电场力,q 是试探电荷的电荷量。
A. F/qB. F * qC. q/FD. F + q答案:A3. 一个点电荷q = +2μC 产生的电场在距离 r = 1m 处的电场强度大小为 9N/C,那么该点电荷的值为()。
A. +2μCB. +4μCC. +8μCD. +16μC答案:A4. 关于电场线,以下说法正确的是()。
A. 电场线是电场中真实存在的线B. 电场线的方向是正电荷受力的方向C. 电场线可以相交D. 电场线的疏密表示电场强度的大小答案:D二、填空题5. 电场中某点的场强大小等于单位电荷所受的________。
6. 电场强度的方向是正电荷在该点受力的________方向。
7. 电场强度的单位是__________。
答案:5. 电场力6. 方向7. N/C(牛顿每库仑)三、计算题8. 一个孤立的点电荷 Q = -5μC 固定不动,现在有一个试探电荷 q= +3μC 从距离点电荷 Q 为 r1 = 4m 的位置移动到 r2 = 5m 的位置,求试探电荷克服电场力所做的功。
解:根据库仑定律,电场力做功的公式为 W = k * Q * q * (1/r1 - 1/r2),其中 k 是库仑常数,k = 8.99 * 10^9 N·m^2/C^2。
代入数据得:W = 8.99 * 10^9 * (-5 * 10^-6) * (3 * 10^-6) * (1/4 - 1/5) = -31.965 J。
答案:试探电荷克服电场力所做的功为 -31.965 J。
四、简答题9. 请简述电场强度的物理意义。
答案:电场强度是描述电场强弱的物理量,它表示单位正电荷在电场中某一点受到的电场力的大小。
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电场(学生版)(一)正负电荷电场线1.真空中相距L的两个固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是Q E和Q F,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M、N两点,其中N点的切线及>∠NFE.则()A.E带正电,F带负电,且Q E >Q FB.在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N点C.过N点的等势面及EF连线垂直D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能2 四个点电荷位于正方形四个角上,电荷量及其附近的电场线分布如图所示.ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线,O为中垂线的交点,P、Q分别为ab、cd上的两点,OP>OQ,则()A.P点的电场强度比Q点的小B.P点的电势比M点的低C.OP两点间的电势差小于OQ间的电势差D.一带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大3 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在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C为ND段电势最低的点,则下列说法正确的是()A.q1、q2为等量异种电荷B.C点的电场强度大小为零C.NC两点间场强方向沿x轴负方向D.将一正点电荷从N点移到D点,NFEML电场力先做负功后做正功4 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和﹣2Q,以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd,如图所示,则下列说法正确的是()A.场强大小关系有E a=E b、E c=E dB.电势高低关系有φa>φb、φc=φdC.将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功D.将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变5如图所示,MN、PQ是圆的两条相互垂直的直径,O为圆心。
两个等量正电荷分别固定在M、N两点。
现有一带电的粒子(不计重力及粒子对电场的影响)从P点由静止释放,粒子恰能在P、Q之间做直线运动,则以下判断正确的是()A.O点的电势一定为零B.P点的电势一定比O点的电势高C.粒子一定带正电D.粒子在P点的电势能一定等于Q点的电势能6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( )A.b、d两点处的电势相同B.四点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小7(2011重庆)如图所示,电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有()A.体中心、各面中心和各边中点B.体中心和各边中点C.各面中心和各边中点D.体中心和各面中心(二)匀强电场的特点1如图所示,abcd是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,电场线及矩形所在平面平行,已知a点电势为20V,b点电势为24V,d点电势为4V,由此可知c点电势为( )A.4V B.8V C.12V D.24V2如图所示,abcd是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=L,ad=2L,电场线及矩形所在平面平行。
已知a点电势为20V,b点电势为24V,d点电势为12V。
一个质子从b点以速度v0射入电场,入射方向及bc成450角,一段时间后经过c点,不计重力,下列判断正确的是()A.c点的电势高于a点B.场强的方向由b指向dC.质子从b运动到c所用的时间为D.质子从b运动到c,电场力做功为-8eV3如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=10cm,ad=bc=20cm,电场线及矩形所在平面平行.已知a点电势为20V,b点电势为24V,则()A. 场强大小一定为E=40V/mB. cd间电势差一定为4 VC. 场强的方向一定由b指向aD. c点电势可能比d点低(三)物体做曲线运动的条件1 如图所示,一物块以初速度在粗糙的水平面上向右滑动,物块受到水平面的摩擦力为其重力的k倍,现给物块施加一垂直于初速度方向、大小为物块重力2k倍的水平恒力。
则关于物块的运动,下列说法正确的是()A.物块将做平抛运动B. 物块受到的摩擦力保持不变C. 物块的速度一直增大D.物块的加速度大小先减小后不变2 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N.以下说法正确的是()A.粒子必定带正电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能3如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负试探电荷在这个电场中的运动轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是()A.电荷从a到b加速度减小B.b处电势能小C.b处电势高D.电荷在b处速度小4一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。
若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为()A.动能减小B.动能和电势能之和减小C.电势能增加D.重力势能和电势能之和增加5如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则()A.α粒子在M点的速率比在Q点的大B.三点中,α粒子在N点的电势能最大C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功6如图所示的匀强电场中,水平等距离的虚线表示其等势面,带电荷量粒子只在电场力作用下从A点运动到B点过程中,动能增加,若A点电势为一10V,下列关于粒子的运动轨迹和B点电势的说法中正确的是()A.粒子沿轨迹l运动,B点电势为零B.粒子沿轨迹2运动,B点电势为20VC.粒子沿轨迹1运动,B点电势为一20VD.粒子沿轨迹2运动,B点电势为一20V(四)电容器的动态分析1 如右图所示,平行的两金属板M、N及电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板间,闭合开关后,悬线偏离竖直方向的角度为θ。
若保持开关闭合,将N板向M板靠近,θ角将_____;若把开关断开,再使N板向M板靠近,θ角将____ __。
(填“变大”、“变小”或“不变”)2如图所示是一个由电池、电阻R及平行板电容器组成的串联电路,在减小电容器两极板间距离的过程中:()A.电容器A板始终带正电荷B.电容器的电容变小C.电阻R中有从a流向b的电流D.A、B板间的电场强度不变3如图所示,一平行板电容器跟一电源相接,当S闭合时,平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止.若将两板间距离增大为原来的两倍,那么液滴的运动状态如何变化?液滴的电势能将(填“增大”、“不变”、“减小”)?若先将S断开,再将两板间距离增大为原来的两倍,液滴的运动状态又将如何变化?4. 一平行板电容器充电后及电源断开,负极接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,E表示两板间的场强,U表示电容器的电压,W 表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到虚线所示的位置,则()A. U变小,E不变;B. E变大,W变大;C. U变小,W不变;D. U不变,W不变;5. 如图平行板电容器经开关K及电池连接,a处有一带电量非常小的点电荷,K 是闭合的,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,使两极板间的距离增大,则()A. 变大,F变大;B. 变大,F变小;C. 不变,F不变;D. 不变,F变小6. 一个质量为m、带电量为q的粒子从平行板电容器的正中间沿及极板平行的方向射入,极板一直及电动势可变的电源相连,若粒子重力不计,入射速度为v时,它恰好穿过这个电场而不碰到金属板,现欲使上述粒子的入射速度变为也恰好穿过电场而不碰到金属板,则在其它量不变的情况下()A. 使粒子的带电量减小为原来的;B. 使两板间的电压缩小为原来的;C. 使两板间的距离变为原来的2倍;D. 使两板间的距离变为原来的4倍。
7如图所示的电路中,A 、B 是平行板电容器的两金属板.先将电键S 闭合,等电路稳定后将S 断开,并将B 板向下平移一小段距离,保持两板间的某点P 及A 板的距离不变.则下列说法不正确的是 )A .电容器的电容变小B .电容器内部电场强度大小变大C .电容器内部电场强度大小不变D .P 点电势升高(五)等效重力场1.如图所示,在竖直平面内有水平向右、场强为E =1×104 N/C 的匀强电场.在匀强电场中有一根长L =2 m 的绝缘细线,一端固定在O 点,另一端系一质量为0.08 kg 的带电小球,它静止时悬线及竖直方向成37°角,若小球获得初速度恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点,cos37°=0.8,g 取10 m/s 2.下列说法正确( )A .小球的带电荷量q =6×10-5 CB .小球动能的最小值为1JC .小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值D .小球绕O 点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变,且为4J2.(14分)在光滑绝缘水平面上放置一质量m=0.2kg 、电量q=+5.0×10-4C 的小球,小球系在长L=0.5m 的绝缘细线上,线的另一端固定在O 点。
整个装置置于匀强电场中,电场方向及水平面平行且沿OA 方向,如图所示(此图为俯视图)。
现给小球一初速度使其绕点O 做圆周运动,小球经过A 点时细线的张力F=140N,小球在运动过程中,最大动能比最小动能大△E K =20J ,小球视为质点。
m L 37 °O E(1)求电场强度的大小;(2)求运动过程中小球的最小动能;(3)若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断,则小球经多长时间其动能及在A点时的动能相等?3如图所示,摆长为L的不可伸长绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为m,带电荷量为+q小球,整个装置处于方向水平向右的匀强电场中,场强大小为E=mg/q,小球的平衡位置在C点,开始时让小球位于及O点同一水平高度的A点,且摆线拉直,然后无初速释放摆球,当小球经过O点正下方B点(图中未画出)的瞬间,因受细线的拉力作用,速度的竖直分量突变为0,水平分量不变.求:(1)小球到达最低时速度的大小及方向.(2)小球到达C点时细线对小球拉力的大小.(用m、g、L表示计算结果)(六)加速电场偏转电场结论的应用如图所示是示波管工作原理的示意图,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为h ,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L.为了提高示波管的灵敏度(即每单位电压引起的偏转量h/U2),可采取的方法是( )A.增大两板间电势差U2B.增加板长L电场经典练习题及例题C.增大加速电压U1D.减小两板间距离d2如图所示,一束带电粒子(不计重力)垂直电场方向进入偏转电场,试讨论在以下情况中,粒子应具有什么条件,才能得到相同的偏转距离y和偏转角θ,已知粒子的电荷量为q,质量为m,极板长度l,间距d,电势差为U,l、d、U 为定值,q、m为不定值。