静电场练习进步题及标准答案
大学物理静电场练习题带标准答案
大学物理静电场练习题带答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:大物练习题(一)1、如图,在电荷体密度为ρ的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若将带电体球心O 指向球形空腔球心O '的矢量用a 表示。
试证明球形空腔中任一点电场强度为 . A 、03ρεa B 、0ρεa C 、02ρεa D 、3ρεa2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R .试求环中心O 点处的场强A 、02πR λε-B 、0πRλε- C 、00ln 22π4λλεε+ D 、00ln 2π2λλεε+3、 如图所示,一导体球半径为1R ,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳, 外球壳所带总电荷为Q ,而内球的电势为0V ,求导体球和球壳之间的电势差 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取)。
A 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B 、102024R Q V R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭C 、0024Q V R πε- D 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4.如图所示,电荷面密度为1σ的带电无限大板A 旁边有一带电导体B ,今测得导体表面靠近P 点处的电荷面密度为2σ。
求:(1)P 点处的场强 ;(2)导体表面靠近P 点处的电荷元S ∆2σ所受的电场力 。
A 、20σεB 、202σεC 、2202S σε∆D 、220S σε∆5.如图,在一带电量为Q 的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,其相对电容率为r ε,壳外是真空,则在壳外P 点处(OP r =)的场强和电位移的大小分别为[ ]Q Opr)(A )2200,44r Q QE D rr εεε==ππ; (B )22,44r Q QE D r r ε==ππ; (C )220,44Q QE D r r ε==ππ; (D )2200,44Q QE D r r εε==ππ。
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.。
静电场 参考答案
静电场 参考答案一 . 1.C ;2.D 3.B 4.B ;5.A ;解:1. (该题是例题,参考笔记)+q 和-q 在P 点产生的场强大小相等)(4220a y qE E +==-+πε,合场强为矢量和,302/32202)(2cos 2y qaa y qa E E πεπεα≈+==+ .2.3. 要使电荷不散开,需使每个电荷q 受合力为0,如图,其中一个电荷受斥力202214aqF F πε== ,受引力20203434a q q r q q F πεπε'='=(其中3/3a r =)1F 和2F的合力大小为20214330cos 2a q F F πε=︒=,该合力应与3F为平衡力,即33434320202qq a q q a q ='⇒'=πεπε4. 电势叠加原理,P 的电势等于q 在P 的电势加上Q 在P 的电势,得B5. 方法一: 根据电势叠加原理,先分别计算两球面的电势,再求其差球面1处的电势:R Q r q U 00144πεπε+=球面2处的电势:RQRqU 00244πεπε+=,得21U U -的值方法二: 先计算两带点球面之间的电场强度,再根据场强积分计算电势差由高斯定理,两带点球面之间一点(距球心为r )的电场强度为204r q E πε=)11(44020212121Rr qdr r q Edr l d E U U Rr-===⋅=-⎰⎰⎰πεπε二. 1.3028R qd επ或)2(420d R R qd-ππε ; 由O 点指向缺口中心2.λa Q = ; 异 3. 0;2014r Q πε ;20214r Q Q πε+4.1204E R πε-;hE E )(210-ε 5.b a 30ε1.解:补缺法,在缺口上补一段长为d ,电荷线密度为λ的电荷,再补上一段电荷线密度为λ-的电荷,带电情况没有发生变化。
重新组合为: (λ的带电圆环)+(λ-的电荷).很容易得出λ的带电圆环在圆心O 处产生的场强为0,则O 处的合场强为λ-的电荷所产生,其电量为d λ-,可看做点电荷,所以场强30220208)2(44R qdd R R qd R d E επππεπελ≈-==(由于d<<R )2.P 处的合场强E要垂直于OP ,画图可看出,只能为λ和Q 为异号时才可以,我们画出了可能的两种情况,利用任何一个就算都可以。
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。
静电场练习题及答案解析
静电场练习题及答案解析练习1一、选择题1. 一带电体可作为点电荷处理的条件是( )A. 电荷必须呈球形分布;B. 带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计;C. 电量很小;D. 带电体的线度很小。
2. 试验点和q0在电场中受力为F⃗,其电场强度的大小为F,以下说法正确的( )q0A. 电场强度的大小E是由产生电场的电荷所决定的,不以试验电荷q0及其受力的大小决定;B. 电场强度的大小E正比于F且反比与q0;C. 电场强度的大小E反比与q0;D. 电场强度的大小E正比于F。
3. 如果通过闭合面S的电通量Φe为零,则可以肯定( )A. 面S内没有电荷;B. 面S内没有净电荷;C. 面S上每一点的场强都等于零;D. 面S上每一点的场强都不等于零。
4. 如图所示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线,产生该静电场的带电体是( ) A 半径为R的均匀带电球面;B半径为R的均匀带电球体;C半径为R的、电荷体密度为ρ=Ar(A为常数)的非均匀带电球体;D半径为R的、电荷体密度为ρ=A r⁄(A为常数)的非均匀带电球体。
5. 在匀强电场中,将一负电荷从A移动B,如图所示,则( )A. 电场力做负功,负电荷的电荷能增加;B. 电场力做负功,负电荷的电势能减少;C. 电场力做正功,负电荷的电势能增加;D. 电场力做正功,负电荷的电势能减少。
二、填空题1. 点电荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图所示,图中S为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电通量∮E⃗⃗∙dS⃗=,式中E⃗⃗是点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。
2. 真空环境中正电荷q均匀地分布在半径为R的细圆环上.在环环心O处电场强度为,环心的电势为。
=0,这表3. 在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分等于零,即∮E⃗⃗∙dl⃗L明静电场中的电场线。
4. 一半径为R的均匀带电球面,其电荷面密度为σ,该球面内、外的场强分布为(r⃗表示从球心引出的矢径):E⃗⃗r=(r<R);E⃗⃗r=(r>R)。
静电场习题-参考答案
静电场习题参考答案一、选择题1C 2D 3D 4D 5B 6C 7C 8B 9D 10B 11B 12B 13C 二、填空1. 002-3E ε、0043E ε2. 06q ε3. 不变 减小4. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π00114r r q ε5. ⎪⎭⎫ ⎝⎛-πR r Q 1140ε6.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π20114r R Qq ε7.10114q r R ε⎛⎫- ⎪π⎝⎭8. 2202dSU ε 9.204R q επ10. 2021+4q L επ() 11. C Fd /2 FdC 212. 不变 、 减小三、计算1. 解:设杆的左端为坐标原点O ,x 轴沿直杆方向.带电直杆的电荷线密度为λ=q / L ,在x 处取一电荷元d q = λd x = q d x / L ,它在P 点的场强:()204d d x d L q E -+π=ε()204d x d L L xq -+π=ε 总场强为 ⎰+π=Lx d L xL q E 020)(d 4-ε()d L d q +π=04ε方向沿x 轴,即杆的延长线方向.P Ldd q x(L+d -d ExO2. 解:选杆的左端为坐标原点,x 轴沿杆的方向.在x 处取一电荷元λd x ,它在点电荷所在处产生场强为:()204d d x d xE +π=ελ整个杆上电荷在该点的场强为:()()l d d lx d x E l+π=+π=⎰00204d 4ελελ 点电荷q 0所受的电场力为:()ld d lq F +π=004ελ=0.90 N 沿x 轴负向3. 解:设内球上所带电荷为Q ,则两球间的电场强度的大小为204r QE επ= (R 1<r <R 2) 两球的电势差⎰⎰π==212120124d R R R R r dr Q r E U ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=21114R R Q ε∴ 12122104R R U R R Q -π=ε=2.14×10-9 C4. (1)由高斯定理 024επQE r =求出 204rQ E πε=21R r R <<)11(421021R R Q Edr U R R -==⎰πε5. 解:由高斯定理当r >R 时,20141r QE πε=当r <R 时,r R Q r r R QE 302330241343441πεπππε==以无穷远处为参考点,球内离球心r 处的P 点的电势为⎰⎰⎰∞∞⋅+⋅=⋅=RR r PP l E l E l E V Pϖϖϖϖϖϖd d d 12q沿径向路径积分得32202030122)3(41d 41d 41d d R r R Q r r Qr r R Q rE r E V P R Rr RRr P PP-=⋅+⋅=⋅+⋅=⎰⎰⎰⎰∞∞πεπεπε6. 解:未插导体片时,极板A 、B 间场强为: E 1=V / d 插入带电荷q 的导体片后,电荷q 在C 、B 间产生的场强为:E 2=q / (2ε0S ) 则C 、B 间合场强为:E =E 1+E 2=(V / d )+q / (2ε0S )因而C 板电势为: U =Ed / 2=[V +qd / (2ε0S )] / 27. 解:应用动能定理,电场力作功等于粒子的动能增量0212-=v m qEl无限大带电平面的电场强度为: E = σ / (2ε0) 由以上两式得 σ = ε0m v 2 / (ql )8. 解:设试验电荷置于x 处所受合力为零,即该点场强为零.()()0142142020=+π-+-πx qx q εε 得 x 2-6x +1=0, ()223±=x m因23-=x 点处于q 、-2q 两点电荷之间,该处场强不可能为零.故舍去.得 ()223+=x md d。
高中物理选修3-1静电场专项练习(含答案)
静电场练习题一、选择题1.(3分)如图,在E=2.0×103N/C的匀强电场中有A、M和B三点,其中BM与电场线垂直,AM与电场线成30°角,AM=4cm,BM=2cm,把一电量q=2×10﹣9C的正电荷从A移动到M点,再从M移动到B点,整个过程中电场力做功为()A.8×10﹣8J B.8×10﹣8J C.1.6×10﹣7 J D.2.4×10﹣7 J 2.(3分)如图所示,正电荷在电场中沿某一条电场线从A点运动到B点,下面说法正确的是()A.电场力大小不断变化B.电场力大小保持不变C.电荷克服电场力做功D.电荷的电势能不断减小3.(3分)下列说法中正确的是()A.将电荷从电场中一点移到另一点,电势能的改变量与零电势点的选择无关B.在电场中,电场强度为零的地方电势也一定为零C.电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较大D.沿着负点电荷的电场线方向,电势升高4.(3分)关于等势面下列说法正确的是()A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B.等势面上各点的场强相等C.等差等势面越密的地方,场强越大D.在负的点电荷形成的电场中,电场线由低等势面指向高等势面5.(3分)如图所示,粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。
在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷,从A点无初速度释放带负电且电荷量保持不变的小物块(视为质点),运动到P点时速度恰为零。
则小物块从A到P运动的过程()A.水平地面对斜面体没有静摩擦作用B.小物块的电势能先减小后增大C.小物块所受到的合外力减小后增大D.小物块损失的机械能等于增加的电势能6.(3分)如图所示,某一带正电粒子(不计重力)在一平行板间的运动轨迹如图中曲线,P、Q两点为轨迹上两点,则()A.A板带负电,B板带正电B.粒子在P点电势能大于在Q点电势能C.粒子在P点动能大于在Q点动能D.粒子在P点受力大于在Q点受力7.(3分)如图所示,a、b、c、d、e五点在一条直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。
静电场训练题(含答案)
静电场训练题(含答案)(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.一个带电的金属球,当它带的电荷量增加到一定数值后(稳定)与增加前比较,其内部的场强将()A.一定增强B.不变C.一定减弱D.可能增强也可能减弱解析:选B.处于静电平衡的导体内部场强处处为0,故B对.2.带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用,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.两个分立的带等量负电的点电荷形成D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成解析:选A.带负电的粒子在由一个带正电的点电荷形成的电场中,可以由静电力提供向心力,围绕正电荷做匀速圆周运动,也可以沿电场线做变速直线运动,A对、B错.C、D两个选项中的电场线均是曲线,粒子只受到静电力作用时不会沿电场线运动,C、D均错.3.如图1-6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,下列说法正确的是()图1-6A.A、B两点场强相等,且都为零B.A、B两点场强不相等C.感应电荷产生的附加电场EAD.当电键S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动解析:选AD.导体处于静电平衡状态时,其内部场强处处为零,故A正确,B错误,因感应电荷在导体内某点的场强与正电荷在该点的场强等大反向,A点离正电荷较近,故有EA>EB,C错误;当电键S闭合时,电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷,相当于右端正电荷流向远端,故D正确.4.(2009年高考北京理综卷)某静电场的电场线分布如图1-7所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP和φQ,则()图1-7A.EP>EQ,φP>φQB.EP>EQ,φPC.EPφQD.EP解析:选A.根据沿着电场线的方向电势是降落的,可以判断出φP>φQ;根据电场线的疏密表示电场的强弱,可以判断出EP>EQ,故选A.图1-85.(2010年连云港高二检测)A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度—时间图象如图1-8所示.则这一电场可能是图1-9中的() 图1-9解析:选A.由v-t图象知,微粒做加速度变大的减速运动.6.(2009年高考福建卷)如图1-10所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()图1-10A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小XD.若电容器的电容减小,则极板带电量将增大解析:选B.上极板向上移动一小段距离后,板间电压不变,仍为U,故电场强度将减小,油滴所受电场力减小,故油滴将向下运动,A错;P点的电势大于0,且P点与下极板间的电势差减小,所以P点的油滴向下运动,电场力做负功,电势降低,B对;油滴向下运动时电场力做负功,油滴的电势能应增加,C错;电容器的电容C=εrS4πkd,由于d 增大,电容C应减小,极板带电量Q=CU将减小,D错.7.(2011年太原市高三诊断考试)带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中,沿图1-11中实线轨迹从a运动到b,a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb(ra>rb),b为运动轨迹上到Q的最近点,不计粒子的重力,则可知()图1-11A.运动粒子带负电B.b点的场强大于a点的场强C.a到b的过程中,电场力对粒子不做功D.a到b的过程中,粒子动能和电势能之和保持不变解析:选BD.由带电粒子的运动轨迹可知带电粒子带正电;由点电荷所形成电场的场强公式E=kQr2知,Eb>Ea;粒子从a到b的过程中,电场力对粒子做负功,动能减小,电势能增大,但总能量不变,故选B、D.8.如图1-12所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一个固定的质点A,在Q 的上方P点用丝线悬挂着另一个质点B.A、B两质点因带同种电荷而相斥,致使悬线与竖直方向成θ角,由于漏电使A、B两质点的带电荷量逐渐减少,在电荷漏完之前悬线对P点的拉力大小将()图1-12A.保持不变B.先变小后变大C.逐渐减小D.逐渐增大解析:选A.如图所示,B球受到三个力平衡,三力构成三角形与△PAB 相似,对应边成比例:mgPA=FTBP=FAB,故悬线拉力FT大小不变,答案是A.9.(2009年高考全国卷Ⅱ)图1-13中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点.若不计重力,则()图1-13A.M带负电荷,N带正电荷B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D.M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零解析:选BD.由O点电势高于c点电势知,场强方向垂直虚线向下,由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上,M粒子所受电场力方向向下,故M粒子带正电、N粒子带负电,A错误.N粒子从O点运动到a点,电场力做正功.M粒子从O点运动到c点电场力也做正功.因为UaO=UOc,且M、N粒子质量相等,电荷的绝对值相等,由动能定理易知B正确.因O点电势低于a点电势,且N粒子带负电,故N粒子运动过程中电势能减少,电场力做正功,C错误.O、b两点位于同一等势线上,D正确.10.(2011年石北中学高二检测)带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中,它离开时偏离原方向y,偏角为φ,下列说法正确的是()A.粒子在电场中做类平抛运动B.偏角φ与粒子的电荷量和质量无关C.粒子飞过电场的时间,决定于极板长和粒子进入电场时的初速度D.粒子的偏移距离y,可用加在两极板上的电压控制解析:选ACD.粒子进入电场中时,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动,即粒子在电场中做类平抛运动,故A正确;由tanφ=vyv0=Eqlmv20可知B错误;由t=lv0可知C正确;由y=12Eqml2v20=Uql22mdv20,可见y与U成正比,D正确.11.(2011年福建省三明高二月考)如图1-14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()图1-14A.此液滴带负电B.液滴的加速度等于2gC.合外力对液滴做的总功等于零D.液滴的电势能减少解析:选ABD.带电液滴由静止沿bd方向运动,因此静电力与重力的合力必定沿bd方向,如图所示.因此,液滴带负电,由F合=mgcos45°=ma可得:a=2g,故A、B正确;合外力做正功,C错误;静电力F电做正功,液滴的电势能减少,D正确.12.(2011年金溪一中高二月考)如图1-15所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的等势面,一个电子垂直经过等势面D时的动能为20eV,经过等势面C时的电势能为-10eV,到达等势面B时的速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离为5cm,不计电子的重力,下列说法中正确的是()图1-15A.C等势面的电势为10VB.匀强电场的场强为200V/mC.电子再次经过D等势面时,动能为10eVwD.电子的运动是匀变速曲线运动解析:选AB.设相邻两等势面间的电势差大小为U,对电子由D到B的过程应用动能定理得:-2Ue=0-20eV,可得U=10V,由E=Ud可得:E=100.05V/m=200V/m,B正确;由EpC=φCq得:φC=-10eV-e=10V,A正确;当电子再次经过D等势面时,电场力对电子做的总功为零,动能仍为20eV,C错误;电场方向垂直于等势面,沿竖直方向,故电子的运动为匀变速直线运动,D错误.二、计算题(本题包括4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)(2011年济南市高二质检)如图1-16所示,在水平向右的匀强电场中的A点,有一个质量为m、带电荷量为-q的油滴以速度v 竖直向上运动.已知当油滴经过最高点B时,速度大小也为v.求:场强E的大小及A、B两点间的电势差.图1-16解析:根据分运动与合运动的等时性以及匀变速直线运动平均速度公式有:h=vt2,x=vt2,故h=x.由动能定理得:qEx-mgh=0,即E=mgq,再由动能定理得:qUAB-mgh=0,mgh=12mv2,所以UAB=mv22q.答案:见解析14.(10分)(2011年陕西西安一中高二月考)如图1-17所示,两带电平行板A、B间的电场为匀强电场,场强E=4.0×102V/m,两板相距d=16cm,板长L=30cm.一带电荷量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22kg的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转,不计带电粒子所受重力,求:图1-17(1)粒子带何种电荷?(2)要使粒子恰能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0为多大?解析:(1)因带电粒子进入两板间后向B板偏转,故所受到的电场力竖直向下,粒子带正电.(2)粒子恰好飞出电场时,偏转位移y=d2,又y=12EqmL2v20以上两式联立可得:v0=1.5×104m/s.答案:(1)正电(2)1.5×104m/s15.(10分)如图1-18所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板h=0.8cm,两板间的电势差为300V,如果两板间电势差减小到60V,则带电小球运动到极板上需多长时间?(板间距为d,取g=10m/s2)图1-18解析:取带电小球为研究对象,设它带电荷量为q,则带电小球受重力mg和向上的电场力qE的作用.当U1=300V时,小球平衡:mg=qU1d①当U2=60V时,重力大于电场力,带电小球向下板做匀加速直线运动:mg-qU2d=ma②又h=12at2③由①②③得:t=-=2×300×0.8×10---2s. 答案:4.5×10-2s16.(12分)(2011年武汉高二检测)如图1-19,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,它的极板长L=0.1m,两极板间距离d=0.4cm.有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒落到下板上.已知微粒质量为m=2×10-6kg,电荷量为q=+1×10-8C,电容器电容为C=10-6F,g取10m/s2,求:图1-19(1)为使第一个微粒的落点范围在下极板中点到紧靠边缘的B点之内,则微粒入射速度v0应为多少?(2)若带电粒子落到AB板上后电荷全部转移到极板上,则以上述速度射入的带电粒子最多能有多少个落到下极板上?解析:(1)若第一个粒子落到O点,由L2=v01t1,d2=12gt21得v01=2.5m/s若落到B点,由L=v02t1,d2=12gt22得v02=5m/s故2.5m/s(2)由L=v01t,得t=4×10-2s由d2=12at2得a=2.5m/s2由mg-qE=ma,E=QdC得Q=6×10-6C所以n=Qq=600个.答案:(1)2.5m/s<v0<5m/s(2)600个。
静电场精选练习题(带答案详解)
静电场精选练习题[例3] (2005·全国)图9-36-4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.下列哪种情况能使P 点场强方向指向MN 的左侧?( ACD )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 2 D. Q 1、Q 2都是负电荷,且|Q 1|>|Q 2|(2007·广东理科基础)如图9-36-10所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线,若带电粒子q (|Q |>>|q |)由a 运动到b ,电场力做正功.已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为F a 、F b ,则下列判断正确的是( )A .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a >F bB .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a <F bC .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a >F bD .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a <F b[解析]q 从a 点移到b 点,电场力做正功,表明Q 、q 一定带同种电荷,要么同为正,要么同为负,又因为E a >E b ,故F a >F b ,A 选项正确. [答案]A1-1.一负电荷从电场中A 点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它运动的速度一时间图象如图9-36-3甲所示,则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是图9-36-22乙中的(.C )[真题4] (2006·全国2)ab 是长为l 的均匀带电细杆,P 1、P 2是位于ab 所在直线上的两点,位置如图9-36-15所示,ab 上电荷产生的静电场在P 1处的场强大小为E 1,在P 2处的场强大小为E 2,则以下说法正确的是( ) A .两处的电场方向相同,E 1>E 2 B .两处的电场方向相反,E 1>E 2 C .两处的电场方向相同,E 1<E 2D .两处的电场方向相反,E 1<E 2[剖析]由对称性可知,P 1左端杆内4/l 内的电荷与P 1右端4/l 内的电荷在P 1处的场强为零,即P 1处场强E 1是由杆的右端2/l 内电荷产生的.而P 2处场强E 2可看作是杆的右端2/l 内的电荷在P 2处的合场强,由对称性可知,杆的右端2/l 内的电荷在P 2处场强大小也为E 1,若假定杆的右端2/l 内的电荷在处场强为E /,由电场的合成可知:E 2=E 1+E /, E 2>E 1,由此分析可知,两处场强方向相反,故D 选项正确. [答案]D12.(2007·韶关模拟)如图9-36-20所示,把一个带电小球A 固定在足够大的光滑水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B ,现给小球B 一个垂直AB 连线方向的速度V 0,使其在水平桌面上运动,则( ) ACDA .若A 、B 为同种电荷,B 球一定做速度变大的曲线运动B .若A 、B 为同种电荷,B 球一定做加速度变大的曲线运动图9-36- 4 图9-36- 3图9-36-10 图9-36-15C .若A 、B 为异种电荷,B 球可能做加速度和速度都变小的曲线运动D .若A 、B 为异种电荷,B 球速度的大小和加速度的大小可能都不变 13.(2008·广东六校联考)如图9-36-23所示,有完全相同的两个带电金属小球A 、B ,其中A 固定,让B 在A 的正上方H 高处自由下落,B 与A 碰后上升的高度为h ,设A 、B 碰撞过程中没有能量损失,不计空气阻力.则(AD )A .若两球带等量同种电荷,H=hB .若两球带不等量同种电荷,H>hC .若两球带等量异种电荷,H=hD .若两球带不等量异种电荷,H<h5.如图所示,三个完全相同的绝缘金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上,球c 在xOy 坐标系原点O 上,球a 、c 带正电,球b 带负电,球a 所带电荷量比球b 所带电荷量少.关于球c 受到球a 、球b 的静电力的合力方向,下列说法中正确的是(d )A .从原点指向第I 象限B .从原点指向第Ⅱ象限C .从原点指向第Ⅲ象限D .从原点指向第Ⅳ象限6.(2008年广州二模)如图所示,在竖直平面内有水平向右的匀强电场,同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球,另一端固定于0点,已知带电小球受到的电场力大于重力,小球由静止释放,到达图中竖直虚线前小球做(.C ) A .平抛运动 B .圆周运动C .匀加速直线运动D .匀变速曲线运动7.(2007·宁夏)两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E 的匀强电场中,小球1和小球2均带正电,电量分别为q 1和q 2(q 1>q 2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图9-36-17所示,若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T 为(不计重力及两小球间的库仑力)(A )A .121()2T q q E =- B .12()T q q E =- C .121()2T q q E =+ D .12()T q q E =+2.把质量为m 的正点电荷q ,在电场中由静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是( ) CDA.点电荷运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向,必和所在点的切线方向一致C.点电荷的加速度方向,必和所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向,必和所在点的电场线的切线方向一致3-1.(2008年广州二模)用两根等长的细线各悬一个小球,并挂于同一点,已知两球质量相等,当它们带上同种电荷时,相距L 而平衡,如图所示.若使它们的带电量都减少一半,待它们重新平衡后,两球间距离( )A .大于L/2 3-1.A[设两小球之间的距离为L ,绳长为l ,带电量分别为q 1,q 2,任选一个小球做为研究对象,列平衡方程有22221)2/(2/tan L l L mg mg r q q k-==θ,讨论即可]图9-36-23 E球1球2图9-36-17根据平衡条件,有: F=mgtanθ由题,两球的电量减小一半,若距离不变,根据库仑定律知,库仑力减小为 1 4 ;假设两球的电量减小一半,若距离也减小一半,库仑力不变; 由于角度θ减小,故F 库>mgtanθ,不能平衡,间距要变大,即大于 L 2 ; 故选:A .B .等于L/2C .小于L/2D .等于L3-2.(2008年汕头二模)如图9-36-13有同种电荷的小球A 、B 示方向的水平推力F 作用于小球B,则两球静止于图示位置,如果将小球B 两球重新平衡时的受力情况与原来相比( ) A. 推力F 将增大B .竖直墙面对小球A 的弹力增大C .地面对小球B 的弹力一定不变D .两个小球之间的距离增大CD[隔离A 球和B 球,其受力如图9-36-14所示,对A 球有g m F A =θcos 斥,B 向左运动,θ减小,故F 斥减小, 由221r q q kF =斥可知两球的距离r 变大,故D 正确. 对B 球有θsin 斥F F =,因F 斥减小,θ减小,故F 减小,故A 错.把A 、B 两球视为一整体,A 、B 之间的库仑力为内力不考虑, 整体受力如图9-36-15所示:由图可知,地面对B 的弹力一定不变,故C 正确.墙壁对A 球的作用力减小,B2-1.如图9-36-6所示,中子内有一个电荷量为e 32+的上夸克和两个电荷量为e 31-的下夸克,3个夸克都分布在半径为r 的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为( ) A.2r ke B.23r ke C.29r ke D.232r ke18. 竖直绝缘墙壁上的Q 处有一固定的小球A ,在Q 的正上方的P 点用绝缘丝线悬挂另一小球B , A 、B 两小球因带电而相互排斥,致使悬线与斥BF 斥A B A9-36-15竖直方向成θ角,如图9-36-9(a)所示.由于漏电,使A 、B 两小球的电荷量逐渐减少,悬线与竖直方向夹角θ逐渐减小,如图9-36-9(b)所示.则在电荷漏完之前悬线对悬点P 的拉力的大小将( )A.保持不变B.先减小后增大C.逐渐减小D.逐渐增大e 2+3e -3e -图9-36-4。
人教高二物理选修3—1第一章 静电场练习含答案 word版含解析答案
(高二)人教物理选修3—1第一章 静电场练习含答案 人教选修3—1第一章 静电场1、(双选)当用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后,金属箔片张开。
此时,金属箔片所带电荷的电性和起电方式是( ) A .正电荷 B .负电荷 C .接触起电D .感应起电2、如图所示,光滑绝缘水平面上固定金属小球A ,用原长为L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x 1,若两球电荷量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x 2,则有( )A.x 2=12x 1 B .x 2=14x 1 C .x 2>14x 1D .x 2<14x 13、如图所示,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。
已知b 点处的电场强度为零,则d 点处电场强度的大小为(k 为静电力常量)( )A .k 3qR 2 B .k 10q 9R 2 C .k Q +qR 2D .k 9Q +q 9R 24、如图所示,Q 是带正电的点电荷,P 1、P 2为其产生的电场中的两点,若E 1、E 2分别为P 1和P 2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为P 1和P 2两点的电势,则( )A .E 1>E 2,φ1>φ2B .E 1>E 2,φ1<φ2C .E 1<E 2,φ1>φ2D .E 1<E 2,φ1<φ25、(多选)如图所示的等量异号电荷中,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,且ab=bc,则()A.a点与c点的电场强度相同B.a点与c点的电势相等C.a、b间电势差与b、c间电势差相等D.点电荷沿AB中垂线移动时,电场力不做功6、a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。
静电场练习题及答案
1静电场练习题及答案一、选择题1、库仑定律的适用范围是 〔 D 〕()A 真空中两个带电球体间的相互作用;()B 真空中任意带电体间的相互作用;()C 真空中两个正点电荷间的相互作用;()D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距2、关于电场强度,下面说法中正确的是 ( D )(A )电场强度E的大小与试探电荷 0q 的大小成反比;(B )电场强度E 的大小与试探电荷受力F 的大小成正比(C )若场中某点不放试探电荷 0q ,则0=F ,从而0=E (D )对电场中某点,试探电荷受力F 与0q 的比值不因0q 而变;3、根据场强定义式0q F E =,下列说法中正确的是:〔 D 〕 ()A 电场中某点处的电场强度就是该处正电荷所受的力;()B 从定义式中明显看出,场强反比于单位正电荷;()C 做定义式时0q 必须是正电荷;()D E 的方向可能与F 的方向相反。
4、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和0i q =∑,则可肯定:( C ) (A )高斯面上各点场强均为零。
(B )通过高斯面上每一面元的电通量均为零。
(C )通过整个高斯面的电通量为零。
(D )以上说法都不对。
5、点电荷Q 被曲面S 所包围,从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点,如图所示,则引入前后: ( D )(A )曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强不变。
(B )曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强不变。
(C )曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强变化。
(D )曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强变化。
6一点电荷,放在球形高斯面的中心处,下列哪一种情况,通过高斯面的电通量发生变化:(A )将另一点电荷放进高斯面内; ( A )(B )将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内;(C )将另一点电荷放在高斯面外;(D )将高斯面缩小一半。
27、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: 〔 D 〕()A 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷; ()B 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零;()C 如果高斯面上E 处处不为零,则高斯面内必有电荷;()D 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必不为零。
静电场练习测试题及参考答案
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=______.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.0 B.2kq/r2 C.4kq/r2 D.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 [ ] 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______.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。
(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。
静电场练习(含答案)
静电场练习一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确的选项前的符号填在括号内) 1.在真空中的一个点电荷的电场中,离该点电荷距离为r0的一点引入电荷量为q的检验电荷,所受静电力为F,则离该点电荷为r处的场强大小为() A.F/q B.Fr20/(qr2)C.Fr0/qr D.Fqrr0解析由库仑定律,得:F=kqQr20,在r处的场强E=kQr2,得E=Fr20qr2,故B选项正确.答案 B2.如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN.P点在y轴右侧,MP⊥ON.则()A. M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功C. M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动解析过M、P、N做等势线,可得到过P点的等势线通过M、N之间,因顺着电场线电势降低,则有φM>φP>φN,故A选项正确;将负电荷由O点移到P 点,因U OP>0,所以W=-qU OP<0,则电场力做负功,故B选项错误;由U=Ed可知,MN间的平均场强小于OM间的平均场强,故MN两点间的电势差小于OM两点间的电势差,C选项错误;根据电场线的分布特点会发现,电场线关于y轴两边对称,故y轴上的场强方向在y轴上,所以在O点静止释放一带正电粒子,其所受电场力沿y轴正方向,则该粒子将沿y轴做直线运动,故D选项正确.答案AD3.空间存在竖直向上的匀强电场,质量为m的带正电的微粒水平射入电场中,微粒的运动轨迹如图所示.在相等的时间间隔内()A.重力做的功相等B.电场力做的功相等C.电场力做的功大于重力做的功D.电场力做的功小于重力做的功解析本题考查了带电粒子在电场中运动的功能问题.带电粒子进入电场后做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动,即为类平抛运动,故-带电微粒的动能增大,且在运动过程中,重力做负功,电场力做正功,即W电W G=ΔE k>0,故W电>W G.答案 C4.如图所示,在点电荷Q的电场中有a、b两点,两点到点电荷的距离r a<r b.设a、b两点场强大小分别为E a和E b,电势分别为φa和φb,则() A.E a一定大于E b,φa一定大于φbB.E a一定大于E b,φa可能小于φbC.E a一定大于E b,φa可能大于φbD.E a可能小于E b,φa可能小于φb解析电场中某点的电场强度E和电势φ没有联系,电场中某点的电势与零势点的选取有关,故B、C选项正确.答案BC5.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度-时间图象如图所示.则这一电场可能是()解析由v-t图象可知微粒的速度减小,加速度增大,可知微粒所受电场力方向由B指向A,从A到B的过程中电场力逐渐增大,结合粒子带负电,可以判断电场线方向由A指向B且越来越密,故A选项正确.答案 A6.一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为-U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是()A.2v、向下B.2v、向上C.3v、向下D.3v、向上解析由电容器两极板间电压为0,油滴以速度v匀速下降时,油滴受力如图①所示,则有mg=Ff1,①Ff1=k v.②若极板间电压为U时,受力如图②所示,=Ff2+mg,③则有F电Ff2=k v,④若极板间电压为-U时,油滴受力如图③所示,则有F电+mg=Ff3,⑤Ff3=k v′.⑥由①②③④⑤⑥联立可解得v′=3v,且方向向下,故选C.答案 C7.(2012·新课标全国)如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子()A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动解析带电粒子在平行板电容器之间受到两个力作用,一是重力mg,方向竖直向下,二是电场力F=qE,方向垂直极板向上.因为二力均为恒力,已知带电粒子做直线运动,所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上,根据牛顿第二定律可知,该粒子做匀减速直线运动,故选项D正确,选项A、C错误;从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出,电场力对粒子做负功,粒子的电势能增加,故选项B正确.答案BD8.如图所示,在两个电荷量均为+q的点电荷连线中点O与中垂线上某点P 中,正确的关系是()A. φO<φP,EO>EPB. φO>φP,EO<EPC.将正电荷从O点移到P点,电场力做正功D.将正电荷从O点移到P点,电场力做负功解析等量同种电荷连线中点场强为零,中垂线上其他点合场强沿中垂线向外,所以E P>E O,φP<φO,选项A错误,选项B正确.将正电荷由O点移到P 点,是沿着电场力移动,电场力做正功,选项C正确,选项D错误.答案BC9.如图所示是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏转量是h,两平行板间的距离为d,电压为U2,板长为l,每单位电压引起的偏移hU2叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采用下列哪些方法()A.增大U1B.减小lC.减小d D.增大U2解析电子经过加速电场U1加速,由动能定理,可得eU1=12m v21,进入偏转电场后,偏转量h=12at2=eU2l22dm v21=eU2l24eU1d=U2l24U1d,可得hU2=l24U1d,由此式可知C选项正确.答案 C10.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下,则()A.当小球运动到最高点a时,线的张力一定最小B.当小球运动到最低点b时,小球的速度一定最大C.当小球运动到最高点a时,小球的电势能最小D.小球在运动过程中机械能不守恒解析若qE=mg,小球将做匀速圆周运动,球在各处对细线的拉力一样大.若qE<mg,球在a处速度最小,对细线的拉力最小.若qE>mg,球在a处速度最大,对细线的拉力最大.故选项A、B错误.a点电势最高,负电荷在电势最高处电势能最小,故选项C正确.小球在运动过程中除重力外,还有电场力做功,机械能不守恒,选项D正确.答案CD第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、填空题(每小题5分,共20分)11.质量为m,电荷量为q的质点,在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧由A运动到B,其速度方向改变θ角,AB弧长为s,则A、B两点的电势差U AB=________,AB中点的场强大小E=________.解析由动能定理qU AB=ΔE k=0,所以U AB=0.质点做匀速圆周运动R=s θ静电力提供向心力有qE=m v2 R.解得E=m v2θqs.答案0m v2θqs12.在真空中两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为2×10-8C,相距20 cm,则它们之间的相互作用力为________N,在两者连线的中点处,电场强度大小为________N/C.答案9×10-5 3.6×10413.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,且相邻两等势面的电势差相等,一正电荷在等势面φ3上时具有动能60 J,它运动到等势面φ1上时,速度恰好为零,令φ2=0,那么,当该电荷的电势能为12 J时,其动能大小为________J.解析以φ2的电势为零,由能量守恒可知,电荷的电势能和动能的总和保持不变,由题意可知每经过一个等势面带电粒子的动能减少30 J,则在等势面φ2上时动能为30 J,电势能为0,则总能量为30 J,故当电势能为12 J时,动能为18 J.答案1814.如图所示,真空中有一电子束,以初速度v0沿着垂直场强方向从O点进入电场,以O点为坐标原点,沿x轴取OA=AB=BC,再自A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点,则AM:BN:CP=________,电子流经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比为________.答案1:4:91:1:1三、计算题(本题共3小题,共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)15.(10分)如图所示是示波器的示意图,竖直偏转电极的极板长L1=4 cm,板间距离d=1 cm.板右端距离荧光屏L2=18 cm,电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v =1.6×107 m/s ,电子电荷量e =1.6×10-19 C ,质量m =0.91×10-30kg.要使电子束不打在偏转电极上,加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U 不能超过多大?解析 由类平抛运动的知识,得d 2=12at 2. 由牛顿第二定律,得a =Uedm . 飞行时间t =L 1v .联立以上各式,得最大偏转电压U =md 2v 2eL 21=91 V .即加在竖直偏转电极上的最大偏转电压不能超过91 V . 答案 91 V 16.(14分)如图所示,ab 是半径为R 的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,场强大小为E ,方向一定,在圆周平面内,将一带正电荷q 的小球从a 点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆周上不同的点,在所有的这些点中,到达c 点时小球的动能最大.已知∠cab =30°,若不计重力和空气阻力,试求:(1)电场方向与ac 间的夹角θ为多大?(2)若小球在a 点时初速度方向与电场方向垂直,则小球恰好能落在c 点,那么初动能为多大?解析(1)带正电小球从a 点抛出后,仅在电场力作用下,运动到圆周上的c 点,且具有最大动能,则说明在圆周上c 点与a 点的电势差最大,过c 点做圆的切线即为该匀强电场的等势线,故电场的方向沿Oc 方向,如图所示.电场方向与ac 间的夹角为30°.(2)设初速度为v 0,垂直电场方向带正电小球做匀速运动,有R ·sin60°=v 0t ; 平行于电场方向带正电小球做匀加速直线运动,有 R +R cos60°=12at 2,根据牛顿第二定律得qE =ma , 联立以上各式解得 E k a =12m v 20=EqR 8. 答案 (1)30° (2)EqR 8 17.(16分)如图所示,光滑斜面倾角为37°,一带有正电的小物块质量为m ,电荷量为q ,置于斜面上,当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的12,求:(1)原来的电场强度大小;(2)物块运动的加速度;(3)沿斜面下滑距离为L 时物块的速度大小.(g 取10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析 (1)物体受到的力有重力mg ,支持力F N .静电力F =qE ,如图. qE =mg tan37°∴E =mg tan37°q=3mg 4q . (2)当电场强度变为原来的12时,物块在斜面方向有mg sin θ-q E 2cos θ=ma .∴a =g sin37°-12g sin37°=3.0 m/s 2.方向沿斜面向下.(3)由动能定理,得mgL sin37°-qE′L cos37°=12m v2-0.解得v=6L m/s.答案(1)3mg 4q(2)3.0 m/s2方向沿斜面向下(3)6L m/s。
(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=______.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.0 B.2kq/r2 C.4kq/r2 D.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 [ ]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______.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。
静电场练习试卷---有答案
D.电压U增大时,电子从发出到打在荧光屏上的时间不变
答案:BD
解析:当滑动触头向右滑动时,加速电压增大,因此电子经偏转电场时侧移距离减小,电子打在荧光屏上的位置下降,滑动触头左移则上升,A错、B对;电压U增大时,电子打在荧光屏上的速度增大,但电子从出发到打在荧光屏上的时间不受侧向运动的影响保持不变,C错、D对.
答案:BC
18、如图13所示,绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40 m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C.现有一质量m=0.10 kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B 端距离s=1.0 m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零.已知带电体所带电荷量q=8.0×10-5C,求:
7、如图1所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成30°角.关于a、b两点场强大小Ea、Eb的关系,以下结论正确的是()
A.Ea=EbB.Ea=Eb
C.Ea=EbD.Ea=3Eb
答案D
解析由题图可知,rb=ra,再由E=可知,==,故D正确.
D.若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有b→a的电流
解析 根据电路图可知,A板带负电,B板带正电,原来油滴恰好处于静止状态,说明油滴受到的竖直向上的电场力刚好与重力平衡;当S闭合,若将A板向上平移一小段位移,则板间间距d变大,而两板间电压U此时不变,故板间场强E=变小,油滴所受合力方向向下,所以油滴向下加速运动,而根据C=可知,电容C减小,故两板所带电荷量Q也减小,因此电容器放电,所以G中有b→a的电流,选项A正确;在S闭合的情况下,若将A板向左平移一小段位移,两板间电压U和板间间距d都不变,所以板间场强E不变,油滴受力平衡,仍然静止,但是两板的正对面积S减小了,根据C=可知,电容C减小,两板所带电荷量Q也减小,电容器放电,所以G中有b→a的电流,选项B正确;若将S断开,两板所带电荷量保持不变,板间场强E也不变,油滴仍然静止,选项C错误;若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,两板所带电荷量Q仍保持不变,两板间间距d变小,根据C=,U=和E=,可得E=,显然,两板间场强E不变,所以油滴仍然静止,G中无电流,选项D错误.
静电场练习题一,带答案
静电场一一、三种起电方式1.条件2.原因3.结果二、电荷守恒定律三、库伦定律四、静电场五、电场强度电场线(强弱、方向)1.公式2.电场叠加3.电场线特点六、电势能电势电势差等势面1.电势能定义2.电势(∞,+q,-q)3.电势差、与电场力做功关系4.等势面性质①相邻等势面的电势差相等,等势面的疏密表示电场的强弱②等势面的正负表示电势的高低,沿电场线方向等势面的电势降落最快③等势面处处与电场线垂直,沿等势面移动电荷,电场力不做功④(同一等势面不中断)不同电势的等势面不相交5.匀强电场中电势差与场强的关系重点:两电荷的场强中电势、电场强度的比较1.关于元电荷,下列说法正确的有()A.元电荷就是指电子和质子B.元电荷的值通常取e=1.60×10﹣19CC.所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍D.元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的2.两个原来不带电的物体甲和乙,相互摩擦后,下列情况中不可能发生的是()A.甲带正电荷,乙带等量负电荷B.甲带负电荷,乙带等量正电荷C.甲和乙都带等量正电荷D.甲和乙都带等量负电荷3.关于如图所示电场中P点的电场强度和电荷受到电场力说法正确的是()A.P点的电场强度方向向左B.P点的电场强度方向向右C.正点电荷在P点所受的电场力的方向向右D.负点电荷在P点所受的电场力的方向向右4.如图,真空中a、b、c、d 四点共线且等距.先在a 点固定一点电荷+Q,测得b 点场强大小为E.若再将另一等量异种点电荷﹣Q 放在 d 点时,则()A.b 点场强大小为 E B.c 点场强大小为EC.b 点场强方向向右D.c 点电势比b 点电势低5.如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受到电场力的作用,根据此图可以作出的正确判断是()A.带电粒子所带电荷的正、负B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大6.如图所示,质量为m1、m2的小球分别带同种电荷q1和q2,它们用等长的细线悬挂在同一点,由于静电斥力的作用,小球m1靠在竖直光滑墙上,m1的拉线沿竖直方向,m1、m2均处于静止状态,由于某种原因,两球之间的距离变为原来的一半,则其原因可能是()A.m2变为原来的一半B.m2变为原来的八倍C.q1变为原来的八分之一D.q2变为原来的四分之一7.关于点电荷和电场线,下列说法中正确的是()A.点电荷和电场线都不是真实存在的B.点电荷是理想模型,而电场线不是理想模型C.点电荷和电场线可以等效替代它们各自描述的对象D.电场线上任一点的切线方向与点电荷在该点所受电场力的方向相同8.如图所示,一带正电的点电荷和两个相同的带负电的点电荷附近的电场线分布情况,M点是两负电荷连线的中点,M、N点在同一水平线上且到正电荷的距离相等,下列说法正确的是()A.E点的电场强度比F点的大B.E点的电势比F点的高C.同一正电荷在M点受的电场力比N点的大D.将正电荷从M点移到N点,电势能增大9.如图所示,A、B两点放置两个电荷量相等的异种电荷,它们连线的中点为O,a、b、c是中垂线上的三点.现在c处放置一带负电的点电荷,则()A.a点场强的大小小于b点场强的大小B.a点的电势等于b点的电势C.电子在a点的电势能小于在b点的电势能D.将某试探电荷从a点沿不同路径移动到b点,电场力所做的功不同10.+Q和一Q是两个等量异种点电荷,以点电荷+Q为圆心作圆,A、B为圆上两点,O点为两电荷连线的中点,C点与B点关于O点对称.下列说法正确的是()A.A点和B点的电场强度大小相等,方向不同B.B点和C点的电场强度大小相等,方向相同C.把电子从A点移动到B点,电场力对其做负功D.质子在A点的电势能小于在B点的电势能11.如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处.A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是()A.A、C两个点的电场强度方向相反B.O点电场强度等于零C.将一带正电的试探电荷从B点沿直线移动到D点,电场力做功为零D.O点的电势低于A点的电势12.如图所示,坐标系中有两个带电量分别为+Q和+3Q的点电荷,在C处放一个试探电荷,则试探电荷所受电场力的方向可能是下列图中()A.B.C.D.13.如图所示,真空中电荷量都为Q的两个等量异种点电荷M、N.O是它们连线的中点,a点位于O点与M之间,b点位于O点正右方.若取无穷远处的电势为零,下列说法正确的是()A.b点电势为零,电场强度也为零B.正试探电荷放在a点,其电势能大于零C.正试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功D.同一正试探电荷先后从O、b两点移到a点,两者电势能的变化不等14.如图,在x轴原点O的两侧对称地放置两个点电荷,电荷量分别为Q(Q>0)和﹣Q,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b位于y轴O点上方.取无穷远处的电势为零,下列说法正确的是()A.b点的电势为零B.正的试探电荷在b点所受电场力方向向右C.一负电荷仅在电场力的作用下经过a、b两点时,b点的动能较大D.将同一正的试探电荷先后从a点移到b点和O点,后者电势能的变化较大15.在静电场中,下列说法中错误的是()A.电场强度为零的点,电势也一定为零B.电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等C.处于经典平衡状态的导体,内部的电场处处为0D.沿着电场线方向电势一定越来越低16.如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线.在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是()A.粒子带正电B.粒子在A点加速度小C.粒子在B点动能大D.A、B两点相比,B点电势较低17.如图所示,图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图.一个带正电的粒子经过该电场,它的运动轨迹如图中实线所示,M和N是轨迹上的两点.不计带电粒子受到的重力,由此可以判断()A.此粒子在M点的加速度小于在N点的加速度B.此粒子在M点的电势能大于在N点的电势能C.此粒子在M点的动能小于在N点的动能D.电场中M点的电势低于N点的电势18.对于电场中任意两点间电势差,下列说法中正确的是()A.电势差越大,在这两点的电场强度也越大B.两点间的电势差,数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功C.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关D.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关19.一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中,只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用.若重力势能增加5J,机械能增加1.5J,电场力做功2J,则小球()A.重力做功为5J B.电势能减少2JC.空气阻力做功0.5J D.动能减少3.5J20.有关等势面的说法正确的是()A.电场线由电势低的等势面指向电势高的等势面B.两等势面间距离越大,电场强度越大C.等势面与电场线一定垂直D.相邻等势面间电势的差值相等21.在点电荷Q形成的电场中有一点A,将一个﹣q的检验电荷从无限远处移到A点时,电场力做功为W,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A.E pA=W B.E pA=﹣W C.φA=D.φA=﹣22.在场强E=1.0×102V/m的匀强电场中,有相距d=2.0×10﹣2m的a、b两点,则a、b两点间的电势差可能为()A.1.0 V B.2.0 V C.3.0 V D.4.0 V23.如图为某一平面内非匀强电场的等势线分布图,已知相邻的等势线间的电势差大小相等,其中A、B两点电势分别为ωA=10V,ωB=2V.请完成问题:(1)比较A、B两点电场强度的大小(2)若将一电子从A点沿某一路径运动到B点,则电子的电势能如何变化?变化了多少?24.一个带电量为q=+5.0x10﹣8C 的正点电荷,从电场中的A点移动到B点时,克服电场力做功3.0x10﹣6J,外力做功5.0x10﹣6J.(1)电荷q从A点移动到B 点的过程中,电势能变化了多少?(2)A、B两点电势那一点高?(3)A、B 两点电势差多大?1.科学家在研究原子,原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述正确的是()A.一个电子或质子带电量绝对值为元电荷B.电荷量是不能连续变化的物理量,任何带电体所带电荷都是e的整数倍或者等于eC.带电体可带1.60×10﹣21C的电荷D.带电体可带1.90×10﹣6C的电荷2.公式E=①和公式E=②分别为电场强度的定义式和点电荷场强的公式.下列四个选项中错误的是()A.①式中的E是①式中的电荷q所产生的电场的场强,②式中的场强E是②式中的电荷q所产生的电场的场强B.①式中的F是放入某电场中的电荷所受的力,q是产生这个电场的电荷C.②式中的场强E是某电场的场强,q是放入此电场中的电荷D.①②两式都只对点电荷产生的电场才成立3.如图所示,在真空中有两个带等量正电的点电荷,分别置于P、Q两点,O点是它们连线的中点,A、B为P、Q连线的中垂线上的两点,下列说法正确的是()A.连线中点O的场强为零B.中垂线上各点电势相等C.将一正电荷q由A点沿中垂线移动到B点,在此过程中q的电势能一定逐渐减少D.将一正电荷q由A点沿中垂线移动到B点,在此过程中q受到的电场力一定逐渐减小5.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q,同一正电荷在P、Q两点的电势能分别为W P和W Q,则()A.E P>E Q B.E P<E Q C.W P<W Q D.W P>W Q6.如图所示,Q1、Q2为两个等量同种的正点电荷,在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点,其中M 和O在Q1、Q2的连线上,O为连线的中点,N为过O点的垂线上的一点,ON=d,则下列说法正确的是()A.在M、N和O三点中O点电势最低B.在M、N和O三点中O点电场强度最小C.若ON间的电势差为U,ON间的距离为d,则N点的场强为D.若ON间的电势差为U,将一个带电量为q的正点电荷从N点移到O点,电场力做功为﹣qU7.如图所示,在真空中有两个带等量负电的点电荷,分别置于P、Q两点,O点是他们连线的中点,A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点,且OA=OC,下列说法正确的是()A.A点的电场场强一定大于B点的电场强度B.C点的电势低于B点的电势C.同一点电荷在A、C两点受电场力大小相同D.同一负电荷在B点的电势小于其在C点的电势能D.对同一负点电荷,沿路径A→C→D比沿A→B电场力做的功多8.关于电场强度,下列说法正确的是()A.电场强度是矢量,使用平行四边形定则叠加B.根据公式E=k,点电荷周围的电场中存在电场强度相同的两点C.根据公式E=,电场中某点的电场强度由电荷q与受力F决定D.根据公式E=k点电荷周围的电场中某点的电场强度由电荷Q与距离r决定9.关于电势差的概念的说法中正确的是()A.电场中,两点间的电势差等于电荷从其中一个点移到另一个点时,电场力所做的功B.1C的电荷从电场中一点移到另一点,如果电场力做了1J的功,那么,这两点间的电势差数值上等于1VC.电场中两点间的电势差的大小,跟移送电荷的电场力所做的功无关D.电场中两点间的电势差的大小,跟在这两点间移动电荷电场力所做的功成正比,跟移送电荷的电量成反比10.一带点油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带点油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为()A.动能增加B.电势能增加C.动能和电势能之和减少D.机械能和电势能之和不变11.如图所示,A、B为等量异种点电荷,A带正电,B带负电,在AB连线上有a、b、c三点,b为连线的中点,ab=bc,则()A.a点与c点的电场强度相等B.a点与c点的电势相同C.a、b间的电势差与b、c间的电势差相等D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不做功12.对U AB=1V的理解,正确的是()A.从A到B移动1C的电荷,电场力做功1JB.从A到B移动1C的正电荷,电场力做功1JC.从A到B移动1C的负电荷,克服电场力做功1JD.从A到B移动1C的负电荷,外力做功1J特色讲解答案1.BCD.2.CD.3.BC.4.BCD5.BCD.6.BC.7.AB.8.ACD.9.AB10.BC.11.CD12.BD.13.BC.14.AB.15.AB16.BD.17.AD18.BD.19.BD20.CD.21.BC22.AB23.B点的电场强度大(2)电场力做负功,电势能增加了1.28×10﹣18J.24.(1)电荷q 从A点移动到B 点的过程中,电势能增加3.0x10﹣6J;(2)B点电势高;(3)A、B 两点电势差大小是60V.课后作业答案1.ABD2.ABCD3.AC4.AB5.AD6.BD7.BCD8.AD9.BC 10.ACD11.ACD 12.BC。
静电场练习及答案
静电场练习题一、选择题1、设有一“无限大”均匀带正电荷的平面.取x 轴垂直带电平面,坐标原点在带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E随距离平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负):[ ] 2、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:[ ] (A) 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷.(B) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零.(C) 如果高斯面上E处处不为零,则高斯面内必有电荷.(D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度 通量必不为零.3、一个带正电荷的质点,在电场力作用下从A 点经C 点运动到B 点,其运动轨迹如图所示.已知质点运动的速率是递增的,下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是:[ ]4、如图所示,两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面均匀带电,沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为λ1和λ2,则在内圆柱面里面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E为:[ ] (A) r0212ελλπ+. (B) 20210122R R ελελπ+π(C) 1012R ελπ. (D) 0. 5、边长为a 的正方形的四个顶点各有一个电量为q 的点电荷,若将点电荷Q由远处移到正方形中心处,电场力的功是[ ]aQq A02πεaQq B 02πε-aQq C0πεaQq D 0πε-6、在X 轴上,点电荷Q 位于x =a 处,负的点电荷–Q 位于x = – a 处,点P 位于轴上x 处,当x»a 时,P 点的场强 E =[ ]xQq A04πε20x QaBπε30x Qa Cπε204xQ Dπε7、孤立导体球A 的半径为R ,带电量Q ,其电场能为W A ,孤立导体球B 的半径为R /2,带电量Q /2,xEAB C其电场能为W B ,则[]A W A =WB B W A =2W BC W A =W B /2D 以上都不对8、真空中一半径为R 的球面均匀带电Q ,在球心O 处有一带电为q 的点电荷。
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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=______.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.0 B.2kq/r2 C.4kq/r2 D.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 [ ]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______.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?(2)AB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.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+Eq)D.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg-qE)12.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1.0×10-5C的电荷从电场外移到电场里一点A,外力克服电场力作功6.0×10-3J,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0.02J,则A、B两点电势差为U ab=______V;如果另一个电量是0.2C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________.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=-2.0×10-9C,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6.0×10-5J,粒子动能增加了8.0×10-5J,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=1.0×10-6C,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1.8×10-3J.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.EL C.ELsinα D.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-0.25J.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3.2×10-19C,重量为1.6×10-14N,若板间距为10mm,则两板间的电压为 [ ]A.500VB..1000VC.1500VD.2000V6.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm,两板接上6kV电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10g,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是 [ ]A.3×106B.30C.10D.3×1047.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0.1m,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1.0×104V/m,A、B两板相距1cm,C点与A相距0.4cm,若B接地,则A、C间电势差U AC=______V;将带电量为-1.0×10-12C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.(1)E A______E B(2)E A______E B(3)E A______E BU A______U B U A______U B U A______U B(A、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3.2×10-17J,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0.08m,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0.06m,问经过多少时间小球碰到金属板?六、电容器电容练习题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的电流八、单元练习题一、选择题1.A、B两个大小相同的金属小球,A带有6Q正电荷,B带有3Q负电荷,当它们在远大于自身直径处固定时,其间静电力大小为F.另有一大小与A、B相同的带电小球C,若让C先与A接触,再与B接触,A、B间静电力的大小变为3F,则C的带电情况可能是 [ ]A.带18Q正电荷 B.带12Q正电荷C.带36Q负电荷 D.带24Q负电荷2.在真空中有两个完全相同的金属小球,带电荷分别为-q1和+q2,相距r时,其相互作用力为F;今将两小球接触一下再相距r,这时相互作用力为F/3,则两球原来带电荷量大小的关系是 [ ]A.q1∶q2=1∶2 B.q1∶q2=2∶1C.q1∶q2=3∶1 D.q1∶q2=1∶33.在一个真空点电荷电场中,离该点电荷为r0的一点,引入电量为q的检验电荷,所受到的电场力为F,则离该点电荷为r处的场强的大小为 [ ]4.关于电场的性质正确的是 [ ]A.电场强度大的地方,电势一定高B.正点电荷产生的电场中电势都为正C.匀强电场中,两点间的电势差只与两点间距离成正比D.电场强度大的地方,沿场强方向电势变化快5.关于电场力的功及电势能变化情况正确的是 [ ]A.电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功B.电场中某点的电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能C.在电场中无论移动正电荷还是负电荷,只要电场力做正功,电荷电势能都要减少D.正电荷沿电场线方向移动,电势能减少;负电荷沿电场线方向移动,电势能增加6.在静电场中,将一个电子由a点移到b点,电场力做功5eV,下面判断中正确的是 [ ]A.电场强度的方向一定由b指向aB.电子的电势能减少了5eVC.a、b两点电势差U ab=5VD.电势零点未确定,故a、b两点的电势没有确定值8.如图2所示,将原来不带电的绝缘导体AB,置于带正电的点电荷C所形成的电场中,则有 [ ]A.绝缘导体上A、B两点的电势相等,且都高于大地的电势B.绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小于点电荷C在D点产生场强的大小C.有电场线终止在绝缘导体的表面上,且与导体表面垂直12.如图5所示,在点电荷—Q的电场中,M,N是两个等势面.现将一点电荷+q,从a点分别经路径①和路径②(经过C点)移到b点,在这两个过程中 [ ]A.都是电场力做功,沿路径①做的功比沿路径②做的功少B.都是电场力做功,沿路径①做的功等于沿路径②所做的功C.都是克服电场力做功,沿路径①做的功大于沿路径②做的功D.都是克服电场力做功,沿路径①做的功大于沿路径②做的功13.如图6,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作 [ ]A.自由落体运动B.曲线运动C.沿着悬线的延长线作匀加速运动D.变加速直线运动14.一带电粒子从两平行金属板左侧中央平行于极板飞入匀强电场,且恰能从右侧极板边缘飞出,若粒子初动能增大一倍,要使它仍从右侧边缘飞出,则应 [ ]A.将极板长度变为原来的2倍C.将极板电压增大到原来的2倍D.将极板电压减为原来的一半三、计算题21.如图10,一个质量m,带电荷-q的小物体,可在水平绝缘轨道ox上运动,OR端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox正向.小物体以初速v0从位置x0沿Ox轨道运动,受到大小不变的摩擦力f作用,且f<qE.设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程.电荷守恒定律库仑定律练习题答案一、选择题1.D2.C3.CD4.BCD5.C6.C7.D8.D9.BC二、填空题10.1.6×10-19C,-1.6×10-19C,1.6×10-19C,整数倍14.2×10-3N,-0.5×10-8C三、计算题15.F/3或4F/3电场电场强度电场线练习题答案一、选择题1.ACD2.AD3.D4.D5.ACD6.CD7.AD8.D9.D10.B11.BCD二、填空题12.A,与电场线相切且与电场线方向相反13.56.314.5×103,1×10-515.mg/q,竖直向上16.2,1,117.1.27×104,与水平方向成45°角18.(1)2×105N/C,水平向左。