高中物理电场计算题题
高中物理电场,静电学-附答案和详细解析
高中物理电场，静电学一般难度一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）1.如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为和，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，弹簧的伸长量为若弹簧发生的均是弹性形变，则A. 保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于B. 保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于C. 保持Q不变，将q变为，平衡时弹簧的缩短量等于D. 保持q不变，将Q变为，平衡时弹簧的缩短量小于2.如图，真空中一条直线上有四点A、B、C、，，只在A点放一电量为的点电荷时，B点电场强度为E，若又将等量异号的点电荷放在D点，则A. B点电场强度为，方向水平向右B. B点电场强度为，方向水平向左C. BC线段的中点电场强度为零D. B、C两点的电场强度相同3.关于静电场，下列说法正确的是A. 电势等于零的物体一定不带电B. 电场强度为零的点，电势一定为零C. 同一电场线上的各点，电势一定相等D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加4.甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为和，两球间用绝缘细线连接，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右的匀强电场，上下两根绝缘细线张力的大小分别为A. ，B. ，C. ，D. ，5.如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上～间各点的电势分布如图乙所示，则A. 在～间，场强先减小后增大B. 在～间，场强方向一定发生了变化C. 若一负电荷从O点运动到点，电势能逐渐减小D. 从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在～间一直做加速运动6.如图所示，，，，，是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电量为外，其余各点处的电量均为，则圆心O处A. 场强大小为，方向沿OA方向B. 场强大小为，方向沿AO方向C. 场强大小为，方向沿OA方向D. 场强大小为，方向沿AO方向7.用电场线能很直观很方便地比较电场中各点的强弱如图，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称，则下列认识不正确的是A. B、C两点场强大小和方向都相同B. A、D两点场强大小相等，方向相反C. E、F两点场强大小和方向都相同D. 从E到F过程中场强先增大后减小8.一带电粒子在重力不计如图所示的电场中，在电场力作用下，沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，下列说法中正确的是A. 粒子带正电B. 粒子的加速度在减少C. 粒子的动能在增大D. 粒子的电势能在增大9.如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，固定有带正电的点电荷Q，另有一表面绝缘带正电的金属小球可视为质点，且不影响原电场自左以速度开始在金属板上向右运动，在运动过程中A. 小球做先减速后加速运动B. 小球做匀加速运动C. 小球受的电场力不做功D. 电场力对小球先做正功后做负功10.在雷雨天气中，大树就相当于一个电量较大的点电荷，1和2是以树为圆心的同心圆，有甲、乙、丙、丁四头相同的牛按如图所示位置和方向分别站在地面上，由此判断：A. 牛丙所处位置的电场强度为零B. 牛乙和牛丙两处电场强度相同C. 牛丁处的电势一定高于牛乙处的电势D. 牛甲前后脚电势差最大，处于最危险的状态11.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A、B、C、D为电场中的四个点，则A. B、D两点的电势相等B. B点的电场强度比D点的大C. 负电荷在C点的电势能低于在A点的电势能D. 正电荷由D点静止释放，只受电场力作用沿电场线运动到B点二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）12.如右图所示，将带电棒移近两个不带电的导体，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述方法中，能使两球都带电的方法是A. 先把两球分开，再移走棒B. 先移走棒，再把两球分开C. 使甲球瞬时接地，稳定后再移走棒D. 使棒与甲球接触，稳定后再移走棒13.A、B两个点电荷在真空中所形成电场的电场线方向未标出如图所示图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称则A. 这两个点电荷一定是等量异种电荷B. 这两个点电荷一定是等量同种电荷C. C、D两点的电势一定不相等D. C点的电场强度比D点的电场强度大14.一带电粒子射入固定在O点的点电荷的电场中，粒子轨迹如图虚线abc所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断A. 粒子受到静电排斥力的作用B. 粒子速度C. 粒子动能D. 粒子电势能三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）15.两个点电荷甲和乙同处于真空中．甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______ 倍若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______ 倍；保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的______ 倍四、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）16.法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机--法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则电刷A的电势______电刷B的电势填高于、低于或等于；若仅提高金属盘转速，灵敏电流计的示数将______；填增大、减小或不变；若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将______填增大、减小或不变五、计算题（本大题共1小题，共10.0分）17.在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点当把一试探电荷放在d点恰好平衡如图所示，不计重力匀强电场场强E的大小、方向如何？试探电荷放在点c时，受力的大小、方向如何？试探电荷放在点b时，受力的大小、方向如何？六、简答题（本大题共1小题，共8.0分）18.电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点一个电荷量的负点电荷，放在电场中的A点时所受电场力为求A点电场强度的大小；将的正点电荷放入电场中的A点，求受到的电场力的大小和方向；如果将点电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功，求A、B两点间的电势差．答案和解析【答案】1. B2. D3. D4. D5. D6. C7. B8. D9. C10. D11. C12. ACD13. AD14. AD15. 1；4；216. 低于；增大；减小17. 解：由题意：检验电荷放在d点恰好平衡，则有：Q对的库仑力匀强电场对的电场力由平衡条件得，所以，得：，匀强电场方向沿db方向竖直向下．检验电荷放在c点：匀强电场的作用力大小为，方向竖直向下；Q对的库仑力大小为，方向水平向左，则：所以，方向与ac方向成角斜向下．检验电荷放在b点：同理可得，，所以，方向沿db方向．答：匀强电场场强E的大小为，方向沿do方向向下；试探电荷放在点c时，受力的大小为，方向斜向左下方与ac成角；试探电荷放在点b时，受力的大小为，方向沿ob方向向下．18. 解：点电场强度的大小为：，受到的电场力为：，方向沿场强向左，、B两点间的电势差为：答：点电场强度的大小为；受到的电场力的大小为，方向沿场强向左；、B两点间的电势差为．【解析】1. 解：设弹簧的劲度系数为K，原长为当系统平衡时，弹簧的伸长量为，则有：A、保持Q不变，将q变为2q时，平衡时有：由解得：，故A错误；B、同理可以得到保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于，故B正确；C、保持q不变，将Q变为，如果缩短量等于，则静电力大于弹力，故会进一步吸引，故平衡时弹簧的缩短量大于，故C错误；D、保持Q不变，将q变为，如果缩短量等于，则静电力大于弹力，故会进一步吸引，故平衡时弹簧的缩短量大于，故D错误．故选：B根据库仑定律及胡克定律列式分析，电荷量变化，库仑力变化，两球的距离变化，弹力变化，根据平衡条件列方程计算即可．本题主要考查了库仑定律及胡克定律的直接应用，要知道，电荷量变化后库仑力要变化，距离变化后弹簧弹力会变化．2. 解：AB、只在A点放正电荷时，B点的场强为：又将等量异号的点电荷放在D点后，B点场强为：，方向水平向右，故A错误，B也错误；C、BC线段的中点电场强度：，故C错误；D、C点场强为：，方向水平向右，与B点的电场强度相同，故D正确；故选：D．根据点电荷场强公式分析计算，有两个场源就根据矢量合成求合场强．本题关键根据点电荷的场强公式，然后根据矢量合成的法则合成各点的场强，当然，也可以根据等量异种电荷的电场线快速判断．3. 解：A、静电场中，电势具有相对性，电势为零的物体不一定不带电，故A错误；B、静电场中，电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零，故B错误；C、沿场强方向电势减小，电场线的切线方向表示电场强度的方向，故沿电场线电势一定降低，故C错误；D、电场线的切线方向表示电场强度的方向，负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，故D正确；故选D．静电场中，电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零，沿电场线电势一定降低．本题关键抓住电场力电场强度与电势的概念，同时要注意电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零．4. 【分析】对甲、乙两球整体进行受力分析，由共点力的条件可得出上端细线的张力；再对下面小球受力分析，由共点力的平衡条件可求得下端细线的张力。
高中物理静电场经典习题30道--带答案
高中物理静电场经典习题30道--带答案1.如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c 分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k．若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（）A．$\frac{kq}{l^2}$。
B．$\frac{\sqrt{3}kq}{l^2}$。
C．$\frac{2kq}{l^2}$。
D．$\frac{3kq}{l^2}$2.如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q＞）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）A．$\frac{kQ}{4R^2}$。
B．$\frac{\sqrt{2}kQ}{4R^2}$。
C．$\frac{kQ}{2R^2}$。
D．$\frac{\sqrt{2}kQ}{R^2}$3.如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q （q＞）的相同小球，小球之间用劲度系数均为k的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l．已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为A．$l+\frac{2q^2}{kl}$。
B．$l-\frac{2q^2}{kl}$。
C．$l-\frac{q^2}{kl}$。
D．$l+\frac{q^2}{kl}$4.如图所示，在光滑的绝缘水平面上，由两个质量均为m 带电量分别为+q和﹣q的甲、乙两个小球，在力F的作用下匀加速直线运动，则甲、乙两球之间的距离r为A．$\frac{F}{2kq^2}$。
B．$\frac{F}{kq^2}$。
C．$\frac{F}{4kq^2}$。
D．$\frac{2F}{kq^2}$5.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）A．。
10高中物理电场习题精选
2
(A)ΦA＞ΦB＞φC (C) UAB＜UBC
(B) EC＞EB＞EA (D) UAB=UBC
－9
13． （08 上海卷）如图所示，把电量为－5´10
C 的电荷，从电场
B A E
中的 A 点移到 B 点， 其电势能_________ （选填“增大”、 “减小”或“不变”） ； 若 A 点的电势 UA＝15 V，B 点的电势 UB＝10 V，则此过程中电场力做 的功为_____________。
m eU
15（1）要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大，电子经偏转电场后必须下板边缘出来。
2 mv0 电子在加速电场中，由动能定理 eU= 2
电子进入偏转电场初速度 v0=
2eU 1 。 m
电子在偏转电场的飞行时间 t1=l / v0 电子在偏转电场的加速度 a=
eE eU 2 = m md
解得偏转电压 U2=205V
1
B．电场力做的功相等 C．电场力做的功大于重力做的功 D．电场力做的功小于重力做的功 7. （08 山东卷）如图所示，在 y 轴上关于 0 点对称的 A、 B 两点有等量同种点电荷+Q，在 x 轴上 C 点有点电荷-Q 且 CO=OD，∠ADO=600。下列判断正确的是 A. O 点电场强度为零 B. D 点电场强度为零 C.若将点电荷+q 从 O 移向 C，电势能增大 D.若将点电荷-q 从 O 移向 C，电势能增大 8.如图所示，P、Q 是两个电量相等的正点电荷，它们 连线的中点是 O，A、B 是中垂线 上的两点。OA<OB，用 EA、EB、UA、UB 分别表示 A、B 两点的场强和电势，则（ ） A．EA 一定大于 EB，UA 一定大于 UB B．EA 不一定大于 EB，UA 一定大于 UB B C．EA 一定大于 EB，UA 不一定大于 UB A D．EA 不一定大于 EB，UA 不一定大于 UB
高中物理静电场练习题(含解析)
高中物理静电场练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格，以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。
许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活，下列物理量为量子化的是（ ）A ．一个物体带的电荷量B ．一段导体的电阻C ．电场中两点间的电势差D ．一个可变电容器的电容2．如图所示，+Q 为固定的正电荷，在它的电场中，一电荷量为+q 的粒子，从a 点以沿ab 方向的初速度v 0开始运动．若粒子只受电场力作用，则它的运动轨迹可能是图中的（ ）A ．ab 直线B ．ac 曲线C ．ad 曲线D ．ae 曲线 3．电荷量之比为1∶7的带异种电荷的两个完全相同的金属球A 和B ，相距为r 。
两者接触一下放到相距2r 的位置，则稳定后两小球之间的静电力大小与原来之比是（ ） A ．4∶7B ．3∶7C ．36∶7D ．54∶74．描述电场强弱的物理量是（ ）A ．电荷量B ．电场力C ．电场强度D ．电流强度 5．人体的细胞膜模型图如图a 所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d ，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b 所示，初速度可视为零的一价正钠离子仅在静电力的作用下，从图中的A 点运动到B 点，下列说法正确的是（ ）A ．A 点电势等于B 点电势B．钠离子的电势能增大C．若膜电位越小，钠离子进入细胞内的速度越大D．若膜电位增加，钠离子进入细胞内的速度更大6．如图所示为真空中正点电荷的电场线和等势面，实线为电场线，虚线为等势面，电场中有a、b、c三点。
下列关于各点电场强度E的大小和电势φ的高低说法正确的是（）A．Ea＝Eb B．Ea＞Ec C．φb＞φc D．φa＝φc7．两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示。
高中物理高考物理带电粒子在电场中的运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)
高中物理高考物理带电粒子在电场中的运动解题技巧及经典题型及练习题(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，一带电荷量q =+0.05C 、质量M =lkg 的绝缘平板置于光滑的水平面上，板上靠右端放一可视为质点、质量m =lkg 的不带电小物块，平板与物块间的动摩擦因数μ=0.75．距平板左端L =0.8m 处有一固定弹性挡板，挡板与平板等高，平板撞上挡板后会原速率反弹。
整个空间存在电场强度E =100N/C 的水平向左的匀强电场。
现将物块与平板一起由静止释放，已知重力加速度g =10m/s 2，平板所带电荷量保持不变，整个过程中物块未离开平板。
求：（1）平板第二次与挡板即将碰撞时的速率； （2）平板的最小长度；（3）从释放平板到两者最终停止运动，挡板对平板的总冲量。
【答案】（1）平板第二次与挡板即将碰撞时的速率为1.0m/s;（2）平板的最小长度为0.53m;（3）从释放平板到两者最终停止运动，挡板对平板的总冲量为8.0N•s 【解析】 【详解】（1）两者相对静止，在电场力作用下一起向左加速， 有a =qEm=2.5m/s 2＜μg 故平板M 与物块m 一起匀加速，根据动能定理可得：qEL =12（M +m ）v 21 解得v =2.0m/s平板反弹后，物块加速度大小a 1=mgmμ=7.5m/s 2，向左做匀减速运动平板加速度大小a 2=qE mgmμ+=12.5m/s 2， 平板向右做匀减速运动，设经历时间t 1木板与木块达到共同速度v 1′，向右为正方向。
-v 1+a 1t 1=v 1-a 2t 1解得t 1=0.2s ，v 1'=0.5m/s ，方向向左。
此时平板左端距挡板的距离：x =v 1t 122112a t -=0.15m 此后两者一起向左匀加速，设第二次碰撞时速度为v ，则由动能定理12（M +m ）v 2212-（M +m ）21'v =qEx 1解得v 2=1.0m/s（2）最后平板、小物块静止（左端与挡板接触），此时小物块恰好滑到平板最左端，这时的平板长度最短。
高二物理电场练习题
高二物理电场练习题电场是物理学中常见的概念，它描述了电荷间相互作用的力场。
理解和掌握电场的概念以及相关计算方法对于高中物理学习非常重要。
本文将提供一些高二物理电场练习题，帮助读者巩固知识并提升解题能力。
1. 两个等量的正电荷q1和q2相距为r，它们之间的电场强度是E。
如果将q1保持不变，将q2加倍，距离r减半，则两个电荷之间的电场强度变为多少？解析：根据库仑定律，电场强度E与电荷量q和距离r之间的关系为E = k * q / r^2，其中k为库仑常量。
由于题目告知两个电荷的量相等，所以E = k * q / r^2，当距离减半时，即变为r/2，则新的电场强度E' = k * 2q / (r/2)^2 = 4E。
2. 两个正电荷q1和q2分别为2μC和6μC，在它们中点处的电场强度大小为12 N/C，求q1和q2的距离。
解析：根据电场强度的叠加原理，两个电荷产生的电场强度可叠加，即E = E1 + E2。
已知E = 12 N/C，可推断出E1 = E2 = 6 N/C。
根据E = k * q / r^2，可以得到r1 = √(k * q1 / E1) = √(9 * 10^9 * 2 * 10^-6 / 6) = 1 m；r2 = √(k * q2 / E2) = √(9 * 10^9 * 6 * 10^-6 / 6) = √(9 * 10^9 * 10^-6)= 3 m。
由于两个电荷位于中点，所以它们之间的距离为r1 + r2 = 4 m。
3. 一个电场强度的矢量大小为3 N/C，方向为与x轴正向夹角60°。
该电场中一个电荷为-5μC的负电荷受到的力大小为多少？方向是什么？解析：由于电荷为负电荷，所以受到的电场力方向与电场强度相反，即力的方向为与x轴负向夹角60°。
根据库仑定律，力的大小F = E * q，代入已知数据可得F = 3 * 5 * 10^-6 = 15 * 10^-6 N = 15 μN。
高中物理带电粒子在电场中的运动解题技巧(超强)及练习题(含答案)及解析
设此时的圆心位置为 O ，有： Oa r sin 30
OO 3d Oa 解得 OO d
即从 O 点进入磁场的电子射出磁场时的位置距 O 点最远
所以 ym 2r 2d 电子束从 y 轴正半轴上射入电场时的纵坐标 y 的范围为 0 y 2d 设电子从 0 y 2d 范围内某一位置射入电场时的纵坐标为 y，从 ON 间射出电场时的位
）；
(3) 0 B 16mv0 或 15qL
B 16mv0 3qL
【解析】 【分析】 (1)a、b 碰撞，由动量守恒和能量守恒关系求解碰后 a、b 的速度； (2)碰后 a 在电场中向左做类平抛运动，根据平抛运动的规律求解 P 点的位置坐标； (3)要使 b 球不从 CD 边界射出，求解恰能从 C 点和 D 点射出的临界条件确定磁感应强度的 范围。 【详解】 (1)a 匀速，则
解得： L 9 d 4
当3 d 2y 2y
【点睛】本题属于带电粒子在组合场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，要求能正 确的画出运动轨迹，并根据几何关系确定某些物理量之间的关系；粒子在电场中的偏转经 常用化曲为直的方法，求极值的问题一定要先找出临界的轨迹，注重数学方法在物理中的 应用．
6．如图所示，荧光屏 MN 与 x 轴垂直放置，与 x 轴相交于 Q 点， Q 点的横坐标 x0 6cm ，在第一象限 y 轴和 MN 之间有沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度 E 1.6105 N / 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 q 1.0108C / kg 的带正电的粒子，已知粒子的
高中物理电场练习题(含详解答案)
1、运动电荷进入磁场后(无其他外力作用)可能做()A.匀速圆周运动B.匀速直线运动C.匀加速直线运动D.平抛运动2、如图所示,正方形容器处于匀强磁场中,一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,容器处于真空中,则下列结论中正确的是()A.从两孔射出的电子速率之比v c∶v d=2∶1B.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比t c∶t d=1∶2C.从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比a c∶a d=∶1D.从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc∶ωd=2∶13、如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的电性分别是()A.,正电荷B.,正电荷C.,负电荷D.,负电荷4、一磁场宽度为L,磁感应强度为B,如图所示,一粒子质量为m,带电荷量为-q,不计重力,以某一速度(方向如图)射入磁场。
若不使其从右边界飞出,则粒子的速度应为多大?5、已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动。
重力加速度为g,求:(1)液滴在空间受到几个力作用;(2)液滴的带电荷量及电性;(3)液滴做匀速圆周运动的半径。
6、如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3 T;磁场右边是宽度L=0.2 m、场强E=40 V/m、方向向左的匀强电场。
一带电粒子的电荷量q=-3.2×10-19 C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO'垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出。
人教版高中物理选修3-1作业：电场强度(含答案)
电场强度课后作业限时：45分钟总分：100分一、选择题(8×5′，共40分)1．在电场中的某点A放一试探电荷＋q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小E A＝Fq，方向水平向右．下列说法中正确的是( )A．在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2E A D．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F解析：E＝Fq是电场强度的定义式，某点场强大小和方向与场源电荷有关，而与放入的试探电荷没有任何关系，故A、C错，B正确；又A点场强E A一定，放入试探电荷所受电场力大小为F＝qE A，当放入电荷量为2q的试探电荷时，试探电荷所受电场力应为2F，故D正确．答案：BD2．如图7所示的直线CE上，在A点处有一点电荷带有电荷量＋4q，在B 点处有一点电荷带有电荷量－q，则直线CE上电场强度为零的位置是( )图7A ．C 点B ．D 点C ．B 点D ．E 点解析：A 处点电荷形成的场强方向离A 而去，B 处点电荷形成的电场向B 而来，A 、B 两处点电荷的电场只有在A 的左侧和B 的右侧才能方向相反．再根据A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量，欲使两电荷在线上某点产生的合场强为零，该点须离A 较远而离B 较近，故合场强为零的点，只能在B 的右侧，设该点离B 点距离为x ，则有k ·4q 2r ＋x 2＝kq x 2即(2r ＋x )2＝4x 2，故x ＝2r ，即合场强为零的点是E 点．答案：D3．在正电荷Q 形成的电场中的P 点放一点电荷，其电荷量为＋q ，P 点距Q 点为r ，＋q 受电场力为F ，则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kqr 2 D.kQr 2解析：电场强度的定义式E ＝F q中，q 为检验电荷的电荷量，由此可判定B 正确，再将库仑定律F ＝k Qqr 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式，即可得知D选项正确．故本题的正确选项为B 、D.答案：BD4．如下图所示，正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的( )解析：由P向Q做加速运动，故该正电荷所受电场力应向右；加速度越来越大，说明所受电场力越来越大，即从P向Q电场线应越来越密，综合分析可知电场应是图D所示．答案：D图85．如图8所示，AB是某电场中的一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点运动．对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )A．电荷向B做匀加速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析：从静止起运动的负电荷向B运动，说明它受的电场力指向B.负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知此电场线的指向应从B→A，这就有三种可能性：一是这一电场是个匀强电场，试探电荷受恒定的电场力，向B做匀加速运动；二是B处有正点电荷场源，则越靠近B处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；三是A处有负点电荷场源，则越远离A时场强越小，负检验电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小．答案：D6．(2011·全国卷)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)( )图9解析：物体做曲线运动时，速度方向是曲线上某点的切线方向，而带负电粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反；又由曲线运动时轨迹应该夹在合外力和速度之间并且弯向合外力一侧，而又要求此过程速率逐渐减小，则电场力应该做负功，所以力与速度的夹角应该是钝角，综合可得D正确．答案：D图107．(2010年海南卷)如图10，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P 点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为( )A．1∶2 B．2∶1C．2∶ 3 D．4∶ 3图11解析：设每一个点电荷单独在O点产生的场强为E0；则两点电荷分别在M、N点产生的场强矢量和为2E0；若将N点处的点电荷移至P点，假始N为负电荷，M为正电荷，产生的场强如右图所示，则合场强为E0.本题正确选项B.答案：B8．如下图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为q和－q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有水平向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时的位置可能是( )图12图13解析：先分析乙球受力，如图13(a)所示，乙球受到重力mg、电场力qE、库仑力F及线拉力T2，T2和F方向相同．由于乙球受力平衡，二球连线必须向右方倾斜θ角，且(T2＋F)sinθ＝qE①再分析甲球受力(也可以研究甲、乙系统)：甲受到重力mg、下连线拉力T2、电场力qE、库仑力F及上连线拉力T1，如图13(b)所示，由①式可知，qE、mg、F 和T 2四个力的合力竖直向下，所以T 1一定竖直向上．选A.答案：A二、非选择题(9、10题各10分，11、12题各20分，共60分)图149．如图14所示，质量为m 、电荷量为q 的质点，在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点，其速度方向改变的角度为θ(弧度)，AB 弧长为s ，则AB 弧中点的场强大小E ＝________.解析：由题意可知带电粒子在做匀速圆周运动，其向心力的来源就是静电力，由题图可知R ＝s θ，F ＝m v 2R ＝mv 2θ/s ，所以E ＝F q ＝mv 2θqs. 答案：mv 2θqs图1510．如图15，带电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________，方向________．(静电力常量为k )．解析：点电荷＋q 在a 处产生的场强为kqd 2，方向水平向左，故带电薄板在a处的场强为kqd 2，方向水平向右，由对称性知，带电薄板在b 处的场强为kqd 2，方向水平向左．答案：kqd 2 水平向左(或垂直于薄板向左)图1611．一个质量m ＝30 g ，带电荷量为q ＝－1.7×10－8C 的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平，当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°夹角．如图16所示，求该电场的场强大小，并说明场强方向．图17解析：如图17所示经受力分析可判断出小球所受电场力方向水平向左． 因此场强方向向右，Eq ＝mg tan30°，E ＝1.0×107 N/C.答案：1.0×107 N/C 方向水平向右12．如图18所示，带正电小球质量为m ＝1×10－2kg ，带电荷量为q ＝1×10－6C ，置于光滑绝缘水平面上的A 点．当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B 点时，测得其速度v B ＝1.5 m/s ，此时小球的位移为s ＝0.15 m ．求此匀强电场场强E 的取值范围．(g 取10 m/s 2)．图18某同学求解如下：设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理qEs cos θ＝12mv 2B －0得E ＝mv 2B2qs cos θ＝7.5×104cos θV/m ，由题可知θ>0，所以当E >7.5×104 V/m 时，小球始终沿水平面做匀加速直线运动．经检查，计算无误，该同学所得结论是否有不完善之处？若有请予以补充． 解析：该同学所得结论有不完善之处．为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qE sin θ≤mg ①所以tan θ≤mgmv 2B 2s ＝2sg v 2B ＝2×0.15×102.25＝43② E ≤mgq sin θ＝1×10－2×101×10－6×45V/m ＝1.25×105 V/m即7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.答案：有不完善之处 E 的取值范围应为7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.。
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.。
高中物理选修3-1静电场专项练习(含答案)
静电场练习题一、选择题1．（3分）如图，在E＝2.0×103N/C的匀强电场中有A、M和B三点，其中BM与电场线垂直，AM与电场线成30°角，AM＝4cm，BM＝2cm，把一电量q＝2×10﹣9C的正电荷从A移动到M点，再从M移动到B点，整个过程中电场力做功为（）A．8×10﹣8J B．8×10﹣8J C．1.6×10﹣7 J D．2.4×10﹣7 J 2．（3分）如图所示，正电荷在电场中沿某一条电场线从A点运动到B点，下面说法正确的是（）A．电场力大小不断变化B．电场力大小保持不变C．电荷克服电场力做功D．电荷的电势能不断减小3．（3分）下列说法中正确的是（）A．将电荷从电场中一点移到另一点，电势能的改变量与零电势点的选择无关B．在电场中，电场强度为零的地方电势也一定为零C．电荷在电场中电势较高的地方，具有的电势能较大D．沿着负点电荷的电场线方向，电势升高4．（3分）关于等势面下列说法正确的是（）A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B．等势面上各点的场强相等C．等差等势面越密的地方，场强越大D．在负的点电荷形成的电场中，电场线由低等势面指向高等势面5．（3分）如图所示，粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。
在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷，从A点无初速度释放带负电且电荷量保持不变的小物块（视为质点），运动到P点时速度恰为零。
则小物块从A到P运动的过程（）A．水平地面对斜面体没有静摩擦作用B．小物块的电势能先减小后增大C．小物块所受到的合外力减小后增大D．小物块损失的机械能等于增加的电势能6．（3分）如图所示，某一带正电粒子（不计重力）在一平行板间的运动轨迹如图中曲线，P、Q两点为轨迹上两点，则（）A．A板带负电，B板带正电B．粒子在P点电势能大于在Q点电势能C．粒子在P点动能大于在Q点动能D．粒子在P点受力大于在Q点受力7．（3分）如图所示，a、b、c、d、e五点在一条直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。
高中物理电场试题及答案解析
高中物理电场试题及答案解析一、选择题1. 电场强度的定义式是：A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = Fq/q答案：A解析：电场强度E定义为单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值，即E = F/q。
2. 一个点电荷Q产生电场的电场线分布是：A. 从Q向外发散B. 从无穷远处指向QC. 从Q向无穷远处发散D. 以上都是答案：C解析：点电荷Q产生的电场线从Q向无穷远处发散，正电荷向外发散，负电荷向内收敛。
二、填空题1. 电场线从正电荷出发，终止于________。
答案：无穷远处或负电荷2. 电场中某点的场强为E，若将试探电荷加倍，则该点的场强为________。
答案：E三、计算题1. 一个点电荷q = 2 × 10⁻⁸ C，求它在距离r = 0.1 m处产生的电场强度。
答案：E = k * q / r²E = (9 × 10⁹ N·m²/C²) * (2 × 10⁻⁸ C) / (0.1 m)²E = 1800 N/C解析：根据点电荷的电场强度公式E = k * q / r²，代入数值计算即可得到答案。
2. 一个带电粒子的质量为m = 0.01 kg，带电量为q = 1.6 ×10⁻¹⁹ C，它在电场强度为E = 3000 N/C的电场中受到的电场力是多少？答案：F = q * EF = (1.6 × 10⁻¹⁹ C) * (3000 N/C)F = 4.8 × 10⁻¹⁶ N解析：根据电场力的公式F = q * E，代入已知的电荷量和电场强度即可计算出电场力。
结束语：通过本试题的练习，同学们应该对电场强度的定义、点电荷产生的电场线分布以及电场力的计算有了更深入的理解。
希望同学们能够掌握这些基本概念和计算方法，为进一步学习电场的相关知识打下坚实的基础。
高中物理电场试题及答案
高中物理电场试题及答案一、选择题1. 电场强度的定义式是：A. E = F/qB. E = q/FC. E = F * qD. E = q / F^2答案：A2. 电场线的特点是什么？A. 电场线是真实存在的B. 电场线是闭合的C. 电场线不相交D. 所有选项都正确答案：C3. 电场中某点的场强大小为E，将试探电荷从该点移动到无穷远处，电场力做的功为W。
若试探电荷的电荷量为q，那么该点的电势能为：A. -qEB. qEC. -WD. W答案：D二、填空题4. 电场强度是描述电场强弱和方向的_______，其单位是_______。
答案：物理量；N/C5. 点电荷Q产生的电场强度E与点电荷的电荷量Q成正比，与点到点电荷的距离r的平方成_______。
答案：反比三、简答题6. 请简述电场对电荷的作用力与电场强度的关系。
答案：电场对电荷的作用力F等于电场强度E与电荷量q的乘积，即F = qE。
电场强度E是电场本身的属性，与放入其中的电荷无关。
四、计算题7. 一个点电荷Q = 2 × 10^-6 C，求在距离它1 m处的电场强度。
答案：根据点电荷的电场强度公式 E = kQ/r^2，其中k是库仑常数，k = 8.99 × 10^9 N·m^2/C^2。
代入数值计算得E = (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2) × (2 × 10^-6 C) / (1 m)^2 = 17.98 N/C。
8. 若在上述电场中放入一个电荷量为-1 × 10^-8 C的负电荷，求该负电荷所受的电场力大小。
答案：根据F = qE，代入q = -1 × 10^-8 C和E = 17.98 N/C，计算得 F = -1 × 10^-8 C × 17.98 N/C = -1.798 × 10^-6 N。
结束语：通过本试题的练习，同学们应该能够加深对电场强度、电场线、电势能以及电场力等概念的理解，并能够运用相关公式进行计算。
高中物理必修3《电场》测试题 (6)
1．下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后，粒子速度最大的是()A．质子B．氘核C．氦核D．钠离子【解析】由qU＝12m v2，v＝2qU m，所以比荷q m大的速度大，A正确．【答案】 A2．带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计其他力的作用)下列说法中正确的是()A．电势能增加，动能增加B．电势能减小，动能增加C．电势能和动能都不变D．上述结论都不正确【解析】在带电粒子垂直进入匀强电场偏转过程中，电场力对粒子做正功，根据动能定理，粒子的动能增加，根据电场力做功与电势能的关系，电势能减小，选项B正确．【答案】 B3. (2011·咸宁高二检测)质量为m的物块，带正电q，开始时让它静止在倾角α＝60°的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E＝3mg/q 的匀强电场中，如图1－6－9所示，斜面高为H，释放物块后，物块落地的速度大小为()图1－6－9A.(2＋3)gH B．2gHC．22gH D.52gH【解析】由动能定理得mgH＋qU＝12m v2，而U＝E·Htan α＝mgHq，故物块落地时的速度大小v＝2gH，B正确．【答案】 B4．(双选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图1－6－10所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()图1－6－10A．极板X应带正电B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y′应带正电【解析】由题意电子偏到XOY的区域，则在偏转电极YY′上应向右上运动，故Y板带正电，C正确，D错误；在偏转电极XX′上应向右运动，故X板带正电，A正确，B错误．【答案】AC5.如图1－6－11所示，质量为m、带电荷量为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，粒子通过电场中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()图1－6－11A.m v202q B.3m v20qC.2m v20q D.3m v202q【解析】粒子在竖直方向做匀减速直线运动，有：2gh＝v20，电场力做正功、重力做负功，使粒子的动能由m v202变为2m v20，则根据动能定理有：Uq－mgh＝2m v20－12m v 2，联立解得A、B两点间的电势差为2m v20q，应选C.【答案】 C6．(双选)如图1－6－12所示，在光滑绝缘的水平桌面上竖直固定一光滑绝缘的挡板ABCD，AB段为直线挡板，与水平方向成45°角，BCD段是半径为R 的圆孤挡板，挡板处于场强为E的匀强电场中，电场方向与圆直径MN平行．现有一带电荷量为q、质量为m的小球由静止从挡板内侧上的A点释放，并且小球能沿挡板内侧运动到D点抛出，则()图1－6－12A．小球一定带正电B．qE≥mgC．小球一定带负电D．qE<mg【解析】由题目可知小球从静止由A点释放，能沿挡板内侧运动到D点抛出，说明小球受合力一定是向下偏右，偏右的方向至少与AB平行，所以电场力一定向右且大于或等于重力．所以A、B正确．【答案】AB7．一束正离子以相同的速率从同一位置，垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有离子()A．都具有相同的质量B．都具有相同的电量C．具有相同的比荷D．都是同一元素的同位素【解析】轨迹相同的含义为：偏转位移、偏转角度相同，即这些离子通过电场时轨迹不分叉，y＝UqL22dm v20，tanθ＝v⊥v0＝UqLdm v20，所以这些离子只要有相同的比荷，轨迹便相同，故只有C正确．【答案】 C8.在空间有正方向水平向右、大小按如图1－6－13所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t＝0时速度为零，在t＝1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t＝2 s时，电子将处在()图1－6－13A．A点B．A点左方l处C．A点右方2l处D．A点左方2l处【解析】粒子在第1 s内做初速度为零的匀加速运动，第2 s内做末速度为零的匀减速运动，加速度大小相等，由于电子带负电，故向左方运动，距离A 点为2l，故选D.【答案】 D9．(双选)(2012·广东执信中学高二检测)如图1－6－14所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，平行板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行板的时间为t，则(不计粒子的重力)()图1－6－14A．在前t2时间内，电场力对粒子做的功为Uq4B．在后t2时间内，电场力对粒子做的功为3Uq8C．在粒子下落前d4和后d4的过程中，电场力做功之比为1∶2D．在粒子下落前d4和后d4的过程中，电场力做功之比为1∶1【解析】粒子在电场中做类平抛运动的加速度为a＝Eqm＝Uqdm，t时间内加速度方向上的位移y＝12at 2＝d2，前t2加速度方向上的位移y1＝12a.t24＝d8，后t2加速度方向上的位移y 2＝y －y 1＝38d .由公式W ＝F ·l 可知前t 2、后t 2、前d 4、后d 4电场力做的功分别为W 1＝18qU ，W 2＝38qU ，W 3＝14qU ，W 4＝14qU .【答案】 BD10．(2012·揭阳一中高二检测)如图1－6－15所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L 、场强为E 的匀强电场，在与右侧虚线相距L 处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为＋q 、质量为m 的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v 0射入电场中，v 0方向的延长线与屏的交点为O .试求；图1－6－15(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间；(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α；(3)粒子打到屏上的点P 到O 点的距离s .【解析】 (1)根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射入到打到屏上所用的时间：t ＝2L v 0. (2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为v y ，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为：a ＝Eq m ，所以v y ＝a L v 0＝qEL m v 0，所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为：tan α＝v y v 0＝qEL m v 20. (3)设粒子在电场中的偏转距离为y ，则y ＝12a (L v 0)2＝12qEL 2m v 20，又s ＝y ＋L tan α，解得：s ＝3qEL 22m v 20. 【答案】 (1)2L v 0 (2)qEL m v 20 (3)3qEL 22m v 2011.如图1－6－16所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板0.8 cm.两板间的电势差为300 V．如果两板间电势差减小到60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间？图1－6－16【解析】取带电小球为研究对象，设它带电荷量为q，则带电小球受重力mg和电场力qE的作用．当U1＝300 V时，小球平衡：mg＝q U1d①当U2＝60 V时，带电小球向下极板做匀加速直线运动：mg－qU2d＝ma ②又h＝12at2 ③由①②③得：t＝2U1h(U1－U2)g＝2×0.8×10－2×300(300－60)×10s＝4.5×10－2 s.【答案】 4.5×10－2 s12.如图1－6－17所示，在一块足够大的铅板A的右侧固定着一小块放射源P，P向各个方向放射出电子，速率为107 m/s.在A板右方距A为2 cm处放置一个与A平行的金属板B，在B、A之间加上直流电压．板间的匀强电场场强E＝3.64×104N/C，方向水平向左．已知电子质量m＝9.1×10－31kg、电荷量e＝1.6×10－19 C，求电子打在B板上的范围．图1－6－17【解析】电子离开放射源后做匀变速运动．初速度垂直板的电子直接沿电场线运动到B板的O点．其他电子打在以O点为中心的周围某一位置．设初速度与板平行的电子打在B板上的N点，且距O点最远．电子竖直方向上的分运动ON＝v0t ①水平方向上的分运动d＝12.eEm t2 ②将v0＝107 m/s，e＝1.6×10－19 C，m＝9.1×10－31 kg，E＝3.64×104N/C，d ＝2×10－2 m代入①②求得ON＝2.5×10－2 m＝2.5 cm.即电子打在B板上的范围是以O为圆心，以2.5 cm为半径的圆面．【答案】以O为圆心，以2.5 cm为半径的圆面．。
高中物理电场试题
高中物理电场试题一、选择题（共50分，每题5分）（选项填在上表中）1、下列物理量中哪些与检验电荷无关？（）A、电场强度EB、电势UC、电势能εD、电场力F2、下列关于电场线的说法准确的是（）A、电场线越密的地方，同一试探电荷受到的电场力就越大；B、电场线就是点电荷在电场中运动的轨迹；C、电场线弯曲的地方是非匀强电场，电场线弯直的地方是匀强电场；D、不存有两条平行的电场线。
3、一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则（）A、a、b两点的场强一定相等；B、该点电荷一定沿等势面移动；C、作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的；D、a、b两点电势一定相等。
4、对于库仑定律，下面说法准确的是（）A、凡计算两个点电荷的相互作用力，就能够使用公式；B、两个带电小球即使相距非常近，也能用相互作用；C、相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等；D、两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的一半。
5、对电容C = Q/U下面说法准确的是（）A、一只电容器充的电量越多，电容增加的越大；B、对于固定的电容器，它所充电量跟它两极板间所加的电压的比值保持不变；C、可变电容器的电量跟它两极板间所加的电压成正比；D、由C = Q/U可知，如果一个电容器没有电压，就没有充电量，也没有电容。
6、如图所示，要使静电计的指针偏转角变小，可采用的办法是（）A、使两极板靠近；B、减小正对面积；C、插入电介质；D、用手碰一下负极板。
7、原来静止的点电荷在只受电场力作用时（）A、一定从场强大的地方向场强小的地方运动；B、一定从电势高的地方向电势低的地方运动；C 、 一定从电势能大的地方向电势能小的地方运动；D 、 电场力一定做正功。
8、一带电粒子沿如图所示的曲线穿过匀强电场，重力不计，关于粒子带何种电荷以及该粒子在a 、b 两点动能的大小，下列结论准确的是（ ） A 、负电，在a 点动能大； B 、正电，在a 点动能大；C 、负电，动能相等；D 、正电，在b 点动能大。
高中物理静电场必做经典例题(带答案)
高中物理阶段性测试(一)一、选择题（每题4分，共40分） 1．下列说法正确的是 （ ） A ．元电荷就是质子 B ．点电荷是很小的带电体 C ．摩擦起电说明电荷可以创造D ．库仑定律适用于在真空中两个点电荷之间相互作用力的计算2．在电场中某点用+q 测得场强E ，当撤去+q 而放入－q/2时，则该点的场强 ( )A ．大小为E / 2，方向和E 相同B ．大小为E ／2，方向和E 相反C ．大小为E ，方向和E 相同D ．大小为E ，方向和E 相反3．绝缘细线的上端固定，下端悬挂一只轻质小球a ，a 表面镀有铝膜，在a 的近端有一绝缘金属球b ，开始时，a 、b 均不带电，如图所示．现使b 球带电，则（ ） A ．a 、b 之间不发生静电相互作用 B ．b 立即把a 排斥开C ．b 将吸引a ，吸住后不放开D ．b 将吸引a ，接触后又把a 排斥开4．关于点电荷，正确的说法是 （ ） A ．只有体积很小带电体才能看作点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能视为点电荷C ．当两个带电体的大小与形状对它们之间的相互静电力的影响可以忽略时，这两个带电体便可看作点电荷D ．一切带电体在任何情况下均可视为点电荷5．两只相同的金属小球（可视为点电荷）所带的电量大小之比为1:7，将它们相互接触后再放回到原来的位置，则它们之间库仑力的大小可能变为原来的 （ ）A ．4/7B ．3/7C ．9/7D ．16/76． 下列对公式 E =F/q 的理解正确的是（ ） A ．公式中的 q 是场源电荷的电荷量B ．电场中某点的电场强度 E 与电场力F 成正比，与电荷量q 成反比C ．电场中某点的电场强度 E 与q 无关D ．电场中某点的电场强度E 的方向与电荷在该点所受的电场力F 的方向一致7． 下列关于电场线的说法正确的是（ ） A ．电场线是电荷运动的轨迹，因此两条电场线可能相交B ．电荷在电场线上会受到电场力，在两条电场线之间的某一点不受电场力C ．电场线是为了描述电场而假想的线，不是电场中真实存在的线D ．电场线不是假想的东西，而是电场中真实存在的物质8． 关于把正电荷从静电场中电势较高的点移到电势较低的点，下列判断正确的是（ ）A ．电荷的电势能增加B ．电荷的电势能减少C ．电场力对电荷做正功D ．电荷克服电场力做功9． 一个带负电的粒子只在静电力作用下从一个固定的点电荷附近飞过，运动轨迹如图中的实线所示，箭头表示粒子运动的方向。
高中物理测试题电荷与电场
高中物理测试题电荷与电场高中物理测试题：电荷与电场一、选择题1. 下列关于电荷的描述中，正确的是：A. 两种不同电荷之间会互相吸引B. 两种相同电荷之间会互相排斥C. 静止电荷只在导体表面存在D. 带电体可以是中性的2. 两个电荷之间的电力作用是：A. 电荷与磁场之间的作用B. 孤立电荷与外电场之间的作用C. 电荷与导体之间的作用D. 电场之间的作用3. 电场强度的单位是：A. 牛顿/库仑B. 库仑/米C. 千伏/毫米D. 牛顿/千伏4. 两个相同电荷之间的力是F，如果将其中一个电荷的大小加倍，距离减半，则两个电荷之间的力变为：A. 4FB. 2FC. F/4D. F/25. 在电场中，带电粒子的运动方向是：A. 垂直于电场线方向B. 沿着电场线方向C. 跟电场线无关D. 随机方向运动二、填空题1. 电场的强度可以用电场_________表示。
2. 电荷在电场力作用下所受的力的大小与电_________成正比。
3. 两个电荷之间的电力与它们之间的距离的_________成反比。
4. 电荷静止时所产生的电场称为_________电场。
5. 电场强度的方向是电荷正_________所受力的方向。
三、计算题1. 两个等量同种电荷，相距1m，它们之间的电力为10N，若将其中一个电荷的大小扩大为原来的4倍，保持相距不变，求新的电力大小。
2. 间距为d的两个等量异种电荷，相距2d处有一个测试电荷q，使得测试电荷处的电荷受力为F1，将两个异种电荷的电荷数量比例变为原来的3倍，距离变为原来的2倍，此时测试电荷处的电荷受力为F2。
求F2与F1的比值。
四、解答题1. 电场概念的提出对于电荷之间相互作用的解释有着重要的意义，请简要说明电场概念的提出及其作用。
2. 电场线有着非常重要的物理意义，请简要解释电场线的定义和性质。
3. 电荷守恒定律是描述自然界电荷现象的基本规律，请简述电荷守恒定律的表述和其在物理学中的应用。
高中物理电场试题及答案
高中物理电场试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 一个点电荷在电场中受到的电场力大小为F，若将该电荷的电量增加为原来的2倍，而电场强度不变，则该点电荷受到的电场力大小变为：A. FB. 2FC. 4FD. 8F2. 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. 负电荷所受电场力的反方向3. 电场线是：A. 真实存在的线B. 人为引入的虚拟线C. 表示电场强度大小的线D. 表示电场强度方向的线4. 电场中某点的电势为零，该点的电场强度一定为：A. 零B. 非零C. 无法确定D. 无穷大5. 两个相同的金属球，一个带正电，一个带负电，将它们接触后分开，它们所带的电荷量将：A. 相等B. 相等但符号相反C. 相等且符号相同D. 无法确定6. 电容器的电容与电容器两极板之间的距离成：A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定7. 电容器充电后，其两极板间的电压：A. 保持不变B. 逐渐减小C. 逐渐增大D. 先增大后减小8. 电容器的充电和放电过程是：A. 电荷的移动过程B. 电荷的积累过程C. 电荷的减少过程D. 电荷的转移过程9. 电场中某点的电势能与该点的电势的关系是：A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定10. 电场力做功与电势能变化的关系是：A. 电场力做正功，电势能减小B. 电场力做负功，电势能减小C. 电场力做正功，电势能增加D. 电场力做负功，电势能增加二、填空题（每题3分，共30分）1. 电场强度的单位是______。
2. 电场强度的方向与______的方向相同。
3. 电场线的疏密表示电场的______。
4. 电场中某点的电势能与该点的电势成______比。
5. 电容器的电容表示电容器容纳电荷的______。
6. 电容器充电时，电容器两极板间的电压与______成正比。
7. 电容器放电时，电容器两极板间的电压与______成反比。
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16．（12分）如图所示，空间存在范围足够大的竖直向下的匀强电场，电场强度大小 E =l．0×10-4v/m，在绝缘地板上固定有一带正电的小圆环A。
初始时，带正电的-7C，且B 电荷绝缘小球 B 静止在圆环 A 的圆心正上方， B 的电荷量为g=9×10量始终保持不变。
始终不带电的绝缘小球c从距离 B 为x0= 0.9m 的正上方自由下落，它与 B 发生对心碰撞，碰后不粘连但立即与 B 一起竖直向下运动。
它们到达最低点后（未接触绝缘地板及小圆环A）又向上运动，当C、B 刚好分离时它们不再上升。
已知初始时， B 离A 圆心的高度r= 0 ．3m．绝缘小球B、C 均可以视为质点，且质量相等，圆环 A 可看作电量集中在圆心处电荷量也为q =9×l0-7C 的点电荷，静电引力常量k=9×109Nm2／C2．（g 取10m/s2）。
求：（l）试求B 球质量m;（2）从碰后到刚好分离过程中 A 对B 的库仑力所做的功。
15 m、带电量为q 的小球，用长为L 的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g。
（1 E。
2v。
v.16．（14分）如图：在一绝缘水平面上，一竖直绝缘挡板固定在O 点，ON 段表面粗糙，长度S=0．02m，NM 段表面光滑，长度L=0．5m．在水平面的上方有5 N/C．有一小滑块质量为5×10－3 kg，带正一水平向左的匀强电场，场强为2×lo7C，小滑块与ON 段表面的动摩擦因数为0．4，将小滑块从一电，电量为1×l0M 点由静止释放，小滑块在运动过程中没有电量损失，与挡板相碰时不计机械2能损失。
g 取l0m/S．求：（1）小滑块从释放用多长时间第一次与挡板相碰？（2）小滑块最后停在距离挡板多远的位置？19.真空室中有如图所示的装置，设电子电量为e、质量为m．电极K发出的电子(初速不计)经过加速电场后，由小孔O沿水平放置的偏转板M、N间的中心轴线OO射入。
M、N板长为L，两板间的距离d，两板间加有恒定电压U2，它们间的电场可看作匀强电场．偏转板右端边缘到荧光屏P的距离为s．当加速电压为U时，电子恰好打在荧光屏的B点．已知A、B点到中心轴OO的距离1相等．求U1。
20.解析：由题意，电子在偏转电场中做类平抛运动．设电子进入偏转电场时的速度为 v12eU mv （2 分）1 2偏转距离为y，沿板方向2的位移为LL vt （1 分）12y at （2 分）2 2a eU2 / md （2 分）如图，电子从 C 点离开电场，沿直线CB 匀速运动打在 B 点由几何关系得y1 y2Satv（3 分）21. ．如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角θ= 370，半径r =2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l0 5N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。
质量m=5×l0 -2 kg、电荷量q=+1×10-6 C的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=3m/s 冲上斜轨。
以小物体通过 C 点时为计时起点，0.1s 以后，场强大小不变，方向反向。
已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25 。
设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2．sin372．sin370=0.6 ，cos370=0.8。
(1) 求弹簧枪对小物体所做的功；(2) 在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度。
22.17. 解析：（1）设弹簧枪对小物体做功为W f ，有动能定理得：12W f mgr (1 cos ) mv ①2代入数据得：W Jf 0.475 ②（2）取沿平直斜轨向上为正方向，设小物体通过 C 点进入电场后的加速度为a，由牛顿第二定律得1mg sin mg cos qE ma ③1小物体向上做匀减速运动，经t 0.1s1 后，速度达到v1 ，有v1 v a t ④0 1 1m由③④可得sv1 2.1 ，设运动的位移为s1 ，有1s v t1 20 12a t1 1⑤电场反向之后，设小物体的加速度为a，由牛顿第二定律得2mg sin mg cos qE ma ⑥2设小物体以此加速度运动到静止，所用时间为t，位2移为s2A0 v a t1 2 2⑦s 2 v t1 212a t222⑧B 设CP 的长度为s ，有s s1 s2⑨联立得s 0.57m16.（14分）如图所示，两块竖直放置的导体板间存在水平向左的匀强电场，板间距离为d 。
有一带电量为q 、质量为m的小球（可视为质点）以水平速度从A 孔进入匀强电场，且恰好没有与右板相碰，小球最后从 B 孔离开匀强电场，若A、B 两孔的距离为4d ，重力加速度为g ，求：（1）两板间的场强大小；（2）小球从 A 孔进入电场时的速度；（3）从小球进入电场到其速度达到最小值，小球电势能的变化量为多少？23.解：（1）由题意可知，小球在水平方向先减速到零，然后反向加速。
设小球进入A 孔的速度为v，减速到右板的时间为t，则有：水平方向：1 qEd v t t2 m2 0 qEv tm（2 分）竖直方向：124d g 2t （1 分）2联立解得E mgq（1 分）（2）在水平方向上根据牛顿第二定律有q E ma （1 分）x根据运动学公式有 20 v 2( a x )d （1 分）联立解得v0 2gd （1 分）（3）小球进入电场后，在水平方向上做减速运动，即qEv v tx 0m（1 分）在竖直方向上做加速运动，即v y gt （1 分）小球在电场中的速度大小为 2 2v v v （1 分）x y联立由数学知识可得t v2g时小球速度达到最小，此时粒子在水平方向的位移为：1 qEx v t t2 m2 （1 分）在此过程中电场力做功为W q E x （1 分）而W E p （1 分）联立解得3E mgd ，即粒子的电势能增加p434mgd 。
（1 分）（注意：采用其他方法，解答合理正确给满分）18．如图甲所示，A、B 是一对平行放置的金属板，中心各A BUu有一个小孔P、Q，PQ 连线垂tP Q O T/2 T 3T/2- U甲乙直金属板，两板间距为d．现从P 点处连续不断地有质量为m、带电量为＋q 的带电粒子（重力不计），沿PQ 方向放出，粒子的初速度可忽略不计．在t＝0 时刻开始在A、B 间加上如图乙所示交变电压（A 板电势高于 B 板电势时，电压为正），其电压大小为U、周期为T．带电粒子在A、B 间运动过程中，粒子间相互作用力可忽略不计．（1）进入到金属板之间的带电粒子的加速度.（2）如果只有在每个周期的0～T4时间内放出的带电粒子才能从小孔Q 中射出，则上述物理量d、m、q、U、T 之间应满足的关系．（3）如果各物理量满足（2）中的关系，求每个周期内从小孔Q 中有粒子射出的时间与周期T 的比值.Eq ma18．解：（1）E Ud——2分所以，Uqa——2分dm（2）在0T4时间内，进入A、B板间的粒子，在电场力的作用下，先向右做T T匀加速运动，在T时间内再向右做匀减速运动，且在0时间内，越迟24进入A、B板间的粒子，其加速过程越短，减速运动过程也相应地缩短，当速度为零后，粒子会反向向左加速运动。
由题意可知0T4时间内放出的粒子进入A、B板间，均能从Q孔射出，也就是说在孔的临界状态。
——2分T2时刻进入A、B板间的粒子是能射出Q粒子在T4时刻进入A、B间电场时，先加速，后减速，由于粒子刚好离开电场，说明它离开电场的速度为零，由于加速和减速的对称性，故粒子的总位移为加速时位移的2倍，所以有d212a(T4)2qUT2①——2分16m d即d2qUT2——2分16m（3）若情形（2）中的关系式①成立，则t＝0时刻进入电场的粒子在电场中运动的时间为最短（因只有加速过程），设最短时间为t x，则有12d②——1分atx2在Tt时刻进入电场的粒子在43Tt的时刻射出电场，所以有粒子飞出电场4的时间为t 3T4tx③——1 分由②③式得tT3 24④——2 分16．（13分）如图所示，在同一条竖直线上，有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷，GH是它们连线的垂直平分线。
另有一个带电小球C，质量为m、电荷量为＋q（可视为点电荷），被长为L的绝缘轻细线悬挂于O点，现在把小球C拉起到M 点，使细线水平且与A、B处于同一竖直面内，由静止开始释放，小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零，此时细线与竖直方向的夹角θ=30o。
试求：（1）在A、B所形成的电场中，M 、N两点间的电势差，并指出M 、N哪一点的电势高。
（2）若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为a的正三角形，则小球运动到N点瞬间，轻细线对小球的拉力F T（静电力常量为k）。
16．（1）带电小球C在A、B形成的电场中从M 点运动到N点的过程中，重力和电场力做功，但合力功为零，则qU MN ＋mglcosθ=0（4分）所以U MN = 3mgl2q （1分）即M 、N两点间的电势差大小3m g l 2q且N点的电势高于M 点的电势。
（1分）（2）在N点，小球C受到重力mg、细线的拉力F T以及A和B分别对它的斥力F A和F B四个力的作用如图所示，且沿细线方向的合力为零（向心力为零）。
则F mg cos30 F cos30 0 T A （3分）又F F kA BQq2a （2分）F TθF BθF A得QqF mg c o s 3 0 k c o s 3 0T 2a （2 分）mg24. 如图所示, 固定于同一条竖直线上的A、B 是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为Q,其中A带正电荷, B带负电荷, D、C是它们连线的垂直平分线, A、B、C三点构成一边长为 d 的等边三角形. 另有一个带电小球E,质量为m、电荷量为+q( 可视为点电荷), 被长为L 的绝缘轻质细线悬挂于O点, O点在C点的正上方. 现在把小球E拉到M点, 使细线水平绷紧且与A、B、C 处于同一竖直面内, 并由静止开始释放, 小球E 向下运动到最低点C时, 速度为v. 已知静电力常量为k, 若D点的电势为零, 试求:(1) 在A、B所形成的电场中, M点的电势M.(2) 绝缘细线在C点所受到的拉力F T.答案(1) 2mv 2mgL2q (2) k Q q2dmg2mvL17.(2009 ·海淀区质检) 有三根长度皆为l =1.00 m 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皆为m=1.00×10-2 kg 的带电小球A和B,它们的电荷量分别为- q 和+q, q=1.00×10-7 C. A、B之间用第三根线连接起来. 空间中存在大小为E=1.00 ×106 N/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)答案 6.8 ×10-2 J15．（14分）如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电。