高中物理电场专项练习(有答案)
高中物理:电场、电流练习含答案
高中物理:电场、电流练习(含答案)1、在光滑绝缘水平面上,有两个相距较近的带同种电荷的小球,将它们由静止释放,则两球间()A.距离变大,库仑力变大B .距离变大,库仑力变小C.距离变小,库仑力变大D.距离变小,库仑力变小2、法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.图为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,以下几种说法正确的是()A.a、b为异种电荷,a带电荷量大于b带电荷量B.a、b为异种电荷,a带电荷量小于b带电荷量C.a、b为异种电荷,a带电荷量等于b带电荷量D.a、b为同种电荷,a带电荷量小于b带电荷量3、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升.关于这个现象,下列说法中正确的是()A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越大4、如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当用外电路中的电流变化来说明电容增大时,导电液体的深度h变化为()”戏.绝缘物质导电皈标A. h增大B. h减小C. h不变D.无法确定5、一节干电池的电动势为1.5 V,这表示该电池()A.能将1.5 J的化学能转变成电能B.接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5 VC.它存储的电能比电动势为1.2 V可充电电池存储的电能多D.W 1 C电量的电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功 6、从白炽灯上标有“220 V 100 W”的数据中,我们可以确定()A.该电灯的额定电压为220 V,额定电流为151AB.给电灯加上110 V电压,通过它的电流一定为151AC.该电灯正常发光时的电阻为484 QD.该电灯在电路中发光时,它实际消耗的功率一定等于100 W7、下列关于点电荷的场强公式E=?的说法中,正确的是()12A.在点电荷Q的电场中,某点的场强大小与Q成反比,与r2成正比B.Q是产生电场的电荷,r是场强为E的点到Q的距离C.点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定都指向点电荷QD.点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定都背向点电荷Q8、下列哪些措施是利用了静电()A.精密仪器外包有一层金属外壳B.家用电器如洗衣机接有地线C.手机一般装有一根天线D.以上都不是9、有关电容器的单位及换算正确的是()A .电容的单位是库仑B .电容的国际单位是法拉C. 1法= 10-6微法D .法拉是个很小的单位10、如图所示的电解液接入电路后,在t s 内有n 1个一价正离子通过溶液内截面S,有n 2个二价 负离子通过溶液内截面S,设e 为元电荷,则以下关于通过该截面电流的说法正确的是()A .当n 1=n 2时,电流大小为零(n 一 一 2n _) e当n 1>n 2时,电流方向由A 指向B,电流I =( 1t 2)(2n _ — n 一) e当n 1<n 2时,电流方向由B 指向A,电流I =( 2 t e(n +2n0) e电流方向由A 指向B,电流1=一^~t~^一 11、某白炽灯泡上标有“220 V 40 W ”字样,不计温度对电阻的影响,下列说法正确的有() A .该灯接在110 V 线路上时,其热功率为20 WB .该灯接在55 V 线路上时,其热功率为2.5 WC .该灯接在440 V 线路上时,其热功率为160 WD .该灯接在110 V 线路上时,其热功率为40 W12、为了确定电场中P 点处电场强度的大小,用绝缘细线拴一个带正电的通草球进行测试,如图 所示.当通草球静止于P 点,P 处的电场方向和竖直方向成37°且向右上方,绝缘细线保持水平, 通草球的重力是4.0X 10-3 N,所带电荷量为1.0X 10-6 C,则P 点的电场强度大小是多少?(取B .C .D .14、一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3 V 时, 电流为0.3 A .松开转轴,在线圈两端加电压为2 V 时,电流为0.8 A,电动机正常工作.求该电动 机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?电场电流1、在光滑绝缘水平面上,有两个相距较近的带同种电荷的小球,将它们由静止释放,则两球间()A .距离变大,库仑力变大B .距离变大,库仑力变小C .距离变小,库仑力变大D .距离变小,库仑力变小【答案】B [同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸弓I,可知两者相互排斥,距离增大,由库仑力 公式尸;旦部可知库仑力变小,故选B.]2、法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.图为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分 布图,以下几种说法正确的是().A. a、b为异种电荷,a带电荷量大于b带电荷量B.a、b为异种电荷,a带电荷量小于b带电荷量C.a、b为异种电荷,a带电荷量等于b带电荷量D.a、b为同种电荷,a带电荷量小于b带电荷量【答案】B [由题图电场线分布图可知a、b为异种电荷,又电荷b周围电场线密度比电荷a周围电场线密度大,可知b电荷带电荷量较多.]3、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升.关于这个现象,下列说法中正确的是()A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越大【答案】C [在铝板和缝被针中间形成强电场,处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,烟尘吸附电子带负电,而被吸附到铝板上,选项A错误;由于静电力做功,同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大,选项C正确,B错误;由于离铝板越近,电场强度越小, 同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越小,选项D错误.]4、如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当用外电路中的电流变化来说明电容增大时,导电液体的深度h变化为()...级芯绝缘物城二二二二二匚导电液体A. h增大B. h减小C. h不变D.无法确定【答案】A [由题意知,导线芯和导电液体构成电容器的两极,类似于平行板电容器的两极,当液面高度发生变化时,相当于电容两极的正对面积发生变化,从而引起电容的变化.可见,电容器的电容变大时,导线芯和导电液体的正对面积增大,所以导电液体的深度h增大.] 5、一节干电池的电动势为1.5 V,这表示该电池()A.能将1.5 J的化学能转变成电能B.接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5 VC.它存储的电能比电动势为1.2 V可充电电池存储的电能多D.W 1 C电量的电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功【答案】D [电源电动势的大小表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,电动势在数值上等于将1 C电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功,即一节干电池的电动势为1.5 V,表示该电池能将1 C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了 1.5 J的功,故D正确,A错误;电动势应等于电源内外电压之和,故B错误;电动势大的说. ............................................................ ....... W ....................................................................... 、明电源把其他形式的能转化为电能的本领大,即由E=%非知,电动势大的存储的电能不一定多,故C错误.]6、从白炽灯上标有“220 V 100 W”的数据中,我们可以确定()A.该电灯的额定电压为220 V,额定电流为151AB.给电灯加上110 V电压,通过它的电流一定为151AC.该电灯正常发光时的电阻为484 QD.该电灯在电路中发光时,它实际消耗的功率一定等于100 WP 【答案】C [电器铭牌上的数据为额定值,所以U额= 220 V,P额=100 W,由P=UI得I额=U= 220 A^1^ A,A项错误;当实际电压为110 V时,实际电流要小于11A,B项错误;由P=U2 JL JL JL JL JLv 得R=U额=需。
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--电场练习(含答案)
高中物理--电场练习(含答案)一.不定向选择题(每题3分,计36分,不全2分)1.在真空中有两个点电荷,它们之间的作用力为F ,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大一倍,则它们之间的静电力大小变为: ( )A.FB. F/2C. F /4D. F /62.将电量为q 的点电荷放在电场中的A 点,它受到的电场力为F ,产生该电场的场源电荷的电量为Q,则A点的场强大小为:( ) A. F/Q B. Q/ q C. F/q D. Fq 3.下面关于电场的性质说法正确的是:( )A .电场强度大的地方,电荷所受的电场力一定较大B .电场强度大的地方,电场线一定较密C .匀强电场中两点的电势差大小仅与两点间的距离有关D .两个等量异种点电荷连线的中点处场强为零 4.电场强度E 的定义式为E=F/q ,下面说法正确的是: ( )A.该式只适用于点电荷的电场B.该式中,F 是放入电场中的点电荷受的电场力,q 是放入电场中的检验电荷的电量C.该式中,F 是放入电场中的点电荷受的电场力,q 是产生电场电荷的电量D.电场中的同一点,该比值可能是不同的 5.在静电场中: ( )A.场强为零区域,电势一定为零B.场强处处相等的区域,电势也处处相等C.电势降低的方向一定是场强的方向D.同一电场中等差等势面分布密的地方,场强一定较大6.如图1所示,A 、B 、C 、D 表示的是四种不同电场线,一正电荷在电场中由P 向Q做加速运动,其中所受电场力越来越大的是: ( )7. 如图2所示,a 、b 、c 是由正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点,已知ab =bc ,a 、b 两点间电压为10V ,则b 、c 两点间电压: ( ) A.等于10V B.大于10VC.小于10VD.条件不足,无法判断 8.在静电场中,下述说法正确的是:( )A .正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能增加B .正电荷由高电势处运动到低电势处,电势能减小C .负电荷由低电势处运动到高电势处,电势能增加D .负电荷由高电势处运动到低电势处,电势能减小 9.下列关于等势面的说法正确的是( )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 .点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面b ca图2PBQPAQP CQ PDQ图1D .匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面10.关于场强的三个公式①F E q =②2Q E k r=③UE d=的适用范围,下列说法正确的是( )A .三个公式都只能在真空中适用B .公式②能在真空中适用,公式①和③在真空中和介质中都适用C .公式②和③能在真空中适用,公式①在真空中和介质中都适用D.公式①适用于任何电场,公式②只适用于真空的点电荷形成的电场,公式③只适用于匀强电场11.如图3示,一个不带电的表面绝缘的导体P 正在向带正电的小球Q 缓慢靠近,但不接触,也没有发生放电现象,则下列说法中正确的是:( )A .B 端的感应电荷为负电荷 B .导体内场强越来越大C .导体上的感应电荷在C 点产生的场强始终大于在B 点产生的场强D .C 、B 两点的电势始终相同12.如图4所示中a 、b 和c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V 、4V 和1.5V .一质子(H 11)从等势面a 运动,已知它经过等势面b 时的速率为v A .质子从a 等势面运动到c 等势面电势能增加4.5eV B .质子从a 等势面运动到c 等势面动能增加4.5eV C .质子经过等势面c 时的速率为2.25v D .质子经过等势面c 时的速率为1.5v 二、填空题(每空4分,共24分)13.在场强为E ,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m 的带电小球,电量分别为+2q 和-q ,两小球用长为L 的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬于O 点而处于平衡状态.如图5所示,重力加速度为 g ,细线对悬点O 的作用力等于14.相距L 的两个点电荷A 、B 分别带的电荷量为+9Q 和-Q ,放在光滑绝缘的水平面上,现引入第三个点电荷C ,使三者在库仑力作用下都处于静止状态,问C 所带的电荷量__________,电性为________并C 应放在_______________位置上.15.质量为m 、带电量为q 的质点,只在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点,其速度方向改变的角度为θ,AB 弧长为s ,则AB 两点间的电势差U AB =_________,AB 弧中点的场强大小E =______________.13. 14. 15.三.计算题(5小题,共计40分)16(8分)如图6所示,半径为R 的圆环,均匀带有电荷量为Q 的正电荷,现从环上截去长Δs 的一小段,若Δs <<R 余部分的电荷在环心O 处产生的场强的大小和方向?图3P图6 图217.(8分)将带电量为6 ⨯ 10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3 ⨯ 10-5 J的功,(1)则A、B间的电势差为多少?(2)再将电荷从B移到C,电场力做了1.2⨯10-5J的功,则B、C间的电势差为多少?18.(8分)如图7所示,平行带电金属极板A、B间的匀强电场场强E=1.2×103V/m,两极板间的距离d=5cm,电场中C点和D点分别到A、B极板的距离均为0.5cm,C、D间的水平距离L=3cm,B板接地,求:(1)C、D两点间的电势差U CD;(2)一带电量q=-2×10—3C的点电荷从C电势能变化了多少?19.(8分)如图8所示,水平放置的A、B两平行板相距为h,上板A带正电,现有质量为m的带电量为+q的小球在B板下方距离为H处,以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场,欲使小球刚好打到A板,A、B间的电势差U AB为多少?20.(8分)如图9所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面.现将电量为10—8C的正点电荷从A点移到做功6×10—6J,将另一电量为10—8C的负点电荷从A点移到C3×10—6J,(1)在图中画出电场线的方向.(2)若AB边长为2cm,求该匀强电场的场强大小.AB图8BA图9A图7B-+附加题(10分)21.如图10所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B 时,对管壁恰好无压力,(1)则固定于圆心处的点电荷在A B弧中点处的电场强度大小?(2)若把O处固定的点电荷拿走,加上一个竖直向下场强为E的匀强电场,带电小球仍从A点由静止释放,下滑到最低点B时,小球对环的压力多大?参考答案1.C2.C3.B4.B5.D6.D7.C8.BC9.CD 10.B C D 11.CD 12.BD13. 2mg+qE14. 9Q/4;正电荷;在AB的连线上,距离B等于L/2,距离A等于3L/215.0,sqmv2θ16. 解:先求出开口Δs对称部分的电量:sRQQ∆⋅=π2'(3分)由场强的决定式得:32'2RskQRQkEπ∆==, (3分)方向由圆心O指向开口Δs. (2分)17.解:(1)510610365=⨯-⨯-==--qWU ABABV (4分)(2) 2106102.165=⨯-⨯==--qWU BCBCV (4分)18.解:(1) 48104102.123=⨯⨯⨯=⋅=-dEUDCV,所以:U CD=-48V (4分)(2)==CDCDqUW-2×10—3×(-48)= 9.6×10-2J,所以电势减少,ε∆=9.6×10-2J (4分)19. 由动能定理得:=-+-ABqUhHmg)(2210mv-(5分)qHhgvmUAB2)](2[2+-=(3分)20.解:(1) 6001010686=⨯==--qWU ABABV (2分)3001010386=-⨯-==--qWU ACACV (2分)所以场强方向为A到B方向的匀强电场(2分)B图10(2) 42103102600⨯=⨯==⇒⋅=-d U E d E U AB V/m(4分) 21.解: (1)由A 到B , 由动能定理得:0212-=mv mgr (2分)在B 点,对小球由牛顿第二定律得:rv m mg qE 2=- (1分)联立以上两式解得: E =3mg /q由是点电荷-Q 形成的电场,由E=kQ/r 2得到,等势面上各处的场强大小均相等,即A B 弧中点处的电场强度为 E =3mg /q (1分)(2)设小球到达B 点时的速度为v , 由动能定理得 221)(mv r qE mg =⋅+ ①(2分) 在B 点处小球对环的弹力为N ,由牛顿第二定律得:②(2分)联立①和②式, 解得小球在B 点受到环的压力为: )(3qE mg N += (1分)由牛顿第三定律得: 小球在B 点对环的压力大小为)(3qE mg N += (1分)。
高中物理【电场 电场强度】专题训练典型题
高中物理【电场 电场强度】专题训练典型题[A 组 基础达标练]1.关于电场,下列说法正确的是( ) A .电场是假想的,并不是客观存在的物质 B .描述电场的电场线是实际存在的 C .电场对放入其中的电荷有力的作用 D .电场对放入其中的电荷没有力的作用解析:电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质,电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子、原子所组成,但它是客观存在的,故A 错误;电场线是为了直观形象地描述电场分布,在电场中引入的一些假想的曲线,故B 错误;电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性,电场的力的性质表现为电场对放入其中的电荷有作用力,故C 正确,D 错误。
答案:C2.A 为已知电场中的一固定点,在A 点放一电荷量为q 的试探电荷,所受电场力为F ,A 点的电场强度为E ,则( )A .若在A 点换上带电荷量为-q 的试探电荷,A 点电场强度方向发生变化B .若在A 点换上电荷量为2q 的试探电荷,A 点的电场强度将变为2EC .若在A 点移去电荷量为q 的试探电荷,A 点的电场强度变为零D .A 点电场强度的大小、方向与试探电荷的大小、正负、有无均无关解析:电场强度E =Fq 是通过比值定义法得出的,其大小及方向与试探电荷无关,故放入任何电荷或不放电荷时电场强度的方向和大小均不变,故A 、B 、C 错误,D 正确。
答案:D3.如图所示是点电荷Q 周围的电场线,图中A 到Q 的距离小于B 到Q 的距离。
以下判断正确的是( )A .Q 是正电荷,A 点的电场强度大于B 点的电场强度B .Q 是正电荷,A 点的电场强度小于B 点的电场强度C .Q 是负电荷,A 点的电场强度大于B 点的电场强度D .Q 是负电荷,A 点的电场强度小于B 点的电场强度解析:正点电荷的电场线呈向外辐射状,电场线密的地方电场强度大,故A 正确。
答案:A4.(多选)在正点电荷Q 产生电场中的P 点放一试探电荷,其电荷量为+q ,P 点与Q 的距离为r ,+q 所受的静电力为F ,则P 点的电场强度的大小为( )A.FQ B.F q C.kq r2 D.kQ r2 解析:由电场强度的定义式E =Fq 可判定选项B 正确;根据点电荷的场强公式可知选项D 正确。
高二物理:电场综合练习题(含参考答案)
1A.E a=3EbB.E a=高二物理3-1电场:一:电场力的性质一、对应题型题组►题组1电场强度的概念及计算1.下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=kQ/r2的叙述,正确的是()A.E=F/q是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量B.E=F/q是电场强度的定义式,F是放入电场中电荷所受的电场力,q是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场C.E=kQ/r2是点电荷场强的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场q q kqD.从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F=k r22,式r22是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,而kq1r2是点电荷q1产生的电场在q2处场强的大小2.如图1所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为E a,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为E b,方向与ab连线成30°角.关于a、b两点场强大小E a、E b的关系,以下结论正确的是()图1133E b C.E a=3E b D.E a=3E b3.如图2甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为轴上三点,放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示,则()图2A.A点的电场强度大小为2×103N/C B.B点的电场强度大小为2×103N/CC.点电荷Q在A、B之间D.点电荷Q在A、O之间►题组2电场强度的矢量合成问题4.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图3甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称.则()C.3kq图3A.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、O、F三点比较,O点场强最强D.B、O、C三点比较,O点场强最弱5.如图4所示,A、B、C、D、E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点处的电荷量为-q外,其余各点处的电荷量均为+q,则圆心O处()图4kq kqA.场强大小为r2,方向沿OA方向B.场强大小为r2,方向沿AO方向2kq2kqC.场强大小为r2,方向沿OA方向D.场强大小为r2,方向沿AO方向6.图5中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,则该三角形中心O点处的场强为()图56kq6kqA.a2,方向由C指向OB.a2,方向由O指向Ca2,方向由C指向O D.3kqa2,方向由O指向C7.在电场强度为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+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷+q放在d点恰好平衡(如图6所示,不计重力).问:图6(1)匀强电场电场强度E的大小、方向如何?(2)检验电荷+q放在点c时,受力F c的大小、方向如何?(3)检验电荷+q放在点b时,受力F b的大小、方向如何?题组3应用动力学和功能观点分析带电体的运动问题8.在真空中上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场,其电场线分布如图7所示.有一带负电的微粒,从上边区域沿平行电场线方向以速度v0匀速下落,并进入下边区域(该区域的电场足够广),在如图所示的速度—时间图象中,符合粒子在电场内运动情况的是(以v0方向为正方向)()图79.一根长为l的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为竖直向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g,cos37°=0.8,sin37°=0.6),求:(1)匀强电场的电场强度的大小;(2)小球经过最低点时丝线的拉力.10.如图所示,将光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线水C .kD .k2B .k 2.如图所示,可视为质点的三物块 A 、B 、C 放在倾角为 30°的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数 μ= ,A5 平.质量为 m 的带正电小球从 B 点正上方的 A 点自由下落,A 、B 两点间距离为 4R .从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上,大小与重力相等,结果小球从管口 C 处离开圆管后,又能经过 A 点.设小球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为 g ,求:(1)小球到达 B 点时的速度大小;(2)小球受到的电场力大小;(3)小球经过管口 C 处时对圆管壁的压力.二、高考模拟题组高考题组1.(2013·全国新课标Ⅰ·15)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 >0)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)()3q10qA .kR 9R 2Q +q 9Q +q R 2 9R 2模拟题组2 345与 B 紧靠在一起,C 紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为 m A =0.60 k g ,m B =0.30 kg ,m C =0.50 kg ,其中 A 不带电,B 、C 均带正电,且 q C =1.0×10- C ,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用,B 、C 间相距 L =1.0 m .现给 A 施加一平行于斜面向上的力 F ,使 A 在斜面上做加速度 a =1.0 m/s 2 的匀加速直线运动,假定斜面足够长.已知静电力常量 k =9.0×109 N·m 2/C 2,g =10 m/s 2.求:(1)B 物块的带电量 q B ;(2)A 、B 运动多长距离后开始分离.5C3.如图所示,绝缘光滑水平轨道A B的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C.现有一质量m=0.10kg 的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零.已知带电体所带电荷量q=8.0×10-C,求:(1)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力;(2)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中,摩擦力做的功.二、电场能的性质一、对应题型题组题组1对电势、电势差、等势面、电势能的理解1.如图1所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为ab的中点.已知a、b两点的电势分别为φa=3V,φb=9V,则下列叙述正确的是()图1A.该电场在c点处的电势一定为6V B.a点处的场强E a一定小于b点处的场强E bC.正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D.正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大2.一带正电粒子仅在电场力作用下从A点经B、运动到D点,其v-t图象如图2所示,则下列说法中正确的是()图2A.A处的电场强度一定大于B处的电场强度B.粒子在A处的电势能一定大于在B处的电势能C.CD间各点电场强度和电势都为零D.A、B两点的电势差大于CB两点间的电势差3.如图3所示,在某电场中画出了三条电场线,C点是A、B连线的中点.已知A点的电势φA=30V,B点的电势φB=-10V,则C点的电势()图3A.φ=10V B.φC>10VC<10V D.上述选项都不正确C.φC题组2对电场力做功与电势能变化关系的考查4.如图4所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线.A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则()图4A.A点和B点的电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从A点移至B点,电场力做正功D.负电荷从C点移至D点,电势能增大5.如图5所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处.A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是()图5A.A、B、C、D四个点的电场强度相同B.O点电场强度等于零C.将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点,电场力做功为零D.将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点,试探电荷具有的电势能增大6.如图6所示,在等量异种电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对角线交点O恰为电荷连线的中点.下列说法中正确的是()图6A.A点的电场强度等于B点的电场强度R ,A 、B 为圆水平直径的两个端点,AC 为 圆弧.一个质量为 m ,电荷量为-q 的带电小球,从 A 点正上方高为3 B .B 、D 两点的电场强度及电势均相同C .一电子由 B 点沿 B →C →D 路径移至 D 点,电势能先增大后减小D .一电子由 C 点沿 C →O →A 路径移至 A 点,电场力对其先做负功后做正功►题组 3 关于粒子在电场中运动问题的分析7.如图 7 所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过 M 点,再经过 N 点.可以判定()图 7A .粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力B .M 点的电势高于 N 点的电势C .粒子带正电D .粒子在 M 点的动能大于在 N 点的动能8.如图 8 所示,虚线 a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即 U ab =U bc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知()图 8A .三个等势面中,a 的电势最高B .带电质点通过 P 点时电势能较大C .带电质点通过 P 点时的动能较大D .带电质点通过 P 点时的加速度较大►题组 4 关于电场中功能关系的应用9.如图 9 所示,MPQO 为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为 E ,ACB 为光滑固定的半圆形轨道,轨道半径为14H 处由静止释放,并从 A 点沿切线进入半圆轨道.不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是()图 9A .小球一定能从B 点离开轨道B .小球在 AC 部分可能做匀速圆周运动C .若小球能从 B 点离开,上升的高度一定小于 HD .小球到达 C 点的速度可能为零10.如图 10 所示,在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场.现有一个质量 m =2.0×10- k g 、电荷量 q6(线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在=2.0×10-C的带正电的物体(可视为质点),从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动,其位移随时间的变化规律为x=6.0t-10t2,式中x的单位为m,t的单位为s.不计空气阻力,取g=10m/s2.求:图10(1)匀强电场的场强大小和方向.(2)带电物体在0~0.5s内电势能的变化量.11.如图11所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ取无穷远处电势为零),P到物块的重心竖直距离为h,P、A连线与水平轨道的夹角为60°,试求:图11(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势.二高考模拟题组高考题组1.(2013·山东·19)如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚L2x轴上,b、d两点关于x轴对称.下列判断正确的是()A.b、d两点处的电势相同B.四个点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小2.(2013·天津·6)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则()A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零模拟题组3.如图14所示,A、B为两个等量正点电荷,O为A、B连线的中点.以O为坐标原点、垂直AB向右为正方向建立Ox轴.在x轴上各点的电势φ(取无穷远处电势为零)和电场强度E的大小随坐标x的变化关系,下列说法正确的是()图14A.电势φ随坐标x的增大而减小B.电势φ随坐标x的增大而先增大后减小C.电场强度E的大小随坐标x的增大而减小D.电场强度E的大小随坐标x的增大先增大后减小4.有一个大塑料圆环固定在水平面上,以圆环圆心为坐标原点建立平面直角坐标系.其上面套有两个带电小环1和小环2,小环2固定在半圆环ACB上某点(图中未画出),小环1原来在A点.现让小环1逆时针从A点转到B点(如图15a),在该过程中坐标原点O处的电场强度沿x轴方向的分量E x随θ变化的情况如图b所示,沿y轴方向的分量E y随θ变化的情况如图c所示,则下列说法正确的是()图15A.小环2可能在A、C间的某点B.小环1带负电,小环2带正电C.小环1在转动过程中,电势能先减小后增大D.坐标原点O处的电势一直为零1 答案 BCD 解析公式 E =F /q 是电场强度的定义式,适用于任何电场. E =kQ r E b r a 1 2 3 答案 AC 解析 对于电场中任意一点而言,放在该处的试探电荷的电荷量 q 不同,其受到的电场力 F 的大小也不同,但比值 是6 答案 B 解析 每个点电荷在 O 点处的场强大小都是 E = kq = a 2 ,画出=6kq,方向由 O 指向 C .B 项正确.(2) 2k Qq方向与 ac 成 45°角斜向左下一、电场力的性质 参考答案r 2是点电荷场强的计算公式,只适用于点电荷电场,qq kq库仑定律公式 F =k 12 2可以看成 q 1 在 q 2 处产生的电场强度 E 1= r 21对 q 2 的作用力,故 A 错误,B 、C 、D 正确.2 答案 D 解析 由题图可知,r b = 3r a ,再由 E = kQ E r 23 r 2 可知, a = b = ,故 D 正确.Fq相同的,即该处的电场强度不变.所以 F -q 图象是一条过原点的直线,斜率越大则场强越大.由题图可知 A 点的电场强度 E A=2×103N/C ,B 点的电场强度 E B =0.5×103 N/C ,A 正确,B 错误.A 、B 两点放正、负不同的电荷,受力方向总为正,说明 A 、B 的场强方向相反,点电荷 Q 只能在 A 、B 之间,C 正确.4 答案 ACD 解析 由等量异种点电荷的电场线分布规律可知选项 A 、C 、D 正确,B 错误.5 答案 C 解析 在 A 处放一个-q 的点电荷与在 A 处同时放一个+q 和-2q 的点电荷的效果相当,因此可以认为圆心 O 处的电场是由五个+q 和一个-2q 的点电荷产生的电场合成的,五个+q 处于对称位置上,在圆心 O 处产生的合场强为 0,所以 O 点的场强相当于-2q 在 O 处产生的场强,故选 C.3kq ( 3a /3)2矢量叠加的示意图,如图所示,由图可得 O 点处的合场强为 E 0=2Ea 2Q7 答案 (1)k r 2 方向沿 db 方向r 2Qq(3)2k r 2 方向沿 db 方向解析 (1)对检验电荷受力分析如图所示,由题意可知:QqF 1=k r 2 ,F 2=qEQq由 F 1=F 2,即 qE =k r 2 ,Q解得 E =k r 2,匀强电场方向沿 db 方向.(2)由图知,检验电荷放在 c 点时:E c = E 21+E 2= 2E = 2k Qr 2Qq所以 F c =qE c = 2k r 2方向与 ac 成 45°角斜向左下. (3)由图知,检验电荷放在 b 点时:Q E b =E 2+E =2E =2k r 2Qq所以 F b =qE b =2k r 2 ,9 答案 (1) (2) mg(mg +qE )l (1-cos 37°)= m v 220 22 2xxy,解得:F N =3mg2R 2 ,方向水平向右,所以 d 处的合场强的大小 E =E d ′+E d =k9R 2 9R 2 方向沿 db 方向.8 答案 C3mg 494q 20解析 (1)电场未变化前,小球静止在电场中,受力分析如图所示:显然小球带正电,由平衡条件得:mg tan 37°=Eq故 E =3mg4q(2)电场方向变成竖直向下后,小球开始做圆周运动,重力、电场力对小球做正功.小球由静止位置运动到最低点时,由动能定理得12由圆周运动知识,在最低点时,v 2F 向=F T -(mg +qE )=m l联立以上各式,解得:F T=49mg .10 答案 (1) 8gR (2) 2mg (3)3mg ,方向水平向右解析 (1)小球从开始自由下落至到达管口 B 的过程中机械能守恒,故有:1mg ·4R =2m v B到达 B 点时速度大小为 v B = 8gR1 1 (2)设电场力的竖直分力为 F y ,水平分力为 F x ,则 F y =mg ,小球从 B 运动到 C 的过程中,由动能定理得:-F x ·2R =2m v C -2m v B1 F小球从管口 C 处离开圆管后,做类平抛运动,由于经过 A 点,有 y =4R =v C t ,x =2R =2a x t 2=2m t 2联立解得:F x =mg电场力的大小为:F =qE = F 2+F 2= 2mg(3)小球经过管口 C 处时,向心力由 F x 和圆管的弹力 F N 的合力提供,设弹力 F N 的方向向左,则 F x +F N =根据牛顿第三定律可知,小球经过管口 C 处时对圆管的压力为 F N ′=F N =3mg ,方向水平向右. 二高考模拟题m v CR1 答案 B 解析 电荷 q 产生的电场在 b 处的场强 E b =kq,方向水平向右,由于 b 点的合场强为零,故圆盘上的电荷产生的电场在b 处的场强 E b ′=E b ,方向水平向左,故 Q >0.由于 b 、d 关于圆盘对称,故 Q 产生的电场在 d 处的场强 E d ′=E b ′= kqR 2 ,方向水平向右,电荷 q 产生的电场在 d 处的场强 E d = kq kq 10q= . (3R )22 答案 (1)5.0×10-5 C(2)0.5 m解析 (1)设 B 物块的带电量为 q B ,A 、B 、C 处于静止状态时,C 对 B 的库仑斥力,F 0= kq C q BL 2解得 a =qE=8.0 m/s 2设带电体运动到圆轨道 B 端时受轨道的支持力为 F N ,根据牛顿第二定律有 F N -mg = R解得 F N =mg +m v 2B=5.0 NL 2 2 22 答案 AB 解析 由题图知粒子在 A 处的加速度大于在 B 处的加速度,因 a =qE联立解得 q B =5.0×10-5 C(2)给 A 施加力 F 后,A 、B 沿斜面向上做匀加速直线运动,C 对 B 的库仑斥力逐渐减小,A 、B 之间的弹力也逐渐减小.设经过时间t ,B 、C 间距离变为 L ′,A 、B 两者间弹力减小到零,此后两者分离.则 t 时刻 C 对 B 的库仑斥力为 F 0′=kq C q B L ′2以 B 为研究对象,由牛顿第二定律有F 0′-m B g sin 30°-μm B g cos 30°=m B a联立以上各式解得 L ′=1.5 m则 A 、B 分离时,A 、B 运动的距离 Δ =L ′-L =0.5 m 3 答案 (1)5.0 N ,方向竖直向下(2)-0.72 J解析 (1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为 a 根据牛顿第二定律有 qE =mam设带电体运动到 B 端的速度大小为 v B ,则 v B =2as解得 v B = 2as =4.0 m/sm v BR根据牛顿第三定律可知,带电体运动到圆弧形轨道的 B 端时对圆弧轨迹的压力大小 F N ′=F N =5.0 N 方向:竖直向下(2)因电场力做功与路径无关,所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中电场力所做的功 W 电=qER =0.32 J设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为 W f ,对此过程根据动能定理有1W 电+W f -mgR =0-2m v B解得 W f =-0.72 J二、电场能的性质一、对应题型题组1 答案 C 解析 本题中电场线只有一条,又没说明是哪种电场的电场线,因此电势降落及场强大小情况都不能确定, A 、B 错;a 、b 两点电势已知,正电荷从 a 到 b 是从低电势向高电势运动,电场力做负功,动能减小,电势能增大, C 对,D 错.m,所以 E A >E B ,A 对;粒子从 A 到 B 动能增加,由动能定理知电场力必做正功,电势能必减小,B 对;同理由动能定理可知 A 、C 两点的电势相等,U AB =U CB ,D 错;仅受电场力作用的粒 子在 CD 间做匀速运动,所以 CD 间各点电场强度均为零,但电势是相对于零势点而言的,可以不为零, C 错.3 答案 C 解析 由于 AC 之间的电场线比 CB 之间的电场线密,相等距离之间的电势差较大,所以 φC <10 V ,C 正确.4 答案 C 解析 A 点比乙球面电势高,乙球面比 B 点电势高,故 A 点和 B 点的电势不相同,A 错;C 、D 两点场强大小相等,方向不同,B 错;φA >φB ,W AB >0,C 对;C 、D 两点位于同一等势面上,故此过程电势能不变, D 错.5 答案 C 解析 由点电荷电场叠加规律以及对称关系可知, A 、C 两点电场强度相同,B 、D 两点电场强度相同,选项 A 错误;O点的电场强度方向向右,不为 0,选项 B 错误;由电场分布和对称关系可知,将一带正电的试探电荷匀速从 B 点沿直线移动到 D 点,电场力做功为零.将一带正电的试探电荷匀速从 A 点沿直线移动到 C 点,电场力做正功,试探电荷具有的电势能减小,选项 C 正确,D 错 误;因此答案选 C.6 答案 BC 解析 根据电场强度的叠加得 A 点和 B 点的电场强度大小不相等,则 A 选项错误;等量异种电荷形成的电场的电场线和等势线分别关于连线和中垂线对称,则 B 选项正确;沿 B →C →D 路径,电势先减小后增大,电子由 B 点沿 B →C →D 路径移至 D 点,电10 答案 (1)mg +3 3kQq0 3h 22q 0E 势能先增大后减小,则 C 选项正确;沿 C →O →A 路径电势逐渐增大,电子由 C 点沿 C →O →A 路径移至 A 点,电场力对其一直做正功,则 D 选项错误.7 答案 BC 解析 电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密集,场强越大. M点所在区域电场线比 N 点所在区域电场线疏,所以 M 点的场强小, 粒子在 M 点受到的电场力小.故 A 错误.沿电场线方向,电势逐渐降低.从总的趋势看,电场线的方向是从 M 到 N 的,所以 M 点的电势高于 N 点的电势.故 B 正确.如图所示,用“速度线与力线”的方法,即在粒子运动的始点 M 作上述两条 线,显然电场力的方向与电场线的方向基本一致,所以粒子带正电, C 正确.“速度线 与力线”夹角为锐角,所以电场力做正功,粒子的电势能减小,由能量守恒知其动能增加.故 D 错误.8 答案 BD 解析 由题图可知从 P 到 Q 电场力做正功,动能增大,电势能减小,B 正确,A 、C 错误;由等势面的疏密程度可知 P点场强大,所受电场力大,加速度大, D 正确.9 答案 BC 解析 本题考查学生对复合场问题、功能关系、圆周运动等知识综合运用分析的能力.若电场力大于重力,则小球有可能不从 B 点离开轨道,A 错.若电场力等于重力,小球在 AC 部分做匀速圆周运动,B 正确.因电场力做负功,有机械能损失,上升的高度一定小于 H ,C 正确.由圆周运动知识可知若小球到达 C 点的速度为零,则在此之前就已脱轨了, D 错.8h 2 m(2)2q (v 2-v 2)+φQq解析(1)物块在 A 点受重力、电场力、支持力.分解电场力,由竖直方向受力平衡得 F N =mg +k r 2 sin 60°又因为 h =r sin 60°由以上两式解得支持力为F N =mg + 3 8 kQq .(2)物块从 A 点运动到 P 点正下方 B 点的过程中,由动能定理得1 1-qU =2m v 2-2m v 2又因为 U =φB -φA =φB -φ, 由以上两式解得φB = m(v 2-v 2)+φ.11 答案 (1)2.0×104 N/C ,方向水平向左(2)2×10-2 J解析 (1)由 x =6.0t -10t 2 可知,加速度大小 a =20 m/s 2 根据牛顿第二定律 Eq =ma解得场强 E =2.0×104 N/C ,方向水平向左 (2)物体在 0.5 s 内发生的位移为x =6.0×0.5 m -10.052 m =0.5 m电场力做负功,电势能增加Δ p=qEx =2×10-2 J 二高考模拟题组1 答案 ABD 解析 在两等量异种电荷产生的电场中,根据电场分布规律和电场的对称性可以判断, b 、d 两点电势相同,均大于 c点电势,b 、d 两点场强大小相同但方向不同,选项 A 、B 正确,C 错误.将+q 沿圆周由 a 点移至 c 点,+Q 对其作用力不做功,-Q 对其作用力做正功,所以+q 的电势能减小,选项 D 正确.2 答案 BC 解析 q 由 A 向 O 运动的过程中,电场力的方向始终由 A 指向 O ,但力的大小变化,所以电荷 q 做变加速直线运动,电场力做正功,q 通过 O 点后在电场力的作用下做变减速运动,所以 q 到 O 点时速度最大,动能最大,电势能最小,因无限远处的电势为kq 1零,则 O 点的电势 φ≠0,所以 q 在 O 点的电势能不为零,故选项 B 、C 均正确,选项 A 、D 错误.3 答案 AD4 答案 D 解析 本题考查了电场强度,意在考查学生对点电荷的场强公式、矢量叠加和电势分布的理解与应用.小环 1 在 O 点处产生的电场 E x 1=- kq kq kqr 2 cos θ,E y 1=- r 21sin θ;而小环 2 在 O 点处产生的电场 E x 2=E x + r 21cos θ,E y 2=E y + r 21sin θ,由题图 b 、题图 c 分析易知小环 1 带正电,小环 2 在 C 点带负电,且 q 1=-q 2,坐标原点 O 处在两等量电荷的中垂线上,电势一直为零,则 A 、B 错误,D 正确;小环 1 在转动过程中电场力先做负功再做正功,电势能先增大后减小,则 C 错误.。
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《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)
高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)B.___越大,电势差越小C.电势差越大,___越小D.电势差与场强无关正确答案:C解析:在匀强电场中,根据公式E=U/d可知,电场强度E 与电势差U成反比关系,即电势差越大,场强越小;电势差越小,___越大。
因此选项C正确。
2、(电场强度和电势能的关系)在电场中,一个电子从A点移动到B点,电子所具有的电势能减少Δε,电子所受的电场力F做功W,电子从A点到B点的距离为d,则下列说法正确的是()A.Δε=F/dB.Δε=F×dC.Δε=W/dD.Δε=W×d正确答案:C解析:根据电势能的定义,Δε = εB - εA,根据电场力做功的公式,W = Fd,因此Δε = W/d。
因此选项C正确。
B。
沿着电场线方向,同一距离上的电势降落是相等的。
电势降低的方向与场强方向相同。
同一距离上电势差大的地方场强也大。
2、在非匀强电场中,场强与电势差的关系可以用U=Ed 或E=U/d来定性分析。
如图1所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,点a、b的电势分别为φa=-50V和φb=-20V,则a、b连线的中点c的电势φ应该是(B)。
A。
φc=-35VB。
φc>-35VC。
φc<-35VD。
无法判断φc的高低3、在平行的带电金属板A、B之间,存在匀强电场。
如图2所示,两板间距离为5cm,两板间的电压为60V。
问题如下:1)两板间的场强是多少?2)电场中有P、Q两点,P点距离A板0.5cm,Q点距离B板0.5cm,求P、Q两点之间的电势差是多少?3)如果B板接地,P、Q两点的电势是多少?解答:1)根据E=V/d,场强E=60V/0.05m=1200V/m。
2)根据U=Ed,P点的电势为φp=-60V,Q点的电势为φq=0V,所以P、Q两点之间的电势差为φp-φq=-60V。
3)如果B板接地,它的电势为零。
由于P、Q两点在同一电势面上,因此它们的电势相等。
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。
高中物理电场精选(含答案)
1.如图所示,有一方向水平向右的匀强电场.一个质量为m 、带电量为q 的小球以初速度υ0从a 点竖直向上射入电场中.小球通过电场中b 点时速度大小为2υ0,方向与电场方向一致.不计空气阻力,则a 、b 两点的电势差为 ( B )A .202mv qB .202mv qC .2032mv qD . 203mv q 2.如图所示,带电荷量为-q 的点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距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的大小和方向分别为( A )A.kq d 2,水平向右 B.kqd 2,水平向左 C.kq d 2+kq 9d 2,水平向左 D.kq d 2+kq 9d 2,水平向右 3.如图所示,在场强大小为E 的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m 、电荷量为q 的带负电小球,另一端固定在O 点.把小球拉到使细线水平的位置A ,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B 时速度为零.以下说法错误的是( AD )A .小球重力与电场力的关系是mg =3EqB .小球重力与电场力的关系是Eq =3mgC .小球在B 点时,细线拉力为3mgD .小球在B 点时,细线拉力为2Eq4.如图所示,a 、b 、c 、d 是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd =L ,ad =bc =2L ,电场线与矩形所在平面平行. 已知a 点电势为20 V ,b 点电势为24 V ,d 点电势为12 V .一个质子从b 点以v 0的速度射入此电场,入射方向与bc 成45°,一段时间后经过c 点.不计质子的重力.下列判断正确的是( C )A .c 点电势高于a 点电势B .场强的方向由b 指向dC .质子从b 运动到c 所用的时间为2L v 0D .质子从b 运动到c ,电场力做功为4 eV5.如图所示A 、B 是带有等量同种电荷的两小球,它们的质量都是m ,它们的悬线长度是L ,悬线上端都固定在同一点O ,B 球悬线竖直且被固定,A 球静止时偏离B 球的距离为x ,此时A 受到绳的拉力为T ;现保持其他条件不变,用改变A球质量的方法使A 球在距B 为x 2处平衡,则A 受到绳的拉力为( D ) A .T B .2T C .4T D .8T6.如图所示,质量为0.2kg 的物体带正电,其电量为4×10-3C ,从半径为0.3m 光滑的1/4圆弧滑轨上端A 点由静止下滑到底端B 点,然后继续沿水平面滑动。
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。
最新高中物理带电粒子在电场中的运动专项训练100(附答案)
最新高中物理带电粒子在电场中的运动专项训练100(附答案)一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1.如图所示,xOy 平面处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向外.点3,0P L ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭处有一粒子源,可向各个方向发射速率不同、电荷量为q 、质量为m 的带负电粒子.不考虑粒子的重力.(1)若粒子1经过第一、二、三象限后,恰好沿x 轴正向通过点Q (0,-L ),求其速率v 1;(2)若撤去第一象限的磁场,在其中加沿y 轴正向的匀强电场,粒子2经过第一、二、三象限后,也以速率v 1沿x 轴正向通过点Q ,求匀强电场的电场强度E 以及粒子2的发射速率v 2;(3)若在xOy 平面内加沿y 轴正向的匀强电场E o ,粒子3以速率v 3沿y 轴正向发射,求在运动过程中其最小速率v.某同学查阅资料后,得到一种处理相关问题的思路:带电粒子在正交的匀强磁场和匀强电场中运动,若所受洛伦兹力与电场力不平衡而做复杂的曲线运动时,可将带电粒子的初速度进行分解,将带电粒子的运动等效为沿某一方向的匀速直线运动和沿某一时针方向的匀速圆周运动的合运动. 请尝试用该思路求解. 【答案】(1)23BLq m (2221BLq32230B E E v B +⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】 【详解】(1)粒子1在一、二、三做匀速圆周运动,则2111v qv B m r =由几何憨可知:()2221133r L r L ⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭得到:123BLqv m=(2)粒子2在第一象限中类斜劈运动,有:133L v t=,212qE h t m = 在第二、三象限中原圆周运动,由几何关系:12L h r +=,得到289qLB E m=又22212v v Eh =+,得到:2221BLqv =(3)如图所示,将3v 分解成水平向右和v '和斜向的v '',则0qv B qE '=,即0E v B'= 而'223v v v ''=+ 所以,运动过程中粒子的最小速率为v v v =''-'即:22003E E v v B B ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭2.如图所示,OO′为正对放置的水平金属板M 、N 的中线.热灯丝逸出的电子(初速度重力均不计)在电压为U 的加速电场中由静止开始运动,从小孔O 射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿OO′做直线运动.已知两板间的电压为2U ,两板长度与两板间的距离均为L ,电子的质量为m 、电荷量为e .(1)求板间匀强磁场的磁感应强度的大小B 和方向;(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变,使两金属板均不带电,求从小孔O 射入的电子打到N 板上的位置到N 板左端的距离x . 【答案】(1)12mU B L e = 垂直纸面向外;(2)32L 【解析】 【分析】(1)在电场中加速度,在复合场中直线运动,根据动能定理和力的平衡求解即可; (2)洛伦兹力提供向心力同时结合几何关系求解即可; 【详解】(1)电子通过加速电场的过程中,由动能定理有:212eU m v = 由于电子在两板间做匀速运动,则evB eE =,其中2U E L=联立解得:12mU BLe=根据左手定则可判断磁感应强度方向垂直纸面向外;(2)洛伦兹力提供电子在磁场中做圆周运动所需要的向心力,有:2vevB mr=,其中由(1)得到2eUvm=设电子打在N板上时的速度方向与N板的夹角为θ,由几何关系有:2cosLrrθ-=由几何关系有:sinx rθ=联立解得:3x L=.【点睛】本题考查了带电粒子的加速问题,主要利用动能定理进行求解;在磁场中圆周运动,主要找出向心力的提供者,根据牛顿第二定律列出方程结合几何关系求解即可.3.如图所示,竖直面内有水平线MN与竖直线PQ交于P点,O在水平线MN上,OP间距为d,一质量为m、电量为q的带正电粒子,从O处以大小为v0、方向与水平线夹角为θ=60º的速度,进入大小为E1的匀强电场中,电场方向与竖直方向夹角为θ=60º,粒子到达PQ线上的A点时,其动能为在O处时动能的4倍.当粒子到达A点时,突然将电场改为大小为E2,方向与竖直方向夹角也为θ=60º的匀强电场,然后粒子能到达PQ线上的B点.电场方向均平行于MN、PQ所在竖直面,图中分别仅画出一条电场线示意其方向。
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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.×10-2N,方向水平向右B.×10-2N,方向水平向左C.×102N,方向水平向右D.×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.#B.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C.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、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C .a 的带电量总是大于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 .18 D .41 9.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q 1的点电荷产生的电场中有一个点P ,P 点与q 1的距离为 r ,把一个电量为q 2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A Fq B C kq r D kq r 11222....F q 2~11.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D . |E . 负电荷从A 运动到B ,电势能增加F . 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=+×10C,当两者相距5m时,其间作用力为×10N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).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 ×10m时,相互斥力为,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×10N,则其带电量分别为q A=_______,q B=_______.18.带正电×102C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+6×108C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 = 8×10C,q B = 5×10C,q C=4×10C,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×10C,当两个小球相距3.0m,它们之间的斥力为,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=×10kg的带电微粒,其带电量是×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,×10-7;×10-6 17. 2×10C ;10C18. 6;600V 19. 1.2×105;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。
21. 1;9;3;1/9 22. ×10N ;指向A)4(21)(,.232212111kFr Q Q q Frq Q kq Q q -±==- 可解出 表示总电量则由解:设一小球电量为q 1=×10C q 2=×10CCN q mg mg q ma mg E ma qE mg E /30100.610100.29.01.0,.2487==-=-==---××××则,根据牛顿第二定律有解:设电场强度为.得×即马定律有根据玻.体积为末状态的压强为条件,封闭气体在力如图所示,根据平衡管竖立后,分析水银受,封闭气体的初状态为:qS4p -4mg =E S 1.8)SqE-mg +(p =S p V p =V p -S 0.8=V SqE-mg +p =p S=V p =p .2500000221102020101)电场测试题1.两个半径相同的金属小球,它们的带电量之比为2:8,相距为r,将两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们的相互作用力可能为原来的 ( ) A .25/16 B . 9/16 C . 9/7 D . 16/72.下列说法正确的是: ( ) A .根据公式E=F/q 可知,E 与F 成正比,与q 成反比; ;B .点电荷在电场中受力方向就是该点的电场强度方向;C .电荷放在某点受到的电场力为零,则该点电场强度一定为零;D .从公式E=KQ/r ²可知,在以点电荷Q 为圆心的圆周上,场强处处相同。
3. 有一正点电荷只受电场力作用从静电场中的a 点由静止释放,它沿直线运动到b 点的过程中,动能K E 与位移S 成正比,则该电场的电场线分布应是下图中的 ( )、4. 如图为某一电场的电场线和等势面分布,其中图中实线表示电场线,虚线表示等势面过a 、b 两点的等势面电势分别为φa =5V ,φC =3V 那么a 、c 连线的中点B 的电势φb 为( ) A.φb =4V B.φb >4V C.φb <4v D.上述情况都有可能5.如图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab =U bc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知( )A .三个等势面中,a 的电势最高B .带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大C .带电质点通过P 点时的动能较Q 点大D .带电质点通过P 点时的加速度较Q 点大 { 6.在下面关于电势和电势能的说法正确的是( )A .电荷在电场中电势高的地方,具有的电势能较大B .电荷在电场中电势高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大C .在正的点电荷的电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D .在负的点电荷的电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。