静电场习题汇总
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.。
静电场习题集
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第八章 静电场 习题集一.选择题1. 在坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点(x =+1,y =0)产生的电场强度为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 点的电场强度等于零?(A ) x 轴上x >1. (B ) x 轴上0<x <1. (C ) x 轴上x <0. (D ) y 轴上y >0.(E ) y 轴上y <0. [ ] 2.一均匀带电球面,电荷面密度为 ,球面内电场强度处处为零,球面上面元d S 带有 d S 的电荷,该电荷在球面内各点产生的电场强度(A ) 处处为零. (B ) 不一定都为零.(C ) 处处不为零. (D ) 无法判定 . [ ] 3. 在边长为a 的正方体中心处放置一电荷为Q 的点电荷,则正方体顶角处的电场强度的大小为: (A ) 2012a Q . (B ) 206a Q. (C )203a Q . (D )20aQ. [ ] 4.电荷面密度分别为+ 和- 的两块“无限大”均匀带电的平行平板,如图放置,则其周围空间各点电场强度随位置坐标x 变化的关系曲线为:(设场强方向向右为正、向左为负) [ ]5.设有一“无限大”均匀带正电荷的平面.取x 轴垂直带电平面,坐标原点在带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E随距离平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负):[ ]O -a +a 0/x(A)EOE-a +a 02/ x(B)Ox-a a y+-OE -a +a 02/ x(C)-02/OE -a +a2/ x(D)0/2/x6.一电场强度为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) R2E.(B) R2E / 2;(C)2 R2E.(D)0.[]7.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S1和S2,其位置如图所示.设通过S1和S2的电场强度通量分别为 1和 2,通过整个球面的电场强度通量为 S,则(A) 1> 2, S=q / 0.(B) 1< 2, S=2q / 0.(C) 1= 2, S=q / 0.(D) 1< 2, S=q / 0.[]8.已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和∑q=0,则可肯定:(A)高斯面上各点场强均为零;(B)穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零;(C)穿过整个高斯面的电场强度通量为零;(D)以上说法都不对.[]9.一点电荷,放在球形高斯面的中心处.下列哪一种情况,通过高斯面的电场强度通量发生变化:(A)将另一点电荷放在高斯面外;(B)将另一点电荷放进高斯面内;(C ) 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内;(D ) 将高斯面半径缩小. [ ] 10.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:(A ) 曲面S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强不变. (B ) 曲面S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变. (C ) 曲面S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化. (D ) 曲面S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化. [ ]11.半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距轴线的距离r 的关系曲线为:[ ]12.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.(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 的、电荷体密度为 =A r (A 为常数)的非均匀带电球体;(D ) 半径为R 的、电荷体密度为 =A/r (A 为常数)的非均匀带电球体. [ ]E13. 静电场中某点电势的数值等于(A )试验电荷q 0置于该点时具有的电势能; (B )单位试验电荷置于该点时具有的电势能;q(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能;(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功.[]14.如图所示,边长为l的正方形,在其四个顶点上各放有等量的点电荷.若正方形中心O处的场强值和电势值都等于零,则:(A)顶点a、b、c、d处都是正电荷;(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.[]ba15.如图所示,边长为0.3 m的正三角形abc,在顶点a处有一电荷为10-8 C的正点电荷,顶点b处有一电荷为-10-8C的负点电荷,则顶点c处的电场强度的大小E和电势U为:(41=9×10-9 N m /C2)(A)E=0,U=0;(B)E=1000 V/m,U=0;(C)E=1000 V/m,U=600 V;(D)E=2000 V/m,U=600 V.[]16.如图所示,半径为R的均匀带电球面,总电荷为Q,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为:(A)E=0,rQU4.(B)E=0,RQU4.(C)24rQE,rQU4.(D ) 204r Q E,RQU 04 . [ ]17. 关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是: (A ) 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负. (B ) 电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负. (C ) 电势值的正负取决于电势零点的选取.(D ) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负. [ ] 18.如图,在点电荷q 的电场中,选取以q 为中心、R 为半径的球面上一点P 处作电势零点,则与点电荷q 距离为r 的P'点的电势为 (A )rq04 (B )R r q 1140 (C )R r q04 (D )r R q 1140 [ ]19.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 . (B ) r r Qq 2420 . (C )r rQq204 . (D ) 0. [ ]20.点电荷-q 位于圆心O 处,A 、B 、C 、D 为同一圆周上的四点,如图所示.现将一试验电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 各点,则 (A ) 从A 到B ,电场力作功最大; (B ) 从A 到C ,电场力作功最大;(C ) 从A 到D ,电场力作功最大;(D ) 从A 到各点,电场力作功相 等. [ ]A21. 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 0212 . (B ) d Sq q 0214 . (C )d S q q 0212 . (D ) d Sq q 0214 . [ ] 22. 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 qQ023 . (B ) aqQ 03 .(C )a qQ 0233 . (D ) aqQ032 . [ ]23.在已知静电场分布的条件下,任意两点P 1和P 2之间的电势差决定于 (A ) P 1和P 2两点的位置;(B ) P 1和P 2两点处的电场强度的大小和方向; (C ) 试验电荷所带电荷的正负;(D ) 试验电荷的电荷大小. [ ]24.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 ; [ ] 25.面积为S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量±q ,若不考虑边缘效应,则两极板间的相互作用力为AS q 1q 2q2(A )S q 02; (B ) S q 022 ; (C ) 2022S q ;(D ) 202Sq . [ ] 26.电子的质量为m e ,电荷为-e ,绕静止的氢原子核(即质子)作半径为r 的匀速率圆周运动,则电子的速率为 (A ) k r m ee ; (B ) r m k e e ; (C ) r m k e e 2; (D ) rm ke e 2. (式中k =1 / (4 0) ) [ ] 27. 质量均为m ,相距为r 1的两个电子,由静止开始在电力作用下(忽略重力作用)运动至相距为r 2,此时每一个电子的速率为 (A )21112r r m ke ; (B )21112r r m ke ; (C ) 21112r r m k e; (D )2111r r m k e (式中k =1 / (4 0) ) [ ] 28. 相距为r 1的两个电子,在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为r 2,从相距r 1到相距r 2期间,两电子系统的下列哪一个量是不变的? (A ) 动能总和; (B ) 电势能总和;(C ) 动量总和;(D ) 电相互作用力. [ ]29. 一电偶极子放在均匀电场中,当电偶极矩的方向与场强方向不一致时,其所受的合力F 和合力矩M为:(A ) F =0,M = 0. (B ) F = 0,M0.(C ) F 0,M =0. (D ) F 0,M0. [ ]30.真空中有两个点电荷M 、N ,相互间作用力为F,当另一点电荷Q 移近这两个点电荷时,M 、N 两点电荷之间的作用力(A ) 大小不变,方向改变. (B ) 大小改变,方向不变.(C ) 大小和方向都不变. (D ) 大小和方向都改. [ ]二.填空题1.静电场中某点的电场强度,其大小和方向与_________________________________相同. 2.电荷为-5×10-9 C 的试验电荷放在电场中某点时,受到 20×10-9 N 的向下的力,则该点的电场强度大小为_____________________,方向____________.3.由一根绝缘细线围成的边长为l 的正方形线框,使它均匀带电,其电荷线密度为 ,则在正方形中心处的电场强度的大小E =_____________.4.两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2,相距为d ,其电荷线密度分别为 1和 2如图所示,则场强等于零的点与直线1的距离a 为_____________ . 5.静电场场强的叠加原理的内容是:_____________________________________ _____.6.半径为R 的半球面置于场强为E 的均匀电场中,其对称轴与场强方向一致,如图所示.则通过该半球面的电场强度通量为__________________.RE7.一均匀带正电的导线,电荷线密度为 ,其单位长度上总共发出的电场线条数(即电场强度通量)是__________________.8.在静电场中,任意作一闭合曲面,通过该闭合曲面的电场强度通量 •S Ed 的值仅取决于 ,而与 无关.9.如图,点电荷q 和-q 被包围在高斯面S 内,则通过该高斯面的电场强度通量 SSEd =_____________,式中E为_________________处的场强.S+q-q10.点电荷q 1、q 2、q 3和q 4在真空中的分布如图所示.图 中S 为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电场强度通量 SS E d =____________,式中的E是点电荷________在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和.Sq 1q 2q 4q 311. 一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为 .该球面内、外的场强分布为(r表示从球心引出的矢径):r E=______________________(r <R ),r E=______________________(r >R ).12.一半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面,其电荷面密度为 .该圆柱面内、外场强分布为(r表示在垂直于圆柱面的平面上,从轴线处引出的矢径):r E=______________________(r <R ), r E=______________________(r >R ).13.有一个球形的橡皮膜气球,电荷q 均匀地分布在表面上,在此气球被吹大的过程中,被气球表面掠过的点(该点与球中心距离为r ),其电场强度的大小将由___________________变为_________________.14.静电场中某点的电势,其数值等于______________________________ 或 _______________________________________.15.有一电荷面密度为 的“无限大”均匀带电平面.若以该平面处为电势零点,则带电平面周围空间的电势分布为 。
高中物理静电场练习题(含解析)
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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。
静电场习题(有答案)
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经典的静电场习题1、如图所示,中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接,电源电压为U 。
将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放,小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处,然后又按原路返回。
那么,为了使小球能从B 板的小孔b 处出射,下列可行的办法是( ) A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离2、如图所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,已知A 、B 、C 三点的电势分别为1V 、6V 和9V 。
则D 、E 、F 三点的电势分别为( )A 、+7V 、+2V 和+1VB 、+7V 、+2V 和1VC 、-7V 、-2V 和+1VD 、+7V 、-2V 和1V3、质量为m 、带电量为-q 的粒子(不计重力),在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中,已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0,A 、B 间距为d ,如图所示。
则(1)A 、B 两点间的电势差为( ) A 、q m U AB232υ-= B 、q m U AB232υ= C 、q m U AB22υ-= D 、qm U AB22υ= (2)匀强电场的场强大小和方向( ) A 、qdm E 221υ=方向水平向左 B 、qdm E 221υ=方向水平向右 C 、qdm E 2212υ= 方向水平向左D 、qdm E 2212υ=方向水平向右4、一个点电荷从静电场中的A 点移到电场中的B 点,其电势能变化为零,则( ) A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直 A B a bP· m 、q。
。
U+ -A B C DEF E· Aυ0 B·5、在静电场中( )A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B.电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.沿着电场线的方向电势是不断降低的6、一个初动能为E K 的带电粒子,沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中,飞出时该粒子的动能为2E K ,如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍,那么当它飞出电场时动能为( ) A 、4E K B 、4.25E K C 、5E K D 、8E K7、如图所示,实线为一簇电场线,虚线是间距相等的等势面,一带电粒子沿着电场线方向运动,当它位于等势面φ1上时,其动能为20eV ,当它运动到等势面φ3上时,动能恰好等于零,设φ2=0,则,当粒子的动能为8eV 时,其电势能为( ) A 、12eV B 、2eV C 、10eV D 、08、如图10—7所示,在两电荷+Q 1和-Q 2连线的延长线上有a 、b 、c 三点,测得b 点的场强为零。
静电场练习题及答案解析
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静电场练习题及答案解析练习1一、选择题1. 一带电体可作为点电荷处理的条件是( )A. 电荷必须呈球形分布;B. 带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计;C. 电量很小;D. 带电体的线度很小。
2. 试验点和q0在电场中受力为F⃗,其电场强度的大小为F,以下说法正确的( )q0A. 电场强度的大小E是由产生电场的电荷所决定的,不以试验电荷q0及其受力的大小决定;B. 电场强度的大小E正比于F且反比与q0;C. 电场强度的大小E反比与q0;D. 电场强度的大小E正比于F。
3. 如果通过闭合面S的电通量Φe为零,则可以肯定( )A. 面S内没有电荷;B. 面S内没有净电荷;C. 面S上每一点的场强都等于零;D. 面S上每一点的场强都不等于零。
4. 如图所示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线,产生该静电场的带电体是( ) 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的、电荷体密度为ρ=Ar(A为常数)的非均匀带电球体;D半径为R的、电荷体密度为ρ=A r⁄(A为常数)的非均匀带电球体。
5. 在匀强电场中,将一负电荷从A移动B,如图所示,则( )A. 电场力做负功,负电荷的电荷能增加;B. 电场力做负功,负电荷的电势能减少;C. 电场力做正功,负电荷的电势能增加;D. 电场力做正功,负电荷的电势能减少。
二、填空题1. 点电荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图所示,图中S为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电通量∮E⃗⃗∙dS⃗=,式中E⃗⃗是点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。
2. 真空环境中正电荷q均匀地分布在半径为R的细圆环上.在环环心O处电场强度为,环心的电势为。
=0,这表3. 在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分等于零,即∮E⃗⃗∙dl⃗L明静电场中的电场线。
4. 一半径为R的均匀带电球面,其电荷面密度为σ,该球面内、外的场强分布为(r⃗表示从球心引出的矢径):E⃗⃗r=(r<R);E⃗⃗r=(r>R)。
高中物理静电场(精选100题答案)
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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
高中物理题型分类汇总含详细答案---静电场
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高中物理题型分类汇总含详细答案---静电场共:15题时间:40分钟一、单选题1.真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷的电荷量增加了倍,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一个点电荷的电荷量变为原来的()A.7倍B.10倍C.倍D.倍2.如图所示为一个点电荷电场中的三根电场线,已知电子在A点的电势能为-8 eV(以无穷远处为零电势点),则以下判断中正确的是().A.电场线方向一定由A指向BB.电子在A点所受电场力一定小于在B点所受电场力C.A点的电势一定低于B点的电势D.A,B两点间的电势差一定大于8V3.MN是一负电荷产生的电场中的一条电场线,一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹,如图中虚线所示,下列说法正确的是()A.负电荷一定位于ab虚线的右侧B.带电粒子在a点加速度大于b点加速度C.带电粒子在a点电势能大于b点电势能D.带电粒子在a点的动能大于b点的动能4.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定()A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D.电场中A点的电势低于B点的电势5.如图所示,较厚的空腔导体中有一个正电荷,图中a、b、c、d各点的电场强度大小顺序为()A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.a>c=d>bD.a<b<c=d6.下列关于电势和电势能的说法,正确的是()A.对于一个确定的点电荷,在电势越高的位置,其电势能一定越大B.在电势一定的位置,放入某点电荷的电荷量越大,该点电荷的电势能一定越大C.正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能D.在电场中移动一电荷,若电场力对其做负功,其电势能一定增大二、多选题7.关于电场强度,下列说法错误的是()A.将检验电荷从电场中某点移走时,该点电场强度变为0B.点电荷电场强度计算式中的Q指源电荷C.对于公式,电场强度由检验电荷的受力和电量决定D.虽然电场强度定义为,但某一点的电场强度与检验电荷无关8.如图所示,图中两组曲线中实线代表电场线(方向未画出)、虚线代表等势线,点划线是一个带电粒子仅在电场力作用下从A到B的运动轨迹,下列说法正确的是()A.粒子一定带正电B.粒子的动能一定是越来越大C.粒子的电势能一定是越来越大D.A点的电势一定高于B点的电势9.重力不计,质量相同a、b、c三个粒子,在同一处沿以相同的速率沿中轴线飞入偏转场,运动轨迹如图所示(b擦着极板边缘飞出),由此可知()A.当b飞离电场的同时,a正好打在下极板上B.b和c同时飞离电场C.a粒子的带电量最小D.a粒子打在板上时的速率大于b飞出电场时速率10.如图所示,用等长绝缘线分别悬挂两个大小和电性都相同的带电小球A和B,A的质量是B的2倍,A的带电荷量是B的3倍。
高考物理《静电场》综合复习练习题(含答案)
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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。
静电场练习题及答案
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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
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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。
静电场题型总结
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1..电场中某区域的电场线如图所示, A 、B 是电场中的两点.一个电荷量q =+4.0×10-8C 的点电荷在A 点所受电场力F A =2.0×10-4 N ,将该点电荷从A 点移到B 点,电场力做功W=8.0×10-7J . 求:(1)A 点电场强度的大小E A. (2)A 、B 两点间的电势差U .1..解析:(1)A 点电场强度的大小N/C 105.0N/C 100.4100.2384⨯=⨯⨯==--q F E A A (2)A 、B 两点间的电势差V 20V 100.4100.887=⨯⨯==--q W U2.如右图所示,Q 为固定的正点电荷,A 、B 两点在Q 的正上方和Q 相距分别为h 和0.25h ,将另一点电荷从A 点由静止释放,运动到B 点时速度正好又变为零.若此电荷在A 点处的加速度大小为g 43,试求:(1)此电荷在B 点处的加速度.(2)A 、B 两点间的电势差(用Q 和h 表示).2..解析:(1)这一电荷必为正电荷,设其电荷量为q ,由牛顿第二定律,在A 点时 g m h kQq mg 432⋅=-在B 点时B a m mg h kQq⋅=-2)25.0(解得a B =3g ,方向竖直向上kQ33.(10分)某一平行板电容器两端电压是U,间距为d,设其间为匀强电场,如图所示.现有一质量为m的小球,以速度v0射入电场,v0的方向与水平方向成45°角斜向上,要使小球做直线运动,则:(设小球不会碰到右侧极板)(1)小球带何种电荷?电量是多少?(2)在入射方向上的最大位移是多少?3..解析:(1)小球做直线运动,受力分析如图:可知小球应带正电荷qE=mgU=Ed解得:q=mgdU.(2)由牛顿第二定律得:2mg=ma由运动学公式得:v20=2ax解得:x=v 2 022g.4.(14分)水平放置的平行板电容器如图,原来两板不带电,上极板接地,板长L =1 m ,两板间距离d =0.4 m .有一束相同的带正电微粒,以相同的初速度v 0先后从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒落到下极板上,微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上.设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两板间,且第一个微粒恰好落在下极板中点处.已知微粒质量m =1×10-4 kg ,电量q =1×10-6 C ,电容器电容C =3×10-6F ,g =10 m/s 2.求:(1)微粒入射的初速度v 0的大小;(2)当微粒从极板间穿出时,极板间电压U ;4..解析:(1)第一个微粒在极板间做平抛运动,水平位移:x =12L =v 0t ,竖直位移:d 2=12gt 2,联立并代入数据解得:v 0=2.5 m/s . (2)微粒恰好从极板下边缘射出, 水平方向:L =v 0t ′, 竖直方向:d 2=12at ′2,代入数据解得:a =2.5 m/s 2, 由牛顿第二定律得:mg -qUd =ma ,代入数据解得:U =300 V .5...(10分)在电场强度为E 的匀强电场中,取O 点为圆心、r 为半径作一圆周,在O 点固定一电荷量为+Q 的点电荷,a 、b 、c 、d 为相互垂直的两条直线和圆周的交点。
(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。
(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。
电动力学静电场练习题
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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。
004静电场习题汇总(学生版)
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1.已知一均匀带电球面,总带电量为q,半径为R,求1)整个空间的场强分布;2)整个空间的电势分布。
2.已知一均匀带电球体,半径为R,带电量为q,电荷均匀分布在球体内,求:1)整个空间的场强分布;2)整个空间的电势分布。
(整个空间介电常数按ε计算)3.已知两同心带电球面,半径分别为1R 、2R ,内球面带电量为q ,外球面带电量为q −,求: 求1)整个空间的场强分布; 2)两球面之间的电势差12U 。
4.已知两同轴带电圆柱面,半径分别为a 和b ,内圆柱面单位长度带电量为λ,外圆柱面单位长度带电量为λ−,忽略边缘效应,求: 求1)整个空间的场强分布; 2)两柱面之间的电势差ab U 。
1. 三个平行的无限大均匀带电平面,其电荷面密度都是σ+,如图所示,则图中A 、B 、C 、D 四个区域内的电场强度大小分别为为 。
(真空介电常数为0ε)2.两无限大均匀带电平面,电荷面密度分别为σ+和σ−,则两平面之间的电场强度大小为 。
3.真空中有A,B 两个平行导体板,相对距离为d ,板面积为S ,带电量分别为+Q 和-Q,则两极板相距较近时(两极板可以看作无限大平板),两极板间的电场强度大小为 。
4.真空中有一孤立均匀带电导体球,半径为R,带电量为+Q,取无穷远处电势为零,则导体球表面的电势大小为 。
5.真空中一正方体中心有一点电荷,电量为q ,则通过该正方体的总电通量大小为 ,通过该立方体一个表面的电通量大小为 。
6.真空中一正四面体中心有一点电荷,电量为q ,则通过该正四面体方体的总电通量大小为 ,通过该正四面体一个表面的电通量大小为 。
7. 两无限长平行带电直导线单位长度带电量分别为λ和λ−,两导线间距为d ,已知两导线间P 点距上导线距离为2d,则两导线间P 点的场强大小为 。
8.一均匀带电圆环,总带电量为Q ,半径为R ,则圆环圆心处的场强大小为 ,取无穷远处电势为零,则圆心处电势为 。
9.一均匀带电半圆环,电荷线密度为λ,半径为R ,则该半圆环圆心处的场强大小为 ,取无穷远处电势为零,则圆心处电势大小为 。
静电场习题及解析

1、关于静电场,下列说法正确的是A. 电势等于零的物体一定不带电B. 电场强度为零的点,电势一定为零C. 同一电场线上的各点,电势一定相等D. 负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加解析:考察电场和电势概念,选D2、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)(D )解析:主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。
正确答案是D 。
3、板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间的电势差为U 1,板间场强为E 1。
现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为12d ,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是A .U 2 = U 1,E 2 = E 1B .U 2 = 2U 1,E 2 = 4E 1C .U 2 = U 1,E 2 = 2E 1D .U 2 = 2U 1,E 2 = 2E 1【解析】:考查平行板电容器的相关知识。
144Q Q kdQ U S C S kdπεεπ===,114U kQ E d Sπε==,当电荷量变为2Q 时,212242Q Q kdQ U U S C S kdπεεπ====',22182/2U kQ E E d S πε===,C 选项正确。
【答案】:C 4、.电场线分布如图昕示,电场中a ,b 两点的电场强度大小分别为已知a E 和b E ,电势分别为a ϕ和b ϕ,则 c(A) a b E E >,a b ϕϕ> (B) a b E E >,a b ϕϕ<(C) a b E E <,a b ϕϕ> (D) a b E E <,a b ϕϕ<.关于静电场,下列结论普遍成立的是A .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零D .在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向【答案】C【解析】在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A 错误。
《大学物理》静电场练习题及答案

《大学物理》静电场练习题及答案一、简答题1、为什么在无电荷的空间里电场线不能相交?答案:由实验和理论知道,静电场中任一给定点上,场强是唯一确定的,即其大小和方向都是确定的.用电场线形象描述静电场的空间分布时,电场线上任一点的切线方向表示该点的场强方向.如果在无电荷的空间里某一点上有几条电场线相交的话,则过此交点对应于每一条电场线都可作出一条切线,这意味着交点处的场强有好几个方向,这与静电场中任一给定点场强具有唯一确定方向相矛盾,故无电荷的空间里电场线不能相交.2、简述静电场中高斯定理的文字内容和数学表达式。
答案:在真空中的静电场内,通过任意封闭曲面的电通量等于该封闭曲面所包围的所有电荷电量的代数和的01ε倍。
0ε∑⎰=⋅内S SqS d E3、写出静电场的环路定理,并分别说明其物理意义。
答案:静电场中,电场强度的环流总是等于零(或0l=⋅⎰l d E),静电场是保守场。
4、感生电场与静电场有哪些区别和联系?5、在电场中某一点的电场强度定义为0q F E=.若该点没有试验电荷,那么该点的电场强度又如何? 为什么?答案: 电场中某一点的电场强度是由该电场自身性质所决定,与这一点有无试验电荷没有任何关系。
6、在点电荷的电场强度公式中,如果0→r ,则电场强度E 将趋于无限大。
对此,你有什么看法? 答案: 这表明,点电荷只是我们抽象出来的一个物理模型,当带电体较小而作用距离较大时使用点电荷模型较为方便、精确。
但当作用距离r 很小时,点电荷模型的误差会变大,这时我们不能再用点电荷的电场强度公式而要采用更精确的模型。
二、选择题1、如图所示,两个同心均匀带电球面,内球面半径为1R 、带有电荷1Q ,外球面半径为2R 、带有电荷2Q ,则在外球面外面、距离球心为r 处的P 点的场强大小E 为 ( A ) A 、20214r Q Q επ+B 、()()2202210144R r Q R r Q -π+-πεε C 、()2120214R R Q Q -+επ D 、2024r Q επ2、A 和B 为两个均匀带电球体,A 带电荷q +,B 带电荷q -,作一与A 同心的球面S 为高斯面,如图所示。
物理静电场试题及答案
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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。
静电场复习八大题型(带答案)
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1静电场八大题型总结题型一:粒子运动轨迹(只受电场力作用) 1.如图所示,带箭头的线段表示某一电场的电场线,在电场力作用下(不计重力)一带电粒 子经过A 点飞向B 点,径迹如图中虚线所示,以下判断正确的是:A .A 、B 两点相比较,A 点电势高 B .粒子在A 点时加速度大C .粒子带正电D .粒子在B 点的动能大 2.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ab bc U U ,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 、R 、Q 是这条轨迹上的三点,R 同时在等势面b 上,据此可知( )A. 带电质点在P 点的加速度比在Q 点的加速度小B. 带电质点在P 点的电势能比在Q 点的小C. 带电质点在P 点的动能大于在Q 点的动能D. 三个等势面中,c 的电势最高 题型二:复杂电场场强、电势分析3.如下图所示,某区域电场线左右对称分布,M 、N 为对称线上的两点.下列说法正确的是( )A . M 点电势可能高于N 点电势B .M 点场强一定大于N 点场强C .正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能D .将电子从M 点移动到N 点,电场力做正功 4.(多选)如图所示,在x 轴相距为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、L /2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2题型三:图像法5.(2010·江苏物理·5)空间有一沿x 轴对称分布的电场,其电场强度E 随X 变化的图像如图所示。
下列说法正确的是( )(A )O 点的电势最低 (B )X 2点的电势最高(C )X 1和-X 1两点的电势相等 (D )X 1和X 3两点的电势相等6.图中的A .B 是一对平行的金属板,在两板间加上一周期为T 的正弦交变电压,即在t=0时两板间电压为0,在t=T/4时A 板为正的电势最大值,在t=T/2时,两板间电压又变为0,在t=3T/4时A 板为负的电势最大值.一个电子(重力不计)从B 板上的小孔进入板间,进入时的初速度可以忽略.已知电子不论何时进入,在半个周期时间内都不能到达A 板.下面的说法中正确的是A .若电子是在t=0时刻进入的,它将做简谐运动,永远也不能到达A 板B .若电子是在t=T/8时刻进入的,它将时而向A 板运动,时而向B 板运动,有可能从B 板的小孔飞出C .若电子是在t=T/4时刻进入的,它将做简谐运动,永远也不能到达A 板D .若电子是在t=3T/8时刻进入的,它将时而向A 板运动,时而向B 板运动,最终一定能打到A 板上 题型四:功能关系a 、b7.一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38.如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有一带电微粒以一定初速度沿图中虚直线由O 运动至P ,关于其能量变化情况的说法,正确的是 A .动能增加,电势能减少 B .重力势能和电势能之和增加 C .动能和重力势能之和增加 D .动能和电势能之和增加 9.(多选)如图11所示,光滑绝缘直角斜面ABC 固定在水平面上,并处在方向与AB 面平行的匀强电场中,一带正电的物体在电场力的作用下从斜面的底端运动到顶端,它的动能增加了ΔE k ,重力势能增加了ΔE p .则下列说法正确的是A .电场力所做的功等于ΔE kB .物体克服重力做的功等于ΔE pC .合外力对物体做的功等于ΔE kD .电场力所做的功等于ΔE k +ΔE p 10.(多选)在粗糙的斜面上固定一点电荷Q,在M 点无初速度的释放带有恒定电荷的小物块,小物块在Q 的电场中沿斜面运动到 N 点静止.则从M 到 N 的过程中A.小物块所受的电场力减小B.小物块的电势能可能增加C.小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功D.M 点的电势一定高于 N 点的电势题型五:电容器题型11.板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间的电势差为U 1,板间场强为E 1。
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1.已知一均匀带电球面,总带电量为q ,半径为 R ,
2.已知一均匀带电球体,半径为 R ,带电量为q , 求1)整个空间的场强分布; 2)整个空间的电势分布。
电荷均匀分布在球体内,求: 1)整个空间的场强分布; 2)整个空间的电势分布。
(整个空间介电常数按 计算)
q
R O
r
q
R O
r
解:1)以O 为心,r 为半径建立球形高斯面
K K
v
1 0
e
E dS E 4r 2 =
q i 内
解:1)以O 为心,r 为半径建立球形高斯面
S
i
K K
v
1 e
E dS E 4r 2 =
q i 内
根据高斯定理 0
S
i
当r R 时, E 4r
2
2
1 0 E 0
根据高斯定理 当r R 时,
4r 3 1 q E
q 当r R 时, E 4r 1 3
qr 4 R 0
40r
2
E 4r
2
q E 0
4 3
3
R 3 0 2)当r R 时,
K K q
q 4 R
1 q E
q 40r
2
R U
E dl
0dr
4r dr
当r R 时, E 4r 2
2 r
r
R
0 0 0
当r R 时,
2)当r R 时,
K K K K q
q 40r
qr 4 R 0
q
40r R
R dr
U
E dl
40r dr
U
E dl
dr 2 3
2
r
r
r
r
q 8 R 0
q 3q qr 2
(R 2 r 2
)4R 8R 8 R 3 3 0 0 0
当r R 时,
K K
q
q 40r
U
E dl
40r dr
2 r
r
4.已知两同轴带电圆柱面,半径分别为a 和b ,内 3.已知两同心带电球面,半径分别为 R 、 R ,内 1 2 电量为,忽略边缘效应, 求: 圆柱面单位长度带电量为 ,外圆柱面单位长度带 球面带电量为 q ,外 球面带电量为q , 求:
-q b 求1)整个空间的场强分布; a q
求1)整个空间的场 强分布;
2)两柱面之间的电势差U 。
ab
R 1 2)两球面之间的电 O
r
势差U 。
12
R 2
解:1)以O 为心,r
为半径建立球形高 斯面
解:
以 r 为半径 h 为高建立同轴 柱形高斯面
K K
K K
v
1 0
v
1
e
E dS E 4r 2 =
q i 内
e
E dS E 2rh
q i 内
S
S
i
i
根据高斯定理 根据高斯定理
当r R 时, E 2rh
10 0E 0
当r R 时, 1
E 4r
2
1 0E 0
1
当 R r R 时, E 4r 2
1 q
当 R r R 时, E 2rh 1 h
1
2
1
2
q
40r
20r
E
E
2
当r R 时, 2
E 4r
2
1 (q q ) 0
当r R 时, E 2rh
2
1 (h h ) 0
E 0
E 0
2)两球面之间的电势差
2)两柱面之间的电势差为:
K K
K K q q 4
0 1 1 20r
2
ln b R 2 R 2 b b U
12
E dl 40r 2dr
( ) U
E dl
dr
ab R 1 R 2
a
R 1
R 1
a
a
1. 三个平行的无限大均匀带电平面,其电荷面密度都是,如图所示,则图中A 、B 、C 、D 四个区域内
3
20 20
20
3
20
的电场强度大小分别为为 E
A
E B E
C
E
D。
A
B
C
D
(真空介电常数为 )
2.两无限大均匀带电平面,电荷面密度分别为 和 ,则两平面之间的电 0
场强度大小为 。
3.真空中有A,B 两个平行导体板,相对距离为d ,板面积为S ,带电量分别为+Q 和-Q ,则两极板相距较近 Q
S
时(两极板可以看作无限大平板),两极板间的电场强度大小为。
4.真空中有一孤立均匀带电导体球,半径为R ,带电量为+Q ,取无穷远处电势为零,则导体球表面的电势 Q 4 R
大小为。
q
q 5.真空中一正方体中心有一点电荷,电量为
,则通过该正方体的总电通量大小为 ,通
q 60
过该立方体一个表面的电通量大小为 。
q
6.真空中一正四面体中心有一点电荷,电量为q ,则通过该正四面体方体的总电通量大小为
,
q 通过该正四面体一个表面的电通量大小为。
40
7. 两无限长平行带电直导线单位长度带电量分别为和,两导线间距为d ,已知两导线间P 点距上导
d 2 d
线距离为 ,则两导线间P 点的场强大小为。
d 2 d
2
P
8.一均匀带电圆环,总带电量为 Q ,半径为 R ,则圆环圆心处的场强大
Q 4 R
小为 0 ,取无穷远处电势为零,则圆心处电势为。
2 R
9.一均匀带电半圆环,电荷线密度为,半径为 R ,则该半圆环圆心处的场强大小为
,
0 40
取无穷远处电势为零,则圆心处电势大小为。
10.真空中一带电直导线总长为L,带电量为q,在该导线延长线上取一点P,P点到最近的一个端点的
q 8L
0 q ln 2 4L
距离为L,则P点处的场强大小为,取无穷远处电势为零,则P点电势大小为。
2。