高二物理静电力检测试题(含答案)
高二物理静电场训练题(含答案)
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EA<EBD.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.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>φQ B.EP>EQ,φP<φQC.EP<EQ,φP>φQ D.EP<EQ,φP<φQ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.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.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.。
+高二物理《静电场》_单元测试题(含答案)
第1章静电场 单元测试题1.对元电荷的理解,下列说法正确的是( )A .目前认为:元电荷是自然界中电荷的最小单元,其值是1.60×10-19C B .元电荷就是质子 C .元电荷就是电子D .物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍2.两个大小相同的金属小球A 、B 分别带有q A ︰q B =4︰1数值的电荷量,相距较远,相互间引力为F .现将另一个不带电的、与A 、B 完全相同的金属小球C ,先与A 接触,再与B 接触,然后离开,则A 、B 间的作用力变为 ( )A .F 81B .F 41C .F 21D .F 1613.等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现将一个带负电的检验电荷先从图中a 点沿直线移到b 点,再从b 点沿直线移到c 点.则检验电荷在此全过程中( ) A .所受电场力的方向将发生改变 B .所受电场力的大小恒定 C .电势能一直减小 D .电势能先不变后减小4.在电场中某点放入电荷量为q 的正电荷时测得该点的场强为E ,若在同一点放入电荷量为q ′=2q 的负电荷时,则该点的场强( )A .大小为2E ,方向与E 相同B .大小为2E ,方向与E 相反C .大小为E ,方向与E 相同D .大小为E ,方向与E 相反5.两个固定的异号电荷,电荷量给定但大小不等,且q 1<q 2.用E 1和E 2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两点电荷的直线上,E 1=E 2的点( )A .有三个,其中两处合场强为零B .有三个,其中一处合场强为零C .只有二个,其中一处合场强为零D .只有一个,该处合场强不为零 6.如图所示,Q 带负电荷,导体P 在a 处接地,下列说法中正确的是( )A .导体P 的a 端带正电荷,b 端不带电B .导体P 的a 端不带电荷,b 端带负电荷A ϕC .导体P 的a 端带正电荷,b 端带负电荷,且正、负电荷的电荷量相等D .导体P 的a 端带正电荷,b 端带负电荷,正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量 7.金属圆筒内放一正点电荷A ,筒外放一负点电荷B ,如图所示, (1)若筒壁不接地,增加电荷量q A ,B 受到电场力将如何变化? (2)若筒壁不接地,增加电荷量q B ,A 受到的电场力将如何变化?(3)若筒壁接地,增大q B ,A 受到电场力将如何变化? (4)若筒壁接地,增大q A ,B 受到电场力将如何变化? 上述4种变化情况( )A .增大 不变 不变 不变B .不变 增大 增大 不变C .增大 不变 增大 增大D .不变 增大 不变 增大8.如右图所示,在导体壳内放一负电荷q ,则壳内的a 点、壳上的b 点、壳外的c 点的电场强度和电势的关系应为( ) A. E a >E b >E c ,ϕ a >ϕb >ϕcB. E a >E b >E c ,ϕ a <ϕb <ϕcC. E a >E c >E b ,ϕa <ϕb <ϕcD. E a >E c >E b ,ϕ a >ϕb >ϕc9.如图所示,AB 是一个接地的很大的薄金属板,其右侧P 点有一带电荷量为Q 的正电荷,N 为金属板外表面上的一点,P 到金属板的垂直距离PN =d ,M 为PN 连线的中点.关于M 、N 两点的场强和电势,如下说法正确的是( )A .M 点的电势比N 点的电势点高,M 点的场强比N 点的场强大B .M 点的场强大小为4kQ/d 2bpc·C .N 点的电势为零,场强不为零D .N 点的电势和场强都为零10.图中所示是一个平行板电容器,其电容为C ,带电荷量为Q ,上极板带正电.现将一个试探电荷q 由两极板间的A 点移动到B 点,A 、B 两点间的距离为s ,连线AB 与极板间的夹角为30°.则电场荷q 所做的功等于 ( ) A .QdqCsB .CdqQsC .CdqQs 2D .QdqCs211.如图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U 1)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U 2,板长为l ,每单位电压引起的偏移2U h,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U 2 B .减小l C .减小d D .增大U 112.如图所示,电子由静止经匀强电场加速后,从AB 板的中线垂直射入AB 间匀强电场中,若加速电压为U 1,偏转电压为U 2,则( ) A .电子最终具有的动能E K ≤e(U 1+U 2/2)B .为使电子能飞出电场,U 1必须大于U 2C .电子在两电场间都作匀变速运动D .若增大U 1,则电子在偏转电场中受到的冲量可能不变13.在“电场中等势线的描绘”实验中:⑴所用器材除了木板、白纸、导电纸、复写纸、圆柱形电极、导线、电池、开关外,还必须有 和 .⑵在实验过程中,要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序(自下而上)是① ,② ,③ ,导电纸上有导电物质的一面应朝 .⑶在实验中,按下开关,接通电路,若一个探针与基准点e 接触,另一探针已分别在基准点e 的两侧找到了实验所需要的两点“1”、“2”(如图甲所示),则当此探针与“1”点接触时,电表的指针应 (左偏、指零、右偏);当此探针与“2”点接触时,电表的指针应 (左偏、指零、右偏).⑷用实验方法得到的等势线如图乙所示,电极A 为正、B 为负,一电子从C 点移到D 点,电势能 ,并在图中画出电场的电场线(至少画出5条).在该实验中若将电极A 、B 间的电 压增加为原来的3倍,则C 点的电场强度 ,CD 间的电势差 .(填“增大”、“减小”或“不变”)· ··· A B CD 甲乙ABU 1 B13题图 14题图14.在图示的实验装置中,已充电的平行板电容器的极板A 与一静电计相连接,极板B 接地.若极板B 稍向上移,则电容器电容 ,静电计指针偏角 ;若极板B 稍向右水平移动,则电容器的带电荷量 .(填“增大”、“减小”或“不变”)15.如图所示,在不带电的半径为R 的导体球附近一点A 处,从无限远处移来一点电荷,点电荷的电荷量为q ,若A 点到球面的距离为L ,当达到静电平衡时,导体球上的感应电荷在球心O 处产生的场强的大小等于多少?其方向如何?16. 如图所示,用金属丝A 、B 弯成半径r =1m 的圆,但在AB 之间留出一小缺口,d =2cm ,相对圆弧来说是很小的间隙,将电荷量91013.3-⨯=Q C 的正电荷均匀分布在金属丝上.求圆心O 处的电场强度.17.质量为m ,带电荷量为-q 的微粒(重力不计),在匀强电场中的A 点时速度为v ,方向与电场线垂直,在B 点 时速度大小为2V ,如图所示,已知A 、B 两点间的距离为d .求: (1)A 、B 两点的电压;(2)电场强度的大小和方向.18.某同学用精度较高的电压表测量匀强电场中A 、B 、C 三点的电压,得到的读数分别为U AB =4V ,U CB =6V ,已知AB=80cm ,∠ABC=600,,BC=60cm . (1)作出该匀强电场的电场线.(2)求场强E 为多大?16题图 A19.如图,光滑绝缘半球槽的半径为R ,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m 的带电小球从槽的右端A 处无初速沿轨道滑下,滑到最低点B 时,球对轨道的压力为2mg .求 (1)小球受到的电场力的大小和方向. (2)带电小球在滑动过程中的最大速度.20.在竖直平面内建立xoy 直角坐标系,oy 表示竖直向上方向.如图所示.已知该平面内存在沿x 轴正向的区域足够大的匀强电场.一带电小球从坐标原点o 沿ox 方向以4J 的初动能竖直向上抛出.不计空气阻力,它到达的最高位置如图中M 点所示.求:(1)小球在M 点时的动能E kM . (2)设小球落回跟抛出点在同一水平面时的位置为N ,求小球到达N 点时的动能E kN .静电场单元测试题答案1.A D 2.B 3.D 4.C 5.C 6.A 7.A 8.C 9.A C 10.C 11. C 12.A C D 13.(1)灵敏电流表,探针两根 (2)白纸、复写纸、导电纸、上 (3)指零、指零 (4)增大、增大、增大 14.减小、增大、不变 15.()2R L qk+ 方向在AO 连线上,由O 点指向+q2 4 6 810 121416.根据对称性可知,带电圆环在圆心O 处的合场强E =0,那么补上缺口部分在圆心O 处产生的场强与原缺口环在圆心O 处产生的场强大小相等方向相反.考虑到r π2比d 大很多,所以原来有缺口的带电环所带电荷的密度为 rQd r Q ππρ22≈-= 补上的金属部分的带电荷量rQdd Q πρ2/==由于d 比r 小得多,可以将Q /视为点电荷,它在O 处产生的场强为N/C 109N/C 102.0114.321013.31092-2992//⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-r Q k E ,方向向右.所以原缺口环在圆心O 处产生电场的场强N/C 1092-⨯=E ,方向向左.17.解:(1)根据动能定理可得:2221)2(21mv v m qU AB-=,得qmv U AB 232=.(2)由于带电微粒在电场中做类平抛运动,建立如图所示的坐标系:vt y =, 221t mqE x =, 222d y x =+ ,22224v t a v =+ 解得:qd mv E 2212=18.10v/m 19.F=mg/2水平向右;v m =Rg (5-1) 20.(1)从O 点上升到M 点,竖直方向上221gt y =00k E mgy -=- 水平方向上 221at x = ma F =2002222y x E g y x gy E t x m k k =⋅==J 25.243423220=⋅===∴y x E Fx E k kM (2)小球由O 到N 的时间t t 2=' x t a t a x ON 4)2(212122=='= 落到N 点,重力势能变化为零,电场力做功等于机械能的变化kO kN ON E E Fx -=J 1342=+⋅=+=∴kO kOkO ON kN E x y xE E Fx E。
高二物理探究静电力试题
高二物理探究静电力试题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【答案】D【解析】点电荷一种理想化的模型,一个带电体能否看成点电荷,不是看它尺寸的绝对值,也不是看它所带电量的多少,而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计,但不能说体积较大的带电体一定不能看成点电荷或者足够小(例如体积小于1mm3)的电荷,一定可以看作点电荷,所以D正确思路分析:一个带电体能否看成点电荷,不是看它尺寸的绝对值,而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计,试题点评:本题考查了对点电荷的理解,注意点电荷跟质点类似,不能说体积大就不能看成点电荷,体积小就可以看成点电荷了,本题是基础的题目,考查的就是学生对基本内容的掌握的情况,在平时要注意多积累.2.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【答案】BCD【解析】两个小球原来分别带等量异种电荷,接触后电荷完全中和,两球不存在排斥力.A错误,两个小球原来分别带同种电荷,把两个完全相同的小球接触后电荷重新平分,带上等量同种电荷,存在排斥力.B正确,两个小球原来分别带不等量异种电荷,小球接触后电荷先中和再平分,带上等量同种电荷,存在排斥力.C正确,原来的其中一个带电,把两个完全相同的小球接触后电荷平分,带上等量同种电荷,存在排斥力.D正确,思路分析:两个小球接触后再分开,两球相互排斥,说明两球带同种电荷,将选项逐一代入,选出符合题意的选项.试题点评:本题考查应用基本规律分析、判断物理现象的能力.3.有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则[ ]A.B、C球均带负电 B.B球带负电,C球带正电C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电 D.B、C球都不带电【答案】C【解析】A带正电,A和B相互吸引,则B可能带负电,也有可能不带电,如果B带负电,则C带正电(因为C和A是相互吸引的,所以排除),C不带电,如果B不带电,则因为C和A是相互吸引的,所以C带负电,所以B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电,C正确,思路分析:根据同种电荷相互吸引,以及带电体可以吸引不带电的轻小物体分析试题点评:本题最容易忽略带电体可以吸引不带电的轻小物体这种情况,所以熟练规律是关键4. A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将 [ ]A.可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.不能确定【答案】C【解析】其它电荷移到A、B附近时,根据感应起电原则AB上会感应出相反等量的电荷,即相当于AB上的电荷由原来的电荷变为等量相反的异种电荷,所以根据库伦定律,AB上的电荷量大小没有变化,距离没有变化,所以F保持不变,C正确,思路分析:其它电荷移到附近时,会发生感应起电现象,即相当于AB上的电荷由原来的电荷变为等量相反的异种电荷,试题点评:本题考查了感应起电原理,关键是理解感应起电现象中感应电荷的电荷量与附近的电荷量相等,5.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【答案】D【解析】根据库伦定律可得Q1对q的静电力为,Q2对q的静电力为,因为点电荷q处于平衡状态,所以即,又因为,所以,故q离Q2比离Q1近,D正确,思路分析:根据库伦定律分析解题,先求出Q1对q的静电力,再求出Q2对q的静电力,然后根据二力相等,进行分析试题点评:本题考查了对库伦定律的简单计算,此题的结论也就是“近小远大”原则6.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______;一个电子的电量为______,一个质子的电量为______;任何带电粒子,所带电量或者等于电子或质子的电量,或者是它们电量的______.【答案】1.6×10-19C,-1.6×10-19C,1.6×10-19C,整数倍【解析】元电荷又称“基本电量”,在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e表示,,最早是由美国科学家密立根用实验测得的,任何带电体所带电荷都是e的整数倍.电子和质子所带的电荷量大小等于元电荷,思路分析:人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e表示,任何带电体所带电荷都是e的整数倍.试题点评:对于元电荷,学生很容易错理解为它是电荷种类的一种,切记元电荷是一个数值,表示最小电荷量7.库仑定律的数学表达式是______,式中的比例常量叫______,其数值为______,其单位是______.【答案】。
【高二】高二物理有趣的静电现象检测题(含答案和解释)
【高二】高二物理有趣的静电现象检测题(含答案和解释)1.1有趣的静电现象同步练习同步测量与控制1.(双选)物体通常呈现电中性,是因为( )a、物体没有电荷B。
物体没有净电荷c.物体的正、负电荷一样多d.以上说法均不正确2.(单选)一根带有大量负电荷的棒慢慢接近带有少量正电荷的验电器金属球。
据观察,金箔的开口为()a.一直不断增大b.一直不断减小c、先增大,然后减小D。
先减小到最小值,然后增大3.(单选)下列关于静电的说法中不正确的是( )a、静电植绒利用不同电荷的吸引力使羊毛吸附在基材上b.复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上c、电针是静电在医学上的应用d.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了避免静电对飞机造成危害4.(单选)接触两个相同的金属球a和B,然后将它们分开一定距离。
如果发现两个球相互排斥,则球a和球B的初始带电不能()a.带有等量异种电荷b.带有等量同种电荷c、不同数量的异质电荷D。
一个被充电,另一个不被充电5.运用所学的物理知识,说明感应起电的原因.时间训练一、单项选择题1.人们在晚上脱衣服时,有时会看到火花飞溅和“噼啪”声,这是因为()a.衣服由于摩擦而产生了静电b、人体本身就是一个带电体c.空气带电,在衣服上放电所致d、上述说法都不正确2.静电复印机在工作过程中正确的说法是( )a、充电时,让硒桶表面带负电b.硒鼓上静电潜像带正电c、带正电荷的碳粉d.复印过程中,白纸不带电3.将带电棒靠近带正电的验电器,金箔先合后开,表示该棒为()a.正电荷b、负电荷c.可以是正电荷,也可以是负电荷d、带电棒先带正电荷,然后带负电荷4.为了防止静电的危害,应尽快把产生的静电导走,下面措施中不是防止静电危害的是( )a、在油轮的后部安装了一条用来拖拉地板的铁链b.电工钳柄上套有绝缘胶套c、飞机机轮上的地线d.印刷车间中保持适当的湿度5.专用于运输柴油和汽油的油罐车,尾部有一条铁链在地上拖拽。
高中物理(二)探究静电力 高二物理试题
德钝市安静阳光实验学校课时跟踪检测(二)探究静电力1.下列关于点电荷的说法,正确的是( )A.点电荷一定是电荷量很小的电荷B.点电荷是一种理想化模型,实际不存在C.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷D.体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析:选B 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成点电荷,所以A、C、D错,B正确。
2.关于库仑定律的理解,下面说法正确的是( )A.对任何带电体之间的静电力计算,都可以使用库仑定律公式B.只要是点电荷之间的静电力计算,就可以使用库仑定律公式C.两个点电荷之间的静电力,无论是在真空中还是在介质中,一定是大小相等、方向相反的D.摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑,说明碎纸屑一定带正电解析:选C 库仑定律适用于真空中的点电荷,故A、B错。
库仑力也符合牛顿第三定律,C对。
橡胶棒吸引纸屑,纸屑带正电或不带电都可以,D错。
3.如图1所示,在绝缘光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球。
同时从静止释放,则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是( )图1A.速度变大,加速度变大B.速度变小,加速度变小C.速度变大,加速度变小 D.速度变小,加速度变大解析:选C 因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同,故电荷将一直做加速运动,又由于两电荷间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小。
4.如图2所示,用绝缘细线悬挂的两个带电小球 (可视为点电荷)处于静止状态,电荷量分别为q A、q B,相距为L。
则A对B的库仑力为( )图2A.F AB=kq A q BL2,方向由A指向BB.F AB=kq A q BL,方向由A指向BC.F AB=kq A q BL2,方向由B指向AD.F AB=kq A q BL,方向由B指向A解析:选C 由于两小球相互吸引,所以A 对B 的库仑力方向由B 指向A ,根据库仑定律可得F AB =k q A q BL2,故选项C 正确。
高二物理静电力检测试题
高二物理静电力检测试题静电力检测试题一、单项选择题1.以下关于点电荷的说法 ,正确的选项是()A.只有体积很小的带电体才可看成点电荷B.体积很大的带电体一定不是点电荷C.当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时 ,这两个带电体可看成点电荷D.任何带电体 ,都可以看成是电荷全部集中于球心的点电荷解析:选C.一个带电体能否被看做点电荷与物体本身的大小和形状无关 ,它是由研究的问题决定的.当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时 ,就可以看成点电荷 ,故C正确 ,A、B、D错误.2.半径为R的两个较大金属球放在绝缘桌面上 ,假设两球都带等量同种电荷Q时相互之间的库仑力为F1 ,两球带等量异种电荷Q与-Q时库仑力为F2 ,那么()A.F1F2B.F1C.F1=F2D.无法确定解析:选B.因为两个金属球较大 ,电荷间的相互作用力使电荷分布不均匀 ,不能简单地看成点电荷.带同种电荷时 ,两球的电荷在较远处分布得多一些 ,带异种电荷时 ,在较近处分布得多一些 ,如图甲和图乙所示.可见带同种电荷时两球电荷中心间距离大于带异种电荷时两球电荷中心间距离.由F=kQ1Q2r2可知有F13.在真空中有两个带电小球 ,带电荷量分别是q1和q2 ,那么()A.电荷量大的小球受到的库仑力大B.电荷量小的小球受到的库仑力大C.两个小球受到的库仑力大小相等D.只有两个带电小球所带电荷量相等 ,它们受到的库仑力的大小才相等解析:选C.点电荷间的库仑力是由两电荷量的乘积和距离的平方决定 ,与单个物体电荷量的多少无关 ,而且相互作用力满足牛顿第三定律 ,应选项C正确.4.真空中有两个分别带有不同电荷量的正电荷和负电荷的金属球(小球直径可忽略不计) ,当它们之间的距离为R时 ,相互作用的静电力为F ,现让它们相互接触一下 ,然后放回原处 ,仍保持间距为R ,那么它们之间的相互作用力()①仍为F ②可能小于F ③变为零④可能大于FA.①②B.②③C.②④D.①④解析:选C.设原来两球带电荷量大小分别为q1、q2(q1q2) ,接触前的库仑力为:F=kq1q2R2;接触后每个小球的带电荷量为q=|q1-q2|2.此时它们之间的库仑力为F=kq1-q22/4R2.比拟q1q2和q1-q224 ,可知②④是可能的.5.两个电性相同的金属小球(可看成质点) ,带电荷量之比为1∶7 ,相距为r ,两者相互接触后再放回原来的位置上 ,那么它们间的库仑力可能为原来的()A.47B.37C.97D.167解析:选D.设两小球的电荷量分别为q与7q ,那么原来相距r时的相互作用力F=kq7qr2=k7q2r2.相互接触时两球电荷量平均分布 ,每球带电荷量为q+7q2=4q ,放回原处后的相互作用力F1=k4q4qr2=k16q2r2 ,所以F1F=167.故正确选项应是D.6.(2019年福建莆田高二质检)设星球带负电 ,一电子粉尘悬浮在距星球外表1000 km的地方 ,假设又将同样的电子粉尘带到距星球外表2019 km 的地方相对于该星球无初速度释放 ,那么此电子粉尘()A.向星球下落B.仍在原处悬浮C.推向太空D.无法判断解析:选B.粉尘原来能悬浮 ,说明它所受库仑力与万有引力保持平衡.设粉尘距球心为r ,粉尘质量为m ,星球质量为M ,粉尘电荷量为q ,星球电荷量为Q ,那么有kQqr2=GMmr2 ,由等式可看出 ,r再大 ,等式仍成立 ,应选B.7.如图1-2-10所示 ,在光滑且绝缘的水平面上 ,有2个金属小球A和B ,它们用一轻弹簧相连 ,带同种电荷.弹簧伸长x0时小球平衡 ,如果A、B 带电荷量加倍 ,当它们重新平衡时 ,弹簧伸长为x ,那么x和x0的关系为()图1-2-10A.x=2x0B.x=4x0C.x4x0D.x4x0解析:选C.设弹簧原长为l ,劲度系数为K ,根据库仑定律和平衡条件列式得kq1q2l+x0=Kx0 ,k4q1q2l+x=Kx ,两式相除:l+x4l+x0=x0x ,得:x=l+x0l+x4x0 ,因l+xl+x0 ,由此推断选项C正确.8.(2019年北京西城区模拟)如图1-2-11所示 ,两根细线挂着两个质量相同的小球A、B ,上、下两根细线的拉力分别为FA、FB.现使两球带同种电荷 ,此时上、下细线受到的拉力分别为FA、FB ,那么()图1-2-11A.FA=FA ,FBFBB.FA=FA ,FBC.FAD.FA解析:选B.以A、B整体为研究对象 ,那么FA=2mg ,两球带电后 ,FA=FA=2mg.再以B为研究对象 ,带电前FB=mg ,带电后FB=mg+F斥FB ,选项B正确.9.(2019年福州高二质检)如图1-2-12所示 ,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电 ,b带负电 ,那么c受到a和b的静电力的合力可能是()图1-2-12A.F1B.F2C.F3D.F4解析:选B.如下图 ,可根据同种电荷相互排斥 ,异种电荷相互吸引判断c 所受a、b的作用力方向 ,由平行四边形定那么可判知其合力可能为F2.二、非选择题10.如图1-2-13所示 ,一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q 的电荷 ,另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上 ,由于对称性 ,点电荷所受的电场力为零 ,现在球壳上挖去半径为r(rR)的一个小圆孔 ,那么此时置于球心的点电荷所受力的大小为________(静电力常量为k) ,方向为________.图1-2-13解析:根据对称性 ,和小圆孔对称处的另一侧等大面积上电荷q与点电荷q的静电力就是所求的题目答案.q=Q4r2=Qr24R2 ,由库仑定律F=kqqR2=kqQr24R4 ,指向缺口处.答案:kqQr24R4 指向缺口处11.真空中有两个点电荷Q1、Q2 ,相距18 cm ,Q1是正电荷 ,其电荷量为1.810-12 C ,它们之间的引力大小为F=1.010-12 N ,求Q2的电荷量及带电性质.解析:由于真空中两个点电荷 ,符合运用库仑定律解题的条件.根据库仑定律F=kQ1Q2r2得Q2=Fr2kQ1=1.010-120.18291091.810-12 C=2.010-12 C.因为电荷间表现为引力 ,可见Q2是负电荷.答案:2.010-12C 负电12.(2019年泉州高二质检)如图1-2-14所示 ,带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上 ,相距为d.假设杆上套一带电小环C ,带电体A、B和C均可视为点电荷.图1-2-14(1)求小环C的平衡位置;(2)假设小环C带电量为q ,将其拉离平衡位置一小段位移x(|x|d)后由静止释放 ,试判断小环C能否回到平衡位置.解析:(1)设C在AB连线的延长线上距离B为l处到达平衡 ,带电荷量为Q由库仑定律:F=kqQr2 ,列平衡方程:k4qQd+l2=kqQl2解得:l=-13d(舍去)或l=d ,所以平衡位置为l=d.(2)将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|d)后静止释放 ,假设使小环C不在平衡位置 ,可向左拉一个小位移 ,那么B对C的吸引力大于A对C的排斥力 ,将向左移动;向右拉一个小位移 ,A对C的排斥力大于B对C的吸引力 ,小环将向右移动.因此不能回到平衡位置.答案:(1)B的右侧d处 (2)不能。
高二物理下册静电力和电场强度检测题(含答案)
一、单项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)图11.如图1所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中不正确的是( ) A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等解析:由于导体内有大量可以自由移动的电子,当带负电的球P慢慢靠近它时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离P球距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.答案:B2.如图2所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离L为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么,a、b两球之间的万有引力F引与库仑力F库分别为( )图2A.F引=Gm2L2,F库=kQ2L2B.F引≠Gm2L2,F库≠kQ2L2C.F引≠Gm2L2,F库=kQ2L2D.F引=Gm2L2,F库≠kQ2L2解析:万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然两球心间的距离L只有其半径r的3倍,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作质量集中于球心的质点.因此,可以应用万有引力定律.两球相距太近,影响电荷的分布,此时两小球不能看作点电荷,即库仑定律不适用.综上所述,对于a、b两带电球壳的整体来说,满足万有引力的适用条件,不满足库仑定律的适用条件,故只有选项D正确.答案:D3.两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2均带正电.电量分别为q1和q2(q1>q2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图3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FT为(不计重力及两小球间的库仑力)( )图3A.FT=12(q1-q2)E B.FT=(q1-q2)EC.FT=12(q1+q2)E D.FT=(q1+q2)E解析:两小球一起做加速运动,对两小球分别列牛顿第二定律方程,对小球1:q1E-FT=ma,对小球2:q2E+FT=ma,解得FT=12(q1-q2)E.答案:A4.如图4所示,实线是电场线,虚线为等势面,已知相邻两等势面间的电势差相等,有一正电荷在等势面L3处的动能为20 J,运动到L1处的动能为零,若取L2处为零势面,则当此电荷的电势能为6 J 时,它的动能(不计重力及其他阻力)是( )图4A.16 J B.24 J C.6 J D.4 J解析:电荷在运动过程中,因为只有电场力做功,所以电势能与动能之间发生转化,且动能与电势能的总和保持不变.设电荷由L3到L2,L2到L1电场力做功分别为W32、W21,因为U32=U21,所以W32=W21,由动能定理得W32+W21=0-20 J,W32=W21=-10 J.设当电荷运动到等势面L2时,其动能为Ek2,W32=Ek2-20 J,Ek2=10 J.所以该电荷的动能和电势能的总和为10 J+0=10 J,故当电荷的电势能为6 J时,电荷的动能为4 J.答案:D二、双项选择题(本题共5小题,每小题8分,共40分)5.实线为三条方向未知的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个点电荷,a、b的运动轨迹如图5中的虚线所示(a、b只受电场力作用),则( )图5A.a一定带正电,b一定带负电B.电场力对a做正功,对b做负功C.a的速度将增大,b的速度将增大D.a的加速度将减小,b的加速度将增大解析:由于电场线的方向未知,故无法确定a、b的电性,A错;电场力对a、b均做正功,两点电荷的动能均增大,则速度均增大,B 错C正确;a向电场线稀疏处运动,电场强度减小,电场力减小,故加速度减小,b向电场线密集处运动,故加速度增大,D正确.答案:CD6.如图6所示,为某电场中的一条电场线,在a点静止地放一个带正电粒子(所受重力不能忽略),到达b点时速度恰好为零,则( )图6A.该粒子从a→b做变加速运动B.电场线的方向一定竖直向上C.a点场强有可能比b点大D.该电场可能是负的点电荷的电场解析:点电荷从a→b,速度由零增加,最后又变为零,说明粒子有加速过程和减速过程,其受电场力方向只能是向上的,所以电场线方向必然向上,A、B正确;粒子在a点必有mg>qEa,在b点则是mg<qEb,故Ea<Eb,故C错误;若是负电荷的电场,则Ea>Eb,不符合题意,D错.答案:AB7.如图7所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知MQ<NQ.下列叙述正确的是( )图7A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减小B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减小D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点;则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功,电势能不变解析:由点电荷产生的电场的特点可知,M点的电势高,N点的电势低,所以正电荷从M点到N点,静电力做正功,电势能减小,故A 对,B错;负电荷由M点到N点,克服静电力做功,电势能增加,故C错;静电力做功与路径无关,负点电荷又回到M点,则整个过程中静电力不做功,电势能不变,故D对.答案:AD8.空间存在匀强电场,有一电荷量q(q>0)、质量m的粒子从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷量为-q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响,则( )A.在O、A、B三点中,B点电势最高B.在O、A、B三点中,A点电势最高C.OA间的电势差比BO间的电势差大D.OA间的电势差比BA间的电势差小解析:本题考查电场力做功与电势差的关系.电量为q的粒子从O 点以v0射入电场,到A点时速率为2v0,由于只有电场力做功,因此qUOA=12m(2v0)2-12mv20,UOA=3mv202q.将另一电荷量为-q的粒子从O点以2v0射入,到B点时速率为3v0,则有-qUOB =12m(3v0)2-12m(2v0)2,UOB=-5mv202q,因此三点中B点电势最高,A项正确,B项错误;UBO=5mv202q.BO间的电势差比OA间的大,C项错误;UBA=UOA-UOB=8mv202q,UOA<UBA,D项正确.答案:AD9.一点电荷沿着图8中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的等势面,其中φa<φb<φc<φd,若不计粒子受的重力,可以确定( )图8A.该粒子带正电B.该粒子带负电C.从J到K粒子的电势能增加D.粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变解析:此题已知电场中的一簇等势面,并且知道各等势面电势的高低,可知电场线与等势面垂直,且指向左.由粒子运动的轨迹知,所受电场力的方向与电场线方向相反,所以粒子带负电,A错,B正确;粒子从J到K运动过程中,电场力做正功,所以电势能减小,C错;只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,D对.答案:BD三、非选择题(本题共3小题,共36分)10.(10分)如图9所示,在竖直向上的匀强电场中有三个小球A、B、C,用不可伸长的绝缘细绳相连挂于O点,质量分别为5m、3m和2m,其中只有B球带电-Q,匀强电场的场强为E.在烧断OA的瞬间,A球的加速度为______,AB间细绳的张力为________,BC间细绳的张力为______.图9解析:(1)以AB整体为研究对象,QE+8mg=8maA,得aA=QE8m +g.(2)对于A,FTAB+5mg=5maA,得FTAB=58QE.(3)当OA烧断的瞬间,若不考虑A、B、C间的绳子拉力,则B球向下的加速度大于A、C两球的加速度,故A、B间连线有张力,B、C 间张力为零.答案:QE8m+g 58QE 011.(12分)如图10所示,在匀强电场中,一电荷量为q=5.0×10-10 C的正电荷,由a点移到b点和由a点移到c点,电场力做的功都是3.0×10-8 J,已知a、b、c三点的连线组成直角三角形,ab=20 cm,θ=37°.求:(1)a、b两点间的电势差;(2)匀强电场的场强大小;(3)电场强度的方向.图10解析:(1)因为正电荷q从a到b和从a到c,电场力做功相等,所以由W=qU可得Uab=Uac,b、c两点在同一等势面上,Uab=Wabq=3.0×10-85.0×10-10 V=60 V.(2)由U=Ed得,E=Ud=Uababcos37°=600.2×0.8 V/m=375 V/m.(3)由匀强电场电场线和等势面关系可知,场强与ac平行且由a指向c.答案:(1)60 V (2)375 V/m (3)由a→c12.(14分)如图11所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷.a、b是AB连线上的两点,其中Aa=Bb=L4,O为AB连线的中点.一质量为m,电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:图11(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ.(2)Ob两点间的电势差UO b.(3)小滑块运动的总路程s.解析:(1)由Aa=Bb=L4,O为AB连线的中点知a、b关于O点对称,则Uab=0 ①设小滑块与水平面间的摩擦力大小为Ff,对于小滑块从a→b过程,据动能定理得qUab-FfL2=0-E0 ②又Ff=μmg ③联立①②③式解得μ=2E0mgL ④(2)对于小滑块从O→b的过程,据动能定理得qUOb-FfL4=0-nE0 ⑤联立③④⑤式解得UOb2n-1E02q. ⑥(3)对于小滑块从a点开始运动到最终在O点停下来的整个过程,据动能定理qUaO-Ffs=0-E0 ⑦而UaO=-UOb2n-1E02q ⑧联立③~⑧式解得s=2n+14L答案:(1)2E0mgL (2)2n-1E02q (3)2n+14L。
高二物理静电感应试题答案及解析
高二物理静电感应试题答案及解析1.如图所示,A、B为两个带等量异号电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间,则下列叙述错误的是A.若将B球接地,B所带的负电荷还将保留一部分B.若将B球接地,B所带的负电荷全部流入大地C.由于C、D不带电,所以C棒的电势一定等于D棒的电势D.若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间,将有电子流从y流向x【答案】BC【解析】由于静电感应,在D的右端将感应出正电荷,所以当B球接地时,负电荷因受到吸引会保留一部分,A正确,B错误;从A到B电势逐渐降低,C棒的电势高于D棒的电势,C错误,D正确。
本题选错误的,选BC.【考点】静电感应的有关知识。
2.如图所示,将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上,金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离也为r。
由于静电感应在金属球上产生感应电荷。
设静电力常量为k。
则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况,以下说法中正确的是()A.电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场强度都等大反向B.感应电荷在金属球球心处激发的电场场强,方向向右C.感应电荷全部分布在金属球的表面上D.金属球右侧表面的电势高于左侧表面【答案】AC【解析】由于静电感应,使得金属球处于静电平衡,金属球是个等势体,表面是个等势面,所以选项D错。
金属球内部电场处处为零,即感应电场和点电荷Q激发的电场等大反向,相互抵消,选项A对。
点电荷Q在金属球球心处激发的电场强度,方向向左。
感应电荷在球心的电场强度也是,方向向右。
选项B错。
静电平衡状态的导体电荷分布在导体表面,选项C对。
【考点】静电平衡3.用塑料梳子梳头时,塑料梳子和头发都会带电,其原因是()A.摩擦创造了电荷B.静电感应创造了电荷C.电子在梳子和头发之间发生了转移D.质子在梳子和头发之间发生了转移【答案】C【解析】塑料梳子梳头时,塑料梳子和头发之间通过摩擦的方式起电,起电的实质都是电子的转移,并没有创造电荷,C正确,A、B、D错误。
高二物理测试静电场(带带答案)
静电场本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共110分.第Ⅰ卷(选择题,共54分)一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分.)1. 如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为轴上三点,放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示,则( )A. A点的电场强度大小为2×103 N/CB. B点的电场强度大小为2×103 N/CC. 点电荷Q在A、B之间D. 点电荷Q在A、O之间解析:试探电荷所受的电场力与电量的比值为场强,选项A正确B错误;若点电荷Q 在AO之间,则A、B两点场强方向相同,选项C正确D错误.答案:AC2. 如图所示,在一个匀强电场中有一个三角形ABC,其中,AC的中点为M,BC的中点为N.将一个带正电的粒子从A点移动到B点,电场力做功为W AB=8.0×10-9J.则以下分析正确的是( )A.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功为W MN=-4.0×10-9 JB.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功W MN有可能大于4.0×10-9 JC.若A、B之间的距离为2 cm,粒子的电荷量为2.0×10-7 C,该电场的场强一定是E =2 V/mD.若粒子的电荷量为2.0×10-9 C,则A、B之间的电势差为4 V解析:在匀强电场中沿相同方向移动同种电荷,电场力做功的正、负相同,将该粒子从M点移到N点与从A点移到B点方向相同,因此电场力都做正功,A错;M、N分别为AC、BC 的中点,因此MN长为AB长的一半,无论电场强度方向如何,MN间电势差为AB间电势差的一半,所以W MN=4.0×10-9J,B错;由于电场强度方向未知,当电场强度沿AB方向时,电场强度最小,由W=qEd可知最小场强E min=2 V/m,所以匀强电场的场强E≥2 V/m,C错;由W =qU 可知D 项正确.答案:D3. [2013·江西盟校联考]无限大接地金属板和板前一点电荷形成的电场区域,和两个等量异号的点电荷形成的电场等效.如图所示P 为一无限大金属板,Q 为板前距板为r 的一带正电的点电荷,MN 为过Q 点和金属板垂直的直线,直线上A 、B 是和Q 点的距离相等的两点.下面关于A 、B 两点的电场强度E A 和E B 、电势φA 和φB 判断正确的是( )A. E A >E B ,φA >φBB. E A >E B ,φA <φBC. E A >E B ,φA =φBD. E A =E B ,φA >φB解析:无限大接地金属板和板前一正点电荷形成的电场区域,和两个等量异号的点电荷形成的电场等效(如图所示),P 所在位置相当于等量异号电荷连线的中垂线位置,此处电势为零,MN 相当于等量异号电荷的连线即图中水平线,则由图中电场线及等势面的分布情况知E A >E B ,φA <φB ,故B 对.答案:B4. [2013·锦州模拟]在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,小球A 、B 、C 位于等边三角形的三个顶点上,小球D 位于三角形的中心,如图所示,现让小球A 、B 、C带等量的正电荷Q ,让小球D 带负电荷q ,使四个小球均处于静止状态,则Q 与q 的比值为 ( )A. 13 B.33C. 3D. 3解析:设三角形边长为a ,由几何知识可知,BD =a ·cos30°·23=33a ,以B 为研究对象,由平衡条件可知,kQ 2a 2cos30°×2=kQq BD2,解得:Qq =3,D 正确. 答案:D5. 如图所示,两个带有同种电荷的小球,用绝缘细线悬挂于O 点,若q 1>q 2,l 1>l 2,平衡时两球到过O 点的竖直线的距离相等,则( )A. m 1>m 2B. m 1=m 2C. m 1<m 2D. 无法确定解析:以O 点为转轴,T 1和T 2的力矩为零,而两个库仑力的力矩的代数和为零,故由力矩的平衡可知:两个重力的力矩的代数和也应该为零,即m 1gd =m 2gd ,所以m 1=m 2,故B 正确.也可以用三角形相似法求解.答案:B6. 现有两个边长不等的正方形ABDC 和abdc ,如图所示,且Aa 、Bb 、Cc 、Dd 间距相等.在AB 、AC 、CD 、DB 的中点分别放等量的点电荷,其中AB 、AC 中点放的点电荷带正电,CD 、BD的中点放的点电荷带负电,取无穷远处电势为零.则下列说法中正确的是( )A .O 点的电场强度和电势均为零B .把一正点电荷沿着b →d →c 的路径移动时,电场力做功为零C .同一点电荷在a 、d 两点所受电场力相同D .将一负点电荷由a 点移到A 点电势能减小解析:O 点的电场强度不为零,电势为零,选项A 错误;由于bOc 为等势线,所以把一正点电荷沿着b→d→c的路径移动时,电场力做功为零,选项B正确;根据电场叠加原理,a、d两点电场强度相同,同一点电荷在a、d两点所受电场力相同,选项C正确;将一负点电荷由a点移到A点,克服电场力做功,电势能增大,选项D错误.答案:BC7. 如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一个等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动.则下列说法中正确的是( )A.两粒子电性相同B.甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率C.两个粒子的电势能都是先减小后增大D.经过b点时,两粒子的动能一定相等解析:从甲、乙两个带电粒子的运动轨迹可知,两粒子的电性不相同,故A错误;甲受的是吸引力,电场力做正功,电势能减少,所以到达c时速率增加,乙受排斥力,电场力做负功,电势能增加,到达d时速率减小,故甲的速率比原先大,乙的速率比原先小,由于在a点时甲、乙两个带电粒子的速率相同,因此甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率,所以B正确、C错误;由于不知道甲、乙两个带电粒子的质量关系,所以无法判断其动能,所以D错误.答案:B8. [2014·江苏连云港]如图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h/U2,叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采用的方法为( )A. 增大U2B. 减小LC. 减小dD. 减小U1解析:对粒子的加速过程,由动能定理得,qU 1=12mv 20,粒子在偏转电场中,做类平抛运动,由运动规律得,L =v 0t ,h =12qU 2md t 2,解得,h U 2=L 24U 1d ,为了提高灵敏度hU 2,可增大L 、减小U 1或d ,C 、D 两项正确.答案:CD9. 如图所示,长为L 、倾角为θ=45°的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q ,质量为m 的小球,以初速度v 0由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v 0,则( )A. 小球在B 点的电势能一定大于小球在A 点的电势能B. A 、B 两点的电势差一定为2mgL2qC. 若电场是匀强电场,则该电场的场强的最小值一定是mg qD. 若该电场是AC 边中垂线上某点的点电荷Q 产生的,则Q 一定是正电荷解析:由题述可知,小球以初速度v 0由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑,电场力做正功,电势能减小,小球在B 点的电势能一定小于小球在A 点的电势能,选项A 错误;由动能定理得,qU -mgL sin45°=0,解得A 、B 两点的电势差为U =2mgL2q,选项B 正确;若电场是匀强电场,该电场的场强的最小值为2mg2q,选项C 错误;若该电场是AC 边中垂线上某点的点电荷Q 产生的,则Q 可以是负电荷,选项D 错误.答案:B第Ⅱ卷 (非选择题,共45分)二、计算题(本题共4小题,共45分)13.(13分)如图所示,在真空中有一与x 轴平行的匀强电场,一电子由坐标原点O 处以速度v 0沿y 轴正方向射入电场,在运动中该电子通过位于xOy 平面内的A 点,A 点与原点O 相距L ,OA 与x 轴方向的夹角为θ.已知电子电荷量e =1.6×10-19C ,电子质量m =9.1×10-31kg ,初速度v 0=1.0×107m/s ,O 与A 间距L=10cm 、θ=30°.求匀强电场的场强大小和方向.解析:电子在y 轴方向做匀速直线运动,位移方程为,sin 0t v L =θ电子在x 轴方向做初速度为零得匀加速直线运动,位移方程为221cos at L =θ,对电子应用牛顿第二定律得:4109.3,⨯==E meEa 解得N/C ,场强方向:沿x 轴负方向. 10. (8分)如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中.管的水平部分长为l 1=0.2 m ,离水平地面的距离为h =5.0 m ,竖直部分长为l 2=0.1 m .一带正电的小球从管的上端口A 由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失,小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半.求:(1)小球运动到管口B 时的速度大小;(2)小球着地点与管的下端口B 的水平距离.(g 取10 m/s 2) 解析:(1)在小球从A 运动到B 的过程中,对小球由动能定理有 12mv 2B -0=mgl 2+F 电l 1, 解得v B =gl 1+2l 2,代入数据可得v B =2.0 m/s.(2)小球离开B 点后,设水平方向的加速度为a ,位移为s ,在空中运动的时间为t ,水平方向有a =g2.s =v B t +12at 2.竖直方向有h =12gt 2.联立上式,并代入数据可得s =4.5 m. 答案:(1)v B =2.0 m/s (2)s =4.5 m14.(13分)在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m 、电荷量为+q 的带电小球,另一端固定于O 点.将小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放,则小球沿圆弧做往复运动.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ(如图).求:(1)匀强电场的场强;(2)小球经过最低点时细线对小球的拉力.解析:(1)设细线长为l ,场强为E.因电荷量为正,故场强的方向为水平向右.从释放点到左侧最高点,由动能定理有W G +W E =△E k ,即)sin 1(cos θθ+=qEl mgl,解得:)sin 1(cos θθ+=q mg E(2)若小球运动到最低点的速度为v ,此时线的拉力为T ,由动能定理同样可得221mv qEl mgl =-由牛顿第二定律得 lv m m g T 2=-由以上各式解得⎪⎭⎫⎝⎛+-=θθsin 1cos 23mg T17. (13分)如图所示,虚线MN 左侧有一场强为E 1=E 的匀强电场,在两条平行的虚线MN 和PQ 之间存在着宽为L 、电场强度为E 2=2E 的匀强电场,在虚线PQ 右侧相距为L 处有一与电场E 2平行的屏.现将一电子(电荷量为e ,质量为m )无初速度地放入电场E 1中的A 点,最后电子打在右侧的屏上,AO 连线与屏垂直,垂足为O ,求:(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;(2)电子刚射出电场E 2时的速度方向与AO 连线夹角θ的正切值tan θ; (3)电子打到屏上的点P ′到点O 的距离x .解析:(1)电子在电场E 1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a 1,时间为t 1,由牛顿第二定律和运动学公式得:a 1=eE 1m =eEmL 2=12a 1t 21 v 1=a 1t 1t 2=2L v 1运动的总时间为t =t 1+t 2=3mL eE. (2)设电子射出电场E 2时沿平行电场线方向的速度为v y ,根据牛顿第二定律得,电子在电场中的加速度为a 2=eE 2m =2eE mt 3=L v 1v y =a 2t 3tan θ=v y v 1解得:tan θ=2(3)如图,设电子在电场中的偏转距离为x 1x 1=12a 2t 23tan θ=x 2L解得:x =x 1+x 2=3L . 答案:(1)3mLeE(2)2 (3)3L。
人教版高二物理卷子含答案静电场检测题05
静电场试题05一.选择题1.如图1-1是两个等量异种点电荷,周围有1、2、3、4、5、6各点,其中1、2之间距离与2、3之间距离相等,2、5之间距离与2、6之间距离相等.两条虚线互相垂直且平分,那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是( ) A .1、3两点电场强度相同B .5、6两点电场强度相同C .4、5两点电势相同D .1、3两点电势相同2.如图1-2所示,为一空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球A 放入空腔中,当静电平衡时,图中a 、b 、c 三点的场强E 和电势φ的关系是 ( )A .E a > E b > E c , φ a > φ b > φcB .E a = E b > E c , φ a = φ b > φcC .E a = E b = E c , φ a = φ b = φcD .E a > E c > E b , φ a > φ b > φc3.图1-3中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线,若不计重力的带电粒子从a 点射入电场后恰能沿图中的实线运动,b 点是其运动轨迹上的另一点,则下述判断正确的是( ) A .b 点的电势一定高于a 点 B .a 点的场强一定大于b 点 C .带电粒子一定带正电D .带电粒子在b 点的速率一定小于在a 点的速率4.如图1-4所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5 J ,已知A 点的电势为-10 V ,则以下判断正确的是( )A .微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B .微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C .B 点电势为零D .B 点电势为-20 V5.如图1-5所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q ,在M 点无初速度释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q 的电场中运动到N 点静止,则从M 点运动到N 点的过程中( )A .小物块所受电场力逐渐减小B .小物块具有的电势能逐渐减小图1-1图1-3 AB2 1 图1- 4 图1- 5图1-2C .M 点的电势一定高于N 点的电势D .小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功6.如图1-6所示装置,从A 板释放的一个无初速电子向B 板方向运动,下列对电子的描述中错误的是( ) A .电子到达B 板时的动能是eUB .电子从B 板到C 板时动能变化为零 C .电子到达D 板时动能是3eUD .电子在A 板和D 板之间往复运动7.如图1-7,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的 ( )A .2倍B .4倍C .0.5倍D .0.25倍8.如图1-8所示,A 、B 为平行金属板,两板相距为d ,分别与电源两极相连,两板的中央各有一个小孔M 、N ,今有一带电质点,自A 板上方相距为d 的P 点由静止自由下落(P 、M 、N 在同一竖直线上),空气阻力不计,到达N 孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则( )A .把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回B .把A 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落C .把B 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回D .把B 板向下平移一小段距离后,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落9.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P 点,如图1-9所示.用E 表示两极板间场强,U 表示电容器的电压,E p 表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )A .U 变小,E 不变B .E 变大,E p 不变C .U 变小,E p 不变D .U 不变,E p 不变10.匀强电场中有a 、b 、c 三点,在以它们为顶点的三角形中,∠a =30°、∠c =90°.电场方向与三角形所在平面平行.已知a 、b 和c 点的电势分别为(2-3) V 、(2+3) V 和2 V .该三角形的外接圆上最低电势、最高电势分别为( ) A .(2-3) V 、(2+ 3 ) V B .0 V 、4 V C .(2-433) V 、(2+433) V D .0 V 、 3 V二.填空题图1-6图1-8 图1-9图1-711.如图1-10所示,绝缘开口空心金属球壳A 已带电,今把验电器甲的小金属球与A 的内部用导线连接,用带绝缘柄的金属小球B 与A 内壁接触后再与验电器乙的小球接触,甲、乙验电器离球壳A 足够远.那么甲验电器的箔片________,乙验电器的箔片______.(填“张开”或“不张开”)12.传感器是一种采集信息的重要器件,如图1-11所示的是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片电极上时, (1)若F向上压膜片电极,通过电流表的电流方向为是________ (2)若电路中有电流,说明力F 怎么变化?_________ (3)若电路中没有电流,说明力F 怎么变化?_________三.解答题13.如图1-12所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷Q 为圆心的某圆交于B 、C 两点,质量为m 、带电荷量-q 的有孔小球从杆上A 点无初速度下滑,已知q ≪Q ,AB =h ,小球滑到B 点时的速度大小为 3gh .求:(1)小球由A 到B 的过程中静电力做的功. (2)AC 两点的电势差.14.如图1-13所示的匀强电场中有a 、b 、c 三点,ab =5 cm ,bc =12 cm ,其中ab 沿电场方向,bc 和电场方向成60°角.一个电荷量为q =4×10-8 C 的正电荷从a 移到b ,静电力做功为W 1=1.2×10-7 J .求: (1)匀强电场的场强.(2)电荷从b 移到c ,静电力做的功. (3)a 、c 两点间的电势差.图1-12图1-13图1-1015.如图1-14所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L =0.4m ,两板间距离d =4×10-3m ,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v 0从两板中央平行极板射入,开关S 闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m =4×10-5kg ,电量q =+1×10-8C.(g =10m/s 2)求: (1)微粒入射速度v 0为多少?(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U 应取什么范围?16.在金属板A 、B 间加上如图1-15乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压U o ,其周期是T .现有电子以平行于金属板的速度v o 从两板中央射入.已知电子的质量为m ,电荷量为e ,不计电子的重力,求:(1)若电子从t =0时刻射入,在半个周期内恰好能从A 板的边缘飞出,则电子飞出时速度的大小.(2)若电子从t =0时刻射入,恰能平行于金属板飞出,则金属板至少多长?(3)若电子恰能从两板中央平行于板飞出,电子应从哪一时刻射入,两板间距至少多大?tvo O ′ O 甲 -U A B 图1-15图1-14静电场试题05答案1.ABC 2.D 3.BD 4.AC 5.ABD 6.C 7.C 8.ACD 9.AC 10.B 11.张开;不张开12.(1)从b 到a (2)变大或变小 (3)不变13.解:(1)因为杆是光滑的,所以小球从A 到B 过程中只有两个力做功:静电力做的功W E和重力做的功mgh ,由动能定理得:W E +mgh =12mv 2B 代入已知条件v B = 3gh 得静电力做功W E =12m ·3gh -mgh =12mgh .(2)因为B 、C 在同一等势面上,所以φB =φC ,即U AC =U AB由W =qU 得U AB =U AC =W E -q=-mgh2q14.解:(1)设a 、b 间距离为d ,由题设条件有W 1=qU ab =qEd ,所以E =W 1qd=60 V/m.(2)W 2=qE bc ·cos 60°=4×10-8×60×12×10-2×0.5 J =1.44×10-7 J(3)电荷从a 移到c 静电力做功:W =W 1+W 2,又W =qU ac ,所以U ac =W 1+W 2q=6.6 V15.解:(1)L 2=v 0t d 2=12gt 2 可解得v 0=L 2gd=10m/s(2)电容器的上板应接电源的负极当所加的电压为U 1时,微粒恰好从下板的右边缘射出d 2=12a 1⎝⎛⎭⎫L v 02a 1=mg -qU 1dm解得:U 1=120V当所加的电压为U 2时,微粒恰好从上板的右边缘射出d 2=12a 2⎝⎛⎭⎫L v 02a 2=q U 2d -mg m解得U 2=200V 所以120V<U <200V .16.解:(1)202021212m v m v e U t -= me U v v t 020+=(2)T v L 0= (3)射入时间......)210(24、、=+=k Tk T tdm e U a 0= 1621420T dm e U d = me U T d 80=。
人教版高二物理卷子含答案静电场试题03
静电场试题03一、选择题1.真空中甲、乙两个固定的点电荷,相互作用力为F ,若甲的带电量的2倍,乙的带电量变为原来的8倍,要使它们的作用力仍为F ,则它们之间的距离变为原来的( )A .2倍B .4倍C .8倍D .16倍2.如果在某电场中将8100.5-⨯C 的电荷由A 点移到B 点,电场力做功为3100.6-⨯J ,那么( )A .A 、B 两点间的电势差是V 102.15⨯B .A 、B 两点间的电势差是V 100.310-⨯C .若在A 、B 两点间移动C 105.28-⨯的电荷,电场力将做J 100.33-⨯的功 D .若在A 、B 两点间移动C 100.17-⨯的电荷,电场力将做J 100.317-⨯的功3.如图所示,a 、b 、c 是一条电力线上的三个点,电力线的方向由a 到c ,a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离.用U a 、U b 、U c 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度,可以断定( ). A.U a >U b >U c B.E a >E b >E cC.U c -U b =U b -U cD.E a =E b =E c4.如图所示,在一电场强度有E 的匀强电场中放一金属空心导体,图中a 、b 分别为金属导体内部与空腔中的两点,则( ).A.a 、b 两点的电场强度都为零B.a 点电场强度为零,b 点不为零C.a 点电场强度不为零,b 点为零D.a 、b 两点电场强度均不为零5.一个电容器带电量为Q 时,两极板间的电压为U ,若使其带电量增加4×10-7C ,电势差增加20V ,则它的电容是( ).A.1×10-8FB.2×10-8FC.4×10-8FD.8×10-8F6.平行板电容器两板间有匀强电场,其中有一个带电液滴处于静止,如图所示。
当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动?( ) A .将电容器的下极板稍稍下移;B .将电容器的上极板稍稍下移;C .将S 断开,并把电容器的下极板稍稍向左水平移动;D .将S 断开,并把电容器的上极板稍稍下移。
高二物理静电场测验题(含答案)
××中学高20××级第×学期入学考试物理试卷考试时间:100分钟总分:100分出题人:×××审题人:×××一、单选题(共40分,每小题5分)1.下列关于起电的说法错误的是()A. 不管是何种起电方式,都要遵循电荷守恒定律B. 摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电C. 摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D. 一个带电体接触一个不带电的物体,则两个物体带上等量异种电荷【答案】D2.关于元电荷的下列说法中正确的是()A. 元电荷就是电子B. 元电荷就是质子C. 元电荷的值通常取D. 元电荷的值通常取【答案】C3.两个相同的金属小球M、N,带电量分别为和﹢两球接触后分开,M、N的带电量分别为()A. +3q,B. ,+4qC. +2q,D. ,【答案】D4.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若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()A. B. C. D.【答案】B5.取一对用绝缘支柱支持的金属导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,现在把带正电荷的球C移近导体A,如图,用手触摸一下A,放开手,再移去C,再把A和B分开,此时A和B上带电情况是()A. A和B都带负电B. A和B不带电C. A带负电,B不带电D. A和B都带正电【答案】A6.质量为和的两个带电小球,被两根丝线悬挂着,当达到平衡时,两小球在同一水平线上,且两根丝线与竖直方向的夹角分别为和,如图所示则()A. B. C. D.【答案】B7.如图所示,三个点电荷、、静止在一直线上,与的距离为与距离的2倍,每个点电荷的电荷量之比::为()A. :4:B. 9:4:36C. :2:D. 3:2:6【答案】A8.如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行。
(完整版)高二物理静电场测试题及答案
第一章静电场测试题1.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:A .A A W W q εϕ=-=, B .A A W W q εϕ==-, C .A A W W q εϕ==, D .A A WqW εϕ=-=-,2.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5 J ,已知A 点的电势为-10 V ,则以下判断正确的是:A .微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B .微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C .B 点电势为零D .B 点电势为-20 V3.在点电荷Q 的电场中,一个α粒子(He 42)通过时的轨迹如图实线所示,a 、b 为两个等势面,则下列判断中正确的是().(A )Q 可能为正电荷,也可能为负电荷 (B )运动中.粒子总是克服电场力做功 (C )α粒子经过两等势面的动能E ka >E kb(D )α粒子在两等势面上的电势能E pa >E pb4.如图所示,a 、b 、c 、d 是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列判断中正确的是( ). (A )该电场一定是匀强电场(B )这四个等势面的电势一定满足U a -U b =U b -U c =U c -U d (C )如果u a >U b ,则电场强度E a >E b(D )如果U a <U b ,则电场方向垂直于等势面由b 指向a5.如图所示,在沿x 轴正方向的匀强电场E 中,有一动点A 以O 为圆心、以r 为半径逆时针转动,θ为OA 与x 轴正方向间的夹角,则O 、A 两点问电势差为( ).(A )U OA =Er (B )U OA =Ersin θ (C )U OA =Ercos θ (D )θrcos EU OA =6.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内( ). (A )一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 (B )一定沿电场线由低电势处向高电势处运动(C )不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动 (D )不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动7.如图所示,P 、Q 是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OB OA <,用E A 、E B 、U A 、U B 分别表示A 、B 两点的场强和电势,则( ).AB21(A )E A 一定大于E B ,U A 一定大于U B (B )E A 不一定大于E B ,U A 一定大于U B (C )E A 一定大于E B ,U A 不一定大于U B (D )E A 不一定大于E B ,U A 不一定大于U B8.对于点电荷的电场,我们取无限远处作零电势点,无限远处电场强度也为零,那么( ). (A )电势为零的点,电场强度一定为零,反之亦然(B )电势为零的点,电场强度不一定为零,但电场强度为零的点,电势一定为零 (C )电场强度为零的点,电势不一定为零;电势为零的点,场强不一定为零 (D )场强为零的点,电势不一定为零,电势为零的一点,电场强度一定为零 9.如图所示,一长为l 的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q ,处在场强为E 的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是( ).(A )电场力不做功,两电荷电势能不变(B )电场力做的总功为QEl /2,两电荷的电势能减少 (C )电场力做的总功为-QEl /2,两电荷的电势能增加 (D )电场力做总功的大小跟转轴位置有关10.如图所示,一个带负电的油滴以初速v 0从P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C 时速度大小仍为v 0,则油滴最高点的位置在( ).(A )P 点的左上方 (B )P 点的右上方 (C )P 点的正上方 (D )上述情况都可能11.如图所示,虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势而,它们的电势分别为U a 、U b 和U c ,U a >U b >U c .一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN 所示,由图可知( ).(A )粒子从K 到L 的过程中,电场力做负功 (B )粒子从L 到M 的过程中,电场力做负功 (C )粒子从K 到L 的过程中,静电势能增加 (D )粒子从L 到M 的过程中,动能减少12.有两个完全相同的金属球A 、B ,B 球固定在绝缘地板上,A 球在离B 球为H 的正上方由静止释放下落,与B 球发生对心正碰后回跳的高度为h .设碰撞中无动能损失,空气阻力不计,若( ).(A )A 、B 球带等量同种电荷,则h >H (B )A 、B 球带等量同种电荷,则h =H (C )A 、B 球带等量异种电荷,则h >H (D )A 、B 球带等量异种电荷,则h =H 13.如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当加上水平向右的、场强大小为E 的匀强电场时,验电器的箔片 (填“张开”或“不张开”),我们把这种现象称之为 。
高二物理静电场单元测试测卷_附答案
高二物理静电场单元测试测卷_附答案一、选择题1.以下物理量中哪些与检验电荷没关?()A .电场强度 E B.电势 U C.电势能εD.电场力 F 2.如图 1 所示,两质量均为 m 的小球 A 和B 分别带有 +q 和-q 的电量,被绝缘细线悬挂,两球间的库仑引力小于球的重力mg.现加一个水平向右的匀强电场,待两小球再次保持静止状态时,列结论正确的选项是()上下图 1A.悬线 OA 向右偏, OA 中的张力大于 2mgB.悬线 OA 向左偏, OA 中的张力大于 2mgC.悬线 OA 不发生偏离, OA 中的张力等于 2mgD.悬线 AB 向左偏, AB 线的张力比不加电场时要大2.如图 2 所示,将平行板电容器与电池组相连,两极板间的带电尘埃恰保持静止状态,若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则()A.电容器的带电荷量不变B.尘埃仍保持静止状态图 2 C.电流计G中有a到b方向的电流D.电流计G中有b到a方向的自由电荷定向经过3.ab 是长为 L 的均匀的带电细杆, P1、 P2是位于ab 所在直线上的两点,地址如图 3 所示, ab 上电图 3荷产生的静电场在P1处的场富强小为E1。
在 P2处的场富强小为E2。
则以下说法正确的选项是A.两处的电场方向相同E1>E2B.两处的电场方向相反E1>E2 C.两处的电场方向相同E1<E2D.两处的电场方向相反E1<E2 4.宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电量为 Q,表面无大气。
在一次实验中,宇航员将一带负电q(且 q<<Q)的粉尘置于离该星球表面 h 高处,该粉尘恰处于悬浮状态;宇航员又将此粉尘带到距该星球表面 2h 处,无初速释放,则此带电粉尘将()A. 向星球球心方向下落B. 背向星球球心方向飞向太空C. 仍处于悬浮状态D. 沿星球自转的线速度方向飞向太空5.如图 4 所示,虚线 a、b、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab=U bc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下经过该地域时的运动轨迹,P、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知()图 4A.三个等势面中, a 的电势最高B.带电质点经过 P 点时的电势能较 Q 点大C.带电质点经过 P 点时的动能较 Q 点大D.带电质点经过 P 点时的加速度较 Q 点大6.如图 5 所示,是一个很大的金属板,水平放置,是一个带正电的点电荷,固定在板外.另一个可看作质点的带负电的小物体,以必然的初速度从图中的点沿金属板表面搬动到点,搬动过程中的带电量保持不变,它与金属板间的摩擦不能够忽略.关于的这段运动过程,下面的说法中正确的选项是()A.对板的压力先变小后变大B.的加速度先变小后变大C.的电势能先变小后变大D.的速度先变小后变大图57.有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球 A、B、C,从同一地址以相同速度v0先后射入竖直方向的匀强电场中,它们落在正极板的地址如图 6所示,则以下说法中正确的选项是()A.小球 A带正电,小球 B不带电,小球C带负电B B.三个小球在电场中运动的时间相等C.三个小球到达正极板的动能 E kA<AE kB<E kC图 6图7D.三个小球的加速度关系为a a >aB>aC8.如图 7所示,质量为 m,带电量为 q的粒子,以初速度 v0,从 A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子经过电场中B点时,速率v B=2v0,方向与电场的方向一致,则A,B两点的电势差为: ()9.两个等量异种电荷的连线的垂直均分线上有A、B、C 三点,以下列图,以下说法正确的选项是()A.a 点电势比 b 点高B.a、b 两点的场强方向相同, b 点场强比 a 点大C.a、b、c 三点和无量远处等电势D.一个电子在 a 点无初速释放,则它将在 c 点两侧往来振动M 、N 为对称线上的两点。
高二物理静电场试题
高二物理静电场试题1.金属球壳原来带有电荷,而验电器原来不带电,如图所示,现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连,验电器的金属箔 ()A.不会张开B.一定会张开C.先张开后闭合D.可能会张开【答案】B【解析】验电器的小金属球与空心金属球壳用导线连接,不论是连在球壳内部或是外边,效果都一样,即都使两者成为一个共同的导体。
达到静电平衡状态时,其净电荷由于静电斥力作用,尽可能远离,故都分布在导体的外表面上,所以验电器的小金属球带电,验电器的金属箔会张开角度,B正确,思路分析:验电器的小金属球与空心金属球壳用导线连接,不论是连在球壳内部或是外边,效果都一样,即都使两者成为一个共同的导体。
试题点评:本题考查了静电平衡的导体,理解处于静电平衡的导体的电荷分布在导体的外表面是关键2.如图所示,把原来不带电的金属壳B的外表面接地,将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内,但不与B发生接触,达到静电平衡后,则 ()A.B的空腔内电场强度为零B.B不带电C.B的外表面带正电D.B的内表面带负电【答案】D【解析】由于静电感应,金属球壳B内壁感应出负电荷,A带正电,则B的空腔内电场强度不为零.金属球壳B外表面接地,大地中电子跑到球壳B上将正电荷中和,所以B带负电.静电平衡后,金属球壳B是一个等势体.D正确,思路分析:静电平衡后,由于静电感应,金属球壳B内壁感应出负电荷,外表面接地,不带电.B的空腔内电场强度不为零.金属球壳B是一个等势体.试题点评:本题考查对于感应起电的理解能力.抓住静电平衡导体的特点,就能正确解答.3.如图所示,在孤立点电荷+Q的电场中,金属圆盘A处于静电平衡状态.若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内,试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示,要求严格作图).【答案】【解析】金属圆盘A处于静电平衡状态,因此内部每点的合场强都为零,即金属圆盘A内的每一点,感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在该点的电场强度大小相等、方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷Q的电场线重合,且方向相反,如图所示.思路分析:导体A处于静电平衡状态,因此内部每点的合场强都为零,即导体A内的每一点,感应电荷产生的电场强度都与点电荷Q在那点的电场强度大小相等、方向相反,即感应电荷的电场线与点电荷Q的电场线重合,且方向相反.试题点评:本题利用静电平衡原理,关键是明白处于静电平衡的导体内部的合场强为零,即外部场强与内部场强的方向相反,大小相等,4.真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4.0×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为2.0×10-5N,则P点的场强为________N/C;把检验电荷电量减小为2.0×10-9C,则该电荷在P点受到的电场力为__________N【答案】,【解析】根据公式可得,减小检验电荷的电荷量后,该电荷受到的电场力为思路分析:根据公式分析解题试题点评:本题考查了公式的应用,关键是明白电场中某点的电场强度大小与检验电荷无关5.在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电量为q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度的大小为______N/C,方向_________.【答案】mg/q,竖直向上【解析】该带电液滴在竖直方向上做匀速直线运动,所以受力平衡,而且液滴受到竖直向下的重力,那么电场力方向竖直向上,所以,解得,正电荷受到的电场力的方向和电场的方向是相同的,所以电场方向竖直向上思路分析:液滴受到竖直向下的重力和电场力作用处于平衡状态,所以,再结合正电荷受到的电场力的方向和电场的方向是相同的,可解题试题点评:本题运用力的平衡考查了电场强度的计算,关键是找出平衡式6.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)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+B.l-C.l-D.l-【答案】C【解析】对最右边的小球受力分析可知,小球受到另外两个带电小球对它向右的库仑力,大小分别为F1=和F2=,由力的平衡可知弹簧弹力的大小F=F1+F2=;故弹簧的伸长量为Δl==,所以选C.思路分析:由于3个小球带同种电荷,互相排斥,所以弹簧处于伸长状态,对小球受力分析,根据平衡的条件列出方程,可以求得弹簧的原长.试题点评:对小球进行正确的受力分析是解决本题的关键,分析清楚小球受到的各个力的作用,由平衡条件列方程可以求得弹簧的长度.7.如图所示,A、B是两个带等量同种电荷的小球,A固定在竖起放置的10 cm长的绝缘支杆上,B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高,若B的质量为30g,则B带电量是多少?(取g=10 m/s2)【答案】1.0×10-6C【解析】设A、B所带电荷量均为,以B为对象,根据平衡条件,,联立以上三式得思路分析:B球受到重力,斜面的支持力,A给的库伦力,三力平衡,结合几何知识可得,代入数据可解得试题点评:本题考查了带有库伦力的共点力平衡问题,受力分析是关键8.一个带电小球所带电荷量为q,则q可能是()A.B.C.D.【答案】B【解析】任何带电体的所带电荷量都为元电荷e的整数倍,即,所以只有B符合题意,选B,思路分析:元电荷e是最小电荷,所有带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍,试题点评:本题考查了对元电荷的理解,任何带电体的电量都是元电荷的整数倍9.四种电场的电场线如图所示.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()A.B.C.D.【答案】D【解析】因粒子由M到N是加速运动,而粒子带正电,故说明电场线是由M到N的;因粒子在运动中加速度越大越大,说明受电场力越大越大,则电场强度越大越大,电场线越来越密;故D正确;故选D.【考点】电场线;电场强度.10.右图为某电场的部分电场线。
高二物理静电感应试题答案及解析
高二物理静电感应试题答案及解析1.下列项目中,不是利用静电技术的是A.静电喷涂B.静电复印C.高层建筑上安装避雷针D.静电除尘【答案】 C【解析】电荷的分布与导体表面弯曲程度有关,导体表面突出和尖锐的地方,电荷分布比较密集,电场也比较强,特别易发生尖端放电。
避雷针就是利用尖端放电原理制成的。
当带电云层与建筑物等接近时它们易产生静电感应而带电,如果装有避雷针,则避雷针因带大量电荷且电场极强而使得避雷针和云层之间放电,从而避免电荷大量积累而达到避雷的目的,所以C正确;而在高大的烟囱中安装静电除尘器、静电复印、静电喷漆都是通过使灰尘、油墨、油漆雾滴带上静电,使目标物带上另一种电,由于异种电荷相互吸引,从而使灰尘集中、油墨吸附于印刷物或油漆雾滴喷到喷漆对象上。
A、B、D这些都是通过导种电荷相互吸引完成的,是充分地利用了静电,所以本题选C。
【考点】本题考查静电应用与防止、带电体电荷分布、异种电荷相互吸引。
2.如图所示,用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B,B的金属箔张开,这时金属箔带________电;若在带电棒A移开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开A,这时B的金属箔也能张开,它带________电.【答案】正;负【解析】试题分析:(1)用带正电的绝缘棒A去靠近原来不带电的验电器B,由于静电感应验电器(导体)两端出现等量正负感应电荷,近端的电荷的电性与A相反,带负电;远端的金属箔片电荷与A的电性相同,带正电荷;(2)由于人和地球都是导体,用手指瞬间接触金属球B时,人、地球和验电器构成一个整体,在带正电荷的棒A的影响下发生静电感应,近端带负电,金属箔不带电;移开手指后,验电器上的负电荷不会再改变,故验电器带负电,再移开棒A后,验电器上的负电荷不会再改变,金属箔片上此时也带负电.【考点】静电场中的导体3.如图所示为静电除尘器除尘机理的示意图。
尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。
高二模块检测考试静电场物理试卷含答案精校打印版
高二模块检测考试静电场物理试卷时 量:90分钟 总 分:110分一、本题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分.1.两个半径为0.25 m 的铜球,球心相距1m,若各带1 C 的同种电荷时,相互作用的力为F 1,各带1 C 的异种电荷时,相互作用的力为F2.则 ( )A.F 1=F 2B.F 1<F 2C.F 1>F 2D.无法判断2.下列关于电场强度的说法中,正确的是 ( )A.公式E =qF只适用于真空中点电荷产生的电场B.由公式E =qF可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C.在公式F =k 221r Q Q 中,k 22rQ 是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小;而k21rQ 是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处场强的大小 D.由公式E =2r kQ可知,在离点电荷非常近的地方(r →0),电场强度E 可达无穷大 3.在一个点电荷形成的电场中,关于电场强度和电势的说法中正确的( ) A.同一等势面上的电场强度相同 B.可以找到很多电场强度相同的点 C.没有任何两点电势相等 D.可以找到很多电势相等的点4.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度 ( )A 、一定减小B 、一定增大C 、一定不变D 、可能不变5.如图(a)所示,直线MN 是一个点电荷电场中的电场线.图(b)所示的是放在电场线上的a 、b 两点的试探电荷其电荷量q 的大小与所受电场力F 的大小的关系图象,则 ( )A.如果场源是正电荷,场源位 置在a 的左侧B.如果场源是正电荷,场源位 置在b 的右侧C.如果场源是负电荷,场源位置在a 的左侧D.如果场源是负电荷,场源位置在b 的右侧6. .如图所示,两平行金属板间的距离是d ,两板间的电压是U ,今有一电子从两板间的O 点沿着垂直于板的方向射出,到达A 点后即返回.若OA 距离为h ,则此电子具有的初动能是 ( )A.edh /UB.edhUC.eU /dhD.ehU /d7.如图所示,平行板电容器的电容为C ,带电荷量为Q ,板间距离为d .今在两板的中间2d处放一电荷q ,则它所受到电场力的大小为 ( ) A.k 22d Qq B.k 24d Qq C.Cd Qq D.CdQq 28.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,加速度越来越大,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 到粒子速度为零9.对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( ) A.将两极板的间距加大,电容将增大B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将增大C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的蜡板,电容将减小D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大10、一带电粒子在正电荷形成的电场中,运动轨迹如图所示的abcd 曲线,下列判断正确的是 ( )A 、粒子带正电B 、粒子通过a 点时的速度比通过b 点时小C 、粒子在a 点受到的电场力比b 点小D 、粒子在a 点时的电势能比b 点大二、本题共5小题,每空2分,共20分.把答案填在题中的横线上.11.A 、B 两点电荷,原来相距r ,相互作用力为F .若将A 、B 的电荷量都增大到原来的两倍,则相互作用力为________.若再将距离也增大到原来的两倍,则相互作用力为________.12.如图所示,在匀强电场中有a 、b 、c 三点,a 、b 相距4cm,b 、c 相距10 cm.将一个带电荷量为2×10-8C 的电荷从a点移到b 点时,电场力做功为4×10-6J.将此电荷从b 点移到c 点时电场力做功为________ J,a 、c 间电势差为________V.13.如图所示,一个验电器用金属网罩罩住,当加上水平向右的、场强大小为E 的匀强电场时,验电器的箔片不张开,我们把这种现象称之为静电屏蔽。
高二物理静电力的练习题及讲解
高二物理静电力的练习题及讲解静电力是物理学中的重要概念,我们在日常生活中都会遇到一些与静电力相关的现象。
为了更深入地理解和掌握静电力的相关知识,下面将为大家提供一些高二物理静电力的练习题及详细讲解。
练习题一:1. 两个带电体,电量分别为Q1和Q2,距离为r。
若Q1 = 4Q2,且两个带电体之间的静电力为F,那么将Q1增大到16Q2并将距离r增大到2r后,此时两个带电体之间的静电力为多少?答案及解析:根据库仑定律,两个带电体之间的静电力与它们的电量和距离的平方成正比。
设原题中两个带电体之间的静电力为F1,则有F1 ∝Q1Q2/r²。
当Q1增大到16Q2并将距离r增大到2r后,两个带电体之间的静电力为F2。
根据静电力与电量和距离的平方成正比关系,可得F2 ∝ (16Q2)(Q2)/(2r)² = 4F1。
所以,此时两个带电体之间的静电力为4F1。
2. 一个带电粒子在电场中受到的力与电场强度E及粒子的电量q之间的关系为F = kEq,其中k为常数。
如果将电量q增大到原来的2倍,电场强度保持不变,那么带电粒子受到的力将怎样变化?答案及解析:根据题目中给出的关系F = kEq,我们可以看出力F与电量q成正比。
若将电量q增大到原来的2倍,那么力F也会增大到原来的2倍。
练习题二:1. 一个带电体A与一个不带电的体B相距为r,带电体A电量为Q,带电体A与体B之间的静电力为F。
现在将Q增大到原来的2倍,保持距离r不变,此时带电体A与体B之间的静电力为多少?答案及解析:根据库仑定律,两个带电体之间的静电力与它们的电量和距离的平方成正比。
设原题中带电体A与体B之间的静电力为F1,则有F1 ∝Q/r²。
当Q增大到原来的2倍后,带电体A与体B之间的静电力为F2。
根据静电力与电量和距离的平方成正比关系,可得F2 ∝ 2Q/r² = 2F1。
所以,此时带电体A与体B之间的静电力为2F1。
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高二物理静电力检测试题(含答案)
1.2《静电力库仑定律》测试一、单项选择题 1.下列关于点电荷
的说法,正确的是( ) A.只有体积很小的带电体才可看成点电荷B.体积很大的带电体一定不是点电荷 C.当两个带电体的形状和大
小对相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看成点电荷 D.任何带电体,都可以看成是电荷全部集中于球心的点电荷解析:选C.一个带电体能否被看做点电荷与物体本身的大小和形状无关,它是由研究的问题决定的.当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时,就可以看成点电荷,故C正确,A、B、D错误. 2.半径为R的两个较大金属球放在绝缘桌面上,若两球都带等量同种电荷Q 时相互之间的库仑力为F1,两球带等量异种电荷Q与-Q时库仑力为
F2,则( ) A.F1>F2 B.F1<F2 C.F1=F2 D.无法确定解析:
选B.因为两个金属球较大,电荷间的相互作用力使电荷分布不均匀,不能简单地看成点电荷.带同种电荷时,两球的电荷在较远处分布得多一些,带异种电荷时,在较近处分布得多一些,如图甲和图乙所示.可见带同种电荷时两球电荷中心间距离大于带异种电荷时两球电荷中心间距离.由F=kQ1Q2r2可知有F1<F2. 3.在真空中有两个带电小球,带电荷量分别是q1和q2,则( ) A.电荷量大的小球受到的库仑力大 B.电荷量小的小球受到的库仑力大 C.两个小球受到的库仑力大小相等 D.只有两个带电小球所带电荷量相等,它们受到的库仑力的大小才相等解析:选C.点电荷间的库仑力是由两电荷量的乘积和距离的平方决定,与单个物体电荷量的多少无关,而且相互作用力满足牛顿第三定律,故选项C正确. 4.真空中有两个分别带有不同电荷量的正电荷和负电荷的金属球(小球直径可忽略不计),当它们之间的距离为R时,相互作用的静电力为F,现让它们相互接触一下,然后放回原处,仍保持间距为R,则它们之间的相互作用力( ) ①仍为F ②可能小于F ③变为零④可能大于F A.①② B.②③ C.②④ D.①④ 解析:选C.设原来两球带电荷量大小分别为q1、
q2(q1≠q2),接触前的库仑力为:F=kq1q2R2;接触后每个小球的带电荷量为q=|q1-q2|2.此时它们之间的库仑力为F=-
比较q1q2和-,可知②④是可能的. 5.两
个电性相同的金属小球(可看成质点),带电荷量之比为1∶7,相距
为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( ) A.47 B.37 C.97 D.167 解析:选D.设两小球的电
荷量分别为q与7q,则原来相距r时的相互作用力F=kq×7qr2=
k7q2r2.相互接触时两球电荷量平均分布,每球带电荷量为q+7q2=4q,放回原处后的相互作用力F1=k4q×4qr2=k16q2r2,所以F1F
=167.故正确选项应是D. 6.(2011年福建莆田高二质检)设星球带
负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面1000 km的地方,若又将同样的电子粉尘带到距星球表面2000 km的地方相对于该星球无初速度释放,则此电子粉尘( ) A.向星球下落 B.仍在原处悬浮 C.推向太空D.无法判断解析:选B.粉尘原来能悬浮,说明它所受库仑力与万
有引力保持平衡.设粉尘距球心为r,粉尘质量为m,星球质量为M,粉尘电荷量为q,星球电荷量为Q,则有kQqr2=GMmr2,由等式可看出,r再大,等式仍成立,故选B. 7.如图1-2-10所示,在光滑且绝缘的水平面上,有2个金属小球A和B,它们用一轻弹簧相连,带同种电荷.弹簧伸长x0时小球平衡,如果A、B带电荷量加倍,当它们重新平衡时,弹簧伸长为x,则x和x0的关系为( ) 图1-2
-10
A.x=2x0 B.x=4x0 C.x<4x0 D.x>4x0 解析:选C.设弹簧原长
为l,劲度系数为K,根据库仑定律和平衡条件列式得+=Kx0,+=Kx,两式相除:l++=x0x,得:x=l+x0l+x•4x0,因l+x>l+x0,由此推断选项C正
确. 8.(2011年北京西城区模拟)如图1-2-11所示,两根细线挂
着两个质量相同的小球A、B,上、下两根细线的拉力分别为FA、FB.现使两球带同种电荷,此时上、下细线受到的拉力分别为FA′、FB′,则( ) 图1-2-11
A.FA=FA′,FB>FB′ B.FA=FA′,FB<FB′ C.FA<FA′,FB>FB′ D.FA<FA′,FB<FB′ 解析:选B.以A、B整体为研究对象,则FA
=2mg,两球带电后,FA′=FA=2mg.再以B为研究对象,带电前FB =mg,带电后FB′=mg+F斥>FB,选项B正确. 9.(2011年福州
高二质检)如图1-2-12所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位
于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,则c受到a 和b的静电力的合力可能是( ) 图1-2-12
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
解析:选B.如图所示,可根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引判断c所受a、b的作用力方向,由平行四边形定则可判知其合力可能为F2. 二、非选择题 10.如图1-2-13所示,一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷所受的电场力为零,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力的大小为________(已知静电力常量为k),方向为________.图1-2-13
解析:根据对称性,和小圆孔对称处的另一侧等大面积上电荷q′与点电荷q的静电力就是所求的题目答案.q′=Q4πR2πr2=Qr24R2,由库仑定律F=kq′qR2=kqQr24R4,指向缺口处.答案:kqQr24R4 指向缺口处 11.真空中有两个点电荷Q1、Q2,相距18 cm,已知Q1是正电荷,其电荷量为1.8×10-12 C,它们之间的引力大小为F=1.0×10-12 N,求Q2的电荷量及带电性质.解析:由于真空中两个点电荷,符合运用库仑定律解题的条件.根据库仑定律F=kQ1Q2r2得 Q2=Fr2kQ1=1.0×10--12 C
=2.0×10-12 C. 因为电荷间表现为引力,可见Q2是负电荷.答案:2.0×10-12C 负电 12.(2011年泉州高二质检)如图1-2-14所示,带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d.若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷.图1-2-14
(1)求小环C的平衡位置; (2)若小环C带电量为q,将其拉离平衡位置一小段位移x(|x|≪d)后由静止释放,试判断小环C能否回到平衡位置.解析:(1)设C在AB连线的延长线上距离B为l处达到平衡,带电荷量为Q 由库仑定律:F=kqQr2,列平衡方程:+=kqQl2 解得:l=-13d(舍去)或l=d,所以平衡位置为l=d.
(2)将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|≪d)后静止释放,若使小环C 不在平衡位置,可向左拉一个小位移,则B对C的吸引力大于A对C
的排斥力,将向左移动;向右拉一个小位移,A对C的排斥力大于B 对C的吸引力,小环将向右移动.因此不能回到平衡位置.答案:(1)B的右侧d处(2)不能。