静电场专题训练
高中物理静电场经典习题30道--带答案
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高中物理静电场经典习题30道--带答案1.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c 分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()A.$\frac{kq}{l^2}$。
B.$\frac{\sqrt{3}kq}{l^2}$。
C.$\frac{2kq}{l^2}$。
D.$\frac{3kq}{l^2}$2.如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.$\frac{kQ}{4R^2}$。
B.$\frac{\sqrt{2}kQ}{4R^2}$。
C.$\frac{kQ}{2R^2}$。
D.$\frac{\sqrt{2}kQ}{R^2}$3.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q>)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为A.$l+\frac{2q^2}{kl}$。
B.$l-\frac{2q^2}{kl}$。
C.$l-\frac{q^2}{kl}$。
D.$l+\frac{q^2}{kl}$4.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m 带电量分别为+q和﹣q的甲、乙两个小球,在力F的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为A.$\frac{F}{2kq^2}$。
B.$\frac{F}{kq^2}$。
C.$\frac{F}{4kq^2}$。
D.$\frac{2F}{kq^2}$5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)A.。
高中物理静电场练习题(含解析)
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高中物理静电场练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格,以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。
许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活,下列物理量为量子化的是( )A .一个物体带的电荷量B .一段导体的电阻C .电场中两点间的电势差D .一个可变电容器的电容2.如图所示,+Q 为固定的正电荷,在它的电场中,一电荷量为+q 的粒子,从a 点以沿ab 方向的初速度v 0开始运动.若粒子只受电场力作用,则它的运动轨迹可能是图中的( )A .ab 直线B .ac 曲线C .ad 曲线D .ae 曲线 3.电荷量之比为1∶7的带异种电荷的两个完全相同的金属球A 和B ,相距为r 。
两者接触一下放到相距2r 的位置,则稳定后两小球之间的静电力大小与原来之比是( ) A .4∶7B .3∶7C .36∶7D .54∶74.描述电场强弱的物理量是( )A .电荷量B .电场力C .电场强度D .电流强度 5.人体的细胞膜模型图如图a 所示,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为d ,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图b 所示,初速度可视为零的一价正钠离子仅在静电力的作用下,从图中的A 点运动到B 点,下列说法正确的是( )A .A 点电势等于B 点电势B.钠离子的电势能增大C.若膜电位越小,钠离子进入细胞内的速度越大D.若膜电位增加,钠离子进入细胞内的速度更大6.如图所示为真空中正点电荷的电场线和等势面,实线为电场线,虚线为等势面,电场中有a、b、c三点。
下列关于各点电场强度E的大小和电势φ的高低说法正确的是()A.Ea=Eb B.Ea>Ec C.φb>φc D.φa=φc7.两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间,如图所示。
静电场综合练(解析版)--2024新高考物理一轮复习题型归纳
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第八章 静电场静电场综合练一、单选题1如图所示,三个带电小球A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点且放在光滑绝缘的水平桌面上,空间存在水平且与BC连线垂直的匀强电场,三个小球可看成质点且均静止不动,则三个带电小球所带电荷的电性及电荷量的关系是()A.A、B带正电,C带负电,A、B、C所带电荷量之比为1:1:1B.A、B带正电,C带负电,A、B、C所带电荷量之比为2:1:1C.A带正电,B、C带负电,A、B、C所带电荷量之比为1:1:1D.A带正电,B、C带负电,A、B、C所带电荷量之比为2:1:1【答案】D【解析】AB.三个带电小球两两之间存在库仑力,且库仑力的方向一定沿两小球的连线方向,假设C球带负电,对C球进行受力分析,可知匀强电场对C球的电场力方向水平向左,要使C球受力平衡,则A球须带正电,B球需带负电,故AB错误;CD.假设A球带正电,则匀强电场对A球的电场力方向水平向右,要使A球受力平衡,则B、C两球须均带负电且两者电荷量相等,分析B、C两球可知系统可处于平衡状态,对B球进行受力分析,可得k q A q Bl2cos60°=kq C q Bl2可得q A=2q C因此有q A:q B:q C=2:1:1故C错误,D正确。
故选D。
2均匀带电的球体在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心产生的电场。
若将地球视为均匀带电的球体,电荷量为Q,半径为R,静电力常量为k,则在地外空间距地面高度为R处的电场强度大小为()A.kQR2B.kQ2R2C.2kQR2D.kQ4R2【答案】D【解析】根据题意,在地外空间距地面高度为R处的电场强度大小E=kQR+R2=kQ4R2故选D。
3如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷A、B,O为A、B连线中点,以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于A、B连线,以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与A、B连线共面,两个平面边线交点分别为e、f,下列说法正确的是()A.a、b、c、d、e、f六点中,任何两点的场强及电势均不相同B.将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功C.将一电荷由a点移到圆面内各点过程电势能的变化量都不相同D.沿线段eOf移动的电荷,它所受的电场力先减小后增大【答案】B【解析】A.题图中圆面是一个等势面,e、f的电势相等,根据电场线分布的对称性可知,e、f的场强相同,A错误;B.题图中圆弧egf是一条等势线,其上任意两点间的电势差都为零,将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功,B正确;C.a点与圆面内任意一点间的电势差相等,根据公式W=qU可知,将一电荷由a点移到圆面内任意一点时,电场力做功相同,则电势能的变化量相同,C错误;D.沿线段eOf移动电荷,电场强度先增大后减小,则电荷受到的电场力先增大后减小,D错误。
高考静电场选择题专项练习
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1、在光滑的绝缘水平面上,有一个正三角形abc ,顶点a 、b 、c 处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图所示,D 点为正三角形外接圆的圆心,E 、G 、H 点分别为ab 、ac 、bc 的中点,F 点为E 关于c 电荷的对称点,则下列 说法中错误..的是 A .D 点的电场强度为零 B .E 、F 两点的电场强度等大反向、电势相等 C .E 、G 、H 三点的电场强度大小和电势均相同 D .若释放c 电荷,c 电荷将一直做加速运动 (不计空气阻力) 2、现有两个边长不等的正方形,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正电荷和负电荷,若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 .把一电荷从b 点移到c 点电场力作功为零C .同一电荷在a 、d 两点所受电场力不相同D .若a 点的电势为φ,则a 、d 两点间的电势差为2φ3、如左图所示,交变电压加在平行板电容器A 、B 两极板上,开始B 板电势比A 板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在电场作用下开始运动.设A 、B 两极板间的距离足够大,下列说法正确的是( )A .电子一直向着A 板运动B .电子一直向着B 板运动C .电子先向A 板运动,然后返回向B 板运动,之后在A 、B 两板间做周期性往复运动D .电子先向B 板运动,然后返回向A 板运动,之后在A 、B 两板间做周期性往复运动4、真空中相距为3a 的两个点电荷M 、N 分别在x 1=0和x 2=3a 两点上,在它们连线上各点场强E 随x 变化的关系如图所示,以下判断中正确的是( )A .点电荷M 的电荷量大于点电荷N 的电荷量B .点电荷M 、N 一定为同种电荷C .x=2a 处的电势一定为零D .将一检验电荷+q 从x=1.5a 处沿x 轴移到x=2.5a 处的过程中,电势能一直减小5、.通常一次闪电过程历时约0.2~0.3 s ,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80 μs ,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109 V ,云地间距离约为1 km ;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ,闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是A .闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB .整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC .闪电前云地间的电场强度约为1×109V/mD .整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J6、两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的O 、M 两点,两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示,其中A 、N 两点的电势均为零,ND 段中的C 点电势最高,则A .N 点的电场强度大小为零B .A 点的电场强度大小为零C .NC 间场强方向向x 轴正方向D .将负点电荷从N 点移到D 点,电场力先做正功后做负功7、如图所示,带有正电荷量Q 的细铜圆环竖直固定放置,一带正电荷量q 的粒子从很远处沿水平轴线飞来并到达圆心O 。
高考物理第一章静电场专题训练
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《第一章静电场》一、单选题(1-8题是只有一个答案正确;9-12题有多个答案正确)1.半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷,相隔一定的距离,两球之间的相互吸引力大小为F。
今用第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两个球接触后移开,这时,A、B两个球之间的相互作用力大小是A.14F B.18F C.38F D.34F【答案】 B【解析】两球之间的相互吸引力,则两球带等量异种电荷;假设A带电量为Q,B带电量为-Q,两球之间的相互吸引力的大小是:F=kQ⋅Qr2;第三个不带电的金属小球C与A 接触后,A和C的电量都为Q2;C与B接触时先中和再平分,则C、B分开后电量均为-Q4,这时,A、B两球之间的相互作用力的大小:F'=kQ2⋅Q4r2=F8,故B 正确;ACD错误.故选B.点睛:要清楚带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分,根据库仑定律的内容,找出变化量和不变量熟练应用库仑定律即可求题.2.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,电流表A和电压表V均可视为理想电表。
闭合开关S后,在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中A.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大B.小灯泡L变暗C.电源的总功率变大,效率变小D .通过定值电阻R 1的电流方向自右向左【答案】 C【解析】电压表测量两端的电压或者电容器两端的电压,当滑动变阻器的滑片P 向右移动的过程中滑动变阻器连入电路的电阻减小,电路总电阻减小,故电路总电流增大,所以通过灯泡L 的电流增大,即小灯泡变亮,电流表示数增大,由于总电阻减小,所以根据闭合回路欧姆定律可得路端电压减小,而小灯泡两端的电压增大,所以滑动变阻器两端的电压减小,即电压表示数减小,故AB 错误;根据公式可得电源的总功率增大,根据公式可得电源的效率减小,故C 正确;由于电容器两端的电压减小,所以根据公式可得电容器上的电荷量减小,故通过定值电阻R 1的电流方向自左向右,D 错误3.如图所示,在竖直平面内,AB⊥CD 且A 、B 、C 、D 位于同一半径为r 的圆上,在C 点由一固定点电荷,电荷量为-Q ,现从A 点将一质量为m 、电荷量为-q 的点电荷由静止释放,该点电荷沿光滑绝缘轨道ADB 运动到D 点时的速度大小为4gr 。
(文末附答案)2022届高中物理静电场专项训练
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(每日一练)(文末附答案)2022届高中物理静电场专项训练单选题1、如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面,A、C是同一等势面上的两点,B是另一等势面上的一点。
下列说法正确的是()A.导体内部的场强左端大于右端B.A、C两点的电势均低于B点的电势C.B点的电场强度大于A点的电场强度D.正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功,电势能减小2、板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间电势差为U1,板间场强为E1,现将电容器所带电荷d,其他条件不变,这时两极板间电势差U2,板间场强为E2,下列说法正确的是()量变为2Q,板间距变为12A.U2=U1,E2=E1B.U2=2U1,E2=4E1C.U2=U1,E2=2E1D.U2=2U1,E2=2E13、电场中A、B两点间的电势差为U,一个静止于A点、电量为q的正点电荷,在电场力的作用下从A点移动到B点。
电场力所做的功等于()A.U B.Uq C.qUD.qU4、如图所示,固定光滑直杆上套有一个质量为m,带电量为+q的小球和两根原长均为L的轻弹簧,两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连,另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点,空间存在方向竖直向下的匀强电场。
已知直杆与水平面的夹角为θ,两弹簧的劲度系数均3mgsinθL ,小球在距B点45L的P点处于静止状态,Q点距A点45L,小球在Q点由静止释放,重力加速度为g。
则()A.匀强电场的电场强度大小为mgsinθ5qB.小球在Q点的加速度大小为65gsinθC.小球运动的最大动能为1225mgLsinθD.小球运动到最低点的位置离B点距离为15L5、两块平行金属板M、N水平放置.带电情况如图所示,其内部空间有两个悬浮着的小带电液滴A和B,采用以下哪些办法可使液滴向上做加速运动 ( )A.使两板靠近—些B.使两板左、右错开一些C.用导线将两板连接一下D.使A和B粘合在一起6、如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。
2023人教版带答案高中物理必修三第九章静电场及其应用微公式版考点专题训练
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2023人教版带答案高中物理必修三第九章静电场及其应用微公式版考点专题训练单选题1、如图所示,用细绳系住小球,让小球从M点无初速度释放若忽略空气阻力,则小球从M到N的过程中()A.线速度不变B.角速度增大C.向心加速度减小D.机械能增大答案:BABC.小球运动过程中,重力做正功,则动能增大,故线速度增大,根据ω=vr ,a=v2r可知,角速度和向心加速度也变大,AC错误,B正确;D.忽略空气阻力,只有重力做功,则小球的机械能守恒,D错误。
故选B。
2、如图所示,在大小和方向都相同的力F1和F2的作用下,物体m1和m2沿水平方向移动了相同的距离。
已知质量m1<m2,F1做的功为W1,F2做的功为W2,则()A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.无法确定答案:C根据W=Fl cos θ因F1=F2,l1=l2,夹角θ也相等,可知W1=W2C正确,ABD错误。
故选C。
3、一物体在运动过程中,重力做了-2J的功,合力做了4J的功,则()A.该物体动能减少,减少量等于4JB.该物体动能增加,增加量等于4JC.该物体重力势能减少,减少量等于2JD.该物体重力势能增加,增加量等于3J答案:BAB.合外力所做的功大小等于动能的变化量,合力做了4J的功,物体动能增加4J,故A错误,B正确;CD.重力做负功,重力势能增大,重力做正功,重力势能减小,所以重力势能增加2J,故CD错误。
故选B。
4、如图所示,重为G的物体受一向上的拉力F,向下以加速度a做匀减速运动,则()A.重力做正功,拉力做正功,合力做正功B.重力做正功,拉力做负功,合力做负功C.重力做负功,拉力做正功,合力做正功D.重力做正功,拉力做负功,合力做正功答案:B由于物体向下运动,位移方向向下,因此重力方向与位移方向相同,重力做正功,拉力方向与位移方向相反,拉力做负功,由于物体向下做匀减速运动,加速度方向向上,因此合力方向向上,合力方向与位移方向相反,合力做负功。
高中物理必修第3册 静电场及其应用试卷专题练习(解析版)
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高中物理必修第3册 静电场及其应用试卷专题练习(解析版)一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,带电量为Q 的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C 点,斜面上有A 、B 、D 三点,A 和C 相距为L ,B 为AC 中点,D 为A 、B 的中点。
现将一带电小球从A 点由静止释放,当带电小球运动到B 点时速度恰好为零。
已知重力加速度为g ,带电小球在A 点处的加速度大小为4g,静电力常量为k 。
则( )A .小球从A 到B 的过程中,速度最大的位置在D 点 B .小球运动到B 点时的加速度大小为2g C .BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA D .AB 之间的电势差U AB =kQ L【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .带电小球在A 点时,有2sin A Qqmg kma L θ-= 当小球速度最大时,加速度为零,有'2sin 0Qqmg θkL-= 联立上式解得'22L L =所以速度最大的位置不在中点D 位置,A 错误; B .带电小球在A 点时,有2sin A Qqmg kma Lθ-= 带电小球在B 点时,有2sin 2BQq k mg θma L -=() 联立上式解得2B ga =B 正确;C .根据正电荷的电场分布可知,B 点更靠近点电荷,所以BD 段的平均场强大小大于AD 段的平均场强,根据U Ed =可知,BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA ,C 正确;D .由A 点到B 点,根据动能定理得sin 02AB Lmg θqU ⋅+= 由2sin A Qqmg kma L θ-=可得 214Qq mg k L= 联立上式解得AB kQU L=-D 错误。
故选BC 。
2.如图所示,用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别m A 和m B 的小球,分别带q A 和q B 的正电荷,悬点为O ,当小球由于静电力作用张开一角度时,A 球悬线与竖直线夹角为α,B 球悬线与竖直线夹角为β,则( )A .sin sin AB m m βα= B .sin sin A B B A m q m q βα=C .sin sin A B q q βα= D .两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',有sin sin sin sin ααββ'='【答案】AD 【解析】【分析】【详解】AB.如下图,对两球受力分析,根据共点力平衡和几何关系的相似比,可得Am g OPF PA=库,Bm g OPF PB=库由于库仑力相等,联立可得ABm PBm PA=由于sincosOAPAαθ⋅=,sincosOBPBβθ⋅=,代入上式可得sinsinABmmβα=所以A正确、B错误;C.根据以上分析,两球间的库仑力是作用力与反作用力,大小相等,与两个球带电量的多少无关,所以不能确定电荷的比例关系,C错误;D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',对小球A、B 受力分析,根据上述的分析,同理,仍然有相同的关系,即sinsinABmmβα'='联立可得sin sinsin sinααββ'='D正确。
(完整版)静电场练习题及答案
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静电场练习题一、电荷守恒定律、库仑定律练习题4.把两个完满相同的金属球 A 和B 接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、 B 两球原来的带电情况可能是[ ]A.带有等量异种电荷B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷 D .一个带电,另一个不带电8.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1> Q2,点电荷q 置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则[ ]A. q 必然是正电荷 B . q 必然是负电荷C. q 离 Q2比离 Q1远D. q 离 Q2比离 Q1近-8在同一高度相距3cm 时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球 B 碰到的库仑力F= ______,小球 A 带的电量 q A= ______.二、电场电场强度电场线练习题6.关于电场线的说法,正确的选项是[ ]A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只在电场力作用下必然沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不能能是闭合的7.如图 1 所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、 B 两点,用E A、 E B表示A、B 两处的场强,则 [ ]A. A、 B 两处的场强方向相同B.因为 A、 B 在一条电场上,且电场线是直线,所以E A=E BC.电场线从 A 指向 B,所以 E A> E BD.不知 A、 B 周边电场线的分布情况,E A、 E B的大小不能够确定8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距 r ,两点电荷连线中点处的场强为[ ]A. 0 B . 2kq/ r 2 C . 4kq/ r 2 D . 8kq/ r 29.四种电场的电场线如图 2 所示.一正电荷q 仅在电场力作用下由M点向N 点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的[ ]11.如图 4,真空中三个点电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但A、 B、 C,能够自由搬动,依次排列在同素来线上,都处于平衡状态,若三个电荷AB> BC,则依照平衡条件可判断[ ]A. A、 B、C 分别带什么性质的电B. A、 B、C 中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C. A、 B、C 中哪个电量最大D. A、 B、C 中哪个电量最小二、填空题12.图 5 所示为某地域的电场线,把一个带负电的点电荷为 ______.q 放在点 A 或B 时,在________点受的电场力大,方向16.在 x 轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q1,另一个带负电荷 Q2,且 Q1= 2Q,用 E1、 E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在 x 轴上, E1= E2的点共有 ____处,其中 _______处的合场强为零, ______处的合场强为 2E2。
静电场及其应用精选试卷专题练习(解析版)
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静电场及其应用精选试卷专题练习(解析版)一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,一带电小球P用绝缘轻质细线悬挂于O点。
带电小球Q与带电小球P处于同一水平线上,小球P平衡时细线与竖直方向成θ角(θ<45°)。
现在同一竖直面内向右下方缓慢移动带电小球Q,使带电小球P能够保持在原位置不动,直到小球Q移动到小球P位置的正下方。
对于此过程,下列说法正确的是()A.小球P受到的库仑力先减小后增大B.小球P、Q间的距离越来越小C.轻质细线的拉力先减小后增大D.轻质细线的拉力一直在减小【答案】AD【解析】【分析】【详解】画出小球P的受力示意图,如图所示当小球P位置不动,Q缓慢向右下移动时,Q对P的库仑力先减小后增大,根据库仑定律可得,QP间的距离先增大后减小;轻质细线的拉力则一直在减小,当Q到达P的正下方时,轻质细线的拉力减小为零,故选AD。
2.如图所示,用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别m A和m B的小球,分别带q A和q B的正电荷,悬点为O,当小球由于静电力作用张开一角度时,A球悬线与竖直线夹角为α,B 球悬线与竖直线夹角为β,则()A .sin sin AB m m βα= B .sin sin A B B A m q m q βα= C .sin sin A B q q βα= D .两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',有sin sin sin sin ααββ'='【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB .如下图,对两球受力分析,根据共点力平衡和几何关系的相似比,可得A m g OP F PA =库,B m g OPF PB=库 由于库仑力相等,联立可得A B m PBm PA= 由于sin cos OA PA αθ⋅=,sin cos OB PB βθ⋅=,代入上式可得sin sin A B m m βα= 所以A 正确、B 错误;C .根据以上分析,两球间的库仑力是作用力与反作用力,大小相等,与两个球带电量的多少无关,所以不能确定电荷的比例关系,C 错误;D .两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',对小球A 、B 受力分析,根据上述的分析,同理,仍然有相同的关系,即sin sin A B m m βα'='联立可得sin sin sin sin ααββ'='D 正确。
专题07 静电场中的力和能量问题(分层练)(解析版)
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专题07 静电场中的力和能量问题A·常考题不丢分命题点01 利用库伦定律求解点电荷的受力问题命题点02 同种或异种点电荷周围电势和电场强度的分布命题点03 带电粒子在电场中的运动和功能关系命题点04 等量点电荷在空间的电势和电场强度分布命题点05 多点电荷或带电体周围电势和电场强度叠加问题命题点06 带电粒子在匀强电场中的运动问题B·拓展培优拿高分C·挑战真题争满分【命题点01 利用库伦定律求解点电荷的受力问题】B.A.42kQqa2A.A、B间的库仑力为F=9kq24L2B.挂A、B两球的绳子的拉力之比为C.A、B两球的质量之比为1:3D.两绳偏离竖直方向的夹角与两个小球带的电量成正比A.B球的电荷量可能为+B.C球的电荷量为−C.三个小球一起运动的加速度为设C球所带的电荷量为kQq l2cos60°=kq2l2解得C球带负电,故B错误;C.设三个小球的加速度都是【命题点02 同种或异种点电荷周围电势和电场强度的分布】【针对练习4】(多选)如图甲所示,上位于竖直方向上的四点,一带电量为A.AB两点电势差U AB=16.16VB.小物块从B点到C点电场力做的功W=4×10−3JC.B点为AC间电场强度最大的点,场强大小E=20.4 V / m D.由A到C的过程中小物块的电势能先减小后变大【答案】AC【详解】A.据v−t图可知A、B两点的速度,根据动能定理可得qU−mgℎAB=12mv2B−12mv2AA.沿x轴移动时电子的动能先增大后减小B.沿y轴移动时电子的动能先增大后减小C.在y=−a处固定电荷量为D.在y=−a处固定电荷量为【答案】ACx 轴上,从x =−12a 处移动到x =12a 处,场强先减小后变大,电场力先做正功后做负功,电子的动能先增大后减小。
y 轴上,场强从原点向外,先增大后减小,从电子的动能先减小后增大,A 正确,C .在y =−a 处固定电荷量为25Q 的负点电荷电荷连线上关于O对称的两点。
物理静电场试题及答案
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物理静电场试题及答案一、选择题1. 两个点电荷之间的距离为r,它们之间的库仑力大小为F,如果将它们之间的距离增加到2r,则它们之间的库仑力大小为:A. F/2B. F/4C. F/8D. 2F答案:B2. 电场强度的方向是:A. 正电荷所受电场力的方向B. 负电荷所受电场力的方向C. 正电荷所受电场力的反方向D. 与电场线的方向垂直答案:C3. 电容器的电容与下列哪个因素无关?A. 电容器两极板的面积B. 电容器两极板之间的距离C. 电容器两极板的材料D. 电容器两极板之间的电压答案:D二、填空题4. 一个电荷量为q的点电荷在电场中受到的电场力大小为F,则该点电荷所在位置的电场强度E等于______。
答案:F/q5. 两个相同大小的点电荷,分别带有+Q和-Q的电荷,它们之间的距离为r,若将它们之间的距离增加到原来的2倍,则它们之间的库仑力大小将变为原来的______。
答案:1/4三、计算题6. 一个半径为R的均匀带电球体,其电荷量为Q,求球体外距离球心r处的电场强度。
答案:若r > R,则电场强度E = kQ/r^2;若r < R,则电场强度E = 0。
7. 一个平行板电容器,其电容为C,两极板间的电压为U,求电容器所带的电荷量Q。
答案:Q = CU四、简答题8. 简述电场线的特点。
答案:电场线从正电荷出发,指向负电荷;电场线不相交;电场线越密集,电场强度越大。
9. 电容器在充电过程中,其电场能如何变化?答案:电容器在充电过程中,电场能逐渐增加,因为电容器存储了更多的电荷,两极板之间的电势差也随之增大。
静电场题目练习(精编)
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静电场题目练习一、单选题1. 如图所示,用两根同样的绝缘细线把甲、乙两个质量相等的带电小球悬挂在同一点上,甲、乙两球均处于静止状态.已知两球带同种电荷,且甲球的电荷量大于乙球的电荷量,F1、F2分别表示甲、乙两球所受的库仑力,则下列说法中正确的是()A. F1一定大于F2B. F1一定小于F2C. F1与F2大小一定相等D. 无法比较F1与F2的大小2. 关于点电荷,以下说法正确的是()A. 体积小的带电体在任何情况下都可以看成点电荷B. 所有的带电体在任何情况下都可以看成点电荷C. 带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体可以看成点电荷D. 通常把带电小球看成点电荷,带电小球靠得很近时,它们之间的作用力为无限大3. 电荷量为+Q的点电荷和接地金属板MN附近的电场线分布如图所示,点电荷与金属板相距为2d,图中P 点到金属板和点电荷间的距离均为d.已知P点的电场强度为E0,则金属板上感应电荷在P点处产生的电场强度E的大小为( )A. 0B. kQ d2C. E=E0−kQd2D. E=E024. 如图,两平行金属板水平放置并接到电源上,一个带电微粒P位于两板间恰好平衡,现用外力将P固定住(保持其电荷量不变),然后使两板各绕其中点转过α角,如图中虚线所示,再撤去外力以后,则P在两板间运动,其()A. 重力势能将变大B. 重力势能将变小C. 电势能将变大D. 电势能将变小5. (上海黄浦区一模)如图所示,P为固定的点电荷,周围实线是其电场的电场线。
一带负电的粒子Q进入该电场后沿虚线运动,v a、v b分别是Q经过a、b两点时的速度。
则下列判断正确的是()A. P带正电,v a>v bB. P带负电,v a>v bC. P带正电,v a<v bD. P带负电,v a<v b6. 如图所示,AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O。
将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径。
高中物理:静电场专项练习题
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静电场第一天例1:如题3图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b,a、b点的电场强度大小分别为E a和E b,则( )A.W a=W b,E a>E b B.W a≠W b,E a>E bC.W a=W b,E a<E b D.W a≠W b,E a<E b答案与提示:A [解析] 同一幅图中电场线的疏密可表示电场强度大小,a点处的电场线比b 点处的密集,可知E a>E b,C、D错误,a、b两点处于同一等势面,电子从a、b两点运动到c 点,电场力做的功相等,与路径无关,B错,A正确.练习:如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是( )A.1、2两点的场强相等B.1、3两点的场强相等C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等答案与提示:D 本题考查电场线和等势面的相关知识.根据电场线和等势面越密集,电场强度越大,有E1>E2=E3,但E2和E3电场强度方向不同,故A、B错误.沿着电场线方向,电势逐渐降低,同一等势面电势相等,故φ1>φ2=φ3,C错误,D正确.第二天例2:如图12所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电荷量为+Q 的小球P ,带电荷量分别为-q 和+2q 的小球M 和N ,由绝缘细杆相连,静止在桌面上,P 与M 相距L ,P 、M 和N 视为点电荷,下列说法正确的是( )A .M 与N 的距离大于LB .P 、M 和N 在同一直线上C .在P 产生的电场中,M 、N 处的电势相同D .M 、N 及细杆组成的系统所受合外力为零答案与提示:BD [解析] M 、N 处于静止状态,则M 、N 和杆组成的系统所受合外力为0,则F PM =F PN ,即222xQq k L Qq k =,则有L x 2=,那么M 、N 间距离为L )12(-,故选项A 错误,选项D 正确;由于M 、N 静止不动,P 对M 和对N 的力应该在一条直线上,故选项B 正确;在P 产生电场中,M 处电势较高,故选项C 错误.练习:关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( )A .电场强度的方向处处与等电势面垂直B .电场强度为零的地方,电势也为零C .随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D .任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向答案与提示:AD [解析] 由静电场的电场线与等势面垂直可知A 正确.电势大小是由参考点和电场共同决定的,与场强的大小无关,B 、C 错误.沿电场线电势降低,且电势降落最快的方向为电场方向,D 正确.第三天例3:一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动.取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能E p 与位移x 的关系如右图所示.下列图像中合理的是( )A .电场强度与位移关系 B. 粒子动能与位移关系C. 粒子速度与位移关系D. 粒子加速度与位移关系答案与提示:D [解析] 本题是关于图像的“信息题”:以图像为载体考查电场的力的性质与电场的能的性质,考查理解题目的新信息并且应用信息解决问题的能力.根据电势能的定义E p =q φ,推理电场强度x q E x E p ∆∆=∆∆=ϕ,由题中电势能随着空间变化的图像可知其斜率减小,因此电场强度减小,选项A 错误;根据功能关系可知动能与电势能的总和保持不变,开始时电势能减小得快,则动能增加得快,速度增加得快,选项B 、C 错误;由于加速度mqE a =,电场强度减小,加速度减小.选项D 正确.练习:静电场在轴上的场强随x 的变化关系如图所示,x 轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x 轴运动,则点电荷()(A )在x 2和x 4处电势能相等(B )由x 1运动到x 3的过程电势能增大(C )由x 1运动到x 4的过程电场力先增大后减小(D )由x 1运动到x 4的过程电场力先减小后增大答案与提示:BC 电场力大小与电场强度成正比,电场对正电荷做正功,电势能减小。
高中物理静电场必做经典例题(带答案)
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高中物理阶段性测试(一)一、选择题(每题4分,共40分) 1.下列说法正确的是 ( ) A .元电荷就是质子 B .点电荷是很小的带电体 C .摩擦起电说明电荷可以创造D .库仑定律适用于在真空中两个点电荷之间相互作用力的计算2.在电场中某点用+q 测得场强E ,当撤去+q 而放入-q/2时,则该点的场强 ( )A .大小为E / 2,方向和E 相同B .大小为E /2,方向和E 相反C .大小为E ,方向和E 相同D .大小为E ,方向和E 相反3.绝缘细线的上端固定,下端悬挂一只轻质小球a ,a 表面镀有铝膜,在a 的近端有一绝缘金属球b ,开始时,a 、b 均不带电,如图所示.现使b 球带电,则( ) A .a 、b 之间不发生静电相互作用 B .b 立即把a 排斥开C .b 将吸引a ,吸住后不放开D .b 将吸引a ,接触后又把a 排斥开4.关于点电荷,正确的说法是 ( ) A .只有体积很小带电体才能看作点电荷 B .体积很大的带电体一定不能视为点电荷C .当两个带电体的大小与形状对它们之间的相互静电力的影响可以忽略时,这两个带电体便可看作点电荷D .一切带电体在任何情况下均可视为点电荷5.两只相同的金属小球(可视为点电荷)所带的电量大小之比为1:7,将它们相互接触后再放回到原来的位置,则它们之间库仑力的大小可能变为原来的 ( )A .4/7B .3/7C .9/7D .16/76. 下列对公式 E =F/q 的理解正确的是( ) A .公式中的 q 是场源电荷的电荷量B .电场中某点的电场强度 E 与电场力F 成正比,与电荷量q 成反比C .电场中某点的电场强度 E 与q 无关D .电场中某点的电场强度E 的方向与电荷在该点所受的电场力F 的方向一致7. 下列关于电场线的说法正确的是( ) A .电场线是电荷运动的轨迹,因此两条电场线可能相交B .电荷在电场线上会受到电场力,在两条电场线之间的某一点不受电场力C .电场线是为了描述电场而假想的线,不是电场中真实存在的线D .电场线不是假想的东西,而是电场中真实存在的物质8. 关于把正电荷从静电场中电势较高的点移到电势较低的点,下列判断正确的是( )A .电荷的电势能增加B .电荷的电势能减少C .电场力对电荷做正功D .电荷克服电场力做功9. 一个带负电的粒子只在静电力作用下从一个固定的点电荷附近飞过,运动轨迹如图中的实线所示,箭头表示粒子运动的方向。
静电场练习及答案
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静电场练习题一、选择题1、设有一“无限大”均匀带正电荷的平面.取x 轴垂直带电平面,坐标原点在带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E随距离平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负):[ ] 2、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:[ ] (A) 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷.(B) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零.(C) 如果高斯面上E处处不为零,则高斯面内必有电荷.(D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度 通量必不为零.3、一个带正电荷的质点,在电场力作用下从A 点经C 点运动到B 点,其运动轨迹如图所示.已知质点运动的速率是递增的,下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是:[ ]4、如图所示,两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面均匀带电,沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为λ1和λ2,则在内圆柱面里面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E为:[ ] (A) r0212ελλπ+. (B) 20210122R R ελελπ+π(C) 1012R ελπ. (D) 0. 5、边长为a 的正方形的四个顶点各有一个电量为q 的点电荷,若将点电荷Q由远处移到正方形中心处,电场力的功是[ ]aQq A02πεaQq B 02πε-aQq C0πεaQq D 0πε-6、在X 轴上,点电荷Q 位于x =a 处,负的点电荷–Q 位于x = – a 处,点P 位于轴上x 处,当x»a 时,P 点的场强 E =[ ]xQq A04πε20x QaBπε30x Qa Cπε204xQ Dπε7、孤立导体球A 的半径为R ,带电量Q ,其电场能为W A ,孤立导体球B 的半径为R /2,带电量Q /2,xEAB C其电场能为W B ,则[]A W A =WB B W A =2W BC W A =W B /2D 以上都不对8、真空中一半径为R 的球面均匀带电Q ,在球心O 处有一带电为q 的点电荷。
新高考物理复习专题九静电场练习含答案
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专题九静电场五年高考考点过关练考点一静电场中力的性质1.(2019课标Ⅰ,15,6分)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷答案D2.(2023全国甲,18,6分)在一些电子显示设备中,让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场,可以使发散的电子束聚集。
下列4幅图中带箭头的实线表示电场线,如果用虚线表示电子可能的运动轨迹,其中正确的是()答案A3.(2022湖北,4,4分)密立根油滴实验装置如图所示,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间产生匀强电场。
用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场,油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。
金属板间电势差为U时,电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。
若仅将金属板间电势差调整为2U,则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为()A.q,rB.2q,rC.2q,2rD.4q,2r答案D4.(2023湖南,5,4分)如图,真空中有三个点电荷固定在同一直线上,电荷量分别为Q1、Q2和Q3,P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为90°、60°和30°。
若P 点处的电场强度为零,q>0,则三个点电荷的电荷量可能为()A.Q1=q,Q2=√2q,Q3=qq,Q3=-4qB.Q1=-q,Q2=-4√33C.Q1=-q,Q2=√2q,Q3=-qq,Q3=4qD.Q1=q,Q2=-4√33答案D5.(2023全国乙,24,12分)如图,等边三角形△ABC位于竖直平面内,AB边水平,顶点C 在AB边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。
已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下,BC边中点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量的绝对值为q,求(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值并判断3个点电荷的正负;(2)C点处点电荷的电荷量。
高中物理静电场能量相关基础练习题(含答案)
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高中物理静电场能量相关基础练习题(含答案)一、多选题1.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正向运动,其电势能Ep 随位移x 的变化如图所示,其中O ~x 2段是抛物线,x 1处是顶点,x 2~x 3段是直线,且与抛物线相切。
粒子由O ~x 3运动过程中,下列判断正确的是( )A .x 3处的电势最高B .O ~ x 1段粒子动能增大C .x 1~x 2段粒子电场强度增大D .x 2~x 3段粒子做匀速直线运动2.在某电场中沿一条直线建立x 轴,一个带正电的试探电荷以某初速度从0x =位置开始只在电场力作用下沿x 轴正方向运动,以无穷远处为零电势点,试探电荷在沿x 轴运动的过程中电势能随x 的变化规律如图所示。
下列说法正确的是( )A .在2x x =位置,电场强度为零B .试探电荷由0x =位置到2x x =位置的过程中加速度逐渐减小C .试探电荷在1x x =位置与3x x =位置所受电场力相同D .试探电荷在2x x =位置与4x x =位置速度大小一定不相等二、单选题3.某空间存在一个范围足够大的电场,x 轴上各点的电势φ随坐标x 变化规律如图,O 点是坐标原点.一带电粒子只在电场力作用下沿x 轴做直线运动,某时刻经过O 点,速度沿+x 方向.不考虑粒子的重力,关于电场和粒子的运动,下列说法中正确的是( )A .电场一定是沿+x 轴方向的匀强电场B .粒子做匀变速直线运动C .粒子可能做周期性的往复运动D .粒子在运动过程中,动能与电势能之和可能不断增大4.空间存在着平行于x 轴方向的静电场,A 、M 、O 、N 、B 为x 轴上的点,OA <OB ,OM =ON ,AB 间的电势φ随x 的分布为如图.一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿x 轴向右运动,则下列判断中正确的是( )A .粒子可能带正电B .粒子一定能通过N 点C .粒子从M 向O 运动过程所受电场力逐渐增大D .AO 间的电场强度小于OB 间的电场强度5.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正向运动,其电势能p E 随位移x 变化的关系如图所示,其中20x 段是关于直线1x x =对称的曲线,23x x 段是直线,则下列说法正确的是( )A .1x 处电场强度最小,但不为零B .粒子在20x 段做匀变速运动,23x x 段做匀速直线运动C .在1x 、2x 、3x 处电势1ϕ,2ϕ,3ϕ的关系为123ϕϕϕ<<x x段是匀强电场D.236.某半导体PN结中存在电场,取电场强度E的方向为x轴正方向,其E-x关系如图所示,ON=OP,OA=OB。
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静电场考点训练考点1、库仑定律1.[多选]两个半径相同的金属小球(视为点电荷),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,则相互作用力可能为原来的()A.47B.37C.97D.1672.(2018·牡丹江联考)两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所示。
A处电荷带正电荷量Q1,B处电荷带负电荷量Q2,且Q2=4Q1,另取一个可以自由移动的点电荷Q3,放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则()A.Q3为负电荷,且放于A左方B.Q3为负电荷,且放于B右方C.Q3为正电荷,且放于A、B之间D.Q3为正电荷,且放于B右方3.如图所示,已知两个点电荷Q1、Q2的电荷量分别为+1 C和+4 C,在水平面上能自由移动,它们之间的距离d =3 m,现引入点电荷Q3,试求:当Q3满足什么条件,并把它放在何处时才能使整个系统处于平衡?考点2.电场强度及其叠加叠加法:[例1][多选](2018·武汉质检)离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获并囚禁在一定范围内的装置。
如图所示为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图,四根平行细杆与直流电压和叠加的射频电压相连,相当于四个电极,相对的电极带等量同种电荷,相邻的电极带等量异种电荷。
在垂直于四根杆的平面内四根杆的连线是一个正方形abcd,A、C是a、c连线上的两点,B、D是b、d连线上的两点,A、C、B、D到正方形中心O的距离相等。
则下列判断正确的是()A.D点的电场强度为零B.A、B、C、D四点电场强度相等C.A点电势比B点电势高D.O点的电场强度为零补偿法:[例2](2018·石家庄质检)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。
如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球面顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R。
已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为()A.kq2R2-E B.kq4R2C.kq4R2-E D.kq4R2+E微元法:[例3]如图所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面中心轴上的一点,OP=L,试求P点的场强。
对称法:[例4] 下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘。
坐标原点O 处电场强度最大的是( )等效法:[例5] (2018·济南模拟)MN 为足够大的不带电的金属板,在其右侧距离为d 的位置放一个电荷量为+q 的点电荷O ,金属板右侧空间的电场分布如图甲所示,P 是金属板表面上与点电荷O 距离为r 的一点。
几位同学想求出P 点的电场强度大小,但发现问题很难,经过研究,他们发现图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。
图乙中是两等量异号点电荷的电场线分布,其电荷量的大小均为q ,它们之间的距离为2d ,虚线是两点电荷连线的中垂线。
由此他们分别对甲图P 点的电场强度方向和大小做出以下判断,其中正确的是( )A .方向沿P 点和点电荷的连线向左,大小为2kqd r 3B .方向沿P 点和点电荷的连线向左,大小为2kq r 2-d 2r 3C .方向垂直于金属板向左,大小为2kqd r3 D .方向垂直于金属板向左,大小为2kq r 2-d 2r 3考点3:电场中的平衡和加速问题[典例] (2018·北京四中期末)如图所示,在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E =3.0×104 N /C 。
有一个质量m =4.0×10-3 kg 的带电小球,用绝缘轻细线悬挂起来,静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°。
取g =10 m/s 2,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,不计空气阻力的作用。
(1)求小球所带的电荷量及电性;(2)如果将细线轻轻剪断,求细线剪断后,小球运动的加速度大小;(3)从剪断细线开始经过时间t =0.20 s ,求这一段时间内小球电势能的变化量。
考点4、电势差和电势的关系1.(2018·湛江四校联考)如图所示,一圆环上均匀分布着负电荷,x 轴垂直于环面且过圆心O 。
下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法正确的是( )A .从O 点沿x 轴正方向,电场强度先增大后减小,电势一直降低B .从O 点沿x 轴正方向,电场强度先增大后减小,电势先降低后升高C .O 点的电场强度为零,电势最低D .O 点的电场强度不为零,电势最高2.(2018·南宁三校联考)如图所示,真空中有等量异种点电荷+q 、-q 分别放置在M 、N 两点,在MN 的连线上有对称点a 、c ,MN 连线的中垂线上有对称点b 、d ,则下列说法正确的是( )A .在MN 连线的中垂线上,O 点电势最高B .正电荷+q 从b 点移到d 点的过程中,受到的电场力先减小后增大C .正电荷+q 在c 点电势能大于在a 点电势能D .正电荷+q 在c 点电势能小于在a 点电势能3.(2018·鹤壁模拟)如图所示,AB 为均匀带有电荷量+Q 的细棒,C 为AB 棒附近的一点,CB 垂直于AB 。
AB 棒上电荷形成的电场中C 点的电势为φ0,φ0可以等效成AB 棒上电荷集中于AB 上某点P (未画出)处、带电荷量为+Q 的点电荷所形成的电场在C 点的电势。
若PC 的距离为r ,由点电荷电势的知识可知φ0=k Q r。
若某点处在多个点电荷形成的电场中,则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和。
根据题中提供的知识与方法,我们可将AB 棒均分成两段,并看成两个点电荷,就可以求得AC 连线中点C ′处的电势为( )A .φ0 B.2φ0 C .2φ0 D .4φ0考点5、电势差和电场强度的关系1、a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点。
电场线与矩形所在平面平行。
已知a 点的电势为20 V ,b 点的电势为24 V ,d 点的电势为4 V ,如图所示,由此可知c 点的电势为( )A .4 VB .8 VC .12 VD .24 V2、[多选](2017·全国卷Ⅲ)一匀强电场的方向平行于xOy 平面,平面内a 、b 、c 三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V 。
下列说法正确的是( )A .电场强度的大小为2.5 V/cmB .坐标原点处的电势为1 VC .电子在a 点的电势能比在b 点的低7 eVD .电子从b 点运动到c 点,电场力做功为9 eV3.(2018·湖北省部分重点中学模拟)如图所示,水平面内有A 、B 、C 、D 、M 、N 六个点,它们均匀分布在半径为R =2 cm 的同一圆周上,空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。
已知A 、C 、M 三点的电势分别为φA =(2-3)V 、φC =2 V 、φM =(2+3)V ,下列判断正确的是( )A .电场强度的方向由A 指向DB .电场强度的大小为1 V/mC .该圆周上的点电势最高为4 VD .沿圆周将电子从D 点经M 点移到N 点,电场力先做负功后做正功4.(2018·武汉模拟)如图所示,在某电场中画出了三条电场线,C 点是A 、B 连线的中点。
已知A 点的电势为φA =30 V ,B 点的电势为φB =-10 V ,则C 点的电势( )A .φC =10 VB .φC >10 VC.φC<10 VD.上述选项都不正确考点5、三线问题1.(2016·全国卷Ⅲ)关于静电场的等势面,下列说法正确的是()A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功2.(2016·全国卷Ⅱ)如图,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。
带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点。
若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小、a b、a c,速度大小分别为v a、v b、v c。
则()分别为aA.a a>a b>a c,v a>v c>v b B.a a>a b>a c,v b>v c>v aC.a b>a c>a a,v b>v c>v a D.a b>a c>a a,v a>v c>v b3.[多选](2017·天津高考)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。
设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B,电势能分别为E p A、E p B。
下列说法正确的是()A.电子一定从A向B运动B.若a A>a B,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E p BD.B点电势可能高于A点电势考点6:静电场中的三类图像(一)v -t图象1、[多选](2018·河南洛阳一中月考)如图甲所示,Q1、Q2为两个固定的点电荷,其中Q1带负电,a、b、c三点在它们连线的延长线上。
现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始向远处运动经过b、c两点(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b、c三点时的速度分别为v a、v b、v c,其速度—时间图象如图乙所示。
以下说法中正确的是()一定带正电A.QB.Q2的电荷量一定小于Q1的电荷量C.b点的电场强度最大D.粒子由a点到c点运动过程中,粒子的电势能先增大后减小(二)φ -x图象(1)电场强度的大小等于φ -x图线的斜率大小,电场强度为零处,φ -x图线存在极值,其切线的斜率为零。
(2)在φ -x图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。
(3)在φ -x图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断。
[例2] [多选](2017·全国卷Ⅰ)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r 的关系如图所示。
电场中四个点a 、b 、c 和d 的电场强度大小分别为E a 、E b 、E c 和E d 。
点a 到点电荷的距离r a 与点a 的电势φa 已在图中用坐标(r a ,φa )标出,其余类推。
现将一带正电的试探电荷由a 点依次经b 、c 点移动到d 点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为W ab 、W bc 和W cd 。