(完整)高中物理静电场必做经典例题(带答案)
高中物理静电场经典习题30道--带答案
高中物理静电场经典习题30道--带答案1.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c 分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()A.$\frac{kq}{l^2}$。
B.$\frac{\sqrt{3}kq}{l^2}$。
C.$\frac{2kq}{l^2}$。
D.$\frac{3kq}{l^2}$2.如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.$\frac{kQ}{4R^2}$。
B.$\frac{\sqrt{2}kQ}{4R^2}$。
C.$\frac{kQ}{2R^2}$。
D.$\frac{\sqrt{2}kQ}{R^2}$3.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q>)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为A.$l+\frac{2q^2}{kl}$。
B.$l-\frac{2q^2}{kl}$。
C.$l-\frac{q^2}{kl}$。
D.$l+\frac{q^2}{kl}$4.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m 带电量分别为+q和﹣q的甲、乙两个小球,在力F的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为A.$\frac{F}{2kq^2}$。
B.$\frac{F}{kq^2}$。
C.$\frac{F}{4kq^2}$。
D.$\frac{2F}{kq^2}$5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)A.。
高中物理静电场练习题(含解析)
高中物理静电场练习题学校:___________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。
高中物理静电场经典复习题及答案
高中物理静电场经典复习题及答案篇一:高中物理静电场经典复习题及高中物理静电场经典复习题1.〔2022安徽无为四校联考〕如下图为一只“极距变化型电容式传感器〞的局部构件示意图.当动极板和定极板之间的距离d变化时,电容C便发生变化,通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化的情况.在以下图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是( A)2.〔2022江苏二校联考〕真空中有一半径为r0的带电金属球壳,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。
以下说法中正确的选项是〔BC 〕A.A点的电势低于B点的电势B.A点的电场强度方向由A指向BC.A点的电场强度大于B点的电场强度D.正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做负功3.〔2022辽宁铁岭市期中检测〕如下图的同心圆是电场中的一簇等势线,一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小,B为线段AC 的中点,那么以下说法正确的选项是( B)A.电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小B.电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大C. 电势差UAB = UBCD.电势φA φB φC4.〔2022年5月南京、盐城三模〕两个等量正点电荷位于x轴上,关于原点O呈对称分布,以下能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是( A)ABCD5.〔2022年5月6日河南六市联考理综物理〕如下图,四个点电荷A、B、C、D 分别位于正方形的四个顶点上,A、B所带电荷量均为+q,C、D所带电荷量均为-q。
e、f、g、h分别位于正方形的四个边的中点。
用Ee、Ef分别表示e、g这两点的电场强度,用φf、φh分别表示f、h这两点的电势,那么以下关系正确的选项是( D)A.Ee≠Ef,φh=φf B.Ee=Ef,φh≠φf C.Ee≠Ef,φh≠φf D.Ee=Ef,φh=φf6.〔2022·江苏物理〕真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,那么A、B两点的电场强度大小之比为( C)A.3∶1 B.1∶ 3 C.9∶1D.1∶97.〔2022·海南物理〕如图,直线上有o、a、b、c四点,ab间的距离与bc 间的距离相等。
(文末附答案)2022届高中物理静电场知识总结例题
(每日一练)(文末附答案)2022届高中物理静电场知识总结例题单选题1、如图所示,水平面内三点A、B、C为等边三角形的三个顶点,三角形的边长为L,O点为AB边的中点。
CD 为光滑绝缘细杆,D点在O点的正上方,且D点到A、B两点的距离均为L,在A、B两点分别固定点电荷,电荷量均为−Q。
现将一个质量为m、电荷量为+q的中间有细孔的小球套在细杆上,从D点由静止释放。
已知静电力常量为k、重力加速度为g、且k QqL2=√33mg,忽略空气阻力。
下列说法正确的是()A.固定在A、B处两点电荷的合电场在C、D两点的场强相同B.小球在D点刚释放时的加速度大小为(√22+√63)gC.小球到达C点的速度大小为√√3gLD.小球将在D、C两点之间做往复运动2、如图,在(a,0)位置放置电荷量为q的正点电荷,在(0,a)位置放置电荷量为q的负点电荷,在距P(a,a)为√2a的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电场强度为零。
则Q的位置及电荷量分别为()A.(0,2a),√2q B.(0,2a),2√2qC.(2a,0),√2q D.(2a,0),2√2q3、请用学过的电学知识判断下列说法正确的是A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死D.打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险4、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.B.C.D.5、图示电路中,电源的电动势E和内阻r一定,A、B为平行板电容器,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,R3为光敏电阻(电阻值随光照强度的增加而减小),电流表A和电压表V的示数分别为I和U。
下列说法正确的是()A.将R2的滑动触头P向左移动,I将增大,U将减小B.减小A、B板的正对面积,则电容器所带电荷量增加C.减小光照强度,I将减小,U将增大,电容器所带电荷量将减小D.减小光照强度,U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值将变大6、据《自然》杂志2021年5月17日报道,中国科学家在稻城“拉索”基地(如图)探测到迄今为止最高能量的γ射线,能量值为1.40×1015eV,即()A.1.40×1015V B.2.24×10−4C C.2.24×10−4W D.2.24×10−4J7、如图所示,D是一只理想二极管,电流只能从a流向b,而不能从b流向a,平行板电容器的A、B两极板间有一电荷,在P点处于静止状态。
(文末附答案)2022届高中物理静电场经典大题例题
(每日一练)(文末附答案)2022届高中物理静电场经典大题例题单选题1、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所带电荷量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同号电荷的小球B,当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则q1/q2为()D.3√3A.2B.3C.√362、如图所示,边长为a的等边ΔABC的A、B、C三点处各放置一个点电荷,三个点电荷所带电荷量数值均为Q,其中A、B处为正电荷,C处为负电荷;边长为a的等边ΔEFG的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线,其中E、F处电流垂直纸面向内,G处电流垂直纸面向外,O,H是三角形的中心,D为AB中点,若两三角形均竖直放置,且AB、EF相互平行,下列说法正确的是()A.O点处的电势高于D点处的电势B.带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小C.A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同D.正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处所受安培力方向相同3、空间有一均匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系O−xyz,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标(0,a,0),N点的坐标为(a,0,0),P点的坐标为(a,a2,a2),已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为1V,则P点的电势为()A.√22V B.√32VC.14V D.34V4、如图所示,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹,M和N是轨迹上的两点.不计重力,下列表述正确的是()A.粒子在电场中的加速度不变B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在M点的速率比在N点的速率D.粒子在电场中的电势能始终在增加5、电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路,上极板接地。
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
高中物理第十章静电场中的能量知识总结例题(带答案)
高中物理第十章静电场中的能量知识总结例题单选题1、如图所示,将带电量为q 的小球A 固定在绝缘支架上,将另一质量为m ,电荷量相等的带电小球B 放在距离A 球正上方r 处恰好处于平衡状态(r 远远大于小球直径),则下面错误的是( )A .A 、B 两球可能带异种电荷 B .两小球的电量q =√mgr 2kC .如果小球B 的质量变为2m ,则再次平衡时重力势能变大D .如果小球B 的电量变为2q ,则再次平衡时电势能增加 答案:AA .由于B 球处于平衡状态,所以B 应该受到竖直向下的重力和向上的斥力,A 、B 带同种电荷,故A 错误; B .对B 球,根据平衡条件有mg =k q 2r2解得q =√mgr 2k故B 正确;C .若小球B 的质量变为2m ,则2mg =k q 2r 12解得r 1=√22r以A球所在水平面为重力零势能面,则B球重力势能为EP重=2mgr1=√2mgr>mgr 重力势能增大,故C正确;D.若小球B的电荷量变为2q,则mg=k 2q2 r22解得r2=√2r无穷远处电势为0,则小球B的电量变为2q再次平衡时,其电势能EP电′=2q⋅kqr1=√2kq2r>kq2r小球B的电势能增大,故D正确。
本题选不正确的,故选A。
2、如图所示,立方体ABCDEFGH的四个顶点A、C、F、H处各固定着一个电荷量均为Q的正点电荷,则B、D 两点()A.电势相同、电场强度大小相等B.电势相同、电场强度大小不相等C.电势不相同、电场强度大小相等D.电势不相同、电场强度大小不相等答案:A根据对称性可知,A、C、H三点处电荷在D点处产生的电场强度E1的大小和D点处的电势φ1刚好与A、C、F三点处电荷在B点处产生的电场强度E2的大小和B点处的电势φ2相等,而F处的点电荷在D点处产生的电场强度E3的大小和D点处的电势φ3与H处点电荷在B点处产生的电场强度E1的大小和B点处的电势φ4也相等,并且E1与E3方向相同,E2与E4方向相同,故B、D两点处的电场强度大小相等但方向不同,B、D两点的电势相同,BCD错误,A正确。
高中物理静电场必做经典例题(带答案)
高中物理静电场必做经典例题(带答案)篇一:高中物理静电场经典习题(包含答案)1.(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A.C和U均增大 B.C增大,U减小C.C减小,U增大 D.C和U均减小B2(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中A.做直线运动,电势能先变小后变大B.做直线运动,电势能先变大后变小C.做曲线运动,电势能先变小后变大D.做曲线运动,电势能先变大后变小C3.(2012安徽卷).如图所示,在平面直角中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0 V,点A处的电势为6 V, 点B处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ()/mV/m D. 100V/mA4.(2012重庆卷).空中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正点电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如题20图所示,a、b、c、d为电场中的四个点。
则()A.P、Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同C.c点的电热低于d点的电势D.负电荷从a到c,电势能减少D5.(2012海南卷)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D6.(2012山东卷).图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。
则该粒子()A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化CD7. [2014·北京卷] 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是( )A.1、2两点的场强相等B.1、3两点的场强相等C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等D 本题考查电场线和等势面的相关知识.根据电场线和等势面越密集,电场强度越大,有E1>E2=E3,但E2和E3电场强度方向不同,故A、B错误.沿着电场线方向,电势逐渐降低,同一等势面电势相等,故φ1>φ2=φ3,C错误,D正确.18.如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R= m的4其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5×103 N/C.今有一质量为m= kg、带电荷量+q=8×105 C的小滑块(可视为质-点)从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=,取g=10 m/s2,求:(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时B点的压力.(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程.答案:(1) N (2)6 m解析:(1)设小滑块第一次到达B点时的速度为vB,对圆弧轨道最低点B 的压力为F,则:v212mgR-qER=vB F-mg=m,故F=3mg-2qE= N。
高中物理必修三第九章静电场及其应用必须掌握的典型题(带答案)
高中物理必修三第九章静电场及其应用必须掌握的典型题单选题1、关于导线中的电场,下列说法正确的是()A.导线内的电场线可以与导线相交B.电路元件所积累的电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态C.导线内的电场E是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的D.导线中的电场是静电场的一种答案:CA.导线内的电场线与导线是平行的,A错误;BD.导线内电场不为零,不是静电平衡状态,导线中的电场是恒定电场,并非静电场的一种,BD错误;C.导线中的电场是电源,导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,C正确。
故选C。
2、△ABC是匀强电场中一个边长为a的正三角形,O为该三角形的中心。
若在△ABC的三个顶点A、B、C分别固定点电荷+q、+q、-q,如图所示,则O处的场强为零。
据此可知,匀强电场电场强度的大小和方向为()A.6kq,方向由C指向Oa2,方向由O指向CB.√3kqa2,方向由C指向OC.√3kqa2D.6kq,方向由O指向Ca2答案:A由几何关系可知OA =OB =OC =√33a 根据对称性以及电场强度的叠加可知三个点电荷在O 点产生的合电场强度大小为E =2kq(√33a)2cos60°+kq (√33a)2=6kq a2 方向由O 指向C ,由题意可知匀强电场与E 大小相等、方向相反,所以其大小为6kqa 2,方向由C 指向O ,故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
3、如图所示,在边长为l 的正方形的每个顶点都放置一个点电荷,其中a 和b 电荷量均为+q ,c 和d 电荷量均为-q 。
静电力常量为k ,则a 电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力大小是( )A .0B .√2kq 2R 2C .kq 2R D .3kq 22l 2答案:Da 和b 电荷量为+q ,c 和d 电荷量为-q ,则c 、d 电荷对a 电荷的库仑力为引力,b 电荷对a 电荷的库仑力为斥力。
根据库仑定律 F ca =2(√2l)2,F ba =F da =kq 2l 2根据力的合成法则,a 电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力大小为F =3kq 22l 2故ABC 错误D 正确。
高中物理第九章静电场及其应用典型例题(带答案)
高中物理第九章静电场及其应用典型例题单选题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、如图所示,空心金属球壳上所带电荷量为+Q,关于O、M两点电场强度EO、EM的说法中正确的是()A.EO≠0EM=0B.EO=0 EM≠0C.EO=0 EM=0D.EO≠0EM≠0答案:C由题意,可知空心金属球壳处于静电平衡状态,根据处于静电平衡状态中的导体,内部电场强度处处为零,可知E O=0,E M=0。
故选C。
3、了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。
下列说法不符合史实的是()A.开普勒通过对第谷的天文观测数据的分析研究,发现了行星的运动规律B.牛顿通过演绎推理得出了万有引力定律,并通过实验测出了引力常量C.卡文迪什的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性,体现了“类比”是一种重要的思维方式D.法拉第提出了场的观点,并用电场线形象地描述电场答案:BA.开普勒通过对第谷的天文观测数据的分析研究,发现了行星的运动规律,A正确,故A不符合题意;B.牛顿通过演绎推理得出了万有引力定律,由卡文迪许测得引力常量数值,B错误,故B符合题意;C.卡文迪什的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性,体现了“类比”是一种重要的思维方式,C正确,故C不符合题意;D.法拉第提出了场的观点,并用电场线形象地描述电场,D正确,故D不符合题意。
高中物理第十章静电场中的能量典型例题(带答案)
高中物理第十章静电场中的能量典型例题单选题1、如图,a、b是正点电荷电场中的一条电场线上的二点,二点的电势和电场强度分别为φa、φb和E a、E b,则他们的大小关系是()A.φa>φb,E a>E b B.φa>φb,E a<E bC.φa=φb,E a=E b D.φa<φb,E a>E b答案:AAB.假设电场线的方向向右,则正电荷在a的左侧,所以a点的电场强度大,即E a>E b;沿电场线方向电势降低,可以比较电势高低,根据电场线方向可知φa>φb,选项A正确,B错误;C.沿着电场线电势会逐渐降低,a、b是正点电荷电场中的一条电场线上的二点,两点的场强和电势不可能相等,选项C错误;D.若电场线的方向向左,则正电荷在b的右侧,所以b点的电场强度大,即E b>E a;沿电场线方向电势降低,可以比较电势高低,根据电场线方向可知φa<φb,选项D错误。
故选A。
2、静电纺纱是利用高压静电场使单纤维两端带异种电荷,在电场力作用下使纤维伸直、平行排列和凝聚的纺纱工艺。
如图所示为其电场分布简图,下列说法正确的是()A.虚线可能是等势线B.电场强度EA<EC<EBC.负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能D.在C点静止释放一电子,它将在电场力作用下沿着虚线CD运动答案:CA.电极是等势体,其表面是等势面,根据电场线与等势面垂直可知虚线应是电场线,选项A错误;B.由电场线的疏密表示电场强度的大小可知EA<EB<EC选项B错误;C.电场线由高压电源的正极到负极,所以A点的电势高,C点的电势低,由E p=qφ可知,负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能,选项C正确;D.CD电场是曲线,在C点静止释放一电子,在电场力作用下不会沿着虚线CD运动,选项D错误。
故选C。
3、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。
两板间有一个正试探电荷固定在P点,如图所示,以C 表示电容器的电容,E表示两板间的电场强度,φ表示P点的电势,E p表示正电荷在P点的电势能。
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
(完整版)高中物理静电场经典习题(包含答案解析),推荐文档
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必考考点训练(带答案)
高中物理必修三第九章静电场及其应用必考考点训练单选题1、有两个完全相同的小球A、B,质量均为m,带等量异种电荷,其中A带电荷量为+q,B带电荷量为-q.现用两长度均为L、不可伸长的细线悬挂在天花板的O点上,两球之间夹着一根绝缘轻质弹簧.在小球所挂的空间加上一个方向水平向右、大小为E的匀强电场.如图所示,系统处于静止状态时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为θ=60°,则弹簧的弹力为(静电力常量为k,重力加速度为g)( )A.kq2L2B.√33mg+kq2L2C.kq2L2+qE D.√33mg+kq2L2+qE答案:D对A球受力分析,由共点力平衡可得F−qE−kq⋅qL2−Tcos60°=0Tsin60°−mg=0联立解得F=√33mg+kq2L2+qE故选D。
2、在点电荷-Q的电场中,一金属球处于静电平衡状态,A为球内一点,B为球外表面附近一点,则球上感应电荷在A点和B点所激发的附加场强EA′和EB′的方向在下列几个选项对应的图中最有可能的是()A.B.C.D.答案:C金属球处于静电平衡状态,则金属球内部电场强度处处为零,点电荷−Q在A点产生的电场强度和感应电荷在A点激发的电场强度等大反向,点电荷−Q在A点产生的电场强度从A点指向−Q,因此,感应电荷在A点激发的电场强度E A′沿两点连线指向背离−Q的方向;金属球处于静电平衡状态,整个导体是一个等势体,导体表面是一个等势面,根据电场线与等势面之间的关系可知,球外表面附B点的点场线垂直于金属球表面,如图所示根据矢量叠加原理,B点所激发的附加场强EB′的方向在α角度范围内都是有可能的。
结合以上分析可知C正确。
故选C。
3、下列说法中正确的是()A.点电荷与匀强电场都是理想模型B.牛顿对引力常量G进行了准确测定,并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中C.开普勒第三定律r3=k,k为常数,与中心天体质量无关T2D.功、重力势能、电场强度都是矢量A.点电荷与匀强电场都是科学抽象后的理想模型,故A正确;B.卡文迪许对引力常量进行了准确测定,故B错误;C.k为常数,与中心天体质量有关,故C错误;D.功、重力势能是标量,电场强度是矢量,故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。
部编版高中物理必修三第十章静电场中的能量带答案经典大题例题
(名师选题)部编版高中物理必修三第十章静电场中的能量带答案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<φb2、如图所示,将带电量为q的小球A固定在绝缘支架上,将另一质量为m,电荷量相等的带电小球B放在距离A球正上方r处恰好处于平衡状态(r远远大于小球直径),则下面错误的是()A.A、B两球可能带异种电荷B.两小球的电量q=√mgr 2kC.如果小球B的质量变为2m,则再次平衡时重力势能变大D.如果小球B的电量变为2q,则再次平衡时电势能增加3、如图,一平行板电容器竖直放置,两极板间距为d,极板间的电场强度为E,左极板上有一小孔O。
一个电,现将电子从小孔O射入平行板电容器,速度方向在纸面内与左极板成60°角,电子向右运动的最远距离为b2容器左极板固定,右极板向右水平移动d,电子以相同的速率由O点垂直极板射入平行板电容器。
下列说法正确的是()A.极板间距增大一倍后两极板间的电场强度为EEB.极板间距增大一倍后两极板间的电场强度为12dC.电子向右运动到达的最远处距左极板的距离为13dD.电子向右运动到达的最远处距左极板的距离为434、下列关于电容器的叙述正确的是()A.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器B.任何两个彼此绝缘而又互相靠近的带电导体,才能组成了电容器,跟这两个导体是否带电有关C.电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值D.电容器充电过程,是将电能转变成电容器的电场能并储存起来;电容器放电的过程,是将电容器储存的电场能转化为其他形式的能5、如图所示,a、b两点位于以正点电荷+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c点高D.b点电势比c点低6、如图实线为一簇未标明方向的电场线,虚线为一带电粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,A、B是轨迹上的两点。
高中物理 选修【静电场】典型题(带解析)
高中物理 选修 静电场 一、【电场力的性质】 1.关于电场力和电场强度,以下说法正确的是( )A .一点电荷分别处于电场中的A 、B 两点,点电荷受到的电场力大,则该处场强小B .在电场中某点如果没有试探电荷,则电场力为零,电场强度也为零C .电场中某点场强为零,则试探电荷在该点受到的电场力也为零D .一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r 的球面上各点所受电场力相同解析:选C .一点电荷分别处于电场中的A 、B 两点,根据场强的定义式E =F q得知,电荷受到的电场力大,则场强大,故选项A 错误;在电场中某点没有试探电荷时,电场力为零,但电场强度不一定为零,电场强度与试探电荷无关,由电场本身决定,故选项B 错误;电场中某点场强E 为零,由电场力公式F =qE 可知,试探电荷在该点受到的电场力也一定为零,故选项C 正确;一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r 的球面上各点所受电场力大小相等,但方向不同,所以电场力不同,故选项D 错误.2.两个分别带有电荷量-Q 和+5Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F ,两小球相互接触后将其固定距离变为r 2,则两球间库仑力的大小为( )A .5F 16B .F 5C .4F 5D .16F 5解析:选D .两球相距r 时,根据库仑定律F =k Q ·5Q r2,两球接触后,带电荷量均为2Q ,则F ′=k 2Q ·2Q ⎝⎛⎭⎫r 22,由以上两式可解得F ′=16F 5,选项D 正确. 3.(多选)如图所示,点电荷Q 固定,虚线是带电荷量为q 的微粒的运动轨迹,微粒的重力不计,a 、b 是轨迹上的两个点,b 离Q 较近.下列说法正确的是( )A .Q 一定是带正电荷,q 一定是带负电荷B .不管Q 带什么性质的电荷,a 点的场强一定比b 点的小C .微粒通过a 、b 两点时,加速度方向都是指向QD .微粒在a 、b 两点时的场强方向为切线方向 解析:选BC .由运动轨迹可知两电荷带异种电荷,但不能确定哪个带正电荷,哪个带负电荷,故选项A 错误;由E =k Q r2可知a 点的场强一定比b 点的小,故选项B 正确;由于是吸引力,所以微粒通过a 、b 两点时,加速度方向都是指向Q ,由于微粒的重力不计,故场强方向也都是指向或背离Q ,故选项C 正确,D 错误.4.下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O 处电场强度最大的是( )解析:选B .将圆环分割成微元,根据对称性和矢量叠加,D 项O 点的场强为零,C 项等效为第二象限内电荷在O 点产生的电场,大小与A 项的相等,B 项正、负电荷在O 点产生的场强大小相等,方向互相垂直,合场强是其中一个的2倍,也是A 、C 项场强的2倍,因此B 项正确.5. (多选)如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球,带电荷量分别为-q 、Q 、-q 、Q .四个小球构成一个菱形,-q 、-q 的连线与-q 、Q 的连线之间的夹角为α.若此系统处于平衡状态,则正确的关系式可能是( )A .cos 3α=q 8Q B .cos 3α=q 2Q 2 C .sin 3α=Q 8q D .sin 3α=Q 2q 2解析:选AC .设菱形边长为a ,则两个Q 之间距离为2a sin α,则两个-q 之间距离为2a cos α.选取-q 作为研究对象,由库仑定律和平衡条件得2k Qq a 2cos α=k q 2(2a cos α)2,解得cos 3 α=q 8Q ,故A 正确,B 错误;选取Q 作为研究对象,由库仑定律和平衡条件得2k Qq a2sin α=k Q 2(2a sin α)2,解得sin 3α=Q 8q,故C 正确,D 错误. 6.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v 0,到达P 点所用时间为t ;B 从O 点到达P 点所用时间为t 2.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.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 ①12a ⎝⎛⎭⎫t 22=12gt 2② 解得E =3mg q.③ (2)设B 从O 点发射时的速度为v 1,到达P 点时的动能为E k ,O 、P 两点的高度差为h ,根据动能定理有E k -12m v 21=mgh +qEh ④ 且有v 1t 2=v 0t ⑤ h =12gt 2⑥ 联立③④⑤⑥式得E k =2m (v 20+g 2t 2).⑦答案:(1)3mg q(2)2m (v 20+g 2t 2) 7.如图所示,空间正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为a ,水平底面的四个顶点处均固定着电荷量为+q 的小球,顶点P 处有一个质量为m 的带电小球,在库仑力和重力的作用下恰好处于静止状态.若将P 处小球的电荷量减半,同时加竖直方向的电场强度为E 的匀强电场,此时P 处小球仍能保持静止.重力加速度为g ,静电力常量为k ,则所加匀强电场的电场强度大小为( )A .mg 2qB .mg 4qC .2kq a 2D .22kq a 2 解析:选D .设P 处的带电小球电荷量为Q ,根据库仑定律可知,则P 点小球受到各个顶点电荷的库仑力大小为:F =kqQ a2;根据几何关系,可知正四棱锥型的侧棱与竖直线的夹角为45°;再由力的分解法则,有:4×kqQ a 2×22=mg ;若将P 处小球的电荷量减半,则四个顶点的电荷对P 处小球的库仑力合力为:F ′=2kqQ a 2;当外加匀强电场后,再次平衡,则有:2kqQ a 2+Q 2E =mg ;解得:E =22kq a2或E =mg Q ,故D 正确. 8.如图所示,xOy 平面是无穷大导体的表面,该导体充满z <0的空间,z >0的空间为真空.将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z =h 处,则在xOy 平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z 轴上z =h 2处的场强大小为(k 为静电力常量)( )A .k 4q h2 B .k 4q 9h 2 C .k 32q 9h 2 D .k 40q 9h2 解析:选D .该电场可等效为分别在z 轴h 处与-h 处的等量异种电荷产生的电场,如图所示,则在z =h 2处的场强大小E =k q ⎝⎛⎭⎫h 22+k q ⎝⎛⎭⎫3h 22=k 40q 9h 2,故D 正确.9.对于真空中电荷量为q 的静止点电荷而言,当选取离点电荷无穷远处的电势为零时,离点电荷距离为r 位置的电势为φ=kq r(k 为静电力常量),如图所示,两电荷量大小均为Q 的异号点电荷相距为d ,现将一质子(电荷量为e )从两电荷连线上的A 点沿以负电荷为圆心、半径为R 的半圆形轨迹ABC 移到C 点,在质子从A 到C 的过程中,系统电势能的变化情况为( )A .减少2kQeR d 2-R 2 B .增加2kQeR d 2+R 2 C .减少2kQe d 2-R 2 D .增加2kQe d 2+R 2 解析:选A .A 、C 两点关于-Q 对称,故-Q 对质子不做功,质子由A 到C 只有+Q 做正功,电势能减小,ΔE p =e ·kQ d -R -e ·kQ d +R =2kQeR d 2-R 2,A 正确. 10.如图所示,正方形线框由边长为L 的粗细均匀的绝缘棒组成,O 是线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷,现在线框上侧中点A 处取下足够短的带电荷量为q 的一小段,将其沿OA 连线延长线向上移动L 2的距离到B 点处,若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变,则此时O 点的电场强度大小为(k 为静电力常量)( )A .k q L2 B .k 3q 2L 2 C .k 3q L 2 D .k 5q L2 解析:选C .设想将线框分为n 个小段,每一小段都可以看成点电荷,由对称性可知,线框上的电荷在O 点产生的场强等效为与A 点对称的电荷量为q 的电荷在O 点产生的场强,故E 1=kq ⎝⎛⎭⎫L 22=4kq L2,B 点的电荷在O 点产生的场强为E 2=kq L 2,由场强的叠加可知E =E 1-E 2=3kq L2,C 正确. 11. (多选)如图所示,带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ,OA =OB ,都用长L 的丝线悬挂在O 点.静止时A 、B 相距为d .为使平衡时AB 间距离减为d 2,可采用以下哪些方法( )A .将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍B .将小球B 的质量增加到原来的8倍C .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B 的质量增加到原来的2倍解析:选BD .如图所示,B 受重力、绳子的拉力及库仑力;将拉力及库仑力合成,其合力应与重力大小相等、方向相反;由几何关系可知,m B g L =F d ,而库仑力F =kQ A Q B d2;即m B g L =kQ A Q Bd 2d =k Q A Q B d 3,即m B gd 3=kQ A Q B L . 要使d 变为d 2,可以使B 球质量增大到原来的8倍而保证上式成立,故A 错误,B 正确;或将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时小球B 的质量增加到原来的2倍,也可保证等式成立,故C 错误,D 正确.12.如图所示,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 =9.0×109 N ·m 2/C 2,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.解析:(1)根据库仑定律,A、B两点处的点电荷间的库仑力大小为F=k q2L2①代入数据得F=9.0×10-3 N.②(2)A、B两点处的点电荷在C点产生的场强大小相等,均为E1=k qL2③A、B两点处的点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E=2E1cos 30°④由③④式并代入数据得E≈7.8×103 N/C场强E的方向沿y轴正方向.答案:(1)9.0×10-3 N(2)7.8×103 N/C方向沿y轴正方向二、【电场能的性质】1.在电场中,下列说法正确的是()A.某点的电场强度大,该点的电势一定高B.某点的电势高,试探电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零,试探电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零,试探电荷在该点的电势能一定为零解析:选D.电势是人为规定的,与电场强度无关,电势能与零势能面的选取有关,与电场强度无关,A、C错误;负电荷在高电势处电势能小,B错误;根据E p=φq可知,电势为零,电势能为零,D正确.2.(多选)如图所示,虚线a、b、c代表某一电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,其中R在等势面b上.下列判断正确的是()A.三个等势面中,c的电势最低B.带电粒子在P点的电势能比在Q点的大C.带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的小D.带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b解析:选ABD.带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,电场线与等势面垂直,且由于带电粒子带正电,因此电场线指向右下方,根据沿电场线电势降低,故A正确;根据带电粒子受力情况可知,若粒子从P到Q过程,电场力做正功,动能增大,电势能减小,故带电粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大,故B正确;只有电场力做功,所以带电粒子在P点的动能与电势能之和与在Q点的相等,故C错误;电场的方向总是与等势面垂直,所以R点的电场线的方向与该处的等势面垂直,而带正电粒子受到的电场力的方向与电场线的方向相同,加速度的方向又与受力的方向相同,所以带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b,故D正确.3. (多选)M、N是某电场中一条电场线上的两点,从M点由静止释放一电子,电子仅在电场力的作用下沿电场线由M点运动到N点,其电势能随位移变化的关系如图所示,则下列说法正确的是()A.M、N两点的场强关系为E M<E NB.M、N两点的场强关系为E M>E NC.M、N两点的电势关系为φM<φND.M、N两点的电势关系为φM>φN解析:选BC.电子由M点运动到N点的过程中,通过相同位移时,电势能的减小量越来越小,说明电场力做功越来越慢,可知,电子所受的电场力越来越小,场强减小,则有E M>E N,故A错误,B正确;负电荷在低电势处电势能大,故M点的电势低于N点的电势,即φM<φN,故C正确,D错误.4. (多选)图中虚线A、B、C、D表示匀强电场的等势面,一带正电的粒子只在电场力的作用下,从a点运动到b点,轨迹如图中实线所示,下列说法中正确的是()A.等势面A电势最低B.粒子从a运动到b,动能减小C.粒子从a运动到b,电势能减小D.粒子从a运动到b的过程中电势能与动能之和不变解析:选CD.电场线与等势面垂直,带正电粒子所受电场力的方向与场强方向相同,曲线运动所受合力指向曲线的凹侧;带正电的粒子只在电场力的作用下,从a点运动到b 点,轨迹如图中实线所示,可画出速度和电场线及受力方向如图,则电场力的方向向右,电场线的方向向右,顺着电场线电势降低,等势面A电势最高,故A项错误;粒子从a运动到b,只受电场力,电场力的方向与运动方向成锐角,电场力做正功,粒子的电势能减小,动能增加,只受电场力作用,粒子的电势能与动能之和不变,故B项错误,C、D项正确.5.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点的电势分别为φM、φN,粒子在M和N时加速度大小分别为a M、a N,速度大小分别为v M、v N,电势能分别为E p M、E p N.下列判断正确的是()A.v M<v N , a M<a N B.v M<v N , φM<φNC.φM<φN , E p M<E p N D.a M<a N , E p M<E p N解析:选D.根据带负电粒子的运动轨迹可以判断出电场线的方向大致是从右向左,N 点的电势低于M点的电势,N点处的电场线较密,所以粒子在N点时的加速度大于其在M 点时的加速度,粒子从N点运动到M点的过程中电场力一直在做正功,所以粒子在M点的速率大于在N点的速率,电势能在减小,故D正确.6.如图所示,实线表示一匀强电场的电场线,电场方向未知.一电子以一定的初速度由A 点射入电场,虚线为电子的运动轨迹,B 点是运动轨迹上的一点,则( )A .A 点电势高于B 点电势B .电子在B 点的电势能大于在A 点的电势能C .电子在A 点的速度大于在B 点的速度D .电子由A 到B ,电场力先做负功后做正功解析:选D .由曲线运动的知识可知:电子所受的电场力向左,由于电子的受力与场强方向相反,可知电场线向右,结合沿着电场线电势逐渐降低得φB >φA ,故A 错误;电子从A 到B 点过程中,电场力先与速度方向成钝角做负功,后与速度方向成锐角做正功,D 项正确;由A 到B ,电场力做的总功为正功,则电子的电势能减小,即B 点的电势能小于A 点的电势能,动能增大,则B 点的速度大于A 点的速度,故B 、C 错误.7.如图所示,在直角三角形所在的平面内存在匀强电场,其中A 点电势为0,B 点电势为3 V ,C 点电势为6 V .已知∠AC B =30°,AB 边长为 3 m ,D 为AC 的中点,将一点电荷放在D 点,且点电荷在C 点产生的场强大小为1.5 N/C ,则放入点电荷后,B 点场强为( )A .2.5 N/CB .3.5 N/C C .2 2 N/CD . 5 N/C解析:选A .根据匀强电场中任意平行相等线段两端点的电势差相等,可知B 、D 两点电势相等,BD 连线为等势线,根据沿电场线方向电势逐渐降低可知,与BD 连线垂直且指向A 的方向为电场方向,如图所示.根据匀强电场中电场强度与电势差关系,匀强电场的电场强度E =U d =33cos 30°N/C =2 N/C .根据点电荷电场的特点可知,放在D 点的点电荷在B 点产生的电场强度与在C 点产生的电场强度大小相等,都是1.5 N/C ,方向沿BD 连线,根据电场叠加原理,B 点的电场强度大小为E B =22+1.52 N/C =2.5 N/C ,选项A 正确.8.在坐标-x 0到x 0之间有一静电场,x 轴上各点的电势φ随坐标x 的变化关系如图所示,一电荷量为e 的质子从-x 0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x 轴正向穿过该电场区域.则该质子( )A .在-x 0~0区间一直做加速运动B .在0~x 0区间受到的电场力一直减小C .在-x 0~0区间电势能一直减小D .在-x 0~0区间电势能一直增加解析:选D .从-x 0到0,电势逐渐升高,意味着该区域内的场强方向向左,质子受到的电场力向左,与运动方向相反,所以质子做减速运动,A 错误;设在x ~x +Δx ,电势为φ~φ+Δφ,根据场强与电势差的关系式E =ΔφΔx ,当Δx 无限趋近于零时,ΔφΔx表示x 处的场强大小(即φ-x 图线的斜率),从0到x 0区间,图线的斜率先增加后减小,所以电场强度先增大后减小,根据F =Ee ,质子受到的电场力先增大后减小,B 错误;在-x 0~0区间质子受到的电场力方向向左,与运动方向相反,电场力做负功,电势能增加,C 错误,D 正确.9.(多选)某静电场中x 轴上电场强度E 随x 变化的关系如图所示,设x 轴正方向为电场强度的正方向.一带电荷量大小为q 的粒子从坐标原点O 沿x 轴正方向运动,结果粒子刚好能运动到x =3x 0处,假设粒子仅受电场力作用,E 0和x 0已知,下列说法正确的是( )A .粒子一定带负电B .粒子的初动能大小为32qE 0x 0 C .粒子沿x 轴正方向运动过程中电势能先增大后减小D .粒子沿x 轴正方向运动过程中最大动能为2qE 0x 0解析:选BD .如果粒子带负电,粒子在电场中一定先做减速运动后做加速运动,因此粒子在x =3x 0处的速度不可能为零,故粒子一定带正电,A 错误;根据动能定理12qE 0x 0-12×2qE 0·2x 0=0-E k0,可得E k0=32qE 0x 0,B 正确;粒子向右运动的过程中,电场力先做正功后做负功,因此电势能先减小后增大,C 错误;粒子运动到x 0处动能最大,根据动能定理12qE0x0=E kmax-E k0,解得E kmax=2qE0x0,D正确.10.(多选)在金属球壳的球心有一个正点电荷,球壳内外的电场线分布如图所示.下列说法正确的是()A.M点的电场强度比K点的大B.球壳内表面带负电,外表面带正电C.试探电荷-q在K点的电势能比在L点的大D.试探电荷-q沿电场线从M点运动到N点,电场力做负功解析:选ABD.由电场线的疏密程度可知,M点的场强大于N点,A正确;由于感应起电,在金属球壳的内表面感应出负电,外表面感应出正电,B正确;负电荷在电场中,沿电场线方向运动,电场力做负功,电势能增加,可知C错误,D正确.11.(多选)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则()A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行解析:选AC.如图所示,在两正电荷形成的电场中,一带正电的粒子在两电荷的连线上运动时,粒子有可能经过先加速再减速的过程,A对.粒子运动轨迹与电场线重合需具备初速度为0、电场线为直线、只受电场力三个条件,B错.带电粒子仅受电场力在电场中运动时,其动能与电势能的总量不变,E k M=0,而E k N≥0,故E p M≥E p N,C对.粒子运动轨迹的切线方向为速度方向,由于粒子运动轨迹不一定是直线,故N点电场力方向与轨迹切线方向不一定平行,D错.12.(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W 1+W 22C .若c 、d 之间的距离为L ,则该电场的场强大小一定为W 2qL D .若W 1=W 2,则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差解析:选BD .结合题意,只能判定φa >φb ,φc >φd ,但电场方向不能得出,故A 错误.电场强度的方向沿c →d 时,才有场强E =W 2qL,故C 错误.由于M 、N 分别为ac 和bd 的中点,对于匀强电场,φM =φa +φc 2,φN =φb +φd 2,则U MN =U ab +U cd 2,可知该粒子从M 点移动到N 点的过程中,电场力做功W =W 1+W 22,故B 正确.若W 1=W 2,则φa -φb =φc -φd ,变形得φa -φc =φb -φd ,即U ac =U bd ,而U aM =U ac 2,U bN =U bd 2,可知U aM =U bN ,故D 正确. 13.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 ,电场线与矩形所在的平面平行.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 点以速度v 0射入此电场,入射方向与bc 成45°角,一段时间后经过c 点.不计质子的重力.下列判断正确的是( )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 ,电场力做功为8 eVD .质子从b 运动到c ,电场力做功为4 eV解析:选C .由于是匀强电场,故a 、d 的中点(设为E )电势应为a 、d 两点电势和的一半,即16 V ,那么E 、b 的中点F 电势是20 V ,和a 点一样.连接a 、F 得到等势线,则电场线与它垂直,正好是由b 指向E .那么cE 平行于aF ,故c 点电势与E 相同,也为16 V ,小于a 点电势,A 错误;场强的方向由b 指向E ,B 错误;从b 到c 电势降落了8 V ,质子电荷量为e ,质子从b 运动到c ,电场力做功8 eV ,电势能减小8 eV ,C 正确,D 错误.14.如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为m 、电荷量为+q 的物块从A 点由静止开始下落,加速度为34g ,下落高度H 到B 点后与一轻弹簧接触,又下落h 后到达最低点C ,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g ,则带电物块在由A 点运动到C 点过程中,下列说法正确的是( )A .该匀强电场的电场强度为3mg 4q B .带电物块机械能减少量为mg (H +h )4C .带电物块电势能的增加量为mg (H +h )4 D .弹簧弹性势能的增加量为mg (H +h )4解析:选C .根据牛顿第二定律得mg -Eq =m ·34g ,所以E =mg 4q,选项A 错误;物块、弹簧系统机械能的减少量为ΔE =Eq ·(H +h )=mg (H +h )4,选项B 错误;物块电势能的增加量为ΔE p =Eq ·(H +h )=mg (H +h )4,选项C 正确;根据动能定理得mg (H +h )-Eq (H +h )-E 弹=0,所以E 弹=3mg (H +h )4,选项D 错误.三、【电容器与电容 带电粒子在电场中的运动】1.(多选)如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图.当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动,连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化,进而能测出电容的变化,最后就能探测到物体位移的变化,若静电计上的指针偏角为θ,则被测物体( )A .向左移动时,θ增大B .向右移动时,θ增大C .向左移动时,θ减小D .向右移动时,θ减小 解析:选BC .由公式C =εr S 4πkd,可知当被测物体带动电介质板向左移动时,导致两极板间电介质增大,则电容C 增大,由公式C =Q U可知电荷量Q 不变时,U 减小,则θ减小,故A 错误,C 正确;由公式C =εr S 4πkd,可知当被测物体带动电介质板向右移动时,导致两极板间电介质减小,则电容C 减少,由公式C =Q U可知电荷量Q 不变时,U 增大,则θ增大,故B 正确,D 错误.2.如图所示,平行板电容器上极板带正电,从上极板的端点A 点释放一个带电荷量为+Q (Q >0)的粒子,粒子重力不计,以水平初速度v 0向右射出,当它的水平速度与竖直速度的大小之比为1∶2时,恰好从下端点B 射出,则d 与L 之比为( )A .1∶2B .2∶1C .1∶1D .1∶3解析:选C .设粒子从A 到B 的时间为t ,粒子在B 点时,竖直方向的分速度为v y ,由类平抛运动的规律可得L =v 0t ,d =v y 2t ,又v 0∶v y =1∶2,可得d ∶L =1∶1,选项C 正确.3.如图所示,一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小,可忽略不计)电压为U 1的加速电场,经加速后从小孔S 沿平行金属板A 、B 的中线射入,A 、B 板长为L ,相距为d ,电压为U 2.则带电粒子能从A 、B 板间飞出应该满足的条件是( )A .U 2U 1<2d LB .U 2U 1<d LC .U 2U 1<2d 2L 2D .U 2U 1<d 2L2 解析:选C .根据qU 1=12m v 2,t =L v ,y =12at 2=12·qU 2md ·⎝⎛⎭⎫L v 2,由题意知,y <12d ,解得U 2U 1<2d 2L2, 故选项C 正确. 4. (多选)如图所示,A 、B 为两块平行带电金属板,A 带负电,B 带正电且与大地相接,两板间P 点处固定一负电荷,设此时两极板间的电势差为U ,P 点场强大小为E ,电势为φP ,负电荷的电势能为E p ,现将A 、B 两板水平错开一段距离(两板间距不变),下列说法正确的是( )A .U 变大,E 变大B .U 变小,φP 变小C .φP 变小,E p 变大D .φP 变大,E p 变小解析:选AC .根据题意可知两极板间电荷量保持不变,当正对面积减小时,则由C =εr S 4πkd可知电容减小,由U =Q C 可知极板间电压增大,由E =U d 可知,电场强度增大,故A 正确;设P 与B 板之间的距离为d ′,P 点的电势为φP ,B 板接地,φB =0,则由题可知0-φP =Ed ′是增大的,则φP 一定减小,由于负电荷在电势低的地方电势能一定较大,所以可知电势能E p 是增大的,故C 正确.5.如图所示,竖直面内分布有水平方向的匀强电场,一带电粒子沿直线从位置a 向上运动到位置b ,在这个过程中,带电粒子( )A .只受到电场力作用B .带正电C .做匀减速直线运动D .机械能守恒解析:选C .带电粒子沿直线从位置a 运动到位置b ,说明带电粒子受到的合外力方向与速度在一条直线上,对带电粒子受力分析,应该受到竖直向下的重力和水平向左的电场力,电场力方向与电场线方向相反,所以带电粒子带负电,故A 、B 错误;由于带电粒子做直线运动,所以电场力和重力的合力应该和速度在一条直线上且与速度方向相反,故带电粒子做匀减速直线运动,故C 正确;电场力做负功,机械能减小,故D 错误.6.反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.如图所示,在虚线MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A 点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A 、B 两点间往返运动.已知电场强度的大小分别是E 1=2.0×103 N/C 和E 2=4.0×103N/C ,方向如图所示.带电微粒质量m =1.0×10-20 kg ,带电荷量q =-1.0×10-9 C 、A 点距虚线MN 的距离d 1=1.0 cm ,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应.求:(1)B 点到虚线MN 的距离d 2;(2)带电微粒从A 点运动到B 点所经历的时间t .解析:(1)带电微粒由A 运动到B 的过程中,由动能定理有 |q |E 1d 1-|q |E 2d 2=0,E 1d 1=E 2d 2,解得d 2=0.50 cm.(2)设微粒在虚线MN 两侧的加速度大小分别为a 1、a 2,由牛顿第二定律有|q |E 1=ma 1,|q |E 2=ma 2,设微粒在虚线MN 两侧运动的时间分别为t 1、t 2,由运动学公式有d 1=12a 1t 21,d 2=12a 2t 22. 又t =t 1+t 2,解得t =1.5×10-8 s.答案:(1)0.50 cm (2)1.5×10-8 s7.如图所示,空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板A 、B ,间距为d ,中央分。
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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.4/7 B.3/7 C.9/7 D.16/7
6.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。
图中虚线表示点电荷电场的两个等势面。
下列说法正确的是()
A.A、B两点的场强大小关系是E
A <E
B
B.A 、 B 两点的电势关系是φ
A <φ
B
C.粒子在A、B两点时的动能关系是Ek
A < Ek
B
D.粒子在A、B两点时的加速度大小关系是 a
A < a
B
10.如图所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是()
A.电势ϕA>ϕB,场强EA>EB B.电势ϕA<ϕB,场强EA<EB
E
B
A
2
3
C .将+q 电荷从A 点移到B 点电场力做了正功
D .将一q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能Ep A >Ep B
二、填空题(每空2分,共20分)
1.在真空中,电荷量分别是
2.5×10—6C 和4.0×10—6C 的两个点电荷相距100 cm ,它们之间的库仑力大小是 N 。
2.两个完全相同的金属小球,一个带电1×10—8C ,另一个带电—5×10—8C ,将两球接触后再分开,这两个金属小球的电荷量分别为 和
3. 电场线越密,表示电场越 (填“强”或“弱”)。
电场线的切线方向与电场方向 (填“垂直或“一致”)。
4.真空中有一电场,在电场中的P 点放一电量为4.0×10-9C 的检验电荷,它受到的电场力为2.0×10-5N ,则P 点的场强为________N /C ;把检验电荷电量减小为2.0×10-9C ,则该电荷在P 点受到的电场力为__________N
5.在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m 的液滴,带正电荷,电量为q ,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度的大小为______N /C ,方向_________.
6.图5所示为某区域的电场线,把一个带负电的点电荷q 放在点A 或B 时,在________点受的电场力大.
三、计算题(每题10分,共40分)
1、 如图1—3—21所示,A 为带正电Q 的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r 处放一质量为m 、电荷量为q 的小球,小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止,小球用绝缘丝线悬挂于O 点.试求小球所在处的电场强度的大小和方向.(匀强电场由金属板AQ 发出)
图1—3—21
2、等腰直角三角形ABC斜边AB长为L,在A、B两点固定电荷量分别为+q和-q
的点电荷,求:固定在直角顶点C处电荷量为+2q的点电荷受到的库仑力的合力大小和方向。
3、已知真空中的两个自由点电荷A和B, Q
A =9Q,Q
B
=-4Q,相距L如图1所示。
若在直线AB上放一自由电荷C,让A、B、C都处于平衡状态,则对C的放置位置、电性、电量有什么要求?
图1
4
4、如图所示,倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上,整个装置处在垂直斜面向上的匀强电场之中,一质量为m、电量为-q的小滑块恰能沿斜面匀速
下滑,已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为,求该匀强电场场强E的大小.
5
6
答案
一、1D 2C 3D 4C 5CD 6C 7C 8BC 9AD 10C 二、(1)1.0×103C(2)-2×10-8; -2×10-8(3)强;一致(4)5.0×103;1.0×10-5(5)mg/q ,竖直向上(6)A 三、1
方向水平向右. 2.
4√2kq 2
L
,水平指向B 的那一方
3.
设C 的带电量C Q ,距B 的距离为X , 代入数值解得X=2L, Q C =36Q. C 带正电。
4
.
mgtanθ q。