专题-物理-L45-匀强电场
2025届高考物理一轮复习专题卷： 电势能与电势差(含解析)
2025届高考物理一轮复习专题卷： 电势能与电势差一、单选题1．某种负离子空气净化器的原理如图所示，由空气和带一价负电的灰尘颗粒组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。
在收集器中，带电颗粒入射时的最大动能为，金属板的长度为L ，金属板的间距为d ，且。
在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，不考虑重力影响和颗粒间的相互作用。
要使得全部颗粒被收集，两极板间的电势差至少为( )A.1600VB.800VC.400VD.200V2．如图所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）经过加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为Y .要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的（不考虑电子射出时碰到偏转极板的情况）( )A.增大偏转电压UB.增大加速电压C.增大偏转极板间距离D.将发射电子改成发射负离子3．一匀强电场的方向平行于xOy 平面，平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V 、17V 、26V.下列说法错误的是( )6410eV ⨯100L d =0UA.电场强度的大小为B.坐标原点处的电势为1VC.电子在a 点的电势能比在b 点的低7eVD.电子从b 点运动到c 点，静电力做功为9eV4．质量为m 的带电滑块，沿绝缘粗糙斜面匀加速下滑，当带电滑块滑到有理想边界且方向竖直下的电场区域时，则关于滑块在电场中运动情况表述正确的是（已知滑块所受的静电力小于其重力）( )A.将加速下滑，且加速度的大小不变B.有可能匀减速下滑C.将加速下滑，且加速度的大小一定增大D.将加速下滑，且加速度的大小可能减小5．如图所示，在一固定正点电荷产生的电场中，另一正电荷q 先后以大小相等、方向不同的初速度从P 点出发，仅在电场力作用下运动，形成了直线PM 和曲线PN 两条轨迹，经过两点时q 的速度大小相等，则下列说法正确的有( )A.M 点比P 点电势高B.两点的电势不同C.q 从P 到M 点始终做减速运动D.q 在M 、N两点的加速度大小相等2.5V /cmM N 、M N 、6．如图所示，水平金属板A 、B 分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态.现将B 板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴( )A.仍然保持静止B.竖直向下运动C.向左下方运动D.向右下方运动7．电子秤在日常生活中扮演着重要角色，电子秤的种类有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图.称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移.则下列说法正确的是( )A.电容器的电容增大，带电荷量减小B.电容器的电容减小，带电荷量增大C.稳定后电流表仍有示数，两极板电势差增大D.稳定后电流表示数为零，两极板电势差不变8．一个带电粒子在点电荷的电场中仅在电场力作用下从A 点运动到B 点，轨迹如图所示，粒子的速度不断减小，则( )A.带电粒子与场源电荷带同种电荷B.带电粒子的加速度不断减小C.带电粒子的电势能不断增大D.带电粒子正靠近场源电荷9．如图是某次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为，充电至9.0kV 电压。
高中物理带电粒子在电场中的运动答题技巧及练习题(含答案)
高中物理带电粒子在电场中的运动答题技巧及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1．如图(a)所示，整个空间存在竖直向上的匀强电场（平行于纸面），在同一水平线上的两位置，以相同速率同时喷出质量均为m 的油滴a 和b ，带电量为+q 的a 水平向右，不带电的b 竖直向上．b 上升高度为h 时，到达最高点，此时a 恰好与它相碰，瞬间结合成油滴p ．忽略空气阻力，重力加速度为g ．求(1)油滴b 竖直上升的时间及两油滴喷出位置的距离； (2)匀强电场的场强及油滴a 、b 结合为p 后瞬间的速度；(3)若油滴p 形成时恰位于某矩形区域边界，取此时为0t =时刻，同时在该矩形区域加一个垂直于纸面的周期性变化的匀强磁场，磁场变化规律如图(b)所示，磁场变化周期为T 0（垂直纸面向外为正），已知P 始终在矩形区域内运动，求矩形区域的最小面积．（忽略磁场突变的影响） 【答案】（12hg2h （2）2mg q ；P v gh = 方向向右上，与水平方向夹角为45°（3）20min 22ghT s π= 【解析】 【详解】(1)设油滴的喷出速率为0v ，则对油滴b 做竖直上抛运动，有2002v gh =- 解得02v gh000v gt =- 解得02ht g=对油滴a 的水平运动，有000x v t = 解得02x h =(2)两油滴结合之前，油滴a 做类平抛运动，设加速度为a ，有qE mg ma -=，2012h at =，解得a g =，2mg E q =设油滴的喷出速率为0v ，结合前瞬间油滴a 速度大小为a v ，方向向右上与水平方向夹θ角，则0a cos v v θ=，00tan v at θ=，解得a 2v gh =45θ=︒两油滴的结束过程动量守恒，有：12p mv mv =，联立各式，解得：p vgh =，方向向右上，与水平方向夹45︒角(3)因2qE mg =，油滴p 在磁场中做匀速圆周运动，设半径为r ，周期为T ，则由2082pp v m qv m qT r π= 得04T gh r π=，由2p r T v π= 得02T T = 即油滴p 在磁场中的运动轨迹是两个外切圆组成的“8”字形．最小矩形的两条边长分别为2r 、4r （轨迹如图所示）．最小矩形的面积为20min2242ghT s r r π=⨯=2．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 右侧距PQ 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 ，重力不计)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，A 点到MN 的距离为2L，AO 连线与屏垂直，垂足为O ，求：(1) 电子到达MN 时的速度；(2) 电子离开偏转电场时偏转角的正切值tan θ； (3) 电子打到屏上的点P ′到点O 的距离.【答案】(1) eELv m=L . 【解析】 【详解】（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，到达MN 的速度为v ，则：a 1＝1eE m ＝eEm2122La v =解得eELv m=（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 ，a 2＝2eE m ＝2eEm t ＝L v v y ＝a 2ttan θ＝y v v=2（3）电子离开电场E 2后，将速度方向反向延长交于E 2场的中点O ′.由几何关系知：tan θ＝2xLL+解得：x ＝3L .3．利用电场可以控制电子的运动，这一技术在现代设备中有广泛的应用，已知电子的质量为m ，电荷量为e -，不计重力及电子之间的相互作用力，不考虑相对论效应．（1）在宽度一定的空间中存在竖直向下的匀强电场，一束电子以相同的初速度0v 沿水平方向射入电场，如图1所示，图中虚线为某一电子的轨迹，射入点A 处电势为A ϕ，射出点B 处电势为B ϕ．①求该电子在由A 运动到B 的过程中，电场力做的功AB W ；②请判断该电子束穿过图1所示电场后，运动方向是否仍然彼此平行？若平行，请求出速度方向偏转角θ的余弦值cos θ（速度方向偏转角是指末速度方向与初速度方向之间的夹角）；若不平行，请说明是会聚还是发散．（2）某电子枪除了加速电子外，同时还有使电子束会聚或发散作用，其原理可简化为图2所示．一球形界面外部空间中各处电势均为1ϕ，内部各处电势均为221()ϕϕϕ>，球心位于z 轴上O 点．一束靠近z 轴且关于z 轴对称的电子以相同的速度1v 平行于z 轴射入该界面，由于电子只受到在界面处法线方向的作用力，其运动方向将发生改变，改变前后能量守恒．①请定性画出这束电子射入球形界面后运动方向的示意图（画出电子束边缘处两条即可）；②某电子入射方向与法线的夹角为1θ，求它射入球形界面后的运动方向与法线的夹角2θ的正弦值2sin θ．【答案】（1）①()AB B A W e ϕϕ=- ②是平行；()020cos 2B A v ve v mθϕϕ==-+； （2）① ②()1122211sin 2e v mθϕϕ=-+【解析】 【详解】（1）①AB 两点的电势差为AB A B U ϕϕ=-在电子由A 运动到B 的过程中电场力做的功为()AB AB B A W eU e ϕϕ=-=-②电子束在同一电场中运动，电场力做功一样，所以穿出电场时，运动方向仍然彼此平行，设电子在B 点处的速度大小为v ，根据动能定理2201122AB W mv mv =- 0cos v v θ=解得：()020cos 2B A v ve v mθϕϕ==-+（2）①运动图如图所示：②设电子穿过界面后的速度为2v ，由于电子只受法线方向的作用力，其沿界面方向的速度不变，则1122sin sin θθ=v v 电子穿过界面的过程，能量守恒则：2211221122mv e mv e ϕϕ-=- 可解得：()212212e v v mϕϕ-=+ 则()1122211sin 2e v mθϕϕ=-+故本题答案是：（1）①()AB B A W e ϕϕ=- ②()020cos 2B A v ve v mθϕϕ==-+；（2）① ②()1122211sin 2e v mθϕϕ=-+4．在水平桌面上有一个边长为L 的正方形框架，内嵌一个表面光滑的绝缘圆盘，圆盘所在区域存在垂直圆盘向上的匀强磁场．一带电小球从圆盘上的P 点（P 为正方形框架对角线AC 与圆盘的交点）以初速度v 0水平射入磁场区，小球刚好以平行于BC 边的速度从圆盘上的Q 点离开该磁场区（图中Q 点未画出），如图甲所示．现撤去磁场，小球仍从P 点以相同的初速度v 0水平入射，为使其仍从Q 点离开，可将整个装置以CD 边为轴向上抬起一定高度，如图乙所示，忽略小球运动过程中的空气阻力，已知重力加速度为g ．求：（1）小球两次在圆盘上运动的时间之比；（2）框架以CD为轴抬起后，AB边距桌面的高度．【答案】（1）小球两次在圆盘上运动的时间之比为：π：2；（2）框架以CD为轴抬起后，AB边距桌面的高度为222vg．【解析】【分析】【详解】（1）小球在磁场中做匀速圆周运动，由几何知识得：r2+r2=L2，解得：r=22L，小球在磁场中做圆周运的周期：T=2rvπ，小球在磁场中的运动时间：t1=14T=24Lvπ，小球在斜面上做类平抛运动，水平方向：x =r =v 0t 2， 运动时间：t 2=22L v ，则：t 1：t 2=π：2；（2）小球在斜面上做类平抛运动，沿斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动，位移：r =2212at ，解得，加速度：a =222v L，对小球，由牛顿第二定律得：a =mgsin mθ=g sinθ， AB 边距离桌面的高度：h =L sinθ=222v g；5．如图所示，荧光屏MN 与x 轴垂直放置，荧光屏所在位置的横坐标x 0=60cm ，在第一象限y 轴和MN 之间存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度E =1.6×105N/C ，在第二象限有半径R =5cm 的圆形磁场，磁感应强度B =0.8T ，方向垂直xOy 平面向外．磁场的边界和x 轴相切于P 点．在P 点有一个粒子源，可以向x 轴上方180°范围内的各个方向发射比荷为qm=1.0×108C/kg 的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v 0=4.0×106m/s ．不考虑粒子的重力、粒子间的相互作用．求：（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹半径； （2）粒子从y 轴正半轴上射入电场的纵坐标范围； （3）带电粒子打到荧光屏上的位置与Q 点的最远距离． 【答案】（1）5cm ；（2）0≤y≤10cm ；（3）9cm 【解析】 【详解】（1）带电粒子进入磁场受到洛伦兹力的作用做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得：qvB =m 20v r解得：r =20510mv Bq-=⨯m=5cm （2）由（1）问可知r =R ，取任意方向进入磁场的粒子，画出粒子的运动轨迹如图所示：由几何关系可知四边形PO′FO 1为菱形，所以FO 1∥O′P ，又O′P 垂直于x 轴，粒子出射的速度方向与轨迹半径FO 1垂直，则所有粒子离开磁场时的方向均与x 轴平行，所以粒子从y 轴正半轴上射入电场的纵坐标范围为0≤y ≤10cm （3）假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上，有：x 0=v 0t 0 h =2012at a =qE m解得：h =18cm ＞2R =10cm说明粒子离开电场后才打在荧光屏上．设从纵坐标为y 的点进入电场的粒子在电场中沿x 轴方向的位移为x ，则：x =v 0t y =212at 代入数据解得：x 2y设粒子最终到达荧光屏的位置与Q 点的最远距离为H ，粒子射出电场时速度方向与x 轴正方向间的夹角为θ，000tan 2y qE x v m v yv v θ⋅===所以：H =（x 0﹣x ）tan θ=（x 02y ）2y由数学知识可知，当（x 02y ）2y 时，即y =4.5cm 时H 有最大值 所以H max =9cm6．如图所示，两块平行金属极板MN 水平放置，板长L =" 1" m ．间距d =33m ，两金属板间电压U MN = 1×104V ；在平行金属板右侧依次存在ABC 和FGH 两个全等的正三角形区域，正三角形ABC 内存在垂直纸面向里的匀强磁场B 1，三角形的上顶点A 与上金属板M 平齐，BC 边与金属板平行，AB 边的中点P 恰好在下金属板N 的右端点；正三角形FGH 内存在垂直纸面向外的匀强磁场B 2，已知A 、F 、G 处于同一直线上．B 、C 、H 也处于同一直线上．AF 两点距离为23m ．现从平行金属极板MN 左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量m = 3×10-10kg ，带电量q = +1×10-4C ，初速度v 0= 1×105m/s ．(1)求带电粒子从电场中射出时的速度v 的大小和方向(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC 边上，求该区域的磁感应强度B 1 (3)若要使带电粒子由FH 边界进入FGH 区域并能再次回到FH 界面，求B 2应满足的条件． 【答案】（152310/m s ；垂直于AB 方向出射．（2）3310（323+ 【解析】试题分析：（1）设带电粒子在电场中做类平抛运动的时间为t ，加速度为a ， 则：U qma d =解得：102310/qU a m s md == 50110Lt s v -==⨯ 竖直方向的速度为：v y ＝at ＝33×105m/s 射出时速度为：22502310/y v v v m s =+=速度v 与水平方向夹角为θ，03tan 3y v v θ==，故θ=30°，即垂直于AB 方向出射． （2）带电粒子出电场时竖直方向的偏转的位移213262d y at ===，即粒子由P 1点垂直AB 射入磁场，由几何关系知在磁场ABC 区域内做圆周运动的半径为12cos303d R m ==o由211vB qv mR=知：113310mvB TqR==（3）分析知当轨迹与边界GH相切时，对应磁感应强度B2最大，运动轨迹如图所示：由几何关系得：221sin60RRo+=故半径2(233)R m=-又222vB qv mR=故2235B T+=所以B2应满足的条件为大于235T+．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.7．电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场的极板由相距为d的两块水平平行放置的导体板组成，如图甲所示．大量电子由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间OO’射入偏转电场．当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0；:当在两板间加最大值为U0、周期为2t0的电压(如图乙所示)时，所有电子均能从两板间通过，然后进入竖直宽度足够大的匀强酸场中，最后打在竖直放置的荧光屏上．已知磁场的水平宽度为L，电子的质量为m、电荷量为e，其重力不计．（1）求电子离开偏转电场时的位置到OO ’的最远位置和最近位置之间的距离（2）要使所有电子都能垂直打在荧光屏上，①求匀强磁场的磁感应强度B②求垂直打在荧光屏上的电子束的宽度△y【答案】（1）2010U e y t dm ∆=（2）①00U t B dL =②2010U e y y t dm∆=∆= 【解析】【详解】（1）由题意可知，从0、2t 0、4t 0、……等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到OO ′的距离最大，在这种情况下，电子的最大距离为： 2222000max 00000311222y U e U e U e y at v t t t t dm dm dm=+=+= 从t 0、3t 0、……等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到OO ′的距离最小，在这种情况下，电子的最小距离为：220min 001122U e y at t dm== 最远位置和最近位置之间的距离：1max min y y y ∆=-，2010U e y t dm∆= （2）①设电子从偏转电场中射出时的偏向角为θ，由于电子要垂直打在荧光屏上，所以电子在磁场中运动半径应为：sin L R θ= 设电子离开偏转电场时的速度为v 1，垂直偏转极板的速度为v y ，则电子离开偏转电场时的偏向角为θ，1sin y v v θ=， 式中00y U e v t dm =又：1mv R Be= 解得：00U t B dL= ②由于各个时刻从偏转电场中射出的电子的速度大小相等，方向相同，因此电子进入磁场后做圆周运动的半径也相同，都能垂直打在荧光屏上．由第（1）问知电子离开偏转电场时的位置到OO ′的最大距离和最小距离的差值为△y 1， 所以垂直打在荧光屏上的电子束的宽度为：2010U e y y t dm∆=∆=8．长为L 的平行板电容器沿水平方向放置，其极板间的距离为d ，电势差为U ，有方向垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场．荧光屏MN与电场方向平行，且到匀强电、磁场右侧边界的距离为x，电容器左侧中间有发射质量为m带＋q的粒子源，如图甲所示．假设a、b、c三个粒子以大小不等的初速度垂直于电、磁场水平射入场中，其中a 粒子沿直线运动到荧光屏上的O点；b粒子在电、磁场中向上偏转；c粒子在电、磁场中向下偏转．现将磁场向右平移与电场恰好分开，如图乙所示．此时，a、b、c粒子在原来位置上以各自的原速度水平射入电场，结果a粒子仍恰好打在荧光屏上的O点；b、c中有一个粒子也能打到荧光屏，且距O点下方最远；还有一个粒子在场中运动时间最长，且打到电容器极板的中点．求：(1)a粒子在电、磁场分开后，再次打到荧光屏O点时的动能；(2)b，c粒子中打到荧光屏上的点与O点间的距离(用x、L、d表示)；(3)b，c中打到电容器极板中点的那个粒子先、后在电场中，电场力做功之比．【答案】(1)242222222akL B d q m UEmB d= (2)1()2xy dL=+ (3)11224==5UqyW dUqW yd【解析】【详解】据题意分析可作出abc三个粒子运动的示意图，如图所示．(1) 从图中可见电、磁场分开后，a 粒子经三个阶段：第一，在电场中做类平抛运动；第二，在磁场中做匀速圆周运动；第三，出磁场后做匀速直线运动到达O 点，运动轨迹如图中Ⅰ所示．U q Bqv d=， Bd U v =， L LBd t v U==， 222122a Uq L B qd y t dm mU==， 21()2a a k U U qy E m d Bd=- 242222222a k L B d q m U E mB d= (2) 从图中可见c 粒子经两个阶段打到荧光屏上．第一，在电场中做类平抛运动；第二，离开电场后做匀速直线运动打到荧光屏上，运动轨迹如图中Ⅱ所示．设c 粒子打到荧光屏上的点到O 点的距离为y ，根据平抛运动规律和特点及几何关系可得12=122d y L L x +， 1()2x y d L =+ (3) 依题意可知粒子先后在电场中运动的时间比为t 1=2t 2如图中Ⅲ的粒子轨迹，设粒子先、后在电场中发生的侧移为y 1，y 22111·2Uq y t md =，11y Uq v t md= 122221·2y Uq t m y t dv +=， 22158qU y t md=， 124=5y y ， 11224==5Uq y W d Uq W y d9．如图，第一象限内存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E ，第二、三、四象限存在方向垂直xOy 平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为B ，第三、四象限磁感应强度大小相等，一带正电的粒子，从P （-d ，0）点沿与x 轴正方向成α=60°角平行xOy 平面入射，经第二象限后恰好由y 轴上的Q 点（图中未画出）垂直y 轴进入第一象限，之后经第四、三象限重新回到P 点，回到P 点时速度方向与入射方时相同，不计粒子重力，求：（1）粒子从P 点入射时的速度v 0；（2）第三、四象限磁感应强度的大小B /；【答案】（1）3E B（2）2.4B 【解析】试题分析：（1）粒子从P 点射入磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹如图，设粒子在第二象限圆周运动的半径为r，由几何知识得：23603 d d drsin sinα===︒根据2mvqv Br=得233qBdvm=粒子在第一象限中做类平抛运动，则有21602qEr cos tm-︒=（）；00yv qEttanv mvα==联立解得03EvB=（2）设粒子在第一象限类平抛运动的水平位移和竖直位移分别为x和y，根据粒子在第三、四象限圆周运动的对称性可知粒子刚进入第四象限时速度与x轴正方向的夹角等于α．则有：x=v0t，2yvy t=得322yvy tanx vα===由几何知识可得 y=r-rcosα=132r=则得23x d=所以粒子在第三、四象限圆周运动的半径为125323d dRsinα⎛⎫+⎪⎝⎭==粒子进入第三、四象限运动的速度0432v qBdv vcosα===根据2'vqvB mR=得：B′=2．4B考点：带电粒子在电场及磁场中的运动10．如图,光滑水平面上静置质量为m ，长为L 的绝缘板a,绝缘板右端园定有竖直挡板,整个装置置于水平向右的匀强电场中.现将一质量也为m 、带电量为q(q>0)的物块b 置于绝缘板左端(b 可视为质点且初速度为零)，已知匀强电场的场强大小为E=3μmg/q ，物块与绝缘板板间动摩擦数为μ(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，物块与绝缘板右端竖直挡板碰撞后a 、b 速度交换,且碰撞时间极短可忽略不计,物块带电量始终保持不变,重力加速度为g 。
高中物理【带电粒子在电场中的运动】专题训练1
高中物理【带电粒子在电场中的运动】专题训练1[A 组 基础达标练]1.如图所示，两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。
现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°，再由a 点从静止释放一同样的微粒，该微粒将( )A ．保持静止状态B ．向左上方做匀加速运动C ．向正下方做匀加速运动D ．向左下方做匀加速运动解析：两平行金属板水平放置时，带电微粒静止，则mg ＝qE ，现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后，两板间电场强度方向逆时针旋转45°，静电力方向也逆时针旋转45°，但大小不变，此时静电力和重力的合力大小恒定，方向指向左下方，故该微粒将向左下方做匀加速运动，选项D 正确。
答案：D2.如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中的O 点自由释放后，分别抵达B 、C 两点。
若AB ＝BC ，则它们带电荷量之比q 1∶q 2等于( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶ 2D.2∶1解析：竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有l ＝qE 2m t 2，联立可得q ＝mgl Eh ，所以有q 1q 2＝21，B正确。
答案：B3．在电场强度大小为E 的匀强电场中，将一个质量为m 、电荷量为q 的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成θ角的方向做直线运动。
关于带电小球的电势能和机械能的判断，正确的是( )A ．若sin θ<qEmg，则电势能一定减少，机械能一定增加B ．若sin θ＝qEmg ，则电势能、机械能一定不变C ．若sin θ＝qEmg ，则电势能一定增加，机械能一定减少D ．若tan θ＝qEmg，则电势能可能增加，机械能一定增加解析：若sin θ<qEmg ，静电力可能做正功，也可能做负功，所以电势能可能减少也可能增加，机械能可能增加也可能减少，A 项错误；若sin θ＝qEmg ，则静电力与速度方向垂直，静电力不做功，电势能、机械能一定不变，B 项正确，C 项错误；若tan θ＝qEmg ，则静电力沿水平方向，静电力和重力的合力与速度方向同向，静电力做正功，电势能一定减少，机械能一定增加，故D 项错误。
2023-2024学年高二上物理：电场 电场强度(附答案解析)
2023-2024学年高二上物理：9.3电场电场强度一．选择题（共8小题）1．下列物理量中与检验电荷有关的是（）A．电场强度B．电势C．电势能D．电势差2．某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是（）A．M、N点的场强E M＞E NB．粒子在M、N点的加速度a M＞a NC．粒子在M、N点的速度v M＞v ND．粒子带正电3．下列哪个电场线图正确描述了两块靠近的、分别带等量正负电荷的平行金属板间的匀强电场？（）A．B．C．D．4．关于电场和磁场，下列说法正确的是（）A．电场和磁场对放入其中的静电荷都有力的作用B．电场线和磁感线都是闭合曲线C．电场线和磁感线都是实际存在于场中的线，只是看不见摸不着而已D．电场和磁场都是实际存在的物质5．关于电场，下列说法正确的是（）A．电场强度的方向与电场力的方向相同B．电场是假想的，并不是客观存在的物质C．电场对放入其中的电荷有力的作用D．电场对放入其中的电荷没有力的作用6．下列对于电场的理解正确的是（）A．电场只是一个理想模型，实际上并不存在B．电场中的电场线是实际存在的C．电场由较小和较轻的原子组成，所以既看不见，也摸不到D．电场对放入其中的电荷有力的作用7．将一电荷量为q的正点电荷，放在电场中某点，受到的电场力大小为F，则（）A．若将q移走，则该点的电场强度为零B．若将q变为负点电荷，则该点的电场强度方向改变C．若将q的电荷量增大为2q，其所受电场力仍然为FD．若将q的电荷量增大为2q，其所受电场力增大为2F8．真空中相距为r的A、B两点固定有电荷量分别为q A和q B的点电荷。
若空间仅存在两点电荷产生的电场，q A 受到的静电力大小为F，则B点电场强度的大小可表示为（）A．kq A q Br2B．kq Br2C．Fq AD．Fq B二．多选题（共4小题）9．19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷周围存在电场，电荷之间通过电场传递相互作用力。
专题 带电粒子在匀强电场中的偏转问题
专题带电粒子在匀强电场中的偏转问题【专题简介】带电粒子在匀强电场中的偏转问题是一种特殊的曲线运动，是高考的高频考点。
此类运动往往与平抛运动类似，故也称之为“类平抛运动”，故在处理此类问题时的方法和思想也是——“化曲为直”，即将运动分解为初速度方向的匀速直线运动和合外力方向的匀变速直线运动。
它与平抛的不同之处就在于要通过受力分析来求解合外力，从而根据牛顿第二定律求出加速度。
带电粒子在匀强电场中的偏转问题的特征：所受合外力为恒力且与初速度垂直。
带电粒子在匀强电场中的偏转问题的相关公式：1.牛顿第二定律：F合=ma2.匀强电场：E=Ud3.水初速度方向：x =v 0t，v x=v04.合外力方向：y=12at2，v y=at5.合运动：v=√v02+v y2，s=√x2+y26.角度问题：(1)速度夹角α：tanα=v yv0；(2)位移夹角θ：tanα=yx【高考真题】1.(2013广东卷)喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中（）A．向负极板偏转B．电势能逐渐增大C．运动轨迹是抛物线D．运动轨迹与带电量无关2.(2022浙江卷)如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）。
t=0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v0的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为√2v0；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。
不计重力和粒子间的相互作用，则（）A．M板电势高于N板电势B．两个粒子的电势能都增加C．粒子在两板间的加速度a=2v02LD．粒子从N板下端射出的时间t=(√2−1)L2v0速度关系位移关系2.(2007海南卷)一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。
两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子a和b，从电容器的P点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之间。
微型专题03 带电粒子在电场中的运动(四种题型)(课件)(共33张PPT)
面方向的偏转距离Δy；
(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法.在解决(1)问时忽略了电子所
受重力，请利用下列数据分析说明其原因.已知U＝2.0×102 V，d＝4.0×10－2 m，m
＝9.1×10－31 kg，e＝1.6×10－19 C，g＝10 m/s2.
新教材 新高考
1
解析（1）根据动能定理，有 eU0＝ mv02，
里的最高点不一定是几何最高点，而应是物理最高点.几何最高点是图形
中所画圆的最上端，是符合人眼视觉习惯的最高点.而物理最高点是物体
在圆周运动过程中速度最小(称为临界速度)的点.
新教材 新高考
例4.如图所示，半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带
电荷量为＋q的珠子，现在圆环平面内加一个匀强电场，使珠子由最高点A从静止开始
仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos
37°=0.8)。求:
(1)液滴的质量;
(2)液滴飞出时的速度。
新教材 新高考
答案:(1)8×10-8 kg
7
(2) 2 m/s
解析:(1)根据题意画出带电液滴的受力图如图所示,可得
qEcos α=mg
E=
暗示以外，一般都不考虑重力。（但并不能忽略质量）
2.带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说
明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。
注意：某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定
新教材 新高考
带电粒子在匀强电场中运动状态：
静止
平衡（F合=0）
匀速直线运动
匀变速运动
（F合≠0）
匀变速直线运动—加速、减速
匀强电场中电势差与电场强度的关系、示波管原理课件
(3)一个电子从 a 点沿斜边移到 c 点时，ab 两点间的电势差为 Uac＝－Edac＝－1.2 V 则电场力做功为 W＝eUac＝(－1.6×10－19)×(－1.2) J＝1.92×10－19 J. [答案] (1)40 V/m (2)2.56×10－19 J (3)1.92×10－19 J
2．电子在电子枪中的运动是匀加速直线运动吗？说明理由．
提示：不是．因为电子枪中阴、阳两极间的电场不是匀强电场， 电场力是变力．
由 E＝U/d 理解 E 和 U 的关系
1．场强、电势差两者比较
电场强度 E
电势差 U
放入电场中某一点的电 电荷在电场中两点间移
定义
荷受到的电场力跟它的 动时，电场力所做的功
(2)由图乙知 F＝ （qE）2＋（mg）2＝ 2mg
由动能定理得－F·xmax＝0－12mv20
故
xmax＝2
mv02 ＝ 2mg
42gv20.
[答案]
(1)正电荷
mgd U
(2)
2v20 4g
物体做直线运动的条件是合力为零或合力与速度方向在同一 直线上，从而确定电场力的大小和方向，可与牛顿第二定律、 动能定理、功能关系相结合，解题思路和步骤与力学中完全相 同．
[审题突破] 分析本题注意以下条件： (1)等势面是一簇互相平行的分布均匀的竖直平面． (2)要使小球做直线运动，满足什么条件．
[解析] (1)作电场线如图甲所示，由题意，只有当 F 与 v0 在一 条直线上时才可能使小球做直线运动．只有小球受到向左的电 场力，电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上，如 图乙所示，所以小球带正电，小球沿 v0 方向做匀减速运动，由 图乙知 qE＝mg 相邻等势面间的电势差用 U 表示，故 E＝Ud 所以 q＝mEg＝mUgd.
高中物理压轴题05 带电粒子在电场中运动(解析版)
压轴题05带电粒子在电场中的运动1.本专题是电场的典型题型，包括应用静电力的知识解决实际问题。
高考中既可以在选择题中命题，更会在计算题中命题。
2024年高考对于电场的考查仍然是热点。
2.通过本专题的复习，不仅利于完善学生的知识体系，也有利于培养学生的物理核心素养。
3.用到的相关知识有:电场力的性质、电场力能性质、带电粒子在电场中的平衡、加速、偏转等。
近几年的高考命题中一直都是以压轴题的形式存在，重点考查类型静电场的性质，电容器的动态分析，电场中的图像问题，带电粒子在电场中的运动问题，力电综合问题等。
考向一：静电场力的性质1．库仑定律(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．(2)表达式：F＝k q1q2r2，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫做静电力常量．(3)适用条件：真空中的点电荷．①在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式；②当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷．(4)库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．(5)应用库仑定律的四条提醒a.在用库仑定律公式进行计算时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电量的绝对值计算库仑力的大小．b.两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反．c.库仑力存在极大值，由公式F＝k q1q2r2可以看出，在两带电体的间距及电量之和一定的条件下，当q1＝q2时，F最大．d.对于两个带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布．2．电场强度的三个公式的比较电场强度――――→点电荷电场E ＝k Q r 2―――→任何电场E ＝F q ―――→匀强电场E ＝U d ――→叠加平行四边形定则3．电场强度的计算与叠加在一般情况下可由上述三个公式计算电场强度，但在求解带电圆环、带电平面等一些特殊带电体产生的电场强度时，上述公式无法直接应用。
《加练半小时》2021版高三物理一轮复习(教科版)习题：第七章 微专题45
1．考点及要求：(1)电势能、电势(Ⅰ)；(2)电势差(Ⅱ)；(3)匀强电场中电势差与电场强度的关系(Ⅰ).2.方法与技巧：(1)电场线与轨迹推断方法：①“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角状况来分析曲线运动的情景．②“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的凹凸、电荷运动的方向，若三个都不知道(三不知)，是要用“假设法”分别争辩各种状况；(2)与等势面有关的运动轨迹问题的分析方法：①从轨迹的弯曲方向推断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负．②结合轨迹、速度方向与静电力的方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化等．1．(场强和电势的比较)如图所示，处于真空中的正方体存在着电荷量为＋q或－q的点电荷，点电荷位置图中已标明，则a、b两点电场强度和电势均相同的图是()2．(电场能性质的理解)如图1所示，电荷q均匀分布在半球面上，球面的半径为R，CD为通过半球顶点C 与球心O的轴线．P、Q为CD轴上关于O点对称的两点．假如带电量为Q的均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，电势都相等．则下列推断正确的是()图1A．P点的电势与Q点的电势相等B．P点的电场强度与Q点的电场强度相等C．在P点释放静止带正电的微粒(重力不计)，微粒将做匀加速直线运动D．带正电的微粒在O点的电势能为零3．(匀强电场的场强与电势差的关系)(多选)如图2所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，电场线与矩形所在平面平行．已知a点电势为20 V，b点电势为24 V，d点电势为12 V，一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后经过c点．不计质子的重力，下列推断正确的是()图2A．c点电势低于a点电势B．电场强度的方向由b指向dC．质子在c点的电势能为16 eVD．质子从b运动到c，电场力做功为4 eV4．(电场性质的综合分析)(多选)如图3所示，AB、CD是一个圆的两条直径，该圆处于匀强电场中，电场强度方向平行该圆所在平面，在圆周所在的平面内将一个带正电的粒子从A点以相同的速率沿不同方向射向圆形区域，粒子将经过圆周上的不同点，其中经过C点时粒子的动能最小．若不计粒子所受的重力和空气阻力，则下列推断中正确的是()图3A．电场强度方向由A指向BB．电场强度方向由C指向DC．粒子到达B点时动能最大D．粒子到达D点时电势能最小5．(电场中功能关系的理解)(多选)如图4所示，三根绝缘轻杆构成一个等边三角形，三个顶点上分别固定A、B、C三个带正电的小球．小球质量分别为m、2m、3m，所带电荷量分别为q、2q、3q.CB边处于水平面上，ABC处于竖直面内，整个装置都处于方向与CB边平行向右的匀强电场中．现让该装置绕过中心O并与三角形平面垂直的轴顺时针转过120°角，则A、B、C三个球所构成的系统的()图4A ．电势能不变B ．电势能减小C ．重力势能减小D ．重力势能增大6．(多选)对下列概念、公式的理解，正确的是( )A ．依据E ＝Fq，电场中某点的电场强度和摸索电荷的电荷量q 成反比B ．依据C ＝ΔQΔU ，电容器极板上的电荷量每增加1 C ，电压增加1 V ，则该电容器的电容为1 FC ．依据W ＝qU ，一个电子在电势差为1 V 的两点间被电场加速，电场力做功为1 eVD ．依据U ab ＝W ab q ，若带电荷量为1×10－5 C 的正电荷从a 点移动到b 点，克服电场力做功为1×10－5 J ，则a 、b 两点的电势差为U ab ＝1 V ，且a 点电势比b 点高7．(多选)如图5所示，光滑绝缘水平桌面上方存在水平方向的匀强电场，当带电小球A 、B 置于桌面上适当位置时两小球恰能静止．现让小球B 获得由A 指向B 的初速度，使其在桌面上运动，已知在随后的运动中A 、B 未离开电场，下列分析正确的是( )图5A ．匀强电场方向肯定与AB 连线平行 B ．小球A 、B 电性肯定相反，电荷量可能不等C ．运动中B 的电势能始终减小D ．运动中B 的动能始终减小8．如图6所示，虚线a 、b 、c 代表电场中的三条电场线，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P 、R 、Q 是这条轨迹上的三点，点R 同时在电场线b 上，由此可推断( )图6A ．带电质点在P 点的加速度比在Q 点的加速度小B ．带电质点在P 点的电势能比在Q 点的大C ．带电质点在P 点的动能大于在Q 点的动能D ．P 、R 、Q 三点，P 点处的电势最高9．如图7所示，在光滑绝缘水平面的P 点正上方O 点固定一个电荷量为＋Q 的点电荷，在水平面上的N 点，由静止释放质量为m ，电荷量为－q 的检验电荷，该检验电荷经过P 点时速度为v ，θ＝60°，规定电场中P 点的电势为零．则在＋Q 形成的电场中( )图7A ．N 点电势高于P 点电势B ．N 点电势为－m v 22qC ．P 点电场强度大小是N 点的2倍D ．检验电荷在N 点具有的电势能为－12m v 210．如图8所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，电势分别为7 V 、14 V 、21 V ，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，下列说法正确的是( )图8A ．粒子肯定带负电荷，且粒子在a 、b 、c 三点所受合力相同B ．粒子运动径迹肯定是a →b →cC ．粒子在三点的动能大小为E k b >E k a >E k cD ．粒子在三点的电势能大小为E p c >E p a >E p b11．对于真空中电荷量为q 的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r 处的电势为φ＝k qr (k 为静电力常量)．如图9所示，两电荷量均为Q 的异种点电荷相距为d ，现将一质子(电荷量为e )从两电荷连线上的A 点沿以负电荷为圆心、半径为R 的半圆形轨迹ABC 移到C 点，在质子从A 到C 的过程中，系统电势能的变化状况为( )图9A ．削减2kQeRd 2－R 2B ．增加2kQeRd 2＋R 2C ．削减2kQed 2－R 2D ．增加2kQed 2＋R 212．如图10所示，a 、b 为竖直方向上的电场线上的两点，一带电质点在a 由静止释放，沿电场线方向向上运动，到b点速度恰好为0，下列说法中正确的是()图10A．带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B．a点电势比b点的电势高C．带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D．a点的电场强度比b点的电场强度小答案解析1．D[依据点电荷的电场强度公式E＝k qr2，可得点电荷在正方体的顶点的电场强度大小，可计算得a、b两点电场强度大小相等，依据正电荷的受力推断a、b两点场强的方向相反，故A错误．依据点电荷的电场强度公式E＝k qr2，可求得各个点电荷在a、b两点的电场强度大小，再依据矢量的合成，可得a、b两点的电场强度大小不等，故B不正确．依据点电荷的电场强度公式E＝k qr2，得a、b两点的电场强度大小相等，再依据矢量合成，求出合场强大小相等，再依据正电荷的受力推断场强的方向不同，故C错误．依据点电荷的电场强度公式E＝k qr2，可得各个点电荷在a、b两点的电场场强大小相等，再依据矢量合成，求出合场强大小相等，再依据正电荷的受力推断场强的方向相同．再依据U＝Φ2－Φ1，U＝Ed得，Φ2－Φ1＝Ed可推断a、b两点电势相等，故D正确．]2．B[带电量为Q的均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，左半球面在P、Q两点的场强与右半球面在两个点的场强大小相等方向相反，P、Q点关于O点对称，则半球面在P点的电场强度与在Q点的电场强度相等，从P到Q场强先增大后减小，B正确；假如是整个球面，在P、Q的电势均相等，现只有左球面，则P点的电势高于Q点的电势，A错误；在P点释放静止带正电的微粒(重力不计)，微粒将做变加速直线运动，C错误，由于电势零点并没有选定，故不能确定O点电势为零，带正电的微粒在O点的电势能不肯定为零，D错误．]3．AC4．BD[仅在电场力作用下从A点进入，离开C点的动能最小，电势能最大，则C点是沿电场强度方向离A 点最近的点，所以电场线与过C点的切线垂直，由于带电微粒是带正电，故匀强电场的方向沿CD方向，故A 错误，B正确；由上可知，电场线方向从C到D，由沿着电场线方向，电势降低，则有D点的电势能最小，动能最大，故C错误，D正确；故选B、D.]5．AD[设绝缘轻杆长为2d，电场强度为E，顺时针转过120°过程中，电场力对A球做功W A＝Eqd.对B球做功W B＝－E·2q·2d＝－4Eqd.对C球做功W C＝E·3q·d＝3Eqd.电场力对三个小球所做总功为零，故三个小球组成的系统电势能不变，A项正确，B项错误；以BC边所在水平面为零势能面，则系统初态重力势能为mgh(h为A点到BC的距离)，转过120°后，系统重力势能为3mgh，重力势能增大，C项错误，D项正确．]6．BC[电场中某点的电场强度与摸索电荷无关，故A错．B、C项所述均正确．由U ab＝W abq得U ab＝－1×10－51×10－5 V＝－1 V，a点电势比b点低，故D错．]7．AC[带电小球A、B恰能静止，说明小球A受到的电场力与B对A的库仑力是等大反向的，故匀强电场方向肯定与AB连线平行，A正确．A、B间的库仑力是一对相互作用力，A、B受到的电场力应是大小相等方向相反的，故A、B所带电荷量肯定相等，电性相反，B错误．当B获得初速度运动时，A、B远离，电场力大于A、B间的库仑力，合力方向为电场力方向，合力对B球做正功，其动能增加，电势能减小，C正确，D错误．]8．C[电场线的疏密对应电场强弱，P点电场强，电场力大，加速度大，A错误；Q到P电场力做正功，动能增大，电势能减小，由于质点带正电，电势降低，故C正确．]9．B[在＋Q形成的电场中，N点电势低于P点电势，选项A错误；负检验电荷的机械能与电势能之和保持不变，负检验电荷在N点电势能等于m v22，N点电势为－m v22q，选项B正确，D错误；由图中几何关系知，ON ＝2OP，由点电荷电场强度公式，P点电场强度大小是N点的4倍，选项C错误．]10．A[由等势面特点可知，该电场为匀强电场，粒子所受静电力方向指向高电势，与电场方向相反，故该粒子带负电，选项A正确；由运动轨迹不能推断出该带电粒子的运动方向，故选项B错误；负电荷在b点的电势能最大，动能最小，故应有E p b>E p a>E p c，由能量守恒可知E k b<E k a<E k c，选项C、D均错误．]11．A[A点的电势为φA＝－kQR＋k Qd－R＝－kQ(d－2R)R(d－R)；C点的电势为φC＝－k QR＋k Qd＋R＝－kQdR(d＋R)，则A、C间的电势差为U AC＝φA－φC＝－kQ(d－2R)R(d－R)－[－kQdR(d＋R)]＝2kQRd2－R2，质子从A移到C，电场力做功为W AC＝eU AC＝2kQeRd2－R2，是正功，所以质子的电势能削减2kQeRd2－R2，故选项A正确．]12．A[由题意可知，带电质点受两个力：重力和电场力．开头由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上．由于在一根电场线上，所以在两点的电场力方向都向上，故A正确；小球开头由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上，但由于小球的电性未知，不能推断电场线的方向，所以不能推断a、b两点电势的凹凸，故B错误；电场力做正功，电势能降低，所以带电质点在a点的电势能比在b点的电势能大，故C错误；在a点，电场力大于重力，到b点恰好速度为零，可知先加速后减速，所以b点所受的电场力小于重力，所以a点的电场强度比b点的电场强度大，故D错误．]。
高中物理专题阶梯训练_-_电场(含答案)
电场水平预测(70分钟)双基型★1.下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有( ).①场强E =F /q ②场强E =U /d ③场强E =kQ /r 2 ④电场力做功W =Uq(A )①③ (B )②③ (C )②④ (D )①④答案:D★★2.如图所示，棒AB 上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一P 点，则P 点的场强方向为( ).(A )垂直于AB 向上 (B )垂直于AB 向下(C )平行于AB 向左 (D )平行于AB 向右答案:A★★3.关于两等量异种点电荷在其连线中点的电场强度和电势，下列说法中正确的是( ).(A )场强为零，电势不为零 (B )场强不为零，电势为零(C )场强不为零，电势也不为零 (D )场强为零，电势也为零答案:B★★★4.如图所示，电子在电势差为U 1的加速电场中由静止开始运动，然后射人电势差为U 2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略.在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中一定能使电子的偏转角θ变大的是( ).(1992年全国高考试题)(A )U 1变大，U 2变大 (B )U 1变小，U 2变大(C )U 1变大，U 2变小 (D )U 1变小，U 2变小答案:B (提示:设电子经加速电场后的速度为v 0，偏转极板的长度为L 、极间距离为d ，离开偏转电场时，沿电场方向的分速度为v y ，则偏转角θ由下式决定:d2U L U d mv L qU v v L g md qU v v tan 1202010y ====θ，所以本题的正确选项应为B ) ★★★5.如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个α粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，α粒子先后通过M 点和N 点.在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出( ).(1992年全国高考试题)(A )N 点的电势高于M 点的电势(B )α粒子在N 点的电势能比在M 点的电势能大(C )α粒子在M 点的速率小于在N 点的速率(D )α粒子在M 点受到的电场力比在N 点受到的电场力大答案:AB (提示:根据粒子轨迹的弯曲情况可判断粒子的受力方向，等势线密处，电场线也密)纵向型★★6.如图所示，质量为m 电荷量为＋q 的小球用一绝缘细线悬于O 点，开始时它在A 、B 之间来回摆动.OA 、OB 与竖直方向OC 的夹角均为θ.(1)如果当它摆动到B 点时突然施加一竖直向上的、大小为E =mg /q 的匀强电场，则此时线中拉力T 1=___________.(2)如果这一电场是在小球从A 点摆到最低点C 时突然加上去的，则当小球运动到B 点时线中的拉力T 2=____________.答案:(1)0 (2)2mg (1-cos θ)★★★7.如图所示，在光滑的水平面上，有两个大小不计、质量均为m 、电量均为＋q 的小球，开始时两球距离为α，电势能为E ，球1静止.球2以初速度v 向球1运动，设它们不能接触，问:(1)两球速度多大时，它们间的距离最小?(2)当小球2速度为零时，球1速度多大?此时它们的电势能多大?答案:(1)v /2(提示:当两球速度相等时距离最小，由动量守恒定律可得此时的速度)(2)球1的速度为v ，球2的速度为零，电势能为E (提示:根据动量守恒定律和能量守恒定律求解)★★★★8.如图所示，竖直放置的光滑圆环上，穿过一个绝缘小球，小球质量为m ，带电量为q ，整个装置置于水平向左的匀强电场中.今将小球从与环心O 在同一水平线上的A 点由静止释放，它刚能顺时针方向运动到环的最高点D ，而速度为零，则电场强度大小为多大?小球到达最低点B 时对环的压力为多大?答案:球从A 运动到D 的过程中，由动能定理可得qER -mgR =0，所以E =mg /q .球从D 运动到B 的过程中，由动能定理可得mg ·2R =mv 2/2，而N —mg =mv 2/R ，所以N =5mg横向型★★★9.在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在2×104V 的高压下被加速，并且形成1mA 的平均电流，电子柬的强弱受图像信号控制，并按一定的规律在荧光屏上扫描，形成电视画面.电视机以每秒显现25张画面的速度进行扫描，由于画面更换迅速和视觉暂留，我们便看到了活动的景像.问:(1)电子以多大的动能轰击荧光屏?(2)平均每幅画面有多少个电子打在屏上?答案:(1)由E k =eU 可得电子的动能大小为3.2×10-15J (2)n =q /e =It /e =2.5×10-14(每张画面显示的时间为s 251) ★★★★10.已知火箭发动机产牛的推力F 等于火箭在单位时间内喷出的推进剂的质量J 与推进剂速度v 的乘积，即F =Jv .质子火箭发动机喷出的推进剂是质子，这种发动机用于外层空间中产生小的推力来纠正卫星的轨道或姿态.设一台质子发动机喷出质子流的等效电流I =1A ，用于加速质子的电压U =5×104V ，试求该发动机的推力F .已知质子的质量是m =1.6×10－27kg ，电量为e =1.6X10－19C .答案:J 102.3e2mU I m 2eU mg e 1Jv F 15-⨯==== ★★★★★11.如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心O 处电场强度等于E 0.两个平面通过同一条直径，夹角为α，从半球中分出一部分球面，试求所分出的这部分球面上(在“小瓣”上)的电荷在O 处的电场强度E .答案:由称性考虑，球面上的电荷在O 点产生的电场分布如图所示，所以分出的这部分球上电荷在O 处的场强2gsinE E 0α=阶梯训练 库仑定律 场强双基训练★1.关于电场，下列说法中正确的是( ).【1】(A )电场是电荷周围空间实际存在的物质(B )电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型(C )电荷周围分布的电场线就是电场(D )电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的答案:A★2.下列关于电场线的说法中正确是( ).【1】(A )电场线是从正电荷出发，终止于负电荷的曲线(B )一对正、负点电荷的电场线不相交，但两对正、负点电荷的电场线是可以相的(C )电场线是电场中实际存在的线(D )电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹答案:A★3.自然界只存在______电和_______电两种电荷.用丝绸摩擦过的玻璃棒带______电，用毛皮摩擦过的胶木棒带______电.电荷既不能被消灭，也不能创生，它们只能是______，或者是________.这个结论叫作电荷守恒定律.【l 】答案:正，负，正，负，一个物体转移到另一个物体，或从物体的一个部分转移到另一部分★4.真空中有一电场，在电场中的P 点放一电荷量为4×10－9C 的检验电荷，它受到的电场力为2×10－5N ，则P 点的场强为________N ／C .把检验电荷的电荷量减小为2×10－9C ，则检验电荷所受到的电场力为_______N .如果把这个检验电荷取走，则P 点的电场强度为_________N ／C .【1.5】答案:5×10-3，1×10-5，5×103★★5.关于点电荷，下列说法中正确的是( ).【O .5】(A )只有体积很小的带电体才能看成是点电荷(B )体积较大的带电体一定不能看成是点电荷(C )当两个带电体的大小形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时，这两个带电体均可看成点电荷(D )当带电体带电量很少时，可看成点电荷答案:C★★6.两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为1:7，在真空中相距为r ，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的( ).【2】(A )4/7 (B )3/7 (C )9/7 (D )16/7答案:CD★★7.对公式E =kQ /r 2，理解正确的是( ).【1.5】(A )r →O 时，E →∞(B )当r →∞时，E →0(C )某点场强跟点电荷Q 无关，只跟该点位置r 有关(D )以点电荷Q 为圆心，r 为半径的球面上，各点场强相同答案:B纵向应用★★8.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a ，a 的表面镀有铝膜，在a 的近旁有一绝缘金属球b ，开始时a 、b 都不带电，如图所示，现使b 带电，则( ).【1.5】(A )a 、b 之间不发生相互作用(B )b 将吸引a ，吸住后不放开(C )b 立即把a 排斥开(D )b 先吸引a ，接触后又把a 排斥开答案:D★★9.两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等，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( ).(1999年广东高考试题)【3】(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 )只有两个，其中一处合场强为零 (D )只有一个，该处合场强不为零答案:C★★10.如图所示为某一点电荷Q 产生的电场中的一条电场线，A 、B 为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A 运动到B 的过程中，动能增加，则可以判断( ).【3】(A )电场线方向由B 指向A(B )场强大小E A ＞E B(C )若Q 为负电荷，则Q 在B 点右侧(D )Q 不可能为正电荷答案:A★★11.如图所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为9000N ／C ，在电场内一水平面上作半径为10cm 的圆，圆上取A 、B 两点，AO 沿E 方向，BO ⊥OA ，另在圆心处放一电量为10－8C 的正点电荷，则A处场强大小E A =______N ／C ，B 处的场强大小E B =______N ／C .【3】答案:0，1.3×104★★12.如图所示，q 1、q 2、q 3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q 1与q 2之间的距离为l 1，q 2与q 3之间的距离为l 2.，且每个电荷都处于平衡状态.(1)如q 2为正电荷，则q 1为______电荷，q 3为______电荷.(2)q 1、q 2、q 3三者电量大小之比是_________________.(2001全国高考试题)【4】答案:(1)负，负 (2)21212221l l l :l :l l l ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ ★★13.有两个点电荷所带电量的绝对值均为Q ，从其中一个电荷上取下△Q的电量，并加在另一个电荷上，那么它们之间的相互作用力与原来相比( ).【1.5】(A )一定变大 (B )一定变小(C )保持小变 (D )由于两电荷电性不确定，无法判断答案:B★★★14.如图所示，质量为m 的带电小球用绝缘丝线悬挂于O 点，并处在水平向左的匀强电场E 中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，若剪断丝线，则小球的加速度的大小为( ).【2】(A )O (B )g ，方向竖直向下(C )gtanθ，水平向右 (D )g /cosθ，沿绳向下答案:D★★★★15.如图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m ，所带电量分别为＋q 和－q ，两球问用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E ，平衡时细线都被拉紧.(1)平衡时的可能位置是4图中的图( ).(2)两根绝缘线张力大小为( ).【4】(A )T 1=2mg ，()()222qE mg T +=(B )T 1＞2mg ，()()222qE mg T +> (C )T 1＜2mg ，()()222qE mg T +<(D )T 1=2mg ，()()222qE mg T +<答案:(1)A (2)D★★★16.如图所示，在场强为E 、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m 的带电小球，电荷量分别为＋2q 和－q ，两小球用长为L 的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O 点而处于平衡状态，重力加速度为g ，则细线对悬点O 的作用力等于_________.【3】答案:qE +2mg★★★17.如图所示，一半径为R 的绝缘环上均匀地带有电荷量为+Q 的电荷，在直于圆环平面的对称轴上有一点P ，它与环心O 的距离OP =L ，试求P 点的场强.【4】答案:()2322L R kLQ+★★★18.如图所示，两根长为L 的丝线下端悬挂一质量为m 、带电量分别为＋q 和－q 的小球A 和B ，处于场强为E ，方向水甲向左的匀强电场之中，使长度也为L 的连线AB 拉紧，并使小球处于静止状态，问E 的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态?【5】 答案:3q mg 3LqkE2+≥横向拓展★★★19.如图所示，两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m1，和m2，带电量分别为q1和q2.用细绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，它们与竖直线所成的角度均为α，且两球同处一水平线上，则下述结论中正确的是( ).【1】(A)q1一定等于q2(B)一定满足q1/m1=q2/m2(C)m1一定等于m2(D)必须同时满足q1=q2,m1=m2答案:C★★★20.如图所示，A、B两个点电荷的电量分别为＋Q和＋q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变，则().【2.5】(A)保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0(B)保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0(C)保持Q不变，将q变为－q，平衡时弹簧的缩短量等于x0(D)保持q不变，将Q变为－Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0答案:B★★★21.如图所示，把质量为2g的带负电小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为Q=4.0×10－6C的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，则绳与竖直方向成α=45°角，试问:(1)B球受到的库仑力多大?(2)A球带电量是多少?【4】答案:(1)2×10-2N(2)5.0×10-8C★★★22.三个电量相同的正电荷Q，放在等边三角形的三个顶点上，问在三角形的中心应放置多大的电荷，才能使作用于每个电荷上的合力为零?【4】3答案:Q3★★★23.如图所示，竖直绝缘墙壁上有个固定的质点A，在A的正上方的P点用丝线恳挂另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角.由于漏电，使A、B两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小( ).【5】(A)逐渐减小(B)逐渐增大(C)保持不变(D)先变大后变小答案:C★★★24.试根据动力学知识讨论带电粒子在电场中运动轨迹与电场线重合应满足的条件.【7】答案:略★★★25.一粒子质量为m，带电量为＋q，以初速度v与水平方向成45°角射向空间匀强电场区域，粒子恰作直线运动，求这匀强电场的最小场强的大小，并说明方向.【lO】答案:q 2mg,方向垂直v 斜向上方★★★★26.如图所示，半径为r 的绝缘光滑网环固定在竖直平面内，环上套有一个质量为m 、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，珠子所受的电场力是其重力的3/4倍，将珠子从环上最低位置A 点由静止释放，那么珠子所能获得的最大动能足多少?【7】答案:mgr /4★★★★27.如图所示，一长为L 的丝线上端固定，下端拴一质量为m 的带电小球，将它置于一水平向右的匀强电场E 中，当细线偏角为θ时，小球处于平衡状态，试问:(1)小球的带电荷量q 多大?(2)若细线的偏角从θ增加到φ，然后由静止释放小球，φ为多大时才能使细线到达竖直位置时小球速度恰好为零?【8】答案:(1)E mgtan q θ= (2)φ=2θ★★★★★28.两个带正电的点电荷，带电量都是Q ，固定放置在图中的x 轴上A 、B 两点处，距原点O 的距离都为r .若在原点处放置另一个点电荷，其带电量大小为q ，质量为m .(1)当限制点电荷q 只能在哪些方向上运动时，它在O 处才是稳定的?(2)讨论在这些方向上受扰动后，它的运动情况.答案:(1)如图所示的阴影区域内是稳定的，其中θ=54.7°；若q为负电荷，结论相反(2)作简谐运动，当q 为正电荷，其周期为()13cos 2kQ mr 2T 23-=θπ；若为负电荷，则其周期为()θπ223cos 12kqQ mr 2T -= ★★★★★29.如图所示，有一个均匀带电球体，球心为O ，半径为R ，电荷体密度为ρ，球内有一个球形的空腔，半径为R ’，OO ’的距离为a .(1)求O ’处的场强E ’.(2)求证空腔内场强处处相同.答案:(1)4πka ρ/3 (2)略电势差电势能电势差与电场强度的关系双基训练★1.在电场中，A 、B 两点的电势差U AB >0，那么将一负电荷从A 移到B 的过程中( ).【O .5】(A )电场力做正功，电势能增加 (B )电场力做负功，电势能增加(C )电场力做正功，电势能减少 (D )电场力做负功，电势能减少 答案:B★2.关于电场中的等势面，下列说法中止确的有( ).【1】(A)等势而不一定跟电场线垂直(B)沿电场线电势一定升高(C)在同一等势面上两点间移动电荷，电场力做功为零(D)处于静电平衡状态的导体是等势体，表面是一个等势面答案:CD★3.将一电量为l.6×10－8C的负电荷在电场中从A点移动到B点，克服电场力做功为6.4×10－6J，则AB两点间电势差为______V.【O.5】答案:400★4.如图所示是一匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此可确定电场强度大小是______N／C.【0.5】答案:100★5.如图所示电路中，电源两端电压U=10V，A、B两板间距离为2cm，C点离A板5mm，D点离B板4mm，则E C=______V／m，E D=______V／m，U C=______V，U D=______V.【3】答案:500，500，-7.5，-2★★6.如图所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从A运动到B，则( ).【2】(A)电场力做正功(B)动能减少(C)电势能增加(D)加速度增大答案:BCD★★7.下列说法中正确的是( ).【1】(A)电场线密集处场强大，电势高(B)沿电场线方向场强减小，电势降低(C)在电势高处电荷具有的电势能也大(D)场强为零处，电势不一定为零答案:D★★8.如图所示，L1、L2、L3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L2的电势为零，有一负电荷在L1处动能为30J，运动到L3处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是(不汁重力和空气阻力)( ).【2.5】(A)6J(B)4J(C)16J(D)14J答案:C★★9.关于电势差与场强的关系，下列说法中正确的是( ).【1.5】(A)U=Ed关系式适用于任何电场(B)在匀强电场中，两点间的电势差正比于两点间的距离(C)U=Ed公式中的d是指两点所在等势面间的距离(D)V／m和N／C两单位相等答案:CD★★10.如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电量为q的正电荷从A点移到B点.若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1=______；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2=______；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3=______.由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是:______.(2000年上海高考试题)【3】答案:qELcos θ,qELcos θ,qELcos θ,qELcos θ，跟路径无关，只跟始末位置有关 ★★★11.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( ).【2】(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 pb答案:C★★★12.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( ).【2】(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a答案:ABD★★★13.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( ).【1.5】(A )U OA =Er (B )U OA =Ersinθ(C )U OA =Ercosθ (D )θrcos E U OA = 答案:C纵向应用★★14.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().【l 】(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答案:AC★★15.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( ).【2.5】(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 B答案:B★★★16.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( ).(1996年全国高考试题)【2】(A )U a ＞U b ＞U c (B )E a ＞E b ＞E c (C )U c －U b =U b －U c(D )E a =E b =E c答案:A★★★17.如图所示，A 、B 两点各放有电量为＋Q 和＋2Q 的点电荷，A 、B 、C 、D 四点在同一直线上，且DB CD AC ==.将一正电荷从C 点沿直线移到D 点，则( ).(2001年上海高考试题)【2】(A )电场力一直做正功(B )电场力先做正功再做负功(C )电场力一直做负功(D )电场力先做负功再做正功答案:B★★★18.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( ).【2】(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，电场强度一定为零答案:C★★★19.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( ).【3】(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答案:B★★★20.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( ).【2】(A )P 点的左上方 (B )P 点的右上方(C )P 点的正上方 (D )上述情况都可能答案:A★★★21.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( ).(2001年全国高考试题)【1.5】(A )粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功(B )粒子从L 到M 的过程中，电场力做负功(C )粒子从K 到L 的过程中，静电势能增加(D )粒子从L 到M 的过程中，动能减少答案:AC★★★22.如图所示，A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势分别为U A =15V ，U B =3V ，U c =-3V .由此可得D 点电势V D =______V .(1999年全国高考试题)【2.5】答案:9★★★23.如图所示，A 、B 、C 为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面，现将电荷量为10-8C 的正点电荷从A 点移到B点，电场力做功为3×lO -6J ，将另一电倚量为10-8C 的负点电荷从A 点移到C 点，克服电场力做功3×10-6J .(1)求电场线的方向及U AB 、U AC 、U BC 的值.(2)若AB 边长为32cm ，求电场强度.【5】答案:(1)方向为由A 指向BC 连线的垂线，300V ，300V ，0 (2)104V /m★★★24.如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为-q 的油滴，从A 点以速度v 竖直向上射人电场.已知油滴质量为m ，重力加速度为g ，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v /2，问:(1)电场强度E 为多大?(2)A 点至最高点的电势差为多少?【7】答案:(1)2q mg (2)8qmv 2横向拓展★★★25.有两个完全相同的金属球A 、B ，B 球同定在绝缘地板上，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( ).【3】(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答案:BC★★★26.一个劲度系数为k 、由绝缘材料制成的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为m 、带正电荷电量为q 的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上.当加上如图所示的场强为E 的匀强电场后，小球开始运动，下列说法中正确的是( ).【2】(A )球的速度为零时，弹簧伸长Eq /k(B )球作简谐运动，振幅为Eq /k(C )运动过程中，小球的机械能守恒(D )运动过程中，小球的电势能、动能和弹性势能相互转化答案:BD★★★27.图1143中，a 、b 和c 表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为U 、2U /3和U /4.一带电粒子从等势面a 上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动.已知它经过等势面b 时的速率为v ，则它经过等势面c 时的速率为______.(1995年全国高考试题)【3】答案:1.5v★★★28.如图所示，一绝缘细圆环半径为r ，其环面固定在水平面上，场强为E 的匀强电场与圆环平面平行，环上穿有一电荷量为＋q 、质量为m 的小球，可沿圆环作无摩擦的圆周运动.若小球经A 点时速度v A 的方向恰与电场垂直，且圆环与小球问沿水平方向无力的作用，则速度v A =______.当小球运动到与A 点对称的B 点时，小球对圆环在水平方向的作用力F B =______.(1995年上海高考试题)【3】答案:mqEr ，6qE ★★★29.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，场强为E .在圆周平面内，将一带止电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，在这些所有的点中，到达c点的小球动能最大.已知∠cab =30°，若不计重力和空气阻力，试求电场方向与直线ac 间的夹角θ.【7】答案:30°★★★★30.如图所示，有二根长度皆为l =1.00m 的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O 点，另一端分别拴有质量为m =1.00X10-2kg 的带电小球A 和B ，它们的电量分别为-q 和＋q ，q =1.00×10-7C .A 、B 之间用第三根线连接起来.其中存在大小为E =1.00×106N ／C 的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时A 、B 球的位置如图所示.现将O 、B 之间的线烧断，由于有空气阻力，A 、B 球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少(不计两带电小球间相互作用的静电力)?(2002年全国理科综合试题)【15】答案:减少了6.8×10-2J★★★★31.如图所示，直角三角形的斜边倾角为30°，底边BC长为2L ，处在水平位置，斜边AC 是光滑绝缘的，在底边中点O 处放置一正电荷Q .一个质量为m 、电量为q 的带负电的质点从斜面顶端A 沿斜边滑下，滑到斜边上的垂足D 时速度为v .(2000年浙江、江苏高考试题)【2】(1)在质点的运动中不发生变化的是( ).①动能②电势能与重力势能之和③动能与重力势能之和④动能、电势能、重力势能三者之和(A )①② (B )②⑧ (C )④ (D )②(2)质点的运动是( ).(A )匀加速运动(B )匀减速运动(C )先匀加速后匀减速的运动(D )加速度随时间变化的运动(3)该质点滑到非常接近斜面底端C 点时速度v C 为多少?沿斜面向下的加速度a C 为多少?【lO 】 答案:(1)C (2)D (3)2C LkQq 23g 21a -=，gL 3v v 2C += ★★★★★32.如图所示，两个同心的半球面相对放置，半径大小分别为R 1和R 2，都均匀带电，电荷而密度分别为σ1和σ2.求大球底面直径AOB上的电势分布.。
电场与磁场——电场的基本性质讲义
电场的基本性质本专题主要讲解电场的基本性质，主要涉及静电力作用下的平衡问题、场强的叠加问题、电势的高低及电势能大小的判断、电容器充放电及动态分析问题、电场线、等势面及运动轨迹问题等考点，重点考查多个知识点的综合应用，综合性强，要求学生善于将复杂、抽象的电场问题转化成较熟悉的力学问题，再结合牛顿运动定律以及功与能思想解决。
对学生的模型建构、分析综合能力、抽象能力要求较高。
电场的力的性质（2021年湖南卷）如图，在(a，0)位置放置电荷量为q的正点电荷，在(0，a)位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P(a，a)为2a的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零。
则Q的位置及电荷量分别为（）A．(0，2a)B．(0，2a)，C．(2a，0)D．(2a，0)，关键信息：点电荷→点电荷的场强2QE krP点的电场强度为零→场强叠加原理（平行四边形定则）在距P(a，a)的某点处放置正点电荷Q→点电荷Q位于以P(a，a)为半径的圆周上，确定了点电荷Q产生的场强的方向，即可确定点电荷Q具体位置解题思路：根据点电荷场强的决定式确定场强，利用平行四边形定则进行矢量叠加如图所示：在(a ，0)位置放置电荷量为q 的正点电荷，其在P (a ，a )处产生的电场的电场强度大小为：E ＋＝2qka，方向沿y 轴正方向，在(0，a )位置放置的电荷量为q 的负点电荷，其在P (a ，a )处产生的电场的电场强度大小为：E －＝2q k a ，方向沿x 轴负方向，则这两个电荷在P 点的合电场强度大小为：E 合2qa ，方向与y 轴正方向夹角为45°。
现在距离P (a ，a )的某点放置正点电荷Q ，使得P 点的电场强度为零，根据电场叠加原理：点电荷Q 在P 点产生的场强与E 合大小相等，方向相反，故有：2qa ，解得Q ＝，根据几何关系，Q 的位置坐标为(0，2a )，B 项正确。
故选B 。
（2022·山东模拟）真空空间中有四个点o 、a 、b 、c ，任意两点间距离均为L ，点d （未画出）到点o 、a 、b 、c 的距离均相等，如图所示。
压轴题 带电粒子在叠加场中运动(学生版)-2024年高考物理压轴题专项训练
带电粒子在叠加场中运动1.带电粒子在叠加场中的运动在高考物理中占据重要地位，是检验学生综合运用电场、磁场等物理知识解决复杂问题的能力的重要考点。
2.在命题方式上，这类题目通常以综合性强的计算题形式出现，可能涉及电场、磁场、重力场等多个叠加场的组合，要求考生分析带电粒子在这些叠加场中的受力情况、运动轨迹、速度变化等，并运用相应的物理公式和定理进行计算和推理。
3.备考时，考生应首先深入理解叠加场的基本原理和带电粒子在其中的运动规律，掌握电场力、洛伦兹力、重力等力的计算方法和叠加原理。
同时，考生需要熟悉相关的物理公式和定理，并能够灵活运用它们解决具体问题。
此外，考生还应注重实践练习，通过大量做题来提高自己的解题能力和速度。
考向一：带电粒子在叠加场中的直线运动1.带电粒子在电场和磁场的叠加场中做直线运动，电场力和洛伦兹力一定相互平衡，因此可利用二力平衡解题。
2.带电粒子在电场、磁场、重力场的叠加场中做直线运动，则粒子一定处于平衡状态，因此可利用平衡条件解题。
考向二：带电粒子在叠加场中的圆周运动1.带电粒子做匀速圆周运动，隐含条件是必须考虑重力，且电场力和重力平衡。
2.洛伦兹力提供向心力和带电粒子只在磁场中做圆周运动解题方法相同。
考向三：配速法处理带电粒子在叠加场中的运动1.若带电粒子在磁场中所受合力不会零，则粒子的速度会改变，洛伦兹力也会随着变化，合力也会跟着变化，则粒子做一般曲线运动，运动比较麻烦，此时，我们可以把初速度分解成两个分速度，使其一个分速度对应的洛伦兹力与重力(或电场力，或重力和电场力的合力)平衡，另一个分速度对应的洛伦兹力使粒子做匀速圆周运动，这样一个复杂的曲线运动就可以分解分两个比较常见的运动，这种方法叫配速法。
2.几种常见情况：常见情况处理方法初速度为0，有重力把初速度0，分解一个向左的速度v 1和一个向右的速度v 1初速度为0，不计重力把初速度0，分解一个向左的速度v 1和一个向右的速度v 1初速度为0，有重力把初速度0，分解一个斜向左下方的速度v 1和一个斜向右上方的速度v 1初速度为v 0，有重力把初速度v 0，分解速度v 1和速度v 201束缚类直线运动1如图所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中，两个质量为m 、带电荷量为+q 的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中()A.甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短B.甲滑块在斜面上运动的位移比乙滑块在斜面上运动的位移小C.甲滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率比乙滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率大D.两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等02叠加场中的圆周运动2如图所示，顶角为2θ的光滑绝缘圆锥，置于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ，现有质量为m ，带电量为-q 的小球，沿圆锥面在水平面内做匀速圆周运动，则()A.从上往下看，小球做顺时针运动B.洛仑兹力提供小球做匀速圆周运动时的向心力C.小球有最小运动半径R =4mgB 2q 2tan θD.小球以最小半径运动时其速度v =2mgBq tan θ03配速法在叠加场中的应用3如图所示，磁控管内局部区域分布有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。
高考物理学霸复习讲义匀强电场-第五部分 带电体在匀强电场中的运动综合
第五部分带电体在匀强电场中的运动综合一、带电体在电场中的运动1．运动情况反映受力情况：（1）静止或匀速直线运动，电场力与重力平衡。
（2）匀变速直线运动，电场力（重力不计）或电场力与重力的合力方向与速度方向共线。
（3）变速直线运动，存在点电荷及约束（平面、杆、管道等），合力与速度方向共线。
（4）类平抛运动或斜抛运动，电场力（重力不计）或电场力与重力的合力方向与速度方向不共线。
（5）匀速圆周运动，存在点电荷（或辐射电场），电场力充当向心力。
（6）变速圆周运动，存在电场力或重力的复合场及约束（圆轨道、圆环、圆管等）。
2．分析方法：电场力从本质上区别于重力、弹力、摩擦力等，但产生的作用效果服从牛顿力学的所有规律。
因此，对电场力作用下带电体的运动，仍然根据力学问题的解题思路进行分析。
3．动力学观点：常用来处理加速度恒定的运动，主要情况有：（1）带电体的匀速直线运动；（2）带电体的匀变速直线运动；（3）带电体的类平抛运动或斜抛运动。
4．功能观点：既可以用来处理加速度恒定的运动，也可以用来处理加速度大小或方向发生变化的运动。
二、带电体在交变电场中的运动1．常见的交变电场：方波、锯齿波、正弦波等。
2．常见试题情境：（1）带电体做单向直线运动。
（2）带电体做往返运动，包括能返回起点和每个周期都有单向位移的运动。
（3）带电体做偏转运动，包括偏转距离能减小到零和偏转距离一直增大的运动。
3．常用分析方法：（1）在方波交变电场中，电场每次突变前后皆可视作匀强电场，带电体受到恒定的电场力作用。
（2）带电体在交变电场中一般做直线运动或偏转运动，可对一个周期内电场不变的各段分别进行受力分析和运动分析。
（3）电场突变的时刻常为速度的极值点，即运动的变化周期常与交变电场的周期成简单的整数比。
（4）根据运动分析，作出带电体的运动轨迹或速度–时间图象常可以使问题更直观，便于分析。
（5）锯齿波、正弦波交变电场问题中，一般会直接或间接地提到带电体在电场中的运动时间远小于电场变化周期，即带电体在电场中运动时，电场可视为匀强电场。
高中物理电场专题
电场知识网络：单元切块：按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：电场的力的性质；电场的能的性质；带电粒子在电场中的运动。
其中重点是对电场基本性质的理解、熟练运用电场的基本概念和基本规律分析解决实际问题。
难点是带电粒子在电场中的运动。
电场的力的性质教学目标：1．两种电荷，电荷守恒，真空中的库仑定律，电荷量。
2．电场，电场强度，电场线，点电荷的场强，匀强电场，电场强度的迭加。
教学重点：库仑定律，电场强度教学难点：对电场强度的理解教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学过程：一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
即：221 r qkqF 其中k为静电力常量，k=9．0×10 9 N m2/c21．成立条件①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。
2．同一条直线上的三个点电荷的计算问题【例1】在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。
①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？【例2】已知如图，带电小球A、B的电荷分别为Q A、Q B，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。
静止时A、B相距为d。
为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法A．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B ．将小球B的质量增加到原来的8倍+4QC ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B 的质量增加到原来的2倍3．与力学综合的问题。
等效法处理带电物体在电场中的多种运动(解析版)-2024年高考物理答题技巧
等效法处理带电物体在电场中的多种运动一.应用技巧1.“等效重力场”模型解法综述将一个过程或事物变换成另一个规律相同的过程和或事物进行分析和研究就是等效法．中学物理中常见的等效变换有组合等效法(如几个串、并联电阻器的总电阻)；叠加等效法(如矢量的合成与分解)；整体等效法(如将平抛运动等效为一个匀速直线运动和一个自由落体运动)；过程等效法(如将热传递改变物体的内能等效为做功改变物体的内能)“等效重力场”建立方法--概念的全面类比为了方便后续处理方法的迁移，必须首先搞清“等效重力场”中的部分概念与复合之前的相关概念之间关系．具体对应如下：等效重力场重力场、电场叠加而成的复合场等效重力重力、电场力的合力等效重力加速度等效重力与物体质量的比值等效“最低点”物体自由时能处于稳定平衡状态的位置等效“最高点”物体圆周运动时与等效“最低点”关于圆心对称的位置等效重力势能等效重力大小与物体沿等效重力场方向“高度”的乘积2.模型分类1“等效重力场”中的直线运动例：如图所示，在离坡底为L的山坡上的C点树直固定一根直杆，杆高也是L．杆上端A到坡底B之间有一光滑细绳，一个带电量为q、质量为m的物体穿心于绳上，整个系统处在水平向右的匀强电场中，已知细线与竖直方向的夹角θ=30º．若物体从A点由静止开始沿绳无摩擦的滑下，设细绳始终没有发生形变，求物体在细绳上滑行的时间．(g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8)因细绳始终没有发生形变，故知在垂直绳的方向上没有压力存在，即带电小球受到的重力和电场力的合力方向沿绳的方向．建立“等效重力场”如图所示“等效重力场”的“等效重力加速度”，方向：与竖直方向的夹角30°，大小：g =gcos30°带电小球沿绳做初速度为零，加速度为g 的匀加速运动S AB=2L cos30°①S AB=12g t2②由①②两式解得t=3L g2“等效重力场”中的抛体类运动例：如图所示，在电场强度为E的水平匀强电场中，以初速度为v0竖直向上发射一个质量为m、带电量为+q的带电小球，求小球在运动过程中具有的最小速度．建立等效重力场如图所示，等效重力加速度g设g 与竖直方向的夹角为θ，则g =g cosθ其中arcsinθ=qE （qE）2+（mg）2则小球在“等效重力场”中做斜抛运动v x=v0sinθv y=v0cosθ当小球在y轴方向的速度减小到零，即v y=0时，两者的合速度即为运动过程中的最小速度v min=v x=v0sinθ=v0qE （mg）2+（qE）23“等效重力场”中的单摆类模型例：如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度L=0.4m的绝缘细绳把质量为m= 0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细绳与竖直方向的夹角为θ=37º．现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放：建立“等效重力场”如图所示，“等效重力加速度”g ，方向：与竖直方向的夹角30°，大小：g =gcos37°=1.25g由A、C点分别做绳OB的垂线，交点分别为A'、C'，由动能定理得带电小球从A点运动到C点等效重力做功mg (LOA −LOC)=mg L(cosθ−sinθ)=12mv2C代入数值得v C≈1.4m/s当带电小球摆到B点时，绳上的拉力最大，设该时小球的速度为v B，绳上的拉力为F，则mg （L−L sinθ）=12mv2B①F−mg =m v2BL②联立①②两式子得F=2.25N4“等效重力场”中的圆周运动类模型例：如图所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切．整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中．现有一质量为m的带正电，电量为q=3mg3E小球，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应为多大？运动特点：小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力，然后在圆轨道上运动，受到重力、电场力，轨道作用力，且要求能安全通过圆轨道．对应联想：在重力场中，小球先在水平面上运动，重力不作功，后在圆轨道上运动的模型：过山车．等效分析：如图所示，对小球受电场力和重力，将电场力与重力合成视为等效重力mg ，大小mg =(qE)2+(mg)2=23mg3，tgθ=qEmg=33，得θ=30°，于是重效重力方向为垂直斜面向下，得到小球在斜面上运动，等效重力不做功，小球运动可类比为重力场中过山车模型．规律应用：分析重力中过山车运动，要过圆轨道存在一个最高点，在最高点满足重力当好提供向心力，只要过最高点点就能安全通过圆轨道．如果将斜面顺时针转过300，就成了如图3-3所示的过山车模型，最高点应为等效重力方向上直径对应的点B，则B点应满足“重力”当好提供向心力即：mg =mv2B R假设以最小初速度v0运动，小球在斜面上作匀速直线运动，进入圆轨道后只有重力作功，则根据动能定理：−mg 2R=12mv2B−12mv20解得：v0=103gR3二、实战应用(应用技巧解题，提供解析仅供参考)1如图所示，平行板电容器上极板MN与下极板PQ水平放置，一带电液滴从下极板P点射入，恰好沿直线从上极板N点射出。
匀强电场场强公式
匀强电场场强公式
匀强电场场强公式是物理学中的重要概念，用来描述电场的强度。
在这篇文章中，我将以人类的视角向你介绍匀强电场场强公式及其应用。
匀强电场场强公式是指在一个均匀的电场中，电场的强度是恒定的。
这个公式可以用来计算电场的强度，即电场对单位正电荷的力。
在我们日常生活中，匀强电场的应用非常广泛。
比如，在电子设备中，我们常常需要利用电场来驱动电子的流动，从而实现电子器件的正常工作。
匀强电场场强公式可以帮助我们计算出所需的电场强度，从而保证电子器件的正常运转。
除了电子设备，匀强电场还有其他许多应用。
比如，在医学领域，我们可以利用电场来治疗某些疾病。
通过施加特定的电场强度和方向，可以改变细胞的代谢和运动，从而促进治疗效果。
匀强电场还在科学研究中发挥着重要作用。
科学家们可以通过改变电场的强度和方向，来探索物质的性质和反应。
通过研究电场对物质的影响，我们可以更深入地了解物质的本质和规律。
匀强电场场强公式是物理学中的重要工具，它可以帮助我们计算电场的强度，并在各个领域中得到广泛应用。
通过深入研究和理解匀强电场场强公式，我们可以更好地利用电场的力量，推动科学的进步和社会的发展。
希望通过本文的介绍，你对匀强电场场强公式有
了更深入的理解和认识。
电场强度电场线匀强电场
第二节电场强度电场线匀强电场［知识要点］（一）电场强度放入电场中某点的电荷，受到的电场力跟它的电量的比值，叫做这一点的电场强度，简称场强，用公式表示：E=F/q场强E的法定计量单位为牛/库，场强E是矢量，规定电场中某点的场强方向，跟放在这点的正电荷所受电场力方向相同，女口图8-9所示。
（二）点电荷电场的电场强度点电荷Q在真空中距其r处场强公式为；2E=KQ/r（三）电场线为了形象描绘电场中场强的分布，人为地在电场中画出的一簇曲线。
曲线从正电荷出发到负电荷终止，曲线上每一点的切线方向，就是该点场强方向。
曲线密处场强大，疏处场强大，疏处场强小，这些曲线即为电场线。
（四）匀强电场如果一个电场中任何点的场强大小和方向都相同，这样的电场就是匀强电场，用电场线描绘是一组互相平行且疏密均匀的直线。
图8-10所示带等量异种电荷的平行金属板间电场就是匀强电场。
［疑难分析］1•关于电场强度E的物理意义。
分析：电场中各处都有一定的强度和方向，这是电场本身决定的,是客观存在的，与该处放不放电荷无关。
物理学上就用场强E来定量地描述，因此场强E反映了电场中各处电场的强弱和方向；同时E也反映了电场的力的性质。
因为若在场强为E的一点，放置一个电量为q的电荷，它立即受到电场力，大小为F=qE，方向由E的方向和q的性质决定。
2.关于电场的叠加、合电场。
分析：若两个以上的电场在空间同一点各自产生一个场强，则该点最终的场强是各分场强的矢量和，如图8-11所示。
这样的电场即是合电场，合电场中各点的场强大小和方向，最终都只有一个。
23.场强公式E=F/q和E=KQ/r的区别。
分析：前一个公式为场强的定义式，也是度量式，它适用于一切电场。
式中的q相当于一个检测电荷，用以检测放置点的场强大小和方向。
后一个公式为点电荷真空中场强的专用公式，式中的Q为产生电场的电荷，又称场电荷，r为真空中（空气中）相对于Q的距离, 这个公式不适用于其他电场。
4.电场线为什么都不相交?分析：因为任何电场中的任何点，都只有一个确定的场强大小和方向，因此用电场线描绘时都必不相交，否则相交点就会出现不同的场强方向，这是不可能的。
专题19带电粒子在电场中运动模型(原卷版)-2025年高三物理二轮常见模型与方法强化练(新高考通用)
专题19 带电粒子在电场中运动模型匀强电场中的类平抛运动模型（5-7题） (3)交变电场中的直线、偏转运动模型（8-10题） (4)等效重力场的直线运动模型（11-13题） (6)等效重力场中的类抛体运动模型（14--16题） (7)等效重力场中的圆周运动模型（17-21题） (8)1.（2023•全国）如图，两块大导体板水平相对放置，相距为d，电势分别为U0和﹣U0（U0＞0 ），长为L的绝缘细绳上端固定于上板，下端与质量为m的带正电小球连接，小球带电量为Q。
重力加速度大小为g。
小球在平衡位置附近摆动的周期是（）A．2π√mLdmgd+2QU0B．2π√mLdmgd−2QU0C．2π√mLdmgd+QU0D．2π√mLdmgd−QU02.（2023•北京）某种负离子空气净化原理如图所示。
由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。
在收集器中，空气和带电颗粒沿板方向的速度v0保持不变。
在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集。
已知金属板长度为L，间距为d。
不考虑重力影响和颗粒间相互作用。
（1）若不计空气阻力，质量为m、电荷量为﹣q的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U1；（2）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为f＝krv，其中r为颗粒的半径，k为常量。
假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。
a.半径为R、电荷量为﹣q的颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U2；b.已知颗粒的电荷量与其半径的平方成正比。
进入收集器的均匀混合气流包含了直径为10μm和2.5μm的两种颗粒，若10μm的颗粒恰好100%被收集，求2.5μm的颗粒被收集的百分比。
3.（2022•江苏）某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示．矩形ABCD区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层的高度均为d，电场强度大小均为E，方向沿竖直方向交替变化．AB 边长为12d，BC边长为8d．质量为m、电荷量为+q的粒子流从装置左端中点射入电场，粒子初动能为E k，入射角为θ，在纸面内运动．不计重力及粒子间的相互作用力。
高二物理电场专题总复习典型例题及答案全套
高二物理电场专题训练一、电荷守恒定律、库仑定律练习题1．关于点电荷的说法,正确的是A．只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷C．点电荷一定是电量很小的电荷D．两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理4．把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷C．带有不等量异种电荷D．一个带电,另一个不带电8．真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1＞Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则A．q一定是正电荷B．q一定是负电荷C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近9．如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为T A、T B；如果使A带正电,B带负电,上、下丝线受力分别为TA 1TB110．在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量为________________；14．如图3所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B受到的库仑力F＝______,小球A带的电量q A＝______．16．设氢原子核外电子的轨道半径为r,电子质量为m,电量为e,求电子绕核运动的周期．二、电场电场强度电场线练习题一、选择题1．下面关于电场的叙述正确的是A．两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的B．只有电荷发生相互作用时才产生电场C．只要有电荷存在,其周围就存在电场D．A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用2．下列关于电场强度的叙述正确的是A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关3．电场强度的定义式为E＝F／qA．该定义式只适用于点电荷产生的电场B．F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量C．场强的方向与F的方向相同D．由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比4．A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为F,A点的场强为E,则A．若在A点换上－q,A点场强方向发生变化B．若在A点换上电量为2q的电荷,A点的场强将变为2EC．若在A点移去电荷q,A点的场强变为零D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关A．当r→0时,E→∞B．发r→∞时,E→0C．某点的场强与点电荷Q的大小无关D．在以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同6．关于电场线的说法,正确的是A．电场线的方向,就是电荷受力的方向B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C．电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线不可能是闭合的7．如图1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B表示A、B两处的场强,则A．A、B两处的场强方向相同B．因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以E A＝E BC．电场线从A指向B,所以E A＞E BD．不知A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为A．0B．2kq／r2C．4kq／r2D．8kq／r29．四种电场的电场线如图2所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的10．图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是A．该电场是匀强电场B．这四点场强的大小关系是E d＞E a＞E b＞E cC．这四点场强的大小关系是E a＞E b＞E c＞E dD．无法比较这四点场强大小关系11．如图4,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB＞BC,则根据平衡条件可断定A．A、B、C分别带什么性质的电B．A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C．A、B、C中哪个电量最大D．A、B、C中哪个电量最小二、填空题12．图5所示为某区域的电场线,把一个带负电的点电荷q放在点A或B时,在________点受的电场力大,方向为______．13．如图6,正点电荷Q的电场中,A点场强为100N／C,C点场强为36N/C,B是AC的中点,则B点的场强为________N／C．14．真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为×10-5N,则P点的场强为________N／C；把检验电荷电量减小为×10-9C,则该电荷在P点受到的电场力为__________N15．在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电量为q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度的大小为______N／C,方向_________．16．在x轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q1,另一个带负电荷Q2,且Q1＝2Q2,用E1、E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上,E1＝E2的点共有____处,其中_______处的合场强为零,______处的合场强为2E2;17．如图7,有一水平方向的匀强电场,场强为9×103N／C．在电场内的竖直平面内作半径为1m的圆,圆心处放置电量为1×10-6C的正点电荷,则圆周上C点处的场强大小为______N ／C,方向________．三、计算题18．如图8所示,A、B为体积可忽略的带电小球,Q A＝2×10-8C,Q B＝－2×10-8C,A、B相距3cm．在水平外电场作用下,A、B保持静止,悬线都沿竖直方向．试求：1外电场的场强大小和方向2AB中点处总电场的场强大小和方向．19．如图9,A、B两小球带等量同号电荷,A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上,B 平衡于光滑的绝缘斜面上与A等高处,斜面倾角为30°,B的质量为52g,求B的带电量．三、电场中的导体练习题一、选择题1．用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a图1,然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球A和金箔b的带电情况是A．a带正电,b带负电B．a带负电,b带正电C．a、b均带正电D．a、b均带负电E．a、b均不带电2．在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B,下列实验方法中能使验电器箔片张开的是A．用取电棒带绝缘柄的导体棒先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B．用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C．用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触D．使验电器A靠近B3．在一个导体球壳内放一个电量为＋Q的点电荷,用E p表示球壳外任一点的场强,则A．当＋Q在球壳中央时,E p＝0B．不论＋Q在球壳内何处,E p一定为零C．只有当＋Q在球心且球壳接地时,E p＝0D．只要球壳接地,不论＋Q在球壳内何处,E p一定为零4．一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷,其电场分布是图2中的哪一个5．一带正电的绝缘金属球壳A,顶部开孔,有两只带正电的金属球B、C用金属导线连接,让B球置于球壳A的空腔中与内表面接触后又提起到图3位置,C球放A球壳外离A球较远,待静电平衡后,正确的说法是A．B、C球都带电B．B球不带电,C球带电C．让C球接地后,B球带负电D．C球接地后,A球壳空腔中场强为零6．如图4所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下叙说法正确的是A．A、B两点场强相等,且都为零B．A、B两点的场强不相等D．当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动．二、填空题7．如图5所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q放置．用手接触B端,移去手指再移去Q,AB带何种电荷______．若手的接触点改在A端,情况又如何______．8．有一绝缘空心金属球A,带有4×10-6C的正电荷,一个有绝缘柄的金属小球B,带有2×10-6C的负电荷．若把B球跟A球的内壁相接触,如图6所示,则B球上电量为______C,A球上电量为_______C,分布在_______．9．图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中,判断A、B两球的带电情况：1A、B接触后分开,再移去C,则A________,B______；2A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C,则A________,B_______；3A、B接触,用手指接触A,先移去C后再移去手指,则A_______,B_______．10．如图8,在真空中有两个点电荷A和B,电量分别为－Q和＋2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r2r＜L的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小_____方向____．11．长为L的导体棒原来不带电,将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处,如图9所示,当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于__________．四、电势差电势等势面练习题一、选择题1．关于电势差和电场力作功的说法中,正确的是A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定C．电势差是矢量,电场力作的功是标量D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零2．在电场中,A点的电势高于B点的电势,则A．把负电荷从A点移到B点,电场力作负功B．把负电荷从A点移到B点,电场力作正功C．把正电荷从A点移到B点,电场力作负功D．把正电荷从A点移到B点,电场力作正功3．在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是A．电场强度大的地方电势一定高B．电势为零的地方场强也一定为零C．场强为零的地方电势也一定为零D．场强大小相同的点电势不一定相同4．若带正电的小球只受电场力的作用,则它在任意一段时间内A．一定沿着电场线由高电势向低电势运动B．一定沿着电场线由低电势向高电势运动C．不一定沿电场线运动,但一定由高电势向低电势运动D．不一定沿电场线运动,也不一定由高电势向低电势运动5．有一电场的电场线如图1所示,场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B 和U A、U B表示,则A．E a＞E b U a＞U bB．E a＞E b U a＜U bC．E a＜E b U a＞U bD．E a＜E b U a＜U b6．如图2,A、B为两等量异号点电荷,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,ab＝bc,则A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相同C．a、b间电势差与b、c间电势差相等D．点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不作功7．在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是A．电场强度B．同一电荷所受电场力C．电势D．同一电荷具有的电势能8．下述说法正确的是A．在同一等势面上移动电荷,电场力不作功B．等势面上各点场强大小一定相等C．电场中电势高处,电荷的电势能就大D．电场强度大处,电荷的电势能就大9．一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时,电场力做了5×10－6J的功,那么A．电荷在B处时将具有5×10－6J的电势能B．电荷在B处将具有5×10－6J的动能C．电荷的电势能减少了5×10－6JD．电荷的动能增加了5×10－6J10．一个点电荷,从静电场中的a点移到b点,其电势能的变化为零,则A．a、b两点场强一定相等B．该点电荷一定沿等势面移动C．作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的D．a、b两点的电势一定相等11．如图3,绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E．在与环心等高处放有一质量为m、带电＋q的小球,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是A．小球在运动过程中机械能守恒B．小球经过环的最低点时速度最大C．小球经过环的最低点时对轨道压力为mg＋EqD．小球经过环的最低点时对轨道压力为3mg－qE12．如图4,所示,两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点,则A．a点电势比b点高B．a、b两点场强方向相同C．a、b、c三点与无穷远处电势相等D．一带电粒子不计重力在a点无初速释放,则它将在a、b连线上运动二、填空题13．以无穷远处为零电势点,下述情况中各物理量为正还是为负1负电荷周围空间的电势为_________值．2正电荷位于某负荷电产生的电场内,它的电势能为________值．3负电荷位于某负电荷产生的电场内,它的电势能为________值．4导体在正电荷形成的电场中,处于静电平衡状态时,导体的电势为________值．14．电场中的电荷因____而具有的能量叫电势能．当两个同种电荷距离增大时,电荷的电势能将________；若把两个电荷的距离增大时,电场力做了负功,则这两个电荷为_________种电荷．15．图5为电场中的一条电场线,一个正电荷从A点沿直线向B点运动时,速度逐渐减小,则U a_____U b填＞、＝、＜16．将一个×10－5C的电荷从电场外移到电场里一点A,外力克服电场力作功×10－3J,则A 点的电势为U a＝_____V；如果此电荷从电场外移到电场里的另一点B时,电场力作功,则A、B两点电势差为U ab＝______V；如果另一个电量是的负电荷从A移到B,则电场作功______J．17．如图6,在点电荷＋Q电场中,以＋Q为球心的同一球面上有A、B、C三点,把正检验电荷从球内P点移到A、B、C各点时电场力作功W PA、W PB、W PC的大小关系为________．18．如图7,a、b、c、d为某电场中的等势面,一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动．由图可知,四个等势面电势U a、U b、U c、U d由高到低的排列顺序是_______,带电粒子在M、N两点中,电势能较大的是_________点．19．如图8所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势间的电势差相等,一正电荷在等势线U3上时,具有动能20J,它运动到等势线U1时速度为零,令U2＝0,那么该电荷的电势能为4J时,其动能为_______J．20．图9是某匀强电场的等势面示意图,A、B两点相距5cm,θ＝53°,一带电量为－4×10－6C的微粒沿AB匀速运动,则此微粒的质量为_______kg．取g＝10m／s2三、计算题21．一带负电的粒子,q＝－×10－9C,在静电场中由点运动到b点,在这过程中,除电场力外,其它力作的功为×10－5J,粒子动能增加了×10－5J,求a、b两点间的电势差U ab等于多少22．固定不动的正点电荷A,带电量为Q＝×10－6C,点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为2cm、电势为3000V的P点,电场力做负功为×10－3J．若把B电荷从P点由静止释放,释放瞬间加速度大小为9×109m／s2,求B电荷能达到的最大速度．五、电势差和电场强度的关系练习题一、选择题1．下述关于匀强电场的结论错误的是A．公式E＝F／q也适用于匀强电场B．根据U＝Ed可知,任意两点的电势差与这两点的距离成正比C．匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值D．匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致2．关于静电场的说法中正确的是A．在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比B．在匀强电场中,电势降低的方向就是场强的方向C．电荷在等势面上移动时不受电场力D．若电场力对电荷作正功,电荷的电势能一定减小,而动能不一定增加3．图1所示,在场强为E的匀强电场中有A、B两点,AB连线长L,与电场线夹角为α．则AB两点的电势差为A．零B．ELC．ELsinαD．ELcosα4．图2所示的匀强电场场强为103N/C,ab＝dc＝4cm,bc＝ad＝3cm．则下述计算结果正确的是A．ab之间的电势差为40V．B．ac之间的电势差为50V．C．将q＝－5×10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周,电场力做功为零．D．将q＝－5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功都是－．5．在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴,恰巧静止,液滴所带电量为×10-19C,重量为×10-14N,若板间距为10mm,则两板间的电压为.. 6．平行金属板水平放置,板间距为,两板接上6kV电压,板间有一个带电液滴质量为×10-10g,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是×7．如图3所示,在场强为E的匀强电场中,取某点O为圆心,以r为半径做一圆,在圆心O点固定一电量为＋Q的点电荷设＋Q的电场不影响匀强电场E的分布．当把一检验电荷＋q放在d点处恰好平衡,则A．匀强电场场强为kQ／r2,方向沿ab方向B．匀强电场场强为kQ／r2,方向沿cd方向C．当电荷＋q放在b点时,它受到的电场力大小为2EqD．将电荷＋q由b点沿圆周移动到a点,电场力不做功8．如图4,绝缘杆长L,两端分别带有等量异号电荷,电量值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α＝60°,若使杆沿顺时针转过60°以杆上某一点为圆心转动,则下述正确的是A．电场力不作功,两电荷电势能不变B．电场力作的总功为QEL/2,两电荷的电势能减小C．电场力作的总功为－QEL/2,两电荷的电势能增加D．电场力做总功大小跟转轴位置无关．9．在匀强电场中,将一个带电量为q,质量为m的小球由静止释放,带电小球的轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为θ,如图5所示,那么匀强电场的场强大小为A．最大值是mgtgθ／qB．最小值是mgsinθ／qC．唯一值是mgtgθ／qD．同一方向上,可有不同的值．二、填空题10．如图6所示的匀强电场E＝103N／C,矩形abcd的ab边与电场线平行,且ab＝3cm,bc ＝2cm,将点电荷q＝5×10-8C沿矩形abcd移动一周,电场力做功_______,ab两点的电势差为_______,bc两点的电势差为______．11．如图7,A、B两点相距,θ＝60°,匀强电场场强E＝100V／m,则A、B间电势差U AB ＝______V．12．如图8,两平行金属板间电场是匀强电场,场强大小为×104V／m,A、B两板相距1cm,C点与A相距,若B接地,则A、C间电势差U AC＝______V；将带电量为－×10-12C的点电荷置于C点,其电势能为_________J．13．一质量为m的带电小球,静止在两块带电平行金属板间的匀强电场中,此时两板间电压为300V；若将该电压降到60V,其它条件不变,则小球的加速度为_____m／s2．14．如图9所示的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°角,ab＝4cm,bc＝10cm,将一个带电量为2×10-8C的电荷从a移到b时,电场力做功4×10-6J,则将此电荷从b移到c电场力做功_____J,ac间电势差为_____V．15．如图10所示的匀强电场的方向是竖直向下的,A、B是两等势面,已知两等势面的电势差为U、距离为d,现在P点放一负电荷q,将使该电场中有一点的场强变为零,这一点距P 点的距离为___________．16．比较图11中A、B两点电场强度的大小和电势的高低．1E A______E B2E A______E B3E A______E BU A______U B U A______U B U A______U BA、B各为两板中点17．如图12所示的匀强电场中,若负电荷从A点移到B点,电场力做正功．那么电场线的方向是______；A、B两点电势U A_______U B；负电荷在A、B两点具有的电势能εA______εB三、计算题18．如图13,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6cm,C、D为电场中的两点,且CD＝4cm,CD连线和场强方向成60°角．已知电子从D点移到C点电场力做功为×10-17J,求：①匀强电场的场强；②A、B两点间的电势差；③若A板接地,D点电势为多少19．如图14所示,竖直放置的两块足够长的平行金属板,相距,两板间的电压是2400V,在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10-3kg的带电小球,平衡后,丝线跟竖直方向成30°角,若将丝线剪断1说明小球在电场中作什么运动2计算小球带电量3设小球原来离带负电的板,问经过多少时间小球碰到金属板六、电容器电容练习题一、选择题A．电容器充电量越大,电容增加越大B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比C．电容器的电容越大,所带电量就越多D．对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变2．某一电容器标注的是：“300V,5μF”,则下述说法正确的是A．该电容器可在300V以下电压正常工作B．该电容器只能在300V电压时正常工作C．电压是200V时,电容仍是5μFD．使用时只需考虑工作电压,不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连3．对于给定的电容器,描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图应是图1中的4．关于电容器和电容的概念下列说法正确的是A．任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器B．用电源对平板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷C．某一电容器带电量越多,它的电容量就越大D．某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大5．图2的电路中C是平行板电容器,在S先触1后又扳到2,这时将平行板的板间距拉大一点,下列说法正确的是A．平行板电容器两板的电势差不变B．平行扳电容器两板的电势差变小C．平行板电容器两板的电势差增大D．平行板电容器两板间的的电场强度不变6．某平行板电容器的电容为C,带电量为Q,相距为d,今在板间中点放一电量为q的点电荷,则它所受到的电场力的大小为7．一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连,如果使两板间距离逐渐增大,则A．电容器电容将增大B．两板间场强将减小C．每个极板的电量将减小D．两板间电势差将增大8．如图3所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则A．电容器带电量不变B．尘埃仍静止C．检流计中有a→b的电流D．检流计中有b→a的电流二、填空题9．电容是表征_______的物理量,如果某电容器的电量每增加10-6C,两板之间的电势差就加1V,则该电容器的电容为_____．10．如图4所示,用静电计测量电容器两板间的电势差,不改变两板的带电量,把A板向右移,静电计指针偏角将_______；把A板竖直向下移,静电计指针偏角将______；把AB板间插入一块电介质,静电计指针偏角将__________．11．图5为电容器C与电压U的电源连接成的电路．当电键K与1接通,电容器A板带____电,B板带____电,这一过程称电容器的____．电路稳定后,两板间的电势差为____．当K与2接通,流过导体acb的电流方向为____,这就是电容器的____过程．12．一个电容器当带电量为Q时,板间电势差为U,当它的电量减少3×10-6C时,板间电势差降低2×102V,此电容器的电容为________μF．13．有一电容器,带电量为×10-5C,两板间电压力200V,如果使它的带电量再增加×10-6C,这时它的电容是_______F,两板间电压是_______V．14．两平行板电容器的电容之比为C1∶C2＝3∶2,带电量之比为Q1∶Q2＝3∶1．若两个电子分别从两电容器的负极板运动到正极板,它们的动能增量之比△E k1∶△E k2＝_____．15．如图6所示,平行板电容器两板间距为d,电源电压为6V．闭合S后将板间距离减为d／4,再断开S,又将两板间距离恢复到d,此时电容器两极间电压为_____V．16．如图7所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板间,闭合电键后,悬线偏离竖直方向的角度为θ,若N板向M板靠近,θ角将_____；把电键K断开,再使N板向M板靠近,θ角将______．三、计算题17．如图8所示,A、B为不带电平行金属板,间距为d,构成的电容器电容为C．质量为m、电量为q的带电液滴一滴一滴由A板上小孔以v0初速射向B板．液滴到达B板后,把电荷全部转移在B板上．求到达B板上的液滴数目最多不能超过多少七、带电粒子在匀强电场中的运动练习题一、选择题A．只适用于匀强电场中,v0＝0的带电粒子被加速B．只适用于匀强电场中,粒子运动方向与场强方向平行的情况C．只适用于匀强电场中,粒子运动方向与场强方向垂直的情况D．适用于任何电场中,v0＝0的带电粒子被加速2．如图1,P和Q为两平行金属板,板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动．关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是A．两板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大B．两板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大C．与两板间距离无关,仅与加速电压U有关D．以上说法都不正确3．带电粒子以初速v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强A．粒子在电场中作类似平抛的运动。
2024届高考一轮复习物理课件(新教材粤教版)：带电粒子在电场中的偏转
设B从O点发射时的速度为v1，到达P点时的动能为Ek，O、P两点的
高度差为h，根据动能定理有
mgh＋qEh＝Ek－12mv12
④
且有 v1·2t ＝v0t
⑤
h＝12gt2
⑥
联立③④⑤⑥式得Ek＝2m(v02＋g2t2).
带电粒子在交变电场中的偏转
1.带电粒子在交变电场中的运动，通常只讨论电压的大小不变、方向做 周期性变化(如方波)的情形. 当粒子垂直于交变电场方向射入时，沿初速度方向的分运动为匀速直线 运动，沿电场方向的分运动具有周期性. 2.研究带电粒子在交变电场中的运动，关键是根据电场变化的特点，利 用牛顿第二定律正确地判断粒子的运动情况.根据电场的变化情况，分段 求解带电粒子运动的末速度、位移等.
解得 d≥T e8Um0，故两极板间距至少为 T e8Um0.
课时精练
基础落实练
1.(多选)如图所示，一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电
场，电场方向水平向左.不计空气阻力，则小球
A.做直线运动
√B.做曲线运动
√C.速率先减小后增大 D.速率先增大后减小
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
为m的带负电小球(可视为质点)以水平向右的初速度v0，由O点射入该区 域，刚好竖直向下通过竖直平面中的P点，已知OP与初速度方向的夹角
为60°，重力加速度为g，则以下说法正确的是
A.所受电场力大小为
3mg 2
B.小球所受的合外力大小为
3mg 3
√C.小球由 O 点到 P 点用时
3v0 g
D.小球通过 P 点时的动能为52mv02
则荧光屏上的图像可能为
√
UXX′ 和 UYY′ 均 为 正 值 ， 两 偏 转 电 极 的 电 场 强 度 方 向 分 别 由 X 指 向 X′，Y指向Y′，电子带负电，所受电场力方向与电场强度方向相 反，所以分别向X、Y方向偏转，可知A正确.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
该电场的场强是多大？
例题4 平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5 cm，两 板间的电压是60 V. (1)两板间的场强是多大？
例题4 平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5 cm，两 板间的电压是60 V. (2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5 cm，P2点离 B板也是0.5 cm，P1和P2两点 间的电势差多大？
例题4 平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5 cm，两 板间的电压是60 V. (3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？
取g＝10 m/s2， 求小球所带的电荷量．
下节课 再见
(2010· 绍兴高二检测)某静电场沿x方向的电势分布如图1－6－16所示，则( )． A．在0～x1之间不存 在沿x方向的电场 B．在0～x1之间存在着沿x方向的匀强电场 C．在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强 电场 D．在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场
三、电场线的确定 例题5 下列图中，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势φ a＝10 V，φ b＝2 V， φ c＝6 V，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是 ( )
例题6 把一个带正电荷q的小球用细线悬挂在两块面积很大的竖直平行板间的O点， 小球质量m＝2 g，悬线长L＝6 cm，两板间距离d＝8 cm，当两板间加上U＝ 2×103 V的电压时，小球自悬线水平的A点由静止开始向下运动到达O点正下方的B 点时的速度刚好为零，如图所示，以后小球一直在A、B之间来回摆动．
9．如图1－6－17所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102 V/m，极板间 距离d＝5 cm，电场中C和D点分别到A、B两板的距离均为0.5 cm，B板接地，求： (1)C和D两点的电 势、两点间电势差各为多少？ (2)将点电荷q＝2×10－2 C从C点匀速移到D点时外力做多少功？
如图所示为一个匀强电场的三个等势面A、B、C，相邻两等势面之间距离为10 cm， 此电场的场强为3×103 V/m，若B为零电势点，求A、C的电势
物理专题
匀强电场
一 、对公式U＝Ed的理解 例题1 如图所示，A、B两点相距10 cm，E＝100 V/m，AB与电场线方向的夹角 θ ＝120°，求A、B两点间的电势差。
二、 利用E＝U/d计算场强 例题2 如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC ＝20 cm，把一个电荷量q＝10－5 C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到 C，电场力做功为－1.73×10－3 J，则该匀强电场的场强大小和方向是 ( A．865 V/m，垂直AC向左 B．865 V/m，垂直AC向右 C．1 000 V/m，垂直AB斜向上 D．1 000 V/m，垂直AB斜向下 )