高中物理电场总结试题及答案
高二物理电场试题答案及解析
高二物理电场试题答案及解析1.下列哪些现象利用了静电()A.常用的复印机复印文稿等B.常用的家用照相机成像在底片上C.针式打印机打印文字图象D.数码照相机照相【答案】A【解析】根据课本内容可知复印机是利用电场力控制点电荷的运动,属于静电的应用,所以选项A正确;照相机成像是利用光的原理工作的,针式打印机打印文字和图象是利用振针和墨带打印的,数码照相是将光信号转换为数字信号,所以选项B、C、D都是错误的试题点评:本题考查了生活现象中对静电现象的应用,熟悉选项中的工作原理是关键2.地毯中夹入少量的金属纤维是为了()A.避免人走动时产生静电B.将人走动时产生的静电及时导走C.增大地毯的强度和韧性D.对地毯起装饰作用【答案】B【解析】人在地毯上行走时,由于鞋底会与地毯摩擦从而会产生电荷,电荷如果不能及时导走,就会因越聚越多而容易引起火灾,所以为了防止由于摩擦起电而发生火灾,我们就需要在地毯中夹杂着一些不锈钢丝,因为不锈钢是导体,它可以把产生的电荷及时传到大地上.思路分析:根据摩擦起电以及不锈钢是导体,它可以把产生的电荷及时传到大地上分析试题点评:掌握住基本的知识,对于生活中的一些现象要能够用所学的知识来解释.3.如图是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一个金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一电压U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,导致话筒所在电路中其他量发生变化,使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的()A.距离变化B.正对面积变化C.介质变化D.电压变化【答案】A【解析】人在说话时,振动膜前后振动,则振动膜前面镀有薄薄的金属层间的距离发生变化,根据公式从而导致了电容器的电容发生变化,A正确思路分析:人说话时,会产生振动,导致振动膜发生振动,从而导致振动膜前面镀有薄薄的金属层间的距离发生变化,试题点评:本题考查了电容器的应用,也综合考查了学生分析问题的能力4.三个质量相同,分别带有正电、负电、不带电的粒子A、B、C,从水平放置的平行带电金属板左垂直电场线方向射入匀强电场,分别落在带正电极板上不同的三点,如图所示,侧P点以相同速度v下面判断正确的是()A.三个粒子在电场中运动的加速度大小关系为:a b>ac>a a B.三个粒子在电场中运动的时间相等C.三个粒子到达下极板时的动能关系为:Ek A >Ek B>Ek CD.三个粒子所受到电场力大小关系为:F a=F b>Fc【答案】A【解析】粒子进入电场后,受竖直向下的重力和电场力作用,粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,粒子在电场中的运动时间为,从而可知,所以B错误,因为三个粒子在竖直方向上的偏转量相同,根据结合可得,所以A正确,通过可知粒子A带正电,合力为,B不带电,合力为mg,C带负电,合力为,所以电场力对A做负功,对B不做功,对C 做正功,过程中三个粒子的重力做功是相同的,故可得三个粒子到达下极板时的动能关系为,C错误,因为b不带电,所以电场对b没有力的作用,故b受到的电场力不可能大于C的,D错误思路分析:因为水平初速度相同,并且在水平方向上做匀速直线运动,所以可根据图中粒子的水平位移,根据公式分析出运动时间,然后根据在竖直方向上的位移相同,根据以及时间关系分析出加速度关系,结合受力分析判断哪个粒子带正电,负电,不带电,从而判断出电场力对各粒子做功情况,进而判断出在正极板时的动能试题点评:本题的突破口就是通过水平初速度相同,并且在水平方向上做匀速直线运动,所以可根据图中粒子的水平位移,根据公式分析出运动时间,5.几种不同的离子都由静止开始经同一电场加速后,垂直电场方向射入同一偏转电场,已知它们在电场中的运动轨迹完全相同,则可以肯定,这几种离子的()A.电性相同B.电荷量相同C.比荷相同D.射出偏转电场时速度相同【答案】A【解析】粒子经加速电场加速后(1)粒子射入偏转电场后在竖直方向上的加速度为(2)粒子在偏转电场里的运动时间为(3)粒子在离开偏转电场时发生的竖直方向上发生的偏转为(4)结合(1)(2)(3)(4)可得,即粒子在屏上的偏转量与粒子的m和q无关,只与加速电场的电压和偏转电场的电压,长度,宽度有关,它们的轨迹相同,只能判断它们的带电性质是相同的,所以A正确,思路分析:先根据算出粒子经加速电场后的速度,然后粒子进入偏转电场后在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,所以根据,,解出偏转量表达式,结合表达式分析试题点评:本题的可以当成一个结论来使用,即静止的带电粒子经同一电场加速后,再垂直射入偏转电场,射出粒子的偏转角度和侧位移与粒子的q、m无关6.如图所示,平行金属板的上下极板分别带等量异种电荷,板长为L,一束速度相同的电子束由正中央P点垂直电场线方向进入电场,飞出电场时速度(vt )方向如图,现作速度(vt)的反向延长线交初速度(v)方向延长线PM于O点,试分析计算O点的位置.【答案】O点在PM的中点处【解析】粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动,在竖直方向上做初速度为零,加速度为的匀加速直线运动,粒子在电场中的运动时间为,设飞出电场时粒子发生的位移与水平方向夹角为,则设飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角为,则,所以设O点距离电场边缘的距离为,故解得,所以O点在PM的中点处思路分析:设飞出电场时粒子发生的位移与水平方向夹角为,飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角为,粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动,在竖直方向上做初速度为零,加速度为的匀加速直线运动,只要能求出和的关系即可根据几何知识求出O点的位置,试题点评:从中央垂直电场方向射入的带电粒子在射出电场时的速度的方向延长线交电场中央线上的一点,该点与射入点间的距离为带电粒子在水平中央线上的位移的一半,这是一个结论,在以后的计算过程中可用来简单运算7.如图所示,静电分选的原理示意图,将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个竖直带电平行金属板上方中部,经电场区域下落,电场强度为5.0×105 V/m,磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,这些颗粒带电率(颗粒所带电荷量与颗粒质量之比)均为1.0×10-5 C/kg,如果要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,粒子在电场中通过的竖直距离至少应多少?(g取10 m/s2)【答案】0.1 m【解析】这些颗粒在进入电场区后,在竖直方向上做自由落体运动,设粒子在电场中通过的竖直距离为L,则(1)粒子在水平方向上受电场力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为,因为要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,,所以每种颗粒在水平方向上的偏转距离,所以(2)结合(1)(2)两式可得,代入数据可得即,所以粒子在竖直方向上通过的距离至少为0.1m思路分析:些颗粒在进入电场区后,在竖直方向上做自由落体运动,即,在水平方向上做做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为,所以,因为要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,,所以每种颗粒在水平方向上的偏转距离,试题点评:本题考查了带电粒子在电场中的偏转问题,关键是分清楚粒子在竖直方向和水平方向上的运动,以及所要求的条件8.如图所示,在xOy坐标系中将一负检验电荷Q由y轴上a点移至x轴上b点时,需克服电场力做功W;若从a点移至x轴上c点时,也需克服电场力做功W.那么此空间存在的静电场可能是()A.存在电场强度方向沿y轴正向的匀强电场B.存在电场强度方向沿x轴正向的匀强电场C.处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场D.处于第Ⅱ象限某一位置的负点电荷形成的电场【答案】C【解析】将负电荷从a移动到b电场力做负功,所以a点的电势高于b点的电势,将负电荷从b点移动到c点,电场力做负功,所以b点的电势高于c点的电势,故若存在电场强度方向沿y轴正向的匀强电场则a点的电势是最小的,不可能,A错误,若存在电场强度方向沿x轴正向的匀强电场,则ab两点的电势相等,故也不可能,B错误,若处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场,当正点电荷距离a点较近时,有可能形成a点电势最高,c点电势最低的情况,C正确,若处于第Ⅱ象限某一位置的负点电荷形成的电场,无论负电荷在第二象限的什么位置,都不可能,所以D错误,思路分析:先根据题中的信息判断出abc三点的电势大小情况,然后根据选项中的电场依次判断可能性试题点评:本题的关键是明白沿电场线方向电势是降落的,9.在静电场中一电荷受到非静电力的作用下由电场线上A点移到B点,以下说法中正确的是()A.非静电力和电场力对电荷做功之和等于电荷电势能增加量和动能增加量之和B.非静电力做功之和等于电荷电势能增加量和动能增加量之和C.电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量D.非静电力和电场力对电场力做功之和等于电荷动能增加量之和【答案】BCD【解析】电荷从A点运动到B点的过程中,根据动能定理可得,即非静电力和电场力对电荷做功之和等于动能增加量,A错误D正确,,又因为电场力做正功电势能减小,电场力做负功电势能增加,所以,所以,B正确,电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量,C正确,思路分析:根据,分析解题试题点评:本题考查了功能关系,关键是明白即电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量,10.如图所示,点电荷的静电场中电场线用实线表示,但其方向未标明,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹.a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受到电场力作用,根据此图可作出正确判断的是()A.带电粒子所带电荷的性质B.带电粒子在a、b两点的受力何处较大C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大【答案】BCD【解析】在不知道电场线方向时,无法判断带电粒子的电性,A错误,有运动轨迹可知带电粒子在运动过程中受到静电力作用,在ab两点处由电场线的疏密程度可以判断带电粒子在a处受到的电场力较大,B正确,假设粒子从a点运动到b点,由于只受电场力作用,而且力的方向与速度方向的夹角为钝角,故电场力对粒子做负功,动能减小,电势能增大,假设粒子从b点运动到a点同样也可以得出b处的速度小,电势能大的结果,故CD正确思路分析:根据电场线疏密程度可判断电场力大小,根据电场力与速度方向的夹角可判断电场力做功情况,试题点评:带电粒子在电场力作用下做曲线运动时,受到的电场力指向曲线凹处,自A处进入场强为E、方向水平向右的匀强电场,11.如图所示,带电粒子以竖直向上的初速v.那么,A、B间的电势差是多大?当粒子到达图中B处时速度变成水平向右,大小为2v【答案】【解析】解:当粒子到达图中B处时速度变成水平向右时,竖直方向上的速度从减小到0,所以过程中重力做负功,在竖直方向上从A点到B点的过程中,重力做功为(1)在水平方向上,粒子只受电场力作用,速度从0增加到,所以电场力做正功,从A点运动到B 点的过程中电场力做功为(2)整个过程中只有电场力和重力做功,所以根据动能定理可得,(3)综合上述三式可得即思路分析:粒子在竖直方向上受重力作用,做减速运动,速度从减小到0,在水平方向上受电场力作用,速度从0增加到,然后根据动能定理分析解题试题点评:本题考查了粒子在电场和重力场组成的复合场中的运动,是一道很经典的例题,关键是理解粒子在水平方向和竖直方向上的运动,12.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【答案】ACD【解析】电场力属于非接触力,电荷间的相互作用是通过电场引起的,A正确,只要电场存在,无论有没有电荷放在电场里,电场就是存在的,B错误,电场是电荷产生的,C正确,两个电荷间的库伦力是相互作用力,D正确,思路分析:电场力属于非接触力,电荷间的相互作用是通过电场引起的,只要电场存在,无论有没有电荷放在电场里,电场就是存在的,电场是电荷产生的,两个电荷间的库伦力是相互作用力,试题点评:本题考查了对电场的理解,要准确理解物理规律的内涵,13.两个半径均为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.1200F C.900F D.无法确定【答案】D【解析】在接触前,他们的半径是1cm,相比于90cm来说,可以忽略不计,故可使用库伦定律进行计算,但是接触后,他们球心之间的距离为3cm,此时它们的半径不能忽略,所以不能看做点电荷,故不能使用库伦定律,所以无法确定接触后的库伦力,D正确,思路分析:库伦定律适用于真空中两个点电荷间的相互作用计算,但在高中屋里中,我们一般认为库伦定律同样适用于空气中,试题点评:本题考查了库伦定律的使用范围,在地球上的空气中,库伦定律适用于两个点电荷之间的计算,14.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【答案】D【解析】根据库伦定律可得Q1对q的静电力为,Q2对q的静电力为,因为点电荷q处于平衡状态,所以即,又因为,所以,故q离Q2比离Q1近,D正确,思路分析:根据库伦定律分析解题,先求出Q1对q的静电力,再求出Q2对q的静电力,然后根据二力相等,进行分析试题点评:本题考查了对库伦定律的简单计算,此题的结论也就是“近小远大”原则15.如图所示,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TA 、TB;如果使A带正电,B带负电,上、下丝线受力分别为则()A.B.C.D.【答案】BC【解析】A、B带电前:选A、B整体为研究对象:,选B为研究对象:.A、B带电后:选A、B整体为研究对象:(下段绳对A、B的拉力及A、B之间库仑力为系统内力)选B为研究对象:,所以,,BC正确,思路分析:带电前,选A、B整体为研究对象得出,对B分析得出,带电后,下段绳对A、B的拉力及A、B之间库仑力为系统内力,所以可得,对B分析可得试题点评:本题结合库仑定律考查了对整体法,隔离法的运用,整体法以及隔离法是高中物体一个重要的研究问题的方法,16.两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______倍,才能使其间的相互作用力不变.【答案】1,4,,2,4【解析】(1)两电荷间的库伦力属于一对相互作用力,所以为等大方向,(2)变化前,把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,则,即变为原来的4倍,(3)变化前,若保持原电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,则,即变为原来的(4)变化前,若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,所以(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,要保持原来的库伦力,则,所以思路分析:根据库伦定律表达式进行分析试题点评:本题考查了对的应用,关键是熟练公式和细心做题17.绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的附近,有一个绝缘金属球b,开始a、b都不带电,如图所示,现在使a带电,则:()A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a,吸住后不放C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开【答案】D【解析】带电体对不带电体具有吸引作用,a带电 b不带电,由于b固定,a可以绕悬点转动,所以b将a吸引过来,发生接触,再根据接触起电原理,两个小球接触后同时带上了同种电荷,因为同种电荷相互排斥,所以接触后又把a排斥开,D正确,思路分析:带电体对不带电体具有吸引作用,两个小球接触后根据接触起电原理都带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,试题点评:本题考查了电荷间的相互作用,本题易错的地方是容易忽略接触后,两小球的电荷种类相同,又具有排斥作用18.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为:()A.被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带上了同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体一定不是带电体【答案】A【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒由于得到电子而带负电和用毛皮摩擦过的橡胶棒由于失去电子而带正电,而带电体可以吸引轻小物体,两者的带电种类不同,所以A正确,BC错误,根据异种电荷相互吸引,如果轻小物体所带的电荷与被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒的种类相反,则也可被吸起,D错误,思路分析:用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒是带电体,当轻小物体不带电时,带电体对轻小物体具有吸引作用,可以被吸起,当轻小物体带电时,所带电荷种类以前者是异种电荷的话也可被吸起试题点评:做好本题的关键是理解,带电体可以吸引轻小物体,二是异种电荷具有相互吸引作用19.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中A小球带有2.0×10-5C的正电荷,小球B、C不带电。
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。
高中物理电场总结试题及答案
高中物理电场总结试题及答案一. 教学内容:电场考点例析电场是电学的基础知识,是承前启后的一章。
通过这一章的学习要系统地把力学的“三大方法”复习一遍,同时又要掌握新的概念和规律。
这一章为历年高考的重点之一,特别是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,从求解过程中可以考查学生对力学、电学有关知识点的理解和熟练程度。
只要同学们在复习本章时牢牢抓住“力和能两条主线”,实现知识的系统化,找出它们的有机联系,做到融会贯通,在高考得到本章相应试题的分数是不困难的。
二. 夯实基础知识1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。
(1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
即:其中k为静电力常量, k=×10 9 N m2/c2成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r)。
(2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。
2. 深刻理解电场的力的性质。
电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。
(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
这是电场强度的定义式,适用于任何电场。
其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。
电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。
(2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。
(3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。
3. 深刻理解电场的能的性质。
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_______。
高中物理题型分类汇总含详细答案----静电场
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.如图所示,平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间,现将B板向下移动一点,其它条件不变,则()A.油滴带正电B.油滴将向下加速,电流计中电流由a流向bC.油滴将向下加速,电流计中电流由b流向aD.油滴运动的过程中电势能将减少2.两个完全相同的金属小球,分别带有+3Q和–Q的电荷量,当它们相距r时,它们之间的库仑力是F。
若把它们接触后分开,再置于相距的两点,则它们的库仑力的大小将变为()A.FB.3FC.4FD.9F3.如图,绝缘光滑圆环竖直放置,a、b、c为三个套在半径为R圆环上可自由滑动的空心带电小球,已知小球c位于圆环最高点(未画出),ac连线与竖直方向成60°角,bc连线与竖直方向成30°角,小球a的电量为(q>0),质量为m,三个小球均处于静止状态。
下列说法正确的是()A.a、b、c小球带同种电荷B.a、b小球带异种电荷,b、c小球带同种电荷C.a、b小球电量之比为D.小球c电量数值为4.一负电荷仅受电场作用,由静止释放,从电场中的A点运动到B点,在此过程中电荷作匀加速直线运动,则A、B两点电场强度及电势高低情况是()A.E A>E BB.E A=E BC.E A=E BD.E A>E B5.如图,在点电荷+Q形成的电场中有一个带电粒子通过,其运动轨迹如图中实线所示,虚线表示电场的两个等势面,A、B是等势面上两点,则()A.等势面电势A<B,粒子动能E kA>E kBB.等势面电势A>B,粒子动能E kA>E kBC.等势面电势A>B,粒子动能E kA<E kBD.等势面电势A<B,粒子动能E kA<E kB6.带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图,从a到b过程中,下列说法正确的是()A.粒子带负电荷B.粒子先加速后减速C.粒子速度一直增大D.粒子的机械能先减小后增大7.如图所示,一个带负电荷的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部,闭合开关后,小球静止时悬线与竖直方向成θ角,则()A.闭合开关后,减小AB板间的距离,则夹角θ增大B.闭合开关后,减小AB板间的距离,则夹角θ减小C.断开开关后,使B板竖直向上移动,则夹角θ减小D.断开开关后,增大AB板间的距离,则夹角θ减小二、多选题8.如图,足够大的光滑绝缘水平面上有两个相距L的带电质点M和N,它们的质量分别为m1、m2,带电量大小分别为q1、q2,它们均绕其连线上的O点做匀速圆周运动。
高中物理第十章静电场中的能量知识总结例题(带答案)
高中物理第十章静电场中的能量知识总结例题单选题1、如图所示,将带电量为q 的小球A 固定在绝缘支架上,将另一质量为m ,电荷量相等的带电小球B 放在距离A 球正上方r 处恰好处于平衡状态(r 远远大于小球直径),则下面错误的是( )A .A 、B 两球可能带异种电荷 B .两小球的电量q =√mgr 2kC .如果小球B 的质量变为2m ,则再次平衡时重力势能变大D .如果小球B 的电量变为2q ,则再次平衡时电势能增加 答案:AA .由于B 球处于平衡状态,所以B 应该受到竖直向下的重力和向上的斥力,A 、B 带同种电荷,故A 错误; B .对B 球,根据平衡条件有mg =k q 2r2解得q =√mgr 2k故B 正确;C .若小球B 的质量变为2m ,则2mg =k q 2r 12解得r 1=√22r以A球所在水平面为重力零势能面,则B球重力势能为EP重=2mgr1=√2mgr>mgr 重力势能增大,故C正确;D.若小球B的电荷量变为2q,则mg=k 2q2 r22解得r2=√2r无穷远处电势为0,则小球B的电量变为2q再次平衡时,其电势能EP电′=2q⋅kqr1=√2kq2r>kq2r小球B的电势能增大,故D正确。
本题选不正确的,故选A。
2、如图所示,立方体ABCDEFGH的四个顶点A、C、F、H处各固定着一个电荷量均为Q的正点电荷,则B、D 两点()A.电势相同、电场强度大小相等B.电势相同、电场强度大小不相等C.电势不相同、电场强度大小相等D.电势不相同、电场强度大小不相等答案:A根据对称性可知,A、C、H三点处电荷在D点处产生的电场强度E1的大小和D点处的电势φ1刚好与A、C、F三点处电荷在B点处产生的电场强度E2的大小和B点处的电势φ2相等,而F处的点电荷在D点处产生的电场强度E3的大小和D点处的电势φ3与H处点电荷在B点处产生的电场强度E1的大小和B点处的电势φ4也相等,并且E1与E3方向相同,E2与E4方向相同,故B、D两点处的电场强度大小相等但方向不同,B、D两点的电势相同,BCD错误,A正确。
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。
高二物理电场试题及答案
高二物理电场试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 电荷间的作用力遵循以下哪个定律?A. 万有引力定律B. 库仑定律C. 牛顿第二定律D. 欧姆定律答案:B2. 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. 与电荷运动方向相同D. 与电荷运动方向相反答案:A3. 电势差与电场强度的关系是:A. 电势差越大,电场强度越小B. 电势差越大,电场强度越大C. 电势差与电场强度无关D. 电势差与电场强度成正比答案:B4. 电容器的电容与以下哪个因素无关?A. 电容器两极板间的距离B. 电容器两极板的面积C. 电容器两极板间的介质D. 电容器两极板的材料答案:D5. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小无关,这主要是因为:A. 电势是标量,电场强度是矢量B. 电势是相对量,而电场强度是绝对量C. 电势是相对量,电场强度是相对量D. 电势是绝对量,而电场强度是相对量答案:B6. 电场线的特点不包括以下哪一项?A. 电场线不相交B. 电场线不闭合C. 电场线从正电荷出发,终止于负电荷D. 电场线的方向与电荷运动方向相同答案:D7. 电场中两点间的电势差与电荷量无关,这是因为:A. 电势差是相对量B. 电势差是绝对量C. 电势差与电场强度成正比D. 电势差与电场强度成反比答案:A8. 电容器充电时,其内部的电场强度:A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 保持不变D. 先增大后减小答案:A9. 电容器的电容与两极板间的距离成反比,与两极板的面积成正比,这表明:A. 电容器的电容与两极板间的距离成正比B. 电容器的电容与两极板的面积成反比C. 电容器的电容与两极板间的距离和两极板的面积无关D. 电容器的电容与两极板间的距离和两极板的面积有关答案:D10. 电场强度的单位是:A. 牛顿/库仑B. 库仑/牛顿C. 伏特/米D. 米/伏特答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 电荷的周围存在一种特殊物质,称为_______,它对电荷有作用力。
高二物理电场试题答案及解析
高二物理电场试题答案及解析1.在真空中A、B两点分别放置等量异种电荷,在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd,如图所示,现将一电子沿abcd移动一周,则下列判断正确的是A.由a→b电场力做正功,电子的电势能减小B.由b→c电场力对电子先做负功,后做正功,总功为零C.由c→d电子的电势能一直增大D.由d→a电子的电势能先减小后增大,电势能总的增加量为零【答案】BD【解析】根据电势高低,分析电场力对电子做功的正负.电场力做正功时,电势能减小;相反,电势能增加.根据等势线的分布情况可知,电子靠近正电荷时,电势升高;反之,电势降低.A、由a→b,电势降低,电场力做负功,电子的电势能增加.故A错误.B、如图,画出过b、c的等势线,则知由b→c,电势先降低再升高,则电场对电子先做负功,后做正功.根据对称性可知,b、c两点的电势相等,电场力做的总功为零.故B正确.C、由c→d,电势升高,电场力做正功,电子的电势能减小.故C错误.D、由d→a,电势先升高后降低,电场对电子先做负功,后做正功,电子的电势能先减小后增加,电势能总增加量为零.d、a两点的电势相等,电场力做的总功为零.故D正确.故选BD【考点】等量异种电荷等势面的分布和电场线2.下列说法正确的是()A.只有电荷发生相互作用时才存在电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特性是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场和电场线都是人为设想出来的,其实并不存在【答案】BC【解析】电荷的周围存在电场,A错误;电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西,B正确,D错误;电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特性是对处在它里面的电荷有力的作用,C正确;【考点】本题考查电场。
3.下列说法中正确的是()A.检验电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度不一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值【答案】C【解析】检验电荷在电场中不受电场力,则该处场强一定为零,故选项A错误;一小段通电导线在磁场中不受磁场力作用,可能与磁场方向平行,但此处磁感应强度不一定为零,故选项B错误;由电场强度的定义可知选项C正确;定义磁感应强度时要求通电导线与磁感应强度方向垂直,此时才有,故选项D错误.【考点】本题考查学生对电场和磁场基本性质的理解.4.关于电场,下列说法中不正确的是:()A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处于其中的电荷有力的作用D.电场是人们假想出来的,实际并不存在【答案】D【解析】带电体周围存在电场,它是一种特殊物质,并不是由分子、原子等基本粒子组成,但却是真实存在的,我们可以通过其表现出的效应诸如力、能量来认识和研究它,所以A、B正确,D错误;电荷间不接触就可以产生力的作用,就是通过电场而产生的,其基本性质就是对于放入其中的电荷有力的作用,所以C正确;题目要求选择不正确的,故本题选D。
高三物理电场试题答案及解析
高三物理电场试题答案及解析1.真空中,两个相距L的固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是QE 和QF,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点的切线与EF连线平行,且∠NEF>∠NFE.则A.E带正电,F带负电,且B.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点的等势面与过N点的切线垂直D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能【答案】AC【解析】电场线由正电荷出发,可知E带正电,由电场线分布可知,A对;在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷不可能沿电场线运动,B错;等势面与电场线垂直,C对;M点电势高于N点电势,对于负电荷电势越高电势能越小,D错;2.绝缘水平面上固定一正点电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q的滑块(可看作点电荷)从a点以初速度v沿水平面向Q运动,到达b点时速度减为零.已知a、b间距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.以下判断正确的是()A.滑块在运动过程中所受Q的库仑力一直小于滑动摩擦力B.滑块在运动过程的中间时刻, 速度的大小小于C.Q产生的电场中,a、b两点间的电势差D.此过程中产生的内能为【答案】ABC【解析】(考查带电粒子在电场中的运动,动能定理应用)因两电荷带异种电荷,相互吸引,如果库仑力大于滑动摩擦力,则不能使到达b点时速度减为零,A正确;由于前段时间加速度大,速度改变量大,后段时间加速度小,速度改变量小,故B正确;电场力做功与摩擦力做功之和等于滑块的动能变化量,根据动能定理,有:,C正确。
摩擦力做功转化为内能,则此过程中产生的内能为动能的减小量及电场力做功之和,D错误。
3.如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等。
光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连,并以某一初速度从M点运动到N点,OM<ON。
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。
高中物理电场静电学-附答案和详细解析
高中物理电场静电学-附答案和详细解析一般难度一、单选题(本大题共11小题,共44.0分)B两个点电荷的电荷量分别为1.如图所示,真空中A、和,放在光滑绝缘水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接当系统平衡时,弹簧的伸长量为若弹簧发生的均是弹性形变,则A.保持Q不变,将q变为2q,平衡时弹簧的伸长量等于B.保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于C.保持Q不变,将q变为,平衡时弹簧的缩短量等于D.保持q不变,将Q变为,平衡时弹簧的缩短量小于B、C、2.如图,真空中一条直线上有四点A、,,只在A点放一电量为的点电荷时,B点电场强度为E,若又将等量异号的点电荷放在D点,则A.B点电场强度为,方向水平向右B.B点电场强度为,方向水平向左C.BC线段的中点电场强度为零D.B、C两点的电场强度相同3.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4.甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为和,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,在两球所在空间有方向向右的匀强电场,上下两根绝缘细线张力的大小分别为A.,B.,C.,D.,5.如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上~间各点的电势分布如图乙所示,则A.在~间,场强先减小后增大B.在~间,场强方向一定发生了变化C.若一负电荷从O点运动到点,电势能逐渐减小第1页,共10页D.从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在~间一直做加速运动6.如图所示,,,,,是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电量为外,其余各点处的电量均为,则圆心O处A.场强大小为,方向沿OA方向B.场强大小为,方向沿AO方向C.场强大小为,方向沿OA方向D.场强大小为,方向沿AO方向7.用电场线能很直观很方便地比较电场中各点的强弱如图,左边是等量异种点电荷形成电场的电场线,右边是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中B、C和A、D也相对O对称,垂线上相对O对称的两点,则下列认识不正确的是A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等,方向相反C.E、F两点场强大小和方向都相同D.从E到F过程中场强先增大后减小8.一带电粒子在重力不计如图所示的电场中,在电场力作用下,沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,下列说法中正确的是A.粒子带正电C.粒子的动能在增大B.粒子的加速度在减少D.粒子的电势能在增大9.如图所示,在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方,固定有带正电的点电荷Q,另有一表面绝缘带正电的金属小球可视为质点,且不影响原电场自左以速度开始在金属板上向右运动,在运动过程中A.小球做先减速后加速运动B.小球做匀加速运动C.小球受的电场力不做功D.电场力对小球先做正功后做负功10.在雷雨天气中,大树就相当于一个电量较大的点电荷,1和2是以树为圆心的同心圆,有甲、乙、丙、丁四头相同的牛按如图所示位置和方向分别站在地面上,由此判断:第2页,共10页A.牛丙所处位置的电场强度为零B.牛乙和牛丙两处电场强度相同C.牛丁处的电势一定高于牛乙处的电势D.牛甲前后脚电势差最大,处于最危险的状态A、11.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示,B、C、D为电场中的四个点,则A.B、D两点的电势相等B.B点的电场强度比D点的大C.负电荷在C点的电势能低于在A点的电势能只受电场力作用沿电场线运D.正电荷由D点静止释放,动到B点二、多选题(本大题共3小题,共12.0分)12.如右图所示,将带电棒移近两个不带电的导体,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述方法中,能使两球都带电的方法是A.先把两球分开,再移走棒B.先移走棒,再把两球分开C.使甲球瞬时接地,稳定后再移走棒D.使棒与甲球接触,稳定后再移走棒13.A、B两个点电荷在真空中所形成电场的电场线方向未标出如图所示图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称则A.这两个点电荷一定是等量异种电荷B.这两个点电荷一定是等量同种电荷C.C、D两点的电势一定不相等D.C点的电场强度比D点的电场强度大14.一带电粒子射入固定在O点的点电荷的电场中,粒子轨迹如图虚线abc所示,图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,可以判断A.粒子受到静电排斥力的作用C.粒子动能B.粒子速度D.粒子电势能三、填空题(本大题共1小题,共4.0分)15.两个点电荷甲和乙同处于真空中.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第3页,共10页来的______倍;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______倍四、实验题探究题(本大题共1小题,共9.0分)16.法拉第发现了电磁感应现象之后,又发明了世界上第一台发电机--法拉第圆盘发电机,揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕法拉第圆盘发电机的原理如图所示,将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间,并使盘面与磁感线垂直,盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的B,电刷A、两电刷与灵敏电流计相连当金属盘绕中心轴按图示方向转动时,则电刷A的电势______电刷B的电势填高于、低于或等于;若仅提高金属盘转速,灵敏电流计的示数将______;填增大、减小或不变;若仅将滑动变阻器滑动头向左滑,灵敏电流计的示数将______填增大、减小或不变五、计算题(本大题共1小题,共10.0分)17.在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点当把一试探电荷放在d点恰好平衡如图所示,不计重力匀强电场场强E的大小、方向如何?试探电荷放在点c时,受力的大小、方向如何?试探电荷放在点b时,受力的大小、方向如何?六、简答题(本大题共1小题,共8.0分)18.电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点一个电荷量的负点电荷,放在电场中的A点时所受电场力为求A点电场强度的大小;将的正点电荷放入电场中的A点,求受到的电场力的大小和方向;如果将点电荷从电场中的A点移到B点,电场力做功,求A、B两点间的电势差.第4页,共10页答案和解析【答案】1.B2.D8.D9.C15.1;4;23.D10.D4.D11.C5.D6.C12.ACD13.AD7.B14.AD16.低于;增大;减小17.解:由题意:检验电荷放在d点恰好平衡,则有:Q对的库仑力匀强电场对的电场力由平衡条件得,所以,得:,匀强电场方向沿db方向竖直向下.检验电荷放在c点:匀强电场的作用力大小为,方向竖直向下;Q对的库仑力大小为,方向水平向左,则:所以,方向与ac方向成角斜向下.检验电荷放在b点:同理可得,,所以答:匀强电场场强E的大小为,方向沿do方向向下;试探电荷放在点c 时,受力的大小为试探电荷放在点b时,受力的大小为,方向沿db方向.,方向斜向左下方与ac成角;,方向沿ob方向向下.18.解:点电场强度的大小为:,受到的电场力为:,方向沿场强向左,、B两点间的电势差为:答:点电场强度的大小为;受到的电场力的大小为,方向沿场强向左;、B两点间的电势差为.【解析】1.解:设弹簧的劲度系数为K,原长为当系统平衡时,弹簧的伸长量为,则有:A、保持Q不变,将q变为2q时,平衡时有:第5页,共10页由解得:,故A错误;B、同理可以得到保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于,故B正确;C、保持q不变,将Q变为,如果缩短量等于,则静电力大于弹力,故会进一步吸引,故平衡时弹簧的缩短量大于,故C错误;D、保持Q不变,将q变为,如果缩短量等于,则静电力大于弹力,故会进一步吸引,故平衡时弹簧的缩短量大于,故D错误.故选:B 根据库仑定律及胡克定律列式分析,电荷量变化,库仑力变化,两球的距离变化,弹力变化,根据平衡条件列方程计算即可.本题主要考查了库仑定律及胡克定律的直接应用,要知道,电荷量变化后库仑力要变化,距离变化后弹簧弹力会变化.2.解:AB、只在A点放正电荷时,B点的场强为:又将等量异号的点电荷放在D点后,B点场强为:向水平向右,故A 错误,B也错误;C、BC线段的中点电场强度:,故C错误;,方D、C点场强为:故D正确;故选:D.,方向水平向右,与B点的电场强度相同,根据点电荷场强公式分析计算,有两个场源就根据矢量合成求合场强.本题关键根据点电荷的场强公式,然后根据矢量合成的法则合成各点的场强,当然,也可以根据等量异种电荷的电场线快速判断.3.解:A、静电场中,电势具有相对性,电势为零的物体不一定不带电,故A错误;B、静电场中,电势具有相对性,电场强度为零的点电势不一定为零,故B错误;C、沿场强方向电势减小,电场线的切线方向表示电场强度的方向,故沿电场线电势一定降低,故C错误;D、电场线的切线方向表示电场强度的方向,负电荷沿电场线方向移动时,电场力做负功,电势能增加,故D正确;故选D.静电场中,电势具有相对性,电场强度为零的点电势不一定为零,沿电场线电势一定降低.本题关键抓住电场力电场强度与电势的概念,同时要注意电势具有相对性,电场强度为零的点电势不一定为零.4.【分析】对甲、乙两球整体进行受力分析,由共点力的条件可得出上端细线的张力;再对下面小球受力分析,由共点力的平衡条件可求得下端细线的张力。
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1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = F * qD. E = q / F^2答案:A2. 电场线的特点是什么?A. 电场线是真实存在的B. 电场线是闭合的C. 电场线不相交D. 所有选项都正确答案:C3. 电场中某点的场强大小为E,将试探电荷从该点移动到无穷远处,电场力做的功为W。
若试探电荷的电荷量为q,那么该点的电势能为:A. -qEB. qEC. -WD. W答案:D二、填空题4. 电场强度是描述电场强弱和方向的_______,其单位是_______。
答案:物理量;N/C5. 点电荷Q产生的电场强度E与点电荷的电荷量Q成正比,与点到点电荷的距离r的平方成_______。
答案:反比三、简答题6. 请简述电场对电荷的作用力与电场强度的关系。
答案:电场对电荷的作用力F等于电场强度E与电荷量q的乘积,即F = qE。
电场强度E是电场本身的属性,与放入其中的电荷无关。
四、计算题7. 一个点电荷Q = 2 × 10^-6 C,求在距离它1 m处的电场强度。
答案:根据点电荷的电场强度公式 E = kQ/r^2,其中k是库仑常数,k = 8.99 × 10^9 N·m^2/C^2。
代入数值计算得E = (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2) × (2 × 10^-6 C) / (1 m)^2 = 17.98 N/C。
8. 若在上述电场中放入一个电荷量为-1 × 10^-8 C的负电荷,求该负电荷所受的电场力大小。
答案:根据F = qE,代入q = -1 × 10^-8 C和E = 17.98 N/C,计算得 F = -1 × 10^-8 C × 17.98 N/C = -1.798 × 10^-6 N。
结束语:通过本试题的练习,同学们应该能够加深对电场强度、电场线、电势能以及电场力等概念的理解,并能够运用相关公式进行计算。
高中物理必修3《电场》测试题 (6)
1.下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后,粒子速度最大的是()A.质子B.氘核C.氦核D.钠离子【解析】由qU=12m v2,v=2qU m,所以比荷q m大的速度大,A正确.【答案】 A2.带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计其他力的作用)下列说法中正确的是()A.电势能增加,动能增加B.电势能减小,动能增加C.电势能和动能都不变D.上述结论都不正确【解析】在带电粒子垂直进入匀强电场偏转过程中,电场力对粒子做正功,根据动能定理,粒子的动能增加,根据电场力做功与电势能的关系,电势能减小,选项B正确.【答案】 B3. (2011·咸宁高二检测)质量为m的物块,带正电q,开始时让它静止在倾角α=60°的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平方向、大小为E=3mg/q 的匀强电场中,如图1-6-9所示,斜面高为H,释放物块后,物块落地的速度大小为()图1-6-9A.(2+3)gH B.2gHC.22gH D.52gH【解析】由动能定理得mgH+qU=12m v2,而U=E·Htan α=mgHq,故物块落地时的速度大小v=2gH,B正确.【答案】 B4.(双选)示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图1-6-10所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的()图1-6-10A.极板X应带正电B.极板X′应带正电C.极板Y应带正电D.极板Y′应带正电【解析】由题意电子偏到XOY的区域,则在偏转电极YY′上应向右上运动,故Y板带正电,C正确,D错误;在偏转电极XX′上应向右运动,故X板带正电,A正确,B错误.【答案】AC5.如图1-6-11所示,质量为m、带电荷量为q的粒子以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率v B=2v0,方向与电场的方向一致,则A、B两点的电势差为()图1-6-11A.m v202q B.3m v20qC.2m v20q D.3m v202q【解析】粒子在竖直方向做匀减速直线运动,有:2gh=v20,电场力做正功、重力做负功,使粒子的动能由m v202变为2m v20,则根据动能定理有:Uq-mgh=2m v20-12m v 2,联立解得A、B两点间的电势差为2m v20q,应选C.【答案】 C6.(双选)如图1-6-12所示,在光滑绝缘的水平桌面上竖直固定一光滑绝缘的挡板ABCD,AB段为直线挡板,与水平方向成45°角,BCD段是半径为R 的圆孤挡板,挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆直径MN平行.现有一带电荷量为q、质量为m的小球由静止从挡板内侧上的A点释放,并且小球能沿挡板内侧运动到D点抛出,则()图1-6-12A.小球一定带正电B.qE≥mgC.小球一定带负电D.qE<mg【解析】由题目可知小球从静止由A点释放,能沿挡板内侧运动到D点抛出,说明小球受合力一定是向下偏右,偏右的方向至少与AB平行,所以电场力一定向右且大于或等于重力.所以A、B正确.【答案】AB7.一束正离子以相同的速率从同一位置,垂直于电场方向飞入匀强电场中,所有离子的轨迹都是一样的,这说明所有离子()A.都具有相同的质量B.都具有相同的电量C.具有相同的比荷D.都是同一元素的同位素【解析】轨迹相同的含义为:偏转位移、偏转角度相同,即这些离子通过电场时轨迹不分叉,y=UqL22dm v20,tanθ=v⊥v0=UqLdm v20,所以这些离子只要有相同的比荷,轨迹便相同,故只有C正确.【答案】 C8.在空间有正方向水平向右、大小按如图1-6-13所示的图线变化的电场,位于电场中A点的电子在t=0时速度为零,在t=1 s时,电子离开A点的距离大小为l.那么在t=2 s时,电子将处在()图1-6-13A.A点B.A点左方l处C.A点右方2l处D.A点左方2l处【解析】粒子在第1 s内做初速度为零的匀加速运动,第2 s内做末速度为零的匀减速运动,加速度大小相等,由于电子带负电,故向左方运动,距离A 点为2l,故选D.【答案】 D9.(双选)(2012·广东执信中学高二检测)如图1-6-14所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,平行板间距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行板的时间为t,则(不计粒子的重力)()图1-6-14A.在前t2时间内,电场力对粒子做的功为Uq4B.在后t2时间内,电场力对粒子做的功为3Uq8C.在粒子下落前d4和后d4的过程中,电场力做功之比为1∶2D.在粒子下落前d4和后d4的过程中,电场力做功之比为1∶1【解析】粒子在电场中做类平抛运动的加速度为a=Eqm=Uqdm,t时间内加速度方向上的位移y=12at 2=d2,前t2加速度方向上的位移y1=12a.t24=d8,后t2加速度方向上的位移y 2=y -y 1=38d .由公式W =F ·l 可知前t 2、后t 2、前d 4、后d 4电场力做的功分别为W 1=18qU ,W 2=38qU ,W 3=14qU ,W 4=14qU .【答案】 BD10.(2012·揭阳一中高二检测)如图1-6-15所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L 、场强为E 的匀强电场,在与右侧虚线相距L 处有一与电场平行的屏.现有一电荷量为+q 、质量为m 的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v 0射入电场中,v 0方向的延长线与屏的交点为O .试求;图1-6-15(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间;(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α;(3)粒子打到屏上的点P 到O 点的距离s .【解析】 (1)根据题意,粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动,所以粒子从射入到打到屏上所用的时间:t =2L v 0. (2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为v y ,根据牛顿第二定律,粒子在电场中的加速度为:a =Eq m ,所以v y =a L v 0=qEL m v 0,所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为:tan α=v y v 0=qEL m v 20. (3)设粒子在电场中的偏转距离为y ,则y =12a (L v 0)2=12qEL 2m v 20,又s =y +L tan α,解得:s =3qEL 22m v 20. 【答案】 (1)2L v 0 (2)qEL m v 20 (3)3qEL 22m v 2011.如图1-6-16所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板0.8 cm.两板间的电势差为300 V.如果两板间电势差减小到60 V,则带电小球运动到极板上需多长时间?图1-6-16【解析】取带电小球为研究对象,设它带电荷量为q,则带电小球受重力mg和电场力qE的作用.当U1=300 V时,小球平衡:mg=q U1d①当U2=60 V时,带电小球向下极板做匀加速直线运动:mg-qU2d=ma ②又h=12at2 ③由①②③得:t=2U1h(U1-U2)g=2×0.8×10-2×300(300-60)×10s=4.5×10-2 s.【答案】 4.5×10-2 s12.如图1-6-17所示,在一块足够大的铅板A的右侧固定着一小块放射源P,P向各个方向放射出电子,速率为107 m/s.在A板右方距A为2 cm处放置一个与A平行的金属板B,在B、A之间加上直流电压.板间的匀强电场场强E=3.64×104N/C,方向水平向左.已知电子质量m=9.1×10-31kg、电荷量e=1.6×10-19 C,求电子打在B板上的范围.图1-6-17【解析】电子离开放射源后做匀变速运动.初速度垂直板的电子直接沿电场线运动到B板的O点.其他电子打在以O点为中心的周围某一位置.设初速度与板平行的电子打在B板上的N点,且距O点最远.电子竖直方向上的分运动ON=v0t ①水平方向上的分运动d=12.eEm t2 ②将v0=107 m/s,e=1.6×10-19 C,m=9.1×10-31 kg,E=3.64×104N/C,d =2×10-2 m代入①②求得ON=2.5×10-2 m=2.5 cm.即电子打在B板上的范围是以O为圆心,以2.5 cm为半径的圆面.【答案】以O为圆心,以2.5 cm为半径的圆面.。
高中物理电场专项练习(有答案)
高中物理电场测试题一、选择题1.如图是点电荷电场中的一条电场线,下面说法正确的是A.A点场强一定大于B点场强B.在B点释放一个电子,将一定向A点运动C.这点电荷一定带正电D.正电荷运动中通过A点时,其运动方向一定沿AB方向2.用6伏干电池对一个电容器充电时A.只要电路不断开,电容器的带电量就会不断增加B.电容器接电源正极的极扳带正电,接电源负极的极板带负电C.电容器两极板所带电量之和叫做电容器的带电量D.充电后电容器两极板之间不存在电场3.将电量为3×10-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10-3N,方向水平向右,则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点,受到的电场力为A.1.2×10-2N,方向水平向右B.1.2×10-2N,方向水平向左C.1.2×102N,方向水平向右D.1.2×102N,方向水平向左4.在点电荷Q的电场中,距Q为r处放一检验电荷q,以下说法中正确的是A.r处场强方向仅由Q的正、负决定B.q在r处的受力方向仅由Q的正、负决定C.r处场强的正、负由场强零点的选择决定D.r处场强的正、负由q的正、负决定5.关于场强的概念,下列说法正确的是6.关于电场强度和电场线,下列说法正确的是A.在电场中某点放一检验电荷后,该点的电场强度会发生改变B.由电场强度的定义式E=F/q可知,电场中某点的E与q成反比,与q所受的电场力F成正比C.电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向D.初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合7.a、b两个电容器,a的电容大于b的电容A.若它们的带电量相同,则a的两极板的电势差小于b的两极板的电势差B.若它们两极板的电势差相等,则a的带电量小于b的带电量D.a的两极板的电势差总是大于b的两极板的电势差8.两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A和B,彼此间的引力为F.另一个不带电的与A、B大小相同的导体小球C,先与A接触,再与B接触,然后移开,这时A和B之间的作用力为F',则F与F'之比为A.8:3 B.8:1 C.1:8 D.4:19.电场中有一点P,P点电场强度的方向向东,一个点电荷a通过P点,下面哪种情况说明a带负电?(不计a受的重力作用)A.通过P点时,a的位移向西B.通过P点时,a的速度向西C.通过P点时,a的加速度向西D.通过P点时,a的动量向西10.在真空中,电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点P,P点与q1的距离为r,把一个电量为q2的实验电荷放在P点,它受的静电力为F,则P点电场强度的大小等于AFqB C kqrD kqr 11222....Fq211.下面关于电场线的说法,其中正确的是A.在静电场中释放的点电荷,在电场力作用下一定沿电场线运动B.电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同C.电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同D.电场线是从正电荷出发到负电荷中止.12.如图两个等量异种点电荷电场,AB为中垂线,且AO=BO,则A.A、B两点场强相等B.正电荷从A运动到B,电势能增加C.负电荷从A运动到B,电势能增加D.A、B两点电势差为零13.如图所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是:A.此液滴带负电B.液滴做匀加速直线运动C.合外力对液滴做的总功等于零D.液滴的电势能减少14.某电容C=20PF,那么用国际单位表示,它的电容为_________F.15.两半径同为r=0.01m的金属小球,其中一个带电量q1=+5.0×10-8C,当两者相距5m时,其间作用力为3.6×10-7N的斥力.则当两球相距为0.01m时,其间作用力F为__________(填大于、小于或等于)0.09N.16.在真空中有两个点电荷,其中一个电量是另一个电量的4倍,它们相距 5 ×10-2m时,相互斥力为1.6N,当它们相距0.1m时,相互斥力为_____N,此两电荷电量分别为__________C 和_____________C.17.真空中有两个点电荷A、B.其带电量q A=2q B,当二者相距0.01m时,相互作用力为1.8×10-2N,则其带电量分别为q A=_______,q B=_______.18.带正电1.0×10-2C的粒子,在电场中先后经过A、B两点,飞经A点时动能为10J,飞经B点时动能为4J,则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了_______J,AB两点电势差为_______.19.如图所示,是一正点电荷电场的电场线,电场中A、B两点间的电势差U AB=200V. 电量为+6×10-8C的电荷从A移到B,电场力对其做的功为_____________J,其电势能_______.(填增大、减小或不变)20.关于电场强度,E=F/q的物理意义是:__________________________________________________________,其适用范围是___________________;E=KQ/r2的物理意义是:_________________________________________,其适用范围是:____________.21.真空中有A、B两个点电荷,(1)A的电量是B的3倍,则A对B的作用力是B对A的作用力的_______倍.(2)A、B的电量均增加为原来的3倍,距离不变,则其间作用力变为原来的_____倍.(3)A的电量不变,B的电量变为原来的9倍,欲使相互作用力不变,A、B间距应为原来的_ _倍.(4)A、B间距增为原来的3倍,带电量均不变,则相互作用力变为原来的_____倍.22.在真空中一条直线上固定有三个点电荷q A = -8×10- 9C,q B = 5×10- 9C,q C=4×10- 9C,AB=8cm,BC=4cm.如图所示,求q B受到的库仑力的大小和方向.23.两个小球都带正电,总共有电荷5.0×10-5C,当两个小球相距3.0m,它们之间的斥力为0.4N,问总电荷在两个小球上是怎样分配的?24.空中有竖直向下的电场,电场强度的大小处处相等.一个质量为m=2.0×10-7kg的带电微粒,其带电量是6.0×10-8C,它在空中下落的加速度为0.1g.设微粒的带电量不变,空气阻力不计,取g = 10m /s2,求空中电场强度的大小.25.如图,均匀玻璃管水平静置,管内有一段质量为m,带电量为q(正电)的水银封闭着一段长为l0的气柱.空中有大小恒定不变、方向竖直向上的电场,大气压强为p0.将管竖立,使开口端在上,设温度不变,此时封闭气柱长为0.8l0.水银柱的横截面积为S,求电场强度的大小.高中物理电场测试题答案1. B2. B3. B4. A5. C6. D7. A8. B9. C 10. BC 11. CD 12. AD 13. ABD 14. 2.0×10-11 15.小于 16. 0.4,3.3×10-7;1.33×10-6 17. 2×10-8C ;10-8C 18. 6;600V 19. 1.2×10-5;减小20. 电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电量的检验电荷在该点受到的电场力,任何电场都适用.在真空中点电荷电场中某点的电场强度跟场电荷电量成正比,跟该点离场电荷的距离的平方成反比 只适用于真空中正、负点电荷的电场。
电场综合试题及答案
电场综合试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 电场强度的定义式为:A. E = F/qB. E = FqC. E = qFD. E = F/Q答案:A2. 电场中某点的场强方向是: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答案:A3. 真空中两点电荷之间的静电力常数k的值是:A. 8.99 × 10^9 Nm^2/C^2B. 8.99 × 10^9 Nm^2/CC. 9.11 × 10^9 Nm^2/C^2D. 9.11 × 10^9 Nm^2/C答案:A4. 电场线的性质是:A. 电场线是闭合的B. 电场线是曲线C. 电场线是不相交的D. 电场线是直线答案:C5. 电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向:A. 相反B. 相同C. 垂直D. 无关答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 电场强度的单位是_______。
答案:牛顿每库仑(N/C)2. 电场中某点的场强为E,若将电荷量为q的点电荷置于该点,则该点电荷所受的电场力为_______。
答案:F = Eq3. 电场强度的国际单位是_______。
答案:伏特每米(V/m)4. 电场线起始于_______电荷,终止于_______电荷。
答案:正;负5. 电荷在电场中移动时,电场力做的功等于_______。
答案:电荷量乘以电势差三、计算题(每题10分,共20分)1. 已知点电荷Q=2 × 10^-6 C,距离点电荷r=0.1 m,求该点的电场强度。
答案:E = kQ/r^2 = (8.99 × 10^9 Nm^2/C^2) × (2 × 10^-6 C)/ (0.1 m)^2 = 1.798 × 10^4 N/C2. 一个正电荷q=1.6 × 10^-19 C在电场强度E=2 × 10^3 N/C的电场中,求该电荷所受的电场力。
高中电场考试题目及答案
高中电场考试题目及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 电场中某点的电场强度方向是正电荷所受电场力的方向,那么负电荷在该点所受电场力的方向是:A. 与电场强度方向相同B. 与电场强度方向相反C. 垂直于电场强度方向D. 无法确定答案:B2. 两个等量异种电荷连线的中点,电场强度的大小是:A. 零B. 无穷大C. 等于单个电荷在该点产生的电场强度D. 等于两个电荷在该点产生的电场强度之和答案:A3. 电容器的电容与以下哪个因素无关?A. 电容器的两极板面积B. 电容器两极板间的距离C. 电容器两极板间的介质D. 电容器的电压答案:D4. 电场线的特点不包括:A. 从正电荷出发,终止于负电荷B. 电场线不相交C. 电场线是闭合的D. 电场线越密集,电场强度越大答案:C5. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小没有直接关系,这是因为:A. 电势是标量,电场强度是矢量B. 电势与电场强度的方向无关C. 电势与电场强度的大小无关D. 电势与电场强度的分布无关答案:A6. 一个电容器充电后,其两极板间的电势差:A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:C7. 电场中某点的电场强度为零,该点的电势:A. 一定为零B. 一定为正C. 一定为负D. 无法确定答案:D8. 电容器充电后,若两极板间的距离增大,则其电容:A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:B9. 电容器的充电过程是:A. 电容器储存电荷的过程B. 电容器储存能量的过程C. 电容器储存电荷和能量的过程D. 电容器消耗能量的过程答案:C10. 电场力做功与电势能的关系是:A. 电场力做正功,电势能增加B. 电场力做负功,电势能增加C. 电场力做正功,电势能减少D. 电场力做负功,电势能减少答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 电场强度的定义式为_______,其单位是_______。
答案:E = F/q;N/C2. 电场中某点的电势为φ,若将一个电荷量为q的电荷从该点移动到无穷远处,电场力做的功为_______。
高三物理电场试题答案及解析
高三物理电场试题答案及解析1. (2010年高考大纲全国卷Ⅰ)关于静电场,下列结论普遍成立的是()A.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C.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D.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【答案】C【解析】选C.在静电场中,电场强度大小与电势高低无确定关系,A错误;电势差等于移动单位正电荷电场力所做的功,而场强只等于单位正电荷所受的力,一个力所做的功不仅与这个力有关,而且与位移等其他因素有关,B错误;在所有静电场中,场强方向都是电势降低最快的方向,C正确;场强为零的地方,电势不一定为零,故场强均为零的两点间,电势差不一定为零,故电场力做功不一定为零,D错误.2.一电子仅受电场力作用,从高电势处移动到低电势处,则A.电场力对电子做正功B.电子的电势能减少C.电子的动能减少D.电子的动能和电势能的总和保持不变【答案】CD【解析】本题考查电场力做功与能量的关系,从高电势处移动到低电势处,电场力做负功电势能增加,只有电场力作用,则电子原来有一定的动能,后来一部分动能消耗了,电子的动能减少,电子的动能和电势能的总和保持不变即能量守恒;3.为模拟空气净化过程,有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶,圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒的运动方向如图甲所示;第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场,尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,即(k为一定值),假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,重力可忽略不计,则在这两种方式中A.尘粒最终一定都做匀速运动B.电场对单个尘粒做功的最大值相等C.尘粒受到的的电场力大小相等D.第一种方式除尘的速度比第二种方式除尘的速度快【答案】B【解析】尘粒在两种装置中都做加速直线运动,速度都增大,A错;由电场力做功W=qU可知B 对;D错;乙图中电场线越接近筒边场强越小,电场力F=qE可知电场力减小,C错;4.如图所示,直角坐标系xOy,X轴正方向沿着绝缘粗糙水平面向右,y轴正方向竖直向上。
高中物理必修3《电场》测试题 (1)
1.下列说法正确的是()A.静电感应不是创造了电荷,而是电荷从物体的一部分转移到另一部分引起的B.一个带电物体接触另一个不带电物体,两个物体有可能带上异种电荷C.摩擦起电是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷D.以上说法都不对【解析】静电感应的实质是电荷的转移,A项正确;B项中接触起电的结果是两个物体带上同种电荷,B项错误;摩擦起电的实质是电荷的转移,不是产生了新电荷,C项错误.【答案】 A2.(双选)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是()A.摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电【解析】摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,因而电子可以在物体间转移.若一个物体失去电子,其质子数比电子数多,我们说它带正电.若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,我们说它带负电.使物体带电并不是创造出电荷.故正确答案为B、D.【答案】BD3.(2012·深圳实验中学检测)如图1-1-7所示,用起电机使金属球A带上正电,靠近不带电的验电器B,则()图1-1-7A.验电器金属箔片不张开,因为球A没有和B接触B.验电器金属箔片张开,因为整个验电器都带上了正电C.验电器金属箔片张开,因为整个验电器都带上了负电D.验电器金属箔片张开,因为验电器金属箔片带上了正电【解析】A带正电,靠近验电器B时发生静电感应,使B的金属球带负电,下端金属箔带正电而张开.【答案】 D4.(双选)有一个质量很小的小球A,用绝缘细线悬挂着,当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时,看到它们互相吸引,接触后又互相排斥,则下列说法正确的是()A.接触前,A,B一定带异种电荷B.接触前,A,B可能带异种电荷C.接触前,A球一定不带任何电荷D.接触后,A球一定带电【解析】接触前橡胶棒带电,带电体有吸引轻小物体的性质,故A可能带正电也可能不带电,接触后橡胶棒和A带同种电荷,故要排斥,故正确答案为B、D.【答案】BD5.地毯中加入少量金属丝的目的是()A.增大地毯的强度和韧性B.避免人走动时产生静电C.将人走动时产生的静电导走D.以上说法都不正确【解析】人在地毯上走动会产生静电是不可避免的,故B错;加入少量金属丝的目的是将人走动产生的静电及时导走,避免形成电荷的积累,故C对,A、D错.【答案】 C6.(双选)原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电 1.6×10-15C,丙物体带电荷量的多少为8×10-16C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是()A.乙物体一定带有负电荷8×10-16CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15CC.丙物体一定带有正电荷8×10-16CD.丙物体一定带有负电荷8×10-16C【解析】由于甲、乙、丙原来都不带电,即都没有净电荷,甲、乙摩擦导致甲失去电子1.6×10-15C而带正电荷,乙物体得到电子而带1.6×10-15C的负电荷;乙物体与不带电的丙物体相接触,从而使一部分负电荷转移到丙物体上,故可知乙、丙两物体都带负电荷,由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10-15C-8×10-16C=8×10-16C,故A、D正确.【答案】AD7.(双选)如图1-1-8所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()图1-1-8A.A端金箔张开,B端金箔闭合B.用手触摸枕形导体后,两对金箔均张开C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开D.选项A中两对金箔分别带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷【解析】根据静电感应现象,带正电荷的导体C放在枕形导体附近,在A 端出现了负电荷,在B端出现了正电荷,这样的带电并不是导体中有新的电荷,只是电荷的重新分布.金箔上带电相斥而张开.选项A错误.用手触摸枕形导体后,B端不是最远端了,人是导体,人的脚部连接的地球是最远端,这样B端不再有电荷,金箔闭合.选项B错误.用手触摸导体时,只有A端带负电荷,将手和C移去后,不再有静电感应,A端所带负电荷便分布在枕形导体上,A、B端均带有负电荷,两对金箔均张开.选项C正确.从以上分析可看出,选项D 正确.【答案】CD8.(2012·广州执信中学高二质检)把一个带正电的金属球A跟不带电的同样的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这是因为()A.A球的正电荷移到B球上B.B球的负电荷移到A球上C.A球的负电荷移到B球上D.B球的正电荷移到A球上【解析】金属球中能够自由移动的电荷是自由电子,则B球上的自由电子受A球上所带正电荷的吸引而转移到A球上,B球因缺少电子就带上了正电荷.【答案】 B9.(双选)挂在绝缘细线下的两个轻质小球,表面镀有金属薄膜,由于电荷的相互作用而靠近或远离,分别如图1-1-9甲、乙所示,则()甲乙图1-1-9A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中两球至少有一个带电D.乙图中两球至少有一个带电【解析】题目中的小球都是镀有金属薄膜的轻质小球,带电物体具有吸引轻小物体的性质,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以可以判断出甲图的现象可以是两个带异种电荷的小球,也可以是一个小球带电而另一个小球不带电;两个小球由于相互排斥而出现乙图中的现象,则必须都带电且是同种电荷.【答案】BC10.用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒,分别去接触小灯泡的两上电极,能否将小灯泡点亮?【解析】丝绸摩擦后的玻璃棒和毛皮摩擦后的橡胶棒虽然带异号电荷,但不同于电池的正负极,因此无法对小灯泡提供持续的电流,不能点亮小灯泡.【答案】不能,因为不能给小灯泡一个持续的电流.11.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带________电荷,毛皮带__________电荷.当橡胶棒带有 2.7×10-9库仑的电荷量时,有____________个电子从____________移到____________上.【解析】用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒因得到从毛皮转移来的电子,带上了负电荷,毛皮因丢失了电子,带上了正电荷,这是摩擦起电的现象,从毛皮转移到橡胶棒上的电子数为n=qe =2.7×10-9 1.6×10-19个=1.7×1010个.【答案】负正 1.7×1010毛皮橡胶棒12.(2012·广东仲元中学高二检测)有两个完全相同的金属球A和B,带电量分别为q和-q,现要让A、B均带有q4的正电量,应怎么办?【解析】应用电荷均分规律,方法多样,现举两种:方法一:先用手摸一下金属球B,将B上的电荷放掉,再把金属球A、B接触后再分开,则A、B两球均分电量q,各带有q2电量.再用手摸一下A(或B),让两球再接触后分开,此时两球各带有q的电量.4方法二:用一个与A、B均相同的小球C先与B接触后分开,则B带有-q2电量,再让A、B两球接触后分开,则A、B都带有q的电量.4【答案】见解析。
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。
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高中物理电场总结试题及答案一. 教学内容:电场考点例析电场是电学的基础知识,是承前启后的一章。
通过这一章的学习要系统地把力学的“三大方法”复习一遍,同时又要掌握新的概念和规律。
这一章为历年高考的重点之一,特别是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,从求解过程中可以考查学生对力学、电学有关知识点的理解和熟练程度。
只要同学们在复习本章时牢牢抓住“力和能两条主线”,实现知识的系统化,找出它们的有机联系,做到融会贯通,在高考得到本章相应试题的分数是不困难的。
二. 夯实基础知识1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。
(1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
即:其中k为静电力常量, k=×10 9 N m2/c2成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r)。
(2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。
2. 深刻理解电场的力的性质。
电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。
(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
这是电场强度的定义式,适用于任何电场。
其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。
电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。
(2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。
(3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。
3. 深刻理解电场的能的性质。
(1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。
①电势定义为φ=,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高。
②电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。
③当存在几个“场源”时,某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和。
④电势差,A、B间电势差UAB =ΦA-ΦB;B、A间电势差UBA=ΦB-ΦA,显然UAB=-UBA,电势差的值与零电势的选取无关。
(2)电势能:电荷在电场中由电荷和电场的相对位置所决定的能,它具有相对性,即电势能的零点选取具有任意性;系统性,即电势能是电荷与电场所共有。
①电势能可用E=qФ计算。
②由于电荷有正、负,电势也有正、负(分别表示高于和低于零电势),故用E=qФ计算电势能时,需带符号运算。
(3)电场线的特点:①始于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或无穷远);②不相交,不闭合;③不能穿过处于静电平衡状态的导体。
(4)电场线、场强、电势等势面的相互关系。
①电场线与场强的关系;电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向。
②电场线与电势的关系:沿着电场线方向,电势越来越低;③电场线与等势面的关系:电场线越密的地方等差等势面也越密,电场线与通过该处的等势面垂直;④场强与电势无直接关系:场强大(或小)的地方电势不一定大(或小),零电势可由人为选取,而场强是否为零则由电场本身决定;⑤场强与等势面的关系:场强方向与通过该处的等势面垂直且由高电势指向低电势,等差等势面越密的地方表示场强越大。
4. 掌握电场力做功计算方法(1)电场力做功与电荷电势能的变化的关系。
电场力对电荷做正功时,电荷电势能减少;电场力对电荷做负功时,电荷电势能增加,电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。
(2)电场力做功的特点电荷在电场中任意两点间移动时,它的电势能的变化量是确定的,因而移动电荷做功的值也是确定的,所以,电场力移动电荷所做的功,与移动的路径无关,仅与始末位置的电势差有关,这与重力做功十分相似。
(3)计算方法①由功的定义式W=F·S来计算,但在中学阶段,限于数学基础,要求式中F为恒力才行,所以,这个方法有局限性,仅在匀强电场中使用。
②用结论“电场力做功等于电荷电势能增量的负值”来计算,即W=-,已知电荷电势能的值时求电场力的功比较方便。
③用W=qUAB 来计算,此时,一般又有两个方案:一是严格带符号运算,q和UAB均考虚正和负,所得W的正、负直接表明电场力做功的正、负;二是只取绝对值进行计算,所得W只是功的数值,至于做正功还是负功?可用力学知识判定。
5. 深刻理解电场中导体静电平衡条件。
把导体放入电场时,导体的电荷将出现重新分布,当感应电荷产生的附加场强E附和原场强E原在导体内部叠加为零时,自由电子停止定向移动,导体处于静电平衡状态。
孤立的带电体和处于电场中的感应导体,处于静电平衡时,其特征:(1)导体内部场强处处为零,没有电场线(叠加后的);(2)整个导体是等势体,导体表面是等势面;(3)导体外部电场线与导体表面垂直,表面场强不一定为零;(4)对孤立导体,净电荷分布在外表面。
处理静电平衡问题的方法:(1)直接用静电平衡的特征进行分析;(2)画出电场中电场线,进而分析电荷在电场力作用下移动情况。
注意两点:(1)用导线接地或用手触摸导体可把导体和地球看成一个大导体。
(2)一般取无穷远和地球的电势为零。
6. 深刻理解电容器电容概念电容器的电容C=Q/U=△Q/△U,此式为定义式,适用于任何电容器。
平行板电容器的电容的决定式为C=。
对平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论要熟记两种情况:(1)若两极保持与电源相连,则两极板间电压U不变;(2)若充电后断开电源,则带电量Q 不变。
【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?分析与解:题中所说C与A、B反复接触之间隐含一个解题条件,即A、B原先所带电量的总和最后在三个相同的小球间均分,则A、B两球后来带的电量均为=2Q。
A、B球原先是引力,大小为:F=A、B球后来是斥力,大小为:即,A、B间的相互作用力减为原来的4/7。
[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. 不可能是异种电荷分析与解:若带同种电荷,设带电量分别为Q1和Q2,则,将两球接触后分开,放回原处后相互作用力变为:,显然只有Q1=Q2时,才有,所以A选项正确,B选项错误;若带异种电荷,设带电量分别为Q1和-Q2,则,将两球接触后分开,放回原处后相互作用力变为:,显然只有在时,才有,所以C选项正确,D选项错误。
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。
分析与解:中学物理只讲到有关点电荷场强的计算公式和匀强电场场强的计算方法,本问题是求一个不规则带电体所产生的场强,没有现成公式直接可用,需变换思维角度。
假设将这个圆环缺口补上,并且已补缺部分的电荷密度与原有缺口的环体上的电荷密度一样,这样就形成一个电荷均匀分布的完整带电环,环上处于同一直径两端的微小部分所带电荷可视为两个相对应的点电荷,它们在圆心O处产生的电场叠加后合场强为零。
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。
设原缺口环所带电荷的线密度为,则补上的那一小段金属线的带电量在O处的场强为,由可得,负号表示与反向,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。
分析与解:设想将圆环等分为n个小段,当n相当大时,每一小段都可以看做点电荷。
其所带电荷量为,由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为:由对称性可知,各小段带电环在P处的场强E的垂直于轴向的分量相互抵消,而E的轴向分量之和即为带电环在P处的场强。
[例5] 如图3所示,是匀强电场中的三点,并构成一等边三角形,每边长为,将一带电量的电荷从a点移到b点,电场力做功;若将同一点电荷从a点移到c点,电场力做功W2=6×10-6J,试求匀强电场的电场强度E。
分析与解:因为,所以。
将cb分成三等份,每一等份的电势差为3V,如图3所示,连接ad,并从c点依次作ad的平行线,得到各等势线,作等势线的垂线ce,场强方向由c指向e,所以,因为,问题3:会根据给出的一条电场线,分析推断电势和场强的变化情况。
[例6] 如图4所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。
用Ua 、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定()A. Ua >Ub>UcB. Ua-Ub=Ub-UcC. Ea >Eb>EcD. Ea=Eb=Ec分析与解:从题中只有一根电场线,无法知道电场线的疏密,故电场强度大小无法判断。
根据沿着电场线的方向是电势降低最快的方向,可以判断A选项正确。
有不少同学根据“a、b间距离等于b、c间距离”推断出“Ua -Ub=Ub-Uc”而错选B。
其实只要场强度大小无法判断,电场力做功的大小也就无法判断,因此电势差的大小也就无法判断。
[例7] 如图5所示,在a点由静止释放一个质量为m,电荷量为q的带电粒子,粒子到达b点时速度恰好为零,设ab所在的电场线竖直向下,a、b间的高度差为h,则()A. 带电粒子带负电B. a、b两点间的电势差U=mgh/qabC. b点场强大于a点场强D. a点场强大于b点场强分析与解:带电粒子由a到b的过程中,重力做正功,而动能没有增大,说明电场力做负功。
根据动能定理有:mgh-qU=0ab=mgh/q解得a、b两点间电势差为Uab>0,所以粒子带负电,选项AB皆正确。