高中物理静电场题检测题(题题有详细答案)
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。
高中物理 --静电场单元测试卷(含答案)
高中物理 --静电场单元测试卷(含答案)1.如图所示为在一电场中的a b c d 、、、四个点分别引入试探电荷时,电荷所受的静电力F 跟引入的试探电荷的电荷量之间的关系,下列说法正确的是( )A.该电场是匀强电场B.这四点的场强大小关系是d b a c E E E E >>>C.这四点的场强大小关系是b a c d E E E E >>>D.无法比较这四点场强的大小2.某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素,进行了以下的实验:M 是一个带正电的物体,把系在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在123P P P 、、位置,发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小.这个实验结果说明电荷之间的作用力( )A.随着电荷量的增大而增大B.与两电荷量的乘积成正比C.随着电荷间距离的增大而减小D.与电荷间距离的平方成反比3.如图,一粗糙绝缘竖直面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合,A 、O 、B 为该竖直面上的三点,且O 为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO.现有带电荷量为q 、质量为m 的小物块从A 点以初速度v 0向B 滑动,到达B 点时速度恰好为0, 则( )A.从A 到B,小物块的加速度一直减小,到达O 点时速率为02vB.从A 到B,小物块的加速度先增大后减小,到达O 点时的动能为204mvC.小物块一定带负电荷,从A 到B 电势能先减小后增大D.从A 到B,小物块的电势能一直减小,受到的电场力先增大后减小4.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 点的电势分別为M ϕ、N ϕ,粒子在M 和N 时加速度大小分别为M a 、N a ,速 度大小分别为M υ、N υ,电势能分别为PM E 、PN E .下列判断 正确的是( )A.,M N M N a a υυ<<B.,M N M N υυϕϕ<<C.,M N PM PN E E ϕϕ<<D.,M N PM PN a a E E <<5.如图所示,有一带电粒子贴着A 板沿水平方向射人匀强电场,当偏转电压为1U 时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为2U 时,带电粒子沿②轨迹落到B 板中间.设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为( )A.12:1:8U U =B.12:1:4U U =C.12:1:2U U =D.12:1:1U U =6.如图所示的情况中,a 、b 两点的电场强度和电势均相同的是( )A.甲图:离点电荷等距的a 、b 两点B.乙图:两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与连线中点等距的a 、b 两点C.丙图:两个等量同种点电荷连线上,与连线中点等距的a 、b 两点D.丁图:带电平行金属板两板间分别靠近两板的a 、b 两点7.如图所示实验中,关于平行板电容器的充、放电,下列说法正确的是( )A.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带正电B.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带负电C.开关接2时,平行极电容器充电,且上极板带正电D.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带负电8.如图所示,电荷量分别为12Q Q 、的两个正点电荷分别置于A 点和B 点,两点相距L ,在以AB 为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电荷量为q 的小球(视为点电荷),小球在P 点受力平衡,若不计小球的重力,那么PA 与AB 的夹角α与12Q Q 、的关系满足( )A.122tan Q Q α=B.212tan Q Q α=C.312tan Q Q α=D.321tan Q Q α=9.如图所示,电荷量q -,质量为m 的滑块,沿固定绝缘斜面匀速下滑,现加一竖直向上的匀强电场,电场强度为E ,以下中正确的是( )A .物体将沿斜面减速下滑B .物体仍保持匀速下滑C .物体将沿斜面加速下滑D .物体可能静止10.如图所示,a b 、为平行金属板,静电计的外壳接地,合上开关S 后,静电计的指针张开一个较小的角度,能使角度增大的办法是( )A .使a b 、板的距离增大一些B .使a b 、板的正对面积减小一些C .断开S ,使a b 、板的距离增大一些D .断开S ,使a b 、板的正对面积增大一些11.如图(1)所示是示波管的原理图,它由电子枪、竖直偏转电极YY '、水平偏转电极XX '和荧光屏组成。
高中物理选修3-1-静电场-测试题-单元测试及答案
静电场单元测试一、选择题1.如图所示,a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点,c 为ab 的中点,a 、b 点的电势分别为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 V B .a 点处的场强一定大于b 处的场强C .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 2.如图所示,一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场,在B 点离开电场时,其速度方向与电场线成150°角,则A 与B 两点间的电势差为( )A .300 VB .-300 VC .-100 VD .-1003V3.如图所示,在电场中,将一个负电荷从C 点分别沿直线移到A 点和B 点,克服静电力做功相同.该电场可能是( ) A .沿y 轴正向的匀强电场 B .沿x 轴正向的匀强电场C .第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D .第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场4.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动, 匀强电场方向竖直向下,则( )A .当小球运动到最高点a 时,线的张力一定最小B .当小球运动到最低点b 时,小球的速度一定最大C .当小球运动到最高点a 时,小球的电势能最小D .小球在运动过程中机械能不守恒5.在静电场中a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示,由图线可知 ( )A .a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上B .四点场强关系是E c =E a >E b >E dC .四点场强方向可能不相同D .以上答案都不对6.如图所示,在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q , 一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)自左以速度v 0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 .小球做匀速直线运动 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7.如图所示,一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场.若不计重力,图中的四个图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是( )8.图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线,若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动,b点是其运动轨迹上的另一点,则下述判断正确的是( )A.b点的电势一定高于a点B.a点的场强一定大于b点C.带电粒子一定带正电D.带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率9.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速度释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中() A.小物块所受电场力逐渐减小B.小物块具有的电势能逐渐减小C.M点的电势一定高于N点的电势D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功10.如图所示,A,B两个带有异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在木盒内,且在同一竖直线上,静止时木盒对地面的压力为F N,细线对B的拉力为F.若将系B的细线断开,下列说法中正确的是( )A.刚断开时木盒对地的压力等于F NB.刚断开时木盒对地的压力等于F N+FC.刚断开时木盒对地的压力等于F N-FD.在B向上运动的过程中,木盒对地的压力逐渐变大11.有一匀强电场,其场强为E,方向水平向右,把一个半径为r的光滑绝缘环,竖直放置于场中,环面平行于电场线,环的顶点A穿有一个质量为m,电量为q(q>0)的空心小球,如图所示,当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点时,小球对环的压力大小为:( )A.2mgB.qE.C.2mg+qED.2mg+3qE12.如图所示,一金属球原来不带电.现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,金属球感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为E a、E b、E c,三者相比,则:( )A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c二、填空题13.带正电1.0×10-3 C 的粒子,不计重力,在电场中先后经过A 、B 两点,飞经A 点时动能为10 J ,飞经B 点时动能为4 J ,则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了______,A 、B 两点电势差为____.14.在两块平行竖直放置的带等量异种电荷的金属板M 、N 间的匀强电场中有A 、B 两点,AB 连线与水平方向成30°角,AB 长为0.2cm ,如图所示.现有一带电量为4×10-8C 的负电荷从A 沿直线移到B 点,电场力做正功2.4×10-6J ,则A 、B 两点间的电势差大小为________,________点电势高.若此电荷q 沿任意路径从B 到A 点,电荷电势能变化情况是________,此匀强电场的场强大小为________,若两金属板相距0.3cm ,则两板电势差为________.15.如图,带电量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a 点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________,方向________.(静电力恒量为k)16.如图所示,质量相等的三个小球A 、B 、C ,放在光滑的绝缘水平面上,若将A 、B 两球固定,释放C 球,C 球的加速度为1m/s 2,方向水平向左.若将B 、C 球固定,释放A 球,A 球的加速度为2m/s 2,方向水平向左.现将A 、C 两球固定,释放B 球,则B 球加速度大小为________m/s 2,方向为________.三、计算题17.如图所示,用长L 的绝缘细线拴住一个质量为m ,带电荷量为q 的小球,线的另一端拴在水平向右的匀强电场中,开始时把小球、线拉到和O 在同一水平面上的A 点(线拉直),让小球由静止开始释放,当摆线摆到与水平线成60°角到达B 点时,球的速度正好为零.求: (1)B 、A 两点的电势差; (2)匀强电场的场强大小.18.如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R ,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E 中.一质量为m 、带电荷量为+q 的物块(可视为质点),从水平面上的A 点以初速度v 0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C ,场强大小为E(E 小于mgq).(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.(2)证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E 无关,且为一常量.19.一质量为m 、电荷量为+q 的小球,从O 点以和水平方向成α角的初速度v 0抛出,当达到最高点A 时,恰进入一匀强电场中,如图.经过一段时间后,小球从A 点沿水平直线运动到与A 相距为S 的A′点后又折返回到A 点,紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点.求(1)该匀强电场的场强E 的大小和方向;(即求出图中的θ角,并在图中标明E 的方向) (2)从O 点抛出又落回O 点所需的时间.1.C [该电场不一定是匀强电场,φc 不一定等于φa +φb2=4 V ,故A 、B 错误;由φa >φb知,电场线由a 指向b ,正电荷在c 点的受力也应由c 指向b ,选项D 错误;由E p =qφ知选项C 正确.]2.B [电子做类平抛运动,在B 点,由速度分解可知v B =v Acos 60°=2v A ,所以E k B =4E k A =400 eV ,由动能定理得U AB (-e )=E k B -E k A ,所以U AB =-300 V ,B 对.]3.AD [由题意知φA =φB ,A 、B 应处在同一等势面上,又W CA =qU CA <0,q <0,故U CA >0,即φC >φA ,符合条件的可能是选项A 、D.]4.CD [qE =mg ,小球将做匀速圆周运动,球在各处对细线的拉力一样大;若qE <mg ,球在a 处速度最小,对细线的拉力最小;若qE >mg ,球在a 处速度最大,对细线的拉力最大,故A 、B 错;a 点电势最高,负电荷在电势最高处电势能最小,故C 正确;小球在运动过程中除重力外,还有静电力做功,机械能不守恒,D 正确.]5.B 解析:场强与检验电荷电量的大小无关.6. BC 解析:金属板在点电荷的电场中达到静电平衡状态后,其表面是一个等势面,根据电场线与等势面垂直,则带电小球沿金属板表面移动时所受电场力的方向竖直向下,所以带电小球所受的重力、支持力和电场力均在竖直方向上,合力为零.故带电小球做匀速直线运动,∴B 正确;又由于电场力与表面垂直,对小球不做功,故C 正确,D 错误.7. 答案:C8.答案:BD解析:由等势线的分布画出电场线的分布如图所示,可知a 点的场强大,B 正确,根据轨迹可判断电场力指向左方,电场力做负功,a 点速率大于b 点速率,D 正确.但不知粒子电性,也无法判断场强的具体方向,故无法确定a 、b 两点电势的高低,A 、C 错误.9.答案:ABD解析:电场力做正功,摩擦力做负功,大小相等(始末速度为零). 10.答案:BD解析:刚断开时,A ,B 间的库仑力不变.未断开时,对A ,B 和木盒整体进行受力分析,有: F N =G 木+G A +G B ,对于B ,F 库=GB +F.断开时,对A 与木箱整体进行受力分析,有: F N′=G 木+G A +F 库,因为F 库不变.所以B 正确,在B 向上运动过程中F 库变大,所以D 正确. 11.D 12.C13.6 J -6 000 V14.答案:60V ,B ,增加,23×104V/m ,603V 15.答案:2dkq,水平向左(或垂直薄板向左) 16.解析:把A 、B 、C 球作为一个系统,三个小球之间的相互作用力为系统内力.根据牛顿第三定律,每两个小球之间存在一对作用力和反作用力,其大小相等、方向相反.这样系统的内力之和为零.系统的外力之和也为零设三个小球所受的合外力分别为F 1、F 2、F 3,则 F 1=ma 1 F 2=ma 2 F 3=ma 3F 1+F 2+F 3=m(a 1+a 2+a 3)=0设向右为正 a 2=-a 1-a 3=1+2=3(m/s 2)B 球的加速度大小为3m/s 2,方向向右.17.(1)3mgL 2q (2)3mgq解析 (1)由动能定理得: mgL sin 60°-qU BA =0所以U BA =3mgL2q(2)U BA =EL (1-cos 60°)得:E = 3mgq. 18.答案:(1)Wf =12mv20+52(Eq -mg)R (2)s =2R解析:(1)物块恰能通过圆弧最高点C 时,圆弧轨道与物块间无弹力作用,物块受到的重力和电场力提供向心力mg -Eq =m v2CR ①物块在由A 运动到C 的过程中,设物块克服摩擦力做的功为Wf ,根据动能定理有 Eq·2R -Wf -mg·2R =12mv2C -12mv20② 由①②式解得Wf =12mv20+52(Eq -mg)R ③(2)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动,设水平位移为s ,则 水平方向有s =vCt ④ 竖直方向有2R =12(g -Eqm )·t2⑤由①④⑤式联立解得s =2R ⑥因此,物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E 无关,大小为2R.19.解析:(1)斜上抛至最高点A 时的速度vA =v0cosα① 水平向右由于AA ′段沿水平方向直线运动,所以带电小球所受的电场力与重力的合力应为一水平向左的恒力:F =mgtanθ=qEcosθ,②带电小球从A 运动到A ′过程中作匀减速运动 有(v0cosα)2=2qEcosθs/m ③ 由以上三式得: E =mv40cos4α+4g2s22qsθ=arctan 2gsv20cos2α 方向斜向上(2)小球沿AA ′做匀减速直线运动,于A ′点折返做匀加速运动 所需时间t =2v0sinαg +4s v0cosα。
高中物理静电场(精选100题答案)
3 2kQ 强为三个场强的竖直分量之和,即 4L2 ,选项 D 正确。
7. 解析:选 A 设在 O 点的球壳为完整的带电荷量为 2q 的带电球壳,则在 M、N 两点产生的场强大
k·2q kq 小为 E0=2R2=2R2。题图中左半球壳在 M 点产生的场强为 E,则右半球壳在 M 点产生的场强为 E′=
4Q·2Q
Q2
FAC=k 12L2 =32kL2
B、C 之间为引力,大小为 Q·2Q Q2
FBC=k12L2=8k L2
Q2 F 合=FAC+FBC=40kL2 。
(2)根据三个点电荷的平衡规律,D 为正电荷,且 D 应放在 AB 连线的延长线上靠近 B 的一侧,设 D 到 B 的距离为 x,电荷量为 q,
静电场典型题目 70 题参考答案
1. 解析:选 A 库仑力作用符合牛顿第三定律,即两小球所带电荷量不相等时,相互作用的库仑力
大小相等,因此 α>β 不是电荷量不相等造成的。根据受力平衡条件及 α>β,可得 m1<m2,故 A 正确。
2. 解析:选 D 由于小球 c 所受库仑力的合力的方向平行于 a、b 的连线,根据受
库仑力与 b 对 c 的库仑力关于 Oc 对称,即 qa=qb,B 正确;对 a、b 整体受力分析可得:因为 a、b 连线
水平,则 ma=mb,但与 c 的质量关系不能确定,A 错误;因 c 对 a、b 的库仑力关于 Oc 对称,由受力分
析知,细线 Oa、Ob 所受拉力大小相等,C 正确;c 所带电荷量与 a、b 所带电荷量不一定相等,所以 a、
kq
kq
人教版高中物理必修三第十章《静电场中的能量》检测卷(包含答案解析)
一、选择题1.在平行板电容器A、B两板上加上如图所示的交变电压,开始B板的电势比A板高,这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下述说法正确的是(不计电子重力)()A.电子一直向A板运动B.电子一直向B板运动C.电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性来回运动D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做周期性来回运动2.两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量大小为e,从O点沿垂直于两板的直线移动到A点,A=L,如图所示,则此过程中电场力对电子所做的功为()A.eUdL-B.eUdLC.eULd-D.eULd3.如图,带电粒子p从a板边缘由静止开始经电压U1加速,沿AB两板中线方向进入偏转电场,并从板的右侧射出偏转电场。
已知偏转电场的电场强度大小为E,板长为L,不计粒子重力,下列说法正确的是()A.该带电粒子一定带正电B.该带电粒子一定从虚线的上方离开偏转电场C .当1U EL 时,粒子离开偏转电场时动能最大D .仅增大加速电压U 1,粒子射出偏转电场的动能可能减小4.在平行于纸面内的匀强电场中,有一电荷量为q 的带正电粒子,仅在电场力作用下,粒子从电场中A 点运动到B 点,速度大小没变,均为02v ,粒子的初、末速度与AB 连线的夹角均为30°,如图所示,已知A 、B 两点间的距离为d ,则该匀强电场的电场强度为( )A .203mv qd,方向竖直向下 B .202mv qd ,方向斜向左上方 C .203mv qd ,方向竖直向下 D .2023mv qd,方向斜向左下方 5.如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a 、b 与电池相连,在距离两板等距的M 点有一个带电液滴处于静止状态。
若将a 板向下平移一小段距离,但仍在M 点上方,稳定后,下列说法中正确的是( )A .金属板所带电荷量减少B .M 点电势升高C .M 点的电场强度变小D .在a 板移动前后两种情况下,若将液滴从a 板移到b 板,电场力做功不相同 6.如图所示,某带电导体的表面有a 、b 两点,其中a 点的电场强度E 1=200 V/m ,b 点的电场强度E 2=400 V/m ,导体外有一点c ,c 点与a 点之间的距离为2 cm ,c 点与b 点之间的距离为4 cm 。
高中物理必修三第十章《静电场中的能量》检测题(有答案解析)
一、选择题1.电荷量分别为+3Q、+Q的两个正点电荷分别固定于真空中的A、B两点,如图所示,C、D两点将AB连线三等分。
将一正点电荷q从C点沿直线移动到D点的过程中,下列说法正确的是()A.q受到的电场力一直在减小B.q受到的电场力先增大后减小C.电场力对q先做负功后做正功D.q的电势能先减小后增大2.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0。
一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26J和5J。
当这一点电荷运动到某一位置。
其电势能变为-8J时,它的动能为()A.8J B.15J C.20J D.34J3.一个带电小球从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功3J,克服电场力做功0.5J,不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.小球在a点的重力势能比在b点大 3JB.小球在a点的电势能比在b点小 1JC.小球在a点的动能比在b点小 3.5JD.小球在a点的机械能比在b点少 0.5J4.真空中,在x轴上x=0和x=8 m处分别固定两个电性相同的点电荷Q1和Q2。
电荷间连线上的电场强度E随x变化的图象如图所示(x轴正方向为场强正方向),其中x=6 m处E=0。
将一个正试探电荷在x=2 m处由静止释放(重力不计,取无穷远处电势为零)。
则()A .Q 1、Q 2均为负电荷B .Q 1、Q 2带电荷量之比为9:1C .在x =6 m 处电势为0D .该试探电荷向x 轴正方向运动时,电势能一直减小5.如图,带电粒子p 从a 板边缘由静止开始经电压U 1加速,沿AB 两板中线方向进入偏转电场,并从板的右侧射出偏转电场。
已知偏转电场的电场强度大小为E ,板长为L ,不计粒子重力,下列说法正确的是( )A .该带电粒子一定带正电B .该带电粒子一定从虚线的上方离开偏转电场C .当1U EL 时,粒子离开偏转电场时动能最大D .仅增大加速电压U 1,粒子射出偏转电场的动能可能减小6.在静电场中,将一电荷只在电场力作用下,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7.为了研究影响平行板电容器电容的因素,实验中,使电容器的两个极板A 、B 分别带上等量异种电荷,并将A 极板和静电计的外壳分别接地,如图所示。
高中物理选修3-1静电场专项练习(含答案)
静电场练习题一、选择题1.(3分)如图,在E=2.0×103N/C的匀强电场中有A、M和B三点,其中BM与电场线垂直,AM与电场线成30°角,AM=4cm,BM=2cm,把一电量q=2×10﹣9C的正电荷从A移动到M点,再从M移动到B点,整个过程中电场力做功为()A.8×10﹣8J B.8×10﹣8J C.1.6×10﹣7 J D.2.4×10﹣7 J 2.(3分)如图所示,正电荷在电场中沿某一条电场线从A点运动到B点,下面说法正确的是()A.电场力大小不断变化B.电场力大小保持不变C.电荷克服电场力做功D.电荷的电势能不断减小3.(3分)下列说法中正确的是()A.将电荷从电场中一点移到另一点,电势能的改变量与零电势点的选择无关B.在电场中,电场强度为零的地方电势也一定为零C.电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较大D.沿着负点电荷的电场线方向,电势升高4.(3分)关于等势面下列说法正确的是()A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B.等势面上各点的场强相等C.等差等势面越密的地方,场强越大D.在负的点电荷形成的电场中,电场线由低等势面指向高等势面5.(3分)如图所示,粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。
在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷,从A点无初速度释放带负电且电荷量保持不变的小物块(视为质点),运动到P点时速度恰为零。
则小物块从A到P运动的过程()A.水平地面对斜面体没有静摩擦作用B.小物块的电势能先减小后增大C.小物块所受到的合外力减小后增大D.小物块损失的机械能等于增加的电势能6.(3分)如图所示,某一带正电粒子(不计重力)在一平行板间的运动轨迹如图中曲线,P、Q两点为轨迹上两点,则()A.A板带负电,B板带正电B.粒子在P点电势能大于在Q点电势能C.粒子在P点动能大于在Q点动能D.粒子在P点受力大于在Q点受力7.(3分)如图所示,a、b、c、d、e五点在一条直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。
高中物理第十章静电场中的能量经典大题例题(带答案)
高中物理第十章静电场中的能量经典大题例题单选题1、如图所示,在真空环境中将带电导体球M靠近不带电的导体N。
若沿虚线1将N导体分成左右两部分,这两部分所带电荷量分别为Q左、Q右;若沿虚线2将导体N分成左右两部分,这两部分所带电荷量分别为Q'左、Q'右。
a、b为N导体表面两点,Ea、Eb和φa、φb分别表示a、b两点电场强度大小和电势大小。
下列说法正确的是()A.|Q左|<|Q右|B.Q左+Q右=Q'左+Q'右C.Ea<EbD.φa<φb答案:BAB.根据静电感应规律,在真空环境中将带电导体球M靠近不带电的导体N,使得不带电的导体N左端带上负电荷,右端带上正电荷,根据电荷守恒可知,右侧部分转移的电子数目和左侧部分多余的电子数目相同,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,导体整体不带电,有Q 左+Q右=Qʹ左+Qʹ右=0可得到|Q左|=|Q右|所以A错误、B正确;C.由于导体表面的点a距离带电导体球M较近,根据点电荷电场强度公式可知,Ea>Eb, C错误;D.到达静电平衡时,导体内部电场强度为零,导体为等势体,导体表面为等势面,所以φa=φb, D错误。
故选B。
2、如图所示,空间有竖直向下的匀强电场E,从倾角30°的斜面上A点平抛一带电小球,落到斜面上的B点,空气阻力不计,下列说法中正确的是()A.若将平抛初速度减小一半,则小球将落在AB两点的中点B.平抛初速度不同,小球落到斜面上时的速度方向与斜面间的夹角不同C.平抛初速度不同,小球落到斜面上时的速度方向与斜面间夹角正切值一定相同,等于2tan30°D.若平抛小球的初动能为6J,则落到斜面上时的动能为14J答案:D小球受重力和电场力,电场力既可向上也可向下,球做类平抛运动,加速度a固定,向下;根据类平抛运动的分运动规律,有x=v0ty=12at2tan30°=y x故t=2v0tan30°a=2√3v03a x=2√3v023ay=2v023aA.若将平抛初速度减小一半,根据x=2√3v02 3ay=2v02 3ax和y均减小为原来的14,A错误;BC.小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角的正切值tanα=tan(30°+θ)=atv0=2tan30°θ为小球落在斜面上时速度与斜面间的夹角。
高中物理静电场经典复习题及答案
1.M 和N 是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M 带正电1.6×10-10 C ,下列判断正确的有( ) A .在摩擦前M 和N 的内部没有任何电荷 B .摩擦的过程中电子从M 转移到N C .N 在摩擦后一定带负电1.6×10-10CD .M 在摩擦过程中失去1.6×10-10个电子答案:BC 解析:M 和N 都不带电,是指这两个物体都呈电中性,没有“净电荷”(没有中和完的电荷),也就是没有得失电子,但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和负电荷(电子数),所以选项A 错误;M 和N 摩擦后M 带正电荷,说明M 失去电子,电子从M 转移到N ,选项B 正确;根据电荷守恒定律,M 和N 这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为0,摩擦后电荷量仍应为0,选项C 正确;电子带电荷量为1.6×10-19C ,摩擦后M 带正电荷1.6×10-10 C,由于M 带电荷量应是电子电荷量的整数倍,所以M 失去109个电子,选项D 错误.2.(2010·宜昌模拟)一个带负电的小球,受电场力和重力的作用,由静止开始运动,已知电场为水平方向的匀强电场,不计空气阻力,设坐标轴如图所示,x 轴的正方向与电场方向一致,y 轴的正方向竖直向下,原点为小球的起始位置,下列哪个图可能表示此小球的运动轨迹( )答案:D 解析:受力和初速度决定了运动形式.小球受的重力和电场力都是恒力,则其合力也是恒力,小球由静止开始沿合力方向做匀加速直线运动,又因小球带负电,答案D 正确.3.两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r ,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的( )A.47B.37C.97D.167答案:CD 解析:设两小球的电荷量分别为q 和7q ,则原来相距r 时的相互作用力F =k q ·7q r 2=k 7q 2r 2,由于两球的电性未知,接触后相互作用力的计算可分为两种情况:(1)两球电性相同:相互接触时两球电荷量平均分配,每球带电量为7q +q2=4q .,放回原处后的相互作用力为:F 1=k 4q ·4q r 2=k 16q 2r 2,故F 1F =167。
高中物理静电场经典习题(包含答案)
20. [2014 ·福建卷Ⅰ ] 如图,真空中 xOy 平面直角坐标系上的 A、 B、 C 三点构成等边 三角形, 边长 L = 2.0 m.若将电荷量均为 q=+ 2.0× 10-6 C 的两点电荷分别固定在 A、B 点, 已知静电力常量 k= 9× 109 N · m2/C2,求:
(1)两点电荷间的库仑力大小; (2)C 点的电场强度的大小和方向.
电压为 U 1 时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出; 当偏转电压为 U 2时,带
电粒子沿②轨迹落到 B 板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为
()
A . U1∶U 2=1∶ 8
B . U1∶U 2=1∶4
C.U 1∶ U2=1∶ 2
D .U 1.如图,虚线 a、 b 和 c 是某静电场中的三个等势面,它们的 电势分别为 Ua、 Ub和 Uc, Ua>Ub>Uc.一带正电的粒子射入电 场中,其运动轨迹如实线 KLMN所示,由图可知 ( )
A.粒子从 K 到 L 的过程中,电场力做负功 B.粒子从 L 到 M的过程中,电场力做负功 C.粒子从 K 到 L 的过程中,静电势能增加 D.粒子从 L 到 M的过程中,动能减少 【答案】 AC 17.如图所示,匀强电场强度 E=1.2 10 2 N / C ,方向水平 向右,一点电荷 q= 4. 0 10 8 C ,沿半径 R=20cm的圆周, 从 A 点移动到 B 点。已知 AOB 90 0 ,且 OB与电场线 平行。求:
由
y=
1 2at
2=
1Uq l 2mdv
2
02得:
U
=
2mqvl022dy,所以
U∝ ly2,可知
A 项正确.
10.(10 分)质量都是 m 的两个完全相同、 带等量异种电荷的小球 A、B 分别用长 l 的绝缘细线悬挂在同一水 平面上相距为 2l 的 M、N 两点,平衡时小球 A、 B 的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角 α= 30°,当外加
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我去人也就有人!为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙小滑块在水平轨道上通过的总路程.,可知A 项正确.y l 2、B 分别用长l 的绝缘细线悬挂在同一的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角α=30°,当外加水平向左的匀强电场时,两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为α=30°,求:的小球以水平初速度v 0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y 与水平方向的位移x 之间的关系如匀强电场场强的大小;高度的过程中,电场力做的功;v 022建议收藏下载本文,以便随时学习!我去人也就有人!为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙A.U变小,E不变B建议收藏下载本文,以便随时学习!E=2E1cos 30°④由③④式并代入数据得E=7.8×103 N/C⑤场强E的方向沿y轴正方向.22.[2014·安徽卷] (14分)如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔.质量为m,电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g).求:(1)小球到达小孔处的速度;(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量;(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间.22.[答案] (1) (2)CError! (3)Error!Error![解析] (1)由v2=2gh得v=(2)在极板间带电小球受重力和电场力,有mg-qE=ma0-v2=2ad得E=Error!U=EdQ=CU得Q=C Error!(3)由h=Error!gt Error!、0=v+at2、t=t1+t2可得t=Error!Error!。
(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。
高中物理必修三第九章静电场及其应用经典大题例题(带答案)
高中物理必修三第九章静电场及其应用经典大题例题单选题1、关于电荷守恒定律,下列叙述不正确的是()A.一个物体所带的电荷量总是守恒的B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的C.在一定的条件下,一个系统内的等量的正、负电荷即使同时消失,也并不违背电荷守恒定律D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换答案:AA.根据电荷守恒定律,单个物体所带的电荷量是可以改变的,A错误;B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的,B正确;C.一个系统内的等量的正、负电荷同时消失,并不违背电荷守恒定律,C正确;D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换,D正确。
本题选不正确项,故选A。
2、下列关于电场的说法中正确的是()A.电荷周围有的地方存在电场,有的地方没有电场B.电场只能存在于真空中,不可能存在于物体中C.电场看不见、摸不着,因此电场不是物质D.电荷间的作用是通过电场传递的答案:D电荷的周围空间的任何地方都存在电场,电场是一种看不见,摸不着的特殊物质,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,在真空中、物体中都能存在。
电场的基本性质是对处于其中的电荷有力的作用,电荷间的作用是通过电场传递的。
故选D。
3、小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验。
如图所示,小明使验电器带了负电荷,经过一段时间后,他发现该验电器的金属箔片(用包装巧克力的锡箔纸制作)几乎闭合了。
关于此问题,他跟学习小组讨论后形成了下列观点,你认为正确的是()A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,正电荷从金属球转移到金属箔中,中和了负电荷C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起的,不再遵循电荷守恒定律答案:C带负电的验电器在潮湿的空气中,经过一段时间后,小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了,但电荷在转移的过程中仍然守恒,故C正确,ABD错误。
高中物理必修三第九章静电场及其应用专项训练题(带答案)
高中物理必修三第九章静电场及其应用专项训练题单选题1、随着人们生活水平的提高,各种家用电器逐渐走入我们的居家生活,而家用电器所产生的静电会被人体吸收并积存起来,加之居室内墙壁和地板多属绝缘体,空气干燥,因此更容易受到静电干扰。
由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素,因此老年人更容易受静电的影响。
心血管系统本来就有各种病变的老年人,静电更会使病情加重。
过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。
我们平时生活中就应当采取措施,有效防止静电,下列不可行的是()A.室内要勤拖地、勤洒些水B.要勤洗澡、勤换衣服C.选择柔软、光滑的化纤类衣物D.尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具答案:CA.室内勤拖地、勤洒些水,可以把室内的静电导入到地下而防止静电,故A正确,不符合题意;B.要勤洗澡、勤换衣服,可以把人体因为摩擦产生的静电导入到地下而防止静电,故B正确,不符合题意;C.柔软、光滑的化纤类衣物摩擦时容易产生静电,而且静电不容易导走,故C错误,符合题意;D.化纤地毯和塑料容易在摩擦中产生静电,而且静电不容易导走,所以尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具,故D正确,不符合题意。
故选C。
2、如图所示为等量同种电荷的电场线分布规律,则A、B两点的场强关系为()A.E A<E B B.E A>E B C.E A=E B D.无法判断答案:A电场线的疏密反映电场强度的大小,由于A 处电场线比B 处的电场线稀疏,所以E A <E B故选A 。
3、如图所示,下列电场中,A 、B 两点电场强度相同的是( )A .B .C .D .答案:C 电场线的疏密表示场强的大小,电场线的切线方向是场强的方向。
电场强度相同是指电场强度的大小和方向都相同。
AB .AB 选项图中A 、B 两点场强大小相等,方向不同,场强不同,AB 错误;C .C 选项图中两点场强大小、方向都相同,故电场强度相同,C 正确;D .D 选项图中场强大小、方向都不同。
高中物理必修三第九章《静电场及其应用》检测题(答案解析)
一、选择题1.关于静电场,以下叙述中正确的是()A.点电荷是理想化物理模型,通常体积小的带电体都可以看成是点电荷B.电场中某点的场强方向即为试探电荷在该点的受力方向C.电场强度是标量,运算时不满足平行四边形定则D.电场线分布越密的地方电场强度越大2.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,则下列结论正确的是()A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电C.只有沿虚线a切开,A带正电,B带负电D.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电3.如图所示悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线,下端有一个质最为m、带电量为-q 的小球,若在空间加一与纸面平行的匀强电场,当电场强度为最小值时,小球静止在A 点,此时细线与竖直方向夹角为θ,则()A.该电场的方向为水平向左方向B.该电场场强的最小值为sinmgEqθ=C.若剪断细线,小球将做曲线运动D.若撤去电场瞬时,小球的加速度为零4.如图所示,当一个金属球A靠近一个带正电的验电器上的的金属小球B时,验电器中金属箔片的张角增大,下列关于A的带电情况判断正确的是()A.可能不带电B.一定带正电C.可能带正电D.一定带负电5.为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E的大小,某同学用绝缘细线将质量为m、带电量为+q的金属球悬于O点,如图所示,稳定后,细线与竖直方向的夹角60θ=︒;再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开,再次稳定后,细线与竖直方向的夹角变为30α=︒、重力加速度为g,则该匀强电场的电场强度E大小为()A.3E mgq=B.mgqE=C.32mgEq=D.33mgEq=6.把试探电荷q放在某电场中的A点,测得它受到的电场力为F;再把它放到B点,测得它所受的电场力为nF。
再把另一电荷量为nq的试探电荷放到C点,测得它受到的电场力也为F。
高中物理必修三第十章静电场中的能量真题(带答案)
高中物理必修三第十章静电场中的能量真题单选题1、如图所示,A点与B点间距离为2l,OCD是以B为圆心,以l为半径的半圆路径。
A、B两处各放有一点电荷,电荷量分别为+q和-q。
下列说法正确的是()A.单位正电荷在O点所受的静电力与在D点所受的静电力大小相等、方向相反B.单位正电荷从D点沿任意路径移到无限远,静电力做正功,电势能减小C.单位正电荷从D点沿DCO移到O点,电势能增大D.单位正电荷从O点沿OCD移到D点,电势能增大答案:CA.电荷量为+q的电荷在O点产生的电场强度大小为E1=k q l2方向向右;电荷量为-q的电荷在O点产生的电场强度大小为E1=k q l2方向向右,所以O点的合场强为E=2k q l2方向向右,单位正电荷在O点受到的静电力大小为F=2ek q l2方向向右。
电荷量为+q的电荷在D点产生的电场强度大小为E2=kq 9l2方向向右;电荷量为-q的电荷在D点产生的电场强度大小为E3=k q l2方向向左,所以D点的合场强为E′=k 8q 9l2方向向左,单位正电荷在D点受到的静电力大小为F′=ke 8q 9l2方向向左,A错误;B.因为D点靠近负电荷,远离正电荷,所以D点的电势为负,无限远处电势为零,而正电荷从低电势向高电势处运动,静电力做负功,电势能增大,B错误;C D.等量异种电荷连线的中点处电势为零,故O点电势比D点电势高,正电荷在电势高处电势能大,则在O 点电势能比在D点电势能大。
单位正电荷从D点沿DCO移到O点,电势能增大,单位正电荷从O点沿OCD移到D点,电势能减小。
C正确,D错误。
故选C。
2、电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分,在电子显微镜中电子枪发射电子束,通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散。
电子透镜的电场分布如图所示,虚线为等势线。
一电子仅在电场力作用下运动,运动轨迹如图实线所示,a、b、c、d是轨迹上的四个点,下列说法正确的是()A.电子从a到d运动时,电势能逐渐减小B.电子从a到d运动时,加速度保持不变C.电子在a处受到的电场力方向与a处虚线垂直D.b处的电场强度与c处的电场强度相同答案:CA.由图可知,电子从a到d运动时,电势先升高后降低,可知电子的电势能先减小后增加,选项A错误;B.由图可知,电场不是匀强电场,则电子从a到d运动时,加速度不断变化,选项B错误;C.电场线与等势面垂直,则a处的电场线与虚线垂直,电场强度方向也与虚线垂直,则电子在a处受到的电场力方向与a处虚线垂直,选项C正确;D.由图可知,b处的电场强度与c处的电场强度大小相同,方向不同,选项D错误。
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。
高中物理静电场能量相关基础练习题(含答案)
高中物理静电场能量相关基础练习题(含答案)一、多选题1.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正向运动,其电势能Ep 随位移x 的变化如图所示,其中O ~x 2段是抛物线,x 1处是顶点,x 2~x 3段是直线,且与抛物线相切。
粒子由O ~x 3运动过程中,下列判断正确的是( )A .x 3处的电势最高B .O ~ x 1段粒子动能增大C .x 1~x 2段粒子电场强度增大D .x 2~x 3段粒子做匀速直线运动2.在某电场中沿一条直线建立x 轴,一个带正电的试探电荷以某初速度从0x =位置开始只在电场力作用下沿x 轴正方向运动,以无穷远处为零电势点,试探电荷在沿x 轴运动的过程中电势能随x 的变化规律如图所示。
下列说法正确的是( )A .在2x x =位置,电场强度为零B .试探电荷由0x =位置到2x x =位置的过程中加速度逐渐减小C .试探电荷在1x x =位置与3x x =位置所受电场力相同D .试探电荷在2x x =位置与4x x =位置速度大小一定不相等二、单选题3.某空间存在一个范围足够大的电场,x 轴上各点的电势φ随坐标x 变化规律如图,O 点是坐标原点.一带电粒子只在电场力作用下沿x 轴做直线运动,某时刻经过O 点,速度沿+x 方向.不考虑粒子的重力,关于电场和粒子的运动,下列说法中正确的是( )A .电场一定是沿+x 轴方向的匀强电场B .粒子做匀变速直线运动C .粒子可能做周期性的往复运动D .粒子在运动过程中,动能与电势能之和可能不断增大4.空间存在着平行于x 轴方向的静电场,A 、M 、O 、N 、B 为x 轴上的点,OA <OB ,OM =ON ,AB 间的电势φ随x 的分布为如图.一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿x 轴向右运动,则下列判断中正确的是( )A .粒子可能带正电B .粒子一定能通过N 点C .粒子从M 向O 运动过程所受电场力逐渐增大D .AO 间的电场强度小于OB 间的电场强度5.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正向运动,其电势能p E 随位移x 变化的关系如图所示,其中20x 段是关于直线1x x =对称的曲线,23x x 段是直线,则下列说法正确的是( )A .1x 处电场强度最小,但不为零B .粒子在20x 段做匀变速运动,23x x 段做匀速直线运动C .在1x 、2x 、3x 处电势1ϕ,2ϕ,3ϕ的关系为123ϕϕϕ<<x x段是匀强电场D.236.某半导体PN结中存在电场,取电场强度E的方向为x轴正方向,其E-x关系如图所示,ON=OP,OA=OB。
人教版高中物理选修3-1第1章《静电场》测试题(含答案)
第1章《静电场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d,球的半径比d小得多,分别带有q和-3q的电荷,相互作用力为F。
现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互作用力将为()A.引力且大小为3F B.斥力且大小为F/3C.斥力且大小为2F D.斥力且大小为3F2.真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F.若电荷电量不变,两点电荷间的距离减小到原来的,则两点电荷间的静电力大小为()A. B. C.4F D.2F3.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电势高的地方电场强度不一定大B.电场强度大的地方电势一定高C.电势为零的地方场强也一定为零D.场强为零的地方电势也一定为零4.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的2倍,那么它们之间的静电力的大小应为()A.F/2 B.2F C.F/4 D.4F5.空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为-q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为d,则()A.MN两点的电势差为sin FdqB.匀强电场的电场强度大小为F qC .带电质点由M 运动到N 的过程中,电势能减少了Fd cos θD .若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动,则F 必须反向6.两个完全相同的带同种电荷的金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量为Q 5,另一个球的带电量为Q 7。
当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F 。
现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小为( )A .F 351B .F 35C .F 3635D .F 3536 7.两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O 点,如图所示。
平衡时,两小球相距r ,两小球的直径比r 小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离( )A .大于r/2B .等于r/2C .小于r/2D .无法确定8.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P 点下方) ( )A .电容器的电容减小,则极板带电量将增大B .带电油滴将沿竖直方向向下运动C .P 点的电势将升高D .带电油滴的电势能将增大9.在静电场中,下列说法正确的是( )A .沿着电场线方向,电势一定越来越低B .电场强度为零的点,电势一定为零C .电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同D .电场强度和电势都是矢量10.有一电场的电场线如右图所示,场中A、B两点的电场强度大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示,则()A.E A>E B,φA>φ B B.E A>E B,φA<φ BC.E A<E B,φA>φ B D.E A<E B,φA<φB11.下列说法中正确的是()A.电场强度和电势都是矢量B.电势为零的地方,电场强度也一定为零C.把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功D.把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功12.现有两极板M(+)、N(一),板长80cm,板间距20cm,在两板间加一周期性的直流电压,如图所示。
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静电场经典习题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+1V B 、+7V 、+2V 和1V C 、-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 、qd m E 2212υ=方向水平向左D 、qdm E 2212υ=方向水平向右4、一个点电荷从竟电场中的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 aP · m 、q。
。
U + -EB·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 、2eVC 、10eVD 、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。
现将一个检验电荷+q 从a 点沿此直线经过b 点移到c 点,在次过程中检验电荷+q 的电势能变化情况为( ) A 、不断增加 B 、不断减少C 、先增加后减少D 、先减少后增加9、平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板之间有一个正电荷(电荷量很小)固定在P 点,以E 表示极板之间的电场强度,U 表示电容器两极板间的电势差,W 表示正电荷在P 点的电势能。
若保持负极板不动,将正极板移动到图中虚线位置,则( ) A 、U 变小,E 不变 B 、E 变大,W 变大 C 、U 变小,W 变小 D 、U 不变,W 不变10、一个金属小球,原来不带电,现沿球的直径延长线放置一个均匀的带电细棒MN ,如图所示。
金属球上的感应电荷产生的电场在球内直径上a 、b 、c 三点场强大小分别为E a 、E b 、E c ,三者相比( )A 、E a 最大B 、E b 最大C 、E c 最大D 、E a =E b =E C二、填空题11、如图所示,是一个平行电容器,其电容为C ,带电量为Q ,上板带正电。
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 两点之间的距离为S ,连线AB 与极板的夹角为30°。
则电场 力对试探电荷做的功为 。
P图10—7 +Q 1 -Q 2 。
。
。
4 A B ) 30° d ↑ ↓· · + + + + + + +- - - - - - -三、计算题12、如图所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电的细线的一端连接着一个质量为m的带电小球,另一端固定在O点,把小球拉起至细线与场强平行,然后无初速度释放,小球摆动到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,求小球经过最低点时细线对小球的拉力。
13、在光滑水平面上有一个质量为m=1.0×10-3kg、电荷量q=1.0×10-10C的带正电小球。
静止在O点,以O点为原点,在该平面内建立直角坐标系Oxy。
现突然加一沿着x轴正方向、场强大小为E=2.0×106V/m的匀强电场,使小球开始运动,经过1.0s所加电场突然变为沿着y轴正方向、大小仍为E=2.0×106V/m的匀强电场,再经过经过1.0s所加电场突然变为另一个匀强电场,使小球在此电场作用下经过1.0s速度变为零,求此电场的方向及速度变为时小球的位置。
14、如图所示,A、B为水平放置的平行金属板,板间距为d,(d远小于板的长和宽),在两极板之间有一带负电的质点P,已知若在A、B间加上电压U0,则质点P可以静止平衡。
现在A、B之间加上如图2的随时间t变化的电压U,在t=0时质点P在A、B间的中点且初速度为零,已知质点能在A、B 之间以最大的幅度上下运动而又不与两板相碰,求图2中U改变的各个时刻t1、t2、t3及t n的表达式。
(质点开始从中点上升到最高点,以及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过程中,电压只改变一次)。
AB P.图1图2参考答案1、D .解题分析:小球进入极板之前作自由落体运动,进入极板后在电场力和重力的共同作用下做匀减速运动,从能的观点看,从P 点到b 过程重力做的功等于电场力做的功值,要使小球能通过b 孔,则要求增加重力做的功才可,因为小球从a 点到b 点的过程中,电场力做的功跟两板间的电压成正比,跟板间距无关。
故应该将B 板向下移动。
2、B .解题分析:在匀强电场中,沿着任何方向等间距等电势差,连接A 、C ,连接B 、E ,两直线相交于K 点,见图所示,因为AK=KC ,故K 点的电势为+5V ;连接F 、D 交BE直线于R ,则由几何知识可知,BK KR ⋅=2故U KR =2·U BK =2·(6-5)V=2 V ,所以R 点的电势为U R =+3V 。
因为KC 与RD 平行,故U KC =U RD ,所以U D =+7V ,U FR =U AK故U F = -1V U RE =U BK ,故U E =+2V 故,D 、E 、F 三点的电势分别为+7V 、+2V 和-1V 。
3、(1)A 。
解题分析:由于不计重力,那么粒子从A 点到B 点的过程中只有电场力做功,由动能定理可得选项A 正确。
(2)C 。
解题分析:(2)因为不计粒子的重力,粒子在竖直方向上做匀速直线运动,水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,其加速度大小为:mqEa =,则粒子在B 点时的水平分速度大小为:υυυυ3)2(22=-=X ……④ 由运动学知识有:t mqEat X ==υ……⑤ 所以qEm t υ3=……⑥ 由运动学知识t Y υ=……⑦ t at X υ321212==……⑧ 222d Y X =+……⑨ 故:qdm E 2212υ=……⑩ 方向水平向左]4、C .解题分析:电场力做功等于电势能的变化,电荷在这一过程中的变化等于零表明电场力做功等于零,并不是电场力不做功,而是电场力做功为零,那么A 、B 两点的电势一定相等。
5、CD .解题分析:电势和场强是两个不同的物理量,沿着电场强度的方向电势是逐渐降低的,场强的方向是电势降低最快的方向。
6、B .解题分析:带电粒子从平行金属板一端射入,从另一端射出,若侧移量为Y ,那么这一过程电场力做功为qEY 。
由于侧移量Y 初速度的平方成反比,故,当带电粒子的初速度增大为原来的两倍时,其侧移量变为原来的四分之一,故这种情况下电场力做的功只有前一种情况的四分之一,又由于粒子的初动能是4 E K ,故粒子出射时的动能为4.25E K7、B .解题分析:带电粒子在电场力作用下运动,并且等势面间距相等,由此可知带电粒子到达等势面φ2时动能为10eV ,又因为φ2=0,带电粒子在φ2等势面上电势能为零,那么粒子的总能量为10eV ,所以,当粒子的动能为8eV ,,其电势能为2eV 。
8、C .解题分析:回答本问题的关键之处是判明b 点的左侧和右侧的电场强度的方向,才可以根据电场力做功情况判断出电荷电势能的变化情况。
〖正确解答〗因为b 点的场强为零,而b 点的场强的大小是点电荷+Q 1和-Q 2产生的电场的叠加,由点电荷的场强公式2r KQE =可知,Q 1>|Q 2| ABD EFk R方法一:设想考察点距离b 点比较远,那么Q 1、Q 2相当于紧靠在一起(这与c 点与两个点电荷之间的距离相比)又因为Eb=0,故可知Q 1>Q 2,因此c 点的合场强方向必然向右,b 点左侧的电场方向必然向左。
方法二:设ab 间的距离为L ,b 点距离Q 1和Q 2的距离分别为r 1、r 2,因为E b =0则 222211r Q K r Q K=………① 21222122221121)()()()(L r Q L r Q L r Q K L r Q KE E bQ a Q --=--=……② 解①②得:212221)1()1(r L r L E E bQ aQ --= > 1 可见E Q1a > E Q2a ,即是说a 点的场强方向向左。
这样+q 从a 点移到b 点电场力做负功,从b 点移到c 点电场力做正功,由于电场力做功等于电势能的减少,因此,点电荷从a 点移到c 点的过程中点电荷的电势能先增加后减少,选项C 正确。
9、A .解题分析:平行板电容器充电后与电源断开,电容器所带的电量不变。
故极板之间的电场强度不变,由电容器的电容跟极板之间的距离有关,当距离减小时,电容增大,故极板间的电势差相应减小。
由于P 点到负极板的距离不变,则P 点与负极板之间的电势差保持不变,又因为负极板接地,那么P 点电势不变,则粒子的电势能也不变。
10、C .解题分析:金属球处在带电棒产生的电场中,当金属球达到静电平衡时,其内部场强处处为零,即,金属球上感应电荷所激发的电场,在金属球内部任何一点均与带电棒所产生的电场大小相等方向相反,但由于C 点距离近,带电棒MN 在C 点产生的电场大于a 、b 两点处的电场。