高中电场练习题及答案.
物理带电粒子在电场中的运动练习题含答案

物理带电粒子在电场中的运动练习题含答案一、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.某控制带电粒子运动的仪器原理如图所示,区域PP′M′M 内有竖直向下的匀强电场,电场场强E =1.0×103V/m ,宽度d =0.05m ,长度L =0.40m ;区域MM′N′N 内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B =2.5×10-2T ,宽度D =0.05m ,比荷qm=1.0×108C/kg 的带正电的粒子以水平初速度v 0从P 点射入电场.边界MM′不影响粒子的运动,不计粒子重力.(1) 若v 0=8.0×105m/s ,求粒子从区域PP′N′N 射出的位置;(2) 若粒子第一次进入磁场后就从M′N′间垂直边界射出,求v 0的大小; (3) 若粒子从M′点射出,求v 0满足的条件.【答案】(1)0.0125m (2) 3.6×105m/s. (3) 第一种情况:v 0=54.00.8()10/21nm s n -⨯+ (其中n =0、1、2、3、4)第二种情况:v 0=53.20.8()10/21nm s n -⨯+ (其中n =0、1、2、3).【解析】 【详解】(1) 粒子以水平初速度从P 点射入电场后,在电场中做类平抛运动,假设粒子能够进入磁场,则竖直方向21··2Eq dt m= 得2mdt qE=代入数据解得t =1.0×10-6s水平位移x =v 0t 代入数据解得x =0.80m因为x 大于L ,所以粒子不能进入磁场,而是从P′M′间射出, 则运动时间t 0=Lv =0.5×10-6s , 竖直位移201··2Eq y t m==0.0125m 所以粒子从P′点下方0.0125m 处射出.(2) 由第一问可以求得粒子在电场中做类平抛运动的水平位移x =v 0 2mdqE粒子进入磁场时,垂直边界的速度 v 1=qE m ·t =2qEd m设粒子与磁场边界之间的夹角为α,则粒子进入磁场时的速度为v =1v sin α在磁场中由qvB =m 2v R得R =mv qB 粒子第一次进入磁场后,垂直边界M′N′射出磁场,必须满足x +Rsinα=L 把x =v 2md qE R =mv qB 、v =1v sin α、12qEdv m =代入解得 v 0=L·2EqmdE B v 0=3.6×105m/s.(3) 由第二问解答的图可知粒子离MM′的最远距离Δy =R -Rcosα=R(1-cosα) 把R =mv qB 、v =1v sin α、12qEd v m=12(1cos )12tan sin 2mEd mEd y B q B q ααα-∆==可以看出当α=90°时,Δy 有最大值,(α=90°即粒子从P 点射入电场的速度为零,直接在电场中加速后以v 1的速度垂直MM′进入磁场运动半个圆周回到电场)1max 212mv m qEd mEdy qB qB m B q∆===Δy max =0.04m ,Δy max 小于磁场宽度D ,所以不管粒子的水平射入速度是多少,粒子都不会从边界NN′射出磁场.若粒子速度较小,周期性运动的轨迹如下图所示:粒子要从M′点射出边界有两种情况, 第一种情况: L =n(2v 0t +2Rsinα)+v 0t 把2md t qE =R =mv qB 、v 1=vsinα、12qEdv m=代入解得 0221221L qE n E v n md n B=⋅++v 0= 4.00.821n n -⎛⎫⎪+⎝⎭×105m/s(其中n =0、1、2、3、4)第二种情况:L =n(2v 0t +2Rsinα)+v 0t +2Rsinα把2md t qE =、R =mv qB 、v 1=vsinα、12qEd v m=02(1)21221L qE n E v n md n B+=⋅++v 0= 3.20.821n n -⎛⎫⎪+⎝⎭×105m/s(其中n =0、1、2、3).3.如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管ADB 固定在竖直平面内.圆管的圆心为O ,D 点为圆管的最低点,AB 两点在同一水平线上,AB=2L ,圆管的半径为2L(自身的直径忽略不计).过OD 的虚线与过AB 的虚线垂直相交于C 点,在虚线AB 的上方存在方向水平向右、范围足够大的匀强电场;虚线AB 的下方存在方向竖直向下、范围足够大的匀强电场,电场强度大小E 2=mgq.圆心O 正上方的P 点有一质量为m 、电荷量为-q(q>0)的小球(可视为质点),PC 间距为L .现将该小球从P 点无初速释放,经过一段时间后,小球刚好从管口A 无碰撞地进入圆管内,并继续运动.重力加速度为g .求:(1)虚线AB 上方匀强电场的电场强度E 1的大小; (2)小球在AB 管中运动经过D 点时对管的压力F D ;(3)小球从管口B 离开后,经过一段时间到达虚线AB 上的N 点(图中未标出),在圆管中运动的时间与总时间之比ABPNt t . 【答案】(1)mg q (2)2mg ,方向竖直向下(3)4ππ+【解析】 【分析】(1)小物体释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动,根据正交分解,垂直运动方向的合力为零,列出平衡方程即可求出虚线AB 上方匀强电场的电场强度;(2)根据动能定理结合圆周运动的规律求解小球在AB 管中运动经过D 点时对管的压力F D ;(3)小物体由P 点运动到A 点做匀加速直线运动,在圆管内做匀速圆周运动,离开管后做类平抛运动,结合运动公式求解在圆管中运动的时间与总时间之比. 【详解】(1)小物体释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动,小物体从A 点沿切线方向进入,则此时速度方向与竖直方向的夹角为45°,即加速度方向与竖直方向的夹角为45°,则:tan45°= mgEq解得:mg qE =(2)从P 到A 的过程,根据动能定理:mgL+EqL=12mv A 2 解得v A gL小球在管中运动时,E 2q=mg ,小球做匀速圆周运动,则v 0=v A gL在D点时,下壁对球的支持力2022vF m mgr==由牛顿第三定律,22F F mg=='方向竖直向下.(3)小物体由P点运动到A点做匀加速直线运动,设所用时间为t1,则:211222L gt=解得12Ltg=小球在圆管内做匀速圆周运动的时间为t2,则:2323244Ar Ltv gππ⋅==小球离开管后做类平抛运动,物块从B到N的过程中所用时间:322Ltg=则:24ttππ=+【点睛】本题考查带点小物体在电场力和重力共同作用下的运动,解题关键是要分好运动过程,明确每一个过程小物体的受力情况,并结合初速度判断物体做什么运动,进而选择合适的规律解决问题,匀变速直线运动利用牛顿第二定律结合运动学公式求解或者运用动能定理求解,类平抛利用运动的合成和分解、牛顿第二定律结合运动学规律求解.4.如图所示,在直角坐标系x0y平面的一、四个象限内各有一个边长为L的正方向区域,二三像限区域内各有一个高L,宽2L的匀强磁场,其中在第二象限内有垂直坐标平面向外的匀强磁场,第一、三、四象限内有垂直坐标平面向内的匀强磁场,各磁场的磁感应强度大小均相等,第一象限的x<L,L<y<2L的区域内,有沿y轴正方向的匀强电场.现有一质量为四电荷量为q的带负电粒子从坐标(L,3L/2)处以初速度v沿x轴负方向射入电场,射出电场时通过坐标(0,L)点,不计粒子重力.(1)求电场强度大小E;(2)为使粒子进入磁场后途经坐标原点0到达坐标(-L,0)点,求匀强磁场的磁感应强度大小B;(3)求第(2)问中粒子从进入磁场到坐标(-L,0)点所用的时间.【答案】(1)2mvEqL=(2)04nmvBqL=n=1、2、3 (3)2Ltvπ=【解析】本题考查带电粒子在组合场中的运动,需画出粒子在磁场中的可能轨迹再结合物理公式求解.(1)带电粒子在电场中做类平抛运动有:0L v t=,2122Lat=,qE ma=联立解得:2mvEqL=(2)粒子进入磁场时,速度方向与y 轴负方向夹角的正切值tan xyvvθ==l速度大小02sinvv vθ==设x为每次偏转圆弧对应的弦长,根据运动的对称性,粒子能到达(一L,0 )点,应满足L=2nx,其中n=1、2、3......粒子轨迹如图甲所示,偏转圆弧对应的圆心角为2π;当满足L=(2n+1)x时,粒子轨迹如图乙所示.若轨迹如图甲设圆弧的半径为R,圆弧对应的圆心角为2π.则有2R,此时满足L=2nx联立可得:22Rn=由牛顿第二定律,洛伦兹力提供向心力,则有:2vqvB mR=得:04nmvBqL=,n=1、2、3....轨迹如图乙设圆弧的半径为R,圆弧对应的圆心角为2π.则有222x R,此时满足()221L n x=+联立可得:()2212R n =+由牛顿第二定律,洛伦兹力提供向心力,则有:222v qvB m R =得:()02221n mv B qL+=,n=1、2、 3....所以为使粒子进入磁场后途经坐标原点0到达坐标(-L ,0)点,求匀强磁场的磁感应强度大小04nmv B qL =,n=1、2、3....或()02221n mv B qL+=,n=1、2、3.... (3) 若轨迹如图甲,粒子从进人磁场到从坐标(一L ,0)点射出磁场过程中,圆心角的总和θ=2n×2π×2=2nπ,则02222n n m L t T qB v ππππ=⨯==若轨迹如图乙,粒子从进人磁场到从坐标(一L ,0)点射出磁场过程中,圆心角的总和θ=(2n+1)×2π=(4n+2)π,则2220(42)(42)2n n m Lt T qB v ππππ++=⨯== 粒子从进入磁场到坐标(-L ,0)点所用的时间为02222n n m Lt T qB v ππππ=⨯==或2220(42)(42)2n n m Lt T qB v ππππ++=⨯==5.如图所示,虚线OL 与y 轴的夹角θ=450,在OL 上侧有平行于OL 向下的匀强电场,在OL 下侧有垂直纸面向外的匀强磁场,一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子以速率v 0从y 轴上的M (OM =d )点垂直于y 轴射入匀强电场,该粒子恰好能够垂直于OL 进入匀强磁场,不计粒子重力。
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。
高二电场练习题及解析

高二电场练习题及解析【题一】两个点电荷q1和q2分别位于距离为d的同一直线上,它们之间的电场强度为E。
现在将q1保持不变,将q2变成原来的2倍,再将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处。
求此时的电场强度。
【解析】根据库仑定律,点电荷与某一点之间的电场强度的大小和方向都与该点距离点电荷的距离有关。
题目中涉及两个点电荷,我们可以先分别求得每个点电荷在某一点处的电场强度大小和方向,再将两个点电荷的电场强度矢量相加。
首先,我们来求解原始状态下点电荷q1在某一点处的电场强度。
根据库仑定律,点电荷q1在某一点处的电场强度大小E1与该点距离q1的距离r1的平方成反比,即E1 ∝ 1/r1^2。
由于题目中未给出具体数值,我们暂时将E1表示为E1 = k*q1/r1^2,其中k为比例常数。
同理,点电荷q2在某一点处的电场强度大小E2与该点距离q2的距离r2的平方成反比,即E2 ∝ 1/r2^2,表示为E2 = k*q2/r2^2。
根据叠加原理,两个点电荷q1和q2的电场强度矢量相加后的电场强度大小E等于两个点电荷电场强度矢量大小之和,即E = E1 + E2。
代入E1和E2的表达式,得到E = k*q1/r1^2 + k*q2/r2^2。
接下来,我们根据题目的要求进行计算。
将q2变成原来的2倍,即q2' = 2*q2;将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处,即r2' =r1/2。
此时的电场强度记为E'。
根据上述推导,我们可以得到E' = k*q1/r1^2 + k*(2*q2)/(r1/2)^2。
根据运算法则,化简得到E' = k*q1/r1^2 + k*8*q2/r1^2 = k*(q1 +8*q2)/r1^2。
综上所述,当将q1保持不变,将q2变成原来的2倍,再将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处时,此时的电场强度为E' = k*(q1 + 8*q2)/r1^2。
高中物理电磁学基础练习题及答案

高中物理电磁学基础练习题及答案练习题一:电场1. 电荷的基本单位是什么?答案:库仑(C)2. 两个等量的正电荷相距1米,它们之间的电力是多少?答案:9 × 10^9 N3. 电场强度的定义是什么?答案:单位正电荷所受到的电力4. 空间某点的电场强度为10 N/C,某个电荷在此点所受的电力是5 N,求该电荷的电量。
答案:0.5 C练习题二:磁场1. 磁力线的方向与什么方向垂直?答案:磁力线的方向与磁场的方向垂直。
2. 磁力的大小与什么有关?答案:磁力的大小与电流强度、导线长度以及磁场强度有关。
3. 磁感应强度的单位是什么?答案:特斯拉(T)4. 在垂直磁场中,一根导线受到的力大小与什么有关?答案:导线长度、电流强度以及磁场强度有关。
练习题三:电磁感应1. 什么是电磁感应?答案:电磁感应是指导体在磁场的作用下产生感应电动势的现象。
2. 什么是法拉第电磁感应定律?答案:法拉第电磁感应定律指出,当导体回路中的磁通量变化时,导体回路中会产生感应电动势。
3. 一根长度为1 m的导体以2 m/s的速度与磁感应强度为0.5 T 的磁场垂直运动,求导体两端的感应电动势大小。
答案:1 V4. 一根长度为3 m的导线以2 m/s的速度穿过磁感应强度为0.5 T的磁场,若导线两端的电压为6 V,求导线的电阻大小。
答案:1 Ω练习题四:电磁波1. 什么是电磁波?答案:电磁波是由电场和磁场相互作用产生的波动现象。
2. 电磁波的传播速度是多少?答案:光速,约为3 × 10^8 m/s。
3. 可见光属于电磁波的哪个频段?答案:可见光属于电磁波的红外线和紫外线之间的频段。
4. 无线电波属于电磁波的哪个频段?答案:无线电波属于电磁波的低频段。
练习题五:电磁学综合练习1. 一个电荷在垂直磁场中受到的磁力大小为5 N,该电荷的电量是2 C,求该磁场的磁感应强度。
答案:2.5 T2. 一段长度为2 m的导线以8 m/s的速度进入磁感应强度为0.2 T的磁场中,导线所受的感应电动势大小为4 V,求导线两端的电阻大小。
高二物理:电场综合练习题(含参考答案)

高二物理:电场综合练习题(含参考答案)高二物理3-1电场:一、电场力的性质1.电场强度的概念及计算电场强度可以有两种表达式,分别是E=F/q和E=kQ/r^2.其中,E=F/q是电场强度的定义式,表示放入电场中的电荷所受的力与产生电场的电荷的电荷量之比;E=kQ/r^2是点电荷场强的计算式,表示产生电场的电荷的电荷量与距离的平方成反比。
需要注意的是,E=kQ/r^2不适用于匀强电场。
2.电场强度的矢量合成问题电场线可以直观、方便地比较电场中各点场强的强弱。
在等量异种点电荷形成电场的电场线中,可以通过场中的一些点进行场强大小和方向的比较。
例如,在图3中,可以得出以下结论:B、C两点场强大小和方向都相同;A、D两点场强大小相等,方向相反;E、O、F三点比较,O点场强最强;B、O、C三点比较,O点场强最弱。
二、其他问题1.如图2所示,在x轴上有一个点电荷Q,O、A、B为轴上三点,放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图所示。
根据图中所示的电场力大小和方向,可以得出结论:A点的电场强度大小为2×10^3 N/C,B点的电场强度大小为2×10^3 N/C,点电荷Q在A、B之间。
2.如图4所示,A、B、C、D、E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点处的电荷量为-q外,其余各点处的电荷量均为+q。
根据图中所示的电荷量和位置关系,可以得出结论:圆心O处的场强大小为kq/r^2,方向沿AO方向。
2.在图4所示的电场中,电荷q的电势能为E1,电荷2q的电势能为E2,则()图4A.E1=E2B.E1>E2C.E1<E2D.E1=2E2解析:电势能与电荷量和电势差有关,而电势差与电场强度有关。
由于两个电荷所在位置的电场强度大小和方向不同,所以电势差也不同,因此E1和E2大小不同,选项C正确。
6.图5中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,则该三角形中心O点处的场强为()图5A.2,方向由C指向OBB.2,方向由O指向CC.3,方向由C指向ODD.2,方向由O指向C解析:根据电场叠加原理,O点处的场强是三个电荷在O 点处产生的场强的矢量和。
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。
高二电场练习题及答案大题

高二电场练习题及答案大题1. 题目:电场搜索题目描述:有一个半径为R的均匀圆环,总电荷为Q。
求出其边上点P处的电场强度大小。
答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * Q / r^2,其中k为电场常数。
由于点P位于圆环的边上,可以将圆环看作是由无限个点电荷组成,对每个点电荷求出其贡献的电场强度,然后求和即可。
假设圆环上的一个小元素dq,其电荷为dq = Q / (2 * π * R),则点P 处的电场强度为:dE = k * dq / r^2 = k * (Q / (2 * π * R)) / r^2由于所有小元素对点P的贡献是一样的,我们可以将所有小元素的贡献相加得到整个圆环对点P的贡献。
将上式积分即可得到点P处的电场强度大小:E = ∫(0→2π) dE = ∫(0→2π) [k * (Q / (2 * π * R)) / r^2] dθ由于圆环是均匀的,可以将积分结果写成E = k * Q / R^2所以点P处的电场强度大小为E = k * Q / R^22. 题目:电荷分布题目描述:一个线带电荷λ在均匀带电线上自A点到B点的距离为L。
求出点C处的电场强度大小。
答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * λ / r,其中k为电场常数,λ为线带电荷线密度。
点C处的电场强度大小可以通过积分计算得到。
假设线上一小段长度为dx,其线密度为λ = q / dx,其中q为该小段的电荷。
对于该小段线段的贡献的电场强度大小可以通过dq = λ * dx / r计算得到。
将所有小段线段的贡献相加即可得到点C处的电场强度大小:E = ∫(A→B) dq = ∫(A→B) [λ * dx / r] = λ * ∫(A→B) dx / r由于线带电荷是均匀的,可以将积分结果写成E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r所以点C处的电场强度大小为E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r3. 题目:电势差计算题目描述:有两个无穷大的平行板,板与板之间距离为d。
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。
必修一必修二电场练习题

必修一必修二电场练习题出题人:王海霞审题人:孙利晓1.如图,实线记录了一次实验中得到的运动小车的v- t图象,为了简化计算,用虚线作近似处理,下列表述正确的是()A. 小车做曲线运动B. 小车先做加速运动,后做减速运动C. 在t1时刻虚线反映的加速度比实际小D. 在0-t1的时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的小2、在光滑的水平面上有一个物体同时受到两个水平力F1和F2的作用,在第1秒内保持静止状态,若两个力随时间变化情况如图所示,则下列说法正确的是:()A.在第2s内物体做匀加速运动,加速度大小恒定,速度均匀增大B.在第5s内物体做变加速运动,加速度均匀减小,速度逐渐增大C.在第3s内物体做变加速运动,加速度均匀增大,速度均匀增大D.在第6s末,物体的加速度和速度均为零3.如图1-2所示,在恒力F作用下,a、b两物体一起匀加速向上运动,则下列关于两物体受力情况的说法正确的是( ).A.a一定受到四个力B.b可能受到四个力C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.a与b之间一定有摩擦力4.2008年8月18日,在北京奥运会上,何雯娜为我国夺得了奥运历史上首枚蹦床金牌.假设在比赛时她仅在竖直方向运动,通过传感器绘制出蹦床面与运动员间的弹力随时间变化规律的曲线如图所示.重力加速度g已知,依据图像给出的信息,能求出何雯娜在蹦床运动中的物理量有(忽略空气阻力)()A.质量B.最大加速度C.运动稳定后,离开蹦床后上升的最大高度D.运动稳定后,最低点到最高点的距离5.如图所示为我国国家大剧院外部呈椭球型。
假设国家大剧院的屋顶为半球形,因特殊原因要执行维修任务,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从C点(C点与A点等高)沿支架缓慢地向B点靠近.则绳中拉力大小变化的情况是A.先不变后变大B.先不变后变小C.先变大后不变D.先变小后不变6.小河宽为d,河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比,dvkkxv04==,水,x 是各点到近岸的距离,小船船头垂直河岸渡河,小船划水速度为0v,则下列说法中正确的是()A. 小船渡河的轨迹为曲线 B. 小船到达离河岸2d处,船渡河的速度为02vC. 小船渡河时的轨迹为直线D. 小船到达离河岸4/3d处,船的渡河速度为10v7.如图,图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v-t图象如图乙所示。
(完整)高三物理电场经典习题

电场练习题一、选择题1.如图所示,在静止的点电荷+Q所产生的电场中,有与+Q共面的A、B、C三点,且B、C处于以+Q为圆心的同一圆周上。
设A、B、C三点的电场强度大小分别为E A、E B、E C,电势分别为φA、φB、φC,则下列判断正确的是A. E A<E B,φB=φCB. E A>E B,φA>φBC. E A>E B,φA<φBD. E A>E C,φB=φC2.如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有一初速度v0的带电微粒,沿图中虚线由A运动至B,其能量变化情况是A.动能减少,重力势能增加,电势能减少B.动能减少,重力势能增加,电势能增加C.动能不变,重力势能增加,电势能减少D.动能增加,重力势能增加,电势能减少3.如图,在匀强电场中,将一质量为m,带电量为q的带电小球,由静止释放,带电小球的运动轨迹为一与竖直方向夹角为θ的直线,则匀强θ电场的场强大小为A.唯一值是mgtgθ/qB.最大值是mgtgθ/qC.最小值是mgsinθ/qD.最小值是mgcosθ/q4.如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是A.使U1减小到原来的1/2B.使U2增大为原来的2倍C.使偏转板的长度增大为原来2倍D.使偏转板的距离减小为原来的1/25.如图,将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电容器A、B两极板上,开始时B板的电势比A板高,有一位于极板中间的电子,在t=0时刻由静止释放,它只在电场力作用下开始运动,设A、B两板间距足够大,则A.电子一直向A板运动B.电子一直向B板运动C.电子先向A板运动,再向B板运动,再返回,如此做周期性运动D.电子先向B板运动,再向A板运动,再返回,如此做周期性运动6.一个动能为E k的带电粒子,垂直于电力线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2E k,如果使这个带电粒子的初速度变为原来的2两倍,那么它飞出电容器时的动能变为A.8E k B.2E k C.4.25E k D.2.5E k7.理论上已经证明:电荷均匀分布的球壳在壳内产生的电场为零。
高中物理人教必修三第9章第2节 电场 电场强度(综合练习题)(解析版)

第九章 静电场及其应用 9.3 电场 电场强度 综合练习题一、单选题:1.在如图所示的四种电场中,A 、B 两点电场强度相同的是( )答案 C解析 电场强度是一个矢量,既有大小也有方向,从题图可以看出A 、D 选项中电场强度的方向不一致,故A 、D 错误;B 图中,在点电荷的电场中有E =kQr 2,所以A 点的电场强度大于B 点的电场强度,故B 错误;在匀强电场中,电场强度处处相等,故C 正确. 2.下列说法中不正确的是( )A .只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B .电场是一种物质,与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C .电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D .电场和电场线一样,是人为设想出来的,其实并不存在 【答案】 D【解析】 凡是有电荷的地方,周围就存在着电场,电荷的相互作用不可能超越距离,是通过电场传递的,电场对处在其中的电荷有力的作用,A 、C 正确;电场是一种客观存在,是物质存在的一种形式,不是人为假想出来的,而电场线是为了描述电场人为假想出来的,其实并不存在,B 正确,D 错误.3.如图为真空中两点电荷A 、B 形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O 点为A 、B 电荷连线的中点,a 、b 为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是( )A.A 、B 可能为带等量异号的正、负电荷B.A 、B 可能为带不等量的正电荷C.a 、b 两点处无电场线,故其电场强度可能为零D.同一试探电荷在a 、b 两点处所受电场力大小相等,方向一定相反,可知该电场为等量同种电荷形成的,故A 、B 均错误;a 、b 两点虽没有画电场线,但两点的电场强度都不为零,C 错误;根据等量同种电场的特点可知,同一电荷在a 、b 两点所受电场力等大反向,D 正确。
4.真空中,带电荷量分别为Q 1=+4.0×10-8 C 和Q 2=-1.0×10-8 C 的两个点电荷,分别固定在x 坐标轴x =0、x =6 cm 的位置上,如图5所示.则x 轴上电场强度为零的位置是( )图5A .x =-6 cmB .x =4 cmC .x =8 cmD .x =12 cm答案 D解析 某点的电场强度是正电荷Q 1和负电荷Q 2在该处产生电场的矢量和,根据点电荷的场强公式E =k Qr 2,要使电场强度为零,那么正电荷Q 1和负电荷Q 2在该处产生的场强大小相等,方向相反.因为Q 1的电荷量大于Q 2,所以该点不会在Q 1的左边;因为它们电荷电性相反,在连线上的电场方向都是一样的,连线上的合场强不为零,所以也不会在Q 1、Q 2之间的连线上;只能在Q 2右边,设该位置据Q2的距离是L,则有:k Q1() 6 cm+L2=kQ2L2,解得L=6 cm,则在x坐标轴上x=12 cm处的电场强度为零,故A、B、C错误,D正确.5.实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如图1-3-4中的虚线所示(a、b只受电场力作用),则()A.a一定带正电,b一定带负电B.电场力对a做正功,对b做负功C.a的速度将减小,b的速度将增大D.a的加速度将减小,b的加速度将增大【答案】D【解析】由于电场线方向未知,故无法确定a、b的电性,A错;根据a、b的运动轨迹,a 受向左的电场力,b受向右的电场力,所以电场力对a、b均做正功,两带电粒子动能均增大,则速度均增大,B、C均错;a向电场线稀疏处运动,电场强度减小,电场力减小,故加速度减小,b向电场线密集处运动,故加速度增大,D正确.6.两带电荷量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图()【答案】 A【解析】 设q 、-q 间某点到q 的距离为x ,则到-q 的距离为L -x ,则该点的合场强E =kqx 2+kq L -x 2=kq ·2x 2-2Lx +L 2x 2L -x 2=kq ·2x -L 22+L 22x 2L -x 2,由上式看出当x =L 2时,合场强有最小值E min =8kqL 2>0,所以A 项正确.7.如图所示,一质量为m 、带电荷量为q 的小球用细线系住,线的一段固在O 点,若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向成60o 角,则电场强度的最小值为A .2mg q B 3mgC .2mgqD .mgq答案:B【解析】以小球为研究对象,对小球进行受力分析,故小球受到重力mg 、绳的拉力F 1、电场力F 2三个力作用,根据平衡条件可知,拉力F 1与电场力F 2的合力必与重力mg 等大反向。
北京中学高二物理第一学电场练习题

高二物理第一学期电场练习题1.静电场中某点的电场强度 ( )A .其方向跟电荷在该点所受的电场力的方向一致B .跟电荷在该点所受的电场力的大小成正比C .跟放于该点的电荷的电量成反比D .跟放于该点的电荷的电量及所受电场力的大小无关2.真空中有P 1和P 2两个点电荷,不计重力作用,P 1的电量是P 2的2倍,P 1的质量是P 2的一半,将它们释放时,P 2的加速度的大小等于a ,则P 1加速度的大小等于 ( )A .a /4B .a /2C .2aD .4a3.两个带正电荷的小球,固定放置在光滑的水平绝缘板面上保持一定距离,如果两个小球同时释放,它们的加速度之比a 1:a 2将 ( )A .保持不变B .随时间增大C .随时间减小D .先增大后减小4.将电量为3×10-6C 的负电荷,放在电场中A 点,受到的电场力大小为6×10-3N ,方向水平向右,则将电量为6×10-6C 的正电荷放在A 点,受到的电场力为 ( )A .1.2×10-2N ,方向水平向右B .1.2×10-2N ,方向水平向左C .1.2×102N ,方向水平向右D .1.2×102N ,方向水平向左5.如图1所示,AB 为一条电场线,关于A 、B 两点处的电场强度,下列说法中正确的是 ( )A .如A 、B 是带等量异种电荷的平行金属板间的电场的一条电场线,则E A >E BB .如A 、B 是点电荷电场的一条电场线,且场源电荷在A 点左侧,则E A >E BC .如A 、B 是点电荷电场的一条电场线,且场源电荷在B 点右侧,则E A >E BD .无论什么电场,都有E A >E B6.如图2是点电荷电场中的一条电场线,下面说法正确的是 ( )A .A 点场强一定大于B 点场强B .在B 点释放一个电子,将一定向A 点运动C .这点电荷一定带正电D .正电荷运动中通过A 点时,其运动方向一定沿AB 方向7.下列说法中正确的是 ( )A .电场强度沿电场线一定是递减的B .电场线是平行等距直线的电场一定是匀强的C .电荷沿电场线运动一定是加速的D .电场线是直线时,电荷一定沿电场线运动8.如下说法中正确的是 ( )A .正电荷由电势低处移到电势高处,电场力作负功B .负电荷沿电场线移动,电势能减小C .正电荷放于电势越低处,电势能越小D .负电荷放于电场线越密处,电势能越小9.沿着电场线的方向 ( )A .电势降低B .场强减小C .电荷的电势能减小D .电荷受到的电场力减小 图1E 图210.将一个正点电荷从无穷远处移到电场中A点, 电场力做功为4×10-9J, 将一负点电荷 (带电量与上述正点电荷相等) 从无穷远处移到电场中的B点, 克服电场力做功为8×10-9J, 则下述结论中正确的是 (设无穷远处电势为零) ()A.U A>U B>0 B.U B<U A<0C.U A<U B<0 D.U B>U A>011.在电场中有一个能自由移动的点电荷,电荷原来静止的,只在电场力作用下有下列说法(1)若为正电荷,一定从高电势处移向低电势处;(2)若为负电荷,一定从高电势处移向低电势处;(3)不管电荷电性质如何,总是从电势能大处移向电势能小处;(4)电场力对电荷总是做正功.上述说法正确的是()A.只有①③ B.只有②④C.只有③④D.只有①③④12.两个带同种电荷的带电体,距离增大的过程中,以下说法正确的是()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13.一对带有等量异种电荷的平行金属板竖直放置, 一个电子从某一板上的小孔沿与电场线相反方向射入电场, 不计电子的重力, 在电子向另一板运动的过程中, 以下说法中正确的是()A.电子的动能逐渐减小, 电势能逐渐增大B.电子的动能逐渐增大, 电势能逐渐减小C.电子的动能和电势能都逐渐增大D.电子的动能和电势能的总和保持不变14.在正电荷周围的电场中,有a、b两点,以下说法中正确的是()A.这两点的电场强度一定不相同,电势也一定不相同B.这两点电场强度有可能相同,电势有可能相同C.这两点电场强度一定不相同,但电势有可能相同D.这两点电场强度有可能相同,但电势一定不相同15.如图3虚线所示为点电荷Q所形成电场的两个等势面,一电子运动轨迹如图中的实线所示,电子通过A、B、C三点时的速度大小分别为v A、v B和v C,则()A.v A>v B=v C B.v B< v A=v C C.v B>v A≠v C D.v B<v A≠v C16.一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图4中虚线abc所示.图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面。
高中物理每日一点十题之匀强电场中电势差与电场强度的关系

高中物理每日一点十题之匀强电场中电势差与电场强度的关系 一知识点1.匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间沿电场方向的距离的乘积,关系式U AB =Ed.2.由1得E =U AB d .①在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向的距离之比. ②电场强度单位的换算:1 V/m =1 N/C.3.U AB =Ed 和E =U AB d 都只适用于匀强电场4.电场强度的三个表达式5.电场强度方向指向电势降落最快的方向.十道练习题(含答案)一、单选题(共8小题)1. 下列关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的说法是( )A. 任意两点之间的电势差,等于场强和这两点间距离的乘积B. 在任何方向上,若两点间距离相等,则它们之间电势差就相等C. 沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等D. 电势降落的方向必定是电场强度的方向2. 如图所示,在匀强电场中取一点O,过O点作射线OA=OB=OC=OD=10 cm,已知O、A、B、C 和D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V,则匀强电场场强的大小和方向最接近于( )A. 70 V/m,沿AO方向B. 70 V/m,沿CO方向C. 80 V/m,沿BO方向D. 80 V/m,沿CO方向3. 对公式E=的理解,下列说法正确的是( )A. 此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B. a点和b点间距离越大,则这两点的电势差越大C. 公式中的d是指a点和b点之间的距离D. 公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离4. 图中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,静电力做功为零;从B移到C,静电力做功为-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5. 如图所示,沿x轴正向的匀强电场E中,有一动点A以O为圆心,r=OA为半径逆时针转动一周,O与圆周上的A点的连线OA与x轴正向(E方向)成θ角(θ<),则此圆周上各点与A点间最大的电势差为( )A. U=ErB. U=Er(sin θ+1)C. U=Er(cos θ+1)D. U=2Er6. 如图所示是匀强电场中的一组等势面,每两个相邻等势面间的距离都是25 cm,由此可确定此电场的电场强度的方向及大小为( )A. 竖直向下,E=0.4 V/mB. 水平向右,E=0.4 V/mC. 水平向左,E=40 V/mD. 水平向右,E=40 V/m7. 如图所示,在匀强电场中,A、B两点相距10 cm,E=100 V/m,AB与电场线方向的夹角θ=120°,则A、B两点间的电势差为( )A. 5 VB. -5 VC. 10 VD. -10 V8. 如图所示,匀强电场的方向平行于xOy坐标系平面,其中坐标原点O处的电势为2 V,a点的坐标为(0,4 cm),电势为8 V,b点的坐标为(3 cm,0),电势为8 V,则电场强度的大小为( )A. 250 V/mB. 200 V/mC. 150 V/mD. 120 V/m二、多选题(共2小题)9. 如图所示,在电场中任意取一条电场线,电场线上的a、b两点相距为d,则( )A. a点场强一定大于b点的场强B. a点的电势一定高于b点的电势C. a、b两点间的电势差一定等于Ed(E为a点的场强)D. a、b两点间的电势差在数值上等于单位正电荷由a点沿任意路径移动到b点的过程中电场力所做的功10. 如图所示,A、B两板间电压为600 V,A板带正电并接地,A、B两板间距离为12 cm,C点离A 板4 cm,下列说法正确的是( )A. E=2 000 V/m,φC=200 VB. E=5 000 V/m,φC=-200 VC. 电子在C点具有的电势能为-200 eVD. 电子在C点具有的电势能为200 eV1. 【答案】C【解析】匀强电场中电势差与场强的关系U=Ed中的d是两点沿电场线方向的距离,并不是两点间的距离,A错.两点距离相等,两点沿电场线方向的距离不一定相等,B错.由U=Ed=ELcos α,可知C正确2. 【答案】C【解析】据题意A、C两点电势相等,所以AC为等势线,因为电场线与等势线垂直,故场强方向与AC垂直,比较接近OB方向,由E=得场强大小E=80 V/m,方向由B指向O.3. 【答案】D【解析】公式E=,仅适用于匀强电场,所以A错;公式中的d是指a、b两点沿电场线方向的距离,即a、b两等势面之间的垂直距离.所以B、C均错,D对4. 【答案】D【解析】正电荷从A移到B静电力做功为零,AB线为等势线;正电荷从B移到C静电力做负功,U BC ==-173 V<0,φB<φC,因电场线与等势线垂直,且指向电势较低的点,如图所示,故该匀强电场的场强方向垂直AB斜向下;场强大小E==V/m=1 000 V/m.选项D正确5. 【答案】C【解析】由U=Ed知,与A点间电势差最大的点应是沿场强方向与A点相距最远的点,d max=r+r cos θ,所以U max=Er(cos θ+1),C项正确6. 【答案】D【解析】电场线与等势面垂直且沿电场线方向电势降低,故场强方向水平向右,场强大小E==V/m=40 V/m,故D项正确7. 【答案】B【解析】A、B两点在场强方向上的距离d=·cos(180°-120°)=10×cm=5 cm.由于φA<φB,则U AB=-Ed=-100×5×10-2 V=-5 V,故选B8. 【答案】A【解析】由题意可知a、b两点的电势相等,则ab为一条等势线,又O点电势为2 V,则知匀强电场的场强方向垂直于ab指向左下方,过O点作ab的垂线交ab于c点,由几何关系得:tan ∠b=,得∠b=53°Oc=Ob·sin ∠b=0.03 m×sin 53°=2.4×10-2 mc、O间的电势差U=8 V-2 V=6 V则电场强度大小E==250 V/m,故A正确9. 【答案】BD【解析】场强方向不能表示场强大小,A项错;沿场强方向电势降低,B项对;因为此电场不一定是匀强电场,C项错;由电势差的定义知D项对10. 【答案】BD【解析】A板接地,则其电势为零,因为A板带正电且A、B两板间的电压为600 V,则B板电势为-600 V,由此知C点电势为负值,则A、B两板间场强E===50 V/cm=5 000 V/m,φC=-Ed AC=-50 V/cm×4 cm=-200 V,A错误,B正确;电子在C点具有的电势能为200 eV,C错误,D正。
高二物理电场练习题及答案

高二物理电场练习题及答案一、选择题1. 两个单位正电荷Q和-2Q之间距离为r,当r趋于无穷大时,它们之间的Coulomb力 F的趋势是:A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 不变D. 无法判断答案:B. 逐渐减小2. 一个点电荷放在电场中,它所受的Coulomb力与以下因素有关:I. 电荷的大小II. 电荷的正负性III. 电场强度那么,正确的选项是:A. I, II和III都有关B. I和II都有关C. I和III都有关D. II和III都有关答案:B. I和II都有关3. 电势差的单位为:A. J/CB. N/CC. J/mD. V答案:D. V4. 在电场中,物体所受的电势能与以下因素有关:I. 物体的电量II. 物体在电场中的位置III. 电场强度那么,正确的选项是:A. I, II和III都有关B. I和II都有关C. I和III都有关D. II和III都有关答案:A. I, II和III都有关5. 两个相同大小、相同符号的静电荷之间重力与Coulomb力的比值约为10^-36,根据这个结果可以推断:A. Coulomb力很小B. 重力很小C. 电磁力与重力在某些情况下可以忽略D. 电磁力与重力在任何情况下都可以忽略答案:C. 电磁力与重力在某些情况下可以忽略二、解答题1. 在电场中,一个电子所受的力大小为F,如果将这个电子的电量变成原来的4倍,它所受的力大小将会是多少?请写出相关公式并进行计算。
解析及答案:Coulomb力的大小与电荷大小成正比。
设原电子电荷为e,新电子电荷为4e,则原电子受力为F1,新电子受力为F2。
根据Coulomb定律,有:F1 = k * (e^2) / r^2 (其中k是电场常量,r是距离)F2 = k * ((4e)^2) / r^2 = 16 * (k * (e^2) / r^2) = 16F1因此,新电子所受的力大小是原来的16倍。
2. 两个等量异号的点电荷Q1和Q2放在真空中,它们之间的距离为d。
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。
高二电场练习题及答案

高二电场练习题及答案1. 电场强度(10分)假设有一个电量为Q的点电荷,以该点电荷为中心生成一个半径为r的球面内的电场强度,记为E。
请问:(1)如果将电荷量翻倍,球面内的电场强度是否会改变?为什么?(2)如果将球面的半径翻倍,球面内的电场强度是否会改变?为什么?答案:(1)不会改变。
电场强度只取决于电荷量,与球面内的位置无关。
(2)会改变。
电场强度与球面内的位置有关,半径翻倍意味着电荷被分散到更大的面积上,使得单位面积上的电荷减少,从而电场强度减小。
2. 电场线(10分)电场线可以用来描述电场强度的方向。
请问以下哪种说法是正确的?A. 电场线是从正电荷指向负电荷。
B. 电场线是从负电荷指向正电荷。
C. 电场线是从高电势指向低电势。
D. 电场线是从低电势指向高电势。
C. 电场线是从高电势指向低电势。
3. 电势能(15分)电势能是描述电荷在电场中的位置所具有的能量状态。
请问以下哪种说法是正确的?A. 电势能与电荷的性质有关,与电场的性质无关。
B. 电势能与电场的性质有关,与电荷的性质无关。
C. 电势能与电场的性质和电荷的性质均有关。
D. 电势能与电场的性质和电荷的性质均无关。
答案:C. 电势能与电场的性质和电荷的性质均有关。
4. 电势差(15分)电势差描述两个点之间的电势变化情况。
请问以下哪种说法是正确的?A. 电势差与路径有关,与电荷大小无关。
B. 电势差与电荷大小有关,与路径无关。
C. 电势差与路径和电荷大小均有关。
D. 电势差与路径和电荷大小均无关。
A. 电势差与路径有关,与电荷大小无关。
5. 电场强度与电势(20分)电场强度和电势是描述电场的两个重要物理量,请问以下哪种说法是正确的?A. 电场强度是电势的导数。
B. 电势是电场强度的导数。
C. 电场强度与电势无直接关系。
D. 电势与电场强度无直接关系。
答案:B. 电势是电场强度的导数。
总结:电场是高中物理中的一个重要内容,理解电场强度、电场线、电势能、电势差以及电场强度与电势的关系对于理解电场的性质和应用具有重要意义。
高中物理静电场能量相关基础练习题(含答案)

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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高中物理电场补充练习题及答案
1、对下列物理公式的理解,说法正确的是: B
A.由公式v a t 可知,加速度a 由速度的变化量v 和时间t 决定
B.由公式F a
m 可知,加速度
a 由物体所受合外力
F 和物体的质量
m 决定
C.由公式F E
q 可知,电场强度E 由电荷受到的电场力F 和电荷的电量q 决定
D.由公式Q C
U
可知,电容器的电容C 由电容器所带电量Q 和两板间的电势差U 决定
2、在如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点。
其中a 、b 两点的电势相等,电场强度大
小相等、方向也相同的是: B
A.甲图:与点电荷等距的
a 、
b 两点B.乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C.丙图:点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a 、b 两点
D.丁图:匀强电场中的a 、b 两点
3、如图所示,在某一点电荷Q 产生的电场中,有
a 、
b 两点。
其中a
点的场强大小为E a ,方向与ab 连线成120°角;b 点的场强大小为
E b ,
方向与ab 连线成150°角。
则关于a 、b 两点场强大小及电势高低说法
正确的是:AC A.E a =3E b
B.3
b a
E E C.
b
a D.
b
a 4、如图所示,有一带负电的粒子,自A 点沿电场线运动到B 点,在此过程中该带电粒子: B
A.所受的电场力逐渐增大,电势能逐渐增大
B.所受的电场力逐渐增大,电势能逐渐减小
C.所受的电场力逐渐减小,电势能逐渐增大
D.所受的电场力逐渐减小,电势能逐渐减小
5、A 、B 是某电场中一条电场线上的两点,一正电荷仅在电场力作用下,沿电场线从A 点运动到B 点,速度图象如右图所示,下列关
于A 、B 两点电场强度
E 的大小和电势的高低的判断,
正确的是:D
A.E A >E B
B.E A <E B
C.φA <φB
D.φA >φB
6、如图所示,a 、b 是两个电荷量都为Q 的正点电荷。
O 是它们连线的中点,P 、P ′是它们连线中垂线上的两个点。
从P 点由静止释放
·a ·b
·a
·b
·b ·a
·a
·b
甲
乙丙
丁
P ′
+
+
P
O
a
b。