物理竞赛练习题《电场》
电场经典练习题与例题
电场〔学生版〕〔一〕正负电荷电场线1．真空中相距L 的两个固定点电荷E 、F 所带电荷量大小分别是Q E 和Q F ，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∠NFE ．如此〔 〕 A ．E 带正电，F 带负电，且Q E >Q FB ．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EF 连线垂直D ．负检验电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能2 四个点电荷位于正方形四个角上，电荷量与其附近的电场线分布如下列图．ab 、cd 分别是正方形两组对边的中垂线，O 为中垂线的交点，P 、Q 分别为ab 、cd 上的两点，OP ＞OQ ，如此〔 〕 A ．P 点的电场强度比Q 点的小 B ．P 点的电势比M 点的低C ．OP 两点间的电势差小于OQ 间的电势差D ．一带正电的试探电荷在Q 点的电势能比在M 点大3 两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷固定在x 轴上的O 、M 两点，两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如下列图，其中C 为ND 段电势最低的点，如此如下说确的是〔 〕A ．q 1、q 2为等量异种电荷B ．C 点的电场强度大小为零C ．NC 两点间场强方向沿x 轴负方向D ．将一正点电荷从N 点移到D 点，电场力先做负功后做正功N FEML4 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和﹣2Q，以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd，如下列图，如此如下说确的是〔〕A．场强大小关系有Ea =Eb、Ec=EdB．电势上下关系有φa ＞φb、φc=φdC．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功D．将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变5如下列图，MN、PQ是圆的两条相互垂直的直径，O为圆心。
两个等量正电荷分别固定在M、N两点。
全国高中物理竞赛静电场训练题答案
1、一半圆均匀带电，电荷线密度为>0，试求该半圆圆心处的场强。
解：我们采用微元法，如图所示，设半圆半径为，微元所对圆心角为，在点的场强为而则根据对称性，半圆上各个微元在点场强的y轴方向分量互相抵消。
点处场强为各个在x轴上分量的和也可表为2、证明：在静电场中没有电荷分布的地方，如果电场线相互平行，则电场强度的大小必处处相等。
解：电场线的性质都可由高斯定理和安培环路定理推出，故此处，可考虑用这两个定理。
先证明同一场线上不同地方的场强相同。
如图（a），取一圆柱面形高斯面，其轴与平行，长，截面积足够小，则可认为上各点电场相同。
因空间无电荷，由高斯定理得其中，分别为圆柱两端面上的场强。
再证明不同电场线上的场强相同。
如图（b），取安培环路为。
、均垂直于电力线，且、的长度足够小，则可认为、段上的场强为定值，分别为，。
由安培环路定理得综上，即可得题中所述场确定为匀强场。
注意，若场区有电荷存在，则即使电场线平行，也不会为匀强场。
电场线可在电荷处中断。
如图（c）。
3、在点电荷的电场中，放入一个半径为的接地导体球，从到导体球球心的距离为，求导体球对的作用力。
解：如图所示，根据对称性，肯定在或其延长线上，设到的距离为，对导体球表面上任意一点A而言，它的电势应该由和的电势叠加而成，由因为导体接地，所以有设为原点，为轴，A点的坐标为，则有因为A点位于球心在原点的球面上，、的一次项及常数项都应该是零，于是有可解得和而“电像”和感应电荷是等效的。
这样，就可以很容易地用库仑定律求得感应电荷对作用力（即导体球对的作用力）的大小为方向指向方向。
4、半径分别为和的两个同心半球面相对放置，如图所示。
两个半球面均匀带电，电荷面密度分别为和。
求大半球面的直径AOB上电势的分布。
解：半径为的均匀带电球壳内部电势为，外部电势为。
这道题目要解决两个问题：（1）半球壳的电势是多少？（2）两个半球壳的电势如何叠加？完整的半径为的球壳在AOB上产生的电势为鉴于对称性，半个球面对的贡献必为1/2，因此，它在AOB上产生的电势应为完整的半径为的球壳在AOB上离距离小于的范围内（即图中的COD段）的电势为在AOB上，离的距离大于的范围内的电势为半球的贡献同样必为和的1/2。
物理竞赛练习题 电磁学
物理竞赛练习题《电场》班级____________座号_____________姓名_______________1、半径为R的均匀带电半球面，电荷面密度为σ，求球心处的电场强度。
2、有一均匀带电球体，半径为R，球心为P，单位体积内带电量为ρ，现在球体内挖一球形空腔，空腔的球心为S，半径为R/2，如图所示，今有一带电量为q，质量为m的质点自L点（LS⊥PS）由静止开始沿空腔内壁滑动，不计摩擦和质点的重力，求质点滑动中速度的最大值。
3、在-d ≤x ≤d 的空间区域内，电荷密度ρ>0为常量，其他区域均为真空。
若在x =2d 处将质量为m 、电量为q （q <0）的带电质点自静止释放。
试问经多长时间它能到达x =0的位置。
4、一个质量为M 的绝缘小车，静止在光滑水平面上，在小车的光滑板面上放一个质量为m 、带电量为+q 的带电小物体（可视为质点），小车质量与物块质量之比M ：m =7：1,物块距小车右端挡板距离为l ，小车车长为L ，且L =1.5l 。
如图所示，现沿平行于车身方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，之后与小车右挡板相碰，碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。
设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中，小物块带电量不变。
（1）通过分析与计算说明，碰撞后滑块能否滑出小车的车身？（2）若能滑出，求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出，求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。
E物理竞赛练习题 《电势和电势差》班级____________座号_____________姓名_______________1、两个电量均为q =3.0×10-8C 的小球，分别固定在两根不导电杆的一端，用不导电的线系住这两端。
将两杆的另一端固定在公共转轴O 上，使两杆可以绕O 轴在图面上做无摩擦地转动，线和两杆长度均为l =5.0cm 。
物理竞赛练习题电场
物理竞赛练习题《电场》班级____________座号_____________姓名_______________1、半径为R的均匀带电半球面，电荷面密度为σ，求球心处的电场强度。
2、有一均匀带电球体，半径为R，球心为P，单位体积内带电量为ρ，现在球体内挖一球形空腔，空腔的球心为S，半径为R/2，如图所示，今有一带电量为q，质量为m的质点自L点（LS⊥PS）由静止开始沿空腔内壁滑动，不计摩擦和质点的重力，求质点滑动中速度的最大值。
3、在-d ≤x ≤d 的空间区域内，电荷密度ρ>0为常量，其他区域均为真空。
若在x =2d 处将质量为m 、电量为q （q <0）的带电质点自静止释放。
试问经多长时间它能到达x =0的位置。
4、一个质量为M 的绝缘小车，静止在光滑水平面上，在小车的光滑板面上放一个质量为m 、带电量为+q 的带电小物体（可视为质点），小车质量与物块质量之比M ：m =7：1,物块距小车右端挡板距离为l ，小车车长为L ，且L =1.5l 。
如图所示，现沿平行于车身方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，之后与小车右挡板相碰，碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。
设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中，小物块带电量不变。
（1）通过分析与计算说明，碰撞后滑块能否滑出小车的车身？（2）若能滑出，求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出，求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。
E物理竞赛练习题 《电势和电势差》班级____________座号_____________姓名_______________1、两个电量均为q =3.0×10-8C 的小球，分别固定在两根不导电杆的一端，用不导电的线系住这两端。
将两杆的另一端固定在公共转轴O 上，使两杆可以绕O 轴在图面上做无摩擦地转动，线和两杆长度均为l =5.0cm 。
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_______。
高中物理竞赛——静电场习题
高中物理竞赛——静电场习题一、场强和电场力【物理情形1】试证明：均匀带电球壳内部任意一点的场强均为零。
【模型分析】这是一个叠加原理应用的基本事例。
如图7-5所示，在球壳内取一点P ，以P 为顶点做两个对顶的、顶角很小的锥体，锥体与球面相交得到球面上的两个面元ΔS 1和ΔS 2 ，设球面的电荷面密度为σ，则这两个面元在P 点激发的场强分别为ΔE 1 = k 211r S ∆σΔE 2 = k 222r S ∆σ为了弄清ΔE 1和ΔE 2的大小关系，引进锥体顶部的立体角ΔΩ ，显然211r cos S α∆ = ΔΩ = 222r cos S α∆所以 ΔE 1 = k α∆Ωσcos ，ΔE 2 = k α∆Ωσcos ，即：ΔE 1 = ΔE 2 ，而它们的方向是相反的，故在P 点激发的合场强为零。
同理，其它各个相对的面元ΔS 3和ΔS 4 、ΔS 5和ΔS 6 … 激发的合场强均为零。
原命题得证。
【模型变换】半径为R 的均匀带电球面，电荷的面密度为σ，试求球心处的电场强度。
【解析】如图7-6所示，在球面上的P 处取一极小的面元ΔS ，它在球心O 点激发的场强大小为ΔE = k 2RS ∆σ ，方向由P 指向O 点。
无穷多个这样的面元激发的场强大小和ΔS 激发的完全相同，但方向各不相同，它们矢量合成的效果怎样呢？这里我们要大胆地预见——由于由于在x 方向、y 方向上的对称性，Σix E= Σiy E= 0 ，最后的ΣE = ΣE z ，所以先求ΔE z = ΔEcos θ= k 2R cos S θ∆σ ，而且ΔScos θ为面元在xoy 平面的投影，设为ΔS ′所以 ΣE z = 2Rk σΣΔS ′ 而 ΣΔS ′= πR 2【答案】E = k πσ ，方向垂直边界线所在的平面。
〖学员思考〗如果这个半球面在yoz 平面的两边均匀带有异种电荷，面密度仍为σ，那么，球心处的场强又是多少？〖推荐解法〗将半球面看成4个81球面，每个81球面在x 、y 、z 三个方向上分量均为41 k πσ，能够对称抵消的将是y 、z 两个方向上的分量，因此ΣE = ΣE x …〖答案〗大小为k πσ，方向沿x 轴方向（由带正电的一方指向带负电的一方）。
物理竞赛题：《电场》
物理竞赛练习题《电场》班级____________座号_____________姓名_______________1、半径为R的均匀带电半球面，电荷面密度为σ，求球心处的电场强度。
2、有一均匀带电球体，半径为R，球心为P，单位体积内带电量为ρ，现在球体内挖一球形空腔，空腔的球心为S，半径为R/2，如图所示，今有一带电量为q，质量为m的质点自L点（LS⊥PS）由静止开始沿空腔内壁滑动，不计摩擦和质点的重力，求质点滑动中速度的最大值。
3、在-d ≤x ≤d 的空间区域内，电荷密度ρ>0为常量，其他区域均为真空。
若在x =2d 处将质量为m 、电量为q （q <0）的带电质点自静止释放。
试问经多长时间它能到达x =0的位置。
4、一个质量为M 的绝缘小车，静止在光滑水平面上，在小车的光滑板面上放一个质量为m 、带电量为+q 的带电小物体（可视为质点），小车质量与物块质量之比M ：m =7：1,物块距小车右端挡板距离为l ，小车车长为L ，且L =1.5l 。
如图所示，现沿平行于车身方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，之后与小车右挡板相碰，碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。
设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中，小物块带电量不变。
（1）通过分析与计算说明，碰撞后滑块能否滑出小车的车身？（2）若能滑出，求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出，求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。
E物理竞赛练习题 《电势和电势差》班级____________座号_____________姓名_______________1、两个电量均为q =3.0×10-8C 的小球，分别固定在两根不导电杆的一端，用不导电的线系住这两端。
将两杆的另一端固定在公共转轴O 上，使两杆可以绕O 轴在图面上做无摩擦地转动，线和两杆长度均为l =5.0cm 。
电场习题及答案
真空静电场(一)一．选择题1. 一均匀带电球面，电荷面密度为，球面内电场强度处处为零，球面上面元dS 的一个带电量为的电荷元，在球面内各点产生的电场强度 [ ]（A ） 处处为零 （B ）不一定都为零 （C ）处处不为零 （D ）无法判断2. 设有一“无限大”均匀带负电荷的平面，取X 轴垂直带电平面，坐标原点位于带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E 随距离平面的位置坐标X 变化的关系曲线为（规定场强方向沿X 轴方向为正，反之为负） [ ]3. 下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？ [ ]（A ） 点电荷Q 的电场:（B ） 无限长均匀带电直线（线密度）的电场：（C ） 无限大均匀带电平面（面密度）的电场：（D ） 半径为R 的均匀带电球面（面密度）外的电场：4. 将一个试验电荷Q （正电荷）放在带有负电荷的大导体附近P 点处，测得它所受的力为F 。
若考虑到电量Q 不是足够小，则 [ ](A) F/Q 比P 点处原先的场强数值大 (B) F/Q 比P 点处原先的场强数值小 (C) F/Q 与P 处原先的场强数值相等(D) F/Q 与P 处原先的场强数值关系无法确定。
5. 根据高斯定理的数学表达式可知下列各种说法中，正确的是 [ ]（A ） 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零 （B ） 闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零σdSσ204Q E r πε=λ302E r r λπε=σ02E σε=σ230R E r r σε=0sqE dS ε=∑⎰（C ） 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零 （D ） 闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷6. 当带电球面上总的带电量不变，而电荷的分布作任意改变时，这些电荷在球心处产生的电场强度和电势U 将 [ ] （A ）不变，U 不变；（B ）不变，U 改变；（C ）改变，U 不变（D ） 改变，U 也改变7. 在匀强电场中，将一负电荷从A 移至B ，如图所示，则： [ ] （A ） 电场力作正功，负电荷的电势能减少 （B ） 电场力作正功，负电荷的电势能增加 （C ） 电场力作负功，负电荷的电势能减少 （D ） 电场力作负功，负电荷的电势能增加8. 真空中平行放置两块大金属平板，板面积均为S ，板间距离为d ，（d 远小于板面线度），板上分别带电量＋Q 和－Q ，则两板间相互作用力为 [ ]（A ） （B ） （C ） （D ）二．填空题1 带有N 个电子的一个油滴，其质量为m ，电子的电量的大小为e ，在重力场中由静止开始下落（重力加速度为g ），下落中穿越一均匀电场区域，欲使油滴在该区域中匀速下落，则电场的方向为________________，大小为____________________。
全国物理竞赛电场题精选
1-20届全国中学生竞赛试题汇编（精选）·静电学1．电荷q均匀分布在半球面ACB上，球面的半径为R，CD为通过半球顶点C与球心O的轴线，如图P、Q为CD轴线上在O点两侧、离O点距离相等的两点．已知P点的电势为U，试求Q点的电势．2．真空中，有5个电荷量均为q的均匀带电薄球壳，它们的半径分别为R、R/2、R/4、R/8、R/16，彼此内切于P点(如图所示)。
球心分别为O1、O2、O3、O4、O5。
求O5与O1间的电势差．个半径为r的细的非导体圆环，圆环的圆心与导体球心的连线长为a(a>R)，且与环面垂直，如图所示．已知环上均匀带电，总电量为q，试问：1)当导体球接地时，球上感应电荷总电量是多少?2)当导体球不接地而所带总电量为零时，它的电势如何?3)当导体球的电势为V0时，球上总电荷又是多少?4)情况3)与情况1)相比，圆环受导体球的作用力改变量的大小和方向如何?5)情况2)与情况1)相比，圆环受导体球的作用力改变量的大小和方向如何?[注] 已知：装置不变时，不同的静电平衡带电状态可以叠加，叠加后仍为静电平衡状态．4．如图所示，一薄壁导体球壳(以下简称为球壳)的球心在O点．球壳通过一细导线与端电压U=90V的电池的正极相连，电池负极接地．在球壳外A点有一电量为q1=10×10-9C的点电荷，B点有一电量为q2=16×10-9C的点电荷．OA之间的距离d1=20cm，OB之间的距离d2=40cm．现设想球壳的半径从a=10cm开始缓慢地增大到a=50cm，问：在此过程中的不同阶段，大地流向球壳的电量各是多少?已知静电力常量k=9×109N·m2·C-2。
假设点电荷能穿过球壳壁进入导体球壳内而不与导体壁接触．5．如图所示，正四面体ABCD各面均为导体，但又彼此绝缘．已知带电后4个面的静电势分别为φ1、φ2、φ3和φ4，求四面体中心O点的电势。
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。
(完整版)电场练习题汇总
1．真空中，有两个带正电的点电荷A 、B ．A带电荷9×10－10C ，B 带电荷是A 的4倍．A 、B 相距12cm ，现引入点电荷C ，使A 、B 、C 三个点电荷都处于静止状态，问：C 的带电情况、位置和电荷量。
2、如图所示在光滑的水平面上放着A 、B 两个带电绝缘小球，A 带正电，B 带负电，带电量都是q ，它们之间的距离为d ，在水平方向加一个匀强电场，使两小球在电场力的作用下都处于静止状态，问AB 连线的中点处场强的大小和方向3．将平行板电容器充电后，去掉电源（1）相对面积不变，极板间距离减小，则有 ； （2）极板间距离不变，相对面积减小，则有 。
4．如图，A 、B 两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场，一电子以s m v /10460⨯=的速度垂直于场强方向沿中心线由O 点射入电场，从电场右侧边缘C 点飞出时的速度方 向与0v 方向成30°的夹角。
已知电子质量kg m 30109.0-⨯=，求（1）电子在C 点时的动能是多少（2）O 、C 两点间的电势差大小是多少5.如下图所示a 、b 为某电场中的一条电场线上两点。
（1）能否判断a 、b 两点场强大小，若能哪点大 ，若不能说明理由 ；（2）能否判断a 、b 两点电势高低，若能哪点高 ，若不能说明理由 ； （3）能否判断a 、b 两点电势能大小，若能哪点大 ，若不能说明理由 。
6．如图，已知平行板电容器两极板间距离d=4cm ，两极板电势差U AB =+120V ．若它 的电容为3F μ，且P 到A 板距离为1cm ．求： (1)上极板带什么电，电量多少； (2) 两板间的电场强度；(3) 一个电子在P 点具有的电势能；(4) 一个电子从B 板出发到A 板获得的动能．7．如图，两块长3cm 的平行金属板AB 相距1cm ，并与300V 直流电源的两极相连接， B A ϕϕ<，如果在两板正中间有一电子，沿 着垂直于电场线方向以2×107m/s 的速度飞入，则（ 已知电子质量m =9×10－31kg ） （1）电子能否飞离平行金属板正对空间？ （2）如果由A 到B 分布宽1cm 的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几？8．如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度v A经过A点向B点运动，经过一段时间后，粒子以速度v B经过B点，且v B与v A方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是（）A．A点的场强一定大于B点的场强B．A点的电势一定高于B点的电势C．粒子在A点的速度一定小于在B点的速度D．粒子在A点的电势能一定小于在B点的9．如图，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（）A．S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大B．S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变10．一束初速不计的电子流在经U =5000V 的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d =1.0cm，板长l =5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？11、A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度-时间图像如图所示。
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。
物理竞赛-静电场
3 r l 3 r 1 2 2 r
q
ol
+q
P 3(r P) r 4 0 r
3
当P 点在连线上正电荷右侧，则
2P r P P，E 3 4 0 r
当P 点在连线的中垂线上，则
P r P 0，E 4 0 r 3
A -Q Q
导体板上感应电荷对板右侧电场的影响， 可用与点电荷Q关于导体面成镜像对称的另 一虚设点电荷-Q替代，板上感应电荷对Q的 作用亦等效于像电荷-Q对Q发生的作用 由库仑定律，板上感应电荷对点电荷Q的 作用力大小为 Q
kQ F 2 2 16 0 d 4d
拓展
(1)从点电荷Q出发时沿着平行于导体板的电场线碰 到导体表面的位置
例10
A
B
如图，无限大的接地导体板，在距板d处的A点有 一个电量为Q的正电荷，求板上的感应电荷对点电荷Q的作用力．
专题17-例11
由于导体板接地，板上电势为零，在点电荷Q 的作用下，板的右侧出现感应电荷.
由于导体为一等势面，从点电荷Q出 发的电场线应处处与导体面正交而终 止，因而导体板右侧电场线分布大致 如图所示． 联想到等量异种电荷的电场：
r l
E 3
q 1 1 q o E E E 2 2 40 ( r l 2E) (r l 2 ) P
E l
+q
E
E
P
E
ql
P
E
P
E
r
+q
q
o +q
1 ql E E cos E cos 2 2 32 4 0 [r (l 2) ] 4 0 r 3
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_______。
高中物理电场练习题(含详解答案)
1、运动电荷进入磁场后(无其他外力作用)可能做()A.匀速圆周运动B.匀速直线运动C.匀加速直线运动D.平抛运动2、如图所示,正方形容器处于匀强磁场中,一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,容器处于真空中,则下列结论中正确的是()A.从两孔射出的电子速率之比v c∶v d=2∶1B.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比t c∶t d=1∶2C.从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比a c∶a d=∶1D.从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc∶ωd=2∶13、如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的电性分别是()A.,正电荷B.,正电荷C.,负电荷D.,负电荷4、一磁场宽度为L,磁感应强度为B,如图所示,一粒子质量为m,带电荷量为-q,不计重力,以某一速度(方向如图)射入磁场。
若不使其从右边界飞出,则粒子的速度应为多大?5、已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动。
重力加速度为g,求:(1)液滴在空间受到几个力作用;(2)液滴的带电荷量及电性;(3)液滴做匀速圆周运动的半径。
6、如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3 T;磁场右边是宽度L=0.2 m、场强E=40 V/m、方向向左的匀强电场。
一带电粒子的电荷量q=-3.2×10-19 C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO'垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出。
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。
电场基础测试题及答案详解
电场基础测试题及答案详解一、选择题1. 电场是一种特殊物质，其基本性质是能够对放入其中的电荷产生（）。
A. 引力B. 斥力C. 电场力D. 磁场力答案：C2. 电场强度的定义式为 E = ( )，其中 F 是试探电荷所受的电场力，q 是试探电荷的电荷量。
A. F/qB. F * qC. q/FD. F + q答案：A3. 一个点电荷q = +2μC 产生的电场在距离 r = 1m 处的电场强度大小为 9N/C，那么该点电荷的值为（）。
A. +2μCB. +4μCC. +8μCD. +16μC答案：A4. 关于电场线，以下说法正确的是（）。
A. 电场线是电场中真实存在的线B. 电场线的方向是正电荷受力的方向C. 电场线可以相交D. 电场线的疏密表示电场强度的大小答案：D二、填空题5. 电场中某点的场强大小等于单位电荷所受的________。
6. 电场强度的方向是正电荷在该点受力的________方向。
7. 电场强度的单位是__________。
答案：5. 电场力6. 方向7. N/C（牛顿每库仑）三、计算题8. 一个孤立的点电荷 Q = -5μC 固定不动，现在有一个试探电荷 q= +3μC 从距离点电荷 Q 为 r1 = 4m 的位置移动到 r2 = 5m 的位置，求试探电荷克服电场力所做的功。
解：根据库仑定律，电场力做功的公式为 W = k * Q * q * (1/r1 - 1/r2)，其中 k 是库仑常数，k = 8.99 * 10^9 N·m^2/C^2。
代入数据得：W = 8.99 * 10^9 * (-5 * 10^-6) * (3 * 10^-6) * (1/4 - 1/5) = -31.965 J。
答案：试探电荷克服电场力所做的功为 -31.965 J。
四、简答题9. 请简述电场强度的物理意义。
答案：电场强度是描述电场强弱的物理量，它表示单位正电荷在电场中某一点受到的电场力的大小。
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物理竞赛练习题《电场》班级____________座号_____________姓名_______________1、半径为R的均匀带电半球面，电荷面密度为σ，求球心处的电场强度。
2、有一均匀带电球体，半径为R，球心为P，单位体积内带电量为ρ，现在球体内挖一球形空腔，空腔的球心为S，半径为R/2，如图所示，今有一带电量为q，质量为m的质点自L点（LS⊥PS）由静止开始沿空腔内壁滑动，不计摩擦和质点的重力，求质点滑动中速度的最大值。
3、在-d ≤x ≤d 的空间区域内，电荷密度ρ>0为常量，其他区域均为真空。
若在x =2d 处将质量为m 、电量为q （q <0）的带电质点自静止释放。
试问经多长时间它能到达x =0的位置。
4、一个质量为M 的绝缘小车，静止在光滑水平面上，在小车的光滑板面上放一个质量为m 、带电量为+q 的带电小物体（可视为质点），小车质量与物块质量之比M ：m =7：1,物块距小车右端挡板距离为l ，小车车长为L ，且L =1.5l 。
如图所示，现沿平行于车身方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，之后与小车右挡板相碰，碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。
设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中，小物块带电量不变。
（1）通过分析与计算说明，碰撞后滑块能否滑出小车的车身？（2）若能滑出，求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出，求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。
E物理竞赛练习题 《电势和电势差》班级____________座号_____________姓名_______________1、两个电量均为q =3.0×10-8C 的小球，分别固定在两根不导电杆的一端，用不导电的线系住这两端。
将两杆的另一端固定在公共转轴O 上，使两杆可以绕O 轴在图面上做无摩擦地转动，线和两杆长度均为l =5.0cm 。
给这系统加上一匀强电场，场强E =100kV/m ，场强方向平行图面且垂于线。
某一时刻将线烧断，求当两个小球和转轴O 在同一条直线上时，杆受到的压力（杆的重力不计）。
2、半径为R 的半球形薄壳，其表面均匀分布面电荷密度为σ的电荷，求该球开口处圆面上任一点的电势。
3、如图所示，半径为r 的金属球远离其他物体，通过R 的电阻器接地。
电子束从远处以速度v 落到球上，每秒钟有n 个电子落到球上。
试求金属球每秒钟释放的热量及球上电量。
4、1995年，美国费米国家实验室CDF 实验组和D0实验组在质子反质子对撞机TEV ATRON 的实验中，观察到了顶夸克，测得它的静止质量m t =1.75×1011eV/C 2 =3.1×10-25kg ，寿命τ=0.4×10-24s ，这是近十几年来粒子物理研究最重要的实验进展之一。
（1）正反顶夸克之间的强相互作用势能可写为V （r ）= －4ka s /3r , 式中r 是正反顶夸克之间的距离，a s =0.319×10-25J ·m ，为估算正反顶夸克在彼此间的吸引力作用下绕它们的连线的中点做匀速圆周运动，如能构成束缚状态，试用玻尔理论确定系统处于基态中正反顶夸克之间的距离r 0，已知处于束缚状态的正反顶夸克满足量子化条件：⋯==⎪⎭⎫ ⎝⎛321,2220，，n h n r mv π 式中⎪⎭⎫ ⎝⎛20r m 为一个粒子的动量mv 与其轨道半径r /2的乘积，n 为量子数，h =6.63×10-34J ·s 为普朗克常量。
（2）试求正反顶夸克在上述设想的基态中做匀速圆周运动的周期T 。
你认为正反夸克的这种束缚状态能存在吗？5、质子加速器使每个质子得到的动能为E k ，很细的质子束从加速器射向一个远离加速器、半径为r 的金属球，球的中心并不处在加速器发射出的质子的运动方向的直线上，而距这个直线的距离为d ，d <r 。
问在加速器工作足够长时间后能充到多高的电势？带电荷多少？物理竞赛练习题《电场中的导体和电介质》班级____________座号_____________姓名_______________1、有一空气平行板电容器，极板面积为S，与电池连接，极板上充有电荷+Q0和-Q0，断开电源后，保持两板间距离不变，在极板中部占极板间的一半体积的空间填满（相对）介电常数为ε的电介质，如图所示，求：（1）图中极板间a点的电场强度E a=？（3）图中与电介质接触的那部分正极板上的电荷Q1=？（4）图中与空气接触的那部分正极板上的电荷Q2=？（5）图中与正极板接触的那部分介质界面上的极化电荷Q1′-Q0 =？2、空间有两个带电导体，当它们互相靠近时，试证在两个导体中至少有一个导体，其表面各处的电荷不会是异号的。
3、如图所示，一块相当大的金属平板A均匀带电，面电荷密度为σ，现将相同的不带电金属平板平行靠近A，求A、B两板四个平面上的电荷分布。
++++A B4、半径为R a 的导体球A 外，同心地放置半径分别为R b 、R c （R c ＞R b ）的导体球壳B 和C ，已知A 的电势为U a ，B 的净电荷为零，C 的净电荷为Q c ，试问：（1）用导线将A 和B 连接后，A 的电势增量ΔU 1为多少？（2）再用导线将B 和C 连接后，A 的第二次电势增量ΔU 2为多少？5、一个半径为a 的孤立带电金属丝环，其中心处电势为U 0，将此球靠近圆心为O 1、半径为b 的接地的导体球，只有球中心O 位于球面上，如图所示，试求球上感应电荷的电量。
6、如图所示，水平放置的导体薄板的半径为R ，在其轴线上离圆板中心O 的距离为a 的A处有一静止的点电荷q ，设a ＜＜R ，整个系统离地相当远，忽略边缘效应。
（1）将圆形导体薄板接地，求板上的电荷分布。
（2）若将点电荷q 沿轴线移向无穷远处，电场力做功多大？（3）若圆形导体薄板不接地且带有电量Q ，点电荷q 仍然放在A 处，求板面电荷的分布情况？b a O O1物理竞赛练习题《机械振动和波》班级____________座号_____________姓名_______________1、一艘货轮质量M=2×104T，浮在水面时其水平截面积为S=2×103m2。
设在水面附近货轮的截面与船体高度无关，试证明此货轮在水中的铅直自由运动（不计水的阻力）是简谐运动，并求自由振动的周期。
2、两根弹簧原长都是0.2m，但具有不同的劲度系数k1和k2，在光滑的水平面上，将这两根弹簧连接在质量为m的物块（大小不计）的两端面上。
两根支柱P1和P2与两弹簧外端相距m=0.1kg。
（1）如果把每根弹簧的外端固定在支柱P1和P2上，则物块到达新的平衡位置，求这时每根弹簧的长度，（2）使物体离开新平衡位置2cm后释放，求物块振动的频率和振动能量。
3、两轮的轴相互平行，相距2d，两轮转速相同而转向相反，将质量为m的一根均质杆搁在两轮上，杆与轮的动摩擦因数为μ。
若杆子的质心C起初距一轮较近，如图所示，试证明杆作简谐运动，求其振动周期。
4、将一质量为2T的重物，系在钢丝绳上以速度v0=5m/s下降，若由于卷扬机发生故障，致使钢丝绳上端突然轧住。
此时，钢丝绳相当于劲度系数k=4×106N/m的弹簧，求因重物的振动而引起的钢丝绳内的最大张力。
5、有一个质量为m的圆球从离地面高为H处自由下落，刚好落至下方长为l的劲度系数为k的弹簧上端后，不再跳离弹簧，球和弹簧一起运动。
求系统振动时的振幅和初相（弹簧的质量可忽略）。
6、将质量为m的盘子挂在一个劲度系数为k的轻质弹簧下端，盘静止不动，今有一质量也为m的橡皮泥自距盘为h高处自由落下，与盘碰撞后粘在一起运动，求盘运动的最大速度。
7、设想泉州和北京之间由一条笔直的地下铁道连接着。
在两城市之间有一列火车飞驶，火车仅仅由地球的引力作动力。
试计算火车的最大速度和从福州到北京的时间。
设两城市之间的距离为1500km，地球半径为6400km，解题中可以忽略一切摩擦阻力的影响。
8、一个给定的弹簧在60N的拉力下伸长30cm，质量为4kg的物体悬挂在此弹簧的下端并使之静止。
再把物体向下拉10cm，然后释放。
问：（1）当物体在平衡位置上方5cm处并向上运动时，物体的加速度多大？方向如何？此时弹簧的拉力是多少？（2）物体人释放后到物体运动到平衡位置上方5cm处所需最短时间是多少？这时速度多大？（3）如果在振动物体上再放一个小物体，此小物体是停在振动物体上面呢还是离开它？9、如图所示为t=0时刻的波形图象，求：（1）O点的振动方程，（2）波动方程，（3）x=1.2m 处的P点的振动方程，（4）标出a、b两点的运动方向，（5）用虚线画出t=11.25s时刻的波图象。
（已知波向右传播，波速为0.08m/s，振幅A=0.04m）10、如图所示，两个相距为d的相干波源S1、S2，它们振动的相位相同，因而控测器在S1、S2的垂直孤分线上距波源为L的地点O振动加强，若控测器往上移动，到距离O点为h 的P点首次得到振动最弱。
设L>>d，L>>h，求波长λ。
物理竞赛讲座六种解综合难题的方法与技巧_____班座号_________ 姓名___________一、微元法（一）求变化的物理量1、如图所示，一街灯与一竖直墙相距R0=3m，灯罩上一个小孔将一光点水孤地投射于墙上，灯罩匀速地绕一水平轴旋转，转速为n=5/6 r/s，求光线与墙垂直以后再经过0.1s时光点的速度。
（20π/3 m/s）O2、一段均匀的绳竖直地挂着，绳子的下端恰好触及水平桌面，如果把绳的下端放开，试证明绳落下的任一时刻，绳作用于桌面的压力3倍于已经落到桌面上那部分的重力。
（二）求“累积过程”4、如图所示，半径为R的圆弧形导体，其长度为圆周长的5/6。
现将其通以a→c→b方向的恒定电流I，若匀强磁场方向垂直该圆弧形导体平面向里，试求该通电导体所受安培力的大小。
××××5、有一直径为3mm的肥皂泡，其内部气体和外部气体的压强差等于多少？（肥皂液的表面张力系数为α= 4.0×10-2N/m）二、等效法（一）物理量的等效法6、如图所示是一种记录地震装置的水平摆。
摆球m 固定在边长为L 、质量可略去不计的等边三角形的顶角A 上，它的对边BC 跟竖直线成不大的夹角α，摆球可绕固定轴BC 摆动， 求摆球作微小摆动时的周期。
7、将200个电阻连成如图所示的电路，所有导线电阻均忽略。
现将一电动势为ε0，内阻为r 0的电源接到两P 点间，然后将任一个未接电源的支路在P 点间切断，发现流过电阻的电流与没有切断前一样。