静电场练习题专题复习及答案
静电场综合复习题一及参考答案
静电场综合复习题一及参考答案本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,试卷满分为100分.考试时间为90分钟.第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本题共10小题,每题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,把正确选项前的字母填在题后的括号内)图11.如图1所示,O是一固定的正点电荷,另有一正点电荷q从很远处以初速度v0正对着点电荷O射入电场中,仅在电场力作用下的运动轨迹是实线MN,虚线a、b、c是以O为圆心,Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆,且Ra-Rb=Rb-Rc.1、2、3为轨迹MN与三个圆的一些交点,以|I12|表示点电荷q从1运动到2的过程中电场力的冲量的大小,|I23|表示q从2运动到3的过程中电场力的冲量的大小;用|W12|表示q从1运动到2的过程中电场力做功的大小,用|W23|表示q从2运动到3的过程中电场力做功的大小.则() A.|I12|>|I23|B.|I12|<|I23|C.|W12|>|W23| D.|W12|<|W23|解析:根据点电荷产生的电场可知,1、2间的电场强度比2、3间的电场强度小,因为Ra -Rb=Rb-Rc,所以|W12|<|W23|,故选项D正确.因为p=2mEk,所以|I12|<|I23|,故选项B正确.答案:BD2.如图2所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在光屏P上,关于电子的运动,下列说法中正确的是()图2A.滑动触头向右移动时,电子打在荧光屏上的位置上升B.滑动触头向左移动时,电子打在荧光屏上的位置上升C.电压U增大时,电子打在荧光屏上的速度大小不变D.电压U增大时,电子从发出到打在荧光屏上的时间不变解析: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:BD3.如图3所示,一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()图3A.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3(mg+qE)D.小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg+qE)解析:小球滑动过程中有重力和电场力做功,因此机械能不守恒,A错.小球下滑到最低点的过程中,重力和电场力都做正功,小球动能增大,过最低点时速度最大,B对.由动能定理得(qE+mg)R=12mv2,轨道支持力为FN,则FN-(qE+mg)=mv2R,解得C对,D 错.答案:BC图44.空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图4所示,一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2,运动方向与水平方向之间的夹角为α,A、B两点之间的高度差与水平距离均为H,则以下判断中正确的是()A.若v2>v1,则电场力一定做正功B.A、B两点间的电势差U=m2q(v22-v12)C.小球由A点运动到B点,电场力做的功W=12mv22-12mv12-mgHD.小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P=mgv2解析:考查带电粒子在电场与重力场的叠加场中的运动.从A到B,重力做正功,若v2>v1,表明外力做的总功为正,但电场力可能做负功,A错.由动能定理qU+mgH=12mv22-12mv12可知B错,C对.过B点时重力的瞬时功率P=mgv2sinα,D错.答案:C图55.如图5所示,一正点电荷在电场中受电场力作用沿一圆周的圆弧ab运动,已知该点电荷的电荷量为q,质量为m(重力不计),ab弧长为l,电荷经过a、b两点时速度大小均为v0,则下列说法中不正确的是()A.a、b两点的场强方向相同B.a、b两点的场强大小相等C.a、b两点的电势相等D.电荷在a、b两点的电势能相等解析:由题意,电荷经过a、b两点时速度大小均为v0,所以电场力做功为零,电荷在a、b两点的电势能相等,a、b两点的电势也相等,显然形成电场的电荷为点电荷.由于电场是矢量,所以A错,B、C、D正确.答案:A图66.如图6所示,在匀强电场中有a、b、c、d四点,它们处于同一圆周上,且ac、bd分别是圆的直径.已知a、b、c三点的电势分别为φa=9 V,φb=15 V,φc=18 V,则d 点的电势为()A.4 V B.8 VC.12 V D.16 V解析:由于电场是匀强电场,据φa=9 V,φc=18 V,可知,圆心处的电势φ0=φa+φc -φa2=13.5 V,对于匀强电场,φb-φ0=φ0-φd,则φd=12 V,故C正确.答案:C图77.如图7所示,在场强为E的匀强电场中,有相距为L的A、B两点,其连线与场强方向的夹角为θ,A、B两点间的电势差UAB=U1.现将一根长为L的细金属棒沿AB连线方向置于该匀强电场中,此时金属棒两端的电势差UAB=U2,则下列关于U1和U2的说法中正确的是()A.U1=U2=ELcosθB.U1=U2=-ELcosθC.U1=ELcosθ,U2=0D.U1=-ELcosθ,U2=ELcosθ解析:据匀强电场中电势差与场强关系式得,U1=Ed=ELcosθ,将金属杆AB放置于匀强电场中,静电平衡时金属杆AB为等势体,故U2=0,故C选项正确.答案:C8.(2010•北京高考)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图).设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若()图8A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变解析:保持S不变,增大d,平行板电容器的电容减小,由于电容器的电荷量不变,由Q =CU可以判断极板间电势差变大,静电计指针偏角θ变大,选项A正确,B错误;保持d 不变,减小S,电容器电容变小,由Q=CU可以判断极板间电势差变大,选项C、D错误.答案:A9.(2010•天津高考)在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则() A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小解析:从a→b,电场力对正电荷做负功,该电荷电势能增加,qφa<qφb,即φa<φb,故选项C正确;电场线不一定是直线,选项B错误;该电荷除了受电场力,是否还受其他力不清楚,选项D错误;条件不足,无法判断a、b两点场强的大小,选项A错误.答案:C图910.(2010•福建高考)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确.如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环,两圆环上的电荷量均为q(q>0),而且电荷均匀分布.两圆环的圆心O1和O2相距为2a,连线的中点为O,轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(r<a).试分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式(式中k为静电力常量)正确的是() A.E=kqR1[R12+(a+r)2]-kqR2[R22+(a-r)2]B. E=kqR1[R12+(a+r)2]32-kqR2[R22+(a-r)2]32C. E=kq(a+r)[R12+(a+r)2]-kq(a-r)[R22+(a-r)2]D. E=kq(a+r)[R12+(a+r)2]32-kq(a-r)[R22+(a-r)2]32解析:由量纲判断选项A、C中电场强度的单位为Nm2C2•C•mm2=NmC,而电场强度的单位为N/C,所以可以排除选项A、C;假设r=a,此时A点位于O2点,A点电场强度应等于左侧小圆环的电荷在该处产生的场强,电场强度的表达式为一项,而选项B中E 的表达式为两项的组合,应排除B;综上所述,只能选D.答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、填空题(本题共2小题,每题8分,共16分)图1011.如图10所示,一个半径为R的绝缘球壳上均匀带有+Q的电荷,另一个电荷量为+q 的电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为0.现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为________(已知静电力恒量为k),方向________.解析:球壳完整时,由对称性得球心上的点电荷受力为0,可知挖去的小孔和剩下的部分对点电荷产生的力大小相等,方向相反,故要计算剩下部分对点电荷产生的力,只要求出挖去的小圆孔对点电荷产生的力即可,由于r≪R,故小圆孔可以看做点电荷,这样可由库仑定律计算.由库仑定律有F=kQ′qR2,其中Q′=Q4πR2•πr2,得出F=kQqr24R4,指向小孔.答案:kQqr24R4指向小孔图1112.某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图11所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器,M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下,请你帮助该小组完成:(1)用天平测出小球的质量m,按如图11所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M、N板之间的距离d,使小球带上一定的电量.(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图,电源、开关已经画出).(3)闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.(4)以电压U为纵坐标,以________为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率k.(5)小球的带电量q=________.(用m、d、k等物理量表示)答案:(2)如图12(a)(4)tanα(5)mgdk带电小球的受力如图12(b),根据平衡条件有tanθ=Fmg,又有F=qE=qUd,联立解得,U=mgdqtanθ=ktanθ,所以应以tanθ为横坐标.图12三、计算题(本题共4小题,13、14题各10分,15、16题各12分,共44分,计算时必须有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)图1313.在匀强电场中建立一个直角坐标系,如图13所示,从坐标原点沿+y方向前进0.346 m到A点,电势降低34.6 V;从坐标原点沿-x方向前进0.2 m到B点,电势升高34.6 V,求匀强电场的场强大小和方向.(取3=1.73)解析:令O点电势φO=0,则φA=-34.6 V,φB=34.6 V,再作点B关于点O的对称点B′,因为BO=OB′,则φB′=-34.6 V.连接AB′,并作其垂线OE,则从O→E的方向即场强方向.tanθ=OB′OA=11.73=33E=UOB′d=UOB′OB′sin60°=200 V/m.答案:200 V/m,方向与x轴正方向成30°角.图1414.在点电荷Q产生的电场中有a,b两点,相距为d,已知a点的场强大小为E,方向与ab连线成30°角,b点的场强方向与ab连线成120°角,如图14所示,则b点的场强大小为多大?a,b两点电势哪点更高?解析:图15如图15所示,将a点场强方向和b点场强方向延长,交于O点,由几何知识得ab=d,aO=2dsin60°=3d,而E=kQ(3d)2,Eb=kQd2,所以Eb=3E.以O点为圆心,以d为半径作弧交Oa于c点,则φb=φc,而φa>φc,所以φa>φb,即a点电势更高.答案:3E a图1615.如图16所示,水平放置的两块平行金属板A,B相距为d,电容为C.开始两块板均不带电,A板接地且中央有孔.现将带电荷量为+q,质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h处无初速滴下,落向B板的电荷全部传给B板,问:(1)第几滴液滴在A,B板间做匀速直线运动?(2)能够到达B板的液滴不会超过多少滴?解析:(1)设第n滴液滴在A,B板间做匀速直线运动,此时,板上电荷量为Q=(n-1)q,板上电压U=QC=(n-1)qC.板间电场强度E=Ud=(n-1)qCd①由平衡条件得qE=mg②由①②得n=mgCdq2+1(2)设能够到达B板的液滴不会超过x滴,且第(x+1)滴到B板的速度恰为0,然后返回极板上,最大电荷量Q′=xq③极板间最大电压U′=Q′C=xqC④对第(x+1)滴,由动能定理得mg(h+d)-qU′=0⑤由④⑤解得x=mgC(h+d)q2.答案:(1)mgCdq2+1(2)mgC(h+d)q216.(2009•安徽高考)图17如图17所示,匀强电场方向沿x轴的正方向,场强为E.在A(d,0)点有一个静止的中性微粒,由于内部作用,某一时刻突然分裂成两个质量均为m的带电微粒,其中电荷量为q的微粒1沿y轴负方向运动,经过一段时间到达(0,-d)点.不计重力和分裂后两微粒间的作用.试求:(1)分裂时两个微粒各自的速度;(2)当微粒1到达(0,-d)点时,电场力对微粒1做功的瞬时功率;(3)当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离.解析:(1)设分裂时微粒1的初速度为v1,到达(0,-d)点所用时间为t.依题意可知微粒1带负电,在电场力的作用下做类平抛运动,得下列方程:-d=v1t①-d=12at2②qE=ma③由①②③解得v1=--qEd2m④根号外的负号表示沿y轴的负方向.设分裂时另一微粒2的速度为v2,根据动量守恒定律mv1+mv2=0⑤图18得v2=-qEd2m⑥(2)当微粒1运动到B(0,-d)点时,速度在x轴方向上的分量为vBx,则vBx=--2ad ⑦由③⑦解得vBx=--2qEdm电场力对它做功的瞬时功率P=qEvBx=-qE-2qEdm.(3)中性微粒分裂时,根据电荷守恒定律,微粒2带等量的正电荷,所受电场力沿x轴的正方向,在电场力的作用下也做类平抛运动.根据对称性,当微粒1到达B(0,-d)点时,微粒2运动到C(2d,d)点,此时两微粒间的距离是BC=(2d)2+(2d)2=22d.答案:(1)v1=--qEd2m v2=-qEd2m(2)-qE-2qEdm(3)22d。
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。
静电场中电势能、电势练习(有答案)
电势能、电势一、单选题1.电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是( B )A .A 点的电场强度比C 点的小B .电荷沿等势面AB 移动的过程中,电场力始终不做功C .负电荷在A 点的电势能比在C 点的电势能大D .正电荷由A 移动到C ,电场力做负功2.匀强电场中有A 、B 、C 、D 四点恰好位于一正方形的四个顶点上,如图所示。
已知该匀强电场的方向与A 、B 、C 、D 四点构成的平面平行,A 、B 、D 三点的电势分别为φA =1V ,φB =4V ,φD =-1V ,则C 点的电势为( B )A .3VB .2VC .-4VD .-3V 3.如图所示,M 、N 为两个等量同种点电荷,在其连线的中垂线上的P 点放一静止的点电荷q (负电荷),不计重力,下列说法中正确的是( B )A .点电荷在P 点受力方向沿OP 连线向上B .点电荷运动到O 点时加速度为零,O 点的电势大于零C .O 点电场强度和电势都为0D .点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越大4.如图所示,在等量的异种点电荷形成的电场中,有A 、B 、C 三点,A 点为两点电荷连线的中点,B 点为连线上距A 点距离为d 的一点,C 为连线中垂线距A 点距离也为d 的一点,则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较,正确的是( B )A .A CB E E E =>,AC B ϕϕϕ==B .B AC E E E >>,A C B ϕϕϕ=>C .A B E E <,A C E E <,A B ϕϕ>,A C ϕϕ>D .因为零电势点未规定,所以无法判断电势的高低5.如图所示,实线为一正点电荷的电场线,虚线为其等势面.A 、B 是同一等势面上的两点,C 为另一等势面上的一点,下列判断正确的是( C )A .A 点场强与B 点场强相同B .C 点电势高于B 点电势C .将电子从A 点沿虚线移到B 点,电场力不做功D .将质子从A 点移到C 点,其电势能增加6.某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示。
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.。
静电考试题及答案
静电考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 静电现象产生的原因是什么?A. 物质的摩擦B. 物质的接触C. 物质的分离D. 物质的摩擦和接触答案:D2. 静电场中电场强度的方向是如何确定的?A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 任意方向D. 从高电势指向低电势答案:A3. 静电感应现象中,导体两端的电荷分布是怎样的?A. 两端电荷相等B. 两端电荷相反C. 两端电荷相同D. 两端电荷为零答案:B4. 静电屏蔽的原理是什么?A. 导体内部电场为零B. 导体外部电场不变C. 导体内部电势为零D. 导体外部电势不变答案:A5. 静电场中的电势差与电场强度的关系是什么?A. 电势差与电场强度成正比B. 电势差与电场强度成反比C. 电势差与电场强度无关D. 电势差与电场强度的乘积为常数答案:D6. 静电平衡状态下,导体内部的电场强度是多少?A. 非常大B. 非常小C. 为零D. 无法确定答案:C7. 静电场中的电荷分布与电场强度之间的关系是什么?A. 电荷分布越均匀,电场强度越小B. 电荷分布越集中,电场强度越大C. 电荷分布与电场强度无关D. 电荷分布越均匀,电场强度越大答案:B8. 静电场中,电场线的方向与电场强度的方向是怎样的?A. 相同B. 相反C. 垂直D. 无固定关系答案:A9. 静电场中,电场线的密度与电场强度的关系是什么?A. 密度越大,电场强度越小B. 密度越大,电场强度越大C. 密度与电场强度无关D. 密度越小,电场强度越大答案:B10. 静电场中的电荷移动方向与电场力的方向是怎样的?A. 相同B. 相反C. 垂直D. 无固定关系答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 静电场中,电场强度的单位是________。
答案:牛顿每库仑2. 静电场中,电势的单位是________。
答案:伏特3. 静电场中,电场力的计算公式为________。
答案:F = qE4. 静电场中,电势差的计算公式为________。
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)。
静电试题及答案
静电试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 静电场的基本性质是()A. 保守场B. 非保守场C. 有旋场D. 无旋场答案:A2. 静电感应现象是由于()A. 电荷的移动B. 电荷的产生C. 电荷的消失D. 电荷的重新分布答案:D3. 两个带电物体之间的静电力遵循()A. 库仑定律B. 欧姆定律C. 牛顿第三定律D. 热力学第一定律答案:A4. 静电场中的电场线()A. 可以相交B. 不可以相交C. 可以是曲线D. 可以是直线答案:B5. 静电屏蔽是指()A. 屏蔽静电场B. 屏蔽磁场C. 屏蔽重力场D. 屏蔽电磁场答案:A二、填空题(每题2分,共10分)1. 电荷的守恒定律表明,在一个封闭系统中,电荷的总量是______的。
答案:守恒2. 静电场中,电场强度的方向是正电荷受到的电场力的______方向。
答案:相同3. 静电场中,电势差的定义是单位正电荷从一点移动到另一点时,电场力做的功与该电荷量的比值,其单位是______。
答案:伏特4. 静电场中,电场线从正电荷出发,终止于______电荷。
答案:负5. 静电场中的电场力做功与路径______,只与初末位置有关。
答案:无关三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述静电场的形成过程。
答案:静电场的形成过程是当物体带有电荷时,电荷周围的空间会产生电场,这种电场称为静电场。
电荷的存在使得其周围的电场强度和电势分布发生变化,从而形成了静电场。
2. 静电感应现象是如何产生的?答案:静电感应现象产生于一个带电物体靠近一个中性物体时,带电物体的电场作用于中性物体,使得中性物体内部的电荷重新分布,产生感应电荷,从而在中性物体两端形成电势差。
3. 静电屏蔽的原理是什么?答案:静电屏蔽的原理是利用导体内部的自由电子在电场作用下重新分布,使得导体内部的电场强度为零,从而实现对外部电场的屏蔽。
4. 静电场的电场线和电势线有何不同?答案:静电场的电场线表示电场强度的方向和大小,电场线越密集,电场强度越大。
静电场复习题(包含答案)
______________________________________________________________________________________________________________精品资料练习一 库仑定律 电场强度σ,球面内电场强度处处为零(原因是场强叠加原理),球面上面元d S 的一个电量为σd S 的电荷元在球面内各点产生的电场强度(C)(面元相当于点电荷)(A) 电荷电量大,受的电场力可能小; (B) 电荷电量小,受的电场力可能大;(C) 电场为零的点,任何点电荷在此受的电场力为零; (D) 电荷在某点受的电场力与该点电场方向一致.边长为a 的正方形的四个顶点上放置如图2.1所示的点电荷,则中心O 处场强(C) (用点电荷的场强叠加原理计算,注意是矢量叠加,有方向性)(A) 大小为零.(B) 大小为q/(2πε0a 2), 方向沿x 轴正向.图2.12(C) 大小为()2022a q πε, 方向沿y 轴正向. (D) 大小为()2022a q πε, 方向沿y 轴负向.二、填空题1.4所示,带电量均为+q 的两个点电荷,分别位于x的+a 和-a 位置.则y 轴上各点场强表达式 为E = ,场强最大值的位置在y = .( 2qy j /[4πε0 (a 2+y 2)3/2] , ±a/21/2.) (也是用点电荷的场强叠加原理计算)三、计算题1.用绝缘细线弯成的半圆环,半径为R ,其上均匀地带有正点荷Q , 试求圆心O 处的电场强度. (此题的计算尽量掌握,涉及连续带电体的电场强度计算,可与书上总结部分的例子进行比较对应)解. 取园弧微元 d q=λd l=[Q/(πR )]R d θ=Q d θ/πd E =d q/(4πε0r 2)=Q d θ/(4π2ε0R 2) d E x =d E cos(θ+π)=-d E cos θ d E y =d E sin(θ+π)=-d E sin θ E x =()⎰⎰-=2/32/2024d cos d ππεπθθR Q E x =Q/(2π2ε0R 2)E y =⎰d E y ()⎰-2/32/2024d sin ππεπθθR Q =0图1.4______________________________________________________________________________________________________________精品资料故 E=E x =()2022R Q επ方向沿x 轴正向.练习二 高斯定理一、选择题如图3.1所示.有一电场强度E 平行于x 轴正向的均匀电场,则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为(D)(此题注意场强的方向,联系场线穿入与穿出)(A) πR 2E . (B) πR 2E /2 . (C) 2πR2E . (D) 0 . 关于高斯定理,以下说法正确的是:(A)(A) 高斯定理是普遍适用的,但用它计算电场强度时要求电荷分布具有某种对称性;(实际是要求场具有对称性)(B) 高斯定理对非对称性的电场是不正确的;(C) 高斯定理一定可以用于计算电荷分布具有对称性的电场的电场强度;(D) 高斯定理一定不可以用于计算非对称性电荷分布的电场的电场强度.3.3所示为一球对称性静电场的E ~ r 关系曲线,请指出该电场是由哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小,r 表示离对称中心的距离) . (C) (如果是均匀带电球体,其E ~ r 又该如何画)图3.1图3.34(A) 点电荷.(B) 半径为R 的均匀带电球体. (C) 半径为R 的均匀带电球面.(D) 内外半径分别为r 和R 的同心均匀带球壳.如图3.4所示,一个带电量为q 的点电荷位于一边长为l 的 正方形abcd 的中心线上,q 距正方形l/2(这一点很关键),则 通过该正方形的电场强度通量大小等于: (B) (要学会如何化解,考查对高斯定理通量的理解 (A)02εq . (B) 06εq .(C) 012εq .(D) 024εq .3.5, 两块“无限大”的带电平行平板,其电荷面密度分别为-σ (σ > 0 )及2σ.试写出各区域的电场强度.Ⅰ区E 的大小 ,方向 . Ⅱ区E 的大小 ,方向 . Ⅲ区E 的大小 ,方向 .σ/(2ε0),向左;3σ/(2ε0),向左;σ/(2ε0),向右.(考查对连续带电体场强叠加原理的理解。
大学静电场试题及答案
大学静电场试题及答案一、选择题1. 静电场中的电场线是从正电荷出发,终止于负电荷。
A. 正确B. 错误答案:A2. 电场强度的方向是正电荷所受电场力的方向。
A. 正确B. 错误答案:A3. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小无关。
A. 正确B. 错误答案:A4. 电容器的电容与两极板间的距离成反比。
A. 正确B. 错误答案:B5. 电场中某点的电势与该点的电场强度方向无关。
A. 正确B. 错误答案:A二、填空题1. 电场强度的定义式为_______,其中E表示电场强度,F表示电场力,q表示试探电荷。
答案:E = F/q2. 电势差的定义式为_______,其中U表示电势差,W表示电场力做的功,q表示试探电荷。
答案:U = W/q3. 电容器的电容公式为_______,其中C表示电容,Q表示电荷量,V表示电势差。
答案:C = Q/V4. 电场力做功的公式为_______,其中W表示功,q表示电荷量,U表示电势差。
答案:W = qU5. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小_______关系。
答案:无关三、简答题1. 简述电场强度和电势的概念及其物理意义。
答案:电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,其大小等于单位正电荷在该点所受的电场力,方向与正电荷所受电场力的方向相同。
电势是描述电场能的性质的物理量,它表示单位正电荷在电场中从某点移到参考点(通常取无穷远处)所做的功。
2. 电容器的电容与哪些因素有关?请简述其关系。
答案:电容器的电容与电容器的几何尺寸、两极板间的距离以及介质的介电常数有关。
电容与两极板的面积成正比,与两极板间的距离成反比,与介质的介电常数成正比。
四、计算题1. 一个平行板电容器,其极板面积为0.05平方米,两极板间的距离为0.01米,介质为空气(介电常数ε₀=8.85×10^-12 F/m)。
求该电容器的电容。
答案:C = ε₀ * A / d = 8.85×10^-12 * 0.05 / 0.01 =4.425×10^-11 F2. 已知电场中某点的电势为100V,试探电荷为-2C,求该点的电场强度。
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。
《大学物理》静电场练习题及答案
《大学物理》静电场练习题及答案一、简答题1、为什么在无电荷的空间里电场线不能相交?答案:由实验和理论知道,静电场中任一给定点上,场强是唯一确定的,即其大小和方向都是确定的.用电场线形象描述静电场的空间分布时,电场线上任一点的切线方向表示该点的场强方向.如果在无电荷的空间里某一点上有几条电场线相交的话,则过此交点对应于每一条电场线都可作出一条切线,这意味着交点处的场强有好几个方向,这与静电场中任一给定点场强具有唯一确定方向相矛盾,故无电荷的空间里电场线不能相交.2、简述静电场中高斯定理的文字内容和数学表达式。
答案:在真空中的静电场内,通过任意封闭曲面的电通量等于该封闭曲面所包围的所有电荷电量的代数和的01ε倍。
0ε∑⎰=⋅内S SqS d E3、写出静电场的环路定理,并分别说明其物理意义。
答案:静电场中,电场强度的环流总是等于零(或0l=⋅⎰l d E),静电场是保守场。
4、感生电场与静电场有哪些区别和联系?5、在电场中某一点的电场强度定义为0q F E=.若该点没有试验电荷,那么该点的电场强度又如何? 为什么?答案: 电场中某一点的电场强度是由该电场自身性质所决定,与这一点有无试验电荷没有任何关系。
6、在点电荷的电场强度公式中,如果0→r ,则电场强度E 将趋于无限大。
对此,你有什么看法? 答案: 这表明,点电荷只是我们抽象出来的一个物理模型,当带电体较小而作用距离较大时使用点电荷模型较为方便、精确。
但当作用距离r 很小时,点电荷模型的误差会变大,这时我们不能再用点电荷的电场强度公式而要采用更精确的模型。
二、选择题1、如图所示,两个同心均匀带电球面,内球面半径为1R 、带有电荷1Q ,外球面半径为2R 、带有电荷2Q ,则在外球面外面、距离球心为r 处的P 点的场强大小E 为 ( A ) A 、20214r Q Q επ+B 、()()2202210144R r Q R r Q -π+-πεε C 、()2120214R R Q Q -+επ D 、2024r Q επ2、A 和B 为两个均匀带电球体,A 带电荷q +,B 带电荷q -,作一与A 同心的球面S 为高斯面,如图所示。
物理静电场试题及答案
物理静电场试题及答案一、选择题1. 两个点电荷之间的距离为r,它们之间的库仑力大小为F,如果将它们之间的距离增加到2r,则它们之间的库仑力大小为:A. F/2B. F/4C. F/8D. 2F答案:B2. 电场强度的方向是:A. 正电荷所受电场力的方向B. 负电荷所受电场力的方向C. 正电荷所受电场力的反方向D. 与电场线的方向垂直答案:C3. 电容器的电容与下列哪个因素无关?A. 电容器两极板的面积B. 电容器两极板之间的距离C. 电容器两极板的材料D. 电容器两极板之间的电压答案:D二、填空题4. 一个电荷量为q的点电荷在电场中受到的电场力大小为F,则该点电荷所在位置的电场强度E等于______。
答案:F/q5. 两个相同大小的点电荷,分别带有+Q和-Q的电荷,它们之间的距离为r,若将它们之间的距离增加到原来的2倍,则它们之间的库仑力大小将变为原来的______。
答案:1/4三、计算题6. 一个半径为R的均匀带电球体,其电荷量为Q,求球体外距离球心r处的电场强度。
答案:若r > R,则电场强度E = kQ/r^2;若r < R,则电场强度E = 0。
7. 一个平行板电容器,其电容为C,两极板间的电压为U,求电容器所带的电荷量Q。
答案:Q = CU四、简答题8. 简述电场线的特点。
答案:电场线从正电荷出发,指向负电荷;电场线不相交;电场线越密集,电场强度越大。
9. 电容器在充电过程中,其电场能如何变化?答案:电容器在充电过程中,电场能逐渐增加,因为电容器存储了更多的电荷,两极板之间的电势差也随之增大。
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。
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。
新高考物理复习专题九静电场练习含答案
专题九静电场五年高考考点过关练考点一静电场中力的性质1.(2019课标Ⅰ,15,6分)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷答案D2.(2023全国甲,18,6分)在一些电子显示设备中,让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场,可以使发散的电子束聚集。
下列4幅图中带箭头的实线表示电场线,如果用虚线表示电子可能的运动轨迹,其中正确的是()答案A3.(2022湖北,4,4分)密立根油滴实验装置如图所示,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间产生匀强电场。
用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场,油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。
金属板间电势差为U时,电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。
若仅将金属板间电势差调整为2U,则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为()A.q,rB.2q,rC.2q,2rD.4q,2r答案D4.(2023湖南,5,4分)如图,真空中有三个点电荷固定在同一直线上,电荷量分别为Q1、Q2和Q3,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。
若P 点处的电场强度为零,q>0,则三个点电荷的电荷量可能为()A.Q1=q,Q2=√2q,Q3=qq,Q3=-4qB.Q1=-q,Q2=-4√33C.Q1=-q,Q2=√2q,Q3=-qq,Q3=4qD.Q1=q,Q2=-4√33答案D5.(2023全国乙,24,12分)如图,等边三角形△ABC位于竖直平面内,AB边水平,顶点C 在AB边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。
已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下,BC边中点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量的绝对值为q,求(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;(2)C点处点电荷的电荷量。
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静电场练习题专题
一、单选题:(每题只有一个选项正确,每题4分) 1、以下说法正确的是:( )
A .只有体积很小的带电体,才能看做点电荷
B .电子、质子所带电量最小,所以它们都是元电荷
C .电场中A 、B 两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而改变,所以U AB =U BA
D .电场线与等势面一定相互垂直,在等势面上移动电荷电场力不做功
2、在真空中同一直线上的A 、B 处分别固定电量分别为+2Q 、-Q 的两电荷。
如图所示,若在A 、B 所在直线上放入第三个电荷C ,只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态,则C 的电性及位置是( ) A .正电,在A 、B 之间 B .正电,在B 点右侧 C .负电,在B 点右侧 D .负电,在A 点左侧
3、如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M 点以相同速度飞出a 、b 两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。
则( ) A .a 一定带正电,b 一定带负电 B .a 的速度将减小,b 的速度将增加 C .a 的加速度将减小,b 的加速度将增加 D .两个粒子的电势能一个增加一个减小
4、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 ,电势分别为φP 和φQ ,则( )
A .E P <E Q ,φP <φQ
B .E P >E Q ,φP <φQ
C .E P <E Q ,φP >φQ
D .
E P >E Q ,φP >φQ
5、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 两点的场强一定相等; B 、该点电荷一定沿等势面移动;
C 、作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的;
D 、a 、b 两点电势一定相等。
6、在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为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(规定无限远处电势能为0):
A .A A W W q εϕ=-=,
B .A A W
W q εϕ==-, C .A A W W q εϕ==, D .A A W
q
W εϕ=-=-,
7、如图所示,光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A 、B ,它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动,且保持相对静止。
设小球A 、的带电量大小为Q A ,小球B 的带电量大小为Q B ,,下列判断正确的是 ( ) A、小球A 带正电,小球B 带负电,且Q A > Q B , B、小球A 带正电,小球B 带负电,且Q A < Q B C、小球A 带负电,小球B 带正电,且Q A > Q B , D、小球A 带负电,小球B 带正电,且Q A < Q B
8、 如图所示,在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷,将质量为m 、电荷量为q 的小球从管的水平直径的端点A 由静止释放,小球沿细管滑到最低点B 时,对管壁恰好无压力。
若小球运动过程中所带电荷量不变,则固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度大小是( ) A .mg
E q
=
B .2mg E =
C .2mg E q
=
D .3mg
E q =
9、如图所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O 点,小球在竖直平面内匀速圆周运动,最高点为a ,最低点为b 。
不计空气阻力,则:( ) A .小球带负电
B .电场力跟重力平衡
C .小球从a 点运动到b 点的过程中,电势能减小
D .小球在运动过程中机械能守恒
10、如图所示,竖直放置的劲度系数为k 的轻质弹簧,上端与质量为m 的小球连接,下端与放在水平桌面上的质量为M 的绝缘物块相连,小球与弹簧绝缘,小球带正电,带电荷量为q ,物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态.现突然加上一个竖直向上,大小为E 的匀强电场,某时刻物块对水平面的压力为零,则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中,小球电势能改变量的大小为 ( ) A.
g k
m M qE )
(+ B.
k m M qE )(-g C.k
qEMg D.k
qEmg
二、多选题:(每题有多个选项正确,选错、多选不得分,漏选得3分,每题6分)
11、如图所示,a 、b 是竖直方向上同一电场线上的两点,一带负电质点在a 点由静止释放,到达b 点时速度最大。
则不正确的是( ) A .a 点的电势高于b 点的电势
B .a 点的电场强度大于b 点的电场强度
C .质点从a 点运动到b 点的过程中电势能增加
D .质点在a 点受到的电场力小于在b 点受到的电场力
a
b
A
B
12、如图所示,在正方形的四个顶点各放一电荷量均为Q的点电荷(电性如图所示),a、b、
c、d是正方形边长的中点,则以下说法中正确的是()
A.a、b、c、d四点的场强相同
B.a、c两点的场强一定等大且反向
C.b、d两点的场强一定等大且同向
D.e点的场强一定为零
13、如图所示平行直线表示电场线,但未标方向,带电为+10-2C的电荷在电场中只受电场力
ϕ= —10V,则()
作用,由A移至B点,动能损失0.1J,若
A
ϕ=0V B、电场方向从右向左
A、B点电势
B
C、运动轨迹可能为1
D、运动轨迹可能为2
14、如图所示,a、b带等量异种电荷,M,N是a、b连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v o射出,开始一段轨迹如图中实线所示,不考虑粒子重力,则在飞越该电场的过程中()
A.该粒子带负电
B.该粒子的动能先减小后增大
C.该粒子的电势能先增大后减小
D.该粒子运动到无穷远处,速率大小一定仍为v o
15、如图所示,长为L,倾角为θ的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中。
一电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的M点沿斜面上滑,到达斜面顶端N的速度仍为v0则()
A.小球在N点的电势能小于在M点的电势能
B.M、N两点的电势差为mgLsinθ/q
C.电场强度等于mgtanθ/q
D.电强强度等于mgsinθ/q
三、计算题:(3题,每题10分,共30分)
16、在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷+q放在d点恰好平衡时(如图所示).
(1)匀强电场场强E的大小,方向如何?
(2)检验电荷+q放在点c时,受力F c的大小、方向如何?
(3)检验电荷+q放在点b时,受力F b的大小、方向如何?
17、如图所示,电子以v o的速度沿与电场垂直的方向从A点飞入匀强电场,并从另一端B 点沿与场强成120o角的方向飞出,设电子的电荷量为e,质量为m,求A、B两点间的电势差是多少?(不计电子的重力)
18、如图所示,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gR
2。
求:
(1)小球滑至C点时的速度的大小;
(2)A、B两点的电势差AB
U;
(3)若以C点作为零电势点,试确定A点的电势。
3R
A
B
C
+
R
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B C D D A D D B A
二、多选题(每题6分,漏选3分) 题号 11 12 13 14 15 答案
ACD
BD
ABC
AD
ABC
16、解析:(1)由题意可知:F 1=k Qq r 2,F 2=qE 由于F 1=F 2,所以qE =k Qq r 2,E =k Q
r
2
匀强电场方向沿db 方向. (2)检验电荷放在c 点:
E c =
E 21+E 2
=2E =2k Q r
2 所以F c =qE c =2k Qq
r 2
方向与ac 方向成45°角斜向下(如图所示). (3)检验电荷放在b 点:
E b =E 2+E =2E =2k Q
r 2
所以F b =qE b =2k Qq
r
2,方向沿db 方向.
17、【分析解答】
30cos v v B =
2022
121mv mv eU B AB -=- e
mv U AB
620-=∴ 18、【解析】
(1) B —C 3mgR/2=mv c 2/2-mv B 2/2 v c =gR 7
(2) A —B 3mgR/2+AB W =mV B 2/2-0 AB W =mgR/2
AB U =AB W /q=mgr/-2q
(3) AB U =AC U =-mgR/2q=C A ϕϕ- ∴C AC A U ϕϕ+==-mgR/2q。