电荷强度习题

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电磁场练习题电荷分布与电场强度计算

电磁场练习题电荷分布与电场强度计算电磁场练习题：电荷分布与电场强度计算一、电荷分布式例题考虑一个均匀带电细杆，长度为L，总电荷为Q。

假设杆的线密度为λ，即单位长度上的电荷量。

我们需要计算杆上某一点P的电场强度。

解答：我们可以将细杆分割成无数个微小长度为Δx的小元素。

设其中一段微小长度Δx上的电荷量为Δq。

由于杆是均匀带电的，每个微小电荷的电荷量应该为：Δq = λΔx根据库仑定律，电荷元素Δq在距离Δx处产生的电场强度为：ΔE = k * (Δq / r²)其中，k为库仑常数，r为Δq到点P的距离。

由于每一小段Δx上的电荷都在同一直线上，且距离P相等，我们可以将所有微小电荷元素的电场强度进行叠加，计算总的电场强度EP：EP = ∑(ΔE) = ∫(k * λΔx / r²)这里的积分表示对整个带电细杆进行累加。

考虑带电细杆在点P的两侧对称，根据几何关系，我们可以将积分区间从-L/2到L/2进行重新定义。

于是，上述电场强度的积分可以写成：EP = ∫(k * λΔx / r²) = k * λ∫(Δx / r²)对于Δx这一微小长度的杆元素，根据几何关系，可以得到：r = √(Δx² + s²)其中，s为点P到杆上微小元素Δx的垂直距离。

进一步，我们可以将Δx替换为L，从而得到:r = √(L² + s²)将以上内容整理，最终我们可以得到带电细杆在点P处的电场强度EP的表达式：EP = k * λ∫(L / (L² + s²)^(3/2))这就是求解带电细杆在点P处电场强度的公式。

在具体计算时，我们可以通过数值积分来进行求解。

二、电荷均匀球壳的电场强度计算考虑一个半径为R、带电量为Q的匀强带电球壳，我们需要计算球壳外某一点P处的电场强度。

解答：由于球壳是均匀带电的，在球壳上任意一点处ΔS的面元上的电荷量Δq应该是相等的，即Δq = Q / 4πR² * ΔS。

高二电荷练习题及答案

高二电荷练习题及答案1. 选择题1) 以下哪个粒子携带正电荷？a) 电子b) 中子c) 质子d) 中微子答案：c) 质子2) 直线电荷的电场强度随距离的增加而__________。

a) 增加b) 减少c) 保持不变d) 波动答案：b) 减少3) 电场线的密度表示了电场的____________。

a) 强弱程度b) 方向c) 电势差d) 频率答案：a) 强弱程度4) 两个同样大小且同种类电荷的粒子相互靠近，他们之间的作用力是__________。

a) 引力b) 斥力c) 干涉力d) 摩擦力答案：b) 斥力5) 在静电平衡条件下，一个带正电的别针接近一个绝缘材料，别针的末端引发的现象是__________。

a) 电子湮灭b) 电子离子化c) 电子损失d) 电子极化答案：d) 电子极化2. 填空题1) 电势差的单位是__________。

答案：伏特（V）2) 一个电子受到的库伦力大约是__________牛顿。

答案：9.1 × 10^-313) 电常数的数值约为__________。

答案：9 × 10^94) 一个球形导体的内表面电荷密度为零，则球体外部的电场强度为__________。

答案：零5) 定义单位正电荷在电场中所受的电场力为__________。

答案：1牛顿3. 计算题1) 从一个距离带电体10cm的点出发，带电体产生的电场强度为200N/C。

求该点到带电体的电势差。

答案：电势差 = 电场强度 ×距离 = 200N/C × 10cm = 2000伏特（V）2) 两个带电体分别带有正电荷2μC和-5μC，它们之间的电力是5N。

求它们之间的距离。

答案：根据库伦定律，F = k × |q1 × q2| / r^25N = 9 × 10^9 × |2μC × -5μC| / r^2r^2 = 9 × 10^9 × 2μC × 5μC / 5Nr^2 = 9 × 10^9 × 2μC × 5μC / 5Nr^2 = 9 × 10^9 × 10^-12C^2 / 5Nr^2 = 1.8 × 10^-2 m^2r = √(1.8 × 10^-2) ≈ 0.134 m4. 解答题1) 请解释静电场与电流之间的区别。

静电场习题

q2 We = 2C
可得：可得：
1 q2 = C= 2 2We
R2 λ 2l ln 4πε r ε 0 R1
λ 2l 2
2πε r ε 0 l = R2 ln R1
3 3q U0 = 2πε 0a
r = a/ 3
6q
U0i =
4πε 0 r
qi
3.
2/ 5
Ux =
q 4πε 0 R 2 + x 2
练习21 计算题练习 1. 解：由点电荷电势公式及电势叠加原理：及电势叠加原理：
A
q q UO = ( − )=0 4πε 0 R R 1
+q
O
R R
−q
B
练习19、练习、电场电场强度选择题填空题 1. A 2. B 3. B
1.（无限大均匀带电平面）（无限大均匀带电平面） 2. (λ a = Q )
λ π Q cos = 2πε 0 a 3 4πε 0 a 2
Q∆S 用补偿法或 E = σ∆S 3.（（ 2 4 ）对称性分析 16π ε 0 R 4πε 0 R 2
E 方向为沿 y 轴正向。轴正向。
练习20 电通量高斯定理练习选择题 1. D 场强决定于所有电荷通量决定于高斯面内的电荷注意区分净电荷为零和无电荷 + +q + − −q − + + − q − q − − − + + 导体壳 + A、B、C皆错、、皆错
选择题 2. 3. 填空题 1.
εrU
εε0 S q r = C= U εr d + (1 −εr )t
2.解: 解
取半径为r 厚度为dr 长为l ①取半径为，厚度为，长为的圆柱壳为体积元，其体积为：为体积元，其体积为：

高中物理电学电荷练习题及讲解

高中物理电学电荷练习题及讲解### 高中物理电学电荷练习题及讲解#### 练习题一：静电感应现象题目描述：某金属导体球在带正电的物体靠近时，会发生静电感应现象。

请解释静电感应现象，并计算感应电荷的分布。

解答要点：1. 静电感应现象是指带电物体靠近导体时，导体内部的自由电子会重新分布，导致导体两端出现等量异号的感应电荷。

2. 计算感应电荷分布时，可以利用电场线和导体表面的电势分布来分析。

3. 感应电荷的量与靠近的带电物体的电荷量成正比，但符号相反。

#### 练习题二：电容器的充放电过程题目描述：一个平行板电容器，板间距离为 \( d \)，电容为 \( C \)。

当电容器充电后，两板间电压为 \( V \)。

求电容器存储的电荷量，并解释放电过程。

解答要点：1. 电容器存储的电荷量 \( Q \) 可以通过公式 \( Q = CV \) 计算。

2. 放电过程中，电容器两板间的电荷量逐渐减少，电压也随之降低。

3. 放电过程可以通过RC电路的放电公式来描述，即 \( V(t) = V_0 (1 - e^{-t/RC}) \)，其中 \( V_0 \) 是初始电压，\( t \) 是时间，\( R \) 是电路的总电阻，\( C \) 是电容。

#### 练习题三：欧姆定律的应用题目描述：一段导线，电阻为 \( R \)，通过它的电流 \( I \) 为 \( 2A \)，求导线两端的电压。

解答要点：1. 根据欧姆定律 \( V = IR \)，可以直接计算导线两端的电压。

2. 电压 \( V \) 等于电流 \( I \) 与电阻 \( R \) 的乘积。

3. 应用欧姆定律时，需要注意电流和电阻的单位应保持一致。

#### 练习题四：电场强度的计算题目描述：一个点电荷 \( q \) 产生一个电场，求距离点电荷 \( r \) 处的电场强度 \( E \)。

解答要点：1. 点电荷产生的电场强度 \( E \) 可以通过库仑定律的推导公式\( E = k \frac{q}{r^2} \) 计算。

人教版高中物理选修3-1作业：电场强度(含答案)

电场强度课后作业限时：45分钟总分：100分一、选择题(8×5′，共40分)1．在电场中的某点A放一试探电荷＋q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小E A＝Fq，方向水平向右．下列说法中正确的是( )A．在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2E A D．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F解析：E＝Fq是电场强度的定义式，某点场强大小和方向与场源电荷有关，而与放入的试探电荷没有任何关系，故A、C错，B正确；又A点场强E A一定，放入试探电荷所受电场力大小为F＝qE A，当放入电荷量为2q的试探电荷时，试探电荷所受电场力应为2F，故D正确．答案：BD2．如图7所示的直线CE上，在A点处有一点电荷带有电荷量＋4q，在B 点处有一点电荷带有电荷量－q，则直线CE上电场强度为零的位置是( )图7A ．C 点B ．D 点C ．B 点D ．E 点解析：A 处点电荷形成的场强方向离A 而去，B 处点电荷形成的电场向B 而来，A 、B 两处点电荷的电场只有在A 的左侧和B 的右侧才能方向相反．再根据A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量，欲使两电荷在线上某点产生的合场强为零，该点须离A 较远而离B 较近，故合场强为零的点，只能在B 的右侧，设该点离B 点距离为x ，则有k ·4q 2r ＋x 2＝kq x 2即(2r ＋x )2＝4x 2，故x ＝2r ，即合场强为零的点是E 点．答案：D3．在正电荷Q 形成的电场中的P 点放一点电荷，其电荷量为＋q ，P 点距Q 点为r ，＋q 受电场力为F ，则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kqr 2 D.kQr 2解析：电场强度的定义式E ＝F q中，q 为检验电荷的电荷量，由此可判定B 正确，再将库仑定律F ＝k Qqr 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式，即可得知D选项正确．故本题的正确选项为B 、D.答案：BD4．如下图所示，正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的( )解析：由P向Q做加速运动，故该正电荷所受电场力应向右；加速度越来越大，说明所受电场力越来越大，即从P向Q电场线应越来越密，综合分析可知电场应是图D所示．答案：D图85．如图8所示，AB是某电场中的一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点运动．对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )A．电荷向B做匀加速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析：从静止起运动的负电荷向B运动，说明它受的电场力指向B.负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知此电场线的指向应从B→A，这就有三种可能性：一是这一电场是个匀强电场，试探电荷受恒定的电场力，向B做匀加速运动；二是B处有正点电荷场源，则越靠近B处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；三是A处有负点电荷场源，则越远离A时场强越小，负检验电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小．答案：D6．(2011·全国卷)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)( )图9解析：物体做曲线运动时，速度方向是曲线上某点的切线方向，而带负电粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反；又由曲线运动时轨迹应该夹在合外力和速度之间并且弯向合外力一侧，而又要求此过程速率逐渐减小，则电场力应该做负功，所以力与速度的夹角应该是钝角，综合可得D正确．答案：D图107．(2010年海南卷)如图10，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P 点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为( )A．1∶2 B．2∶1C．2∶ 3 D．4∶ 3图11解析：设每一个点电荷单独在O点产生的场强为E0；则两点电荷分别在M、N点产生的场强矢量和为2E0；若将N点处的点电荷移至P点，假始N为负电荷，M为正电荷，产生的场强如右图所示，则合场强为E0.本题正确选项B.答案：B8．如下图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为q和－q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有水平向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时的位置可能是( )图12图13解析：先分析乙球受力，如图13(a)所示，乙球受到重力mg、电场力qE、库仑力F及线拉力T2，T2和F方向相同．由于乙球受力平衡，二球连线必须向右方倾斜θ角，且(T2＋F)sinθ＝qE①再分析甲球受力(也可以研究甲、乙系统)：甲受到重力mg、下连线拉力T2、电场力qE、库仑力F及上连线拉力T1，如图13(b)所示，由①式可知，qE、mg、F 和T 2四个力的合力竖直向下，所以T 1一定竖直向上．选A.答案：A二、非选择题(9、10题各10分，11、12题各20分，共60分)图149．如图14所示，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 沿圆弧从A 点运动到B 点，其速度方向改变的角度为θ(弧度)，AB 弧长为s ，则AB 弧中点的场强大小E ＝________.解析：由题意可知带电粒子在做匀速圆周运动，其向心力的来源就是静电力，由题图可知R ＝s θ，F ＝m v 2R ＝mv 2θ/s ，所以E ＝F q ＝mv 2θqs. 答案：mv 2θqs图1510．如图15，带电荷量为＋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________．(静电力常量为k )．解析：点电荷＋q 在a 处产生的场强为kqd 2，方向水平向左，故带电薄板在a处的场强为kqd 2，方向水平向右，由对称性知，带电薄板在b 处的场强为kqd 2，方向水平向左．答案：kqd 2 水平向左(或垂直于薄板向左)图1611．一个质量m ＝30 g ，带电荷量为q ＝－1.7×10－8C 的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平，当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°夹角．如图16所示，求该电场的场强大小，并说明场强方向．图17解析：如图17所示经受力分析可判断出小球所受电场力方向水平向左．因此场强方向向右，Eq ＝mg tan30°，E ＝1.0×107 N/C.答案：1.0×107 N/C 方向水平向右12．如图18所示，带正电小球质量为m ＝1×10－2kg ，带电荷量为q ＝1×10－6C ，置于光滑绝缘水平面上的A 点．当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B 点时，测得其速度v B ＝1.5 m/s ，此时小球的位移为s ＝0.15 m ．求此匀强电场场强E 的取值范围．(g 取10 m/s 2)．图18某同学求解如下：设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理qEs cos θ＝12mv 2B －0得E ＝mv 2B2qs cos θ＝7.5×104cos θV/m ，由题可知θ>0，所以当E >7.5×104 V/m 时，小球始终沿水平面做匀加速直线运动．经检查，计算无误，该同学所得结论是否有不完善之处？若有请予以补充．解析：该同学所得结论有不完善之处．为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qE sin θ≤mg ①所以tan θ≤mgmv 2B 2s ＝2sg v 2B ＝2×0.15×102.25＝43② E ≤mgq sin θ＝1×10－2×101×10－6×45V/m ＝1.25×105 V/m即7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.答案：有不完善之处 E 的取值范围应为7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.。

两种电荷练习题

两种电荷练习题
题目一：电荷量计算
1. 问题描述：
某物体受到一个电荷为2x10^-6 C的电场作用力为5 N，求该电场的电场强度。

2. 解答步骤：
根据库仑定律，电场强度（E）与电场作用力（F）和电荷量（Q）之间的关系为：
E =
F / Q
根据题目中给出的信息，电场作用力为5 N，电荷量为2x10^-6 C，代入公式可得：
E = 5 N / 2x10^-6 C
计算结果为：
E = 2.5x10^6 N/C
因此，该电场的电场强度为2.5x10^6 N/C。

题目二：电荷分布
1. 问题描述：
在一条直导线上，电流的流动方向为由左到右，电流强度为3 A。

求导线上某一点的电荷密度。

2. 解答步骤：
根据电流与电荷之间的关系（I = dQ / dt），可以得知电荷量（Q）
与电流强度（I）的关系为：
Q = I * t
其中，t为时间，电荷密度（ρ）定义为单位长度导线上所带电荷量。

假设导线的长度为L，那么单位长度导线上的电荷量为：
Q' = Q / L
= (I * t) / L
因此，电荷密度为：
ρ = I / L
根据题目中给出的信息，电流强度为3 A，导线长度为L（假设为1 m），代入公式可得：
ρ = 3 A / 1 m
计算结果为：
ρ = 3 A/m
因此，在导线上某一点的电荷密度为3 A/m。

综上所述，通过以上两个练习题，我们可以了解到电荷量计算和电
荷分布问题的解答步骤和计算方法。

这些基本概念对于理解电磁学和
电路分析等领域具有重要意义。

高二静电场物理练习题

高二静电场物理练习题一、选择题1. 两个等量的电荷，一个是正电荷，一个是负电荷，它们离得越远，它们之间的静电力越大。

这是因为：A. 正电荷和负电荷之间存在吸引力B. 正电荷和负电荷之间存在排斥力C. 电荷之间的静电力与距离无关D. 电荷之间的静电力与电量无关2. 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. 指向正电荷D. 指向负电荷3. 电偶极子中，若两个电荷之间的距离变为原来的2倍，则它们之间的静电力将变为原来的：A. 1/2B. 1/4C. 1/8D. 1/164. 一导体带正电，导体表面必有正电，没有负电。

A. 对B. 错5. 正电荷固定在坐标系原点上，坐标系的y轴上存在一个点P。

点P处的电场强度的方向是：A. 沿x轴正方向B. 沿x轴负方向C. 沿y轴正方向D. 沿y轴负方向二、简答题1. 两个相同大小的正电荷在静电平衡情况下的距离是1米，它们之间的静电力为4牛。

若将其中一个正电荷的电量减半，另一个保持不变，它们在静电平衡情况下的新距离是多少？2. 南北极的磁力线有什么性质？3. 两个点电荷，电量分别为5μC和8μC，它们之间的静电力为10N，求它们之间的距离。

4. 单位电荷在电场中受到的力称为什么？三、计算题1. 一质点由静止开始沿电力线进入电场，若经过一小段距离后质点的电势能增加2J，则这一小段距离上电场的电场强度是多少？2. 两个正电荷的电量分别为2μC和5μC，它们之间的距离为2米。

求它们之间的静电相互作用力。

3. 两个数字电荷的电量分别为2×10^-6C和4×10^-6C，它们之间的距离为0.2米。

求它们之间的电场强度。

4. 两个电荷分别为-6μC和4μC，它们之间的距离为3米。

求它们之间的静电相互作用力。

四、应用题1. 一电容器由两个平行的极板组成，极板间距离为4厘米，极板上分别带有正电和负电。

若极板间的电场强度为2000N/C，则电容器的电容是多少？2. 一电容器由两个平行的极板组成，极板间距离为3毫米，极板上分别带有正电和负电。

高二物理必修三电荷练习题

高二物理必修三电荷练习题1. 以下关于电荷和电场的说法，哪些是正确的？A. 电子带有负电荷，质子带有正电荷。

B. 电荷的单位是库仑。

C. 引力是一种电荷间的相互作用力。

D. 电子的电荷量是质子的电荷量的两倍。

答案：A、B解析：A选项正确，根据电子带有负电荷，质子带有正电荷的事实，可以得出A选项的结论。

B选项正确，库仑是电荷的单位，符合国际单位制原则。

C选项错误，引力是一种质量间的相互作用力，与电荷无关。

D选项错误，电子的电荷量和质子的电荷量相等，不具备两倍关系。

2. 在电场中，带电粒子受到的电场力与以下哪些因素有关？A. 电荷的多少B. 电场的强弱C. 电荷的正负性D. 电荷间的距离答案：A、B、C解析：A选项正确，电荷的多少越大，受到的电场力越大。

B选项正确，电场的强弱越大，受到的电场力越大。

C选项正确，电荷的正负性不同，受到的电场力方向相反。

D选项错误，与电场力无关。

3. 三个点电荷Q1、Q2、Q3分别位于坐标轴上的点A(2, 0)、B(-2, 0)、C(0, 3)。

已知Q1 = 4μC，Q2 = 2μC，Q3 = -3μC，求Q3处的电场强度。

解析：首先计算点C处Q1和Q2对Q3的电场强度的贡献，然后将两个电场强度矢量相加。

设Q1对Q3的电场强度为E1，Q2对Q3的电场强度为E2，Q3处的总电场强度为E。

由库伦定律可知，Q1对Q3的电场强度公式为：E1 = k × |Q1| / r1²其中，k为电场力常量，r1为Q1到Q3的距离。

代入已知值计算E1：E1 = (9 × 10^9 N·m²/C²) × (4 × 10^-6 C) / (3 m)²E1 ≈ 16 × 10^3 N/C同理，计算Q2对Q3的电场强度E2：E2 = k × |Q2| / r2²代入已知值计算E2：E2 = (9 × 10^9 N·m²/C²) × (2 × 10^-6 C) / (2 m)²E2 ≈ 18 × 10^3 N/C根据电场强度的叠加原理，将E1和E2的矢量相加得到Q3处的总电场强度E。

静电学练习题

静电学练习题静电学是物理学中的一个重要分支，研究物质中带电粒子的行为以及静电力的产生和应用。

掌握静电学的理论知识并进行练习是学好这门学科的关键。

本文将给出一些静电学的练习题，帮助读者加深对静电学的理解。

练习一：带电体与无电荷体的相互作用1. 一个带正电的玻璃棒靠近一个中性导体球，导体球上会发生什么变化？为什么？2. 如果一个带正电的塑料棒靠近一个金属导体球，导体球上会发生什么变化？为什么？3. 在一个封闭的金属容器内，有一个带正电的金属棒和一个中性塑料球。

金属棒和塑料球之间的电力是吸引还是排斥？请解释原因。

练习二：电荷的分布1. 在一个封闭的金属球内，有一个正电荷Q。

该电荷均匀分布在球的表面上。

求出球的表面电势。

2. 在一个封闭的金属球内，有一个正电荷Q。

该电荷在球的表面某一部分上。

如何计算球的表面电势？3. 在一个带电球体内，电荷在球的表面不均匀分布。

如何计算球的电场强度？练习三：电场与电势1. 在一个均匀电场中，如果电场强度大小为E、电场方向与X轴正方向夹角为θ。

一个电荷在该电场中受到的电场力F等于多少？2. 在一个带电平行板电容器中，两平行板间的电场强度E是多少？3. 在一个电势V=1.5 V的点附近，电场强度E=3 V/m。

这两个量的关系是什么？练习四：静电荷的移动1. 如果一个静电荷从高电势点移动到低电势点，它的电势能增加还是减少？为什么？2. 在一个均匀电场中，一个电荷沿电场线从A点移动到B点，两点之间的电势差是多少？3. 在一个电势V=10 V的点附近，电场强度E=2 V/m。

一个电荷从该点沿电场线移动1 m，电势能的变化是多少？练习五：静电力1. 在一个均匀电场中，如果一个电荷受到的电场力为F，电荷大小和电场强度的关系是什么？2. 在一个带电粒子间，如果它们之间的电势能增加了，它们的电势能和电势差的关系是什么？3. 如果一个电荷位于电场中两个等势面之间，它受到的电场力是什么？这些练习题涵盖了静电学的基本概念和原理，通过解答这些问题，读者可以加深对静电学的理解，提高问题解决能力。

(完整版)静电场练习题及答案

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。

高二物理电势及电场强度练习题

高二物理电势及电场强度练习题1. 问题描述在空间中存在两个点电荷，电荷1的电荷量为q1=2μC，位于坐标原点O；电荷2的电荷量为q2=-3μC，位于坐标点P(3,4,0)。

2. 问题求解(1) 求点电荷1在点电荷2处产生的电势。

(2) 求点电荷2在点电荷1处产生的电势。

(3) 求点电荷1在点P(1,-2,0)处产生的电势。

(4) 求点电荷2在点P(1,-2,0)处产生的电势。

3. 解答(1) 由库仑定律可得，点电荷1在点电荷2处产生的电势为：V1→2 = kq1/r1→2其中，k为电磁场常量，r1→2为点电荷1到点电荷2的距离。

在本题中，r1→2 = |r2 - r1| = |(3,4,0) - (0,0,0)| = |(3,4,0)| = √(3² + 4² + 0²) = √(9 + 16 + 0) = √25 = 5。

所以，V1→2 = (9×10^9 N·m²/C²) × (2×10^-6 C) / (5 m) = (18×10^3 N·m²/C) / m = 18×10^3 V。

(2) 同样地，点电荷2在点电荷1处产生的电势为：V2→1 = kq2/r2→1在本题中，r2→1 = |r1 - r2| = |(0,0,0) - (3,4,0)| = |-3,-4,0)| = √((-3)² + (-4)² + 0²) = √(9 + 16 + 0) = √25 = 5。

所以，V2→1 = (9×10^9 N·m²/C²) × (-3×10^-6 C) / (5 m) = (-27×10^3 N·m²/C) / m = -27×10^3 V。

电荷与电流练习题

电荷与电流练习题电荷与电流练习题电荷和电流是电学中最基本的概念，对于理解电路和电器的工作原理至关重要。

在学习电荷和电流的过程中，练习题是提高理解和应用能力的有效方法。

下面将给出一些关于电荷和电流的练习题，帮助读者巩固所学知识。

1. 一个带有1μC电荷的质点在电场中受到的力为5N，求该电场的强度是多少？解析：根据库仑定律，电场强度E和电荷q之间的关系为E = F/q。

将已知数据代入公式，可得E = 5N/1μC = 5N/10^-6C = 5 × 10^6 N/C。

2. 一个电流为2A的电路中，通过导线的电荷流动速率是多少？解析：电流I定义为单位时间内通过导线某一截面的电荷量，即I = Q/t。

已知电流为2A，所以Q = It。

假设时间t为1秒，则Q = 2A × 1s = 2C。

因此，通过导线的电荷流动速率为2C/s。

3. 一个电阻为10Ω的电路中，通过电阻的电流是5A，求电压是多少？解析：欧姆定律告诉我们，电压V等于电流I乘以电阻R，即V = IR。

已知电流为5A，电阻为10Ω，所以V = 5A × 10Ω = 50V。

4. 一个电路中，两个电阻分别为20Ω和30Ω，串联连接，通过电路的总电流是2A，求总电压是多少？解析：根据欧姆定律，总电压等于总电流乘以总电阻。

在串联电路中，总电阻等于各个电阻之和，即R = R1 + R2。

已知总电流为2A，总电阻为20Ω + 30Ω= 50Ω，所以总电压V = 2A × 50Ω = 100V。

5. 一个电路中，两个电阻分别为10Ω和20Ω，并联连接，通过电路的总电流是5A，求总电阻是多少？解析：在并联电路中，总电流等于各个电阻分别通过的电流之和，即I = I1 + I2。

根据欧姆定律，电流I等于电压V除以电阻R，即I = V/R。

已知总电流为5A，所以5A = V/10Ω + V/20Ω。

解方程可得V = 50V。

根据欧姆定律，总电阻等于总电压除以总电流，即R = V/I。

计算电场强度的各种练习题

计算电场强度的各种练习题计算电场强度的各种练习题1．如图甲所⽰，在x 轴上有⼀个点电荷Q （图中未画出），O 、M 、N 为轴上三点．放在M 、N 两点的试探电荷受到的静电⼒跟检验电荷所带电荷量的关系如图⼄所⽰，则（）A ．M 点的电场强度⼤⼩为5×103N/CB ．N 点的电场强度⼤⼩为2×103N/C C ．点电荷Q 在MN 之间 D ．点电荷Q 在MO 之间【答案】C 2．ab 是长为l 的均匀带电细杆，P 1、P 2是位于ab 所在直线上的两点，位置如图所⽰．ab 上电荷产⽣的静电场在P 1处的场强⼤⼩为E 1，在P 2处的场强⼤⼩为E 2。

则以下说法正确的是（）A 、两处的电场⽅向相同，E 1＞E 2B 、两处的电场⽅向相反，E 1＞E 2C 、两处的电场⽅向相同，E 1＜E 2D 、两处的电场⽅向相反，E 1＜E 2 【答案】D3．下列选项中的各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。

坐标原点O 处电场强度最⼤的是【答案】B4．如图所⽰，中⼦内有⼀个电荷量为e 32+的上夸克和两个电荷量为e 31-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 ．2rke B ．23r ke C ．29r ke D ．232r ke 【答案】 A5．如图，真空存在⼀点电荷产⽣的电场，其中a 、b 两点的电场强度⽅向如图，a 点的电场⽅向与ab 连线成60°，b 点电场⽅向与ab 连线成30°，则以下关于a 、b 两点电场强度E a 、E b 及电势φa 、φb 的关系正确的是A ．E a =3E b ，φa >φbB ．E a =3E b ，φa <φbC ．3ba E E =，φa >φb D．a b E ，φa <φb【答案】A6．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。

库仑定律电场强度习题

1. 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（）A ．物体所带的电荷量可以为任意实数B ．物体所带的电荷量只能是某些特定值C ．物体带电＋1.60×10-9C ，是因为该物体失去了1.0×1010个电子D ．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C2．有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ，其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷，小球B 、C 不带电．现在让小球C 先与球A 接触后取走，再让小球B 与球A 接触后分开，最后让小球B 与小球C 接触后分开，最终三球的带电荷量分别是多少？3.有三个完全相同的金属球A 、B 、C ，A 带电量7Q ，B 带电量-Q ，C 不带电．将A 、B 固定，且A 、B 间距离远大于其半径．然后让C 反复与A 、B 接触，最后移走C 球．试问A 、B 间的相互作用力变为原来的多少倍？4.两个半径为r 的金属球如图所示放置。

若两球带有等量的电荷Q 时，两球间的相互作用力的大小为F ，则（）A ．2216r Q k F =B ．2216r Q k F >Ｃ．2216r Q k F < Ｄ．无法判断5.一半径为ｒ的硬橡胶圆环均匀带负电，电量为Q ，若截取环顶部的一小段圆弧ΔS ，ΔS=L ，且L《r ，求剩余电荷对放在环心处带电量为ｑ的正点电荷产生的库仑力的大小和方向。

6.如图所示，把大小可以不计的带有同种电荷的小球A 和B 互相排斥，静止时，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α<β，由此可知（）A ．B 球受到的库仑力较大，电荷量较大 B ．B 球的质量较大C ．B 球受到细线的拉力较大D ．两球接触后，再静止时，A 球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B 球的悬线与竖直方向的夹角7.如图所示，q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q 1与q 2之间的距离为l 1，q 2与q 3之间的距离为l 2，且三个点电荷都处于平衡状态. (1)若q 2为正电荷，则q 1为_____电荷, q 3为____电荷． (2) q 1、q 2、q 3三者电量大小之比是_____.8.如图所示，质量均为m 的三个带电小球A 、B 、C 放置在光滑绝缘的水平直槽上，AB 间和BC 间的距离均为L ．已知A 球带电量为Q A =8q ，B 球带电量为Q B =q ，若在C 球上施加一个水平向右的恒力F ，恰好能使A 、B 、C 三个小球保持相对静止，共同向右加速运动。

电场分析练习题计算电荷在电场中的受力情况

电场分析练习题计算电荷在电场中的受力情况电场分析练习题：计算电荷在电场中的受力情况电场是物理学中一个重要的概念，用于描述电荷之间相互作用的力。

在电场中，电荷会受到电场力的作用，这决定了电荷的运动状态和受力情况。

本文将通过分析一些电场分析练习题，来计算电荷在电场中的受力情况。

1. 二维电场中的带电粒子受力计算假设有一个均匀带电平板电场，电荷为Q，平板面积为A。

现放置一个点电荷q，距离平板距离为d。

根据库仑定律，我们可以计算点电荷在电场中受到的力。

首先，电荷q在电场中受到的电场力F为：F = qE其中E为电场强度，E = σ/ε0。

σ为平板电荷面密度，σ = Q/A；ε0为真空介电常数。

通过代入公式，可以计算得出电荷q在电场中受到的力。

（此处省略具体计算过程）2. 点电荷周围的电场计算假设有一个点电荷Q1，希望计算它周围的电场强度。

根据库仑定律，我们可以利用超定理来计算电荷Q1周围的电场强度。

超定理告诉我们，电场强度E在空间中的取值可以通过电荷Q1对其他点电荷Q2的作用力来计算。

根据超定理，电场强度E = k * Q2 / r^2，其中k为库仑常数，1/(4πε0)，r为点电荷Q1到点电荷Q2之间的距离。

通过将电场强度E代入电荷Q1所受力的计算公式，我们可以计算电荷Q1在电场中受到的总力。

（此处省略具体计算过程）3. 球形电场中的电荷受力计算假设有一个球形电场，中心处放置一点电荷Q1，我们希望计算球面上一点P的电场强度以及该点电荷Q2在该电场中受到的力。

根据球对称性，球面上的电场强度E是与点电荷Q1的距离r有关的。

球面上任意一点P的电场强度E = k * Q1 / r^2。

根据电场强度E，可以计算得出电荷Q2在该电场中受到的力。

（此处省略具体计算过程）通过以上三个例子，我们可以看到在不同的电场情况下，电荷所受力的计算方法是不同的，但我们可以运用库仑定律、超定理等相关原理来计算电场中的受力情况，并用数学公式计算出结果。

等量异种电荷习题

等量异种电荷的电场强度和电势的分布特点1.电场强度分布特点（1）两电荷连线的中垂线上：各点的场强方向为由正电荷的一边指向负电荷的一边，且与中垂线垂直，O点的场强最大，从O点沿中垂线向两边逐渐减小，直至无穷远为零：中垂线上任意一点a与该点关于O点的对称点b的场强大小相等，方向相同。

（2）两电荷的连线上：各点的场强方向沿电荷的连线由正电荷指向负电荷，O点的场强最小，从O点沿两电荷的连线向两边逐渐增大；两电荷的连线上，任一点c与该点关于O点的对称点d的场强大小相等，方向相同。

等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点2.电势分布特点（1）两电荷连线的中垂线上：规定无穷远处为零电势点，中垂线上每一点到两电荷的距离相等，正、负电荷在每一点上产生的电势的大小相等，但正电荷产生的电场在该处电势为正，负电荷产生的电场在该处电势为负，故每一点的合电势为零。

（2）两电荷的连线上：电场线的方向由正电荷指向负电荷，故从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低，且以中垂线零电势为界，含正电荷的一边的电场中每点的电势都为正，含负电荷的一边的电场中每点的电势都为负。

等量异种电荷形成的电场中电势、等势面等量异种电荷电场电势专题训练1、如图6－1－13，一电子在某一外力作用下沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B匀A ．先变大后变小，方向水平向左B ．先变大后变小，方向水平向右C ．先变小后变大，方向水平向左D ．先变小后变大，方向水平向右2、如图6－2－7，在P 和Q 两处固定着等量异号的点电荷+q 和－q ，B 为其联结的中点，MN 为其中垂线，A 和C 为中垂线上的两点，E 和D 是P 、Q 连线上的两点，则（）A ．A 、B 、C 三点点势相等 B ．A 、B 、C 三点场强相等 C ．A 、B 、C 三点中B 点场强最大D ．A 、B 、C 、D 、E 五点场强方向相同3、如图所示，在两个固定的等量异种电荷的垂直平分线上，有a ，b 两点，下列正确的是( )A ．a 点电势比b 点电势高B ．a ，b 两点电势等高图6－2－7C．a，b两点电场强度大小相等D.a点的电场强度比b点大4、如图所示，两个等量异种点电荷电场，AB为电荷连线的中垂线，且AO=BO，则（）A．负电荷从A运动到B，电势能增加B．正电荷从A运动到B，电势能增加C．A、B两点场强相等D．A、B两点电势相等5、如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形ABCD，对角线AC与两点电荷的连线重合，两对角线的交点O恰为电荷连线的中点．下列说法中正确的是( )A．A点的电场强度大于B点的电场强度且两点电场强度方向不同B．B、D两点的电场强度及电势均相同C．电子由B点沿B→C→D路径移至D点，电势能先减小后增大D．质子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力对其先做负功后做正功6、如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A—O—B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（）A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右7、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（）8、如图所示，在等量异种点电荷电场中有A 、B 、C 、D 四点，其中B 、D 在两点电荷连线的中垂线上（连线的中点为0）OA ＞OC,0B ＞OD,则下列说法正确的是（）A.EA ＜EC,EB ＜EDB.EA ＞EC, EB ＜EDC.将一个点电荷从B 点由静止释放，则它必沿直线运动（不计重力）D.将一个点电荷以一定的速度V 0从B 点沿BD 直线开始进入电场，则其运动轨迹必为曲线（不计重力）9.如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q 和-Q 。

习题六由电荷分布计算电场强度

习题六由电荷分布计算电场强度学号姓名习题六由电荷分布计算电场强度要求：1、了解静电现象，了解电荷量⼦化概念和电荷守恒定律。

2、掌握库仑定律及其适⽤条件。

3、掌握电场强度的概念及叠加原理，并能计算经典带电体周围形成的电场分布。

⼀、填空题1、电量⽐值为1：3：5的三个带同号电荷⼩球A，B，C保持在同⼀直线上，相互间距离⽐⼩球直径⼤得多，若固定A，C不动，改变B的位置使B所受电场⼒为零时，AB与BC的⽐值为( )A、5B、1/5C、5D、512、⼀均匀带电球⾯，球内电场强度处处为0，则球⾯上的带电dS的⾯元在球⾯内产⽣的电场强度为（）A、处处为0B、不⼀定为0C、⼀定不为0D、是常数3、⼀个带负电荷的质点，在电场⼒作⽤下从A点经C点运动到B点，其运动轨迹( )A、B、C、D、4、两⽆限⼤均匀带电的平⾏平⾯A和B，电荷⾯密度分别为+σ和-σ，若在两平⾯中间插⼊另⼀个带有电荷⾯密度为+σ的⽆限⼤平⾯，则图中P点的场强⼤⼩将（）A、不变B、是原来的1/2C、是原来的2倍D、零⼆、填空题1、在⼀长为L，均匀带电Q的细棒延长线上有⼀点电荷q，q与细棒中⼼相距为d，则点电荷q受到的电场⼒为。

2、如图所⽰⼀⽆限长细棒上半段带电线密度为+σ下半段带电线密度为-σ，则与细棒相距为d的p点场强⼤⼩是。

3、⼀半径为R的圆环均匀带电量q（q<0），另有两个正电荷Q位于环的轴线上，分别置于环的两侧，到环⼼距离都等于R，则当此系统处于平衡时，电量⽐Q：q=4、若产⽣电场的所有电荷的电量增加⼀倍，则空间的电场强度将（填⼀定或不⼀定）增加⼀倍。

5、两个相距为2a，电量均为+q的点电荷，在其连线的垂直平分线上，场强最⼤处的位置为，场强最⼤值为。

B BBB三、计算题1、长为l 的带电细棒，沿x 轴放置，棒的⼀端在原点上。

设细棒带电的线密度为λ=Ax ，A 为常数，求在x 轴上的坐标为x =l +b 处的电场强度。

2、在oxy 平⾯内有⼀圆⼼在原点，半径为R 的带电圆环，圆环上所带电荷的线密度为θλcos A =，其中A 为常数，求原点处的场强。

高一物理电场强度试题

高一物理电场强度试题1.图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，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点场强方向垂直MN （）A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1=Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1=|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|=Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|=|Q2|【答案】BC【解析】等量同种电荷的中垂线上各个点的场强方向与两个电荷的连线垂直，故A错误，D错误；等量异种电荷的连线的中垂线上各个点的场强方向与两个电荷的连线平行，故B正确，C正确。

【考点】等量同种（异种）电荷电场线；电场强度。

2.图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－q，在该三角形中心O点处固定一电量为－2q的点电荷，则该电荷受到的电场力为（）A．，方向由O指向C B．，方向由C指向OC．，方向由C指向O D．，方向由O指向C【答案】B【解析】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为：，三个电荷在O处产生的场强大小均为：根据对称性和几何知识得知：两个+q在O处产生的合场强为：再与-q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为：，方向由O指向C．则该负电荷受到的电场力为：，方向由C指向O；故选：B．【考点】电场强度；场强的叠加原理3.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点。

则（）A．Q处放置的也为正电荷B．a点和b点的电场强度相同C．同一正电荷在c点的电势能小于在d点的电势能D．负电荷从a到c，电势能减少【答案】D【解析】根据电场的图象可以知道，该电场是等量同种异号电荷的电场，Q处放置的为负正电荷，故A错误；等量同种异号电荷的电场，它具有对称性（上下、左右），a点和b点的电场强度大小相等，而方向不同．故B错误；C点离P点（正电荷）的距离更近，所以C点的电势较高．故C错误；该电场中，一般选取无穷远处电势为0，那么正电荷的区域电势为正，负电荷的区域电势为负．负电荷从a到c，从负电荷的区域到了正电荷的区域，电势升高，电场力做正功，电势能减小．故D正确．故选：D【考点】等量异号电荷的场强特点。

电荷、电荷能练习题

电荷、电荷能练习题电荷是物体所带的基本属性，有正电荷和负电荷。

同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

在物理问题中，我们需要熟练掌握电荷的性质和基本定律，才能解决与电荷相关的问题。

以下是几道电荷、电荷能练题：1. 一个带正电的粒子A，与另一个带负电的粒子B之间的电荷能为-3.2 × 10^-19 J。

如果将这两个粒子分别放在相距为5 × 10^-10m的地方，则两者所受到的电力大小分别是多少？答：首先，根据库伦定律，电荷之间的电力是与它们之间的距离的平方成反比的，即F∝1/d²。

其次，根据电荷能的定义，电荷之间的电力可以表示为F=kQ1Q2/d²，其中k为比例常量，Q1和Q2分别为两个电荷的电量。

由于两个粒子的电量与它们所带电荷的正负有关，所以它们所受到的电力也与它们所带电荷的正负有关。

因此，我们需要分别计算出A、B所受到的电力。

根据所给的电荷能，我们可以列出方程：-3.2×10^-19 = k×Q1×Q2/(5×10^-10)²，其中k=9×10^9 N·m²/C²为真空中电磁场常量。

解方程可以得到：Q1Q2=-1.44×10^-28 C²。

将Q1和Q2分别代入库伦定律公式F=kQ1Q2/d²，即可计算出A、B所受到的电力大小，分别为1.152×10^-8 N和-1.152×10^-8 N。

2. 一个绝缘的球，把一个电子从无穷远处带到球心，需要做功W。

如果再把这个电子从球心放回无穷远处，需要做多少功？答：由于球是绝缘体，所以它不会吸收或放出电荷。

因为带电粒子A和绝缘球B没有接触，所以在把电子从无穷远处带到球心的过程中，电子只与空气或真空有接触，不与球B有接触。

因此，它在此过程中所受到的电场力就等于所受到的库仑力Fc，即Fc=qE，其中q为电子电荷，E为电场强度。