静电场单元综合练习(含解析)

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高中物理静电场练习题(含解析)

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。

静电场练习题及答案解析

静电场练习题及答案解析

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)。

高中物理选修3-1 第一章《静电场》单元检测题(解析版)

高中物理选修3-1 第一章《静电场》单元检测题(解析版)

《静电场》单元检测题一、单选题1.在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则( )A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小2.电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是( )A.A点的电场强度比C点的小B.负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C.电荷沿等势面AB移动的过程中,电场力始终不做功D.正电荷由A移动到C,电场力做负功3.将带电量为Q和﹣3Q的可视为点电荷小球放在相距一定距离时,其相互作用力为F,则将两小球接触后放回原地,此时的相互作用力变为()A. B. C. D.4.如图所示,光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上,可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2,其中小球1固定在碗底A点,小球2可以自由运动,平衡时小球2位于碗内的B位置处,如图所示.现在改变小球2的带电量,把它放置在图中C位置时也恰好能平衡,已知AB弦是AC弦的两倍,则( )A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D.小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小5.两个等量正点电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示.一个电荷量为2 C、质量为1 kg的小物块从C点由静止释放,其运动的v-t 图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是( )A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2 V/mB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大C.从C到A电势逐渐升高D.A、B两点电势差UAB=-5 V6.关于匀强电场场强和电势差的关系,下列叙述正确的是( )A.在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大B.电场强度越大的地方,电势越高,任意两点间的电势差越大C.沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等D.电势降低的方向一定是场强方向7.在电场中( )A.某点的电场强度大,该点的电势一定高B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零8.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J,在B点的电势能为8.0×10-9J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量为1.0×10-9C,那么( )A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UAB=4.0 VD.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 J9.如图所示,平行等距的竖直虚线为某一电场的等势面,一带负电的微粒以一定初速度射入电场后,恰能沿直线PQ运动,由此可知( )A.该电场一定是匀强电场,且方向水平向左B.P点电势高于Q点的电势C.微粒从P点到Q点电势能减少,机械能增加D.微粒从P点到Q点,其动能与电势能之和保持不变10.如图所示,匀强电场场强E=100 V/m,A、B两点相距10 cm,A、B连线与电场线的夹角为60°,则A、B间电势差UAB为( )A.-10 V B. 10 V C.-5 V D. 5 V11.某电场线分布如图所示,一带电粒子沿图中虚线所示途径运动,先后通过M点和N 点.以下说法正确的是()A.M、N点的场强EM>ENB.粒子在M、N点的加速度aM>aNC.粒子在M、N点的速度vM>vND.粒子带正电12.如图所示的匀强电场场强为103N/C,ab、cd平行于电场线,ac、bd垂直于电场线,ab=cd=4 cm,ac=bd=3 cm.则下述计算结果正确的是( )A.a、b之间的电势差为40 VB.a、c之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是-0.25 JD.将q=-5×10-3C的点电荷沿abd从a移到d,电场力做的功是0.25 J二、多选题13. 下列公式适用于任何电场的是( )A.W=qU B.U=Ed C.E= D.E=k14. 由电场强度的定义式E=可知,在电场中的同一点( )A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变C.电场强度为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零D.一个不带电的小球在该点受到的静电力为零,则该点的电场强度一定为零15. 下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )A.根据C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D.电容器所带电荷量增加一倍,电容就增加一倍16. 如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10 V、20 V、30 V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( )A.粒子在三点所受电场力不相等B.粒子可能先经过a,再到b,然后到cC.粒子三点所具有的动能大小关系为E kb>E ka>E kcD.粒子在三点的电势能大小关系为E pc<E pa<E pb17. 如图所示,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,则可判断( )A.两个粒子电性相同B.经过b、d两点时,两粒子的加速度的大小相同C.经过b、d两点时,两粒子的速率相同D.经过c、e两点时,两粒子的速率相同三、计算题18.如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距为r,则:(1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大?方向如何?(2)两点电荷连线的中点O的场强为多大?(3)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何?19.如图所示,在场强E=104N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10-6C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s2.求:(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?(2)若取A点电势为零,小球在B点的电势能、电势分别为多大?(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?20.如图所示,金属板A,B与电源相连,电源电压U=2 V,AB板间距d=5 cm,B板接地.在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角三角形,ab连线与A板垂直,ab 长L1=3 cm,a点离A板L2=1 cm.问:(1)ac间电势差为多少?(2)一个电子在a点具有的电势能为多少?(3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功多少?答案解析1.【答案】C【解析】电场力做负功,该电荷电势能增加.正电荷在电势高处电势能较大,C正确.电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用,总功不一定为负.由动能定理可知,动能不一定减小,D错误.电势高低与场强大小无必然联系,A错误.b点电势高于a 点,但a、b可能不在同一条电场线上,B错误.2.【答案】C【解析】等势面越密集的地方电场强度越大,故A点的电场强度比C点的大,A错误;负电荷在电势越高的位置电势能越小,B错误;沿等势面移动电荷,电场力不做功,C 正确;正电荷由A移动到C,电场力做正功,D错误.3.【答案】B【解析】接触前库仑力F1=F=k接触后分开,两小球的电荷都为﹣Q,则库仑力F2=k= F故选:B.4.【答案】C【解析】对小球2受力分析,如图所示,小球2受重力、支持力、库仑力,其中F1为库仑力F和重力mg的合力,根据三力平衡原理可知,F1=F N.由图可知,△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R,AB之间的距离为L,根据三角形相似可知,==即==所以F N=mg①F=mg②当小球2处于C位置时,AC距离为,故F′=F,根据库仑定律有:F=k,F′=k所以=,即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一,故A、B均错误.由上面的①式可知F N=mg,即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小,故C正确,D错误.5.【答案】D【解析】由题图乙知,小物块在B点时加速度最大,故B点场强最大,加速度大小为2 m/s2,根据牛顿第二定律得qE=ma,解得E=1 V/m,A错误;由C到A的过程中小物块的动能一直增大,电势能始终在减小,电势逐渐降低,B、C错误;根据动能定理有=mv-mv,解得UAB=-5 V,D正确.qUBA6.【答案】C【解析】在相同距离的两点上,电势差大,两点沿电场方向的距离也大,其场强不一定大.故A错误.电场强度越大的地方,电势不一定越高,如负点电荷形成的电场,越接近点电荷,电势越低,B错误.根据匀强电场中场强和电势差的关系公式U=Ed,得知,沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等.故C正确.电势降低的方向不一定是场强方向,电势降低最快的方向才是场强方向.故D错误.7.【答案】D【解析】电场强度大的电势不一定高,故A错;由E p=qφ可知正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大,在电势为0处电势能为0,故B、C错,D对.8.【答案】A【解析】点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,从A到B电场力做正功,所以=E pA-E pB=1.2×10-8J-8.0×10-9J=4.0×10-9J,故A项该电荷一定为负电荷,且WAB正确,B、D项错误;==V=-4.0 V,所以C选项错误.UAB9.【答案】B【解析】等势面平行等距,因为电场线和等势线垂直,所以电场线必定沿水平方向,且疏密均匀同向,该电场一定是匀强电场.负电荷受到电场力与重力,使其沿着PQ做直线运动,可知,电场力必定水平向左,故电场的方向应水平向右.故A错误.沿电场线电势降低,电场方向向右,则P点的电势高于Q点的电势,故B正确.微粒所受的电场力水平向左,从P点到Q点,电场力对微粒做负功,则其电势能增加、机械能减少,故C错误;从P到Q过程中,动能、重力势能与电势能之和保持不变,因为重力势能增加,因此动能与电势能之和减小,故D错误.10.【答案】D【解析】由图示可知,AB方向与电场线方向间的夹角θ=60°,A、B两点沿电场方向的距离:d=L cosθ,A、B两点间的电势差:UAB=Ed=EL cosθ=100 V/m×0.1 m×cos 60°=5 V,故D正确,A、B、C错误.11.【答案】D【解析】电场线的疏密程度表电场强度的大小,可知EM <EN,故A错误;电场力,根据牛顿第二定律,加速度,EM<EN,则aM <aN,故B错误;根据曲线运动的规律,作出粒子的速度方向和所受电场力的方向,电场力与速度方向之间的夹角为锐角,说明电场力对粒子做正功,电势能减小,动能增大,速度增大,vM <vN,故C错误;粒子所受电场力的方向与电场线的切线方向相同,说明粒子带正电,故D正确.12.【答案】A【解析】由U=Ed得Uab=103×0.04 V=40 V,A正确;a、c在同一等势面上,所以Uac=0,B错误;将电荷沿abdca移动一周,位移为0,故电场力做功为0,C错误;Wad =Wab=qUab=(-5×10-3)×40 J=-0.2 J,D错误.13.【答案】AC【解析】公式U=Ed只适用于匀强电场,E=k只适用于真空中的点电荷,故正确答案为A、C.14.【答案】BC【解析】电场强度是由电场本身所决定的物理量,是客观存在的,与放不放试探电荷无关.电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用,F=Eq.若电场中某点的电场强度E=0,那么F=0,若小球不带电q=0,F也一定等于零,选项B、C正确.15.【答案】BC【解析】由于电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是电容器的一种特性.一个电容器对应唯一的电容值,不能说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.因此A错误;电容器所带电荷量增加一倍,两极板间的电压增加一倍,电容C=不变,故D错误;由于电容是定值,由Q=CU知,其所带电荷量与两板间的电压成正比,故B、C正确.16.【答案】BD【解析】因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的,由此可判断电场是匀强电场,所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等,选项A错误.由题图可知,电场的方向是向上的,带电粒子受到的电场力指向曲线凹侧,是向下的,粒子带负电,带电粒子无论是依次沿a、b、c运动,还是依次沿c、b、a运动,都会得到如图的轨迹,选项B正确.带负电的粒子在电场中运动时,存在电势能与动能之间的互化,由题意和图可知,在b点时的电势能最大,在c点的电势能最小,可判断在c点的动能最大,在b点的动能最小.选项C错误,D正确.17.【答案】BD【解析】因轨迹是曲线,类比匀速圆周运动,合力指向圆心,可知粒子1受斥力,粒子2受引力,两个粒子的电性不同,A错误.设带电粒子距点电荷的距离为r,点电荷带电荷量为Q,则粒子运动的加速度大小为a===·.由已知条件有:在b、d两点时,两者加速度大小相同,B正确.粒子1受斥力,从a到b过程中,电场力和运动方向成钝角,做负功,动能减小;粒子2受引力,从a到d过程中,电场力和运动方向始终成锐角,做正功,动能增加;又两粒子初速度大小相同,则两粒子经过b、d两点时的速率不相同,C错误.a、c、e三点在同一等势面上,则从a分别到c、e 两点时,两粒子动能相同,速率相同,D正确.18.【答案】(1),方向由A→B,方向由A→B(2),方向由A→B(3),方向由A→B【解析】(1)如图所示,A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同,均由A→B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度:EA =EB==.(2)O点的场强为:EO=EA+EB=,方向由A→B.(3)如图所示,EA ′=EB′=,由矢量图所形成的等边三角形可知,O′点的场强EO′=EA′=EB′=,方向与A、B的中垂线垂直,即由A→B.19.【答案】(1)重力势能减少 4.5×10-3J 电势能增加3×10-3J (2)3×10-3J 1.5×103V (3)1 m/s 5×10-2N【解析】(1)ΔE p=-mgl=-4.5×10-3JΔE p电=Eql=3×10-3J(2)E p电=3×10-3JE p电=φBq,φB=V=1.5×103V(3)A→B由动能定理得:mgl-Eql=mv所以v B=1 m/s,在B点对小球FT-mg=,F T=5×10-2N20.【答案】(1)1.2 V (2)-2.56×10-19J (3)-1.92×10-19J【解析】(1)匀强电场的电场强度为E==40 V/mac间电势差为Uac =Uab=EL1=40×0.03 V=1.2 V.(2)a点的电势为φa=E(d-L2)=40×0.04 V=1.6 V.一个电子在a点具有的电势能为E p=eφa=-1.6×10-19×1.6 J=-2.56×10-19J (3)一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功为W=eUac=-1.92×10-19J。

大学物理第五章静电场单元测验(带答案)

大学物理第五章静电场单元测验(带答案)

2014-2015学年第二学期电学单元测试――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― —、选择题 (每题2分,共30分) 1、以下说法哪一种是正确的A) 电场中某点电场强度的方向,就是试验电荷在该点所受的电场力方向 (B)电场中某点电场强度的方向可由E =确定,试验电荷0q 可正可负,F 为试验电荷所受的电场力(C) 在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场强度处处相同 (D) 以上说法都不正确 2、如图所示,一个点电荷q 位于立方体一顶点A 上,则通过abcd 面上的电通量为A 06q εB 012q ε C 024q ε D 036q ε3、1056:点电荷Q 被曲面S 所包围,从无穷远处引入另一点电荷q(A) 曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强不变 (B) 曲面S (C) 曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强变化 (D) 曲面S 4、如图所示,两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2荷分别为1λ和2λ,则在外圆柱面外面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为:(A)r 0212ελλπ+ (B) ()()20210122R r R r -π+-πελελ (C)()20212R r-π+ελλ (D) 20210122R R ελελπ+π 5、设无穷远处电势为零,则半径为R 的均匀带电球体产生的电场的电势分布规律为(图中的U 0和b 皆为常量):6、如图所示,一半径为a 的“无限长”圆柱面上均匀带电,其电荷线密度为λ。

在它外面同轴地套一半径为b 的薄金属圆筒,圆筒原先不带电,但与地连接。

以大地的电势为零,则在内圆柱面里面、距离轴线为r 的P 点的场强大小和电势分别为:(A) E =0,U =r a ln 20ελπ (B) E =0,U =a bln20ελπ(C) E =r 02ελπ,U =r b ln 20ελπ (D) E =r 02ελπ,U =a b ln20ελπ7、如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R 1、带电荷Q 1,外球面半径为R 2、带电荷Q 2 .设无穷远处为电势零点,则在两个球面之间、距离球心为r 处的P 点的电势U 为:(A)r Q Q 0214επ+ (B) 20210144R Q R Q εεπ+π (C) 2020144R Q r Q εεπ+π (D) r Q R Q 0210144εεπ+π 8、在电荷为-Q 的点电荷A 的静电场中,将另一电荷为q 的点电荷B 从a 点移到b 点。

静电场----单元测试题(含答案)

静电场----单元测试题(含答案)

第1章静电场 单元测试题1.对元电荷的理解,下列说法正确的是 ( )A .目前认为:元电荷是自然界中电荷的最小单元,其值是1.60×10-19CB .元电荷就是质子C .元电荷就是电子D .物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍2.两个大小相同的金属小球A 、B 分别带有q A ︰q B =4︰1数值的电荷量,相距较远,相互间引力为F .现将另一个不带电的、与A 、B 完全相同的金属小球C ,先与A 接触,再与B 接触,然后离开,则A 、B 间的作用力变为 ( )A .F 81 B .F 41 C .F 21 D .F 1613.等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现将一个带负电的检验电荷先从图中a 点沿直线移到b 点,再从b 点沿直线移到c 点.则检验电荷在此全过 程中 ( ) A .所受电场力的方向将发生改变 B .所受电场力的大小恒定 C .电势能一直减小 D .电势能先不变后减小4.在电场中某点放入电荷量为q 的正电荷时测得该点的场强为E ,若在同一点放入电荷量为q′=2q 的负电荷时,则该点的场强 ( )A .大小为2E ,方向与E 相同B .大小为2E ,方向与E 相反C .大小为E ,方向与E 相同D .大小为E ,方向与E 相反5.两个固定的异号电荷,电荷量给定但大小不等,且q 1<q 2.用E 1和E 2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两点电荷的直线上,E 1=E 2的点 ( )A .有三个,其中两处合场强为零B .有三个,其中一处合场强为零C .只有二个,其中一处合场强为零D .只有一个,该处合场强不为零 6.如图所示,Q 带负电荷,导体P 在a 处接地,下列说法中正确的是: ( ) A .导体P 的a 端带正电荷,b 端不带电 B .导体P 的a 端不带电荷,b 端带负电荷AC .导体P 的a 端带正电荷,b 端带负电荷,且正、负电荷的电荷量相等D .导体P 的a 端带正电荷,b 端带负电荷,正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量 7.金属圆筒内放一正点电荷A ,筒外放一负点电荷B ,如图所示, (1)若筒壁不接地,增加电荷量q A ,B 受到电场力将如何变化? (2)若筒壁不接地,增加电荷量q B ,A 受到的电场力将如何变化? (3)若筒壁接地,增大q B ,A 受到电场力将如何变化? (4)若筒壁接地,增大q A ,B 受到电场力将如何变化? 上述4种变化情况 ( )A .增大 不变 不变 不变B .不变 增大 增大 不变C .增大 不变 增大 增大D .不变 增大 不变 增大8.如右图所示,在导体壳内放一负电荷q ,则壳内的a 点、壳上的b 点、壳外b的c 点的电场强度和电势的关系应为 ( ) A. E a >E b >E c ,ϕ a >ϕb >ϕcB. E a >E b >E c ,ϕ a <ϕb <ϕcC. E a >E c >E b ,ϕa <ϕb <ϕcD. E a >E c >E b ,ϕ a >ϕb >ϕc9.如图所示,AB 是一个接地的很大的薄金属板,其右侧P 点有一带电荷量为Q 的正电荷,N 为金属板外表面上的一点,P 到金属板的垂直距离PN =d ,M 为PN 连线的中点.关于M 、N 两点的场强和电势,如下说法正确的是A .M 点的电势比N 点的电势点高,M 点的场强比N 点的场强大B .M 点的场强大小为4kQ/d 2C .N 点的电势为零,场强不为零D .N 点的电势和场强都为零10.图中所示是一个平行板电容器,其电容为C ,带电荷量为Q ,上极板带正电.现将一个试探电荷q 由两极板间的A 点移动到B 点,如图所示.A 、B两点间的距离为s ,连线AB 与极板间的夹角为30°.则电场力对试探电荷( ) A .Qd qCs B .Cd qQsC .CdqQs2 D .QdqCs2 11.如图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U 1)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U 2,板长为l ,每单位电压引起的偏移2U h,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U 2 B .减小lC .减小dD .增大U 112.如图所示,电子由静止经匀强电场加速后,从AB 板的中线垂直射入AB 间匀强电场中,若加速电压为U 1,偏转电压为U 2,则( ) A .电子最终具有的动能E K ≤e(U 1+U 2/2) B .为使电子能飞出电场,U 1必须大于U 2 C .电子在两电场间都作匀变速运动D .若增大U 1,则电子在偏转电场中受到的冲量可能不变 13.在“电场中等势线的描绘”实验中:pc · AB U 1⑴所用器材除了木板、白纸、导电纸、复写纸、圆柱形电极、 导线、电池、开关外,还必须有 和 .⑵在实验过程中,要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序(自下而上)是① ,② ,③ ,导电纸上有导电物质的一面应朝 .⑶在实验中,按下开关,接通电路,若一个探针与基准点e 接触,另一探针已分别在基准点e 的两侧找到了实验所需要的两点“1”、“2”(如图甲所示),则当此探针与“1”点接触时,电表的指针应 (左偏、指零、右偏);当此探针与“2”点接触时,电表的指针应 (左偏、指零、右偏).⑷用实验方法得到的等势线如图乙所示,电极A 为正、B 为负,一电子从C 点移到D 点,电势能 ,并在图中画出电场的电场线(至少画出5条).在该实验中若将电极A 、B 间的电压增加为原来的3倍,则C 点的电场强度 ,CD 间的电势差 .(填“增大”、“减小”或“不变”)13题图 14题图14.在图示的实验装置中,已充电的平行板电容器的极板A 与一静电计相连接,极板B 接地.若极板B 稍向上移,则电容器电容 ,静电计指针偏角 ;若极板B 稍向右水平移动,则电容器的带电荷量 .(填“增大”、“减小”或“不变”)15.如图所示,在不带电的半径为R 的导体球附近一点A 处,从无限远处移来一点电荷,点电荷的电荷量为q ,若A 点到球面的距离为L ,当达到静电平衡时,导体球上的感应电荷在球心O 处产生的场强的大小等于多少?其方向如何?16. 如图所示,用金属丝A 、B 弯成半径r =1m 的圆,但在AB 之间留出一小缺口,d =2cm ,相对圆弧来说是很小的间隙,将电荷量91013.3-⨯=Q C 的正电荷均匀分布在金属丝上.求圆心O 处的电场强度.B A····ABCD甲乙16题图17.质量为m,带电荷量为-q的微粒(重力不计),在匀强电场中的A点时速度为v,方向与电场线垂直,在B点时速度大小为2V,如图所示,已知A、B两点间的距离为d.求:(1)A、B两点的电压;(2)电场强度的大小和方向.18.某同学用精度较高的电压表测量匀强电场中A、B、C三点的电压,得到的读数分别为U AB=4V,U CB=6V,已知AB=80cm, ABC=600,,BC=60cm.(1)作出该匀强电场的电场线.(2)求场强E为多大?19.如图,光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m的带电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下,滑到最低点B时,球对轨道的压力为2mg.求(1)小球受到的电场力的大小和方向.(2)带电小球在滑动过程中的最大速度.20.在竖直平面内建立xoy直角坐标系,oy表示竖直向上方向.如图所示.已知该平面内存在沿x轴正向的区域足够大的匀强电场.一带电小球从坐标原点o沿ox方向以4J的初动能竖直向上抛出.不计空气阻力,它到达的最高位置如图中M点所示.求:(1)小球在M点时的动能E kM.(2)设小球落回跟抛出点在同一水平面时的位置为N,求小球到达N点时的动能E kN.A静电场单元测试题答案1.A D 2.B 3.D 4.C 5.C 6.A 7.A 8.C 9.A C 10.C 11. C 12.A C D 13.(1)灵敏电流表,探针两根 (2)白纸、复写纸、导电纸、上 (3)指零、指零 (4)增大、增大、增大 14.减小、增大、不变 15.()2R L qk+ 方向在AO 连线上,由O 点指向+q16.根据对称性可知,带电圆环在圆心O 处的合场强E =0,那么补上缺口部分在圆心O 处产生的场强与原缺口环在圆心O 处产生的场强大小相等方向相反. 考虑到r π2比d 大很多,所以原来有缺口的带电环所带电荷的密度为 rQd r Q ππρ22≈-= 补上的金属部分的带电荷量rQdd Q πρ2/==由于d 比r 小得多,可以将Q /视为点电荷,它在O 处产生的场强为N/C 109N/C 102.0114.321013.31092-2992//⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-rQ k E ,方向向右.所以原缺口环在圆心O 处产生电场的场强N/C 1092-⨯=E ,方向向左. 17.解:(1)根据动能定理可得:2221)2(21mv v m qU AB-=,得q mv U AB 232=. (2)由于带电微粒在电场中做类平抛运动,建立如图所示的坐标系:vt y =, 221t mqE x =,222d y x =+ ,22224v t a v =+ 解得:qdmv E 2212=18.10v/m 19.F=mg/2水平向右;v m =Rg (5-1) 20.(1)从O 点上升到M 点,竖直方向上221gt y =00k E m g y -=- 水平方向上 221at x = ma F =2002222y x E g y x gy E t x m k k =⋅== J 25.243423220=⋅===∴y x E Fx E k kM (2)小球由O 到N 的时间t t 2='x t a t a x ON 4)2(212122=='=落到N 点,重力势能变化为零,电场力做功等于机械能的变化kO kN ON E E Fx -=J 1342=+⋅=+=∴kO kOkO ON kN E x yxE E Fx E。

静电场单元测试及其答案

静电场单元测试及其答案

第一章 静电场单元测试一、单项选择题(每小题3分,共30分。

)2、由电场强度的定义式E=F/q 可知,在电场中的同一点可知,在电场中的同一点 A 、电场强度E 跟F 成正比,跟q 成反比成反比B 、无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q 始终不变始终不变C 、电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强。

D 、一个不带电的小球在P 点受到的电场力为零,则P 点的场强一定为零点的场强一定为零 3、电场中有A 、B 两点,在将某电荷从A 点移到B 点的过程中,电场力对该电荷做了正功,则下列说法中正确的是做了正功,则下列说法中正确的是 (( )) A 、该电荷是正电荷,且电势能减少、该电荷是正电荷,且电势能减少 B 、该电荷是负电荷,且电势能增加、该电荷是负电荷,且电势能增加C 、该电荷电势能增加,但不能判断是正电荷还是负电荷D 、该电荷电势能减少,但不能判断是正电荷还是负电荷 成反比成反比8、如图所示,原来不带电的金属导体MN ,在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的金属球A 靠近导体的M 端,可能看到的现象是端,可能看到的现象是 (( ))A .只有M 端验电箔张开,且M 端带正电端带正电B .只有N 端验电箔张开,且N 端带正电端带正电C .两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D .两端的验电箔都张开,且两端都带正电或负电 为二、多项选择题(每小题4分,共20分。

在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全部选对得4分,对而不全得2分。

)1111、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是( ) A .电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电时才称电容器 B .电容是描述容器器容纳电荷本领大小的物理量C .固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比D .电容器的电容跟极板所带电荷量成正比,跟极板间电压成反比 1212、、如图所示,两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O 等距等距离的两点a 、b ,在连线上有距中点O 等距离的两点c 、d ,则下列场强大小,则下列场强大小关系式正确的是关系式正确的是 ( ) A .E a =E b B .E a =E O = E b C .E c =E d D D..E c >E O > E d1313、如图所示,电场中有、如图所示,电场中有A 、B 两点,则下列说法中正确的是两点,则下列说法中正确的是 () A .电势B A j j >,场强B A E E >B .电势B A j j >,场强B A E E <C .将q +电荷从A 点移到B 点电场力做了正功点电场力做了正功D .将q -电荷分别放在A 、B 两点时具有的电势能PB PAE E >三、填空题(每空2分,共18分)1616、电量为、电量为2×10-6-6C 的正点电荷放入电场中A 点,受到作用力为4×10-4-4N ,方向向右,则且点的场强为方向向右,则且点的场强为____________N ____________N /C ,,方向方向____ ____ ________________。

《静电场》_单元测试题(含答案)

《静电场》_单元测试题(含答案)

第一章 《静电场 》单元测试题班级 姓名一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是( )A .电场强度大的地方,电势一定高B .电场强度不变,电势也不变C .电场强度为零时,电势一定为零D .电场强度的方向是电势降低最快的方向2.如图1所示,空间有一电场,电场中有两个点a 和b .下列表述正确的是A .该电场是匀强电场B .a 点的电场强度比b 点的大C .a 点的电势比b 点的高D .正电荷在a 、b 两点受力方向相同3.如图2空中有两个等量的正电荷q 1和q 2,分别固定于A 、B 两点,DC 为AB连线的中垂线,C 为A 、B 两点连线的中点,将一正电荷q 3由C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中,下列结论正确的有( )A .电势能逐渐减小B .电势能逐渐增大C .q 3受到的电场力逐渐减小D .q 3受到的电场力逐渐增大 图24.如图3所示,a 、b 、c 为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c 为ab 的中点,a 、b 电势分别为φa =5 V 、φb =3 V .下列叙述正确的是( )A .该电场在c 点处的电势一定为4 VB .a 点处的场强E a 一定大于b 点处的场强E bC .一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少D .一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 图35.空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场.实线为其电场线,虚线为其等势线,A 、B 两点与两球球心连线位于同一直线上,C 、D 两点关于直线AB 对称,则( )A .A 点和B 点的电势相同B .C 点和D 点的电场强度相同C .正电荷从A 点移至B 点,静电力做正功D .负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点,电势能先增大后减小 图46.如图5所示,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 >0)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)( ). 图5A .k 3q R 2B .k 10q 9R 2C .k Q +q R 2D .k 9Q +q 9R 2 二、多项选择题(本题共4小题,每小题8分,共32分)7.下列各量中,与检验电荷无关的物理量是( )A .电场力FB .电场强度EC .电势差UD .电场力做的功W图18.带电粒子M 只在电场力作用下由P 点运动到Q 点,在此过程中克服电场力做了2.6×10-8 J 的功,那么( ) A .M 在P 点的电势能一定小于它在Q 点的电势能B .P 点的场强一定小于Q 点的场强C .P 点的电势一定高于Q 点的电势D .M 在P 点的动能一定大于它在Q 点的动能9.如图6所示的电路中,AB 是两金属板构成的平行板电容器.先将电键K 闭合,等电路稳定后再将K 断开,然后将B 板向下平移一小段距离,并且保持两板间的某点P 与A 板的距离不变.则下列说法正确的是( )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10.带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示,如果带电粒子只受电场力作用从a 到b 运动,下列说法正确的是( )A .粒子带正电B .粒子在a 和b 点的加速度相同C .该粒子在a 点的电势能比在b 点时大D .该粒子在b 点的速度比在a 点时大三.计算题:(38分)11.(16分)有一带电荷量q = -3×10-6 C 的点电荷,从某电场中的A 点移到B 点,电荷克服电场力做6×10-4 J 的功,从B 点移到C 点,电场力对电荷做9×10-4 J 的功,求A 、C 两点的电势差并说明A 、C 两点哪点的电势较高图7图612.(22分)如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。

静电场练习试题及答案解析

静电场练习试题及答案解析

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。

高考物理《静电场》综合复习练习题(含答案)

高考物理《静电场》综合复习练习题(含答案)

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。

静电场习题及解析

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。

第一轮复习静电场单元测试(含答案)

第一轮复习静电场单元测试(含答案)

静电场单元检测(限时:120分钟)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.其中1~8题为单选,9~12题为多选)1.如图所示,在M、N处固定着两个等量异种点电荷,在它们的连线上有A、B两点,已知MA=AB=BN。

下列说法中正确的是()A.A、B两点场强相同B.A、B两点电势相等C.将一正电荷从A点移到B点,电场力做负功D.负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能2.直线ab是电场中的一条电场线,从a点无初速度释放一电子,电子仅在电场力作用下,沿直线从a点运动到b点,其电势能E p随位移x变化的规律如图乙所示。

设a、b 两点的电场强度分别为E a和E b,电势分别为φa和φb。

则()甲乙A.E a=E b B.E a<E b C.φa<φb D.φa>φb3.示波器是一种多功能电学仪器,它是由加速电场和偏转电场组成。

如图所示,电子在电压为U1的电场中由静止开始加速,然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足电子能射出平行电场区域的条件下,下述情况一定能使电子偏转角度θ变大的是()A.U1变大,U2变大B.U1变小,U2变大C.U1变大,U2变小D.U1变小,U2变小4.一个初动能为E k的带电粒子,以速度v沿垂直电场强度方向飞入两块平行金属板间(带等量异号电荷且正对放置),飞出时粒子动能为2E k,如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍,仍从原位置沿原方向射入,不计重力,那么该粒子飞出两平行金属板间时的动能为()A.4E k B.4.25E k C.6E k D.9.5E k5.在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN 上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示。

由此可见()A.电场力为2mgB.小球带正电C.小球从A到B与从B到C的运动时间相等D.小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等6.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势均为零,ND段中的C点电势最低,不计重力,则()A.A、N点的电场强度大小为零B.将一正点电荷放在N点由静止释放,它将一直做加速运动C.N、C间场强方向沿x轴正方向D.将一负点电荷从N点移动到D点,电场力先做正功后做负功7.如图所示,有两个质量均为m,带等量正、负电荷的小球P、Q,Q被固定在倾角为α的光滑直角斜面的竖直面上,当小球P被放置在与小球Q同一竖直面内且等高位置的斜面上时,P恰好静止,此时它们之间的距离为L,则下列说法正确的是()A.将球Q下移一小段距离,球P仍可能静止B.由题设条件能算出小球P、Q所带的电荷量C.将球Q沿水平线向左移一小段距离,球P将沿斜面向上移动D.先设法使球P静止,将球Q置于斜面顶端后,再释放球P,球P不能沿斜面下滑8.如图所示,用长L=0.50 m的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0 g 带电小球悬挂在均匀带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0 cm,两板间电压U=1.0×103V。

第九章《静电场及其应用》单元测试(精选练习)

第九章《静电场及其应用》单元测试(精选练习)

单元测试班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)一、单项选择题(每小题3分,共30分。

每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1.(2020·河北武强中学高二月考)甲、乙两个完全相同的金属球带电荷量分别为q +和3q +,甲、乙相距d 时(甲、乙可视为点电荷),它们间库仑力大小为F 。

现将甲、乙两球接触后分开,仍使甲、乙相距d ,则甲、乙间库仑力大小为( )A .3FB .43FC .2FD .3F【答案】B 【解析】两球间原来的库仑力为23q q F k d⨯= 两球接触后再分开,电荷总量平分,故各带电2q +,两球间的库仑力为222q q F kd ⨯'= 对比可知43F F '=,B 正确。

故选B 。

2.(2020·北京高二学业考试)“北斗卫星导航系统”是中国自行研制的全球卫星导航系统。

其中,2018年10月15日发射的第39颗卫星属于“中圆轨道卫星”;2020年3月9日发射的第54颗卫星属于“静止轨道卫星”。

这两颗卫星绕地球的运动均可看作匀速圆周运动。

已知第39颗和第54颗卫星的轨道半径分别为1r 、2r ,且12r r <。

卫星受到地球的引力,是因为它们处在地球周围的引力场中。

就像用电场强度来描述电场的强弱那样,也可以用引力场强度来描述引力场的强弱。

仿照电场强度的定义式F E q=,可以得到引力场强度的表达式。

第39颗和第54颗卫星的轨道所在处的引力场强度大小之比为( )A .12r rB .2122r rC .21r rD .2221r r【答案】D 【解析】电场强度的定义式为F E q=,电场力类比为万有引力,电荷量类比为质量,故地表引力场强度为22GMmF GM r g m m r=== 则39颗和第54颗卫星的轨道所在处的引力场强度大小之比为2221r r ,故选D 。

第十章 静电场中的能量单元综合(练习题)(解析版)

第十章 静电场中的能量单元综合(练习题)(解析版)

第十章静电场中的能量章末检测一、单项选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.静电场中某电场线如图所示。

把点电荷从电场中的A点移到B点,其电势能增加1.2×10-7 J,则该点电荷的电性及在此过程中电场力做功分别为( )A.正电-1.2×10-7 JB.负电-1.2×10-7 JC.正电 1.2×10-7 JD.负电 1.2×10-7 J 解析从A到B,电势能增加1.2×10-7J,说明电场力做负功,做功为-1.2×10-7J,故电场力方向与场强方向相反,该点电荷带负电。

故选项B正确。

答案 B2.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q,电势分别为φP和φQ,则( )A.E P>E Q,φP>φQB.E P>E Q,φP<φQC.E P<E Q,φP>φQD.E P<E Q,φP<φQ解析图中P点电场线密,电场强度大,E P>E Q,沿电场线的方向电势降低,φP>φQ。

答案 A3.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由( )A.一个带正电的点电荷形成B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量负电的点电荷形成D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成【解析】带负电的粒子在由一个带正电的点电荷形成的电场中,可以由电场力提供向心力,围绕正电荷做匀速圆周运动,也可以沿电场线做变速直线运动,A对、B错.C、D两个选项中的电场线均是曲线,粒子只受到电场力作用不会沿电场线运动,C、D均错.【答案】 A4.如图所示,在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点,a点的电势为φa,场强大小为E a,方向与连线ab垂直,b点的电势为φb,场强大小为E b,方向与连线ab的夹角为30°.则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是( )A.φa>φb,E a=Eb2B.φa<φb,E a=Eb2C.φa>φb,E a=4E b D.φa<φb,E a=4E b答案 D解析沿E a、E b方向的线相交,其交点为场源点电荷的位置,由几何关系知r b=2r A,又由点电荷的场强公式E=kQr2,可得E a=4E b;分别过a、b作等势面,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,则φb>φa.选项D正确.5.如图所示,以O点为圆心,以R=0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d,该圆所在平面内有一匀强电场,场强方向与x轴正方向成θ=60°角,已知a、b、c三点的电势分别为4 3 V、4 V、-4 3 V,则下列说法正确的是( )A.该匀强电场的场强E=40 3 V/mB.该匀强电场的场强E=80 V/mC.d点的电势为-2 3 VD.d点的电势为-4 V答案 D解析a、c两点之间的电势差U=4 3 V-(-4 3 V)=8 3 V,a、c两点之间沿电场线方向的距离d=2R sin 60°=3R=0.2 3 m.该匀强电场的场强E=Ud=40 V/m,选项A、B错误.b、d之间沿电场线方向的距离d′=2R cos 60°=R=0.2 m.b、d之间电势差U′=Ed′=8 V,由φb-φd=8 V可得d点的电势为φd=-4 V,选项C错误,D正确.6.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )A.θ增大,E增大B.θ增大,E p不变C.θ减小,E p增大D.θ减小,E不变答案 D解析若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离,根据C=εrS4πkd可知,C变大;根据Q=CU可知,在Q一定的情况下,两极板间的电势差减小,则静电计指针偏角θ减小;根据E=Ud,Q=CU,C=εrS4πkd联立可得E=4πkQεrS,可知E不变;P点离下极板的距离不变,E不变,则P点与下极板的电势差不变,P点的电势不变,故E p不变;由以上分析可知,选项D正确.7.如图1所示,在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),当两板间的电压分别如图2中甲、乙、丙、丁所示,电子在板间运动(假设不与板相碰),下列说法正确的是( )图1 图2A.电压是甲图时,在0~T时间内,电子的电势能一直减少B.电压是乙图时,在0~T2时间内,电子的电势能先增加后减少C.电压是丙图时,电子在板间做往复运动D.电压是丁图时,电子在板间做往复运动答案 D解析若电压是甲图,0~T时间内,电场力先向左后向右,则电子先向左做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,即电场力先做正功后做负功,电势能先减少后增加,故A错误;电压是乙图时,在0~T2时间内,电子向右先加速后减速,即电场力先做正功后做负功,电势能先减少后增加,故B错误;电压是丙图时,电子先向左做加速度先增大后减小的加速运动,过了T2做加速度先增大后减小的减速运动,到T时速度减为0,之后重复前面的运动,故电子一直朝同一方向运动,C错误;电压是丁图时,电子先向左加速,到T4后向左减速,T2后向右加速,34T后向右减速,T时速度减为零,之后重复前面的运动,故电子做往复运动,D正确.8.如图所示,一种β射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成。

静电场单元测精彩试题及问题详解

静电场单元测精彩试题及问题详解

高二物理导学案四(10.1-10.7)编写人:杨秋娇姓名:___________班级:___________座位号:___________一、选择题(共8小题,1--6小题是单项选择题,7—8小题是多项选择题)1.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是( )A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大2.如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为φM、φN,粒子在M和N时加速度大小分别为a M、a N,速度大小分别为v M、v N,电势能分别为E PM、E PN。

下列判断正确的是A.v M<v N,a M<a N B.v M<v N,φM<φNC.φM<φN,E PM<E PN D.a M<a N,E PM<E PN3.如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。

小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。

设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则()A.a、b的电荷同号,k=169B.a、b的电荷异号,k=169C.a、b的电荷同号,k=6427D.a、b的电荷异号,k=64274.如题3图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b,a、b点的电场强度大小分别为E a和E b,则A.W a=W b,E a>E b B.W a≠W b,E a>E bC.W a=W b,E a<E b D.W a≠W b,E a<E b5.如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是()A.1、2两点的场强相等B.1、3两点的场强相等C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等知( )6.根据电容的定义式C=QUA.电容器的电容越大,则电容器所带电荷量应越多B.电容器两极板间电压越大,电容越大C.电容器的电容与电荷量成正比,与电压成反比D.电容器的电容不随带电荷量及两极板间电压的变化而变化7(多选).如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平,两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。

(完整word版)静电场单元练习(带答案)

(完整word版)静电场单元练习(带答案)

静电场单元练习一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)1.竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,小球A、B带有同种电荷.现用指向墙面的水平推力F作用于小球B,两球分别静止在竖直墙和水平地面上,如图所示.如果将小球B向左推动少许,当两球重新达到平衡时,与原来的平衡状态相比较()A. 推力F将变大B。

竖直墙面对小球A的弹力变大C. 地面对小球B的支持力不变D。

两小球之间的距离不变2.如图所示,一绝缘细线0a下端系一轻质带正电的小球a(重力不计),地面上固定一光滑的绝缘1/4圆弧管道AB,圆心与a球位置重合,一质量为m、带负电的小球b从A点由静止释放,小球a由于受到绝缘细线的拉力而静止,其中细线O’a水平,Oa悬线与竖直方向的夹角为θ,当小球b沿圆弧管道运动到a球正下方B点时对管道壁恰好无压力,在此过程中(a、b两球均可视为点电荷)()A. b球所受的库仑力大小为2mgB. b球的机械能逐渐减小C. 水平细线的拉力先增大后减小D。

悬线Oa的拉力先增大后减小3.有两个完全相同的绝缘金属小球AB,A带的电量为Q,B带的电量为—,它们间的距离r远大于小球的半径,相互作用力为F.现将两个小球接触一下后放回原处,则相互作用力变为()A。

B. C. D.4.如图所示,Q1、Q2为两个等量同种正点电荷,在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点,其中M和O在Q1、Q2的连线上(O为连线的中点),N为两电荷连线中垂线上的一点,则下列说法中正确的是()A. O点电势等于N点电势B。

O点场强一定大于M点场强C。

将一个负点电荷从M点移到N点,电场力对其做负功D. 若将一个正点电荷分别放在M、N和O三点,则该点电荷在O点时电势能最大5.如图,在点电荷—q的电场中,放着一块带有一定电量、电荷均匀分布的绝缘矩形薄板,MN为其对称轴,O点为几何中心.点电荷—q与a、O、b之间的距离分别为d、2d、3d.已知图中a点的电场强度为零,则带电薄板在图中b点处产生的电场强度的大小和方向分别为()A. ,水平向右B. ,水平向左C. +,水平向右D. ,水平向右6.将头发微屑悬浮在蓖麻油里并放到电场中,微屑就会按照电场强度的方向排列起来,显示出电场线的分布情况,如图所示.图甲中的两平行金属条分别带有等量异种电荷,图乙中的金属圆环和金属条分别带有异种电荷.比较两图,下列说法正确的是()7.A. 微屑能够显示出电场线的分布情况是因为微屑都带上了同种电荷B. 在电场强度为零的区域,一定没有微屑分布C. 根据圆环内部区域微屑取向无序,可知圆环内部电场为匀强电场D. 根据圆环内部区域微屑取向无序,可知圆环内部各点电势相等8.如图,电子在电势差为U1的电场中加速后,垂直进入电势差为U2的偏转电场,在满足电子能射出的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是()A。

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《静电场》单元练习题第Ⅰ卷(选择题 共35分)一、单项选择题(每小题3分,共15分.每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示,D 是一只二极管,它的作用是只允许电流从a 流向b ,不允许电流从b 流向a ,在平行板电容器A 、B 板间,电荷P 处于静止状态,当两极板A 和B 的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行),P 的运动情况是( )A.仍静止不动B.向下运动C.向上运动D.无法判断2.在某一点电荷Q 产生的电场中有a 、b ,两点相距为d ,a 点的场强大小为E a ,方向与ab 连线成120°角,b 点的场强大小为Eb ,方向与ab 连线成150°角,如图所示,则关于a 、b 两点场强大小及电势高低关系说法正确的是( )A.3ba E E =,a ϕ>b ϕ B.b a E E 3=,a ϕ>b ϕ C. 3b a EE =,a ϕ<b ϕ D. b a E E 3=,a ϕ<b ϕ3.如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘.两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ,则两球静止于图示位置.如果将小球向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,跟原来相比( )A.两小球间距离将增大,推力F 将增大B.两小球间距离将增大,推力F 将减小C.两小球间距离将减小,推力F 将增大D.两小球间距离将减小,推力F 将减小4.如图所示,将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接,两板间一带电液滴恰好处于静止状态.现贴着下板插入一定厚度的金属板,则在插入过程中( )A.电容器的带电荷量不变B.电路将有顺时针方向的短暂电流C.带电液滴仍将静止D.带电液滴将向上做加速运动5.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),下列说法中正确的是( )A.因静电力分别对球A 和球B 做正功,故系统机械能不断增加B.因两个小球所受静电力等大反向,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.当小球所受静电力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大二、多项选择题(每小题4分,共20分.每小题有多个选项符合题意)6.如图所示,沿水平方向放置的平行金属板a 和b ,分别与电源的正、负极相连,两板的中央沿竖直方向各有一个小孔,今有一个带正电的液滴,自小孔的正上方的P 点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后的速度为v 1.若使a 板不动,若保持电键S 断开或闭合,b 板向上或向下平移一小段距离,相同的液滴仍然从P 点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后的速度为v 2,在不计空气阻力的情况下,下列说法中正确的是( )A.若电键S保持闭合,向下移动b板,则v2>v1B.若电键S闭合一段时间后再断开,向下移动b板,则v2>v1C.若电键S保持闭合,无论向上或向下移动b板,则v2=v1D.若电键S闭合一段时间后再断开,无论向上或向下移动b板,则v2<v17.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U ab=U bc,实线为一带正电的质点仅在静电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.三个等势面中,a的电势最高B.带电质点通过P点时的电势能较大C.带电质点通过P点时的动能较大D.带电质点通过P点时的加速度较大8.一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.可能做匀速直线运动B.可能做匀变速运动C.可能做匀速率圆周运动D.可能做往复运动9.一带负电小球在从空中的a点运动到b点过程中,受重力,空气阻力和静电力作用,重力对小球做功3.5J,小球克服空气阻力做功0.5J,静电力对小球做功1J,则下列选项中正确的是()A.小球在a点的重力势能比在b点大3.5JB.小球在a点的机械能比在b点小0.5JC.小球在a点的电势能比在b点少1JD.小球在a点的动能比在b点多4J10.如图所示,空间存在匀强电场,方向竖直向下,从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球,最后小球落在斜面上的N点.已知小球的质量为m、初速度大小为v0、斜面倾角为θ,电场强度大小未知.则下列说法中正确的是()A.可以判断小球一定带正电荷B.可以求出小球落到N点时速度的方向C.可以求出小球到达N点过程中重力和静电力对小球所做的总功D.可以断定,当小球的速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大第Ⅱ卷(非选择题共85分)三、简答题(第11题5分,第12题8分,共13分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)11.(5分)我们知道,验电器无法定量测定物体的带电荷量.学校实验室也没有其他定量测定电荷量的仪器.某研究性学习小组利用如图所示的装置,设计了测定轻质小球用相同的绝缘轻质细线如图所示悬挂(悬线长度远大于小球半径),测出必要的物理量,算出小球的电荷量Q(已知静电力常量为k).(1)该实验中需要测量的物理量是 .(2)小球带电荷量的表达式为 .12.(8分)某同学用如下图所示的电路测量一个电容器的电容.图中R是12kΩ的高阻值电阻,串在电路中的数字多用电表调至微安挡,并且数字多用电表表笔的正负极可以自动转换.电源电压为6.0V.(1)实验时先将开关S接1,经过一段时间后,当电表示数为μA时表示的电容器电荷量充至最多.t/s 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80I/μA 498 370 280 220 165 95 50 22 16 10 5(2)然后将开关S接至2,电容器开始放电,每隔一段时间记录一次电流值,数据如下表所示:试根据记录的数据作出电容放电的I-t图像,(3)已知在电容器的放电I-t图像中,图线与两坐标轴所围成的面积就是电容器的放电荷量;试由上述所作出的I-t图像求出该电容器的放电荷量为;由此得出该电容器的电容C= .四、计算或论述题(本题共5小题,共72分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位)13.(13分)如图所示,在真空中有一与x轴平行的匀强电场,一电子由坐标原点O处以速度v0沿y轴正方向射入电场,在运动中该电子通过位于xOy平面内的A点,A点与原点O相距L,OA与x轴方向的夹角为θ.已知电子电荷量e=1.6×10-19C,电子质量m=9.1×10-31kg,初速度v0=1.0×107m/s,O与A间距L=10cm、θ=30°.求匀强电场的场强大小和方向.14.(13分)在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电荷量为+q的带电小球,另一端固定于O点.将小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放,则小球沿圆弧做往复运动.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ(如图).求:(1)匀强电场的场强;(2)小球经过最低点时细线对小球的拉力.15.(16分)真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中,若将一个质量为m 、带正电的小球由静止释放,运动中小球速度与竖直方向夹角为37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8)现将该小球从电场中某点以初速度v 0竖直向上抛出.求运动过程中,(1)小球受到的静电力的大小及方向;(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量; (3)小球的最小动量的大小及方向.16.(15分)如图所示,在直角坐标系xOy 内,有一质量为m 、电荷量为+q 的电荷从原点O 沿y 轴正方向以初速度v 0出发,电荷重力不计.现要求该电荷能通过点P (a ,-b ).试设计在电荷运动的空间范围内加上“电场”后并运用物理知识求解的一种简单、常规的方案.)tan 1tan 22(tan 2aaa -=(1)说明电荷由O 到P 的运动性质并在图中绘出电荷运动轨迹; (2)用必要的运算说明你设计的方案中相关物理量的表达式(用题设已知条件和有关常数).17.(15分)如图所示的装置,U 1是加速电压,紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板.板长为L ,两板间距离为d ,一个带负电的粒子(重力不可忽略),经加速电压加速后沿金属板中心线水平射入两板中,若两水平金属板间加一电压U 2,当上板为正时,带电粒子恰好能沿两板中心线射出;当下板为正时,带电粒子则射到下板上距板的左端41处,求: (1)21U U ; (2)为使带电粒子经U 1加速后,沿中心线射入两金属板,并能够从两板之间射出,两水平金属板所加电压U y 应满足什么条件?《静电场》单元练习题 参考答案1.A 2.C 3.B 4.D 5.D 6.BC 7.BD 8.BCD 9.AB 10.BCD11.(1)用天平测出小球的质量m ,悬线偏离竖直方向的夹角θ,悬线的长度L.(2).tan sin 2kmg L Q θθ= 12.(1)0 (2)图略 (3)电荷量:8.5×10-3C(8.2×10-3C ~8.8×10-3C 之间),电容:1.41×10-3F(1.37×10-3F ~1.47×10-3F 之间)13.电子在y 轴方向做匀速直线运动,位移方程为,sin 0t v L =θ电子在x 轴方向做初速度为零得匀加速直线运动,位移方程为221c o s at L =θ,对电子应用牛顿第二定律得:4109.3,⨯==E meEa 解得N/C ,场强方向:沿x 轴负方向. 14.(1)设细线长为l ,场强为E.因电荷量为正,故场强的方向为水平向右.从释放点到左侧最高点,由动能定理有W G +W E =△E k ,即)sin 1(cos θθ+=qEl mgl,解得:)sin 1(cos θθ+=q m g E(2)若小球运动到最低点的速度为v ,此时线的拉力为T ,由动能定理同样可得221mv qEl mgl =-由牛顿第二定律得 lv m m g T 2=-由以上各式解得⎪⎭⎫⎝⎛+-=θθsin 1cos 23mg T15.(1)根据题设条件,静电场大小mg mg F e 4337tan =︒= 静电场的方向水平向右(2)小球沿竖直方向做匀减速运动,速度gt v v y -=0 沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度g m F a e x 43==小球上升到最高点的时间g v t 0=,此过程小球沿电场方向位移gv t a s x x 832122==静电力做功20329mv s F F x x ==,小球上升到最高点的过程中,电势能减少20329mv (3)水平速度t a v x x =,竖直速度gt v v y -=0小球的速度22y x v v v +=由以上各式得出0)(21625220022=-+-v v gt v t g 解得当gv t 25160=时,v 有最小值0min 53v v =此时43tan ,259,25120====x y y x v v v v v θ,即与电场方向夹角为37°斜向上.16.在x 轴上O ′点固定一带负电的点电荷Q ,使电荷(m,q )绕O ′从O 在库仑力作用下到P 做匀速圆周运动,其轨道半径为R ,电荷运动轨迹如图所示.由图知a b a R R a b ba ab a b 2,tan ,2tan 1tan 2tan ,tan ,222222+=-=-=-===θββθββθ 由牛顿第二定律得:akq mv b a Q R v m RQqk 2)(,2022202+==.17.(1)设粒子被加速后的速度为v 0,当两板间加上电压U 2如上板为正时有q mgdU mg d q U ==22,则,如下板为正时有,22g m d q U mg a =+=则204122121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=v g d 得20122021,88mv qU d l v ==又有因此dq mgl U 1621= 则221216dl U U = (2)当上板加最大电压U y 时,粒子斜向上偏转刚好穿出,t=v l20221212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==v l g m d q U avt d y 得287U U y = 若下板加上正电压时,粒子只能向下偏转m d q v mg a 23+= 2022121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛'++v l dm U q g d 2287U U ='可见下板不能加正电压 综上可得228987U U U y <<。

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