高中物理等量电荷电场专题训练
高中物理模块七静电场考点2.4等量同(异)种电荷周围的场强试题
考点2.4等量同(异)种点电荷的电场强度的比较比较项目等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图连线中点O处的场强连线上O点场强最小,指向负电荷一方为零连线上的场强大小(从左到右)沿连线先变小,再变大沿连线先变小,再变大沿中垂线由O点向外场强大小O点最大,向外逐渐减小O点最小,向外先变大后变小关于O点对称的A与A′、B与B′的场强等大同向等大反向1.大小E与x关系的是图( A )2.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B移动,则电子所受的电场力的大小和方向变化情况是( A )A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右3.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的场强强弱.如图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 是中垂线连线上关于O 对称的两点,B 、C 和A 、D 也关于O 对称.则下列说法不正确的是( B )A .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 4.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d ,电荷量分别为+Q 和-Q .在它们的水平中垂线上固定一根长为L 、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q 的小球以初速度v 0从管口射入,则小球( C )5.A. 速度先增大后减小B.受到的库仑力先做负功后做正功 C.受到的库仑力最大值为8kqQ d2D. 管壁对小球的弹力最大值为4kqQ d26. 如图所示,有a 、b 两个点电荷带等量正电,位置固定.O 为ab 的中点,Q 1Q 2是一条不太长的线段,Q 1Q 2通过O 且与ab 垂直,一个电子从Q 1一侧沿Q 1Q 2方向射入,电子在向右运动穿过O 的过程中( D )A . 它的速度逐渐增大B . 它的速度逐渐减小C . 它的加速度先增大后减小D . 它的加速度先减小后增大 7.(多选)如图所示,两等量异号的点电荷相距为2a ,M 与两点电荷共线,N 位于两点电荷连线的中垂线上,两点电荷连线中点到M 和N 的距离都为L ,且L ≫a ,略去(aL)n (n ≥2)项的贡献,则两点电荷的合电场在M 和N 点的强度( AC )A .大小之比为2,方向相反B .大小之比为1,方向相反C .大小均与a 成正比,方向相反D .大小均与L 的平方成反比,方向相互垂直8. 如图所示,在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ,在x 轴上C 点有点电荷-Q ,且CO =OD ,∠ADO =60°.下列判断正确的是( BC )A . O 点电场强度为零B . D 点电场强度为零C . 在O 到C 之间+q 所受的电场力由O →CD . 在O 到C 之间-q 所受的电场力由O →C。
高考专题一:等量的点电荷形成的电场中的场强和电势特点
【2008·上海】如图所示,在光滑绝缘 水平面上,两个带等量正电的点电荷M、 N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的 中点,CD为AB的垂直平分线。在CO之间 的F点由静止释放一个带负电的小球P( 设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在 CD连线上做往复运动。若 A.小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不 断减小 B.小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经 过O点时的速率不断减小 C.点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往 复运动过程中周期不断减小 D.点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往 复运动过程中振幅不断减小
总结:在两个等量异种电荷的连线的中垂线上,由O点向 N(M)点方向,电场强度的大小一直在减小;场强的方 向平行于AB连线指向负电荷一端。
2.电势特点
设两点电荷的带电 量均为q,间距为R。
q q ①中点O点处的电势φ o: O A B k R k R 0 ( ) ( ) 2 2
②两点电荷连线的中垂线上任意一点Q处的电势φ Q:
q q Q A B k k 0 R R 2cos 2cos
总结:等量异种电荷连线的中垂线上 任意一点电势均为零即等量异种电荷 的连线的中垂线(面)是零势线(面)
③两点电荷连线上任意一点P处的电势φ P:
q q P A B k k rA ( R rA )
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。
高中物理必修三专题强化训练—电场中的功能关系及图像问题
高中物理必修三专题强化训练—电场中的功能关系及图像问题一、电场中的功能关系1.合外力做功等于物体动能的变化量,即W合=ΔE k,这里的W合指合外力做的功.2.静电力做功等于带电体电势能的减少量,即W AB=E p A-E p B=-ΔE p.3.只有静电力做功时,带电体电势能与机械能的总量不变,即E p1+E机1=E p2+E 机2.质量为m的带电小球射入匀强电场后,以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动,重力加速度为g,在小球下落h的过程中()A.小球的重力势能减少了2mghB.小球的动能增加了2mghC.静电力做负功2mghD.小球的电势能增加了3mgh答案D解析带电小球受到向上的静电力和向下的重力,据牛顿第二定律F合=F电-mg=2mg,得F电=3mg,在下落过程中静电力做功W电=-3mgh,重力做功W G=mgh,总功W=W电+W G=-2mgh,根据做功与势能变化关系可判断:小球重力势能减少了mgh,电势能增加了3mgh,根据动能定理,小球的动能减少了2mgh,故选D.如图1所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点.现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑.已知重力加速度为g ,A 点距过C 点的水平面的竖直高度为3R ,小球滑到B 点时的速度大小为2gR .求:图1(1)小球滑到C 点时的速度大小;(2)若以C 点为零电势点,试确定A 点的电势.答案(1)7gR (2)-mgR 2q 解析(1)因为B 、C 两点电势相等,故小球从B 到C 运动的过程中静电力做的功为零.由几何关系可得BC 的竖直高度h BC =3R 2根据动能定理有mg ·3R 2=mv C 22-mv B 22解得v C =7gR .(2)小球从A 到C ,重力和静电力均做正功,所以由动能定理有mg ·3R +W 电=mv C 22,又根据静电力做功与电势能的关系:W 电=E p A -E p C =-qφA -(-qφC ).又因为φC =0,可得φA =-mgR 2q .二、电场中的图像问题1.v -t 图像(2021·湖南衡阳八中高二期末)如图2甲是某电场中的一条电场线,a 、b 是这条线上的两点,一负电荷只受静电力作用,沿电场线从a 运动到b .则在这个过程中,电荷的速度—时间图像如图乙所示,请比较a 、b 两点电势的高低和场强的大小()图2A.φa >φb ,E a <E bB.φa <φb ,E a <E bC.φa <φb ,E a >E bD.φa >φb ,E a >E b 答案B 解析负电荷从a 运动到b ,由速度—时间图像得到负电荷做加速运动,故静电力方向向右,因负电荷受到的静电力方向与场强方向相反,故场强方向向左,沿场强方向,电势降低,故φa <φb ;因为图线的斜率增大,故加速度增大,因此由a 到b 静电力增大,所以电场强度增大,即E a <E b ,B 正确.2.φ-x 图像从φ-x 图像上可直接看出电势随位置的变化,可间接求出场强E 随x 的变化情况:φ-x 图像切线斜率的绝对值k =|ΔφΔx |=|U d|,表示E 的大小,场强E 的方向为电势降低最快的方向.(2020·厦门六中期中)如图3所示为某电场中x 轴上电势φ随x 变化的图像,一个带电粒子仅受静电力作用在x =0处由静止释放,沿x 轴正方向运动,且以一定的速度通过x =x 2处,则下列说法正确的是()图3A.x1和x2处的电场强度均为零B.x1和x2之间的场强方向不变C.粒子从x=0到x=x2过程中,电势能先增大后减小D.粒子从x=0到x=x2过程中,加速度先减小后增大答案D解析φ-x图像的切线斜率越大,则场强越大,A项错误;由切线斜率的正负可知,x1和x2之间的场强方向先沿x轴负方向后沿x轴正方向,B项错误;粒子在x=0处由静止沿x轴正方向运动,表明粒子运动方向与静电力方向同向,静电力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,C项错误;由图线的切线斜率可知,从x=0到x=x2过程中电场强度先减小后增大,因此粒子的加速度先减小后增大,D项正确.3.E-x图像(1)E-x图像中,E的数值反映电场强度的大小,E的正负反映E的方向,E为正表示电场方向为正方向.(2)E-x图线与x轴所围的面积表示“两点之间的电势差U”,电势差的正负由沿场强方向电势降低判断.(多选)静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系图像如图4所示,x 轴正方向为电场强度正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷()图4A.在x2和x4处电势能相等B.由x1运动到x3的过程中电势能增大C.由x1运动到x4的过程中静电力先增大后减小D.由x1运动到x4的过程中静电力先减小后增大答案BC解析由题图可知,x1到x4电场强度先变大再变小,则点电荷受到的静电力先增大后减小,C正确,D错误;由x1到x3及由x2到x4过程中,静电力均做负功,电势能均增大,A错误,B正确.4.E p-x图像在光滑绝缘的水平桌面上有一带电的小球,只在静电力的作用下沿x轴正方向运动,其电势能E p随位移x变化的关系如图5所示.下列说法正确的是()图5A.小球一定带负电荷B.x1处的电场强度一定小于x2处的电场强度C.x1处的电势一定比x2处的电势高D.小球在x1处的动能一定比在x2处的动能大答案B解析根据题意知小球在运动过程中电势能逐渐减小,所以静电力做正功,由于不知道电场方向,故不知道静电力和电场线的方向的关系,故小球的带电性质不确定,故A错误;E p-x图像在某点的切线的斜率大小等于在该点受到的电场力大小,x1处的斜率小于x2处的,所以x1处受到的静电力小于x2处受到的静电力,由F=qE可知x1处电场强度小于x2处电场强度,故B正确;根据φ=E pq知,小球的电势能减小,但由于小球的电性不确定,所以x1和x2的电势关系不确定,故C 错误;根据能量守恒知,小球在x1处的电势能大于x2处的电势能,所以小球在x1处的动能小于x2处的动能,故D错误.1.一带电粒子仅在静电力的作用下从A点运动到B点,其速度-时间图像如图1所示.下列说法中不正确的是()图1A.A点的场强一定大于B点的场强B.A点的电势一定比B点的电势高C.粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能D.静电力一定对粒子做正功答案B解析由题图可知,带电粒子做加速度减小的加速运动,根据a=qEm,a A>a B,可得E A>E B,所以A正确;根据动能定理qU AB=12mv B2-12mv A2,粒子带电性质未知,无法判断U AB的正负,即无法判断两点电势高低,所以B错误;由题图可知,v B>v A,故静电力对粒子做正功,电势能减小,所以C、D正确.2.(多选)(2020·云南民族大学附属中学期中)如图2所示,在等量正电荷形成的电场中,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.下列说法正确的是()图2A.B、D两点的电场强度及电势均相同B.A、B两点间的电势差U AB与C、D两点间的电势差U CD相等C.一质子由B点沿B→O→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,静电力对其先做负功后做正功答案BCD解析B、D两点的电场强度方向相反,故两点的电场强度不可能相同,选项A 错误;根据对称性,A、C两点的电势相等,B、D两点的电势相等,故A、B两点间的电势差U AB与C、D两点间的电势差U CD相等,选项B正确;B、O、D三点相比较,O点的电势最高,故一质子由B点沿B→O→D路径移至D点,电势能先增大后减小,选项C正确;A、O、C三点相比较,O点的电势最低,电子在O点的电势能最大,故一电子由C点沿C→O→A路径移至A点,电势能先变大后变小,所以静电力对其先做负功后做正功,选项D正确.3.(多选)(2019·江苏卷)如图3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Q 1从无穷远处(电势为0)移到C 点,此过程中,静电力做功为-W .再将Q 1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Q 2从无穷远处移到C 点.下列说法正确的有()图3A.Q 1移入之前,C 点的电势为W qB.Q 1从C 点移到B 点的过程中,所受静电力做的功为0C.Q 2从无穷远处移到C 点的过程中,所受静电力做的功为2WD.Q 2在移到C 点后的电势能为-4W答案ABD 解析根据静电力做功可知-W =q (0-φC 1),解得φC 1=W q,选项A 正确;B 、C 两点到A 点的距离相等,这两点电势相等,Q 1从C 点移到B 点的过程中,静电力做功为0,选项B 正确;根据对称和电势叠加可知,A 、B 两点固定电荷量均为+q 的电荷后,C 点电势为φC 2=2φC 1=2W q,带电荷量为-2q 的点电荷Q 2在C 点的电势能为E p C =(-2q )×φC 2=-4W ,选项D 正确;Q 2从无穷远处移到C 点的过程中,静电力做的功为0-E p C =4W ,选项C 错误.4.空间某一静电场的电势φ在x 轴上分布如图4所示,A 、B 、C 、D 是x 轴上的四点,电场强度在x 方向上的分量大小分别是E A 、E B 、E C 、E D ,则()图4A.E A>E BB.E C>E DC.A、D两点在x方向上的场强方向相同D.同一负电荷在A点时的电势能大于在B点时的电势能答案A解析φ-x图像的斜率表示场强,A点的斜率大于B点,所以E A>E B,同理E C<E D,A、D两点在x方向上的场强方向相反,A正确,B、C错误;根据E p=φq可知,负电荷在电势低的地方电势能大,B点电势低,所以在B点时电势能大,D错误.5.某空间存在一条沿x轴方向的电场线,电场强度E随x变化的规律如图5所示,图线关于坐标原点中心对称,A、B是x轴上关于坐标原点O对称的两点,C点是OB的中点.则下列说法正确的是()图5A.电势差U OC=U CBB.电势差U OC>U CBC.取无穷远处电势为零,则O点处电势也为零D.电子从A点由静止释放后的运动轨迹在一条直线上答案D解析E-x图像中图线与x轴围成的面积表示电势差,由题图可知,OC与图线围成的面积小于CB与图线围成的面积,故电势差U CB>U OC,A、B错误;若把一个正点电荷从O点沿x轴正方向移到无穷远处,静电力一直在做功,所以O点电势与无穷远处电势不相等,C错误;电子从A点由静止释放后一直受到沿x轴方向的力作用,即力与运动方向一直在同一条直线上,故电子的运动轨迹在一条直线上,D正确.6.如图6甲,直线ab是电场中的一条电场线,从a点无初速度释放一电子,电子仅在静电力作用下,沿直线从a点运动到b点,其电势能E p随位移x变化的规律如图乙所示.设a、b两点的电场强度分别为E a和E b,电势分别为φa和φb.则()图6A.E a=E bB.E a<E bC.φa<φbD.φa>φb答案C解析电势能E p随位移x变化的图像中切线斜率的绝对值表示静电力的大小,F =qE,由题图可知切线斜率逐渐变小,所以电场强度逐渐变小,即E a>E b,A、B 错误.从a到b电势能逐渐减小说明静电力做正功,即静电力从a指向b,而电子所受静电力与电场方向相反,即电场从b指向a,从高电势指向低电势,所以φb>φa,C正确,D错误.7.(2020·安庆市期末)如图7所示,在竖直平面xOy 内,固定一半径为R 的光滑绝缘的圆形轨道,圆心在O 点,第四象限(含x 、y 轴)内有水平向右的匀强电场,一质量为m 、带电荷量为+q 的小球,从图中A 点静止释放,沿圆弧内侧轨道运动,第一次恰能通过圆弧轨道的最高点,已知重力加速度为g ,则匀强电场的电场强度大小为()图7A.mg qB.3mg 2q C.2mg q D.5mg 2q 答案B解析小球恰好通过圆弧轨道的最高点,则有:mg =m v 2R,解得小球在最高点的速度为:v =gR ,小球从A 点到最高点的过程中,根据动能定理可得:EqR -mgR =12mv 2,解得E =3mg 2q,故B 正确.8.(多选)如图8所示,绝缘水平面上固定一正点电荷Q ,一质量为m 、电荷量为-q 的小滑块(可看作点电荷)从a 点以初速度v 0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()图8A.此过程中产生的内能为1mv022B.滑块在运动过程的中间时刻,速度大小等于1v02C.滑块在运动过程中所受库仑力一定小于滑动摩擦力D.Q产生的电场中,a、b两点间的电势差为U ab=m v02-2μgs2q答案CD9.(多选)(2020·全国卷Ⅲ)如图9,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点.下列说法正确的是()图9A.沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大B.沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大D.将正电荷从M点移动到N点,静电力所做的总功为负答案BC解析该点电荷形成的电场过M、N两点的等势面如图所示.距P越近,电场强度越大,沿MN边,从M点到N点,与P点的距离先变小后变大,电场强度先增大后减小,故A 错误;沿电场线方向电势降低,沿MN 边,从M 点到N 点,电势先增大后减小,故B 正确;由图可知,M 点电势高于N 点电势,根据E p =qφ知,正电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能,故C 正确;将正电荷从M 点移动到N 点,即从高电势移动到低电势,静电力所做的总功为正,故D 错误.10.如图10所示的匀强电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,相邻等势面间隔均为d ,各等势面电势已在图中标出(U >0),现有一质量为m 的带电小球以速度v 0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场,要使小球做直线运动,求:(重力加速度为g )图10(1)小球应带何种电荷及其电荷量;(2)小球受到的合外力大小;(3)在入射方向上小球运动的最大位移的大小x m .(电场范围足够大)答案(1)正电荷mgd U (2)2mg (3)2v 024g 解析(1)作出电场线如图甲所示.由题意知,只有小球受到向左的静电力,静电力和重力的合力方向与初速度方向才可能在一条直线上,如图乙所示.只有当F 合方向与v 0方向在一条直线上才可能使小球做直线运动,所以小球带正电,小球沿v 0方向做匀减速运动.由图乙知qE=mg,相邻等势面间的电势差为U,所以E=U d,所以q=mgE=mgdU.(2)由图乙知,F合=qE2+mg2=2mg.(3)由动能定理得:-F合x m=0-12mv02所以x m=mv0222mg=2v024g.11.如图11所示,高为h的光滑绝缘直杆AD竖直放置,在D处有一固定的正点电荷,电荷量为Q.现有一质量为m的带电小球套在杆上,从A点由静止释放,运动到B点时速度达到最大值,到C点时速度正好又变为零,B、C和D相距分别为13h、14h,静电力常量为k,重力加速度为g,求:图11(1)小球的电荷量q和在C点处的加速度;(2)C、A两点间的电势差.答案(1)mgh29kQ79g,方向竖直向上(2)27kQ4h解析(1)小球运动到C点时速度又变为零,可判断出小球带正电,小球在B点时速度达到最大值,有mg=kQq13h2,解得:q=mgh29kQ在C点,由牛顿第二定律得kQq14h2-mg=ma解得a=79g,方向竖直向上.(2)从A到C过程,由动能定理得mg(h-14h)+qU AC=0可得U CA=-U AC=27kQ 4h.。
高二物理电场练习题
高二物理电场练习题电场是物理学中常见的概念,它描述了电荷间相互作用的力场。
理解和掌握电场的概念以及相关计算方法对于高中物理学习非常重要。
本文将提供一些高二物理电场练习题,帮助读者巩固知识并提升解题能力。
1. 两个等量的正电荷q1和q2相距为r,它们之间的电场强度是E。
如果将q1保持不变,将q2加倍,距离r减半,则两个电荷之间的电场强度变为多少?解析:根据库仑定律,电场强度E与电荷量q和距离r之间的关系为E = k * q / r^2,其中k为库仑常量。
由于题目告知两个电荷的量相等,所以E = k * q / r^2,当距离减半时,即变为r/2,则新的电场强度E' = k * 2q / (r/2)^2 = 4E。
2. 两个正电荷q1和q2分别为2μC和6μC,在它们中点处的电场强度大小为12 N/C,求q1和q2的距离。
解析:根据电场强度的叠加原理,两个电荷产生的电场强度可叠加,即E = E1 + E2。
已知E = 12 N/C,可推断出E1 = E2 = 6 N/C。
根据E = k * q / r^2,可以得到r1 = √(k * q1 / E1) = √(9 * 10^9 * 2 * 10^-6 / 6) = 1 m;r2 = √(k * q2 / E2) = √(9 * 10^9 * 6 * 10^-6 / 6) = √(9 * 10^9 * 10^-6)= 3 m。
由于两个电荷位于中点,所以它们之间的距离为r1 + r2 = 4 m。
3. 一个电场强度的矢量大小为3 N/C,方向为与x轴正向夹角60°。
该电场中一个电荷为-5μC的负电荷受到的力大小为多少?方向是什么?解析:由于电荷为负电荷,所以受到的电场力方向与电场强度相反,即力的方向为与x轴负向夹角60°。
根据库仑定律,力的大小F = E * q,代入已知数据可得F = 3 * 5 * 10^-6 = 15 * 10^-6 N = 15 μN。
高中物理基础知识及例题(学案) 电场的叠加 等量点电荷的电场线
第2课时电场的叠加等量点电荷的电场线[学习目标] 1.熟练进行电场的叠加计算.2.知道等量同种(异种)点电荷电场线分布以及连线中垂线上场强特点.一、电场强度的叠加电场强度是矢量,对于同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算,对于互成角度的电场强度的叠加,合成时遵循平行四边形定则.例1(2021·黔西南州高二上期中)如图所示,两个点电荷分别固定在A、B两处,A处点电荷带正电、电荷量为+Q1(Q1>0),B处点电荷带负电、电荷量为-3Q1,A、B两点连线上C 点到A、B两点的距离关系为BC=3AC,则下列说法正确的是()A.在直线AB上A点左侧的某处有一点电场强度为零B.在直线AB上B点右侧的某处有一点电场强度为零C.C点的电场强度为零D.A、B两点连线的中点为连线上电场强度最大的点例2如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,求:(1)两点电荷连线的中点O的场强大小和方向.(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向.针对训练1(2021·平冈中学高二上月考)如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,此时O点的场强大小为E2,则E1与E2之比为()A.1∶2 B.2∶1 C.2∶ 3 D.4∶ 3二、两等量点电荷周围的电场导学探究1.等量异种点电荷(1)在图中画出等量异种点电荷周围的电场线.(2)完成下列填空:①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是:从左向右场强大小变化情况为________;在O 点左侧场强方向________,在O点右侧场强方向________.②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远,场强大小变化情况是________;在O点上方场强方向________,在O点下方场强方向________.③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小________(填“相等”或“不相等”),方向________(填“相同”或“相反”).2.等量同种点电荷(1)在图中画出等量同种点电荷周围的电场线.(2)完成下列填空①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是从左向右场强大小变化情况是________;在O点左侧场强方向________,在O点右侧场强方向________.②从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远,场强大小变化情况是________;在O点上方场强方向________,在O点下方场强方向________.③连线或中垂线上关于O点对称的两点场强大小________(填“相等”或“不相等”),方向________(填“相同”或“相反”).例3(多选)(2021·荔城区高二上期中)如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D也关于O对称.则()A.B、C两点场强大小相等,方向相同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点场强最强针对训练2(2021·赣州市高二上期中)如图所示,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子除受静电力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右例4(多选)两个带等量正电荷的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,仅在静电力作用下,关于电子的运动,下列说法正确的是()A.电子在从a点向O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B.电子运动到O点时,加速度为零,速度最大C.电子通过O点后,速度越来越小,一直到速度为零D.若在a点给电子一垂直于纸面向外的初速度,电子可能绕O点做匀速圆周运动第2课时电场的叠加等量点电荷的电场线探究重点提升素养一、例1 A [因B 带负电,A 带正电,且B 的电荷量大于A 的电荷量,则根据E =kQr 2结合场强叠加可知,场强为零的点必在A 点左侧,故A 正确,B 错误;因为A 、B 两电荷在C 点的场强方向均向右,可知C 点的电场强度不为零,故C 错误;根据电场线分布可知,越靠近两点电荷的位置场强越大,可知A 、B 两点连线的中点不是连线上电场强度最大的点,故D 错误.] 例2 (1)8kQr 2 方向由A →B(2)kQr2 方向平行于AB 向右 解析 (1)如图甲所示,A 、B 两点电荷在O 点产生的场强方向相同,均由A →B .A 、B 两点电荷分别在O 点的电场强度大小E A =E B =kQ (r 2)2=4kQr 2.O 点的场强大小为:E O =E A +E B =8kQr 2,方向由A →B . (2)如图乙所示,E A ′=E B ′=kQr 2,由矢量图结合几何关系可知,O ′点的场强大小E O ′=E A ′=E B ′=kQr2,方向平行于AB 向右.针对训练1 B [依题意,两点电荷在O 点产生的场强大小均为E 12,当N 点处的点电荷移至P 点时,O 点场强如图所示,则合场强大小E 2=E 12,故E 1E 2=21,选项B 正确.]二、导学探究1.(1)如图所示(2)①先变小后变大向右向右②逐渐减小向右向右③相等相同2.(1)(2)①先变小后变大向右向左②先变大后变小向上向下③相等相反例3AC[根据等量异种点电荷电场的分布情况可知,B、C两点对称分布,场强大小相等,方向相同,A选项正确;根据对称性可知,A、D两处电场线疏密程度相同,A、D两点场强大小相同,方向相同,B选项错误;E、O、F三点中O点场强最强,C选项正确;B、O、C 三点比较,O点场强最弱,D选项错误.]针对训练2 B例4BCD[电子从a点到O点运动的过程中,所受静电力方向由a→O,故加速度方向向下,与速度同向,故速度越来越大;但电场线的疏密情况不确定,O点上方的电场强度最大点位置不确定,故电场强度大小变化情况不确定,则电子所受静电力大小变化情况不确定,加速度变化情况无法判断,故A错误;越过O点后,电子做减速运动,则电子运动到O点时速度最大,静电力为零,加速度为零,故B正确;根据电场线的对称性可知,通过O点后,电子做减速运动,速度越来越小,一直到速度为零,故C正确.电子受到的电场力总是指向圆心,且大小不变,故在a点给电子一垂直于纸面的初速度,电子可能做匀速圆周运动,D 正确.]。
等量电荷两条线的场强分布特点
等量电荷两条线上的场强分布特点等量同种(异种)点电荷在空间的场强分布比较复杂,但在两条线(点电荷连线及其中垂线)上仍有其规律性,为研究方便,设它们带电量为Q,两电荷连线AB长度为L,中点为O.一、等量异种电荷1、两电荷连线上如图1所示,在两电荷连线上任取一点G,设AG长度为x,则G点场强EG为两点电荷分别在该点的场强EA、EB的矢量和,方向从A指向B(由正电荷指向负电荷一侧),由点电荷场强公式知:EG= EA+ EB=∵x+(L-x)等于定值L,∴当x=(L-x),即x= 时,x与(L-x)乘积最大,EG有最小值,即在两电荷连线中点O处场强最小,从O点向两侧逐渐增大,数值关于O点对称。
2、中垂线上如图2所示,在中垂线上,任取一点H,设OH=x,根据对称性知:EH沿水平方向向右,即在中垂线上各点场强水平向右(垂直于中垂线指向负电荷一侧),沿中垂线移动电荷,电场力不做功,由电势差定义知:中垂线为一等势线,与无限远处等势,即各点电势为零。
H点的场强EH=,∴在O点,即x=0处,EH最大,x越大,即距O点越远EH越小,两侧电场强度数值关于O 点对称。
二、等量同种电荷1、电荷连线上如图3所示,在两电荷连线上任取一点N,设AN长度为x,则N点场强EN为两点电荷在该点的场强EA、EB的矢量和,方向沿AB连线,O点左侧从A指向B,右侧从B指向A(沿两电荷连线指向较远一侧电荷,若两电荷为等量负电荷则反之),N点电场强度大小知:EN = ,∴当x= 时,EN =0,,即在两电荷连线中点O处场强最小,从O点向两侧逐渐增大,数值关于O点对称,方向相反。
2、中垂线上如图4所示,根据对称性知:在O点两侧,电场强度方向均沿中垂线方向从O点指向无限远(若两电荷为等量负电荷则反之),由极限分析法易得:在O点处,E =0;在距O点无限远处,E =0。
说明中间某位置有极大值,可见:合电场强度的大小随着距O点的距离增大,先从零增大到最大,然后逐渐减小。
电场等量同种电荷及等量异种电荷专题
在b点的场强大于 在b点的场强,b点合电场强度方向向右,试探正电荷在a、b两点所受电场力的方向相反,B错误;
C.a、b、c、d四点在以点电荷 为圆心的圆上,由 产生的电场在a、b、c、d四点的电势是相等的,所以a、b、c、d四点的总电势可以通过 产生的电场的电势确定,根据顺着电场线方向电势降低可知,b点的电势最高,c、d电势相等,a点电势最低,根据
A.是一对关于原点O对称的等量负点电荷所激发的电场,电荷位于y轴上
B.是一对关于原点O对称的等量异种点电荷所激发的电场,电荷位于x轴上
C.将一个+q从y轴上a点由静止释放,它会在aOb间往复运动
D.将一个+q从x轴上c点由静止释放,它会在cOd间往复运动
3.如图所示,M点固定一负电荷,N点固定一正电荷,两者所带的电荷量相等、相距为L,以N点为圆心、 为半径画圆,a、b、c、d是圆周上的四点,其中a、b两点在直线MN上,c、d两点的连线过N点,且垂直于MN,一带正电的试探电荷沿圆周移动。下列说法正确的是( )
A.E、O、F三点比较,三点电势相同
B.A、D两点场强相同
C.E、O、F三点比较,O点场强最弱
D.B、O、C三点比较,O点场强最强
10.如图所示,在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、﹣Q,虚线是以+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x轴上,b、d两点关于x轴对称.下列判断正确的是( )
高中物理电学电荷练习题及讲解
高中物理电学电荷练习题及讲解### 高中物理电学电荷练习题及讲解#### 练习题一:静电感应现象题目描述:某金属导体球在带正电的物体靠近时,会发生静电感应现象。
请解释静电感应现象,并计算感应电荷的分布。
解答要点:1. 静电感应现象是指带电物体靠近导体时,导体内部的自由电子会重新分布,导致导体两端出现等量异号的感应电荷。
2. 计算感应电荷分布时,可以利用电场线和导体表面的电势分布来分析。
3. 感应电荷的量与靠近的带电物体的电荷量成正比,但符号相反。
#### 练习题二:电容器的充放电过程题目描述:一个平行板电容器,板间距离为 \( d \),电容为 \( C \)。
当电容器充电后,两板间电压为 \( V \)。
求电容器存储的电荷量,并解释放电过程。
解答要点:1. 电容器存储的电荷量 \( Q \) 可以通过公式 \( Q = CV \) 计算。
2. 放电过程中,电容器两板间的电荷量逐渐减少,电压也随之降低。
3. 放电过程可以通过RC电路的放电公式来描述,即 \( V(t) = V_0 (1 - e^{-t/RC}) \),其中 \( V_0 \) 是初始电压,\( t \) 是时间,\( R \) 是电路的总电阻,\( C \) 是电容。
#### 练习题三:欧姆定律的应用题目描述:一段导线,电阻为 \( R \),通过它的电流 \( I \) 为 \( 2A \),求导线两端的电压。
解答要点:1. 根据欧姆定律 \( V = IR \),可以直接计算导线两端的电压。
2. 电压 \( V \) 等于电流 \( I \) 与电阻 \( R \) 的乘积。
3. 应用欧姆定律时,需要注意电流和电阻的单位应保持一致。
#### 练习题四:电场强度的计算题目描述:一个点电荷 \( q \) 产生一个电场,求距离点电荷 \( r \) 处的电场强度 \( E \)。
解答要点:1. 点电荷产生的电场强度 \( E \) 可以通过库仑定律的推导公式\( E = k \frac{q}{r^2} \) 计算。
库仑定律 常见电场及电场线(解析版)--高考物理专项训练
库仑定律常见电场及电场线特训专题特训内容专题1库仑定律(1T -3T )专题2库仑力作用下的平衡问题(4T -6T )专题3库仑力作用下的加速问题(7T -9T )专题4电场强度及叠加(10T -12T )专题5常见电场及电场线(13T -16T )【典例专练】1库仑定律1大小相同的两个金属小球A 、B 带有等量异种电荷(都可看作点电荷),相隔一定距离时,两球间的库仑引力大小为F ,现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与A 、B 两个小球接触后再移开,这时A 、B 两球间的库仑力大小()A.F8B.F 4C.3F 8D.3F 4【答案】A【详解】假设A 带电量为+Q ,则B 带电量为-Q ,两球之间的相互斥力的大小是F =k Q 2r2第三个不带电的金属小球C 与A 接触后,A 和C 的电量都为Q2,C 与B 接触时总电荷量平分,则C 、B 分开后电量均为Q 4,这时A 、B 两球之间的相互作用力的大小F =k Q 2×Q 4r 2=F8故选A 。
2如图所示,半径为r 的两个金属小球,球心间距离为4r ,现使两球分别带上等量异种电荷+Q 、-Q ,则两球间的静电力()A.等于kQ 24rB.小于k Q 24r 2C.等于kQ 216r 2 D.小于kQ 216r 2【答案】B 【详解】由题意可知,此时两个金属小球不能视为点电荷,由于异性电荷相吸,所以正电荷会分布在小球偏右侧位置,负电荷会分布在小球偏左侧位置,则此时+Q 和-Q 之间的平均距离大于2r 且小于4r ,根据库仑定律可知两球间的静电力kQ 2(2r )2>F >kQ 2(4r )2故选B 。
3如图所示的仪器叫做库仑扭秤,是法国物理学家库仑精心设计的,用来研究静电力的规律,下列说法正确的是()A.在实验过程中使A 、C 球带异种等量的电荷B.装置中A 、C 为带电金属球,B 为不带电的平衡小球C.库仑通过该实验计算出静电力常量k 的值D.本实验中必须准确测出每一个带电小球的电荷量【答案】B【详解】AB .在库仑那个时代没有电荷量的单位,不可能准确测出每一个带电小球的电荷量,先让A 球带电,然后与C 接触,二者带等量同种电荷,故A 错误,B 正确;C .静电力常量是一个无误差常数,既不是库仑通过扭秤测出来的,也不是后人通过库仑扭秤测出来的,而是通过麦克斯韦的相关理论算出来的,故C 错误;D .在库仑那个时代没有电荷量的单位,不可能准确测出每一个带电小球的电荷量,该实验测量库仑力的方法是:如果A 球和C 球带同种电荷,它们之间的斥力将使T 型架水平杆转过一个角度,向相反方向扭转旋转,使T 型架水平杆回到原来的位置,并保持静止,这时金属丝弹力的力矩与静电斥力的力矩平衡,从旋钮转过的角度就可以计算出电荷间的作用力的大小。
高考物理第一轮专题复习针对训练《电场》word含答案解析
高考物理第一轮专题复习针对训练电场一、选择题在电场中,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如图所示,空间有两个等量的正点电荷,a 、b 两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是( )A .场强 a b E E >B . 场强 abE E <C . 电势 a b ϕϕ>D . 电势 a b ϕϕ<如图所示,三块平行放置的带电金属薄板 A 、 B 、 C 中央各有一小孔,小孔分别位于 O 、 M 、 P 点.由 O 点静止释放的电子恰好能运动到 P 点.现将 C 板向右平移到 P'点,则由 O点静止释放的电子(A)运动到 P 点返回(B)运动到 P 和 P'点之间返回(C)运动到P'点返回(D)穿过P'点一个正点电荷Q静止在正方形的一个顶点上,另一个带电质点q射入该区域时,仅受电场力的作用,恰好能依次经过正方形的另外三个顶点a、b、c,如图所示,则有()A.质点由a到c电势能先减小后增大B.质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1:2:1C.a、b、c三点电势高低及电场强度大小的关系是φa=φc>φb,E a=E c=2E bD.若改变带电质点q在a处的速度大小和方向,则质点q可能做类平抛运动a、b两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为+3q和-q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时可能位置是( )套有三个带电小球的圆环放在水平面桌面上(不计一切摩擦),小球的电荷量保持不变,整个装置平衡后,三个小球的一种可能位置如图所示.三个小球构成一个锐角三角形,三角形的边长大小关系是AB>AC>BC,可以判断图中()A.三个小球电荷量的代数和可能为0B.三个小球一定带同种电荷C.三个小球所受环的弹力大小为F A>F C>F BD.三个小球带电荷量的大小为Q A>Q C>Q B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。
高二物理电场试题答案及解析
高二物理电场试题答案及解析1.在真空中A、B两点分别放置等量异种电荷,在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd,如图所示,现将一电子沿abcd移动一周,则下列判断正确的是A.由a→b电场力做正功,电子的电势能减小B.由b→c电场力对电子先做负功,后做正功,总功为零C.由c→d电子的电势能一直增大D.由d→a电子的电势能先减小后增大,电势能总的增加量为零【答案】BD【解析】根据电势高低,分析电场力对电子做功的正负.电场力做正功时,电势能减小;相反,电势能增加.根据等势线的分布情况可知,电子靠近正电荷时,电势升高;反之,电势降低.A、由a→b,电势降低,电场力做负功,电子的电势能增加.故A错误.B、如图,画出过b、c的等势线,则知由b→c,电势先降低再升高,则电场对电子先做负功,后做正功.根据对称性可知,b、c两点的电势相等,电场力做的总功为零.故B正确.C、由c→d,电势升高,电场力做正功,电子的电势能减小.故C错误.D、由d→a,电势先升高后降低,电场对电子先做负功,后做正功,电子的电势能先减小后增加,电势能总增加量为零.d、a两点的电势相等,电场力做的总功为零.故D正确.故选BD【考点】等量异种电荷等势面的分布和电场线2.下列说法正确的是()A.只有电荷发生相互作用时才存在电场B.电场是一种物质,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C.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特性是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场和电场线都是人为设想出来的,其实并不存在【答案】BC【解析】电荷的周围存在电场,A错误;电场是一种物质,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,B正确,D错误;电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特性是对处在它里面的电荷有力的作用,C正确;【考点】本题考查电场。
3.下列说法中正确的是()A.检验电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度不一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值【答案】C【解析】检验电荷在电场中不受电场力,则该处场强一定为零,故选项A错误;一小段通电导线在磁场中不受磁场力作用,可能与磁场方向平行,但此处磁感应强度不一定为零,故选项B错误;由电场强度的定义可知选项C正确;定义磁感应强度时要求通电导线与磁感应强度方向垂直,此时才有,故选项D错误.【考点】本题考查学生对电场和磁场基本性质的理解.4.关于电场,下列说法中不正确的是:()A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处于其中的电荷有力的作用D.电场是人们假想出来的,实际并不存在【答案】D【解析】带电体周围存在电场,它是一种特殊物质,并不是由分子、原子等基本粒子组成,但却是真实存在的,我们可以通过其表现出的效应诸如力、能量来认识和研究它,所以A、B正确,D错误;电荷间不接触就可以产生力的作用,就是通过电场而产生的,其基本性质就是对于放入其中的电荷有力的作用,所以C正确;题目要求选择不正确的,故本题选D。
【专题】等量的同种、异种电荷周围电场、电势问题
班级姓名【专题】等量的同种、异种电荷周围电场、电势问题一.电场强度、电势比较比较项目等量同种点电荷等量异种点电荷电场线图示交点O处的场强为零最大由O沿中垂线向外场向外先增大后减小向外逐渐减小强的变化关于O点对称的两点A、A′,B与B′场强的等大、反向等大、同向关系二.针对练习1.(2008年江苏宿迁市) 如图所示的电场线,可能是下列哪种情况产生的A.单个正点电荷B.单个负点电荷C.等量同种点电荷D.等量异种点电荷2.(2007年·山东理综·19·6分)如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上两点。
下列说法正确的是A.M点电势一定高于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功3、一对等量正点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)如图所示,图中A、B两点电场强度分别是E A、E B,电势分别是ΦA、ΦB,负电荷q在A、B时的电势能分别是E PA、E PB,下列判断正确的是A.E A>E B,ΦA>ΦB,E PA<E PB B.E A>E B,ΦA<ΦB,E PA<E PBC.E A< E B,ΦA>ΦB,E PA>E PB D.E A<E B,ΦA<ΦB,E PA>E PB4.如图1所示,真空中有两个电量相同的正电荷A 、B 相距L 放置,在AB 连线的中垂线上有a 、b 、c 三点,b 点在AB 连线的中点上,a 较c 离b 近一些,现若将A 、B 两电荷同时向两边扩大相同距离,设无穷远处电势为零,则有A .两电荷间电势能将加大B .b 点场强仍为零,a 、c 两点场强都变小C .a 、b 、c 三点电势都升高D .电场强度始终有E a >E c >E b5.如图所示,两个带等量的正电荷的小球A 、B (可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘的水平面上,P 、N 是小球A 、B 的连线的水平中垂线上的两点,且PO =ON .现将一个电荷量很小的带负电的小球C (可视为质点),由P 点静止释放,在小球C 向N 点的运动的过程中,下列关于小球C 的速度图象中,可能正确的是6.如图所示,两个带等量的负电荷的小球A 、B (可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上,PN 是小球A 、B 的连线的水平中垂线上的两点,且PO=ON 。
(完整版)高中物理等量电荷电场专题训练
高中物理等量电荷电场专题训练一、知识概况(一)等量异种同种电荷产生电场电场线场强关系1.等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷.(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线方向均相同,即场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直.在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线中点).(3)在中垂面(线)上的电荷受到的静电力的方向总与中垂面(线)垂直,因此,在中垂面(线)上移动电荷时静电力不做功.(4)等量异种点电荷连线上以中点O场强最小,中垂线上以中点O的场强为最大;(5)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;2.等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线中点O处场强为零,此处无电场线.(2)中点O附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零.(3)两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷).(4)在中垂面(线)上从O点到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变强后变弱.(5)等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小,等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,之间某位置场强必有最大值.(6)等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反。
PS:等量异种电荷和等量同种电荷连线上以及中垂线上电场强度各有怎样的规律?(1)等量异种点电荷连线上以中点O场强最小,中垂线上以中点O的场强为最大;等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小,等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,之间某位置场强必有最大值.(2)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反.(二)等量异种同种电荷产生电场电势等势面1.等量异种点电荷的电场:是两簇对称曲面,两点电荷连线的中垂面是一个等势面.如图1-4-6所示.在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低,φA 〉φA ′;在中垂线上φB =φB ′.2.等量同种点电荷的电场:是两簇对称曲面,如图1-4-7所示,在AA ′线上O 点电势最低;在中垂线上O 点电势最高,向两侧电势逐渐降低,A 、A ′和B 、B ′对称等势.二、现炒现卖1、如图1,M 、N 为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P 点(离O 点很近)放一静止的点电荷q (负电荷),不计重力,下列说法中正确的是( )A .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大B .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C .点电荷运动到O 点时加速度为零,速度达最大值D .点电荷越过O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零【解析】两点电荷在O 点场强刚好等大反向,合场强为零,电荷q 在O 点的受力为零,加速度为零,而由图2知,从O 点往上、往下一小段位移内场强越来越强,加速度也就越大。
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。
专题 两个等量电荷形成电场的场强、电势的分布特点及应用 - 副本
专题两个等量电荷形成电场的场强、电势的分布特点及应用1.(单选)如图1所示,在矩形ABCD的AB边和CD边中点M和N各放一个电荷,它们带等量正、负电荷.E、F是AD边和BC边中点,P、Q两点在MN连线上,MP=QN,则电场强度和电势都相同两点是().A E和FB.P和QC.A和DD.C和B2.(单选)如图2所示,一个电子沿等量异种电荷连线的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子的重力不计,电子除了电场力以外,受到的另一个力的大小方向的变化情况为().A.先变大后变小,方向水平向左B 先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右3.(单选)两个带等量正电荷的点电荷,O为两电荷连线的中点,A点在中垂线上,若在A点由静止释放一个电子,如图3所示,关于电子的运动,正确的是().A.电子在从A向O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B.电子在从A向O点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C 电子运动到O点时,加速度为零,速度最大D.电子通过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,一直到速度为零4.(单选)如图4所示,有两个电量相等的正点电荷,它们连线的中点是O,C、D是中垂线上的两点,则C、D两点的场强和电势为().A.E D一定大于E C,φD一定大于φCB E D不一定大于E C,φD一定大于φCC.E D一定大于E C,φD不一定大于φCD.E D不一定大于E C,φD不一定大于φC5.(多选)如图5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和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6.(多选)在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形abcd,顶点a、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图6所示.若将一个带负电的粒子置于b点,自由释放,粒子将沿着对角线bd往复运动.粒子从b点运动到d点的过程中().A 先做加速运动,后做减速运动B.先从高电势到低电势,后从低电势到高电势C.电势能与机械能之和先增大,后减小D 电势能先减小,后增大7.(2013·常州模拟试卷)(单选)如图7所示,以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f.等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时,在圆心O处产生的电场强度大小为E.现改变a处点电荷的位置,使O点的电场强度改变,下列叙述正确的是().A.移至c处,O处的电场强度大小不变,方向沿OeB.移至b处,O处的电场强度大小减半,方向沿OdC 移至e处,O处的电场强度大小减半,方向沿OcD.移至f处,O处的电场强度大小不变,方向沿Oe8.A、B为两个等量的正点电荷,在其连线中点放一个点电荷q(不计重力),若给该点电荷q一个初速度v方向与AB连线垂直,则该点电荷q可能的运动情况是()A.匀变速直线运动B 往复直线运动C.加速度不断减小,速度不断增大的直线运动D 加速度先增大后减小,速度不断增大的直线运动9.两个电荷量相等的正点电荷分别固定于a,b两点,将另一个正点电荷q沿着a,b连线的垂直平分线,从无限远处移到a,b连线的中点。
高二物理电场专题总复习典型例题及答案全套
高二物理电场专题训练一、电荷守恒定律、库仑定律练习题1.关于点电荷的说法,正确的是A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷C.点电荷一定是电量很小的电荷D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理4.把两个完全相同的金属球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一定是正电荷B.q一定是负电荷C.q离Q2比离Q1远D.q离Q2比离Q1近9.如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为T A、T B;如果使A带正电,B带负电,上、下丝线受力分别为TA 1TB110.在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量为________________;14.如图3所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B受到的库仑力F=______,小球A带的电量q A=______.16.设氢原子核外电子的轨道半径为r,电子质量为m,电量为e,求电子绕核运动的周期.二、电场电场强度电场线练习题一、选择题1.下面关于电场的叙述正确的是A.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的B.只有电荷发生相互作用时才产生电场C.只要有电荷存在,其周围就存在电场D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用2.下列关于电场强度的叙述正确的是A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关3.电场强度的定义式为E=F/qA.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量C.场强的方向与F的方向相同D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比4.A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则A.若在A点换上-q,A点场强方向发生变化B.若在A点换上电量为2q的电荷,A点的场强将变为2EC.若在A点移去电荷q,A点的场强变为零D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关A.当r→0时,E→∞B.发r→∞时,E→0C.某点的场强与点电荷Q的大小无关D.在以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同6.关于电场线的说法,正确的是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一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不可能是闭合的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附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定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.0B.2kq/r2C.4kq/r2D.8kq/r29.四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10.图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是A.该电场是匀强电场B.这四点场强的大小关系是E d>E a>E b>E cC.这四点场强的大小关系是E a>E b>E c>E dD.无法比较这四点场强大小关系11.如图4,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件可断定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,方向为______.13.如图6,正点电荷Q的电场中,A点场强为100N/C,C点场强为36N/C,B是AC的中点,则B点的场强为________N/C.14.真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为×10-5N,则P点的场强为________N/C;把检验电荷电量减小为×10-9C,则该电荷在P点受到的电场力为__________N15.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_________.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=2Q2,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;17.如图7,有一水平方向的匀强电场,场强为9×103N/C.在电场内的竖直平面内作半径为1m的圆,圆心处放置电量为1×10-6C的正点电荷,则圆周上C点处的场强大小为______N /C,方向________.三、计算题18.如图8所示,A、B为体积可忽略的带电小球,Q A=2×10-8C,Q B=-2×10-8C,A、B相距3cm.在水平外电场作用下,A、B保持静止,悬线都沿竖直方向.试求:1外电场的场强大小和方向2AB中点处总电场的场强大小和方向.19.如图9,A、B两小球带等量同号电荷,A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上,B 平衡于光滑的绝缘斜面上与A等高处,斜面倾角为30°,B的质量为52g,求B的带电量.三、电场中的导体练习题一、选择题1.用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a图1,然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球A和金箔b的带电情况是A.a带正电,b带负电B.a带负电,b带正电C.a、b均带正电D.a、b均带负电E.a、b均不带电2.在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B,下列实验方法中能使验电器箔片张开的是A.用取电棒带绝缘柄的导体棒先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B.用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C.用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触D.使验电器A靠近B3.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用E p表示球壳外任一点的场强,则A.当+Q在球壳中央时,E p=0B.不论+Q在球壳内何处,E p一定为零C.只有当+Q在球心且球壳接地时,E p=0D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,E p一定为零4.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷,其电场分布是图2中的哪一个5.一带正电的绝缘金属球壳A,顶部开孔,有两只带正电的金属球B、C用金属导线连接,让B球置于球壳A的空腔中与内表面接触后又提起到图3位置,C球放A球壳外离A球较远,待静电平衡后,正确的说法是A.B、C球都带电B.B球不带电,C球带电C.让C球接地后,B球带负电D.C球接地后,A球壳空腔中场强为零6.如图4所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下叙说法正确的是A.A、B两点场强相等,且都为零B.A、B两点的场强不相等D.当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动.二、填空题7.如图5所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q放置.用手接触B端,移去手指再移去Q,AB带何种电荷______.若手的接触点改在A端,情况又如何______.8.有一绝缘空心金属球A,带有4×10-6C的正电荷,一个有绝缘柄的金属小球B,带有2×10-6C的负电荷.若把B球跟A球的内壁相接触,如图6所示,则B球上电量为______C,A球上电量为_______C,分布在_______.9.图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球C.在下列情况中,判断A、B两球的带电情况:1A、B接触后分开,再移去C,则A________,B______;2A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C,则A________,B_______;3A、B接触,用手指接触A,先移去C后再移去手指,则A_______,B_______.10.如图8,在真空中有两个点电荷A和B,电量分别为-Q和+2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r2r<L的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小_____方向____.11.长为L的导体棒原来不带电,将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处,如图9所示,当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于__________.四、电势差电势等势面练习题一、选择题1.关于电势差和电场力作功的说法中,正确的是A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定C.电势差是矢量,电场力作的功是标量D.在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零2.在电场中,A点的电势高于B点的电势,则A.把负电荷从A点移到B点,电场力作负功B.把负电荷从A点移到B点,电场力作正功C.把正电荷从A点移到B点,电场力作负功D.把正电荷从A点移到B点,电场力作正功3.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是A.电场强度大的地方电势一定高B.电势为零的地方场强也一定为零C.场强为零的地方电势也一定为零D.场强大小相同的点电势不一定相同4.若带正电的小球只受电场力的作用,则它在任意一段时间内A.一定沿着电场线由高电势向低电势运动B.一定沿着电场线由低电势向高电势运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势向低电势运动D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势向低电势运动5.有一电场的电场线如图1所示,场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B 和U A、U B表示,则A.E a>E b U a>U bB.E a>E b U a<U bC.E a<E b U a>U bD.E a<E b U a<U b6.如图2,A、B为两等量异号点电荷,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,ab=bc,则A.a点与c点的电场强度相同B.a点与c点的电势相同C.a、b间电势差与b、c间电势差相等D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不作功7.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是A.电场强度B.同一电荷所受电场力C.电势D.同一电荷具有的电势能8.下述说法正确的是A.在同一等势面上移动电荷,电场力不作功B.等势面上各点场强大小一定相等C.电场中电势高处,电荷的电势能就大D.电场强度大处,电荷的电势能就大9.一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时,电场力做了5×10-6J的功,那么A.电荷在B处时将具有5×10-6J的电势能B.电荷在B处将具有5×10-6J的动能C.电荷的电势能减少了5×10-6JD.电荷的动能增加了5×10-6J10.一个点电荷,从静电场中的a点移到b点,其电势能的变化为零,则A.a、b两点场强一定相等B.该点电荷一定沿等势面移动C.作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的D.a、b两点的电势一定相等11.如图3,绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是A.小球在运动过程中机械能守恒B.小球经过环的最低点时速度最大C.小球经过环的最低点时对轨道压力为mg+EqD.小球经过环的最低点时对轨道压力为3mg-qE12.如图4,所示,两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点,则A.a点电势比b点高B.a、b两点场强方向相同C.a、b、c三点与无穷远处电势相等D.一带电粒子不计重力在a点无初速释放,则它将在a、b连线上运动二、填空题13.以无穷远处为零电势点,下述情况中各物理量为正还是为负1负电荷周围空间的电势为_________值.2正电荷位于某负荷电产生的电场内,它的电势能为________值.3负电荷位于某负电荷产生的电场内,它的电势能为________值.4导体在正电荷形成的电场中,处于静电平衡状态时,导体的电势为________值.14.电场中的电荷因____而具有的能量叫电势能.当两个同种电荷距离增大时,电荷的电势能将________;若把两个电荷的距离增大时,电场力做了负功,则这两个电荷为_________种电荷.15.图5为电场中的一条电场线,一个正电荷从A点沿直线向B点运动时,速度逐渐减小,则U a_____U b填>、=、<16.将一个×10-5C的电荷从电场外移到电场里一点A,外力克服电场力作功×10-3J,则A 点的电势为U a=_____V;如果此电荷从电场外移到电场里的另一点B时,电场力作功,则A、B两点电势差为U ab=______V;如果另一个电量是的负电荷从A移到B,则电场作功______J.17.如图6,在点电荷+Q电场中,以+Q为球心的同一球面上有A、B、C三点,把正检验电荷从球内P点移到A、B、C各点时电场力作功W PA、W PB、W PC的大小关系为________.18.如图7,a、b、c、d为某电场中的等势面,一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动.由图可知,四个等势面电势U a、U b、U c、U d由高到低的排列顺序是_______,带电粒子在M、N两点中,电势能较大的是_________点.19.如图8所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势间的电势差相等,一正电荷在等势线U3上时,具有动能20J,它运动到等势线U1时速度为零,令U2=0,那么该电荷的电势能为4J时,其动能为_______J.20.图9是某匀强电场的等势面示意图,A、B两点相距5cm,θ=53°,一带电量为-4×10-6C的微粒沿AB匀速运动,则此微粒的质量为_______kg.取g=10m/s2三、计算题21.一带负电的粒子,q=-×10-9C,在静电场中由点运动到b点,在这过程中,除电场力外,其它力作的功为×10-5J,粒子动能增加了×10-5J,求a、b两点间的电势差U ab等于多少22.固定不动的正点电荷A,带电量为Q=×10-6C,点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为2cm、电势为3000V的P点,电场力做负功为×10-3J.若把B电荷从P点由静止释放,释放瞬间加速度大小为9×109m/s2,求B电荷能达到的最大速度.五、电势差和电场强度的关系练习题一、选择题1.下述关于匀强电场的结论错误的是A.公式E=F/q也适用于匀强电场B.根据U=Ed可知,任意两点的电势差与这两点的距离成正比C.匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值D.匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致2.关于静电场的说法中正确的是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场强的方向C.电荷在等势面上移动时不受电场力D.若电场力对电荷作正功,电荷的电势能一定减小,而动能不一定增加3.图1所示,在场强为E的匀强电场中有A、B两点,AB连线长L,与电场线夹角为α.则AB两点的电势差为A.零B.ELC.ELsinαD.ELcosα4.图2所示的匀强电场场强为103N/C,ab=dc=4cm,bc=ad=3cm.则下述计算结果正确的是A.ab之间的电势差为40V.B.ac之间的电势差为50V.C.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周,电场力做功为零.D.将q=-5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功都是-.5.在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴,恰巧静止,液滴所带电量为×10-19C,重量为×10-14N,若板间距为10mm,则两板间的电压为.. 6.平行金属板水平放置,板间距为,两板接上6kV电压,板间有一个带电液滴质量为×10-10g,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是×7.如图3所示,在场强为E的匀强电场中,取某点O为圆心,以r为半径做一圆,在圆心O点固定一电量为+Q的点电荷设+Q的电场不影响匀强电场E的分布.当把一检验电荷+q放在d点处恰好平衡,则A.匀强电场场强为kQ/r2,方向沿ab方向B.匀强电场场强为kQ/r2,方向沿cd方向C.当电荷+q放在b点时,它受到的电场力大小为2EqD.将电荷+q由b点沿圆周移动到a点,电场力不做功8.如图4,绝缘杆长L,两端分别带有等量异号电荷,电量值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针转过60°以杆上某一点为圆心转动,则下述正确的是A.电场力不作功,两电荷电势能不变B.电场力作的总功为QEL/2,两电荷的电势能减小C.电场力作的总功为-QEL/2,两电荷的电势能增加D.电场力做总功大小跟转轴位置无关.9.在匀强电场中,将一个带电量为q,质量为m的小球由静止释放,带电小球的轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为θ,如图5所示,那么匀强电场的场强大小为A.最大值是mgtgθ/qB.最小值是mgsinθ/qC.唯一值是mgtgθ/qD.同一方向上,可有不同的值.二、填空题10.如图6所示的匀强电场E=103N/C,矩形abcd的ab边与电场线平行,且ab=3cm,bc =2cm,将点电荷q=5×10-8C沿矩形abcd移动一周,电场力做功_______,ab两点的电势差为_______,bc两点的电势差为______.11.如图7,A、B两点相距,θ=60°,匀强电场场强E=100V/m,则A、B间电势差U AB =______V.12.如图8,两平行金属板间电场是匀强电场,场强大小为×104V/m,A、B两板相距1cm,C点与A相距,若B接地,则A、C间电势差U AC=______V;将带电量为-×10-12C的点电荷置于C点,其电势能为_________J.13.一质量为m的带电小球,静止在两块带电平行金属板间的匀强电场中,此时两板间电压为300V;若将该电压降到60V,其它条件不变,则小球的加速度为_____m/s2.14.如图9所示的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°角,ab=4cm,bc=10cm,将一个带电量为2×10-8C的电荷从a移到b时,电场力做功4×10-6J,则将此电荷从b移到c电场力做功_____J,ac间电势差为_____V.15.如图10所示的匀强电场的方向是竖直向下的,A、B是两等势面,已知两等势面的电势差为U、距离为d,现在P点放一负电荷q,将使该电场中有一点的场强变为零,这一点距P 点的距离为___________.16.比较图11中A、B两点电场强度的大小和电势的高低.1E A______E B2E A______E B3E A______E BU A______U B U A______U B U A______U BA、B各为两板中点17.如图12所示的匀强电场中,若负电荷从A点移到B点,电场力做正功.那么电场线的方向是______;A、B两点电势U A_______U B;负电荷在A、B两点具有的电势能εA______εB三、计算题18.如图13,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6cm,C、D为电场中的两点,且CD=4cm,CD连线和场强方向成60°角.已知电子从D点移到C点电场力做功为×10-17J,求:①匀强电场的场强;②A、B两点间的电势差;③若A板接地,D点电势为多少19.如图14所示,竖直放置的两块足够长的平行金属板,相距,两板间的电压是2400V,在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10-3kg的带电小球,平衡后,丝线跟竖直方向成30°角,若将丝线剪断1说明小球在电场中作什么运动2计算小球带电量3设小球原来离带负电的板,问经过多少时间小球碰到金属板六、电容器电容练习题一、选择题A.电容器充电量越大,电容增加越大B.电容器的电容跟它两极所加电压成反比C.电容器的电容越大,所带电量就越多D.对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变2.某一电容器标注的是:“300V,5μF”,则下述说法正确的是A.该电容器可在300V以下电压正常工作B.该电容器只能在300V电压时正常工作C.电压是200V时,电容仍是5μFD.使用时只需考虑工作电压,不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连3.对于给定的电容器,描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图应是图1中的4.关于电容器和电容的概念下列说法正确的是A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器B.用电源对平板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷C.某一电容器带电量越多,它的电容量就越大D.某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大5.图2的电路中C是平行板电容器,在S先触1后又扳到2,这时将平行板的板间距拉大一点,下列说法正确的是A.平行板电容器两板的电势差不变B.平行扳电容器两板的电势差变小C.平行板电容器两板的电势差增大D.平行板电容器两板间的的电场强度不变6.某平行板电容器的电容为C,带电量为Q,相距为d,今在板间中点放一电量为q的点电荷,则它所受到的电场力的大小为7.一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连,如果使两板间距离逐渐增大,则A.电容器电容将增大B.两板间场强将减小C.每个极板的电量将减小D.两板间电势差将增大8.如图3所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则A.电容器带电量不变B.尘埃仍静止C.检流计中有a→b的电流D.检流计中有b→a的电流二、填空题9.电容是表征_______的物理量,如果某电容器的电量每增加10-6C,两板之间的电势差就加1V,则该电容器的电容为_____.10.如图4所示,用静电计测量电容器两板间的电势差,不改变两板的带电量,把A板向右移,静电计指针偏角将_______;把A板竖直向下移,静电计指针偏角将______;把AB板间插入一块电介质,静电计指针偏角将__________.11.图5为电容器C与电压U的电源连接成的电路.当电键K与1接通,电容器A板带____电,B板带____电,这一过程称电容器的____.电路稳定后,两板间的电势差为____.当K与2接通,流过导体acb的电流方向为____,这就是电容器的____过程.12.一个电容器当带电量为Q时,板间电势差为U,当它的电量减少3×10-6C时,板间电势差降低2×102V,此电容器的电容为________μF.13.有一电容器,带电量为×10-5C,两板间电压力200V,如果使它的带电量再增加×10-6C,这时它的电容是_______F,两板间电压是_______V.14.两平行板电容器的电容之比为C1∶C2=3∶2,带电量之比为Q1∶Q2=3∶1.若两个电子分别从两电容器的负极板运动到正极板,它们的动能增量之比△E k1∶△E k2=_____.15.如图6所示,平行板电容器两板间距为d,电源电压为6V.闭合S后将板间距离减为d/4,再断开S,又将两板间距离恢复到d,此时电容器两极间电压为_____V.16.如图7所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板间,闭合电键后,悬线偏离竖直方向的角度为θ,若N板向M板靠近,θ角将_____;把电键K断开,再使N板向M板靠近,θ角将______.三、计算题17.如图8所示,A、B为不带电平行金属板,间距为d,构成的电容器电容为C.质量为m、电量为q的带电液滴一滴一滴由A板上小孔以v0初速射向B板.液滴到达B板后,把电荷全部转移在B板上.求到达B板上的液滴数目最多不能超过多少七、带电粒子在匀强电场中的运动练习题一、选择题A.只适用于匀强电场中,v0=0的带电粒子被加速B.只适用于匀强电场中,粒子运动方向与场强方向平行的情况C.只适用于匀强电场中,粒子运动方向与场强方向垂直的情况D.适用于任何电场中,v0=0的带电粒子被加速2.如图1,P和Q为两平行金属板,板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动.关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是A.两板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大B.两板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大C.与两板间距离无关,仅与加速电压U有关D.以上说法都不正确3.带电粒子以初速v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强A.粒子在电场中作类似平抛的运动。
等量电荷电场专项练习
等量电荷电场专项练习1.图中a 、b 是两个点电荷,它们的电量分别为Q 1、Q 2,MN 是ab 连线的中垂线,P 是中垂线上的一点。
下列哪中情况能使P 点场强方向指向MN 的左侧?A .Q 1、Q 2都是正电荷,且Q 1<Q 2B .Q 1是正电荷,Q 2是负电荷,且Q 1>|Q 2|C .Q 1是负电荷,Q 2是正电荷,且|Q 1|<Q 2D .Q 1、Q 2都是负电荷,且|Q 1|>|Q 2| 2、如图所示, M 、N 为两个等量同种电荷,O 为MN 的中点,在MN 的中垂线上的P 点放一个静止带负电的点电荷,不计重力,下列说法正确的是() M.N 为两个固定的等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P 点放一个静止的负电荷(重力不计),下列说法正确的是如图所示,A 、B 为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力),由静止释放后,下列说法中正确的是( )A .点电荷在从P 点到O 点运动的过程中,加速度先变大再变小,速度越来越大B .点电荷在从P 点到O 点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C .点电荷运动到O 点时加速度为零,速度达最大值D .点电荷通过O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零3、如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A —O —B 匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是( )A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右4、如图所示,在等量异种点电荷电场中有A 、B 、C 、D 四点,其中B 、D 在两点电荷连线的中垂线上(连线的中点为0)OA >OC,0B >OD,则下列说法正确的是( )A 、 EA <EC,EB <EDB 、 EA >EC, EB <EDC 、 将一个点电荷从B 点由静止释放,则它必沿直线运动(不计重力)M N P a b 左 右D、将一个点电荷以一定的速度V0从B点沿BD直线开始进入电场,则其运动轨迹必为曲线(不计重力)5、A和B两点都固定着等量的两个正电荷,CD为AB的垂直平分线,O为垂足,CO=DO,从C 点沿CO方向以初速度VO射入一带负电荷的粒子,关于粒子的运动,下列说法正确的是()A、CO段粒子的加速度一定越来越大B、CO段粒子的动能一定越来越大C、粒子的运动范围只能在CD之间D、在CO段电场力对粒子做正功,在OD段电场力对粒子做负功,6.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点。
高三物理电荷与电场练习题及答案
高三物理电荷与电场练习题及答案电荷与电场是物理学中重要的概念和知识点,对于高三物理学习的同学来说,掌握电荷与电场的基本原理和运用是非常必要的。
在此,我将为大家提供一些高三物理电荷与电场练习题,帮助大家巩固所学知识,并附上相应的答案,供大家参考。
一、选择题1. 电荷受力的性质叙述正确的是:A. 电荷之间的相互作用力只有引力,没有斥力。
B. 相同电荷之间的相互作用力是斥力。
C. 不同电荷之间的相互作用力是引力。
D. 电荷之间的相互作用力只有斥力,没有引力。
答案:B2. 两个相同电量、分别为Q的点电荷相距r,其中一个电荷离r远处的点受力F。
若将这两个电荷变为分别为2Q和4Q的电荷,则离r 远处的点受力为:A. 2FB. 4FC. 8FD. 16F答案:C3. 在电场E中,电子受到的电场力的大小为F,质子所受的电场力的大小为f,则:A. F=f,因为电子和质子受力大小相等。
B. F=f/2,因为电子和质子电量大小相等,但质子的质量是电子的两倍。
C. F=f/4,因为电子和质子电量大小相等,但质子的质量是电子的四倍。
D. F=2f,因为电子和质子受力方向相反。
答案:D二、填空题1. 在真空中,两个电荷相距1米,各自的电荷量分别是1库仑和2库仑,它们之间的电场强度为________牛/库仑。
答案:9×10^92. 在电场强度为2000N/C的均匀电场中,带电粒子受力0.4N,该粒子的电量为________库仑。
答案:0.23. 若一带电粒子远离一个带电体时,其电场强度的大小______,方向______。
答案:增加,不变。
三、计算题1. 两个电荷相距0.1米,电量分别为4μC和6μC,求它们之间的电场强度。
解:使用库仑定律,根据公式E = k * (|q1| + |q2|) / r^2其中,k为库仑常量,q1和q2分别为两个电荷的电量,r为两个电荷之间的距离。
代入数值计算:E = (9 × 10^9 N·m^2/C^2) * (4 × 10^-6 C + 6 × 10^-6 C) / (0.1 m)^2E ≈ 1.33 × 10^6 N/C2. 一个点电荷的电场强度为2 × 10^3 N/C,距离它0.1米处的电位移为多少伏?解:电场强度E和电位差V之间的关系为 V = E * d其中,E为电场强度,d为距离。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中物理等量电荷电场专题训练一、知识概况(一)等量异种同种电荷产生电场电场线场强关系1.等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷.(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线方向均相同,即场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直.在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线中点).(3)在中垂面(线)上的电荷受到的静电力的方向总与中垂面(线)垂直,因此,在中垂面(线)上移动电荷时静电力不做功.(4) 等量异种点电荷连线上以中点O场强最小,中垂线上以中点O的场强为最大;(5)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;2.等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线中点O处场强为零,此处无电场线.(2)中点O附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零.(3)两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷).(4)在中垂面(线)上从O点到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变强后变弱.(5)等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小,等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,之间某位置场强必有最大值.(6)等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反.PS:等量异种电荷和等量同种电荷连线上以及中垂线上电场强度各有怎样的规律?(1)等量异种点电荷连线上以中点O场强最小,中垂线上以中点O的场强为最大;等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小,等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,之间某位置场强必有最大值.(2)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反.(二)等量异种同种电荷产生电场电势 等势面1.等量异种点电荷的电场:是两簇对称曲面,两点电荷连线的中垂面是一个等势面.如图1-4-6所示.在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低,φA >φA ′;在中垂线上φB =φB ′.2.等量同种点电荷的电场:是两簇对称曲面,如图1-4-7所示,在AA ′线上O 点电势最低;在中垂线上O 点电势最高,向两侧电势逐渐降低,A 、A ′和B 、B ′对称等势.二、现炒现卖1、如图1,M 、N 为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P 点(离O 点很近)放一静止的点电荷q (负电荷),不计重力,下列说法中正确的是( )A .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大B .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C .点电荷运动到O 点时加速度为零,速度达最大值D .点电荷越过O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零【解析】两点电荷在O 点场强刚好等大反向,合场强为零,电荷q 在O 点的受力为零,加速度为零,而由图2知,从O 点往上、往下一小段位移内场强越来越强,加速度也就越大.从两侧往O 点运动过程中,电场力与运动方向相同,物体作加速运动.故O 点速度最大.说明:若P 点离O 很远,则在OP 连线上存在一点场强最大,故从P 到O ,加速度可能先变大后变小.但速度还是一直变大. 【答案】B CD2、如图6-1-13,一电子在某一外力作用下沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过,电子重力不计,则电子所受电场力的大小和方向变化情况是( )图1图2 图6-5-1A .先变大后变小,方向水平向左B .先变大后变小,方向水平向右C .先变小后变大,方向水平向左D .先变小后变大,方向水平向右【答案】:A3、如图6-2-7,在P 和Q 两处固定着等量异号的点电荷+q 和-q ,B 为其联结的中点,MN 为其中垂线,A 和C 为中垂线上的两点,E 和D 是P 、Q 连线上的两点,则( )A .A 、B 、C 三点点势相等B .A 、B 、C 三点场强相等C .A 、B 、C 三点中B 点场强最大D .A 、B 、C 、D 、E 五点场强方向相同【答案】ACD4、如图6-2-14,在y 轴上关于o点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ,在x 轴上C 点有点电荷-Q 且CO =OD ,∠ADO =600.下列判断正确的是( )A. O 点电场强度为零B. D 点电场强度为零C.若将点电荷+q 从O 移向C ,电势能增大D.若将点电荷-q 从O 移向C ,电势能增大【答案】BD【解析】AB 两电荷在O 点的合场强为0,但O 点的实际场强为ABC 三者共同产生,故不为0,A 错.AB 两电荷在D 点的合场强恰好与C 点电荷在D 处产生的场强等大反向,故D 处合场强为0,B 正确. AB 两处电荷在"CO 之间的任何一点"产生的合场强与C 处电荷在该点产生的场强方向始终相同,故OC 之间的场强应方向应由O 指向C ,所以-q 从O 移向C 时电场力做负功,电势能增大.5、如图所示,在两个固定的等量异种电荷的垂直平分线上,有a ,b 两点,下列正确的是( )A .a 点电势比b 点电势高B .a ,b 两点电势等高C .a ,b 两点电场强度大小相等答案:B6、如图所示,两个等量异种点电荷电场,AB 为电荷连线的中垂线,且AO=BO ,则A .负电荷从A 运动到B ,电势能增加B .正电荷从A 运动到B ,电势能增加C .A 、B 两点场强相等D .A 、B 两点电势相等答案:CD7、等量异种点电荷的连线和中垂线如图6-1-6示,现将一个带负电的检验电荷先从图中的a 点沿直线移动到b 点,再从b 点沿直线移动到c 点,则检验电荷在此全过程中( )A .所受电场力的方向不变B .所受电场力的大小恒定图6-2-7 图6-2-14C .b 点场强为0,电荷在b 点受力也为0D .在平面内与c 点场强相同的点总共有四处【解析】如图示6-1-7,为正负电荷的电场线分布图,由图知从a 到b 、及从b 到c 的过程中,负电荷所受电场力均沿电场线的切线方向向上且不为0,A 对C 错.从电场线的疏密可看出,全过程中场强一直在变大,故电场力F=qE 也变大,B 错.与c点场强相同的点从图上电场线的方向及疏密可看出关于b对称的地方还有一处,D 错.【答案】A8、如图6-1-8,M 、N 为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P 点(离O 点很近)放一静止的点电荷q (负电荷),不计重力,下列说法中正确的是( )A .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大B .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C .点电荷运动到O 点时加速度为零,速度达最大值D .点电荷越过O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零【解析】两点电荷在O 点场强刚好等大反向,合场强为零,电荷q 在O 点的受力为零,加速度为零,而由图6-1-9知,从O 点往上、往下一小段位移内场强越来越强,加速度也就越大.从两侧往O 点运动过程中,电场力与运动方向相同,物体作加速运动.故O 点速度最大. 9、如图6-5-15,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M 、N ,分别固定在A 、B 两点,O 为AB 连线的中点,CD 为AB 的垂直平分线.在CO 之间的F 点由静止释放一个带负电的小球P (设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P 在CD 连线上做往复运动.若( )A.小球P 的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小B.小球P 的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O 点时的速率不断减小C.点电荷M 、N 的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P 往复运动过程中周期不断减小D.点电荷M 、N 的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P 往复运动过程中振幅不断减小【答案】BCD10、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C [解析] 带负电的粒子刚进入电场时受力方向与初速度方向垂直,粒子做曲线运动.开始时,粒子所在处电势为零,粒子的电势能也为零.在电场力的作用下,带负电的粒子将向电势高的一侧偏转,电势能变为负值,最后离开电场,离开电场后粒子的电势能重新变为零,所以该粒子的电势能先变小后变大.11、空间中P 、Q 两点处各固定一个点电荷,其中P 点处为正电荷,P 、Q 两点附近电场的等势面分布如图所示,a 、b 、c 、d 为电场中的4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 点的电势低于d 点的电势图6-1-7图6-1-9 图6-5-1D.负电荷从a到c,电势能减少D[解析] 由图中等势面的对称性知,P、Q两处为等量异种电荷,A错误;由于电场线与等势面垂直,所以ab两处的电场强度方向不同,B错误;P处为正电荷,c在离P更近的等势面上,c点的电势高于d点的电势,C错误;从a到c,电势升高,负电荷电势能减少,D正确12、山西调考如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷的连线重合,两对角线的交点O恰为电荷连线的中点.下列说法中正确的是()A.A点的电场强度大于B点的电场强度且两点电场强度方向不同B.B、D两点的电场强度及电势均相同C.电子由B点沿B→C→D路径移至D点,电势能先减小后增大D.质子由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B[解析] 由电场的叠加原理,A点的电场强度大于B点的电场强度,但两点电场强度方向相同,选项A错误;B、D两点的电场强度及电势均相同,选项B正确;因C点的电势小于零,所以电子由B点沿B→C→D路径移至D点,电势能先增大后减小,选项C错误;质子由C点沿C→O→A路径移至A点,电场力对其一直做负功,选项D错误。