2020年大学物理 静电场习题
【高考复习】2020版高考物理 单元测试 静电场(含答案解析)
2020版高考物理单元测试静电场1.一带正电小球从光滑绝缘的斜面上O点由静止释放,在斜面上水平虚线ab和cd之间有水平向右匀强电场如图所示.下列选项中哪个图象能正确表示小球的运动轨迹( )2.如图所示的四条实线是电场线,它们相交于点电荷O,虚线是只在电场力作用下某粒子的运动轨迹,A、B、C、D分别是四条电场线上的点,则下列说法正确的是( )A.O点一定有一个正点电荷B.B点电势一定大于C点电势C.该粒子在A点的动能一定大于D点的动能D.将该粒子在B点由静止释放,它一定沿电场线运动3.如图所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b.不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A.小球带负电B.电场力跟重力平衡C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减少D.小球在运动过程中机械能守恒4.A、B为两等量异种电荷,图中水平虚线为A、B连线的中垂线。
如图所示,现将另两个等量异种的检验电荷a、b,用绝缘细杆连接后从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线,平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称。
若规定离AB无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )A.在AB的连线上a所处的位置电势φa<0B.a、b整体在AB连线处具有的电势能E p>0C.整个移动过程中,静电力对a做正功D.整个移动过程中,静电力对a、b整体做正功5.如图所示,在M、N处固定着两个等量异种点电荷,在它们的连线上有A、B两点,已知MA=AB=BN.下列说法正确的是( )A.A、B两点场强相同B.A、B两点电势相等C.将一正电荷从A点移到B点,电场力做负功D.负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能6.如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电小球A、B,左边放一个带正电的固定小球+Q时,两悬线都保持竖直,小球A与固定小球+Q的距离等于小球A与小球B的距离.下列说法中正确的是( )A.A球带正电,B球带负电,并且A球带电荷量较大B.A球带负电,B球带正电,并且A球带电荷量较小C.A球带负电,B球带正电,并且A球带电荷量较大D.A球带正电,B球带负电,并且A球带电荷量较小7.在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中,一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示.现保持B板不动,适当移动A板,发现静电计指针张角减小,则A板可能是( )A.右移 B.左移 C.上移 D.下移8.图中A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=53°,BC=20 cm.把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.6×10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向是( )A.800 V/m,垂直AC向左B.800 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9. (多选)如图所示,某条电场线上有a、b、c三点,其中b为ac的中点,已知a、c两点的电势分别为φa=10 V,φC=4 V,若将一点电荷从c点由静止释放,仅在电场力作用下沿着电场线向a点做加速度逐渐增大的加速运动,则下列判断正确的是( )A.该点电荷带负电B.电场在b点处的电势为7 VC.a、b、c三点c点处的场强最小D.该电荷从c点运动到b点电场力做的功比从b点运动到a点电场力做的功多10. (多选)电容式传感器的应用非常广泛,如图所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器,下列判断正确的是( )A.图甲中两极间的电压不变,若有电流流向传感器正极,则h正在变小B.图乙中两极间的电荷量不变,若两极间电压正在增大,则θ正在变大C.图丙中两极间的电荷量不变,若两极间电压正在减小,则x正在变大D.图丁中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则F为压力且正在变大11. (多选)如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),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乙所示,则( )A.A点的电场强度大小为2×103 N/CB.B点的电场强度大小为2×103 N/CC.点电荷Q在A、B之间D.点电荷Q在A、O之间12. (多选)如图所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带正电,断开电源,带电小球以速度v0水平射入电场,且沿下板边缘飞出.若下板不动,将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度v0从原处飞入,则带电小球( )A.将打在下板中央B.仍沿原轨迹运动由下板边缘飞出C.不发生偏转,沿直线运动D.若上板不动,将下板上移一段距离,小球可能打在下板的中央13.如图所示,长l=1 m 的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10-6 C,匀强电场的场强E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)小球所受电场力F的大小;(2)小球的质量m;(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小.14.如图所示,电荷量q=+2×10-3C、质量m=0.1 kg的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端,板的右侧空间有范围足够大的、方向水平向左、电场强度E=103N/C的匀强电场。
大学物理静电场练习题带标准答案
大学物理静电场练习题带答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:大物练习题(一)1、如图,在电荷体密度为ρ的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若将带电体球心O 指向球形空腔球心O '的矢量用a 表示。
试证明球形空腔中任一点电场强度为 . A 、03ρεa B 、0ρεa C 、02ρεa D 、3ρεa2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R .试求环中心O 点处的场强A 、02πR λε-B 、0πRλε- C 、00ln 22π4λλεε+ D 、00ln 2π2λλεε+3、 如图所示,一导体球半径为1R ,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳, 外球壳所带总电荷为Q ,而内球的电势为0V ,求导体球和球壳之间的电势差 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取)。
A 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B 、102024R Q V R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭C 、0024Q V R πε- D 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4.如图所示,电荷面密度为1σ的带电无限大板A 旁边有一带电导体B ,今测得导体表面靠近P 点处的电荷面密度为2σ。
求:(1)P 点处的场强 ;(2)导体表面靠近P 点处的电荷元S ∆2σ所受的电场力 。
A 、20σεB 、202σεC 、2202S σε∆D 、220S σε∆5.如图,在一带电量为Q 的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,其相对电容率为r ε,壳外是真空,则在壳外P 点处(OP r =)的场强和电位移的大小分别为[ ]Q Opr)(A )2200,44r Q QE D rr εεε==ππ; (B )22,44r Q QE D r r ε==ππ; (C )220,44Q QE D r r ε==ππ; (D )2200,44Q QE D r r εε==ππ。
2020届高考物理专题训练:静电场(两套 附详细答案解析)
高考物理专题训练:静电场(基础卷)一、 (本题共13小题,每小题4分,共52分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~13题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.下列关于物理学家的贡献的说法中,正确的是( )A.物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷间的相互作用规律B.物理学家法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量C.物理学家密立根最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场D.物理学家卡文迪许测出了静电力常量k【答案】A【解析】库仑利用扭秤实验发现了电荷间的相互作用的规律,并测出了静电力常量k;通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量的科学家是密立根;最早引入了电场的概念,并提出用电场线表示电场的科学家是法拉第。
综上所述,选项A正确。
2.如图,空间存在一方向水平向右的匀强磁场,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】D【解析】受力分析可知,P和Q两小球,不能带同种电荷,A、B错误;若P球带负电,Q球带正电,如图所示,恰能满足题意,则C错误、D正确。
3.如图所示,一电荷量为+Q的点电荷甲固定在光滑绝缘的水平面上的O点,另一电荷量为+q、质量为m的点电荷乙从A点经C以v=2 m/s的初速度沿它们的连线向甲运动,到达B点时的速度为零,已知AC=CB,φA=3 V,φB=5 V,静电力常量为k,则( ) A.φC>4 V B.φC=4 VC.点电荷乙的比荷为1 C/kg D.点电荷乙的比荷为2 C/kg【答案】C【解析】虽然题中给出的电场不是匀强电场,但仍可利用U=Ed定性地进行分析,由图示可知,C、B间的电场强度应大于A、C间的电场强度,而AB=CB,故U BC>U CA,即φB-φC>φC-φA,即φC<4 V,选项A、B错误;根据动能定理,qU AB=0-m,得=1 C/kg,选项C正确、D错误。
2024年大学物理静电学题库及答案
一、选择题:(每题3分) 1、 在坐标原点放一正电荷Q,它在P 点(x =+1,y=0)产生的电场强度为.目前,另外有一个负电荷-2Q ,试问E应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x >1. (B) x 轴上0<x <1. (C) x 轴上x <0. (D) y 轴上y >0. (E) y 轴上y <0. [ ]2、一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度到处为零,球面上面元d S 带有σ d S 的电荷,该电荷在球面内各点产生的电场强度(A) 到处为零. (B ) 不一定都为零. (C) 到处不为零. (D ) 无法判定 . [ ]3、在边长为a 的正方体中心处放置一电荷为Q 的点电荷,则正方体顶角处的电场强度的大小为: (A) . (B) .2012a Q επ206a Qεπ (C). (D ). 203a Q επ20a Qεπ[ ]4、电荷面密度分别为+σ和-σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板,如图放置,则其周围空间各点电场强度 随位置坐标x变化的关系曲线为:(设场强方向向右为正、向左为负) [ A ]σ(D)5、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随距离平面的位置E坐标x 变化的关系曲线为(要求场强方向沿x 轴正向为正、反之为负): [ C] 6、设有一“无限大”均匀带负电荷的平面.取x轴垂直带电平面,坐标原点位于带电平面上,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(要求场强方向沿x 轴正向为正、反之为负): [ B ](B)x7、有关电场强度定义式,下列说法中哪个是正确的? 0/q F E= (A) 场强的大小与试探电荷q0的大小成反比. E(B) 对场中某点,试探电荷受力与q0的比值不因q0而变.F (C ) 试探电荷受力的方向就是场强的方向.F E(D) 若场中某点不放试探电荷q 0,则=0,从而=0. [ B ]F E 8、将一个试验电荷q 0 (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P点处(如图),测得它所受的力为F .若考虑到电荷q 0不是足够小,则 (A) F / q 0比P 点处原先的场强数值大. (B) F / q 0比P 点处原先的场强数值小. (C) F / q0等于P点处原先场强的数值. (D ) F / q 0与P点处原先场强的数值哪个大无法确定. [ A ]9、下面列出的真空中静电场的场强公式,其中哪个是正确的? (A) 点电荷q的电场:.(r 为点电荷到场点的距离) 204rq E επ=(B) “无限长”均匀带电直线(电荷线密度λ)的电场:r rE302ελπ=(为带电直线到场点的垂直于直线的矢量) r(C) “无限大”均匀带电平面(电荷面密度σ)的电场:02εσ=E P 0(D) 半径为R 的均匀带电球面(电荷面密度σ)外的电场:r rR E302εσ= (为球心到场点的矢量) r10、下列几个说法中哪一个是正确的?(A)电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向.(B)在以点电荷为中心的球面上, 由该点电荷所产生的场强到处相同.D IRECTION (C ) 场强可由定出,其中q 为试验电荷,q可正、可负,为q F E / =F试验电荷所受的电场力. (D) 以上说法都不正确. [ ] 11、一电场强度为的均匀电场,的方向与沿x轴正向,E E如图所示.则通过图中二分之一径为R的半球面的电场强度通量为 (A) πR 2E . (B) πR 2E / 2.(C) 2πR 2E . (D) 0. 高斯面内无电荷 [ ]12、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和∑q =0,则可肯定: (A) 高斯面上各点场强均为零. (B ) 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零. (C) 穿过整个高斯面的电场强度通量为零. (D) 以上说法都不对. [ ]13、一点电荷,放在球形高斯面的中心处.下列哪一个情况,通过高斯面的电场强度通量发生变化: (A) 将另一点电荷放在高斯面外. (B ) 将另一点电荷放进高斯面内. (C) 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内. (D) 将高斯面半径缩小. [] 14、点电荷Q被曲面S所包围 , 从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点,如图所示,则引入前后: (A) 曲面S的电场强度通量不变,曲面上各点场强不变. (B) 曲面S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变. (C) 曲面S的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化. (D ) 曲面S的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化. [ ]15、半径为R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 之间的关系曲线为:[ B ]E Or(D)E ∝1/r 216、半径为R 的均匀带电球体的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 的关系曲线为:[ B ]17、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小E 与距轴线的距离r 的关系曲线为: [ B ]18、半径为R 的均匀带电球面,若其电荷面密度为σ,则在距离球面R处的电场强度大小为: (A) . (B). εσ2εσ (C) . ﻩ (D). [04εσ8εσC ](C)(B)(C)(B)19、高斯定理 ⎰⎰⋅=VSV S E 0/d d ερ (A) 适合用于任何静电场. (B) 只适合用于真空中的静电场. (C ) 只适合用于具备球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场. (D) 只适合用于虽然不具备(C)中所述的对称性、但能够找到适宜的高斯面的静电场. [ A]20、依照高斯定理的数学体现式可知下述各种说法中,正确的是: ⎰∑⋅=Sq S E 0/d ε (A) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零. (B ) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定到处不为零. (C) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定到处为零. (D) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定到处无电荷. [ ]21、有关高斯定理的了解有下面几个说法,其中正确的是: (A ) 假如高斯面上到处为零,则该面内必无电荷.E (B) 假如高斯面内无电荷,则高斯面上到处为零. E (C ) 假如高斯面上到处不为零,则高斯面内必有电荷. E (D) 假如高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必不为零. [ ] 22、如图所示,两个同心均匀带电球面,内球面半径为R 1、带有电荷Q 1,外球面半径为R 2、带有电荷Q 2,则在外球面外面、距离球心为r处的P 点的场强大小E为:(A ). 20214rQ Q επ+(B). ()()2202210144R r Q R r Q -π+-πεε(C) .()2120214R R Q Q -π+ε(D). [ ]2024r Q επ 23、 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的所带电荷分别为λ1和λ2,则在外圆柱面外面、距离轴线为r处的P 点的电场强度大小E 为: (A) .r0212ελλπ+(B). ()()20210122R r R r -π+-πελελ (C) . ()20212R r -π+ελλ (D). [ ]20210122R R ελελπ+π 24、A 和B为两个均匀带电球体,A 带电荷+q ,B 带电荷-q,作一与A同心的球面S为高斯面,如图所示.则 (A) 通过S 面的电场强度通量为零,S 面上各点的场强为零.(B ) 通过S面的电场强度通量为q / ε0,S 面上场强的大小为. 20π4rq E ε=(C) 通过S 面的电场强度通量为(- q) / ε0,S 面上场强的大小为.20π4rq E ε= (D ) 通过S面的电场强度通量为q / ε0,但S面上各点的场强不能直接由高斯定理求出. [ D ]25、在空间有一非均匀电场,其电场线分布如图所示.在电场中作二分之一径为R 的闭合球面S,已知通过球面上某一面元∆S 的电场强度通量为∆Φe,则通过该球面其他部分的电场强度通量为(A ) - ∆Φe . (B). e SR Φ∆∆π24(C) . (D) 0.[ A ]e SSR Φ∆∆∆-π2426、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距轴线的距离r 的关系曲线为: [ B ](B)(C)E O r(A)E ∝1/r27、静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷q0置于该点时具备的电势能. (B)单位试验电荷置于该点时具备的电势能. (C)单位正电荷置于该点时具备的电势能. (D )把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功. [ ] 28、如图所示,边长为l的正方形,在其四个顶点上各放有等量的点电荷.若正方形中心O处的场强值和电势值都等于零,则:(A) 顶点a 、b 、c 、d 处都是正电荷.(B) 顶点a、b 处是正电荷,c 、d 处是负电荷. (C) 顶点a 、c 处是正电荷,b 、d 处是负电荷. (D) 顶点a 、b 、c 、d处都是负电荷.[ ]29、如图所示,边长为 0.3 m 的正三角形a bc,在顶点a处有一电荷为10-8 C 的正点电荷,顶点b 处有一电荷为-10-8 C 的负点电荷,则顶点c处的电场强度的大小E 和电势U 为: (=9×10-9 041επN m /C2)(A) E =0,U =0. (B) E =1000 V/m,U =0. (C) E=1000 V/m,U =600 V. (D ) E= V/m ,U =600 V. [ ]ba 30、如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r的P 点处的电场强度的大小和电势为: (A) E =0,. rQU 04επ= (B) E =0,. RQU 04επ=(C) , .204r QE επ=rQ U 04επ=(D) ,. [ ]204r Q E επ=RQU 04επ=31、有关静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是: (A ) 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负. (B) 电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负. (C) 电势值的正负取决于电势零点的选用. (D) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负. [ C ] 32、在边长为a 的正方体中心处放置一点电荷Q ,设无穷远处为电势零点,则在正方体顶角处的电势为: (A) . (B) . aQ 034επa Q032επ (C) . (D). [ ]aQ06επaQ012επ 33、 图中所示为一球对称性静电场的电势分布曲线,r 表示离对称中心的距离.请指出该电场是由下列哪一个带电体产生的. (A) 半径为R的均匀带正电球面. (B) 半径为R 的均匀带正电球体. (C) 正点电荷. (D) 负点电荷. [ ] 34、 图中所示为一球对称性静电场的电势分布曲线,r 表示离对称中心的距离.请指出该电场是由下列哪一个带电体产生的. (A) 半径为R 的均匀带负电球面. (B) 半径为R 的均匀带负电球体. (C) 正点电荷. (D ) 负点电荷. [ ]35、二分之一径为R 的均匀带电球面,带有电荷Q .若要求该球面上的电势值为零,则无限远处的电势将等于(A) . (B) 0. RQ 0π4ε (C) . (D ) ∞. RQ0π4ε-[ ]36、 真空中有一点电荷Q ,在与它相距为r的a点处有一试验电荷q .现使试验电荷q 从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点,如图所示.则电场力对q 作功为 (A). (B) . 24220r r Qq π⋅πεr r Qq 2420επ (C) . (D) 0. r r Qqππ204ε[ ]37、点电荷-q 位于圆心O 处,A、B 、C、D 为同一圆周上的四点,如图所示.现将一试验电荷从A 点分别移动到B、C 、D 各点,则 (A) 从A 到B,电场力作功最大.(B) 从A到C ,电场力作功最大. (C) 从A 到D,电场力作功最大. (D ) 从A到各点,电场力作功相等. [ ]38、如图所示,边长为a 的等边三角形的三个顶点上,分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q .若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处,外力所作的功为: (A) . (B). aqQ023επaqQ03επ (C) . (D) . [ ]aqQ0233επaqQ032επ39、在已知静电场分布的条件下,任意两点P 1和P 2之间的电势差决定于 (A) P 1和P 2两点的位置.A3q2 (B) P 1和P 2两点处的电场强度的大小和方向. (C) 试验电荷所带电荷的正负. (D) 试验电荷的电荷大小. [ ] 40、如图所示,直线MN 长为2l ,弧OCD 是以N点为中心,l 为半径的半圆弧,N 点有正电荷+q ,M 点有负电荷-q .今将一试验电荷+q 0从O 点出发沿途径OCDP 移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功 (A) A <0 , 且为有限常量. (B ) A >0 ,且为有限常量. (C) A =∞. (D) A =0. [ ] 41、已知某电场的电场线分布情况如图所示.现观测到一负电荷从M 点移到N点.有人依照这个图作出下列几点结论,其中哪点是正确的? (A) 电场强度EM <EN . (B ) 电势U M <U N. (C) 电势能WM <W N. (D) 电场力的功A >0.[ ] 42、已知某电场的电场线分布情况如图所示.现观测到一负电荷从M 点移到N 点.有人依照这个图作出下列几点结论,其中哪点是正确的? (A) 电场强度E M >E N . (B) 电势UM >U N . (C) 电势能W M <W N . (D ) 电场力的功A >0.- [ ] 43、在电荷为-Q的点电荷A 的静电场中,将另一电荷为q 的点电荷B 从a 点移到b 点.a、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2,如图所示.则移动过程中电场力做的功为 (A). (B ) . ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-21114r r Q ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π210114r r qQ ε (C). (D) [ ]⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-210114r r qQ ε()1204r r qQ -π-ε 44、带有电荷-q的一个质点垂直射入开有小孔的两带电平行板之间,如图所示.两平行板之间的电势差为U ,距离为d ,则此带电质点通过电场后它的动能增量等于 (A) . (B) +qU. dqU- (C) -qU . (D). [ ]qU 2145、在匀强电场中,将一负电荷从A移到B ,如图所示.则:(A)电场力作正功,负电荷的电势能减少. (B)电场力作正功,负电荷的电势能增加. (C)电场力作负功,负电荷的电势能减少. (D)电场力作负功,负电荷的电势能增加. [ ] 46、 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,-q dO U-E由图可看出: (A) E A >EB >E C ,U A >U B >U C. (B) EA <E B <EC ,U A <U B <U C . (C) E A >EB >E C,U A <U B <U C . (D) EA <E B <EC ,U A >U B >U C. [ ]47、电子的质量为m e ,电荷为-e ,绕静止的氢原子核(即质子)作半径为r 的匀速率圆周运动,则电子的速率为 (A) . (B) . k r m ee rm ke e (C) . (D) . rm kee 2rm kee 2(式中k=1 / (4πε0) )[]48、质量均为m ,相距为r 1的两个电子,由静止开始在电力作用下(忽视重力作用)运动至相距为r 2,此时每一个电子的速率为 (A ). (B ) . ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-21112r r m ke ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-21112r r m ke (C) . (D) 电场力做的功是两个电子动能和 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-21112r r m k e⎪⎪⎭⎫⎝⎛-2111r r m k e (式中k =1 / (4πε0) ) [ ]49、相距为r 1的两个电子,在重力可忽视的情况下由静止开始运动到相距为r2,从相距r 1到相距r2期间,两电子系统的下列哪一个量是不变的? (A) 动能总和; (B) 电势能总和; (C) 动量总和; (D) 电相互作用力. [ ]50、一电偶极子放在均匀电场中,当电偶极矩的方向与场强方向不一致时,其所受的合力和F合力矩为:M (A) =0,= 0. (B) = 0,0. F MF M≠ (C) 0,=0.(D) 0,0. [ ]F ≠MF ≠M≠ 51、真空中有两个点电荷M 、N,相互间作用力为,当另一点电荷Q移近这两个点电荷F时,M、N两点电荷之间的作用力 (A) 大小不变,方向变化. ﻩ(B) 大小变化,方向不变. (C) 大小和方向都不变. ﻩ(D) 大小和方向都改. [ ]52、设有一带电油滴,处在带电的水平放置的大平行金属板之间保持稳定,如图所示.若油滴取得了附加的负电荷,为了继续使油滴保持稳定,应采取下面哪个措施? (A) 使两金属板相互接近些. (B) 变化两极板上电荷的正负极性. (C ) 使油滴离正极板远某些. (D) 减小两板间的电势差. []-+53、正方形的两对角上,各置电荷Q ,在其他两对角上各置电荷q ,若Q 所受合力为零,则Q 与q 的大小关系为 (A) Q =-2q . (B) Q =-q .22 (C ) Q =-4q . (D) Q=-2q . [ ]54、电荷之比为1∶3∶5的三个带同号电荷的小球A、B 、C ,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径大得多.若固定A 、C不动,变化B的位置使B 所受电场力为零时,与AB BC 的比值为 (A) 5. (B) 1/5. (C). (D ) 1/. [ ]5555、面积为S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量±q ,若不考虑边缘效应,则两极板间的相互作用力为 (A). (B ) .S q 02εSq 022ε (C ) . (D) . 2022S q ε202Sq ε[ ]56、充了电的平行板电容器两极板(看作很大的平板)间的静电作用力F 与两极板间的电压U 的关系是: (A) F ∝U . (B) F ∝1/U . (C ) F ∝1/U 2. (D) F ∝U 2. [ ]57、 有一带正电荷的大导体,欲测其附近P 点处的场强,将一电荷量为q 0 (q 0 >0 )的点电荷放在P 点,如图所示,测得它所受的电场力为F .若电荷量q 0不是足够小,则 (A) F / q 0比P点处场强的数值大. (B) F / q 0比P 点处场强的数值小. (C) F / q 0与P 点处场强的数值相等. (D) F/ q 0与P 点处场强的数值哪个大无法确定. [ ]58、有关高斯定理,下列说法中哪一个是正确的? (A) 高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量为零. D (B) 高斯面上到处为零,则面内必不存在自由电荷. D (C) 高斯面的通量仅与面内自由电荷有关. D(D) 以上说法都不正确. []59、有关静电场中的电位移线,下列说法中,哪一个是正确的? (A) 起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断. (B ) 任何两条电位移线相互平行. (C) 起自正自由电荷,止于负自由电荷,任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交. (D) 电位移线只出目前有电介质的空间. [ ]q P60、两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,把二者各自孤立时的电容值加以比较,则 (A) 空心球电容值大. (B) 实心球电容值大. (C) 两球电容值相等.(D ) 大小关系无法确定. [ ]二、填空题(每题4分)61、静电场中某点的电场强度,其大小和方向与__________________________ ________________________________________相同.62、电荷为-5×10-9 C 的试验电荷放在电场中某点时,受到 20×10-9 N的向下的力,则该点的电场强度大小为_____________________,方向____________.63、静电场场强的叠加原理的内容是:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.64、在静电场中,任意作一闭合曲面,通过该闭合曲面的电场强度通量的⎰∙S Ed 值仅取决于 ,而与 无关.65、半径为R 的半球面置于场强为的均匀电场中,其对E 称轴与场强方向一致,如图所示.则通过该半球面的电场强度通量为__________________. 66、电荷分别为q 1和q 2的两个点电荷单独在空间各点产生的静电场强分别为和1E ,空间各点总场强为=+.目前作一封闭曲面S,2E E 1E 2E 如图所示,则如下两式分别给出通过S的电场强度通量=______________________________, ⎰⋅S E d 1=________________________________.⎰⋅S E d 67、一面积为S的平面,放在场强为的均匀电场中,已知 与平面间的夹角为E E θ(<π/2),则通过该平面的电场强度通量的数值Φe=______________________.68、如图,点电荷q 和-q被包围在高斯面S内,则通过该高斯面的电场强度通量=_____________,式中为⎰⋅S S E d E _________________处的场强.69、二分之一径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为σ.该球面内、外的场强分布为(表示r从球心引出的矢径): =______________________(r <R ), ()r E =______________________(r >R ). ()r E70、二分之一径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面,其电荷面密度为σ.该圆柱面内、外场强分布为(表示在垂直于圆柱面的平面上,从轴线处引出的矢径): r =______________________(r<R ), ()r E =______________________(r >R ).()r E 71、在点电荷+q 和-q 的静电场中,作出如图所示的三个闭合面S 1、S2、S 3,则通过这些闭合面的电场强度通量分别是:Φ1=________,Φ2=___________,Φ3=__________72、在静电场中,任意作一闭合曲面,通过该闭合曲面的电场强度通量的⎰∙S E d 值仅取决于 ,而与 无关.73、一闭合面包围着一个电偶极子,则通过此闭合面的电场强度通量Φe=_________________.74、图中曲线表示一个球对称性静电场的电势分布,r 123表示离对称中心的距离.这是____________________________________________的电场.75、二分之一径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为σ.若要求无穷远处为电势零点,则该球面上的电势U =____________________. 76、电荷分别为q1,q 2,q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如图所示.设无穷远处为电势零点,圆半径为R,则b点处的电势U=___________ .77、描述静电场性质的两个基本物理量是______________;它们的定义式是________________和__________________________________________.78、静电场中某点的电势,其数值等于______________________________ 或 _______________________________________.79、一点电荷q =10-9 C,A、B、C 三点分别距离该点电荷10 cm 、20 cm 、30 cm.若选B 点的电势为零,则A点的电势为______________,C 点的电势为________________.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C2·N -1·m -2)q 13q80、电荷为-Q 的点电荷,置于圆心O 处,b 、c 、d为同一圆周上的不一样点,如图所示.现将试验电荷+q 0从图中a 点分别沿ab 、ac 、ad 途径移到对应的b、c 、d 各点,设移动过程中电场力所作的功分别用A 1、A2、A 3表示,则三者的大小的关系是______________________.(填>,<,=)81、如图所示,在一个点电荷的电场中分别作三个电势不一样的等势面A ,B ,C.已知U A>U B>U C ,且U A-UB =U B -U C ,则相邻两等势面之间的距离的关系是:R B -RA______ R C -R B . (填<,=,>)82、一电荷为Q 的点电荷固定在空间某点上,将另一电荷为q 的点电荷放在与Q 相距r 处.若设两点电荷相距无限远时电势能为零,则此时的电势能W e =________________________.83、如图所示,在电荷为q的点电荷的静电场中,将一电荷为q 0的试验电荷从a 点经任意途径移动到b点,外力所作的功A =______________.84、真空中电荷分别为q 1和q2的两个点电荷,当它们相距为r 时,该电荷系统b的相互作用电势能W=________________.(设当两个点电荷相距无穷远时电势能为零) 85、在静电场中,一质子(带电荷e=1.6×10-19 C)沿四分之一的圆弧轨道从A 点移到B点(如图),电场力作功8.0×10-15 J.则当质子沿四分之三的圆弧轨道从B 点回到A点时,电场力作功A =____________________.设A 点电势为零,则B 点电势U =____________________.86、静电力作功的特点是______________________________________________ __________________________________,因而静电力属于_________________力.87、静电场的环路定理的数学表示式为:______________________.该式的物理意义是:__________________________________________________________________________________________________________.该定理表白,静电场是______ ______________________________场.A88、一电荷为Q 的点电荷固定在空间某点上,将另一电荷为q的点电荷放在与Q 相距r 处.若设两点电荷相距无限远时电势能为零,则此时的电势能W e=________________________.89、 图示为某静电场的等势面图,在图中画出该电场的电场线. 90、图中所示以O 为心的各圆弧为静电场的等势(位)线图,已知U 1<U 2<U 3,在图上画出a 、b 两点的电场强度的方向,并比较它们的大小.E a ________ E b(填<、=、>).91、一质量为m ,电荷为q 的粒子,从电势为U A的A点,在电场力作用下运动到电势为UB 的B 点.若粒子抵达B 点时的速率为v B ,则它在A 点时的速率v A=___________________________.92、一质量为m 、电荷为q 的小球,在电场力作用下,从电势为U 的a 点,移动到电势为零的b 点.若已知小球在b 点的速率为vb ,则小球在a 点的速率vaO U U= ______________________.93、一质子和一α粒子进入到同一电场中,二者的加速度之比,a p ∶a α=________________. 94、带有N 个电子的一个油滴,其质量为m ,电子的电荷大小为e.在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g ),下落中穿越一均匀电场区域,欲使油滴在该区域中匀速下落,则电场的方向为__________________,大小为_____________.95、在静电场中有一立方形均匀导体,边长为a .已知立方导体中心O 处的电势为U0,则立方体顶点A 的电势为____________. 96、一孤立带电导体球,其表面处场强的方向____________表面;当把另一带电体放在这个导体球附近时,该导体球表面处场强的方向_________________表面.97、如图所示,将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近,则导体内的电场强度______________,导体的电势______________.(填增大、不变、减小) 98、一空气平行板电容器,两极板间距为d,充电后板间电压为U .然后将电源断开,在两板间平行地插入一厚度为d /3的金属板,则板间电压变成U ' =________________ .99、一孤立带电导体球,其表面处场强的方向____________表面;当把另一带电体放在这个导体球附近时,该导体球表面处场强的方向_________________表面.100、A 、B 两个导体球,相距甚远,因此均可当作是孤立的.其中A 球本来带电,B 球不带电,现用一根细长导线将两球连接,则球上分派的电荷与球半径成______比.101、如图所示,两同心导体球壳,内球壳带电荷+q,外球壳带电荷-2q .静电平衡时,外球壳的电荷分布为: 内表面___________ ; 外表面___________ .102、如图所示,将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近,则导体内的电场强度______________,导体的电势______________.(填增大、不变、减小) 103、一金属球壳的内、外半径分别为R 1和R 2,带电荷为Q.在球心处有一电荷为q 的点电荷,则球壳内表面上的电荷面密度 =______________.104、二分之一径为R的均匀带电导体球壳,带电荷为Q .球壳内、外均为真空.设无限远处为电势零点,则壳内各点电势U =______________. 105、一平行板电容器,上极板带正电,下极板带负电,其间布满相对介电常量为εr = 2的各向同性均匀电介质,如图所示.在图上大体画出电介质内任一点P 处自由电荷产生的场强 , 束缚电荷产生的场强和总场强.0E E ' E106、两个点电荷在真空中相距d 1 = 7 cm 时的相互作用力与在煤油中相距d2 = 5c m时的相互作用力相等,则煤油的相对介电常量εr =___________________.107、如图所示,平行板电容器中充有各向同性均匀电介质.图中画出两组带有箭头的线分别表示电场线、电位移线.则其中(1)为__________________线,(2)为__________________线.108、一个半径为R 的薄金属球壳,带有电荷q ,壳内布满相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质.设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U = ________________________________.(1)(2)109、一平行板电容器,两板间布满各向同性均匀电介质,已知相对介电常量为εr .若极板上的自由电荷面密度为σ ,则介质中电位移的大小D=____________,电场强度的大小E =____________________. 110、一个半径为R的薄金属球壳,带有电荷q,壳内真空,壳外是无限大的相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质.设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U =____________________________.111、一平行板电容器,充电后切断电源,然后使两极板间布满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质.此时两极板间的电场强度是本来的____________倍;电场能量是本来的___________倍. 112、一平行板电容器,充电后与电源保持联接,然后使两极板间布满相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质,这时两极板上的电荷是本来的______倍;电场强度是本来的_________倍;电场能量是本来的_________倍.113、在相对介电常量为εr的各向同性的电介质中,电位移矢量与场强之间的关系是___________________ .114、分子的正负电荷中心重叠的电介质叫做_______________ 电介质 .在外电场作用下,分子的正负电荷中心发生相对位移,形成________________________.115、一平行板电容器,两板间布满各向同性均匀电介质,已知相对介电常量为εr .若极板上的自由电荷面密度为σ,则介质中电位移的大小D=____________,电场强度的大小E =____________________.116、一平行板电容器充电后切断电源,若使二极板间距离增加,则二极板间场强_________________,电容____________________. (填增大或减小或不变) 117、一个孤立导体,当它带有电荷q而电势为U时,则定义该导体的电容为C=______________,它是表征导体的________________的物理量.118、一个孤立导体,当它带有电荷q而电势为U时,则定义该导体的电容为C =______________,它是表征导体的________________的物理量.119、两个空气电容器1和2,并联后接在电压恒定的直流电源上,如图所示.今有一块各向同性均匀电介质板迟缓地插入电容器1中,则电容器组的总电荷将__________,电容器组储存的电能将__________.(填增大,减小或不变)120、真空中均匀带电的球面和球体,假如二者的半径和总电荷都相等,则带电球面的电场能量W 1与带电球体的电场能量W 2相比,W1________ W2 (填<、=、>).三、计算题:(每题10分)121、如图所示,真空中一长为L的均匀带电细直杆,总电荷为q,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度.122、用绝缘细线弯成的半圆环,半径为R ,其上均匀地带有正电荷Q ,试求圆心O点的电场强度.123、如图所示,一长为10 c m的均匀带正电细杆,其电荷为1.5×10-8 C,试求在杆的延长线上距杆的端点5 c m处的P 点的电场强度.(=9×109 N ·m2/C 2 ) 041επ 124、真空中一立方体形的高斯面,边长a =0.1 m,位于图中所示位置.已知空间的场强分布为: Ex =b x , Ey =0 , E z =0.常量b =1000 N/(C ·m).试求通过该高斯面的电通量Lq。
2020高考物理二轮复习专题:静电场(通用型)练习和答案
2020届高考物理静电场(通用型)练习及答案*静电场*一、选择题1、带电粒子射入一固定的带正电的点电荷Q的电场中,沿图中实线轨迹从a点运动到b点,a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra 、rb(ra>rb),b点为运动轨迹上到Q最近的点,不计粒子所受的重力,则可知( )A.粒子带负电B.b点的场强可能等于a点的场强C.从a点到b点的过程中,静电力对粒子不做功D.从a点到b点的过程中,粒子的动能和电势能之和保持不变2、a和b是点电荷电场中的两点,如图所示,a点电场强度E a与ab连线夹角为60°,b点电场强度E b与ab连线夹角为30°,则关于此电场,下列分析中正确的是()A.这是一个正点电荷产生的电场,E a∶E b=1∶ 3B.这是一个正点电荷产生的电场,E a∶E b=3∶1C.这是一个负点电荷产生的电场,E a∶E b=3∶1D.这是一个负点电荷产生的电场,E a∶E b=3∶13、(双选)静电场在x轴上的场强E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轴正方向运动,则点电荷()A.在x2和x4处电势能相等B.由x1运动到x3的过程中电势能增大C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大4、如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。
已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0,偏转电场可看成匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。
忽略电子所受重力,电子射入偏转电场时初速度v0和从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy分别是()A.eU0mUL22U0d B.2eU0mUL22U0dC.eU0mUL24U0d D.2eU0mUL24U0d5、(双选)反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类,沿着它身体的长度方向分布着电器官,这些器官能在鱼周围产生电场,如图为反天刀周围的电场线分布示意图,A、B、C为电场中的点,下列说法正确的是()A.头部带负电B.A点电场强度大于B点电场强度C.负离子运动到A点时,其加速度方向向右D.图中从A至C的虚线可以是正离子的运动轨迹6、(双选)如图所示,光滑绝缘的水平面上有一带电量为-q的点电荷,在距水平面高h处的空间内存在一场源点电荷+Q,两电荷连线与水平面间的夹角θ=30°,现给-q一水平初速度,使其恰好能在水平面上做匀速圆周运动,已知重力加速度为g,静电力常量为k,则()A.点电荷-q做匀速圆周运动的向心力为3kQq 4h2B.点电荷-q做匀速圆周运动的向心力为3kQq 8h2C.点电荷-q做匀速圆周运动的线速度为3ghD.点电荷-q做匀速圆周运动的线速度为3gh 27、(双选)已知均匀带电球体在其外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,而均匀带电球壳在其内部任意一点形成的电场强度为零。
2020高考人教版物理二轮专题编:静电场练习试题含参考答案
2020高考人教版物理二轮专题编:静电场练习题含参考答案*静电场*一、选择题1、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【解析】选B。
等势面的特点:两个电势不同的等势面不可能相交,故A错误;电场线与等势面处处相互垂直,故B正确;等势面的疏密程度表示电场强度的大小,故C错误;电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,负电荷受力与电场线的方向相反,故负电荷受力由电势低的等势面指向电势高的等势面,那么它从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功,D错误。
2、(2019·上海嘉定区二模)如图所示为一正点电荷周围的电场线,电场中有A、B两点,A、B两点在同一条电场线上,则()A.A点的电场强度与B点的电场强度相同B.B点的电场强度比A点的电场强度大C.A点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷D.B点的电场强度方向沿电场线指向场源电荷B[正点电荷形成的电场,离点电荷越远,由E=kQr2知场强越小,则B点场强大于A点场强,故A错误,B正确;以正点电荷为场源的场强方向均沿电场线背离场源电荷,故A、B两点的场强方向均沿电场线向右,故C、D错误。
] 3、(2019·黑龙江牡丹江一中期末)关于电场线的以下说法中正确的是()A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B.沿电场线的方向,电场强度越来越小C.电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大D.顺着电场线移动电荷,电荷受电场力大小一定不变C[电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点所受电场力方向相同,与负电荷在该点受到的电场力方向相反,选项A错误;匀强电场中沿电场线的方向,电场强度不变,选项B错误;电场线越密的地方,电场强度就越强,则同一试探电荷受的电场力就越大,选项C正确;顺着电场线移动电荷,若是非匀强电场,则电荷受电场力大小可能改变,选项D错误。
大学物理-静电场(一)(带答案)
一、库仑定律和电场力1.关于摩擦一物体后,物体呈现正电性的一种解释是:在摩擦过程中,[ ]A.物体获得了中子。
B.物体获得了质子。
C.物体失去了电子。
D.物体失去了中子。
【答案】:C2.两条平行的无限长直均匀带电线,相距为d,线电荷密度分别为±λ,若已知一无限长均匀带电直线的场强分布为λ2πε0r方向垂直于带电直线,则其中一带电直线上的单位长度电荷受到另一带电直线的静电作用力大小为[ ]A.λ24πε0d2B.λ24πε0dC.λ22πε0d2D.λ22πε0d【答案】:D3.关于电荷与电场,有下列几种说法,其中正确的是[]A.点电荷的附近空间一定存在电场;B.电荷间的相互作用与电场无关;C.若电荷在电场中某点受到的电场力很大,则表明该点的电场强度一定很大;D.在某一点电荷附近的任一点,若没放试验电荷,则该点的电场强度为零。
【答案】:A4. 两个静止不动的点电荷的带电总量为2q,为使它们间的排斥力最大,各自所带的电荷量分别为[]A.q2,3q 2B.q3,5q 3C.q,qD.−q2,5q 2【答案】:C5.关于电场力和电场强度,有下列几种说法,其中正确的是[]A.静电场的库仑力的叠加原理和电场强度的叠加原理彼此独立、没有联系;B.两静止点电荷之间的相互作用力遵守牛顿第三定律;C.在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场强度处处相同;D.以上说法都不正确。
【答案】:B6.—点电荷对放在相距d处的另一个点电荷的作用力为F,若两点电荷之间的距离减小一半,此时它们之间的静电力为[ ]A.4FB.2FC.0.5FD.0.25F【答案】:A7.如图所示为一竖直放置的无穷大平板,其上均匀分布着面电荷密度为σ的正电荷,周围激发的电场强度大小为σ2ε0,方向沿水平方向向外且垂直于平板。
在其附近有一水平放置的、长度为l的均匀带电直线,直线与平板垂直,其线电荷密度为λ,则该带电直线所受到的电场力大小为[ ]A.σλ2πε0ln lB.σλ2ε0ln lC.σλl2πε0D.σλl2ε0【答案】:D8.质量为m、电荷为-e的电子以圆轨道绕静止的氢原子核旋转,其轨道半径为r,旋转频率为γ,动能为E,则下列几种关系中正确的是[]A.E=e8πε0rB.γ2=32ε02E3me4C.E=e 24πε0rD.γ2=32ε0E3me2【答案】:B9.电偶极子在非均匀电场中的运动状态[ ]A.只可能有转动运动;B.不可能有转动运动;C.只可能有平动运动;D.既可能有转动运动,也可能有平动运动。
2020高考物理静电场专项试题
2020高考物理静电场专项试题一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,A、B位于x轴上且关于O点对称(如图所示).若以原点O为零电势的标准位置,则沿x轴从A到B电势φ的变化情况符合下列图象中的()A.B.C.D.2.两个带正电的点电荷所带电荷量均为Q,从其中一个电荷上取下ΔQ的电荷量,并加在另一个电荷上,保持距离不变,那么它们之间的相互作用力与原来相比()A.一定变小B.一定变大C.保持不变D.无法判断3.水平放置的平行板电容器与一电池相连,在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态.现将电容器两板间的距离增大,则()A.电容变小,质点向下运动B.电容变小,质点保持静止C.电容变大,质点向下运动D.电容变大,质点向上运动4.不带电导体P置于电场中,其周围电场线分布如图所示,导体P表面处的电场线与导体表面垂直,a、b为电场中的两点,则()A.a点电场强度小于b点电场强度B.a点电势低于b点的电势C.负检验电荷在a点的电势能比在b点的大D.正检验电荷从a点移到b点的过程中,电场力做正功5.如图,一束由不同种类的带电粒子组成的粒子流,从相同位置沿垂直于场强的方向射入由平行板电容器形成的同一个匀强电场中.若所有粒子均能射出电场,不计粒子的重力及粒子间的相互作用力,关于粒子的运动情况,下列说法正确的是()A.若粒子的运动轨迹相同,说明它们具有相同的初动能B.比荷大的粒子,在射出电场时,其速度偏向角一定大C.若粒子在电场中的运动时间相等,则它们的初速度一定相等D.在电场中运动时间越长的粒子,电场力对它做的功越多6.如图所示,在固定的带电小球A的正上方有一竖直的绝缘光滑细杆,细杆上套一个带电的小环,其内径略大于细杆的直径.小环在B处时有向下的加速度,若小球从B处开始以一定的初速下落,到C处速度恰好为零(在运动过程中,A、B电量不变).则下列说法正确的是()A.小球和小环一定带异种电荷B.小环在C点时加速度一定最大C.小环在C点时电势能一定最小D.小环在B、C连线中点时速度一定最大7.如图所示,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点.不计重力,下列表述正确的是()A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加8.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法,下面四个物理公式不属于比值定义法的是()A.电场中某点的电势Φ=B.磁感应强度B=C.电阻R=D.电场强度E=k9.某正点电荷的电场线分布如图所示,图中实线为电场线,虚线为等势面,则下列相关表述中正确的是()A.M点和N点电场强度的大小相等B.M点和N点电场强度的方向相同C.M点和R点电势相同D.根椐点电荷场强公式E=,当r趋近于零时,场强E将无穷大10.如图所示,两根细线挂着两个质量相同的不带电小球A、B,上、下两根细线的拉力分别为FA、FB,现使A、B带上异种电性的电荷(AB间的电场力小于重力),此时上、下细线受力分别为FA′、FB′,则()A.FA=FA′,FB>FB′B.FA=FA′,FB<FB′C.FA<FA′,FB>FB′D.FA<FA′,FB<FB′11.如下图所示,有一半圆弧光滑轨道,半径为R,在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A,其质量为m,M、N之间有一方向水平向左的匀强电场,让小球A自由滚下进入匀强电场区域,水平面也是光滑的,下列说法正确的是()A.小球一定能穿过MN区域继续运动B.如果小球没有穿过MN区域,小球一定能回到出发点C.如果小球没有穿过MN区域,只要电场强度足够大,小球可以到达P点,且到达P点速度大于等于D.如果小球一定能穿过MN区域,电场力做的功为-mgR12.点电荷A、B周围电场线分布如图,c、d是同一电场线上两点,下列说法正确的是()A.点电荷A可能带负电B.c点电场强度与d点电场强度相同C.c点电势高于d点电势D.电子从c运动到d过程中电势能保持不变13.如图所示,孤立点电荷+Q固定在正方体的一个顶点上,与+Q相邻的三个顶点分别是A、B、C,下列说法正确的是()A.A、B、C三点的场强相同B.A、B、C三点的电势相等C.A、B、C三点所在的平面为一等势面D.将一电荷量为+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能始终保持不变14.如图甲所示,在某一电场中有一条直电场线,在电场线上取A、B两点,将一个电子由A点以某一初速度释放,它能沿直线运动到B点,且到达B点时速度恰为零,电子运动的v-t图像如图乙所示.则下列判断正确的是()A.B点场强一定小于A点场强B.电子在A点的加速度一定小于在B点的加速度C.B点的电势一定低于A点的电势D.该电场若是正点电荷产生的,则场源电荷一定在A点左侧15.如图所示,a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,∠abc=120°.现将三个等量的正点电荷+Q固定在a、b、c三个顶点上,将一个电荷量为+q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点,两点相比()A.+q在d点所受的电场力较大B.+q在d点所具有的电势能较大C.d点的电场强度大于O点的电场强度D.d点的电势低于O点的电势16.关于电场线的叙述,下列说法正确的是()A.电场线是直线的地方一定是匀强电场B.电场线的方向就是带正电的试探电荷的运动方向C.点电荷只受电场力作用时,加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合D.画有电场线的地方有电场,没画电场线的地方就不存在电场17.如图所示为点电荷a,b所形成的电场线分布,以下说法正确的是()A.a,b为异种电荷B.a,b为同种电荷C.A点场强大于B点场强D.A点电势低于B点电势18.真空中三维坐标系Oxyz的z轴方向竖直向上,在坐标原点O上固定一带正电的点电荷Q,其形成的电场如图所示,一重力不能忽略的带电微粒q正在该点电荷附近做匀速圆周运动.则()A.该微粒带负电,轨道圆心在坐标原点O上B.该微粒带负电,轨道圆心在z轴的负半轴上某一点C.该微粒带正电,轨道圆心在坐标原点0上D.该微粒带正电,轨道圆心在z轴的正半轴上某一点19.如图所示,电荷q均匀分布在半球面上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线.P、Q为CD轴上在O点两侧,离O点距离相等的二点.如果这是带电量为Q的均匀带电球壳,其内部电场强度处处为零,电势都相等.则下列判断正确的是()A.P点的电势与Q点的电势相等B.P点的电场强度与Q点的电场强度相等C.在P点释放静止带正电的微粒(重力不计),微粒将作匀加速直线运动D.带正电的微粒在O点的电势能为零20.两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于B点电势.若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb,则()A.a处为正电荷,qa<qbB.a处为正电荷,qa>qbC.a处为负电荷,qa<qbD.a处为负电荷,qa>qb二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板.有一质量m,电荷量q(q>0)的小物块在与金属板A相距l处静止.若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB=,小物块与金属板只发生了一次碰撞,碰撞后电荷量变为-q,并以与碰前大小相等的速度反方向弹回.已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ,若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间.则(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少?(2)小物块碰撞后停在何位置?(3)若小物块与A板碰后向右运动过程中,电量由-q随离A板距离均匀减小,且恰好回到出发位置,则静止时小物体的所带电荷量的大小为多少?22.反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.如图所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动.已知电场强度的大小分别是E1=2.0×103N/C和E2=4.0×103N/C,方向如图所示.带电微粒质量m=1.0×10-20kg,带电量q=-1.0×10-9C,A点距虚线MN的距离d1=1.0 cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应.求:(1)B点到虚线MN的距离d2;(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.23.如图所示,两平行金属板A、B长为L=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B 板电势高300 V,一带正电的粒子电荷量为q=1.0×10-10C,质量为m=1.0×10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v=2.0×106m/s,粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域,然后进入固定在O点的点电荷Q 形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为12 cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9 cm,粒子穿过界面PS做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,粒子的重力不计)(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?(2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹.(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.24.如图,两水平面(虚线)之间的距离为H,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A点将质量均为m,电荷量分别为q和-q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开.已知N离开电场时的速度方向竖直向下;M在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍.不计空气阻力,重力加速度大小为g.求:(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比;(2)A点距电场上边界的高度;(3)该电场的电场强度大小.答案1-20: DAADC BCDAA BCBCD CABBB21.【答案】(1)(2)距A板2l处(3)22.【答案】(1)0.50 cm(2)1.5×10-8s24.【答案】(1)3∶1(2)H(3)。
大学静电场试题及答案
大学静电场试题及答案一、选择题1. 静电场中的电场线是从正电荷出发,终止于负电荷。
A. 正确B. 错误答案:A2. 电场强度的方向是正电荷所受电场力的方向。
A. 正确B. 错误答案:A3. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小无关。
A. 正确B. 错误答案:A4. 电容器的电容与两极板间的距离成反比。
A. 正确B. 错误答案:B5. 电场中某点的电势与该点的电场强度方向无关。
A. 正确B. 错误答案:A二、填空题1. 电场强度的定义式为_______,其中E表示电场强度,F表示电场力,q表示试探电荷。
答案:E = F/q2. 电势差的定义式为_______,其中U表示电势差,W表示电场力做的功,q表示试探电荷。
答案:U = W/q3. 电容器的电容公式为_______,其中C表示电容,Q表示电荷量,V表示电势差。
答案:C = Q/V4. 电场力做功的公式为_______,其中W表示功,q表示电荷量,U表示电势差。
答案:W = qU5. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小_______关系。
答案:无关三、简答题1. 简述电场强度和电势的概念及其物理意义。
答案:电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,其大小等于单位正电荷在该点所受的电场力,方向与正电荷所受电场力的方向相同。
电势是描述电场能的性质的物理量,它表示单位正电荷在电场中从某点移到参考点(通常取无穷远处)所做的功。
2. 电容器的电容与哪些因素有关?请简述其关系。
答案:电容器的电容与电容器的几何尺寸、两极板间的距离以及介质的介电常数有关。
电容与两极板的面积成正比,与两极板间的距离成反比,与介质的介电常数成正比。
四、计算题1. 一个平行板电容器,其极板面积为0.05平方米,两极板间的距离为0.01米,介质为空气(介电常数ε₀=8.85×10^-12 F/m)。
求该电容器的电容。
答案:C = ε₀ * A / d = 8.85×10^-12 * 0.05 / 0.01 =4.425×10^-11 F2. 已知电场中某点的电势为100V,试探电荷为-2C,求该点的电场强度。
2020年高考物理试题分类汇编 静电场 精品
2020普通高考试题汇编:静电场1 (2020江苏经8题).一粒子从A 点射入电场,从B 点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力。
下列说法正确的有 A .粒子带负电B .粒子的加速度先不变,后变小C .粒子的速度不断增大D .粒子的电势能先减小,后增大 2(2020安徽第18题).图(a )为示管的原理图。
如果在电极YY’之间所加的电压图按图(b )所示的规律变化,在电极XX’ 之间所加的电压按图(c )所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是答案:B解析:由于电极XX’加的是扫描电压,电极YY’之间所加的电压信号电压,所以荧光屏上会看到的图形是B ,答案B 正确。
3(2020安徽第20题).如图(a )所示,两平行正对的金属板A 、B 间加有如图(b )所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处。
若在t 0时刻释放该粒子,粒子会时而向A 板运动,时而向B 板运动,并最终打在A 板上。
则t 0可能属于的时间段是 A .004T t <<B .0324T T t << C .034T t T << D .098T T t << 答案:B 解析:若004Tt <<,带正电粒子先加速向B 板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向右运动的距离大于向左运动的距离,最终打在B 板上,所以A 错误。
若0324T Tt <<,带正电粒子先加速向A 板运动、再减速运动至零;然后亮荧 光 屏YYXX XY Y 偏转电电子Xtt t 1223t 1 UU OO图图(b )图A PtU AB U O -U OOT/2 TA B图(a )图(b )再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向左运动的距离大于向右运动的距离,最终打在A 板上,所以B 正确。
2020年高考物理《静电场》测试卷
第一章《静电场》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图所示使物体A、B带电的实验为()A.摩擦起电B.传导起电C.感应起电D.以上都不对2.如图甲所示,两个平行金属板P、Q竖直放置,两板间加上如图乙所示的电压,周期T=8×10-10s.t=0时,Q板比P板电势高5 V,此时在两板的正中央M点放一个电子,速度为零,电子在静电力作用下运动,使得电子的位置和速度随时间变化.假设电子始终未与两板相碰.在0<t<8×10-10s的时间内,这个电子处于M点的右侧、速度方向向左且大小逐渐减小的时间是()A. 0<t<2×10-10sB. 2×10-10s<t<4×10-10sC. 4×10-10s<t<6×10-10sD. 6×10-10s<t<8×10-10s3.如图所示A、B、C为某电场中的三条等势线,其电势分别为3 V、5 V、7 V,实线为带电粒子在电场中运动的轨迹,P、Q为轨迹与A、C的交点,电荷只受电场力,则下列说法正确的是()A.粒子在P点的动能大于Q点动能B.电荷在P点受到电场力大于在Q点受到的电场力C.P点电势能大于Q点电势能D.粒子带负电4.要使平行板电容器的电容增大()A.增大电容器的带电荷量B.增大电容器两极间的电压C.增大电容器两极板的正对面积D.增大电容器两极板的距离5.如图所示,三个带电量相同、质量相等、重力不计的粒子A、B、C,从同一平行板间电场中的同一点P射入,在电场中的运动轨迹如图PA、PB、PC所示,则下列说法中正确的是()A.三个粒子的加速度关系aA>aB>aCB.三个粒子的加速度关系aA<aB<aCC.三个粒子的入射速度关系v A>v B>v CD.三个粒子的入射速度关系v A<v B<v C6.如图所示,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,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.如图所示,A、B是某点电荷电场中的一条电场线.在电场线上P处自由释放一个负检验电荷时,它沿直线向B点运动.对此现象,下列判断正确的是(不计电荷重力)()A.电荷向B做匀速运动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8.如图所示,在水平放置的已经充电的平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态,若某时刻油滴的电荷量开始减小,为维持该油滴原来的静止状态,应()A.给平行板电容器充电,补充电荷量B.给平行板电容器放电,减小电荷量C.使两极板相互靠近些D.使两极板相互远离些9.一带负电荷的质点,在匀强电场中仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是逐渐增大的.关于此匀强电场的电场强度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.B.C.D.10.氘核和α粒子从初速度为零的状态,经过电压为U的电场加速之后,它们的速度分别为v1和v2,则有()A.v1=v2B.v1=2v2C.v1=3v2D. 2v1=v211.如图(甲)所示,ab为原来不带电的细导体棒,q为一带正电的点电荷,当达到静电平衡后,导体棒上的感应电荷在棒内O点处产生的场强大小为E1,O点的电势为φ1.现用一导线把导体棒的b端接地,其他条件不变,如图(乙),待静电平衡后,导体棒上的感应电荷在棒内O点处产生的场强大小为E2,O点的电势为φ2,经分析后可知()A.E1=E2,φ1<φ2B.E1>E2,φ1=φ2C.E1=E2,φ1>φ2D.E1>E2,φ1=φ212.两个分别带有电荷量为-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定,距离变为,则两球间库仑力的大小为() A.FB.FC.FD. 12F二、计算题(共3小题)13.如图所示,竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管,细管截面半径远小于半径R,在中心处固定一带电荷量为+Q的点电荷.质量为m、带电荷量为+q的带电小球在圆形绝缘管壁中做圆周运动,当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力,求当小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大?14.两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的.一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心.已知质子所带电荷量为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:(1)极板间的电场强度E的大小.(2)α粒子在极板间运动的加速度a的大小.(3)α粒子的初速度v0的大小.15.把质量m的带负电小球A,用绝缘细绳悬挂,若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r时,绳与竖直方向成α角.试求:(1)A球受到的绳子拉力多大?(2)A球带电荷量是多少?三、填空题(共3小题)16.在电场中,把电荷量为4×10-9C的正点电荷从A点移到B点,克服静电力做功6×10-8J,电荷的电势能(增加/减少)了J.17.在真空中两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为2×10-8C,相距20 cm,则它们之间的相互作用力为________N,在两者连线的中点处,电场强度大小为_____N/C.(静电力常量)18.如图所示为研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置,平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相接,极板A用导线接静电计的金属外壳.若极板A稍向上移动一点,观察到静电计指针示数变大.某同学经分析作出平行板电容器电容变小的结论.(1)他的依据是________;A.两极板间的电压不变,极板上的电量变小,电容变小B.两极板间的电压不变,极板上的电量变大,电容变小C.极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变小,电容变小D.极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变大,电容变小(2)本实验说明平行板电容器电容大小与________________有关.答案解析1.【答案】C【解析】解:当带电的球靠近AB时,由于静电的感应,会使左端出现负电荷,右端出现正电荷,当把AB分开之后,A就带了负电,B就带了正电,所以本实验为使物体感应起电,所以C正确.2.【答案】D【解析】0~过程中电子向右做加速运动;~过程中,电子向右减速运动,~T过程中电子向左加速,T~T过程中电子向左减速,D选项正确.3.【答案】A【解析】因电场线与等势面相互垂直,且由高电势指向低电势,故电场线如图所示,由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知粒子受力沿电场线的方向,故粒子带正电;故D错误;若粒子从P到Q,则电场力做负功,粒子动能减小,故P点动能大于Q点动能;若粒子从Q到P,电场力做正功,动能增大,P点动能大于Q点动能,故粒子在P点动能一定大于Q点的动能,故A正确;因Q点处的等势面密集,故Q点的电场强度大,故电荷在Q点受到的电场力大于P点受到的电场力,故B错误;因P点电势小于Q点电势,粒子带正电,由E=φq可知P点的电势能小于Q点的电势能,故C错误.4.【答案】C【解析】平行板电容器电容大小C=,与带电荷量和电压无关,所以A、B错,两极板的距离增大则电容减小,D错.5.【答案】D【解析】6.【答案】C【解析】在A处放一个-q的点电荷与在A处同时放一个+q和-2q的点电荷的效果相当,因此可以认为圆心O处的电场是由五个+q和一个-2q的点电荷产生的电场合成的,五个+q处于对称位置上,在圆心O处产生的合场强为0,所以O点的场强相当于-2q在O处产生的场强,故选C.7.【答案】D【解析】由于负电荷从P点静止释放,它沿直线运动到B点,说明负电荷受力方向自P指向B,则场强方向自A指向B.由于正电荷、负电荷、异种电荷以及平行且带异种电荷的金属板等都能产生一段直线电场线,所以只能确定负电荷的受力方向向左(自P指向A),不能确定受力变化情况,也就不能确定加速度变化情况,故选项D正确.8.【答案】A【解析】为维持油滴静止状态,应增大两板间场强,由Q=CU,U=Ed,C=可知E=,增大Q,E也增大,故A项对,B项错;Q不变,改变d,E不变,C、D项错.9.【答案】B【解析】A选项,电荷做曲线运动,电场力与速度方向不在同一直线上,应指向轨迹弯曲的内侧,不可能沿轨迹的切线方向,则场强也不可能沿轨迹的切线方向.故A错误.B选项,负电荷所受的电场力方向与场强方向相反,图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角,电场力做正功,电荷的速率增大,与题相符.故B正确.C选项,图中场强方向指向轨迹的内侧,则电场力指向轨迹的外侧,电荷的轨迹应向上弯曲,不可能沿如图的轨迹运动.故C错误.D选项,图中场强方向指向轨迹的外侧,则电场力指向轨迹的内侧,而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角,电场力做负功,电荷的速率减小,不符合题意.故D错误.10.【答案】A【解析】设加速电场的电压为U,粒子的质量和电量分别为m和q,根据动能定理得qU=mv2得v=可见,速度与粒子的比荷平方根成正比.氘核和α粒子的符号分别为H、He,可见两个粒子的比荷相等,则速度大小相等,故有v1=v2.故选A11.【答案】C【解析】处于静电平衡的导体内部场强为零,所以E1=E2=0,因点电荷为正电荷,则φ1>0;导体ab接地后电势φ2=0,所以φ1>φ2,C正确.12.【答案】C【解析】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F=k,两个相同的金属小球各自带电,接触后再分开,其所带电荷量先中和后均分,所以两球分开后各自带电均为+Q,距离又变为原来的,故库仑力大小为F′=k,所以两球间库仑力的大小为F,选项C正确.13.【答案】6mg【解析】设小球在最高点时的速度为v1,根据牛顿第二定律mg-=m①设当小球在最低点时的速度为v2,管壁对小球的作用力为F,根据牛顿第二定律有F-mg-=m②小球从最高点运动到最低点的过程中只有重力做功,故机械能守恒.则mv+mg・2R=mv③由①②③式得F=6mg由牛顿第三定律得小球对管壁的作用力F′=6mg.14.【答案】(1) (2)(3)【解析】(1)极板间场强E=(2)α粒子带电荷量为2e,质量为4m,所受电场力F=2eE=α粒子在极板间运动的加速度a==(3)由d=at2得t==2dv0==15.【答案】(1)(2)【解析】(1)带负电的小球A处于平衡状态,A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力F T的作用,其合力为零.因此mg-F T cosα=0,F-F T sinα=0得F T=,F=mg tanα.(2)根据库仑定律F=k,所以A球带电荷量为q=.16.【答案】增加 6×10-8【解析】正电荷从A点移到B点,克服电场力做功6×10-8J,其电势能增加6×10-8J.17.【答案】9×10-53.6×104【解析】已知真空中两点电荷的电量均为q=,距离r=0.2 m,根据库仑定律得电荷间的作用力F=两点电荷在中点处产生的场强大小均为,方向相同,则在两者连续的中点处,电场强度大小为N/C.18.【答案】(1)D(2)极板正对面积大小【解析】(1)B极板与静电计相连,所带电荷电量几乎不变,A板与B板带等量异种电荷,电量也几乎不变,故电容器的电量Q几乎不变.将极板A稍向上移动一点,观察到静电计指针示数变大,即电容器极板间电压变大,由公式C=知电容C变小.故D正确,A、B、C错误.(2)将极板A 稍向上移动一点,极板正对面积减小,实验得出电容减小.说明平行板电容器电容大小与极板正对面积大小有关.。
大物考题完整版
静电场(一)1. 有一带负电荷的金属球,其附近某点的场强为E ,若在该点放一带正电的点电荷q ,测得所受的电场力为f ,则(3)(1) E=f/q (2)E> f/q (3)E< f/q2、在闭合高斯面内有一带电量Q 的点电荷,将电荷从面内移到高斯面外后,高斯面上的电场强度_变化___(填变化或不变),通过闭合高斯面的电通量为__0__。
3、如图,直角三角形ABC 的A 点上,有正电荷q 1,B 点上有负电荷q 2,求C的大小和方向。
(设AC=l 1,BC =l 2)解:112014q E lπε=222024q E l πε=2201214E l l πε==,212221q l arctg q l θ=4、电荷Q 均匀分布在长为l 的细杆AB 上,P 点位于AB 的延长线上,且与B 相距为d ,求P 点的电场强度。
解:⎰+-===)11(444122ld d l Q x dx E xdxdE πεπελλπε5、设电量Q 均匀分布在半径为R 的的半圆周上(如图),求圆心O 处的电场强度。
解:如图所示,在半圆周上去电荷元dl ,,所以,dq 在O 点产生的场强,大小为,各电荷元在O 点产生的场强大小相等,方向各异,且分布在以O 为顶点的半圆内,由对称性,各电荷元在O 点产生的垂直x 轴的场强分量为相互抵消,而平行x 轴的分类则相互加强,对给定点O 处,R 为常量,则有于是得均匀带电半圆环圆心处O 点的场强方向沿X 轴正向,大小为静电场强度(二)1、 如图所示, 把单位正电荷从一对等量异号电荷的连线中点,沿任意路径移到无穷远处时,电场力作功为___0__。
2、在点电荷Q 旁作一高斯面S ,包围Q ,在S 面外再引入另一点电荷通过S 面的电通量有无变化?_不变化____。
S 面上各处的电场强度有无变化?_有变化___。
3、+q 1C -q 2l E 1ABP+q电场力作功从该点移动到无穷远处则把试验电荷试验电荷势为以知静电场中某点的电C,103.0100v,-80⨯=-q解:-3.0×10-6J4、如图所示的电场分布,则A 点的电势比B 点的电势__高__(填高、低、相等)5、两个同心的球面半径分别为R 1和R 2(R 1<R 2),带电量分别为q 1和q 2, 则在小球面内距球心为r 1处一点的电势为______________,在两球面之间距球心为r 2处一点的电势为_______________。
《大学物理》静电场练习题及答案
《大学物理》静电场练习题及答案一、简答题1、为什么在无电荷的空间里电场线不能相交?答案:由实验和理论知道,静电场中任一给定点上,场强是唯一确定的,即其大小和方向都是确定的.用电场线形象描述静电场的空间分布时,电场线上任一点的切线方向表示该点的场强方向.如果在无电荷的空间里某一点上有几条电场线相交的话,则过此交点对应于每一条电场线都可作出一条切线,这意味着交点处的场强有好几个方向,这与静电场中任一给定点场强具有唯一确定方向相矛盾,故无电荷的空间里电场线不能相交.2、简述静电场中高斯定理的文字内容和数学表达式。
答案:在真空中的静电场内,通过任意封闭曲面的电通量等于该封闭曲面所包围的所有电荷电量的代数和的01ε倍。
0ε∑⎰=⋅内S SqS d E3、写出静电场的环路定理,并分别说明其物理意义。
答案:静电场中,电场强度的环流总是等于零(或0l=⋅⎰l d E),静电场是保守场。
4、感生电场与静电场有哪些区别和联系?5、在电场中某一点的电场强度定义为0q F E=.若该点没有试验电荷,那么该点的电场强度又如何? 为什么?答案: 电场中某一点的电场强度是由该电场自身性质所决定,与这一点有无试验电荷没有任何关系。
6、在点电荷的电场强度公式中,如果0→r ,则电场强度E 将趋于无限大。
对此,你有什么看法? 答案: 这表明,点电荷只是我们抽象出来的一个物理模型,当带电体较小而作用距离较大时使用点电荷模型较为方便、精确。
但当作用距离r 很小时,点电荷模型的误差会变大,这时我们不能再用点电荷的电场强度公式而要采用更精确的模型。
二、选择题1、如图所示,两个同心均匀带电球面,内球面半径为1R 、带有电荷1Q ,外球面半径为2R 、带有电荷2Q ,则在外球面外面、距离球心为r 处的P 点的场强大小E 为 ( A ) A 、20214r Q Q επ+B 、()()2202210144R r Q R r Q -π+-πεε C 、()2120214R R Q Q -+επ D 、2024r Q επ2、A 和B 为两个均匀带电球体,A 带电荷q +,B 带电荷q -,作一与A 同心的球面S 为高斯面,如图所示。
2020届高考物理二轮:静电场练习(带解析)
甲
乙
A.甲图中夹角减小,乙图中夹角增大
7 / 13
B.甲图中夹角减小,乙图中夹角不变 C.甲图中夹角不变,乙图中夹角不变 D.甲图中夹角减小,乙图中夹角减小
【答案】B [由题图可知,甲图中的电容器和电源相连,所以电容器两极板间 的电压不变,当极板间的距离增大时,根据 E=Ud 可知,极板间的电场强度减小, 电场力减小,所以夹角将减小;乙图中电容器充电后断开电源,电容器两极板 所带的电荷量不变,根据 C=4επrkSd,极板间的电压 U=QC=4πεkrSdQ,极板间的电 场强度 E=Ud =4πεrkSQ,电场强度与两极板间距离无关,故夹角不变,B 正确。] 5、如图所示,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,两球之间的距离远大于小球的直径,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.两点电荷一定为异种电荷 B.原点 O 处电场强度大小为3kLQ2 C.负检验电荷在原点 O 处受到方向向右的电场力 D.负检验电荷由 M 点运动到 N 点的过程,电势能先减小后增大
【答案】B [由 φx 图象特点可知两点电荷均为正电荷,A 错误;设坐标为- 3L 处的电荷的电荷量为 Q′,x=L 处电势最低,电场强度为零,则(k4QL)′2-(2kLQ)2= 0,得 Q′=4Q,故原点 O 处的电场强度大小为(43kLQ)2-(3kLQ)2=3kLQ2,方向向右, 负检验电荷在原点 O 处受到的电场力方向向左,B 正确,C 错误;由 M 点到 N 点电势先减小后增大,所以负检验电荷由 M 点运动到 N 点的过程,电势能先增 大后减小,D 错误。] 4、如图所示,甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连,乙图中电容器充电 后断开电源。在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的带电小 球,小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为 θ,将两图中的右极板向右平移时, 下列说法正确的是( )
大学物理静电场练习题带答案
大物练习题(一)1、如图,在电荷体密度为ρ的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若将带电体球心O 指向球形空腔球心O '的矢量用a 表示。
试证明球形空腔中任一点电场强度为 . A 、03ρεa B 、0ρεa C 、02ρεa D 、3ρεa2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R .试求环中心O 点处的场强A 、02πR λε-B 、0πRλε- C 、00ln 22π4λλεε+ D 、00ln 2π2λλεε+3、 如图所示,一导体球半径为1R ,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳, 外球壳所带总电荷为Q ,而内球的电势为0V ,求导体球和球壳之间的电势差 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取)。
A 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B 、102024R Q V R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭C 、0024Q V R πε- D 、1020214R Q V R R πε⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4.如图所示,电荷面密度为1σ的带电无限大板A 旁边有一带电导体B ,今测得导体表面靠近P 点处的电荷面密度为2σ。
求:(1)P 点处的场强 ;(2)导体表面靠近P 点处的电荷元S ∆2σ所受的电场力 。
A 、20σεB 、202σεC 、2202S σε∆D 、220S σε∆5.如图,在一带电量为Q 的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,其相对电容率为r ε,壳外是真空,则在壳外P 点处(OP r =)的场强和电位移的大小分别为[ ](A )2200,44r Q QE D rr εεε==ππ; (B )22,44r Q QE D r r ε==ππ; (C )220,44Q QE D r r ε==ππ; (D )2200,44Q QE D r r εε==ππ。
6、在一点电荷产生的静电场中,一块电介质如图放置,以点电荷所在处为球心作一球形闭合面,则对此球形闭合面: (A )高斯定理成立,且可用它求出闭合面上各点的场强;(B )高斯定理成立,但不能用它求出闭合面上各点的场强; (C )由于电介质不对称分布,高斯定理不成立; (D )即使电介质对称分布,高斯定理也不成立。
静电场练习及答案
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。
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L
d
d
E
dq
4 0 L d
x2
qd x
4 0 LL d x2
O
x
dq (L+d - x)PdE
L
x
d
总场强为
q L dx
E 40L 0 (L d-x)2
q
4 0dL
d
方向沿x轴,即杆的延长线方向
第7、8章 习题
29
2、在边长为a的正方体中心处放置一电荷为Q的点电荷, 则正方体顶角处的电场强度的大小为:
Qq 中,电场力作功为________ ____.
4 0 R
+Q R d
∞
q a
第7、8章 习题
11
7.10.图中所示为静电场的等势(位)线图,已知U1>U2>U3. 在图上画出a、b两点的电场强度方向,并比较它们的大小. Ea____>______ Eb (填<、=、>).
U1 U2 U3
b Eb
U q
dq
4 0a
q
4 0a
ra Q qO b
第7、8章 习题
27
(3) 球心O点处的总电势为分布在球壳内外表面上的电荷和 点电荷q在O点产生的电势的代数和
UO Uq Uq UQq
q q Qq
4 0r 4 0a 4 0b Q q (1 1 1) Q
EB=__-___σ_/__(2_ε_0_)_______,
+ +2
EC=____3_σ__/_(_2_ε0_)____(设方向向右为正). A B C
第7、8章 习题
31
4、在点电荷+q和-q的静电场中,作出
如图所示的三个闭合面S1、S2、S3,则
通过这些闭合面的电场强度通量分别是: +q
-q
r2 R
第7、8章 习题
18
第7、8章 习题
第7、8章 习题
第7、8章 习题
【D】
21
第7、8章 习题
【C】
22
8.6. 两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,
把两者各自孤立时的电容值加以比较,则
(A) 空心球电容值大.
(B) 实心球电容值大.
(C) 两球电容值相等.
(D) 大小关系无法确定.
4r2
dr
qr14
0R4
得
E1
qr12
4 0 R 4
(r1≤R),
E1 方向沿半径向外.
在球体外作半径为r2的高斯球面,按高斯定理有
4r22E2 q / 0
得
E2
q
4 0r22
(r2 >R),
E2 方向沿半径向外.
第7、8章 习题
17
(3) 球内电势
R U1 r 1 E1 d r R E2 d r
[C]
(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能.
(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功
第7、8章 习题
10
标准化作业(11)
7.9、如图所示.试验电荷q, 在点电荷+Q产生的电场中,沿 半径为R的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a点移到d点的过程中电
场力作功为________0________;从d点移到无穷远处的过程
(C) 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内.
(D) 将高斯面半径缩小.
[ B]
第7、8章 习题
35
8、静电学中有下面几个常见的场强公式:
E F/q
(1)
E = q / (40r2)
(2)
E = (UA-UB) / l
(3)
问:1.式(1)、(2)中的q意义是否相同? 2.各式的适用范围如何?
第7、8章 习题
15
7.25. 一半径为R的带电球体,其电荷体密度分布为
qr π R4
r
R
0r R
(q为一正的常量)
试求:(1) 带电球体的总电荷;(2) 球内、外各 点的电场强度;(3) 球内、外各点的电势.
解:(1) 在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳,该壳内所包含 的电荷为
第7、8章 习题
37
第7、8章 习题
第7、8章 习题
36
答:1. (1)、(2) 两式中的q意义不同.(1) 式中的q是置于静 电场中受到电场力作用的试验电荷;(2)中的q是产生电场 的场源电荷.
2. 式(1)是场强的定义式,普遍适用; 式(2)适用于真空中点电荷的电场(或均匀带电球面外
或均匀带电球体外的电场);
式(3)仅适用于均匀电场,且A点和B点的连线与场强 E 平行. 而 l AB
R qr 2
q
dr
dr
r 1 4 0 R 4
R 4 0r 2
q
3 0 R
qr13
12 0 R
4
q
12 0 R
4
r13 R3
r1 R
球外电势
U2
r2 E2 d r
q dr q
r2 4ε0r2
4ε0r2
第 7、8 章
真空中的静电场 导体与电介质
第7、8章 习题
1
1、关于电场强度定义式
E
F / q0
下列说法中哪个是正确的?
(A) 场强E 的大小与试探电荷q0的 大小成反比.
(B) (C)
对试场探中电某荷点受,力试F 探的电方荷向受就力是场F 强与qE0的的比方值向不.因q0而变.
(D)
若场中某点不放试探电荷q0,则
F
=0
,从而
E
=0.[
B
]
第7、8章 习题
A
2
静电场中某点的电场强度,其大小和方向与 __________________________ 相同.
答:单位正试验电荷置于该点时所受到的电场力
第7、8章 习题
3
第7、8章 习题
【D】
2.一电场强度为
E
[C ]
第7、8章 习题
23
第7、8章 习题
【C】
24
8.12.如图所示,两同心导体球壳,内球壳带电荷+q, 外球壳带电荷-2q.静电平衡时,外球壳的电荷分布为:
内表面___-_q_______ ; 外表面___-_q_______ .
+q
O
第7、8章 习题
25
8.21.如图所示,一内半径为a、外半径为b的金属球壳,带有 电荷Q,在球壳空腔内距离球心r处有一点电荷q.设无限远处 为电势零点, 试求: (1) 球壳内外表面上的电荷.
Ex
Q
2π2 Hale Waihona Puke R2 /2 sin
0
d
sin
/2
d
0
Ey
Q
2π2 0 R 2
/2
cos
0
d
cos
/2
d
Q
π2 0 R2
y
dq
E Exi
Ey j
Q
π2 0 R 2
j
d
x
R O
现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点,则电场力
q
C
所作的功为____6____0_R_____________. +q
R -q
A
B OD
第7、8章 习题
34
7.一点电荷,放在球形高斯面的中心处.下列哪一种情况,
通过高斯面的电场强度通量发生变化:
(A) 将另一点电荷放在高斯面外.
(B) 将另一点电荷放进高斯面内.
的均匀电场,E的方向与沿
x 轴正向,如图所示.
则通过图中一半径为R的半球面的电场强度通量为
(A) R.2E (B) R2E / 2
(C) 2 R2E (D) 0. [D]
E
O
x
第7、8章 习题
5
第7、8章 习题
【B】
【D】
第7、8章 习题
【C】
第7、8章 习题
7.7、有一边长为a的正方形平面,在其中垂线上距中心O点a/2处,
Φ1=___q_/_ε_0__,Φ2=____0_______, Φ3=___-_q_/_ε_0 ___.
S1 S2 S3
第7、8章 习题
32
5、真空中一半径为R的球面均匀带电Q,在球心O处有一电荷
为q的点电荷,如图所示.设无穷远处为电势零点,则在球内
离球心O距离为r的P点处的电势为
(A) q (B)
a
Ea
第7、8章 习题
12
标准化作业(9)
7.12. 一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形,沿其上半部分 均匀分布有电荷+Q,沿其下半部分均匀分布有电荷-Q,如 图所示.试求圆心O处的电场强度.
y +Q
R x
O -Q
第7、8章 习题
13
标准化作业(9)
解:把所有电荷都当作正电荷处理. 在处取微小电荷 dq = ldl = 2Qd / ,它在O处产生场强
4 0 r a b 4 0b
ra qO b
第7、8章 习题
28
其他习题
1、如图所示,真空中一长为L的均匀带电细直杆,总电荷为q, 试求在直杆延长线上距杆的一端 距离为d的P点的电场强度.