静电场习题作业例题

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大学物理静电场练习题带标准答案

大学物理静电场练习题带标准答案

大学物理静电场练习题带答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:大物练习题(一)1、如图,在电荷体密度为ρ的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若将带电体球心O 指向球形空腔球心O '的矢量用a 表示。

试证明球形空腔中任一点电场强度为 . A 、03ρεa B 、0ρεa C 、02ρεa D 、3ρεa2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R .试求环中心O 点处的场强A 、02πR λε-B 、0πRλε- C 、00ln 22π4λλεε+ D 、00ln 2π2λλεε+3、 如图所示,一导体球半径为1R ,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳, 外球壳所带总电荷为Q ,而内球的电势为0V ,求导体球和球壳之间的电势差 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取)。

A 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B 、102024R Q V R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭C 、0024Q V R πε- D 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4.如图所示,电荷面密度为1σ的带电无限大板A 旁边有一带电导体B ,今测得导体表面靠近P 点处的电荷面密度为2σ。

求:(1)P 点处的场强 ;(2)导体表面靠近P 点处的电荷元S ∆2σ所受的电场力 。

A 、20σεB 、202σεC 、2202S σε∆D 、220S σε∆5.如图,在一带电量为Q 的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,其相对电容率为r ε,壳外是真空,则在壳外P 点处(OP r =)的场强和电位移的大小分别为[ ]Q Opr)(A )2200,44r Q QE D rr εεε==ππ; (B )22,44r Q QE D r r ε==ππ; (C )220,44Q QE D r r ε==ππ; (D )2200,44Q QE D r r εε==ππ。

静电场经典例题30道,学不会的抓紧看

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知识要点:
直线运动丨牛顿定律丨曲线运动丨万有引力丨机械能丨静电场丨恒定电流丨磁场丨电磁感应丨交变电流丨力学实验丨高物3-3丨高物3-5丨高物3-4丨电磁场电磁波丨功与能丨连接体丨超重失重丨分子动理论+热功丨受力分析
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)。

高中物理静电场经典习题30道--带答案

高中物理静电场经典习题30道--带答案

高中物理静电场经典习题30道--带答案1.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c 分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()A.$\frac{kq}{l^2}$。

B.$\frac{\sqrt{3}kq}{l^2}$。

C.$\frac{2kq}{l^2}$。

D.$\frac{3kq}{l^2}$2.如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.$\frac{kQ}{4R^2}$。

B.$\frac{\sqrt{2}kQ}{4R^2}$。

C.$\frac{kQ}{2R^2}$。

D.$\frac{\sqrt{2}kQ}{R^2}$3.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q>)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为A.$l+\frac{2q^2}{kl}$。

B.$l-\frac{2q^2}{kl}$。

C.$l-\frac{q^2}{kl}$。

D.$l+\frac{q^2}{kl}$4.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m 带电量分别为+q和﹣q的甲、乙两个小球,在力F的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为A.$\frac{F}{2kq^2}$。

B.$\frac{F}{kq^2}$。

C.$\frac{F}{4kq^2}$。

D.$\frac{2F}{kq^2}$5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)A.。

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。

大学物理:静电场练习题

大学物理:静电场练习题

由对称性可知 U p 0
l
l
l
0
12
的均匀电场!
练: 真空中一半径为R的均匀带电球面,总电量为 Q(Q > 0)。今在球面上挖去非常小块的面积
ΔS (连同电荷), 且假设
不影响原来的电荷分布, 则挖去ΔS后球心处电场
R
O
S
强度的大小E= QS /(16 2 0 R 4 )
其方向为 由圆心O点指向S
解:由场强叠加原理,挖去S 后的电场可以看作
和Φ2 ,通过整个球面的电场强度通量为 ΦS ,则
(C) (A) Φ1 Φ2 , ΦS q / 0
S2
q S1 q
O a 2a X
(B)Φ1 Φ2 , ΦS 2q / 0
(C) Φ1 Φ2 , ΦS q / 0
(D) Φ1 Φ2 , ΦS q / 0
解:由高斯定理 ΦS q / 0
(D) 0
解:过P点作如图同轴圆柱形高斯面S,由高斯定理
SE dS 2rlE 0
R1
所以E=0。
l
2
1 R2O r P
4. 有两个点电荷电量都是 +q, 相距为2a。今以左边的
点电荷所在处为球心,以a为半径作一球形高斯面,
在球面上取两块相等的小面积 S1 和 S2 , 其位置如图 所示。设通过 S1 和 S 2 的电场强度通量分别为 Φ1
2. 上半部带正电,下半部带负电,线密度为
3. 非均匀带电,线密度为 0sin
y
dq
d o
x
R
dE
思路:叠加法
dq dE E
解:1)
dq Rd
dE
dq
4 0 R 2
;沿径向

静电场习题(有答案)

静电场习题(有答案)

经典的静电场习题1、如图所示,中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接,电源电压为U 。

将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放,小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处,然后又按原路返回。

那么,为了使小球能从B 板的小孔b 处出射,下列可行的办法是( ) A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离2、如图所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,已知A 、B 、C 三点的电势分别为1V 、6V 和9V 。

则D 、E 、F 三点的电势分别为( )A 、+7V 、+2V 和+1VB 、+7V 、+2V 和1VC 、-7V 、-2V 和+1VD 、+7V 、-2V 和1V3、质量为m 、带电量为-q 的粒子(不计重力),在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中,已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0,A 、B 间距为d ,如图所示。

则(1)A 、B 两点间的电势差为( ) A 、q m U AB232υ-= B 、q m U AB232υ= C 、q m U AB22υ-= D 、qm U AB22υ= (2)匀强电场的场强大小和方向( ) A 、qdm E 221υ=方向水平向左 B 、qdm E 221υ=方向水平向右 C 、qdm E 2212υ= 方向水平向左D 、qdm E 2212υ=方向水平向右4、一个点电荷从静电场中的A 点移到电场中的B 点,其电势能变化为零,则( ) A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直 A B a bP· m 、q。

U+ -A B C DEF E· Aυ0 B·5、在静电场中( )A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B.电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.沿着电场线的方向电势是不断降低的6、一个初动能为E K 的带电粒子,沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中,飞出时该粒子的动能为2E K ,如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍,那么当它飞出电场时动能为( ) A 、4E K B 、4.25E K C 、5E K D 、8E K7、如图所示,实线为一簇电场线,虚线是间距相等的等势面,一带电粒子沿着电场线方向运动,当它位于等势面φ1上时,其动能为20eV ,当它运动到等势面φ3上时,动能恰好等于零,设φ2=0,则,当粒子的动能为8eV 时,其电势能为( ) A 、12eV B 、2eV C 、10eV D 、08、如图10—7所示,在两电荷+Q 1和-Q 2连线的延长线上有a 、b 、c 三点,测得b 点的场强为零。

静电场练习题及答案解析

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)。

静电场练习题

静电场练习题
1
1 q q dE cos 2 4 0 ( x 2 R 2 )3 2 4 0 r
可得该带电圆环在P点产生场强dE的大小为
由于dq为正,故dE方向沿X轴正方向。 将dq带入上式,可得:
注意: dq dE cos 斜边 2 4 0 R
1
则整个半球面在球心P点处产生的场强的大小为:
补充题
q 4π 0 r 2 E q r 4π 0 R 3

(r R)
(r<R)
.p
V E dl E d r E dr E dr
p

p

r
R

R
q(3R 2 r 2 ) V 8 0 R3
9
补充题 两个均匀带电的同心球面,内半径为 R1 ,外半径 为 R2 , 电量分别为 q1 , q2 。求内球和外球的电势。
方向沿X轴正方向。
7
均匀带电球面的半径为 R, 总电荷量为 q. 求电场中任 .p 一点p处的电势,并作出V-r图.
补充题

: 据高斯通量定理,得
q R
1 q 4 0 r 2 E 0

(r R)
.p
(r R)


Vp E dl E d r Edr
因此,该系统在P点产生总场强的大小为:
x 2 rdr E dE 2 2 3/ 2 4 ( x r ) 0 R
x 2 2 1/ 2 2 0 ( x R )
方向沿X轴正方向。
6

解法二 半径为R的圆孔可以看成是其上均匀地分布 着电荷面密度为+σ和-σ的两种电荷。
解:取坐标轴OX,将带电半球面分成许多宽度 极窄的半径不同的带电圆环,其上任意一个 dq dS 圆环上的带电量为: 为便于计算,可采用角量描述。 因为: dS 2 R sin Rd

高中物理静电场(精选100题)

高中物理静电场(精选100题)

静电场典型题目 70题1.(教科教材原题)如图所示,两条不等长的细线一端拴在同一点,另一端分别拴两个带同种电荷的小球,电荷量分别是q 1、q 2,质量分别为m 1、m 2,当两小球处于同一水平面时恰好静止,且α>β,则造成α、β不相等的原因是( )A .m 1<m 2B .m 1>m 2C .q 1<q 2D .q 1>q 22. (2018·全国卷Ⅰ)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行于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 =169 B .a 、b 的电荷异号,k =169 C .a 、b 的电荷同号,k =6427 D .a 、b 的电荷异号,k =6427 3.(多选)如图所示,a 、b 、c 三球分别用三根绝缘细线悬挂在同一点O ,细线的长度关系为Oa =Ob <Oc ,让三球带电后它们能静止在图中位置。

此时细线Oc 沿竖直方向,a 、b 、c 连线恰构成一等边三角形,则下列说法正确的是( )A .a 、b 、c 三球质量一定相等B .a 、b 两球所带电荷量一定相等C .细线Oa 、Ob 所受拉力大小相等D .a 、b 、c 三球所受库仑力大小一定相等4.如图所示,光滑绝缘平面上固定一金属小球A ,用原长为l 0的绝缘弹簧将小球A 与另一金属小球B 连接,两球大小不计,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x 1,若两球电荷量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x 2,则有( )A .x2=12x 1 B .x 2=14x 1 C .x 2>14x 1 D .x 2<14x 1 5.相距L 的点电荷A 、B 的带电量分别为+4Q 和-Q :(1)若A 、B 电荷固定不动,在它们连线的中点放入带电量为+2Q 的电荷C ,电荷C 受到的静电力是多少?(2)若A 、B 电荷是可以自由移动的,要在通过它们的直线上引入第三个电荷D ,使三个点电荷都处于平衡状态,求电荷D 的电量和放置的位置。

静电场--经典基础习题(有答案)

静电场--经典基础习题(有答案)

一、选择题(本题包括10小题。

每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图所示,a 、b 、c 是一条电场线上的三点,电场线的方向由a 到c ,a 、b 间距离等于b 、c 间距离,用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强,可以判定 ( )A .φa >φb >φcB .E a >E b >E cC .φa –φb =φb –φcD .E a = E b = E c2.如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C 的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A 点移到B 点,动能损失了0.1 J ,若A 点电势为10-V ,则( )A .B 点电势为零 B .电场线方向向左C .电荷运动的轨迹可能是图中曲线aD .电荷运动的轨迹可能是图中曲线b3.如图所示,细线拴一带负电的小球,球处在竖直向下的匀强电场中,使小球在竖直平面内做圆周运动,则 ( ) A .小球不可能做匀速圆周运动B .当小球运动到最高点时绳的张力一定最小C .小球运动到最低点时,球的线速度一定最大D .小球运动到最低点时,电势能一定最大4.在图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A 极板与灵敏的静电计相接,极板B 接地.若极板B 稍向上移动一点,由观察到静电计指针的变化,作出电容器电容变小的依据是( )A.两极间的电压不变,极板上电荷量变小B.两极间的电压不变,极板上电荷量变大C.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变小D.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变大5.如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示.若不考虑其他力,则下列判断中正确的是( )A .若粒子是从A 运动到B ,则粒子带正电;若粒子是从B 运动到A ,则粒子带负电 B .不论粒子是从A 运动到B ,还是从B 运动到A ,粒子必带负电C .若粒子是从B 运动到A ,则其加速度减小D .若粒子是从B 运动到A ,则其速度减小(变式:电场力做负功,电势能增加则正确)6.两根细线挂着两个质量相同的小球A 、B ,上、下两细线中的拉力分别是T A 、T B 。

静电场综合应用典型例题

静电场综合应用典型例题

静电场综合应用典型例题1.在xOy 平面内,有沿y 轴负方向的匀强电场,场强大小为E (图中未画出),由A 点斜射出一质量为m ,带电荷量为+q 的粒子,B 和C 是粒子运动轨迹上的两点,如图所示,其中l 0为常数。

粒子所受重力忽略不计。

求:(1)粒子从A 到C 过程中电场力对它做的功; (2)粒子从A 到C 过程所经历的时间; (3)粒子经过C 点时的速率。

解析:(1)03)(qEl y y qE W C A AC =-=(2)根据抛体运动的特点,粒子在x 轴方向做匀速直线运动,由对称性可知轨迹最高点D 在y 轴上,设T t t DB AD =,则T t BC = 由ma qE =得mqE a =又202)2(213,21T a l y aT y D D =+=解得:qEml T 02=则C A →过程中所经历的时间qEml t 023= (3)粒子在DC 段做类平抛运动,于是有T a v T v l Cy Cx 2,220⋅=⋅=则mqEl v v v Cy Cx C 217022=+= 2.在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面是以O 为圆心,半径为R 的圆,AB 为圆的直径,如图所示。

质量为m ,电荷量为q(q>0)的带电粒子在纸面内自A 点先后以不同的速度进入电场,速度方向与电场的方向垂直。

已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的C 点以速率穿出电场,AC 与AB 的夹角θ=60°。

运动中粒子仅受电场力作用。

(1)求电场强度的大小;(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大?解析:(1)初速度为零的粒子,由C 点射出电场,故电场方向与AC 平行,A 指向C 。

由几何关系和电场强度的定义知R AC = ①qE F = ②由动能定理有2021mv AC F =⋅ ③联立①②③式得qRmvE 220= ④(2)如下图,由几何关系知BC AC ⊥,故电场中的等势线与BC 平行。

(完整版)静电场练习题及答案

(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。

大学物理静电场练习题带答案

大学物理静电场练习题带答案

大物练习题(一)1、如图,在电荷体密度为ρ的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若将带电体球心O 指向球形空腔球心O '的矢量用a 表示。

试证明球形空腔中任一点电场强度为 . A 、03ρεa B 、0ρεa C 、02ρεa D 、3ρεa2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R .试求环中心O 点处的场强A 、02πR λε-B 、0πRλε- C 、00ln 22π4λλεε+ D 、00ln 2π2λλεε+3、 如图所示,一导体球半径为1R ,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳, 外球壳所带总电荷为Q ,而内球的电势为0V ,求导体球和球壳之间的电势差 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取)。

A 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B 、102024R Q V R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭C 、0024Q V R πε- D 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4.如图所示,电荷面密度为1σ的带电无限大板A 旁边有一带电导体B ,今测得导体表面靠近P 点处的电荷面密度为2σ。

求:(1)P 点处的场强 ;(2)导体表面靠近P 点处的电荷元S ∆2σ所受的电场力 。

A 、20σεB 、202σεC 、2202S σε∆D 、220S σε∆5.如图,在一带电量为Q 的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,其相对电容率为r ε,壳外是真空,则在壳外P 点处(OP r =)的场强和电位移的大小分别为[ ](A )2200,44r Q QE D rr εεε==ππ; (B )22,44r Q QE D r r ε==ππ; (C )220,44Q QE D r r ε==ππ; (D )2200,44Q QE D r r εε==ππ。

6、在一点电荷产生的静电场中,一块电介质如图放置,以点电荷所在处为球心作一球形闭合面,则对此球形闭合面: (A )高斯定理成立,且可用它求出闭合面上各点的场强;(B )高斯定理成立,但不能用它求出闭合面上各点的场强; (C )由于电介质不对称分布,高斯定理不成立; (D )即使电介质对称分布,高斯定理也不成立。

静电场题目练习(精编)

静电场题目练习(精编)

静电场题目练习一、单选题1. 如图所示,用两根同样的绝缘细线把甲、乙两个质量相等的带电小球悬挂在同一点上,甲、乙两球均处于静止状态.已知两球带同种电荷,且甲球的电荷量大于乙球的电荷量,F1、F2分别表示甲、乙两球所受的库仑力,则下列说法中正确的是()A. F1一定大于F2B. F1一定小于F2C. F1与F2大小一定相等D. 无法比较F1与F2的大小2. 关于点电荷,以下说法正确的是()A. 体积小的带电体在任何情况下都可以看成点电荷B. 所有的带电体在任何情况下都可以看成点电荷C. 带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体可以看成点电荷D. 通常把带电小球看成点电荷,带电小球靠得很近时,它们之间的作用力为无限大3. 电荷量为+Q的点电荷和接地金属板MN附近的电场线分布如图所示,点电荷与金属板相距为2d,图中P 点到金属板和点电荷间的距离均为d.已知P点的电场强度为E0,则金属板上感应电荷在P点处产生的电场强度E的大小为( )A. 0B. kQ d2C. E=E0−kQd2D. E=E024. 如图,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P位于两板间恰好平衡,现用外力将P固定住(保持其电荷量不变),然后使两板各绕其中点转过α角,如图中虚线所示,再撤去外力以后,则P在两板间运动,其()A. 重力势能将变大B. 重力势能将变小C. 电势能将变大D. 电势能将变小5. (上海黄浦区一模)如图所示,P为固定的点电荷,周围实线是其电场的电场线。

一带负电的粒子Q进入该电场后沿虚线运动,v a、v b分别是Q经过a、b两点时的速度。

则下列判断正确的是()A. P带正电,v a>v bB. P带负电,v a>v bC. P带正电,v a<v bD. P带负电,v a<v b6. 如图所示,AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O。

将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径。

高中物理:静电场专项练习题

高中物理:静电场专项练习题

静电场第一天例1: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 b答案与提示:A [解析] 同一幅图中电场线的疏密可表示电场强度大小,a点处的电场线比b 点处的密集,可知E a>E b,C、D错误,a、b两点处于同一等势面,电子从a、b两点运动到c 点,电场力做的功相等,与路径无关,B错,A正确.练习: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、3两点的电势相等答案与提示:D 本题考查电场线和等势面的相关知识.根据电场线和等势面越密集,电场强度越大,有E1>E2=E3,但E2和E3电场强度方向不同,故A、B错误.沿着电场线方向,电势逐渐降低,同一等势面电势相等,故φ1>φ2=φ3,C错误,D正确.第二天例2:如图12所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电荷量为+Q 的小球P ,带电荷量分别为-q 和+2q 的小球M 和N ,由绝缘细杆相连,静止在桌面上,P 与M 相距L ,P 、M 和N 视为点电荷,下列说法正确的是( )A .M 与N 的距离大于LB .P 、M 和N 在同一直线上C .在P 产生的电场中,M 、N 处的电势相同D .M 、N 及细杆组成的系统所受合外力为零答案与提示:BD [解析] M 、N 处于静止状态,则M 、N 和杆组成的系统所受合外力为0,则F PM =F PN ,即222xQq k L Qq k =,则有L x 2=,那么M 、N 间距离为L )12(-,故选项A 错误,选项D 正确;由于M 、N 静止不动,P 对M 和对N 的力应该在一条直线上,故选项B 正确;在P 产生电场中,M 处电势较高,故选项C 错误.练习:关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( )A .电场强度的方向处处与等电势面垂直B .电场强度为零的地方,电势也为零C .随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D .任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向答案与提示:AD [解析] 由静电场的电场线与等势面垂直可知A 正确.电势大小是由参考点和电场共同决定的,与场强的大小无关,B 、C 错误.沿电场线电势降低,且电势降落最快的方向为电场方向,D 正确.第三天例3:一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动.取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能E p 与位移x 的关系如右图所示.下列图像中合理的是( )A .电场强度与位移关系 B. 粒子动能与位移关系C. 粒子速度与位移关系D. 粒子加速度与位移关系答案与提示:D [解析] 本题是关于图像的“信息题”:以图像为载体考查电场的力的性质与电场的能的性质,考查理解题目的新信息并且应用信息解决问题的能力.根据电势能的定义E p =q φ,推理电场强度x q E x E p ∆∆=∆∆=ϕ,由题中电势能随着空间变化的图像可知其斜率减小,因此电场强度减小,选项A 错误;根据功能关系可知动能与电势能的总和保持不变,开始时电势能减小得快,则动能增加得快,速度增加得快,选项B 、C 错误;由于加速度mqE a =,电场强度减小,加速度减小.选项D 正确.练习:静电场在轴上的场强随x 的变化关系如图所示,x 轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x 轴运动,则点电荷()(A )在x 2和x 4处电势能相等(B )由x 1运动到x 3的过程电势能增大(C )由x 1运动到x 4的过程电场力先增大后减小(D )由x 1运动到x 4的过程电场力先减小后增大答案与提示:BC 电场力大小与电场强度成正比,电场对正电荷做正功,电势能减小。

静电场练习题

静电场练习题
11.带电量为q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直。已知:电容器的极板长为L,极板间距为d,两极板的电压为U2,重力不计,求:
(1)经过加速电场后的速度;
(2)离开电容器电场时的偏转量。
12.在一高为h的绝缘光滑水平桌面上,有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止,小球到桌子右边缘的距离为s,突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E,且qE= 2 mg,如图所示,求:
3.在电场中把电荷量为2.0×10-9C的正电荷从A移到B点,静电力做功为-1. 5×10-7J,再把电荷从B点移到C点,静电力做功为4.0×10-7J.
(1)A、B、C三点中哪点的电势最高?哪点的电势最低?
(2)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
(3)把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点,静电力做多少功?
加速过程,由动能定理得:
进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速运动:
在垂直于板面的方向做匀加速直线运动,加速度:
由①②③得偏距:
能飞出的条件为:
则有:
即要使电子能飞出,所加电压最大为400V.
竖直方向上有: ,解得: ;
水平方向上有: ,解得: ;
(2)在水平方向上:向下,故有 ;
10.解:电子在电场中做类平抛运动,具有水平初速度v0,将电子经过B点的速度分解为水平方向和竖直方向的两个分速度,则有:
解得: ;
则电子经过B点的动能为 ;
由动能定理知: ;

所以,电势能的变化为 ,小球速度为
5.解:小球运动到最低点时,由牛顿第二定律有:
小球从开始运动到左边最大位置,由动能定理有:

高中物理静电场必做经典例题(带答案)

高中物理静电场必做经典例题(带答案)

高中物理阶段性测试(一)一、选择题(每题4分,共40分) 1.下列说法正确的是 ( ) A .元电荷就是质子 B .点电荷是很小的带电体 C .摩擦起电说明电荷可以创造D .库仑定律适用于在真空中两个点电荷之间相互作用力的计算2.在电场中某点用+q 测得场强E ,当撤去+q 而放入-q/2时,则该点的场强 ( )A .大小为E / 2,方向和E 相同B .大小为E /2,方向和E 相反C .大小为E ,方向和E 相同D .大小为E ,方向和E 相反3.绝缘细线的上端固定,下端悬挂一只轻质小球a ,a 表面镀有铝膜,在a 的近端有一绝缘金属球b ,开始时,a 、b 均不带电,如图所示.现使b 球带电,则( ) A .a 、b 之间不发生静电相互作用 B .b 立即把a 排斥开C .b 将吸引a ,吸住后不放开D .b 将吸引a ,接触后又把a 排斥开4.关于点电荷,正确的说法是 ( ) A .只有体积很小带电体才能看作点电荷 B .体积很大的带电体一定不能视为点电荷C .当两个带电体的大小与形状对它们之间的相互静电力的影响可以忽略时,这两个带电体便可看作点电荷D .一切带电体在任何情况下均可视为点电荷5.两只相同的金属小球(可视为点电荷)所带的电量大小之比为1:7,将它们相互接触后再放回到原来的位置,则它们之间库仑力的大小可能变为原来的 ( )A .4/7B .3/7C .9/7D .16/76. 下列对公式 E =F/q 的理解正确的是( ) A .公式中的 q 是场源电荷的电荷量B .电场中某点的电场强度 E 与电场力F 成正比,与电荷量q 成反比C .电场中某点的电场强度 E 与q 无关D .电场中某点的电场强度E 的方向与电荷在该点所受的电场力F 的方向一致7. 下列关于电场线的说法正确的是( ) A .电场线是电荷运动的轨迹,因此两条电场线可能相交B .电荷在电场线上会受到电场力,在两条电场线之间的某一点不受电场力C .电场线是为了描述电场而假想的线,不是电场中真实存在的线D .电场线不是假想的东西,而是电场中真实存在的物质8. 关于把正电荷从静电场中电势较高的点移到电势较低的点,下列判断正确的是( )A .电荷的电势能增加B .电荷的电势能减少C .电场力对电荷做正功D .电荷克服电场力做功9. 一个带负电的粒子只在静电力作用下从一个固定的点电荷附近飞过,运动轨迹如图中的实线所示,箭头表示粒子运动的方向。

静电场作业

静电场作业

静电场作业1.如题6.1.2图所示,在点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为电势零点,则M 点的电势为( )(A)q 4πε0a . (B)q 8πε0a . (C)-q 4πε0a . (D)-q 8πε0a. 题6.1.1图题6.1.2图2.如题6.1.3图所示,两个同心球壳,内球壳半径为R 1,均匀带有电量Q ;外球壳半径为R 2,壳的厚度忽略,原先不带电,但与地相连接.设地为电势零点,则在两球之间、距离球心为r 的P 点处电场强度的大小与电势分别为( )(A)E =Q 4πε0r 2, U =Q 4πε0r . (B)E =Q 4πε0r 2, U =Q 4πε0r ⎝⎛⎭⎫1R 1-1r . (C)E =Q 4πε0r 2, U =Q 4πε0⎝⎛⎭⎫1r -1R 2. (D)E =0, U =Q 4πε0R 2. 题6.1.3图3.4.如题6.1.4图所示,边长为a 的等边三角形的三个顶点上,放置着3个正的点电荷,电量分别为q ,2q ,3q ,若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处,外力所做的功为( ) (A)23qQ 4πε0a . (B)43qQ 4πε0a . (C)63qQ 4πε0a . (D)83qQ 4πε0a. 题6.1.4图5、一边长为 a 的正方形平面,其中垂线上距中心 O点 a / 2 处有一点电荷 -2q ,如图所示,则通过该平面的电场强度通量为()A 、03εqB 、03πεqC 、04πεqD 、06εq 6、如题图所示,在点电荷+2q 的电场中,若取图中 M 点处的电势为 0,则 P 点的电势为()A 、a q 043πε B 、a q 02πε- C 、a q08πε D 、a q08πε-7、真空中两块相互平行的“无限大”均匀带电平面 A 、B 。

A 平面的电荷面密度为2 σ ,B 平面的电荷面密度为σ ,两平面间的距离为 d 。

当点电荷 q 从 A 面移到 B 面时,电场力做的功为()A 、0εσdq B 、0εσd q - C 、02εσd q D 、02εσd q - 8、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: (A) 如果高斯面上处处为零,则该面内必无电荷 (B) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上处处为零 (C) 如果高斯面上处处不为零,则高斯面内必有电荷(D) 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必不为零9、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) (B) (C) (D)10、电荷分别为q 1,q 2,q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如图所示。

高二静电场练习题

高二静电场练习题

高二静电场练习题静电场是物理学中重要的概念之一,它涉及到电荷的相互作用和电场的变化。

本文将为高二学生提供一些静电场的练习题,帮助他们巩固和提高对该知识点的理解。

练习题1:1. 两个电荷分别为+3μC和-6μC,它们之间的距离为12cm。

求电荷之间的作用力大小。

2. 一个电子在电场中受到的力为2.5×10-18N,电场强度为5×104N/C。

求电子所处的位置离电荷的距离。

练习题2:1. 一个带正电的物体产生的电场强度为6×105N/C,电荷大小为2μC。

求离物体表面距离0.3m处的电场强度。

2. 一个带负电的物体产生的电场强度为4.5×103N/C,电荷大小为-10μC。

求离物体表面距离0.5m处的电场强度。

练习题3:1. 两个点电荷分别为+4μC和-2μC,它们之间的距离为8cm。

求它们之间的电势差。

2. 一个物体在电势为100V的地方的电势能为50J,请问在电势为200V的地方的电势能为多少?练习题4:1. 一个点电荷在电势为500V的地方的电势能为80J,请问该点电荷的大小是多少?2. 一个点电荷在电势为300V的地方的电势能为40J,请问该点电荷的大小是多少?练习题5:1. 若静电场中的电势能为30J,电荷大小为5μC,请问它所处的电势为多少伏?2. 若静电场中的电势能为20J,电荷大小为-8μC,请问它所处的电势为多少伏?练习题6:1. 一个电子从一个电势为200V的地方移动到电势为100V的地方,求电子在这个过程中的电势能变化。

2. 一个电子从一个电势为1000V的地方移动到电势为500V的地方,求电子在这个过程中的电势能变化。

以上是一些高二静电场的练习题,希望能帮助同学们更好地理解和应用静电场的知识。

通过多做习题,同学们可以加深对静电场的理解,提高解题能力,为将来的物理学习打下坚实的基础。

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* 6-4 一个半径为R的均匀带电半圆形环,电荷的线密度为λ,求环心
处O点的场强E。
y
dq
d o
R
x
dE
*6-6 真空中长为L的细杆上均匀分布着电量,若将点电荷 q0由无穷远处 移到距离棒的一端为d的P点,设在q0 移动过程中细杆上电荷分布不变,
求外力所做的功。
*6-10 三个点电荷 q1,q2 和 q3 在一直线上,相距均为2R,以 q1 和 q2
Φe1
E dS
q
S1
0
q
Φe2 0
Φe3 0
q
q
S1
S2
S3
*例: 均匀带电细圆环,总电量为q,半径为R,求圆环轴线上任一
点的电势。
解: 任取电荷元 dq
q
r
p
o
dV dq
Rx
x
4π 0 r
由电势叠加原理 V dq
V
q
4π 0 r

q
0
r
4π0 (R2 x2 )1/ 2
习题
的中心O作一半径为2R的球面,A为球面与直线的一个交点,如图。求:
(1)通过该球面的电通量;(2)A点的场强。
* 6-11 有一边长为a的正方形平面,在其中垂线上距中心O点a/2处, 有一电荷为q的正点电荷,如图所示,则通过该平面的电场强度为多 少?
q o
a2
* 6-12 如图,在点电荷q的电场中,选取以q为中心,R为半径的 球面上一点P处作电势零点,则与点电荷q距离为r的P’点的电势 是多少?
SE dS 0
SE dS 0
q • •q
•q
(D)高斯面上场强不为零,但仅与面内电荷有关
*5.在静电场中,下列说法中正确的是 (A)带正电荷的导体其电势一定是正值 (B)等势面上各点的场强一定相等 (C)场强为零处电势也一定为零 (D)场强相等处电势不一定相等
*6.试探电荷具有

两个特点。
(2) x 0, E0 0
(3)dE 0, x 2 R
dx
2
y dq dl
qR
o
z
r
x
Px E
2R E
2
o 2R x 2
拓展思考:求均匀带电薄圆盘轴线上的电场强度。半径为 R ,电荷
面密度为 。
解: 由例1
y dq 2 π rdr
E
qx
4π 0(x2 R2)3 2
r (x2 r2 )1/2
例题
P109例6-1:求电偶极子轴线延长线上一点的电场强度。
r 电偶极子的轴 0
电偶极矩(电矩) p qr0
q p q
r0
q O q
x r0 2 r0 2
A
E
E
x
q O q
x r0 2 r0 2
A
E
E
x
E
1
4π 0
q (x (x r0
2)2 i
dEx
4
dq x
π0 (x2 r 2 )3
2
R
o
dr
x
P
dE
x
2 0
xrdr (x2 r2 )3
2
z
q πR2
dEx
2 0
xrdr (x2 r2 )3
2
E dEx
x R0 rdr
20 0 (x2 r 2 )3/2
y dq 2 π rdr
r
(x2 r2 )1/2
R
z
ox
dr
P
dE
x
q πR2
E x ( 1 1 )
20 x2
x2 R2
例:将 q2从 A 移到 B,点 P 电场强度
s 是否变化?穿过高斯面 的 Φe有否变
q2 A
P*
化?
s
q1
q2 B
例:在点电荷 q和 q 的静电场中,做如下的三个闭合面
S1, S2 , S3 , 求通过各闭合面的电通量 .
作业
• 书上P130 • 6-1 6-3 6-4 6-6 6-10 6-11 6-12
*6-1 在边长为a的正方形的四个顶点,依次放置点电荷q,2q,-4q和 2q,它的正中放着一个单位正电荷,求这个电荷受力的大小和方向。
*6-3 四个相同的点电荷q分布在一个对角线长为2a的刚性正方形的四 个角上,另一个电量为q‘的点电荷处在正方形周线上到对角线交点O 的距离为,如图所示。求q’所受电场力及其电势能。
2π R
P
x
o
z
x
dE
1
4π 0
dl
r2
er
y dq dl
qR
r
ox
dE
1
4π 0
dl
r2
er
P
x
z
E l dEx l dE cos
dl 4π0r
2
x r
2π R
xdl
0 4π 0r3

qx
0(x2
R2 )3
2
E
qx
4π 0(x2 R2)3 2
讨论
(1)
x
R
E

q
0x2
(点电荷电场强度)
*1. 在点电荷 +2q 的电场中,如果取图中P点处为电势零点,则 M点 的电势为
2q P M
a
a
(A) q
2π 0a
(C)
q

0
a
(B) q
4π 0a
(D) q
4π 0a
* 2. 某电场的电力线分布如图,一负电荷从 A 点移至 B 点,则正确的说 法为
(A)电场强度的大小 E A EB
E
E
E
q
4π 0
(
x
2
2xr0 r02
4)2
i
x r0
E
1
4π 0
2r0q x3
i
1
4π 0
2 p x3
q P109例6-2:正电荷 均匀分布在半径为 R 的圆环上.计算在环的轴
线上任一点 P 的电场强度.
解:
E dE
由对称性有
E Exi
q
y dq dl
r
R
( q )
则有( )
(1)场强相等,电势相等. (2)场强不等,电势不等.
(3)场强分量 Ez相等,电势相等. (4)场强分量 Ez相等,电势不等.
z
P
oy
x
*4. 一封闭高斯面内有两个点电荷,电量为 +q 和 -q,封闭面外也有
一带电 q 的点电荷(如图),则下述正确的是( )
(A)高斯面上场强处处为零
(B)对封闭曲面有 (C)对封闭曲面有
(B)电势 VA VB
(C)电势能 E pA E pB
B
(D)电场力作的功 W 0
A •

* 3.有 N 个电荷均为 q 的点电荷,以两种方式分布在相同半径的圆周
上:一种时无规则地分布,另一种是均匀分布.比较这两种情况下在过
o z 圆心 并垂直于平面的 轴上任一点 P(如图所示)的场强与电势,
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