静电场经典例题

静电场练习题一
1、一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=37°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A,B两球间的距离.
2、如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为900 N/C,在电场
内一水平面上作半径为10 cm的圆心为O的圆,圆上取
A,B两点,AO沿电场方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电荷
量为10-9 C的正点电荷,求A处和B处场强大小。

3、如图,光滑斜面倾角为37°,一质量m=1×10-2 kg、电荷量q=+1×10-6 C的小物块置于斜面上,当加上水平向右的匀强电场时,该物体恰
能静止在斜面上,g=10 m/s2,求:
(1)该电场的电场强度大小;
(2)若电场强度变为原来的,小物块运动的加速度大小.
4、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?
5、一试探电荷q=+4×10-9 C,在电场中P点受到的静电力F=6×10-7N.则:
(1)P点的场强大小为多少;
(2)将试探电荷移走后,P点的场强大小为多少;
(3)放一电荷量为q′=1.2×10-6 C的电荷在P点,受到的静电力F′的大小为多少？
6、竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.
其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m
的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,
此时小球与极板间的距离为b,如图所示.(重力加速度
为g)问:
(1)小球带电荷量是多少?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
7、如图所示,在真空中的O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9 C,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,求
(1)q在M点受到的电场力;
(2)M点的场强;
.
8、有一个带电荷量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6×10-4J的功,从B点移到C点,电场力对电荷做9×10-4 J 的功,问AB,BC,CA间电势差各为多少?若A点电势为100v，求B、C点电势。

9、两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,
从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,如图所示,OA=h,则此电子具有的初动能是多少？
10、一束电子流在经U=5 000 V的加速电压加速后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示.若两板间距d=1.0 cm,板长l=5.0 cm,那么要使电子能从平行板飞出,两个极板上最大能加多大电压?
11、如图所示,水平放置的A,B两平行板相距h,上板A带正电,现有质量为m、带电荷量为+q的小球在B板下方距离B板H处,以初速度v
,从B板小孔进入板间电场.
(1)带电小球在板间做何种运动?
2)欲使小球刚好打到A板,A,B间电势差为多少?
答案
1、
2、0 1.27×103
3、(1)如图所示,小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用,受力平衡,则有
在x 轴方向:F 合x =Fcos θ-mgsin θ=0
在y 轴方向:F 合y =F N -mgcos θ-Fsin θ=0
联立解得E= =7.5×104 N/C.
(2)场强变化后,物块所受合力为
F=mgsin 37°- qEcos 37°
根据牛顿第二定律得F=ma
故代入解得a=0.3 g=3 m/s 2.
答案:(1)7.5×104 N/C (2)3 m/s 2
4、
答案:(1)24kQ r ,方向由A →B 24
kQ r ,方向由A →B
答案:(2)28kQ
r ,方向由A →B
答案:(3)2kQ
r ,方向由A →B
5、(1)1.5×102 N/C (2)1.5×102 N/C (3)1.8×10-4 N
6
、解析:(1)qE=mgtan θ,故q=tan mg E
.
解析:(2)F 合=cos mg θ,小球的加速度a=F m
合=cos g θ. 小球由静止沿丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属板上时,位移x=sin b θ=12at 2,则
t=7
、解析:(1)根据库仑定律,得F M =k Qq
r =99109.010 1.010 1.0100.3--⨯⨯⨯⨯⨯ N=1.0×10-8 N 因为Q 带正电,q 带负电,库仑力是吸引力,所以力的方向沿MO 指向O.
(2)M 点的场强E M =M F q =8
101.0101.010--⨯⨯ N/C=100 N/C,其方向沿OM 连线背离O,因为它的方向跟负电荷所受电场力的方向相反.
答案:(1)1.0×10-8 N,方向沿MO 指向O
(2)100 N/C,方向沿OM 连线背离O
8、
解析:电荷由A 移向B 克服电场力做功即电场力做负功,W AB =-6×10-4 J,
U AB =AB W q =4
6610310
---⨯-⨯ V=200 V U BC =BC W q =4
6910310
--⨯-⨯ V=-300 V U CA =U CB +U BA =-U BC +(-U AB )=300 V-200 V=100 V.
9、eUh/d
10、400 V
11、(1)匀减速直线运动
解析:(2)整个运动过程中重力和电场力做功,由动能定理得
-mg(H+h)-qU AB =0-12
m 20v 解得U AB =()2022m v g H h q ⎡⎤-+⎣⎦.。