专题 静电场
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专题(一) 静电场力的性质
(点电荷 库仑定律 电场强度)
1.A 为已知电场中的一固定点,在A 点放一个电荷量为q 的正的点电荷,所受的电场力为F ,A 点的场强为E ,则:( )
A .若在A 点换上点电荷-q ,A 点的场强方向将发生变化
B .若在A 点换上电荷量为2q 的点电荷,A 点的场强变为2E
C .若将A 点的电荷移去,A 点的场强变为零
D .A 点的场强的大小、方向与放在该处的q 的大小、正负、有无均无关
2.两个相同的带异种电荷的导体小球所带电荷量的比值为1∶3,相距为r 时相互作用的库仑力的大小为F ,今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处,则此时库仑力的大小为:( ) A .F 121 B .F 61 C .F 41 D .F 3
1
3.如图所示,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,a 所带电量的大小比b 的小。已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是: ( )
A .F 1
B .F 2
C .F 3
D .F 4
4、真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A 和B ,分别固定在两处,两球间
静电力为F 。用不带电的同样小球C 先和A 接触,再与B 接触,然后移去C ,则A 、B 间的静电力应为( ) A .F/2 B .F/4 C .F/8 D .3F/8
5.如图,悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A 。
在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B ,当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上,A 处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为,若两次实验中B 的电量分别为
和
,分别为30°和45°。则q 2/q 1为( )
A .2
B .3
C .2
D .3
6、如图所示,一质量为m = 1.0×2
10-kg ,带电量为q = 1.0×6
10-C 的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向 成60º角.小球在运动过程电量保持
不变,重力加速度g = 10 m/s 2
.结果保留2位有效数字. (1)画出小球受力图并判断小球带何种电荷
(2)求电场强度E
(3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s 时小球的速度v
8.一根长为l的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)小球经过最低点时丝线的拉力.
7.如图所示,倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的,AB长为L,C为AB的中点,在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD为电场的边界.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点),从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动,经过C后沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端A时的速度大小为v.试求:
(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)匀强电场场强E的大小.
9、如图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为E=1.25×104 N/C,一根长L=1.5 m、与水平方向的夹角为θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10-2kg.现将小球从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?
专题(二) 静电场能的性质
(静电力做功 电势能 电势 电势差)
1.如图所示,a 、b 、c 、d 、e 五点在一直线上,b 、c 两点间的距离等于d 、e 两点间的距离。在a 点固定放置一个点电荷,带电荷量为
,已知在
的电场中b 、c 两点间的电势差为U ,将另一个点电荷
+q 从d 点移动到e 点的过程中,下列说法正确的是( ) A .电场力做功等于qU
B .克服电场力做功等于qU
C .电场力做功大于qU
D .电场力做功小于qU
2.一半径为R 的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E 的匀强电场中,如图所示,环上a 、c 是竖直直径的两端,b 、d 是水平直径的两端,质量为m 的带电小球套在圆环上,并可沿环无摩擦滑动。现使小球由a 点静止释放,沿abc 运动到d 点时速度恰好为零,由此可知,小球在b 点时( )
A .加速度为零
B .机械能最大
C .电势能最大 、
D .动能最大
3.如图所示,a 、b 带等量异种电荷,MN 为a 、b 连线的中垂线,现有一带电粒子从M 点以一定的初速度v 射出,开始时的一段轨迹如图中细线所示,若不计重力的作用,则在飞越该电场的过程中,下列说法中正确的是( ) A .该粒子带负电
B .该粒子的动能先增大后减小
C .该粒子的电势能先增大后减小
D .该粒子运动到无穷远处后,其速度大小一定仍为v
4.如图所示,A 、B 是一条电场线上的两点,若在A 点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,沿电场线从A 运动到B .则
A .电场强度的方向向左
B .A 点场强一定大于B 点场强
C .电场力做负功
D .电势能增加
5、如图所示,空间有一水平方向的匀强电场,一带电微粒以一定初速度从A 点沿直线运动到B 点,微粒除受到电场力和重力外,不再受其它力,则此过程微粒(
A.电势能增加
B.电势能减小
C.动能增加
D.动能不变
6.如图所示,实线为方向未知的三条电场线,a 、b 两带电粒子从电场中的O 点以相
同的初速度飞入。仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图中虚线所示,则: ( ) A .a 一定带正电,b 一定带负电 B .a 加速度增大,b 加速度增大 C .a 电势能减小,b 电势能增大 D .a 和b 的动能一定都增大