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高考物理总复习电场练习附答案和解释

高考物理总复习电场练习附答案和解释

适用精选文件资料分享高考物理总复习电场练习(附答案和解说)高考物理总复习电场练习(附答案和解说)电场 (4) 1.在静电场中,一个电子只在电场力的作用下由 A点沿直线运动可以运动到 B点,在这个运动过程中,以下说法中正确的选项是() A .该电子速度大小必然增添 B .电子可能沿等势面运动 C.A 点的场强必然比 B 点的场兴盛 D.电子的电势能可能增添 2 .下边关于静电场中的说法正确的是() A .在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比 B .在匀强电场中,电势降低的方向就是电场强度的方向 C.检验电荷在电场中某点所受电场力很大时,那么它在该点的电势能也必然很大 D.静电场中每点场强方向跟该点的电场线上的切线方向都一致 3 .以下说法中正确的选项是() A .物体拥有吸引任何轻小物体的性质叫磁性 B .磁极间的互相作用是:同性磁极互相吸引,异性磁极互相排斥 C.磁体上磁性最强的部分叫磁极 D.通电螺线管的四周有磁场,但其内部没有磁场 4 .静电场有两个基本特性.一个是电荷放在静电场中会遇到作用;另一个是放在静电场中的电荷拥有 5 .以下关于电、磁场的性质描述正确的选项是()A.电场强度大的地方,电荷所受的电场力必然较大 B .磁感觉强度大的地方,磁感线必然较密 C.磁场必然对处在此中的电荷或电流有作用力D.两个等量异种点电荷连线的中点处电势为零 6 .科学的发现研究需要有深刻的洞察力,下边哪位科学家提出“在电荷的四周存在由它产生的电场”的看法() A .库仑 B .法拉第 C.安培 D.焦耳7.关于静电场,下边结论一般成立的是() A .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 B .仅在电场力作用下,负电荷必然从高电势向低电势挪动 C.将正点电荷从场强为零的一点挪动列席强为零的另一点,电场力做功必然为零D.对某一正电荷而言,放入点的电势越高,该电荷的电势能越大8 .有关电场的看法正确的是() A .电场不是客观的存在的物质,是为研究静电力而假想的 B .两电荷之间的互相作用力是一对均衡力 C.电场不是客观存在的物质,因为不是由分子、原子等实物粒子构成的 D.电场的基本性质是对放入此中的电荷有力的作用9 .下边说法中正确的选项是()A.物体拥有吸引任何轻小物体的性质叫磁性 B .磁极间的互相作用是:同性磁极互相吸引,异性磁极互相排斥C.磁体上磁性最强的部分叫磁极 D.通电螺线管的四周有磁场,但其内部没有磁场10.物理学史填空,把对应的物理学家的名字填写在横线上.①德国天文学家用了 20 年的时间研究了第谷的行星察看记录后,宣布了他的行星运动规律,为万有引力定律的发现确定了基础.②牛顿总结出了万有引力定律,万有引力常量 G的值是用扭秤实验丈量出来的.③元电荷 e 的数值最早是由美国物理学家测得的.④第一提出了“电场”的看法,以为在电荷的四周存在着由它产生的电场,处在电场中的其余电荷遇到的作用力就是这个电场恩赐的.⑤第一采纳了一个简洁的方法描述电场,那就是画“电场线”.参照答案: 1 .答案: D 解析:电子在电场力作用下,当电场力与速度夹角小于90°时,速率则增大,动能会增大,电势能减小;当电场力与速度夹角大于90°时,速率则减小,动能会减小,电势能增大;当电场力与速度夹角等于90°时,假如匀强电场,则电子做类平抛运动,电子的速率愈来愈大,假如正点电荷的电场,则电子做匀速圆周运动,则电子的电势能可以不变;因为电子做直线运动,因此电场力的方向与速度方向必然共线;故A、B、C均错误;D正确;2.答案: D 解析: A 、依据 U=Ed可知,在匀强电场中任意两点的电势差与两点之间沿电场线方向的距离成正比.而不是任两点间的距离,故 A 错误. B .在匀强电场中,沿场强的方向电必然定是降低的,但电场中电势降低的方向不就是场强的方向,而电势降低最快的方向才是场强的方向.故 B 错误. C.电场力只好说明电场强度大,不可以说明电势高,故不可以说明电势能大;故C错误. D.电场线上各点的切线方向即为该点电场强度的方向;故D正确;3.答案:C解析:A、物体可以吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,拥有磁性的物体叫做磁体,故 A 错误; B .同性磁极互相排斥,异性磁极互相吸引,故 B 错误; C.一个磁体上有两个磁极,条形磁铁两端分其余N,S 极,磁性最强,中间磁性最弱,因此磁体上磁性最强的部分叫磁极,故C正确;D.通电螺线管的四周有磁场,内部也有磁场,故D错误. 4 .答案:静电力;电势能解析:静电场与重力场相似,拥有两个方面的特色:一是从力的角度:电荷放在静电场中会遇到静电力作用,近似于物体放在地球周边就要遇到地球的重力作用;另一个是从能的角度:是放在静电场中的电荷拥有电势能,近似于地球周边物体在必然的高度时,会拥有重力势能 5 .答案: BD 解析: A 、电场强度大的地方,电荷所受的电场力与电量的比值越大,而电场力不用然较大,故A错误;B .经过磁感线的疏密来表现磁场强度的大小,磁感线越密,磁场强度越大,故 B 正确; C.若运动的电荷速度方向与磁场方向平行,则不受磁场力的作用,故 C错误; D .因为两个等量异种点电荷连线的中垂线为等势面,向来通到无量远,两个等量异种点电荷,故连线中点的电势也为零.故 D正确 6 .答案: A 解析:库仑提出了在电荷的四周存在着电场,法拉第提出了电磁感觉定律,安培提出了分子电流假说,焦耳提出焦耳定律. 7 .答案: D解析: A 、电势是相对的,电势零点可人为选择,而场强由电场自己决定,二者没有直接的关系,电场强度大的地方电势不用然高,电场强度小的地方电势不用然低.故A错误; B .正电荷只在电场力作用下,若无初速度,或初速度与电场线的夹角不大于90°,从高电势向低电势运动,若初速度与电场线的夹角大于90°,从低电势向高电势运动,故 B错误. C.将正点电荷从场强为零的一点挪动列席强为零的另一点,若两点的电势相等,则电场力不做功;若两点的电势不一样样,则电场力做功必然不为零.故 C错误; D.依据电势能 Ep=qφ,对某一正电荷而言,放入点的电势越高,该电荷的电势能越大.故 D 正确. 8 .答案: D 解析: A 、电场是实质存在的物质,不是理想化模型.故 A错误, B .两电荷之间的互相作用是一对作用力与反作用力,故 B错误. C.电场是客观存在的物质,但它不一样样于分子、原子等实物粒子,故 C错误. D.电场的基天性质是对放入此中的电荷有力的作用.故 D 正确 9 .答案: C 解析: A 、物体可以吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,拥有磁性的物体叫做磁体,故 A 错误;B.同性磁极互相排斥,异性磁极互相吸引,故 B 错误; C.一个磁体上有两个磁极,条形磁铁两端分其余 N,S 极,磁性最强,中间磁性最弱,因此磁体上磁性最强的部分叫磁极,故C正确;D .通电螺线管的四周有磁场,内部也有磁场,故 D错误. 10 .答案:①开普勒.②卡文迪许.③密立根.④法拉第.⑤法拉第.解析:考点:物理学史.解析:依据物理学史和知识解答,记着有名物理学家,如开普勒、卡文迪许、密立根、法拉第的主要贡献即可.解答:解:①德国天文学家开普勒用了 20 年的时间研究了第谷的行星察看记录后,宣布了他的行星运动规律,为万有引力定律的发现确定了基础.②牛顿总结出了万有引力定律,万有引力常量 G的值是卡文迪许用扭秤实验丈量出来的.③元电荷 e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的.④法拉第第一提出了“电场”的看法,以为在电荷的四周存在着由它产生的电场,处在电场中的其余电荷遇到的作用力就是这个电场恩赐的.⑤法拉第第一采纳了一个简洁的方法描述电场,那就是画“电场线”.故为:①开普勒.②卡文迪许.③密立根.④法拉第.⑤法拉第.谈论:解决本题的要点在于平常学习物理主要知识的同时,记牢开普勒、卡文迪许、密立根、法拉第的物理学贡献.。

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

高三物理电场试题答案及解析1.一电子仅受电场力作用,从高电势处移动到低电势处,则A.电场力对电子做正功B.电子的电势能减少C.电子的动能减少D.电子的动能和电势能的总和保持不变【答案】CD【解析】本题考查电场力做功与能量的关系,从高电势处移动到低电势处,电场力做负功电势能增加,只有电场力作用,则电子原来有一定的动能,后来一部分动能消耗了,电子的动能减少,电子的动能和电势能的总和保持不变即能量守恒;2.如图所示,在真空中有两个等量正电荷Q,分别置于A、B两点,DC为A、B连线的中垂线,D为无限远处,现将一正电荷q由C点沿CD移动到D点的过程中,下述结论中正确的是:()A. q的电势能逐渐增大.B. q的电势能逐渐减小C. q受到的电场力先增大后减小.D. q受到的电场力逐渐减小.【答案】BC【解析】对于等量同种点电荷产生的电场和电势分布特点:在两电荷连线的中垂线上,C点和无穷远处的场强均为零,所以中垂线上由C点的场强为零开始,场强是先增大后逐渐减小的,到无穷远处时减小为零,所以q受到的电场力先增大后减小,C正确D错误;中垂线上任意点关于C点的对称点的场强大小相等,方向相反。

规定无穷远处电势为零,则从C点向中垂线的两端逐渐减小,到无穷远处减小为零。

所以q的电势能逐渐减小,A错误B正确。

3.如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。

现撤去F,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时的速度为v,不计空气阻力,则上述过程中A.小球的重力势能增加-W1B.小球的电势能减少W2C.小球的机械能增加W1+D.小球与弹簧组成的系统机械能守恒【解析】:由功能关系可知,在小球由静止到离开弹簧的过程中,小球的重力势能增加-W 1, 小球的电势能减少W 2,选项AB 正确;小球的机械能增加W 2,小球与弹簧组成的系统机械能和电势能之和保持不变,选项CD 错误。

高二电场练习题及答案大题

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。

电场与磁场专题(2024高考真题及解析)

电场与磁场专题(2024高考真题及解析)

电场与磁场专题1.(多选)[2024·安徽卷] 空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,电场强度大小为E ,磁感应强度大小为B.一质量为m 的带电油滴a ,在纸面内做半径为R 的圆周运动,轨迹如图所示.当a 运动到最低点P 时,瞬间分成两个小油滴Ⅰ、Ⅰ,二者带电荷量、质量均相同.Ⅰ在P 点时与a 的速度方向相同,并做半径为3R 的圆周运动,轨迹如图所示.Ⅰ的轨迹未画出.已知重力加速度大小为g ,不计空气浮力与阻力以及Ⅰ、Ⅰ分开后的相互作用,则 ( )A .油滴a 带负电,所带电荷量的大小为mgE B .油滴a 做圆周运动的速度大小为gBREC .小油滴Ⅰ做圆周运动的速度大小为3gBRE ,周期为4πEgB D .小油滴Ⅰ沿顺时针方向做圆周运动1.ABD [解析] 油滴a 做圆周运动,故重力与电场力平衡,可知带负电,有mg =Eq ,解得q =mgE ,故A 正确;根据洛伦兹力提供向心力有Bqv =m v 2R ,得R =mvBq ,解得油滴a 做圆周运动的速度大小为v =gBR E ,故B 正确;设小油滴Ⅰ的速度大小为v 1,得3R =m 2v 1B q 2,解得v 1=3BqR m =3gBRE ,周期为T =2π·3R v 1=2πEgB ,故C 错误;带电油滴a 分离前后动量守恒,设分离后小油滴Ⅰ的速度为v 2,取油滴a分离前瞬间的速度方向为正方向,得mv =m 2v 1+m 2v 2,解得v 2=-gBRE,由于分离后的小油滴受到的电场力和重力仍然平衡,分离后小油滴Ⅰ的速度方向与正方向相反,根据左手定则可知小油滴Ⅰ沿顺时针方向做圆周运动,故D 正确.2.[2024·北京卷] 如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M 、N 两点,P 、Q 是MN 连线上的两点,且MP=QN.下列说法正确的是()A.P点电场强度比Q点电场强度大B.P点电势与Q点电势相等C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P点电场强度大小也变为原来的2倍D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P、Q两点间电势差不变2.C[解析] 由等量异种点电荷的电场线分布特点知,P、Q两点电场强度相等,A错误;由沿电场线方向电势越来越低知,P点电势高于Q点电势,B错误;由电场叠加得P点电场强度E=k QMP2+k QNP2,若仅两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,则P点电场强度大小也变为原来的2倍,同理Q点电场强度大小也变为原来的2倍,而P、Q间距不变,根据U=Ed定性分析可知P、Q两点间电势差变大,C正确,D错误.3.[2024·北京卷] 我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和修正轨道.图为某种霍尔推进器的放电室(两个半径接近的同轴圆筒间的区域)的示意图.放电室的左、右两端分别为阳极和阴极,间距为d.阴极发射电子,一部分电子进入放电室,另一部分未进入.稳定运行时,可视为放电室内有方向沿轴向向右的匀强电场和匀强磁场,电场强度和磁感应强度大小分别为E和B1;还有方向沿半径向外的径向磁场,大小处处相等.放电室内的大量电子可视为处于阳极附近,在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动(如截面图所示),可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离.每个氙离子的质量为M、电荷量为+e,初速度近似为零.氙离子经过电场加速,最终从放电室右端喷出,与阴极发射的未进入放电室的电子刚好完全中和.已知电子的质量为m、电荷量为-e;对于氙离子,仅考虑电场的作用.(1)求氙离子在放电室内运动的加速度大小a;(2)求径向磁场的磁感应强度大小B2;(3)设被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k,单位时间内阴极发射的电子总数为n,求此霍尔推进器获得的推力大小F.3.(1)eEM (2)mEB1eR(3)nk√2eEMd1+k[解析] (1)氙离子在放电室时只受电场力作用,由牛顿第二定律有eE=Ma解得a=eEM(2)电子处于阳极附近,在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动,沿轴向向右的匀强磁场的洛伦兹力提供向心力,则有B1ev=m v 2R可得v=B1eRm轴线方向上所受电场力(水平向左)与径向磁场的洛伦兹力(水平向右)平衡,即Ee=evB2解得B2=mEB1eR(3)单位时间内阴极发射的电子总数为n,设单位时间内被电离的氙原子数为N,根据被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k,可知进入放电室的电子数为Nk又由于这些电离氙原子数与未进入放电室的电子刚好完全中和,说明未进入放电室的电子数也为N即有n=N+Nk则单位时间内被电离的氙离子数N=nk1+k氙离子经电场加速,有eEd=12M v12-0可得v1=√2eEdM设时间Δt内氙离子所受到的作用力为F',由动量定理有F'·Δt=N·Δt·Mv1解得F'=nk√2eEMd1+k由牛顿第三定律可知,霍尔推进器获得的推力大小F=F'则F=nk√2eEMd1+k4.[2024·福建卷] 以O点为圆心,半径为R的圆上八等分放置电荷,除G为-Q,其他为+Q,M、N为半径上的点,OM=ON,已知静电力常量为k,则O点场强大小为,M点电势(选填“大于”“等于”或“小于”)N点电势.将+q点电荷从M沿MN移动到N点,电场力(选填“做正功”“做负功”或“不做功”).4.2kQR2大于做正功[解析] 根据点电荷的场强特点可知,除了MN连线上的正负电荷外,其余的6个电荷形成的电场在O点处相互抵消,故O点场强大小为E O=kQR2+kQR2=2kQR2;根据对称性可知,若没有沿水平直径方向上的正电荷和负电荷,则M和N点的电势相等,由于M点靠近最左边的正电荷,N点靠近最右边的负电荷,故M点电势大于N点电势;将+q点电荷从M沿MN移动到N点,由于电势降低,故电场力做正功.5.[2024·甘肃卷] 一平行板电容器充放电电路如图所示.开关S接1,电源E给电容器C充电;开关S接2,电容器C对电阻R放电.下列说法正确的是()A.充电过程中,电容器两极板间电势差增加,充电电流增加B.充电过程中,电容器的上极板带正电荷、流过电阻R的电流由M点流向N点C.放电过程中,电容器两极板间电势差减小,放电电流减小D.放电过程中,电容器的上极板带负电荷,流过电阻R的电流由N点流向M点5.C[解析] 充电过程中,随着电容器带电荷量的增加,电容器两极板间电势差增加,充电电流在减小,故A错误;根据电路图可知,充电过程中,电容器的上极板带正电荷,流过电阻R的电流由N点流向M点,故B错误;放电过程中,随着电容器带电荷量的减小,电容器两极板间电势差减小,放电电流在减小,故C正确;根据电路图可知,放电过程中,电容器的上极板带正电荷,流过电阻R的电流由M点流向N点,故D错误.6.(多选)[2024·甘肃卷] 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点,下列说法正确的是 ( )A .粒子带负电荷B .M 点的电场强度比N 点的小C .粒子在运动轨迹上存在动能最小的点D .粒子在M 点的电势能大于在N 点的电势能6.BCD [解析] 根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可知,带电粒子带正电荷,故A 错误;等差等势面越密集的地方场强越大,故M 点的电场强度比N 点的小,故B 正确;粒子带正电,因为M 点的电势大于N 点的电势,故粒子在M 点的电势能大于在N 点的电势能,故D 正确;由于带电粒子仅在电场作用下运动,电势能与动能总和不变,故可知当电势能最大时动能最小,故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动能最小,故C 正确.7.[2024·甘肃卷] 质谱仪是科学研究中的重要仪器,其原理如图所示.Ⅰ为粒子加速器,加速电压为U ;Ⅰ为速度选择器,匀强电场的电场强度大小为E 1,方向沿纸面向下,匀强磁场的磁感应强度大小为B 1,方向垂直纸面向里;Ⅰ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为B 2,方向垂直纸面向里.从S 点释放初速度为零的带电粒子(不计重力),加速后进入速度选择器做直线运动,再由O 点进入分离器做圆周运动,最后打到照相底片的P 点处,运动轨迹如图中虚线所示. (1)粒子带正电还是负电?求粒子的比荷. (2)求O 点到P 点的距离.(3)若速度选择器Ⅰ中匀强电场的电场强度大小变为E 2(E 2略大于E 1),方向不变,粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的O'点上.求粒子打在O'点的速度大小.7.(1)正电E 122UB 12(2)4UB 1E 1B 2 (3)2E 2-E1B 1[解析] (1)由于粒子在偏转分离器Ⅰ中向上偏转,根据左手定则可知粒子带正电;设粒子的质量为m ,电荷量为q ,粒子进入速度选择器Ⅰ时的速度为v 0,在速度选择器中粒子做匀速直线运动,由平衡条件有qv 0B 1=qE 1在粒子加速器Ⅰ中,由动能定理有 qU =12m v 02联立解得粒子的比荷为q m =E 122UB 12(2)在偏转分离器Ⅰ中,洛伦兹力提供向心力,有qv 0B 2=m v 02r可得O点到P点的距离为OP=2r=4UB1E1B2(3)粒子进入速度选择器Ⅰ瞬间,粒子受到向上的洛伦兹力F洛=qv0B1向下的电场力F=qE2由于E2>E1,且qv0B1=qE1所以通过配速法,如图所示其中满足qE2=q(v0+v1)B1则粒子在速度选择器中水平向右以速度v0+v1做匀速运动的同时,在竖直面内以速度v1做匀速圆周运动,当速度转向到水平向右时,满足垂直打在速度选择器右挡板的O'点的要求,故此时粒子打在O'点的速度大小为v'=v0+v1+v1=2E2-E1B18.(多选)[2024·广东卷] 污水中的污泥絮体经处理后带负电,可利用电泳技术对其进行沉淀去污,基本原理如图所示.涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极,金属圆盘置于容器底部,金属棒插入污水中,形成如图所示的电场分布,其中实线为电场线,虚线为等势面.M点和N点在同一电场线上,M点和P点在同一等势面上.下列说法正确的有()A.M点的电势比N点的低B.N点的电场强度比P点的大C.污泥絮体从M点移到N点,电场力对其做正功D.污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大8.AC[解析] 电场线的疏密程度反映电场强度大小,电场线越密则电场强度越大,由于N点附近的电场线比P点附近的稀疏,故N点的电场强度比P点的小,B错误;沿电场线方向电势逐渐降低,故M点的电势比N点的低,污泥絮体带负电,故其受到的电场力方向与电场强度方向相反,若从M点移到N点,则电场力对其做正功,A、C正确;由于M点和P点在同一等势面上,故M点电势等于P点电势,则N点电势高于P点电势,污泥絮体带负电,即q<0,根据电势能E p=qφ可知,污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小,D错误.9.[2024·广东卷] 如图甲所示,两块平行正对的金属板水平放置,板间加上如图乙所示幅值为U0、周期为t0的交变电压.金属板左侧存在一水平向右的恒定匀强电场,右侧分布着垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一带电粒子在t=0时刻从左侧电场某处由静止释放,在t=t0时刻从下板左端边缘位置水平向右进入金属板间的电场内,在t=2t0时刻第一次离开金属板间的电场、水平向右进入磁场,并在t=3t0时刻从下板右端边缘位置再次水平进入金属板间的电场.已知金属板的板长是板间距离的π3倍,粒子质量为m.忽略粒子所受的重力和场的边缘效应.(1)判断带电粒子的电性并求其所带的电荷量q;(2)求金属板的板间距离D和带电粒子在t=t0时刻的速度大小v;(3)求从t=0时刻开始到带电粒子最终碰到上金属板的过程中,电场力对粒子做的功W.9.(1)带正电πmBt0(2)√3πU0t08B√π3U024Bt0(3)(π3+16π)mU048Bt0[解析] (1)由带电粒子在左侧电场中由静止释放后加速运动的方向可知粒子带正电(或由带电粒子在磁场中做圆周运动的方向结合左手定则可知粒子带正电).设粒子在磁场内做圆周运动的速度为v,半径为r,根据洛伦兹力提供向心力有qvB=m v 2r粒子在磁场中运动半个圆周所用的时间Δt=3t0-2t0粒子在磁场中做圆周运动的周期为T=2Δt又知T=2πrv联立解得q=πmBt0(2)设金属板间的电场强度为E,粒子在金属板间运动的加速度为a,则有E=U0Da=qEmt 0~2t 0内,粒子在金属板间的电场内做两个对称的类平抛运动,在垂直于金属板方向的位移等于在磁场中做圆周运动的直径,即y =2r 在垂直于金属板方向有y =2×12a (t 02)2在沿金属板方向有π3D =vt 0 联立解得D =√3πU 0t 08B ,v =√π3U 024Bt 0(3)由(1)(2)可知y =2D3由对称性可知,3t 0~4t 0内,粒子第二次进入金属板间的电场内,粒子在竖直方向的位移仍为y ,由于y <D ,故粒子不会碰到金属板.t =4t 0后,粒子进入左侧电场,先减速到速度为零,后反向加速,并在t =6t 0时刻第三次进入金属板间的电场内,此时粒子距上板的距离为h =D -y =D3,注意到h =y2,故粒子恰在加速阶段结束时碰到金属板.粒子第一次、第二次进出金属板间的电场过程中,电场力做功为0,粒子第三次进入金属板间的电场后,电场力做功为qEh ,设粒子在左侧电场中运动时电场力做功为W 左,根据动能定理有 W 左=12mv 2电场力对粒子做的总功为W =W 左+qEh联立解得W =(π3+16π)mU 048Bt 010.[2024·广西卷] xOy 坐标平面内一有界匀强磁场区域如图所示,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里.质量为m ,电荷量为+q 的粒子,以初速度v 从O 点沿x 轴正向开始运动,粒子过y 轴时速度与y 轴正向夹角为45°,交点为P .不计粒子重力,则P 点至O 点的距离为 ( )A .mv qBB .3mv2qBC .(1+√2)mvqB D .(1+√22)mvqB10.C [解析] 粒子运动轨迹如图所示,在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力有qvB =m v 2r ,可得粒子做圆周运动的半径为r =mvqB ,根据几何关系可得P 点至O 点的距离为L PO =r +r sin45°=(1+√2)mvqB ,故选C .11.[2024·广西卷] 如图所示,将不计重力、电荷量为q 的带负电的小圆环套在半径为R 的光滑绝缘半圆弧上,半圆弧直径两端的M 点和N 点分别固定电荷量为27Q 和64Q 的负点电荷.将小圆环从靠近N 点处静止释放,小圆环先后经过图上P 1点和P 2点,己知sin θ=35,则小圆环从P 1点运动到P 2点的过程中 ( )A .静电力做正功B .静电力做负功C .静电力先做正功再做负功D .静电力先做负功再做正功11.A [解析] 沿电场线越靠近负电荷则电势越低,画出两个不等量负点电荷的电场线分布如图甲所示,半圆与电场线的交点中其电场强度沿半径方向时,该点对应的电势最高,设该点为P ,如图乙所示,设连线PM 与直径MN 的夹角为α,则P 点到M 点的距离d M =2R cos α,P 点到N 点的距离为d N =2R sin α,M 点处点电荷在P 点产生的电场强度为E M =k 27Q d M2,N点处点电荷在P点产生的电场强度为E N =k64Qd N 2,P 点的电场强度沿着圆半径方向,由电场叠加原理可知E NE M=tan α,联立解得α=53°,已知P 2点和N 点连线与直径MN 的夹角恰好为37°,则P 2点和M 点连线与直径MN 的夹角恰好为53°,故半圆上P 2点的电势最高,因此带负电的圆环从P 1点运动到P 2点的过程中,电势一直升高,静电力一直做正功,选项A 正确.12.(多选)[2024·海南卷] 真空中有两个点电荷,电荷量均为-q (q ≥0),固定于相距为2r 的P 1、P 2两点,O 是P 1P 2连线的中点,M 点在P 1P 2连线的中垂线上,距离O 点为r ,N 点在P 1P 2连线上,距离O 点为x (x ≪r ),已知静电力常量为k ,则下列说法正确的是 ( )A .P 1P 2中垂线上电场强度最大的点到O 点的距离为√33rB .P 1P 2中垂线上电场强度的最大值为4√3kq9r 2C .在M 点放入一电子,从静止释放,电子的加速度一直减小D .在N 点放入一电子,从静止释放,电子的运动可视为简谐运动12.BCD [解析] 设P 1处的点电荷在P 1P 2中垂线上某点A 处产生的场强与竖直方向的夹角为θ,则根据场强的叠加原理可知,A 点的合场强为E =k 2qr 2sin 2 θcos θ,根据均值不等式可知当cos θ=√33时E 有最大值,且最大值为E m =4√3kq9r 2,此时A 点到O 点的距离为y =√22r ,故A 错误,B 正确;在M 点放入一电子,从静止释放,由于r >y =√22r ,可知电子向上运动的过程中所受电场力一直减小,则电子的加速度一直减小,故C 正确;根据等量同种电荷的电场线分布可知,电子运动过程中,O 点为平衡位置,可知当发生的位移为x 时,粒子受到的电场力为F =keq ·4rx(r -x )2(r+x )2,由于x ≪r ,整理后有F =4keqr 3·x ,在N 点放入一电子,从静止释放,电子的运动可视为以O 点为平衡位置的简谐运动,故D 正确.13.[2024·海南卷] 如图,在xOy 坐标系中有三个区域,圆形区域Ⅰ分别与x 轴和y 轴相切于P 点和S 点.半圆形区域Ⅰ的半径是区域Ⅰ半径的2倍.区域Ⅰ、Ⅰ的圆心O 1、O 2连线与x 轴平行,半圆与圆相切于Q 点,QF 垂直于x 轴,半圆的直径MN 所在的直线右侧为区域Ⅰ.区域Ⅰ、Ⅰ分别有磁感应强度大小为B 、B 2的匀强磁场,磁场方向均垂直纸面向外.区域Ⅰ下方有一粒子源和加速电场组成的发射器,可将质量为m 、电荷量为q 的粒子由电场加速到v 0.改变发射器的位置,使带电粒子在OF 范围内都沿着y 轴正方向以相同的速度v 0沿纸面射入区域Ⅰ.已知某粒子从P 点射入区域Ⅰ,并从Q 点射入区域Ⅰ.(不计粒子的重力和粒子之间的影响) (1)求加速电场两板间的电压U 和区域Ⅰ的半径R.(2)在能射入区域Ⅰ的粒子中,某粒子在区域Ⅰ中运动的时间最短,求该粒子在区域Ⅰ和区域Ⅰ中运动的总时间t.(3)在区域Ⅰ加入匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里,电场强度的大小E =Bv 0,方向沿x 轴正方向.此后,粒子源中某粒子经区域Ⅰ、Ⅰ射入区域Ⅰ,进入区域Ⅰ时速度方向与y 轴负方向成74°角.当粒子动能最大时,求粒子的速度大小及所在的位置到y 轴的距离(sin37°=35,sin53°=45).13.(1)mv 022qmv 0qB (2)πmqB(3)2.6v 0172mv 025qB[解析] (1)根据动能定理得qU =12m v 02解得U =mv 022q粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动,根据题意某粒子从P 点射入区域Ⅰ,并从Q 点射入区域Ⅰ,故可知此时粒子的运动轨迹半径与区域Ⅰ的半径R 相等,粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力qBv 0=m v 02R 解得R =mv0qB(2)带电粒子在OF 范围内都沿着y 轴正方向以相同的速度v 0沿纸面射入区域Ⅰ,由(1)可得,粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动,轨迹半径为R ,因为在区域Ⅰ中的磁场半径和轨迹半径相等,所以粒子射入点、区域Ⅰ圆心O 1、粒子出射点、轨迹圆心O'四点构成一个菱形,由几何关系可得,区域Ⅰ圆心O 1和粒子出射点连线平行于粒子射入点与轨迹圆心O'连线,则区域Ⅰ圆心O 1和粒子出射点连线水平,根据磁聚焦原理可知粒子都从Q 点射出,粒子射入区域Ⅰ,仍做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力q B2v 0=m v 02R '解得R'=2R如图甲所示,要使粒子在区域Ⅰ中运动的时间最短,轨迹所对应的圆心角最小,可知在区域Ⅰ中运动的圆弧所对的弦长最短,即此时最短弦长为区域Ⅰ的磁场圆半径2R ,根据几何知识可得此时在区域Ⅰ和区域Ⅰ中运动的轨迹所对应的圆心角都为60°,粒子在两区域磁场中运动周期分别为 T 1=2πR v 0=2πmqBT 2=2π·2R v 0=4πmqB 故可得该粒子在区域Ⅰ和区域Ⅰ中运动的总时间为 t =60°360°T 1+60°360°T 2=πmqB甲(3)如图乙所示,将速度v 0分解为沿y 轴正方向的速度v 0及速度v',因为E =Bv 0,可得qE =qBv 0,故可知沿y 轴正方向的速度v 0产生的洛伦兹力与电场力平衡,粒子同时受到另一方向的洛伦兹力qBv',故粒子沿y 轴正方向做旋进运动,根据几何关系可知 v'=2v 0sin 53°=1.6v 0故当v'方向为竖直向上时粒子速度最大,最大速度为 v m =v 0+1.6v 0=2.6v 0根据几何关系可知此时所在的位置到y 轴的距离为 L =R'+R'sin 53°+2R +2R =6.88R =172mv 025qB乙14.[2024·河北卷] 我国古人最早发现了尖端放电现象,并将其用于生产生活,如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔.雷雨中某时刻,一古塔顶端附近等势线分布如图所示,相邻等势线电势差相等,则a 、b 、c 、d 四点中电场强度最大的是 ( )A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点14.C [解析] 在静电场中,等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小,等差势线越密,则电场强度越大.由题图可知,c 点等差等势线最密集,故c 点电场强度最大,C 正确.15.[2024·河北卷] 如图所示,真空中有两个电荷量均为q (q >0)的点电荷,分别固定在正三角形ABC 的顶点B 、C.M 为三角形ABC 的中心,沿AM 的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为q2.已知正三角形ABC 的边长为a ,M 点的电场强度为0,静电力常量为k.顶点A 处的电场强度大小为( )A .2√3kq a 2B .kq a 2(6+√3)C .kq a 2(3√3+1)D .kqa2(3+√3)15.D [解析] 如图所示,B 、C 两处点电荷在M 处产生的电场强度大小E 1=E 2=kq(√33a )2=3kqa 2,由于M 点的电场强度为0,故带电细杆在M 点产生的电场强度大小E 3=E 1cos 60°+E 2cos 60°=3kq a 2,B 、C 两处点电荷在A 处产生的电场强度大小E 4=E 5=kqq 2,合场强E 合'=E 4cos 30°+E 5cos 30°=√3kqa 2,方向向上,由于M 点与A 点关于带电细杆对称,故细杆在A 处产生的电场强度大小E 6=E 3=3kqa 2,方向向上,因此A 点的电场强度大小E =E 合'+E 6=kqa 2(√3+3),D 正确.16.(多选)[2024·河北卷] 如图所示,真空区域有同心正方形ABCD 和abcd ,其各对应边平行,ABCD 的边长一定,abcd 的边长可调,两正方形之间充满恒定匀强磁场,方向垂直于正方形所在平面.A处有一个粒子源,可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子,粒子沿AD方向进入磁场.调整abcd的边长,可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出.对满足前述条件的粒子,下列说法正确的是()A.若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°,则粒子必垂直BC射出B.若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°,则粒子必垂直BC射出C.若粒子经cd边垂直BC射出,则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为45°D.若粒子经bc边垂直BC射出,则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60°16.ACD[解析] 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°,则粒子必经过cd边,作出粒子运动轨迹图,如图甲所示,由对称性可知,粒子从C点垂直于BC射出,A、C正确;若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°,则粒子可能从cd边再次进磁场,作出粒子运动轨迹如图乙所示,此时粒子不能垂直BC射出,粒子也可能经bc边再次进入磁场,作出粒子运动轨迹如图丙所示,此时粒子垂直BC边射出,B错误,D正确.17.[2024·河北卷] 如图所示,竖直向上的匀强电场中,用长为L的绝缘细线系住一带电小球,在竖直平面内绕O点做圆周运动.图中A、B为圆周上的两点,A点为最低点,B点与O点等高.当小球运动到A 点时,细线对小球的拉力恰好为0,已知小球的电荷量为q (q >0),质量为m ,A 、B 两点间的电势差为U ,重力加速度大小为g ,求: (1)电场强度E 的大小.(2)小球在A 、B 两点的速度大小.17.(1)U L(2)√Uq -mgLm√3(Uq -mgL )m[解析] (1)A 、B 两点沿电场线方向的距离为L ,在匀强电场中,由电场强度与电势差的关系可知E =U L(2)当小球运动到A 点时,细线对小球的拉力为0,由牛顿第二定律得Eq -mg =mv A 2L解得v A =√Uq -mgLm小球由A 点运动到B 点,由动能定理得 Uq -mgL =12m v B 2-12m v A 2 解得v B =√3(Uq -mgL )m18.[2024·湖北卷] 如图所示,在以O 点为圆心、半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为q (q >0)的带电粒子沿直径AC 方向从A 点射入圆形区域.不计重力,下列说法正确的是 ( )A .粒子的运动轨迹可能经过O 点B .粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向C .粒子连续两次由A 点沿AC 方向射入圆形区域的最小时间间隔为7πm3qBD.若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短,粒子运动的速度大小为√3qBR3m18.D[解析] 根据磁场圆和轨迹圆相交形成的圆形具有对称性可知,在圆形匀强磁场区域内,沿着径向射入的粒子总是沿径向射出,所以粒子的运动轨迹不可能经过O点,故A、B错误;粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的时间间隔最短对应的轨迹如图甲所示,则最小时间间隔为Δt=2T=4πmqB,故C错误;粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短对应的轨迹如图乙所示,设粒子在磁场中运动的半径为r,根据几何关系可知r=√33R,根据洛伦兹力提供向心力有qvB=m v 2r ,解得v=√3qBR3m,故D正确.19.(多选)[2024·湖北卷] 关于电荷和静电场,下列说法正确的是()A.一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变B.电场线与等势面垂直,且由电势低的等势面指向电势高的等势面C.点电荷仅在电场力作用下从静止释放,该点电荷的电势能将减小D.点电荷仅在电场力作用下从静止释放,将从高电势的地方向低电势的地方运动19.AC[解析] 根据电荷守恒定律可知,一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变,故A正确;根据电场线和等势面的关系可知,电场线与等势面垂直,且由电势高的等势面指向电势低的等势面,故B错误;点电荷仅在电场力作用下从静止释放,则电场力做正功,该点电荷的电势能将减小,根据φ=E pq可知,正电荷将从电势高的地方向电势低的地方运动,负电荷将从电势低的地方向电势高的地方运动,故C正确,D错误.20.[2024·湖南卷] 真空中有电荷量为+4q和-q的两个点电荷,分别固定在x轴上-1和0处.设无限远处电势为0,x正半轴上各点电势φ随x变化的图像正确的是()。

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

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

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

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。

【超级经典】电场高考专题(含答案详解)

【超级经典】电场高考专题(含答案详解)

电场高考专题1.(2011年高考·海南理综卷)关于静电场,下列说法正确的是( )A .电势等于零的物体一定不带电B .电场强度为零的点,电势一定为零C .同一电场线上的各点,电势一定相等D .负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加1.D 解析:考察电场和电势概念及其电场力做功与电势能的关系,选D 。

2.(2011年高考·山东理综卷)如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN 为两电荷连线的中垂线,a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的连线,且a 与c 关于MN 对称,b 点位于MN 上,d 点位于两电荷的连线上。

以下判断正确的是A .b 点场强大于d 点场强B .b 点场强小于d 点场强C .a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D .试探电荷+q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能2.BC 解析:根据等量同种电荷的电场线分布可知b 点场强小于d 点场强,B 正确,A 错误;由对称性可知a 、b 两点的电势差等于b 、c 两点间的电势差,C 正确;MN 左侧电势大于零,而右侧小于零所以试探电荷+q 在a 点的电势能大于在c 点的电势能,D 错误。

3.(2011年高考·天津理综卷)板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为E 1。

现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为d /2,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是A .U 2=U 1,E 2=E 1B .U 2=2U 1,E 2=4E 1C .U 2=U 1,E 2=2E 1D .U 2=2U 1,E 2=2E 13.C 解析:144Q Q kdQ U C S kdπεεπ===,114U kQ E d Sπε==,当电荷量变为2Q 时,212242Q Q kdQ U U S C S kdπεεπ====',22182/2U kQ E E d Sπε===,C 选项正确。

电场综合试题及答案

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

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_______。

高考物理总复习电场练习有答案和解释

高考物理总复习电场练习有答案和解释

合用优选文件资料分享高考物理总复习电场练习(有答案和讲解)高考物理总复习电场练习(有答案和讲解)电场 (5) 1.在静电场中,将一正电荷从 a 点移到 b 点,电场力做了负功,则() A .b 点的电场强度必然比 a 点大 B .电场线方向必然从 b 指向 a C.b 点的电必然定比 a 点高 D.该电荷的动能必然减小 2 .对于电场的认识,以下说法正确的选项是() A .电场是想象出来的模型,其实不是真切存在的 B .电场的基本性质是对放入其中的任何小物体都有力的作用 C.电场拥有能的性质,电荷在电场力作用下搬动时电势能会发生变化 D.电场是有方向的,电荷碰到的电场力方向就是该点的电场方向 3 .以下说法正确的选项是() A .因为电场、磁场都是物质,因此电场线、磁感线都是客观存在的 B .电场线越密的地方电场越强;同样,磁感线越密的地方磁场越强C.电场对电荷总有电场力的作用,磁场对电荷总有洛伦兹力的作用D.电荷在只有电场力的作用下总是沿电场线运动,运动电荷在只有洛伦兹力的作用下沿磁感线运动4.以下对于电场的说法中正确的选项是() A .电场是电荷周围实际存在的物质 B .电场是为了便于研究电荷而引入的理想模型C.电场就是电荷周围的电场线 D.电场线是电荷周围本质存在的物质5.以下说法中不正确的选项是() A .只需有电荷存在,电荷周围就必然存在着电场 B .电场是一种物质,它与其他物质同样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是经过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场强度反应了电场的力的性质,因此场中某点的场强与查验电荷在该点所受的电场力成正比 6 .对于静电场的以下几个说法正确的应是() A .沿电场线方向各点电势不可以能同样 B .沿电场线方向电场强度必然是减小的 C.等势面上各点电场强度不可以能同样 D.等势面上各点电场强度方向必然是垂直该等势面的7 .对于电场,以下说法正确的选项是() A .电势越高场强越大 B .沿着电场线方向电势降低 C.电势降落的方向必然是电场强度的方向 D.电势为零的点,场强不用然为零8 .以下对于电场的表达错误的选项是() A.两个未接触的电荷发生了相互作用,必然是电场引起的 B .只有电荷发生相互作用时才产生电场 C.只需有电荷存在,其周围就存在电场合用优选文件资料分享D.A 电荷碰到 B电荷的作用,是 B 电荷的电场对 A 电荷的作用 9 .有关电场,下面见解中正确的选项是() A .电场是为研究问题的方便而假想的一种物质,本质是不存在 B .由 E=F/q 可知,在电场中某点的电场强度跟电场力成正比 C.以点电荷为球心、半径为 r 的球面上各点的电场强度都同样 D.在电场中某点放入电荷 q,该点的场强为E=F/q,取走 q,该点的场强不变 10 .以下说法符合史实的是()A.开普勒发现了万有引力定律 B .卡文迪许发现了行星运动规律C.牛顿第一次在实验室里测出了万有引力常量D.法拉利提出一种场的见解,认为在电荷周围存在着由电荷产生的电场参照答案: 1 .答案: C 剖析:电场力做负功,该电荷电势能增加.正电荷在电势高处电势能较大, C正确.电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用,总功不用然为负.由动能定理可知,动能不用然减小, D错.电势高低与场富强小无必然联系, A 错. b 点电势高于 a 点,但 a、b 可能不在同一条电场线上, B 错. 2 .答案: C 解析: A 、电场是本质存在的物质,不是理想化模型.故 A 错误. B .电场的基本性质是对放入其中的任何带电体都有力的作用.故 B 错误.C.电场拥有能的性质,电荷在电场力作用下搬动时,电场力做功,致使电势能会发变化.故 C 正确. D.电场是有方向的,正电荷碰到的电场力方向就是该点的电场方向.故 D错误. 3 .答案: B 剖析: A 、电场、磁场是客观存在的,但电场线、磁场线是人们为了形象的描绘电场磁场引入的,不存在,故 A 错误. B .电场线越密的地方电场越强;同样,磁感线越密的地方磁场越强,故 B 正确. C.电场对电荷总有电场力的作用,磁场对电荷不用然有洛伦兹力的作用,故 C错误. D.电荷在只有电场力的作用下总是沿电场线运动,运动电荷在只有洛伦兹力的作用下垂直于磁感线运动,故 D错误 4 .答案:A 剖析:A 、电场是本质存在的物质,不是理想化模型.故A 正确,B 错误.C .电荷的周围存在电场,而电场线是假想的,故 C错误,D错误 5 .答案: D 剖析: A 、带电体周围就存在着一种特别形态的物质,这种物质叫电场.基本性质是对放入电荷有电场力的作用,而电荷不接触也能发生作用,是电场发生的.因此只需有电荷存在,电荷周围就必然存在着电场,故 ABC正确; D.电场强度反应了电场的力的性质,电场中某点的场强与查验电荷没关,故D错误6 .答案:AD 剖析: A 、沿着电场线电势渐渐降低,故沿电场线方向各点电势不可以能同样,故 A 正确. B .电场的强弱与电场线的疏密相关系,沿着电场线场强可能增大,也可能减小,故 B 错误. C .等势面上各点电势相等,场强可能相等,也可能不等,故 C错误. D.依照电场线与等势面的关系可知,等势面上各点电场强度方向必然是垂直该等势面的,故 D 正确. 7 .答案: BD 剖析: A 、电场线密处,电场强度大,而电场线方向不确定,故无法判断电势高低,电势就不用然高,故A 错误;B .在匀强电场中,电场强度不变,沿着电场线的方向,电势总是渐渐降低的,故 B 正确; C.沿着电场方向电势降低最快.故 C错误. D .电势为零,是人为选择的,电场强度为零的地方,电势不用然为零,故 D说法正确 8 .答案: ACD 剖析: A 、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,两个未接触的电荷发生了相互作用,必然是电场引起的, A 正确; B .电场是客观存在的一种特别物质,与有无电荷没关, B错误; C.电荷的周围存在电场, C 正确; D.A 电荷碰到 B 电荷的作用,是 B 电荷的电场对 A 电荷的作用, D正确; 9 .答案: D 剖析:电场线是为了研究问题的方便而假想的一种物质,本质上不存在,故 A 错误; B .由比值定义可知,公式 E= F/q 中,在电场中某点的电场强度跟电场力,及电量均没关,故 B 错误; C.以点电荷为球心、半径为 r 的球面上各点的电场强度大小同样,方向不同样,故 C 错误; D.电场中某点放入电荷 q,该点的场强为 E= F/q ,取走 q,该点的场强仍不变,故 D正确; 10 .答案:D 剖析:考点:物理学史.专题:老例题型.剖析:依照物理学史和知识解答,记住闻名物理学家的主要贡献即可.解答:解: A、牛顿发现了万有引力定律,故A错误;B .开普勒发现了行星运动规律,故 B错误; C.卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量,故 C错误; D.法拉利提出一种场的见解,认为在电荷周围存在着由电荷产生的电场,故 D正确;应选: D.议论:此题察看物理学史,是知识性问题,对于物理学上重要发现、发明、闻名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.。

新高考物理复习专题九静电场练习含答案

新高考物理复习专题九静电场练习含答案

专题九静电场五年高考考点过关练考点一静电场中力的性质1.(2019课标Ⅰ,15,6分)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷答案D2.(2023全国甲,18,6分)在一些电子显示设备中,让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场,可以使发散的电子束聚集。

下列4幅图中带箭头的实线表示电场线,如果用虚线表示电子可能的运动轨迹,其中正确的是()答案A3.(2022湖北,4,4分)密立根油滴实验装置如图所示,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间产生匀强电场。

用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场,油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。

金属板间电势差为U时,电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。

若仅将金属板间电势差调整为2U,则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为()A.q,rB.2q,rC.2q,2rD.4q,2r答案D4.(2023湖南,5,4分)如图,真空中有三个点电荷固定在同一直线上,电荷量分别为Q1、Q2和Q3,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。

若P 点处的电场强度为零,q>0,则三个点电荷的电荷量可能为()A.Q1=q,Q2=√2q,Q3=qq,Q3=-4qB.Q1=-q,Q2=-4√33C.Q1=-q,Q2=√2q,Q3=-qq,Q3=4qD.Q1=q,Q2=-4√33答案D5.(2023全国乙,24,12分)如图,等边三角形△ABC位于竖直平面内,AB边水平,顶点C 在AB边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。

已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下,BC边中点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量的绝对值为q,求(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;(2)C点处点电荷的电荷量。

电场高考真题专题汇编带答案解析

电场高考真题专题汇编带答案解析

专题九电场考点1 电场力的性质高考帮·揭秘热点考向1.[2019全国Ⅰ,15,6分]如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷2.[2019北京,17,6分]如图所示,a、b两点位于以负点电荷-Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则( )A.a点场强的大小比b点大B.b点场强的大小比c点小C.a点电势比b点高D.b点电势比c点低拓展变式1.[2020浙江1月选考,13,3分]如图所示,在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A球连接.A、B、C三小球的质量均为M,q A=q0>0,q B=-q0,当系统处于静止状态时,三小球等间距排列.已知静电力常量为k,则( )A.q C=q0B.弹簧伸长量为C.A球受到的库仑力大小为2MgD.相邻两小球间距为q02.[2020湖南四校摸底调研]如图所示,带电小球O由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态,其中PM水平,地面上固定一绝缘且内壁光滑的四分之一圆弧细管道GH,其中圆心P与O球位置重合,与G点在同一水平线上,且位于H的正上方,管道底端H与水平地面相切,一质量为m、可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放,当小球b运动到H端时对管道内壁恰好无压力,重力加速度为g.在小球b 由G滑到H的过程中,下列说法正确的是()A.小球b的机械能逐渐减小B.小球b所受库仑力大小始终为2mgC.小球b的加速度大小先变大后变小D.细线PM的拉力先增大后减小3.[2021吉林白城检测,多选]如图所示,A、B是点电荷电场中的两点,A点的电场强度大小为E1,方向与AB连线夹角θ=120°,B点的电场强度大小为A点电场强度大小的.将B点电场强度沿AB方向和垂直AB方向分解,沿AB方向的分量E2水平向右,则下列判断正确的是()A.场源电荷带负电B.场源电荷带正电C.E1=E2D.E1=2E24.[2019全国Ⅲ,21,6分,多选]如图,电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点.则()A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场强度方向相同5.[多选]如图所示,实线表示电场线,虚线ABC表示一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,轨迹上B点的切线与该处的电场线相互垂直.下列说法正确的是()A.粒子带正电B.粒子在B点的加速度大于它在C点的加速度C.粒子在B点时电场力做功的功率为零D.粒子从A点运动到C点的过程中电势能先减小后增大6.如图所示,边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒.每根细棒均匀带上相同的正电荷.现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点,此时正六边形几何中心O点的场强为零.若移走+Q及AB边上的细棒,则O点电场强度大小为(k为静电力常量,不考虑绝缘细棒之间及绝缘细棒与+Q的相互影响) ()A. B. C. D.7.一均匀带负电的半球壳,球心为O点,AB为其对称轴,平面L垂直AB把半球壳一分为二,L与AB相交于M点,对称轴AB上的N点和M点关于O点对称.已知均匀带电球壳内部任一点的电场强度都为零.取无穷远处电势为零,在距离点电荷q为r处的电势为φ=k,假设L左侧部分球壳在M点产生的电场强度为E1,电势为φ1;L右侧部分球壳在M点产生的电场强度为E2,电势为φ2;整个半球壳在M点产生的电场强度为E3,在N点产生的电场强度为E4.下列说法中正确的是()A.若平面L左右两部分球壳的表面积相等,有E1>E2,φ1>φ2B.若平面L左右两部分球壳的表面积相等,有E1<E2,φ1<φ2C.只有平面L左右两部分球壳的表面积相等,才有E1>E2,E3=E4D.不论平面L左右两部分球壳的表面积是否相等,总有E1>E2,E3=E4考点2 电场能的性质1.[2020山东,10,4分,多选]真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等.一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态.过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示.以下说法正确的是()A.a点电势低于O点B.b点电势低于c点C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能2.[2019江苏,9,4分,多选]如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点.先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W.再将Q1从C点沿CB移到B点并固定.最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点.下列说法正确的有()A.Q1移入之前,C点的电势为B.Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0C.Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2WD.Q2在移到C点后的电势能为-4W拓展变式1.[2020江苏,9,4分,多选]如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力).开始时,两小球分别静止在A、B位置.现外加一匀强电场E,在静电力作用下,小球绕轻杆中点O转到水平位置.取O点的电势为0.下列说法正确的有()A.电场E中A点电势低于B点B.转动中两小球的电势能始终相等C.该过程静电力对两小球均做负功D.该过程两小球的总电势能增加2.[2017天津,7,6分,多选]如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B,电势能分别为E p A、E p B.下列说法正确的是()A.电子一定从A向B运动B.若a A>a B,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E p BD.B点电势可能高于A点电势3.[2018全国Ⅱ,21,6分,多选]如图,同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行,M为a、c连线的中点,N为b、d连线的中点.一电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1;若该粒子从c 点移动到d点,其电势能减小W2.下列说法正确的是()A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B.若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为C.若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为D.若W1=W2,则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差4.[2018全国Ⅰ,21,6分,多选]图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V.一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是()A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时,其电势能为4 eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍5.[v-x图像]电荷量为Q1、Q2的两个点电荷A、B分别固定在x轴上的原点O处和x=5d处,一正点电荷C(仅受电场力)从x=d处以初速度v0沿x轴正方向运动,其速率v与在x轴上的位置关系如图所示,则下列判断正确的是()A.点电荷A带负电荷、B带正电荷B.点电荷A、B所带电荷量的绝对值之比为2:3C.点电荷C从x=d处到x=4d处的过程中,在x=2d处的电势能最小D.点电荷C从x=d处到x=4d处的过程中,电势能先增大后减小6.[2020湖南长郡检测,多选]在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定两个点电荷,且固定在A处的点电荷带电荷量的数值为Q,两电荷的位置坐标如图甲所示.图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像,图中x=L点为图线的最低点,若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电荷量为+q的带电小球(可视为质点).已知静电力常量为k,则下列有关说法正确的是()7.[2021河北邯郸模拟,多选]某条直电场线上有O,A,B,C四个点,相邻两点间距离均为d.以O点为坐标原点,沿电场强度方向建立x轴,该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示.将一个带电荷量为+q的粒子从O点由静止释放,仅考虑电场力作用.则()A.若A点的电势为零,则O点的电势为B.粒子从A到B做匀变速直线运动C.粒子运动到B点时的动能为D.粒子在OA段电势能的变化量小于在BC段电势能的变化量8.静电场方向平行于x轴,将一电荷量为-q的带电粒子在x=d处由静止释放,粒子只在电场力作用下沿x轴运动,其电势能E p随x的变化关系如图所示.若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向,下列四幅示意图分别表示电势φ随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能E k随x的变化关系,其中正确的是()考点3 电容器及带电粒子在电场中的运动1.[2018北京,19,6分]研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示.下列说法正确的是( )A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容增大2.[2019全国Ⅲ,24,12分]空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O、P是电场中的两点.从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B.A不带电,B的电荷量为q(q>0).A从O点发射时的速度大小为v0,到达P点所用时间为t;B从O点到达P点所用时间为.重力加速度为g,求:(1)电场强度的大小;(2)B运动到P点时的动能.拓展变式1.[2018江苏,5,3分]如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态.现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴()A.仍然保持静止B.竖直向下运动C.向左下方运动D.向右下方运动2.如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电荷量为Q的正点电荷.将一带正电的小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点B处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图像如图乙(E1和x1为已知量).已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图像可求出()A.小物块所带的电荷量B.A、B间的电势差C.小物块的质量D.小物块速度最大时到斜面底端的距离3.[2016海南,6,3分]如图所示,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角.上极板带正电.一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处,以初动能E k0竖直向上射出.不计重力,极板尺寸足够大.若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为()A. B. C. D.4.[2019天津,12,20分]2018年,人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生,这种引擎不需要燃料,也无污染物排放.引擎获得推力的原理如图所示,进入电离室的气体被电离成正离子,而后飘入电极A、B之间的匀强电场(初速度忽略不计),A、B间电压为U,使正离子加速形成离子束,在加速过程中引擎获得恒定的推力.单位时间内飘入的正离子数目为定值,离子质量为m,电荷量为Ze,其中Z是正整数,e是元电荷.(1)若引擎获得的推力为F1,求单位时间内飘入A、B间的正离子数目N为多少;(2)加速正离子束所消耗的功率P不同时,引擎获得的推力F也不同,试推导的表达式;(3)为提高能量的转换效率,要使尽量大,请提出增大的三条建议.5.[2015山东,20,6分,多选]如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0~时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触.重力加速度的大小为g.关于微粒在0~T时间内运动的描述,正确的是()A.末速度大小为v0B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了mgdD.克服电场力做功为mgd6.[多选]如图所示,竖直平面内一半径为R的光滑圆环处在与水平方向夹角为θ=45°的斜向上的匀强电场中,现一电荷量为q、质量为m的带正电小球在圆环内侧A点静止(A点未画出),已知场强E=,现给静止在A处的小球一沿圆环切线方向的冲量I,使小球不脱离轨道,I的取值可能是()A.mB.mC.2mD.m7.如图所示,在平面坐标系xOy第一象限内,y轴右侧宽度d=1.0 m的区域内有沿x轴正方向、场强大小为E1的匀强电场,在2d<x<3d的区域内有宽度也为d=1.0 m沿y轴正方向、场强大小为E2=4E1的匀强电场.在坐标原点上方A(0,1.0)处有一粒子源,它一次可以向外放出一个或多个电子,电子的质量为m,电荷量为-e.不计电子的重力及彼此间的相互作用力.(1)若从A点沿x轴正方向分别以v1=和v2=的初速度发射两个电子a、b,求电子a、b离开第一象限区域时,横坐标之差的大小;(2)若从A点沿x轴正方向发射许多速度大小不同的电子,且所有电子速度都小于,当它们进入电场E2以后,在电场中运动的动能变为进入电场E2时动能的n倍时,它们的位置分布在一条倾斜的直线上,直线通过(2.0 m,1.0 m)和(3.0 m,0)两点,求n的值.答案专题九电场考点1 电场力的性质1.D 对P、Q整体进行受力分析可知,在水平方向上整体所受电场力为零,所以P、Q必带等量异种电荷,选项A、B 错误;对P进行受力分析可知,匀强电场对它的电场力应水平向左,与Q对它的库仑力平衡,所以P带负电荷,Q带正电荷,选项D正确,C错误.2.D由点电荷的场强公式E=可知,与-Q距离相等的点场强大小相等,离-Q越近的点场强越大,故a点场强的大小与b点的相等,b点场强的大小比c点的大,A、B项错误;与-Q距离相等的点,电势相等,离-Q越近的点, 电势越低,故a点电势与b点的相等,b点电势比c点的低,C项错误,D项正确.1.A以A、B、C整体为研究对象,对其受力分析,受重力、支持力以及弹簧的拉力,则由力的平衡条件可知,F=k0x'=3Mg sinα,解得x'=,B错误;以A为研究对象,小球受到的库仑力大小为F A=F-Mg sinα=2Mg sinα,方向沿斜面向下,C错误;为了使B、C均能静止在光滑的绝缘斜面上,则小球C应带正电,设相邻两球之间的距离为x,则对小球B由力的平衡条件得Mg sin α+=,对小球C由力的平衡条件得Mg sin α+=,解得q C=q0,x=q0,A正确,D错误.2.D小球b所受到的库仑力和管道的弹力始终与速度垂直,所以小球b机械能守恒,A错误;设圆弧半径为R,由于小球b机械能守恒,从G滑到H的过程中,有mgR=m,在H处,有F库-mg=,解得F库=3mg,B错误;设b与O的连线与水平方向的夹角为θ,则mgR sinθ=mv2,任意位置的加速度为向心加速度和切向加速度的合成,即a===g,可知随着θ增大,小球b的加速度一直变大,C错误;设PN与竖直方向成α角,对球O受力分析,竖直方向上有F PN cosα=mg+F'库sinθ,水平方向上有F'库cosθ+F PN sinα=F PM,且F'库=F库,解得F PM=mg tanα+,下滑时θ从0°增大到90°,细线PM的拉力先增大后减小,故D正确.3.BD如果场源电荷带负电,则B点电场强度沿AB方向的分量应该水平向左,与题意矛盾,因此场源电荷带正电,A 错误,B正确;由于B点的电场强度大小为A点电场强度大小的,由E=k可知,B点到场源电荷的距离为A点到场源电荷的倍,由几何关系可知,场源电荷与A点连接跟场源电荷与B点连线垂直,如图所示,由几何关系可知B点电场强度与其分量E2夹角为30°,则有E1cos 30°=E2,解得E1=2E2,C错误,D正确.4.BC a、b两点到电性不同的两点电荷连线的距离相等,且关于两点电荷连线中点对称,可知a、b两点的电场强度大小相等,方向相同,选项B、C均正确.电荷量分别为q和-q(q>0)的点电荷(等量异种点电荷)固定在正方体的两个顶点上,正方体的另外两个顶点a、b分别在两点电荷q和-q连线的垂直平分面两侧,故a点和b点的电势不相等,选项A错误.电势是标量,将q和-q在a、b两点产生的电势分别相加,可得φb>φa,将负电荷从a点移到b点,电场力做正功,电势能减少,选项D错误.5.BC因为带电粒子的运动轨迹向左下弯曲,所以带电粒子所受的电场力方向沿电场线切线方向向下,故粒子带负电,A错误;电场线的疏密表示场强大小,由图知B点的场强大于C点的场强,则粒子在B点的加速度大于在C点的加速度,B正确;因为粒子的运动轨迹中B点的切线与该处的电场线垂直,即粒子在B点受到的电场力的方向与粒子在B 点的速度方向垂直,所以此刻粒子受到的电场力做功的功率为零,C正确;带电粒子从A到B,电场力做负功,电势能增大,从B到C,电场力做正功,电势能减小,D错误.6.D根据对称性可知,AF与CD上的细棒在O点产生的电场强度的矢量和为零,AB与DE上的细棒在O点产生的电场强度的矢量和为零.BC中点的点电荷在O点产生的电场强度的大小为=,由题意分析可知EF上的细棒与BC 中点的点电荷在O点产生的电场强度的矢量和为零,则EF上的细棒在O点产生的电场强度的大小也为,故每根细棒在O点产生的电场强度的大小都为,移走点电荷及AB边上的细棒,O点的电场强度为EF与DE上的细棒在O点产生的电场强度的矢量和,即2cos 30°=,D正确.7.D设想将题中半球壳补充为一个完整的均匀带负电的球壳,则整个球壳在M点产生的电场强度为0,设补全后L 右侧的球壳在M点产生的电场强度为E5,则E1与E5应等大反向,分析可知E2<E5,则E1>E2,且与题中L左右两部分球壳的表面积是否相等无关;根据几何关系知,L右侧部分球壳上各点到M点的距离均大于L左侧部分球壳上各点到M点的距离,根据φ=k知,|φ1|>|φ2|,因球壳带负电,所以φ1<φ2,选项A、B错误.因为完整的均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零,根据对称性可知补全后左、右半球壳在M、N点产生的电场强度等大反向,故题中半球壳在M、N点产生的电场强度大小相等、方向相同,选项C错误,D正确.考点2 电场能的性质1.BD由题意可知O点场强为零,所以a、O两点间场强方向是由a指向O的,所以φa>φO,A项错误;同理,φc>φO,O 点与b点间的电场强度有竖直向上的分量,所以φO>φb,则φc>φb,B项正确;同理,φa>φb,φc>φd,又带负电的试探电荷在电势高处电势能较小,所以C项错误,D项正确.2.ABD根据电场力做功可知-W=q(0-φC1),解得φC1=,选项A正确.B、C两点到A点的距离相等,这两点电势相等,Q1从C点移到B点的过程中,电场力做功为0,选项B正确.根据对称性和电势叠加可知,A、B两点固定电荷量均为+q的点电荷后,C点电势为φC2=2φC1=,带电荷量为-2q的点电荷Q2在C点的电势能为E p C=(-2q)×φC2=-4W,选项D正确.Q2从无限远移动到C点的过程中,电场力做的功为0-E p C=4W,选项C错误.1.AB 沿电场线方向电势降低,则B点的电势比A点的电势高,A正确;由对称性可知,两小球所处位置的电势的绝对值始终相等,则由E p=qφ可知两小球的电势能始终相等,B正确;该过程中,带正电荷的小球所受的电场力方向向右,带负电荷的小球所受的电场力方向向左,则电场力对两小球均做正功,C错误;电场力做正功,电势能减少,所以该过程中两小球的总电势能减少,D错误.2.BC电子仅在电场力作用下可能从A运动到B,也可能从B运动到A,所以A错误;若a A>a B,说明电子在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,所以A距离点电荷较近,B距离点电荷较远,又因为电子受到的电场力指向轨迹凹侧,因此Q靠近M端且为正电荷,B正确;无论Q是正电荷还是负电荷,若电子从A运动到B,一定是克服电场力做功,若电子从B运动到A,一定是电场力做正功,即一定有E p A<E p B,C正确;对于同一个负电荷,电势低处电势能大,B点电势一定低于A点电势,D错误.3.BD由题意得,(φa-φb)q=W1,(φc-φd)q=W2,只能得出a、b两点间和c、d两点间的电势关系,无法确定场强的方向,选项A错误;若c、d之间的距离为L,因无法确定场强的方向,故无法确定场强的大小,选项C错误;由于φM=、φN=、W MN=q(φM-φN),上述式子联立求解得粒子从M点移动到N点电场力做的功为W MN=,所以B正确;若W1=W2,有φa-φb=φc-φd,变形可得φa-φc=φb-φd,又φa-φM=φa-=,φb-φN=φb-=,所以φa-φM=φb-φN,D正确.4.AB电子在等势面b时的电势能为E=qφ=-2 eV,电子由a到d的过程电场力做负功,电势能增加6 eV,由于相邻两等势面之间的距离相等,故相邻两等势面之间的电势差相等,则电子由a到b、由b到c、由c到d、由d到f电势能均增加2 eV,则电子在等势面c的电势能为零,等势面c的电势为零,A正确.由以上分析可知,电子在等势面d的电势能应为2 eV,C错误.电子在等势面b的动能为8 eV,电子在等势面d的动能为4 eV,由公式E k=mv2可知,该电子经过平面b时的速率为经过平面d时速率的倍,D错误.如果电子的速度与等势面不垂直,则电子在该匀强电场中做曲线运动,所以电子可能到达不了平面f就返回平面a,B正确.5.D由图像可知正点电荷C从x=d处到x=4d处的过程中,其速度先减小后增大,故电场力先做负功后做正功,即从x=d处到x=2d处场强方向向左,从x=2d处到x=4d处场强方向向右,且x=2d处合场强为零,由场强的叠加可知点电荷A、B均带负电荷,选项A错误;由x=2d处的合场强为零得=,故Q1∶Q2=4∶9,选项B错误;因为点电荷C从x=d 处到x=4d处的过程中,电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,所以x=2d处的电势能最大,选项C错误,D正确.6.CD据φ-x图像可知两个固定点电荷均带正电,故选项A错误;又据φ-x图像切线的斜率绝对值等于场强E的大小,则知x=L处场强为零,且沿着电场线方向电势降低,所以小球在C处受到的电场力向左,向左加速运动,到x=L处加速度a为0,从x=L向左运动时,电场力向右,做减速运动,所以小球在x=L处的速度最大,故选项B错误;x=L处场强为零,根据点电荷场强则有k=k,解得Q A:Q B=4:1,又Q A=Q,Q B=Q,则x=0处的场强也可以求出,为E0=k-k=k,方向向右,故选项C正确;根据qU=mv2知,若已知带电小球经过x=0处的速度为v,则可以求出x=2L和x=0两个位置的电势差U,故选项D正确.7.ABC根据电压与电场强度的关系U=Ed,可知E-x图像围成的面积的绝对值表示电势差的绝对值,取A点电势为零,粒子从O到A的电势差为U OA=E0d,又U OA=φO-φA,解得φO=E0d,故选项A正确;由图可知,A、B之间是匀强电场,故粒子从A到B做匀变速直线运动,故选项B正确;由图可知,O、B间的电势差为U OB=E0d+E0d=E0d,根据动能定理得qU OB=E k B-0,得E k B=E0qd,故选项C正确;由图可知,OA段E-x图像围成图形的面积大于BC段所围图形的面积,即U OA>U BC,根据W=qU,可知OA段电场力做功多,故OA段电势能的变化量大于BC段电势能的变化量,故选项D错误.8.D因为粒子带负电,由E p=φq可知,φ-x图像应与E p-x图像的形状上、下对称,选项A错误;因为φ-x图像的切线斜率的绝对值表示电场强度的大小,沿电场方向电势降低,所以在x=0的左侧存在沿x轴负方向的匀强电场,在x=0的右侧存在沿x轴正方向的匀强电场,选项B错误;根据牛顿第二定律有qE=ma,粒子在匀强电场中运动时加速度大小不变,由于粒子带负电,粒子的加速度在x=0左侧为正值、在x=0右侧为负值,选项C错误;因为带电粒子只受电场力作用,所以带电粒子的动能与电势能总和保持不变,即E k-x图像应与E p-x图像的形状上、下对称,选项D正确.考点3 电容器及带电粒子在电场中的运动1.A实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,则a板带电,由静电感应可知,在b板上感应出与a板电性相反的电荷,故选项A正确;实验中,只将电容器b板向上平移,正对面积S变小,由C=,可知电容C变小,由C=,Q不变,可知U变大,因此静电计指针的张角变大,选项B错误;实验中,只将极板间插入有机玻璃板,相对介电常数εr变大,由C=,可知电容C变大,由C=,Q不变,可知U变小,静电计指针的张角变小,选项C错误;实验中,只增加极板带电荷量,电容C不变,由C=,可知静电计指针的张角变大,故选项D错误.2.(1)(2)2m(+g2t2)解析:(1)设电场强度的大小为E,小球B运动的加速度为a.根据牛顿第二定律、运动学公式和题给条件,有mg+qE=ma ①a()2=gt2②。

高考物理-电场力-专题练习有答案

高考物理-电场力-专题练习有答案
A.小球带正电
B.电场强度大小为
C.P点距边界AB的距离为
D.若边界AB处电势为零,则M点电势为-
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题共4个小题。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
9.如图,真空中 平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长 。若将电荷量均为 的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量 ,求:
高考物理专题练习
电场力
第I卷
一、选择题(本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一项符合题目要求)
1.带正电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动;②在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由()
A.一个带正电的点电荷形成
B.一个带负电的点电荷形成
C.两个带等量负电的点电荷形成
(1)离子在第一象限运动时速度大小和第二象限电场 的大小;
(2)当 时,离子的速度;
(3)当 时,离子的坐标。( )
高考物理专题练习
电场力
答案
1.BCD
2.D
3.AC
4~7.BBDD
8.BCD
9.解:(1)根据库伦定律,A、B两点电荷间的库伦力大小为

代入数据得

(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等,均为
(1)求A球的带电荷量 ;
(2)剪断细线后,求B球的最大速度 。
11.如图所示,在倾角为 的足够长光滑斜面上放置两个质量分别为2m和m的带电小球A和B(均可视为质点),它们相距为L,两球同时由静止开始释放时,B球的初始加速度恰好等于零。经过一段时间后,当两球距离为 时,A、B的加速度大小之比为 (静电力常量为k)。

高中物理电场试题及答案

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。

高考物理《电场中的图像问题》真题练习含答案

高考物理《电场中的图像问题》真题练习含答案

高考物理《电场中的图像问题》真题练习含答案1.(多选)一电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v­t图像如图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是选项中的()答案:CD解析:根据v­t图像可知电荷的加速度逐渐增大,即电荷所受电场力逐渐增大,又根据电场线越密集电场强度越大可知,从A到B电场线逐渐密集,由于题干没说明是带正电还是带负电,故电荷所受电场力方向与电场强度方向可能相同、可能相反,综上所述可知,A、B错误,C、D正确.2.在真空中某区域有一电场,其中一条电场线如图甲所示,O、A、B为电场线上间距相等的三个点,这一条电场线上各点的电势φ分布如图乙所示,下列说法正确的是()A.O点的电势小于A点的电势B.O点的电场强度小于A点的电场强度C.将正电荷沿该直线从A移到B的过程中,电场力做负功D.O、A两点间的电势差大于A、B两点间的电势差答案:D解析:根据乙图可知,O点的电势大于A点的电势,故A错误;电势变化越快的地方场强越大,根据图线斜率可以得出,O点的电场强度大于A点的电场强度,故B错误;将正电荷沿该直线从A移到B的过程中,电场力做正功,故C错误;O、A两点间的电势差大于A、B两点间的电势差,故D正确.3.[2024·江苏省南通市教学质量调研]真空中有一静止、半径为r0的均匀带正电的球体,场强E沿半径r方向分布情况如图所示,图中E0、r0、r1、r2以及静电力常量k都是已知量,下列说法中正确的是()A.r0处电势最高B.r1、r2两处的电场强度方向相反C.r1、r2两处的电势差等于E0(r2-r1)D.利用已知量可求出球体所带的电荷量答案:D解析:由图可知,场强E沿半径r方向始终大于0,r1、r2两处的电场强度方向相同,电势沿着场强方向逐渐降低,故r0处不是电势最高处,可知球心处的电势最高,A、B错误;在E­r图像中,曲线与坐标轴所围成的面积表示电势差的大小,故可得r1、r2两处的电势差大于E0(r2-r1),C错误;根据r2处的场强为E0,有E0=k Qr22,解得Q=E0r22k,D正确.4.(多选)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E p随位移x变化的关系如图所示,其中O~x2段是对称的曲线,x2~x3段是直线.下列说法正确的是() A.x1处电场强度为零B.从x2到x3,电场强度逐渐增大C.x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2>φ3D.粒子在0~x2段做匀变速运动,在x2~x3段做匀速直线运动答案:AC解析:E p ­x 图像的斜率表示电场力(也是合外力),图线在x 1处的斜率为零,则电场力为零,电场强度为零,A 正确;从x 2到x 3,斜率不变,电场力不变,电场强度不变,B 错误;由φ=E p -q,由图像得0<E p 1<E p 2<E p 3,联立解得0>φ1>φ2>φ3,C 正确;在0~x 2段,粒子受到的电场力变化,加速度变化,不是匀变速运动;x 2~x 3段,电场力恒定,做匀变速直线运动,D 错误.5.[2024·甘肃省甘南期中考试](多选)空间中某一静电场方向平行于x 轴,电势φ随x 变化情况如图所示.一质量为4.0×10-20 kg 、电荷量为2.0×10-10 C 的带负电粒子(不计重力)从x 轴上x =-2 cm 处由静止释放,仅在电场力作用下沿x 轴做往复运动,下列说法正确的是( )A .在x 轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场B .在-2 cm <x<0区域内电场强度大小为800 V /mC .在0<x<4 cm 区域内电场强度大小为600 V /mD .该粒子运动过程中经过x =0速度最大,最大速度是4×105 m /s答案:ABD解析:由φ­x 图像的斜率表示电场强度可知,在x 轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场,A 正确;在-2 cm ≤x <0区域内电场强度大小E 1=⎪⎪⎪⎪Δφ1d 1 =162×10-2 V /m =800 V /m ,方向沿x 轴负方向,B 正确;在0<x ≤4 cm 区域内电场强度大小E 2=⎪⎪⎪⎪Δφ2d 2 =164×10-2 V /m=400 V /m ,C 错误;粒子在-2≤x <0 cm 沿x 轴正向做匀加速运动,则0<x ≤4 cm 区域内沿x 轴正向做匀减速运动,可知粒子经过x =0处时速度最大,粒子从x =-2 cm 运动到x=0的过程,由动能定理可得qU =12mv 2m ,其中U =16 V ,代入数值可得v m =4×105 m /s ,D 正确.6.空间存在一静电场,电场中x 轴上的电势φ随x 坐标的变化规律如图所示,下列说法正确的是( )A.x=4 m处的电场强度为零B.x=4 m处电场方向一定沿x轴正方向C.电荷量为e的负电荷沿x轴从O点移动到6 m处,电势能增大8 eVD.若电荷只在电场力作用下沿x轴正方向移动,加速度先增大后减小答案:C解析:图像的斜率等于电场强度,则x=4 m处的电场强度不为零,A错误;从0到x =4 m处电势不断降低,但问题中没有说明电场线是否与x轴平行,则x=4 m处的电场方向不一定沿x轴正方向,故B错误;负电荷沿x轴正方向移动,电势降低,电势能增大的量为ΔE p=-e·(-4 V-4 V)=8 eV,C正确;根据牛顿第二定律qE=ma,加速度与电场强度成正比,由图像可知,斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,即加速度先减小后增大,D错误.7.空间中存在一静电场,一电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能E p 随位置x的变化关系如图所示,则电子从x1向x3运动的过程中,下列说法正确的是()A.在x1处电子速度最大B.在x2处电子加速度最大C.在x3处电场强度最大D.在x2处电势最高答案:C解析:电子仅在电场力作用下运动,动能与电势能之和是恒定的,则电子从x1向x3运动的过程中,在x3处的电势能最小,则动能最大,速度最大,A错误;E p­x图像的斜率绝对值表示电子受到的电场力大小,在x2处图像的斜率为0,则电场力为0,故电子的加速度为0,B错误;电子从x1向x3运动的过程中,x3处的图像斜率绝对值最大,则电场力最大,电场强度最大,C正确;电子从x1向x3运动的过程中,电子在x2处电势能最大,但由于电子带负电,故在x2处电势最低,D错误.。

近三年电场高考真题及答案

近三年电场高考真题及答案

电场分推试题71.如题3图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。

两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b,a、b两点的电场强度大小分别为E a和E b,则A.W a =W b,E a >E b B.W a≠W b,E a >E bC.W a=W b,E a <E b D.W a≠W b,E a <E b2.(不定项选择题)地球外表旁边某区域存在大小为150N/C、方向竖直向下的电场。

一质量为1.00×l0-4kg、带电量为-1.00×l0-7C的小球从静止释放,在电场区域内下落10.0m。

对此过程,该小球的电势能和动能的变更量分别为(重力加速度大小取9.80m/s2,忽视空气阻力)A. -1.50×l0-4J 和9.95×l0-3JB. 1.50×l0-4J 和9.95×l0-3JC. -1.50×l0-4J 和9.65×l0-3JD. 1.50×l0-4J 和9.65×l0-3J3.(双项选择题)如图12所示,光滑绝缘的程度桌面上,固定着一个带电量为+Q的小球P,带电量分别为-q和+2q的小球M和N,由绝缘细杆相连,静止在桌面上,P与M相距L,P、M和N视为点电荷,下列说法正确的是A.M与N的间隔大于LB. P、M和N在同始终线上C. 在P产生的电场中,M、N处的电势一样D.M、N及细杆组成的系统所受合外力为零4.如图所示,平行金属板A、B程度正对放置,分别带等量异号电荷。

一带点微粒程度射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么()A.若微粒带正电荷,则A板肯定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能肯定增加C.微粒从M点运动到N点动能肯定增加D. 微粒从M点运动到N点机械能肯定增加5.(不定项选择)如图,半径为的匀称带正电薄球壳,其上有一小孔。

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高考专题:电场
一、选择题。

本题共8小题。

(每小题6分,共48分。

第1—5题在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,第6—8题有的有多项符合题目要求。


1、关于静电场的等势面,下列说法正确的是( ) A.电场线与等势面处处相互垂直 B.两个电势不同的等势面可能相交 C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功
2、如图,两平行的带电金属板水平放置。

若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。

现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45
,再由a 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( ) A .向右上方做匀加速运动 B.向右下方做匀加速运动
C.向左上方做匀加速运动
D.向左下方做匀加速运动
3、一正电荷从电场中的A 点右静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它的v —t 图象如图甲所示,则A 、B 两点所在的区域的电场线发布情况可能是乙图中的( )
4、在电场中把电荷量为q 1的正电荷从A 点移动到B 点,静电力做功w 1,在把这个电荷从B 点移动
到C 点,静电力做功w 2,则把一个电荷量为q 2的负电荷从A 点移动到C 点,静电力做的功是( ) A 、
2121w w q q ++ B 、2121w w q q +- C 、2211)(q w w q +- D 、1
212)
(q w w q +-
5、如图所示,电路中R 1、R 2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C 的极板水平放置。

闭合开关S ,电路达到稳定时,带电液滴悬浮在两板之间静止不动。

如果仅改变下列一个条件,液滴仍能静止不动的是( ) A 、增大R 1的阻值 B 、增大R 2的阻值
C 、增大两板间的距离
D 、断开开关S
6、如图所示的同心圆(虚线)是电场中的一簇等势线,一电子只在电场力作用下沿A 向C 运动时的速度大小越来越小,B 为直线AC 的中点,则有( ) A 、电子沿AC 运动时受到的电场力越来越小 B 、电子沿AC 运动时它具有的电势能越来越大 C 、电势C B A ϕϕϕ>> D 、电势差BC AB U U =
7、如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场E,M 点与P 点的连线垂直于电场线,M 点与N 在同一电场线上.两个完全相同的带等量正电荷的粒子,以相同大小的初速度v 0分别从M 点和N 点沿竖直平面进入电场,M 点的粒子与电场线成一定的夹角进入,N 点的粒子垂直电场线进入,两粒子恰好都能经过P 点,重力不计.在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 两粒子到达P 点的速度大小可能相等
B. 电场力对两粒子做功一定不相同
C. 两粒子到达P 点时的电势能都比进入电场时小
D. 两粒子到达P 点所需时间一定不相等
8、一匀强电场的方向平行于xOy 平面,平面内a 、b 、c 三点的位置如图
所示,三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V 。

下列说法正确的是( ) A .坐标原点处的电势为1 V B .电场强度的大小为2.5 V/m
C .电子在a 点的电势能比在b 点的低7 eV
D .电子从b 点运动到c 点,电场力做功为9 eV
二、计算题(共52分)
9、(12分)如图,A、B两点所在的圆半径分别为r1和r2,这两个圆为同心圆,圆心处有一带正电为+Q的点电荷,内外圆间的电势差为U.一电子仅在电场力作用下由A
运动到B,电子经过B点时速度为v,若电子质量为m,带电量为e,求:
(1)电子经过B点时的加速度大小.
(2)电子在A点时的速度大小v0.
10、(10分)如图,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点。

已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。

不计重力。

求A、B两点间
的电势差。

11、(12分)如图所示,在水平向右的匀强电场中,一根长为L的绝缘细线,一端连着一质量为m、带电量为+q的小球,另一端固定于O点,现把小球向右拉至细线水平且与场强方向平行的位置,无初速释放,小球能摆到最低点的另一侧,细线与竖直方向的最大夹
角0
30
=
θ,重力加速度为g,求:
(1)求场强E的大小;
(2)小球摆到最低点时细线的拉力T为多少?
12、(18分)如图甲所示,真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源相连(图中未画出),
其中B板与地相连,A板电势变化规律如图乙所示。

将一个质量27
10
0.2-

=
m kg。

电荷量19
10
6.1-

+
=
q C的带电粒子从紧邻B板处释放,不计粒子重力。

求:
(1)在t=0时刻释放该带电粒子,释放瞬间粒子的加速度大小;
(2)若A板电势变化周期5
10
0.1-

=
T s,在t=0时将带电粒子从紧邻B板处无初速度释放,粒子到达A板时速度的大小;
(3)A板电势变化的周期满足什么条件时,在
2
4
T
t
T
t=
=到时间内从紧邻B板处无初速度释放该带电粒子,粒子不能到达A板。

高三物理(电场)专题训练参考答案
一、 选择题。

二、 计算题。

9、解:(1)电子加速度a 。

()()2........a 1......
(2)
2
2
2mr kQe
ma r Qe
k
==可得:
(2)电子从A 到B:
()4.........
2)3( (2)
1212
02
02m eU
m v v m v m v eU -=-=
可得: 10、解:粒子 A 运动到B ,在竖直方向有:
()()()
3.......................2 (2)
1211.........
..........30sin 60sin 20
2
02000q mv U mv mv qU v v AB B AB B =-=
=可得: 11、解:(1)小球从开始运动到到达左侧位置:
()()2...................................3mg
31........
..........0)sin 1(cos L
E qEL mgL =
=+-可得:θθ
(2)小球在最低点速度v 。

()()()5.........................
mg 332-34.........
..............................3.......
(02)
12
2
⎪⎪⎭

⎝⎛==--=
-L T L
v m mg T mv qEL mgL 可得: 12、解:(1)带电粒子加速度a 。

()()()3........
............................../m 100.4a 2.......
............................................................1.......
..................................................29s d
U
E ma qE
F ⨯====可得: (2)粒子在2
0T
t t =
=到时间内的位移x 。

()()()6.......
............................../100.22v 2
t 5...................................................................4...................................100.5)2
(21422
s m T
a v A T
d x m T a x ⨯===∴=⨯==
-。

板。

速度为时恰好到达粒子在 (3)粒子在
24T T 到内,电场力、速度均向右,粒子做匀加速运动,在2
32T T 到内,则向A 板做匀减速运动,但位移相同。

()
()()
9.......................................................1028..........
............................................................7.. (161)
4212522
s T d x A aT T a x m m -⨯<<=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=可得周期满足的条件:
板。

要使粒子不能到达。

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