电场经典练习题例题
电场经典练习题与例题
电场〔学生版〕〔一〕正负电荷电场线1.真空中相距L 的两个固定点电荷E 、F 所带电荷量大小分别是Q E 和Q F ,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M 、N 两点,其中N 点的切线与∠NFE .如此〔 〕 A .E 带正电,F 带负电,且Q E >Q FB .在M 点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷 将沿电场线运动到N 点C .过N 点的等势面与EF 连线垂直D .负检验电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能2 四个点电荷位于正方形四个角上,电荷量与其附近的电场线分布如下列图.ab 、cd 分别是正方形两组对边的中垂线,O 为中垂线的交点,P 、Q 分别为ab 、cd 上的两点,OP >OQ ,如此〔 〕 A .P 点的电场强度比Q 点的小 B .P 点的电势比M 点的低C .OP 两点间的电势差小于OQ 间的电势差D .一带正电的试探电荷在Q 点的电势能比在M 点大3 两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷固定在x 轴上的O 、M 两点,两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如下列图,其中C 为ND 段电势最低的点,如此如下说确的是〔 〕A .q 1、q 2为等量异种电荷B .C 点的电场强度大小为零C .NC 两点间场强方向沿x 轴负方向D .将一正点电荷从N 点移到D 点,电场力先做负功后做正功N FEML4 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和﹣2Q,以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd,如下列图,如此如下说确的是〔〕A.场强大小关系有Ea =Eb、Ec=EdB.电势上下关系有φa >φb、φc=φdC.将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功D.将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变5如下列图,MN、PQ是圆的两条相互垂直的直径,O为圆心。
两个等量正电荷分别固定在M、N两点。
关于电场的典型例题大题
关于电场的典型例题大题大题一:有一点电荷Q1=3μC位于坐标原点处,另一点电荷Q2=-4μC位于坐标点(3,0)处。
求为空间任一点P的电场强度大小和方向。
解答:首先计算Q1对点P的电场强度的贡献:根据库仑定律,点P的坐标为(x,y),点P的电场强度可以表示为:E1 = k * Q1 / r1^2其中,k为电场常量,Q1为点电荷1的电荷量,r1为点电荷1到点P的距离。
点P和点电荷1的直线距离r1可以用勾股定理计算:r1 = sqrt(x^2 + y^2)则点电荷1对点P的电场强度为:E1 = k * Q1 / (x^2 + y^2)接下来计算Q2对点P的电场强度的贡献:点Q2和点P的直线距离r2可以用勾股定理计算:r2 = sqrt((x-3)^2 + y^2)则点电荷2对点P的电场强度为:E2 = k * Q2 / ((x-3)^2 + y^2)由于电场是矢量量,所以Q1和Q2对点P的电场强度大小和方向要进行矢量叠加:E = E1 + E2其中,E为点P的电场强度矢量,E1为点电荷1对点P的电场强度矢量,E2为点电荷2对点P的电场强度矢量。
将E1和E2代入上式,并合并同类项可得:E = k * (Q1 / (x^2 + y^2) + Q2 / ((x-3)^2 + y^2))以上即为点电荷Q1和Q2对点P的电场强度大小和方向的表达式。
大题二:一无限长的均匀带电直线上,线密度λ=2μC/m。
求离直线距离为d=5cm的位置的电场强度大小和方向。
解答:我们可以通过将带电直线剖分成无限多小的电荷段来求解。
首先将无限长带电直线分成小段,每一小段的长度即为dx。
每一小段的电荷量可以用微积分的思想来表示,即dQ = λ * dx。
然后计算每一小段对离直线距离为d的位置点P的电场强度的贡献。
根据库仑定律,点P的电场强度可以表示为:dE = k * dQ / r^2其中,k为电场常量,dQ为每一小段的电荷量,r为小段电荷到点P的距离。
电场强度测试练习题
x
y
a
b
c
E
+Q
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3、在图各场中,A、B两点电场强度相等的是:( ) B A A B + —q A B
4T(电场线)、
5T(判断F、a大小)、
7T(点电荷的叠加)。
P15页:
把质量为m的正点电荷q在电场中从静止释放,在它运动的过程中,如果不计重力下面说法中正 确的是( ) 点电荷的运动轨迹必定和电场线重合 点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致。 点电荷的加速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向垂直 点电荷的受力方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致。
5、(整体法和隔离法)如图所示,两个带等量异种电荷的小球用绝缘细线相连后悬吊于水平方向的匀强电场中,当两小球均处于平衡时应是下图中的哪个图?
物理电场试题及答案
物理电场试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 电场强度的方向是:A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 任意方向D. 无法确定答案:B2. 电场线的特点是什么?A. 电场线是闭合的B. 电场线是直线C. 电场线是曲线D. 电场线是虚线答案:C3. 电势能与电场力做功的关系是:A. 电势能增加,电场力做正功B. 电势能增加,电场力做负功C. 电势能减少,电场力做正功D. 电势能减少,电场力做负功答案:D4. 两个点电荷之间的库仑力遵循:A. 牛顿第三定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第一定律D. 欧姆定律答案:A5. 电容器的电容与下列哪个因素无关?A. 电容器的两极板面积B. 电容器的两极板间距离C. 电容器两极板间的介质D. 电容器的电压答案:D6. 在电场中,一个带电粒子的加速度与电场强度的关系是:A. 与电场强度成正比B. 与电场强度成反比C. 与电场强度无关D. 与电场强度的平方成正比答案:A7. 电场中某点的电势与该点的电场强度的关系是:A. 电势高,电场强度一定大B. 电势低,电场强度一定小C. 电势与电场强度无关D. 电势与电场强度成正比答案:C8. 电荷在电场中的运动轨迹与电场线的关系是:A. 电荷的运动轨迹与电场线重合B. 电荷的运动轨迹与电场线平行C. 电荷的运动轨迹与电场线垂直D. 电荷的运动轨迹与电场线无关答案:D9. 电场中某点的电势与该点的电荷量的关系是:A. 电势与电荷量成正比B. 电势与电荷量成反比C. 电势与电荷量无关D. 电势与电荷量的平方成正比答案:C10. 电场线的方向与下列哪个因素有关?A. 电场强度的大小B. 电场强度的方向C. 电荷的正负D. 电荷的电量答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电场强度的单位是_______。
答案:牛顿每库仑(N/C)2. 电势的单位是_______。
答案:伏特(V)3. 电容器的单位是_______。
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。
高中物理电场练习题及讲解讲解
高中物理电场练习题及讲解讲解### 高中物理电场练习题及讲解#### 练习题一:电场强度的计算题目:一个点电荷 \( Q = 3 \times 10^{-7} \) C 位于原点。
求距离点电荷 \( r = 2 \) m 处的电场强度。
解答:电场强度 \( E \) 由库仑定律给出,公式为:\[ E = \frac{kQ}{r^2} \]其中 \( k \) 是库仑常数,\( k = 8.99 \times 10^9 \)N·m²/C²。
将给定的值代入公式:\[ E = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}}{(2)^2} \]\[ E = \frac{26.97 \times 10^3}{4} \]\[ E = 6.7425 \times 10^3 \, \text{N/C} \]#### 练习题二:电势能的计算题目:一个带电粒子 \( q = 2 \times 10^{-6} \) C 从距离点电荷 \( Q \) 为 \( r = 3 \) m 的位置移动到 \( r' = 6 \) m 的位置,求此过程中电势能的变化。
解答:电势能 \( U \) 由以下公式给出:\[ U = k \frac{Qq}{r} \]首先计算初始位置的电势能 \( U_1 \):\[ U_1 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}\times 2 \times 10^{-6}}{3} \]\[ U_1 = \frac{26.97 \times 10^{-6}}{3} \]\[ U_1 = 8.98 \times 10^{-6} \, \text{J} \]然后计算最终位置的电势能 \( U_2 \):\[ U_2 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}\times 2 \times 10^{-6}}{6} \]\[ U_2 = \frac{26.97 \times 10^{-6}}{6} \]\[ U_2 = 4.495 \times 10^{-6} \, \text{J} \]电势能的变化 \( \Delta U \) 为:\[ \Delta U = U_2 - U_1 \]\[ \Delta U = 4.495 \times 10^{-6} - 8.98 \times 10^{-6} \] \[ \Delta U = -4.485 \times 10^{-6} \, \text{J} \]#### 练习题三:电场线的理解题目:给出一个正点电荷产生的电场线图,要求解释电场线的方向和密度。
电场单元测试题及答案
电场单元测试题及答案一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. \( E = \frac{F}{q} \)B. \( E = \frac{q}{F} \)C. \( E = Fq \)D. \( E = \frac{1}{q} \)答案:A2. 电场线的特点包括:A. 电场线是实际存在的线B. 电场线是闭合的C. 电场线不相交D. 电场线从正电荷出发,指向负电荷答案:C二、填空题1. 点电荷的电场强度公式是 \( E = \frac{kQ}{r^2} \),其中 \( k \) 是______,\( Q \) 是______,\( r \) 是______。
答案:库仑常数;场源电荷的电荷量;点电荷到某点的距离2. 电场中某点的场强为 \( 3 \times 10^3 \) N/C,若将试探电荷\( q = 2 \times 10^{-6} \) C 放入该点,所受电场力大小为______ N。
答案:6三、简答题1. 请简述电场强度的物理意义。
答案:电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,它表示单位正电荷在电场中受到的电场力的大小。
电场强度的方向是正电荷在该点受到的电场力的方向。
2. 电场中某点的场强为 \( 5 \times 10^2 \) N/C,若将一负电荷\( q = -3 \times 10^{-6} \) C 放入该点,所受电场力的方向如何?答案:由于电场力的方向总是从正电荷指向负电荷,而负电荷所受电场力的方向与场强方向相反,所以该负电荷所受电场力的方向与场强方向相反。
四、计算题1. 一个点电荷 \( Q = 4 \times 10^{-7} \) C,求距离它 \( 0.1 \) m 处的电场强度。
答案:根据点电荷的电场强度公式 \( E = \frac{kQ}{r^2} \),代入 \( k = 9 \times 10^9 \) N·m²/C²,\( Q = 4 \times10^{-7} \) C,\( r = 0.1 \) m,计算得 \( E = 3.6 \times 10^4 \) N/C。
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。
完整版)高三物理电场经典习题
完整版)高三物理电场经典习题电场练题1.如下图所示,一个静止的点电荷+Q在其周围产生电场,有三个点A、B、C在与+Q共面的平面上,其中B、C在以+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EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,则正确的选项是:A。
EA<EB,φB=φCB。
EA>EB,φA>φBC。
EA>EB,φA<φBD。
EA>EC,φB=φC2.下图中,有一个水平匀强电场,在竖直平面内有一个带电微粒,其初速度为v,沿着虚线从点A运动到点B。
此时,能量的变化情况是: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.在匀强电场中,将一带电小球,其质量为m,带电量为q,由静止释放,其运动轨迹为一条与竖直方向夹角为θ的直线。
此时,匀强电场的场强大小为: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.下图中,从灯丝发出的电子经过加速电场加速后,进入偏转电场。
若加速电压为U1,偏转电压为U2,为了使电子在电场中的偏转量y增大为原来的两倍,正确的方法是: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的2倍D。
使偏转板的距离减小为原来的1/25.下图中,将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电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,则电子的运动情况是: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Ek的带电粒子垂直于电力线方向飞入平行板电,飞出电时动能为2Ek。
(完整版)电场练习题汇总
1.真空中,有两个带正电的点电荷A 、B .A带电荷9×10-10C ,B 带电荷是A 的4倍.A 、B 相距12cm ,现引入点电荷C ,使A 、B 、C 三个点电荷都处于静止状态,问:C 的带电情况、位置和电荷量。
2、如图所示在光滑的水平面上放着A 、B 两个带电绝缘小球,A 带正电,B 带负电,带电量都是q ,它们之间的距离为d ,在水平方向加一个匀强电场,使两小球在电场力的作用下都处于静止状态,问AB 连线的中点处场强的大小和方向3.将平行板电容器充电后,去掉电源(1)相对面积不变,极板间距离减小,则有 ; (2)极板间距离不变,相对面积减小,则有 。
4.如图,A 、B 两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场,一电子以s m v /10460⨯=的速度垂直于场强方向沿中心线由O 点射入电场,从电场右侧边缘C 点飞出时的速度方 向与0v 方向成30°的夹角。
已知电子质量kg m 30109.0-⨯=,求(1)电子在C 点时的动能是多少(2)O 、C 两点间的电势差大小是多少5.如下图所示a 、b 为某电场中的一条电场线上两点。
(1)能否判断a 、b 两点场强大小,若能哪点大 ,若不能说明理由 ;(2)能否判断a 、b 两点电势高低,若能哪点高 ,若不能说明理由 ; (3)能否判断a 、b 两点电势能大小,若能哪点大 ,若不能说明理由 。
6.如图,已知平行板电容器两极板间距离d=4cm ,两极板电势差U AB =+120V .若它 的电容为3F μ,且P 到A 板距离为1cm .求: (1)上极板带什么电,电量多少; (2) 两板间的电场强度;(3) 一个电子在P 点具有的电势能;(4) 一个电子从B 板出发到A 板获得的动能.7.如图,两块长3cm 的平行金属板AB 相距1cm ,并与300V 直流电源的两极相连接, B A ϕϕ<,如果在两板正中间有一电子,沿 着垂直于电场线方向以2×107m/s 的速度飞入,则( 已知电子质量m =9×10-31kg ) (1)电子能否飞离平行金属板正对空间? (2)如果由A 到B 分布宽1cm 的电子带通过此电场,能飞离电场的电子数占总数的百分之几?8.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A、B是这条直线上的两点,一带正电粒子以速度v A经过A点向B点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B经过B点,且v B与v A方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是()A.A点的场强一定大于B点的场强B.A点的电势一定高于B点的电势C.粒子在A点的速度一定小于在B点的速度D.粒子在A点的电势能一定小于在B点的9.如图,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,下列说法正确的是()A.S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大B.S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变10.一束初速不计的电子流在经U =5000V 的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d =1.0cm,板长l =5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?11、A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度-时间图像如图所示。
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。
物理电场典型例题含答案
【典型例题】问题1:会解电荷守恒定律与库仑定律的综合题。
求解这类问题关键是抓住“等大的带电金属球接触后先中和,后平分”,然后利用库仑定律求解。
注意绝缘球带电是不能中和的。
[例1] 有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带电量7Q,B带电量-Q,C 不带电,将A、B固定,相距r,然后让C球反复与A、B球多次接触,最后移去C球,试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍?带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B球接触,最后移走C,答:A、B间的库仑力变为原来的4/7倍[例2] 两个相同的带电金属小球相距r时,相互作用力大小为F,将两球接触后分开,放回原处,相互作用力大小仍等于F,则两球原来所带电量和电性()A. 可能是等量的同种电荷B. 可能是不等量的同种电荷C. 可能是不等量的异种电荷D. 不可能是异种电荷问题2:会解分析求解电场强度。
电场强度是静电学中极其重要的概念,也是高考中考点分布的重点区域之一。
求电场强度的方法一般有:定义式法、点电荷场强公式法、匀强电场公式法、矢量叠加法等。
[例3] 如图1所示,用长为的金属丝弯成半径为r 的圆弧,但在A 、B 之间留有宽度为d 的间隙,且,将电量为Q 的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场强度。
根据对称性可知,带电圆环在圆心O 处的总场强E =0.至于补上的带电小段,由题给条件可视做点电荷,它在圆心O 处的场强E1是可求的.若题中待求场强为E2,则E1+E2=0.设原缺口环所带电荷的线密度为σ,σ=Q /(2πr -d ),则补上的那一小段金属线的带电量Q ′=σ•d,Q ′在O 处的场强为E1=kQ ′/r2,由E1+E2=0可得 E2=-E1,负号表示E2与E1反向,背向圆心向左. [例4] 如图2所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q ,半径为R ,圆心为O ,P 为垂直于圆环平面的对称轴上的一点,OP=L ,试求P 点的场强。
电场练习7道(有答案)
带电物体在电场和重力场中运动例一.如图所示,水平绝缘光滑轨道AB 的B 端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC 平滑连接,圆弧的半径R = 0.40m 。
在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E =1.0×104N/C 。
现有一质量m = 0.10kg 的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B 端距离s = 1.0m 的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C 端时,速度恰好为零。
已知带电体所带电荷q = 8.0×10-5C ,取g=10m/s 2,求:1)带电体运动到圆弧形轨道的B 端时对圆弧轨道的压力大小;2)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。
例二. 如图所示,在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球A 和B ,B 在桌边缘,A 和B 均可视为质点,质量均为m=0. 2kg ,A 球带正电,电荷量q=0. 1C ,B 球是绝缘体不带电,桌面离地面的高h=0.05m.开始时A 、B 相距L=0.1m ,在方向水平向右、大小E=10N /C 的匀强电场的电场力作用下,A 开始向右运动,并与B 球发生正碰,碰撞中A 、B 的总动能无损失,A 和B 之间无电荷转移.求:(1)A 经过多长时间与B 碰撞? (2)A 、B 落地点之间的距离是多大?配套练习: 如图所示,在高为h=0.8m 的平台上,静止一个带电量为q A =0.1C 的负电小物块A ,球A 与平台的动摩擦因数μ=0.2,平台长为L 1=0.75m ,在平台上方有一个带电量为q B =0.1C 的带正电的小球B .且m A =m B =0.5kg .球B 挂在长为L=1m 的细线上.整个装置放在竖直向下的电场中,场强为E=10N/C .现将B 拉开角度α=60°后,由静止释放,在底端与A 发生对心碰撞,使A 滚下平台做平抛运动.忽略AB 两球间的库仑力的作用,若碰撞时无机械能损失且碰撞后A 、B 电荷均为零。
电场试题精选及答案
2dU“电场”练习题1.宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电,而且带电均匀;②该星球表面没有大气;③在一次实验中,宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放,恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零,则根据以上信息可以推断(D )A .小球一定带正电B .小球的电势能一定小于零C .只改变小球的电量,从原高度无初速释放后,小球仍处于悬浮状态D .只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍处于悬浮状态2.长度均为L 的平行金属板AB 相距为d ,接通电源后,在两板之间形成匀强磁场.在A 板的中间有一个小孔K ,一个带+q 的粒子P 由A 板上方高h 处的O 点自由下落,从K 孔中进入电场并打在B 板上K ′点处.当P 粒子进入电场时,另一个与P 相同的粒子Q 恰好从两板间距B 板2d 处的O ′点水平飞人,而且恰好与P 粒子同时打在K ′处.如果粒子进入电场后,所受的重力和粒子间的作用力均可忽略不计,判断以下正确的说法是(A )A .P 粒子进入电场时速度的平方满足a d v 42(a 为粒子在电场中所受电场力产生的加速度大小)B .将P 、Q 粒子电量均增为+2q ,其它条件不变,P 、Q 粒子同时进入电场后,仍能同时打在K ′点C .保持P 、Q 原来的电量不变,将O 点和O ′点均向上移动相同的距离4d ;且使P 、Q 同时进入电场,则P 粒子将先击中K ′点D .其它条件不变,将Q 粒子进入电场时的初速度变为原来的2倍,将电源电压也增加为原来的2倍,P 、Q 同时进入电场,仍能同时打在K ′点 3.图中a 、b 是两个点电荷,它们的电量分别为Q 1、Q 2,MN 是ab 连线的中垂线,P 是中垂线上的一点。
下列哪种情况能使P 点场强方向指向MNA .Q 1、Q 2都是正电荷,且Q 1<Q 2B .Q 1是正电荷,Q 2是负电荷,且Q 1>|Q 2|C .Q 1是负电荷,Q 2是正电荷,且|Q 1|< Q 2D .Q 1、Q 2都是负电荷,且|Q 1|>|Q 2| 4.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状态,现将电容器两板间的距离增大,则(D ) A .电容变大,质点向上运动B .电容变大,质点向下运动C .电容变小,质点保持静止D .电容变小,质点向下运动5.某一静电实验装置如图所示,验电器A 不带电,验电器B 的上面安一个几乎封闭的金属圆桶C ,并且B 内的金属箔片是张开的,现手持一个带绝缘柄的金属小球D ,使D 接触C 的内壁,再移出与A 的金属小球接触,无论操作多少次,都不能使A 带电.这个实验说明了(B )A .C 是一个等势体(电势处处相等)B .C 的内部是不带电的 C .C 的内部电势为零ABD .C 的内部场强为零6.传感器是能将感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量量(一般是电学量)的一种元件,在自动控制中有相当广泛的应用,如图所示的装置是一种测定液面高度的电容式传感器,金属芯线与导电液体构成一个电容器, 从电容C 大小的变化情况就能反应出液面高度h 的高低 情况,则二者的关系是(B )①C 增大表示h 增大 ②C 增大表示h 减小③C 减小表示h 减小 ④C 减小表示h 增大 A .只有①对 B .只有①、③对 C .只有②对 D .只有②、④对7.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,如图所示.如果在荧光屏上P 点出现亮斑,那么示波管中的(A ) A .极板X 应带正电B .极板X '应带正电C .极板Y 应带负电D .极板Y '应带正电8.如图所示,实线表示匀强电场的电场线.一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场,只在电场力作用下,运动的轨迹如图中的虚线所示,a 、b 为轨迹上的两点.若a 点电势为фa ,b 点电势为фb ,则(C )A .场强方向一定向左,且电势фa >фbB .场强方向一定向左,且电势фa <фbC .场强方向一定向右,且电势фa >фbD .场强方向一定向右,且电势фa <фb9.如图所示,A 、B 两点分别固定着电量为+Q 和+2Q 的点电荷,A 、B 、C 、D 四点在同一直线上,且AC=CD=DB 。
高中电场考试题目及答案
高中电场考试题目及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 电场中某点的电场强度方向是正电荷所受电场力的方向,那么负电荷在该点所受电场力的方向是:A. 与电场强度方向相同B. 与电场强度方向相反C. 垂直于电场强度方向D. 无法确定答案:B2. 两个等量异种电荷连线的中点,电场强度的大小是:A. 零B. 无穷大C. 等于单个电荷在该点产生的电场强度D. 等于两个电荷在该点产生的电场强度之和答案:A3. 电容器的电容与以下哪个因素无关?A. 电容器的两极板面积B. 电容器两极板间的距离C. 电容器两极板间的介质D. 电容器的电压答案:D4. 电场线的特点不包括:A. 从正电荷出发,终止于负电荷B. 电场线不相交C. 电场线是闭合的D. 电场线越密集,电场强度越大答案:C5. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小没有直接关系,这是因为:A. 电势是标量,电场强度是矢量B. 电势与电场强度的方向无关C. 电势与电场强度的大小无关D. 电势与电场强度的分布无关答案:A6. 一个电容器充电后,其两极板间的电势差:A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:C7. 电场中某点的电场强度为零,该点的电势:A. 一定为零B. 一定为正C. 一定为负D. 无法确定答案:D8. 电容器充电后,若两极板间的距离增大,则其电容:A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定答案:B9. 电容器的充电过程是:A. 电容器储存电荷的过程B. 电容器储存能量的过程C. 电容器储存电荷和能量的过程D. 电容器消耗能量的过程答案:C10. 电场力做功与电势能的关系是: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,电势能减少答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 电场强度的定义式为_______,其单位是_______。
答案:E = F/q;N/C2. 电场中某点的电势为φ,若将一个电荷量为q的电荷从该点移动到无穷远处,电场力做的功为_______。
(完整版)电场练习题汇总
1.真空中,有两个带正电的点电荷A 、B .A带电荷9×10-10C ,B 带电荷是A 的4倍.A 、B 相距12cm ,现引入点电荷C ,使A 、B 、C 三个点电荷都处于静止状态,问:C 的带电情况、位置和电荷量。
2、如图所示在光滑的水平面上放着A 、B 两个带电绝缘小球,A 带正电,B 带负电,带电量都是q ,它们之间的距离为d ,在水平方向加一个匀强电场,使两小球在电场力的作用下都处于静止状态,问AB 连线的中点处场强的大小和方向3.将平行板电容器充电后,去掉电源(1)相对面积不变,极板间距离减小,则有 ; (2)极板间距离不变,相对面积减小,则有 。
4.如图,A 、B 两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场,一电子以s m v /10460⨯=的速度垂直于场强方向沿中心线由O 点射入电场,从电场右侧边缘C 点飞出时的速度方 向与0v 方向成30°的夹角。
已知电子质量kg m 30109.0-⨯=,求(1)电子在C 点时的动能是多少(2)O 、C 两点间的电势差大小是多少5.如下图所示a 、b 为某电场中的一条电场线上两点。
(1)能否判断a 、b 两点场强大小,若能哪点大 ,若不能说明理由 ;(2)能否判断a 、b 两点电势高低,若能哪点高 ,若不能说明理由 ; (3)能否判断a 、b 两点电势能大小,若能哪点大 ,若不能说明理由 。
6.如图,已知平行板电容器两极板间距离d=4cm ,两极板电势差U AB =+120V .若它 的电容为3F μ,且P 到A 板距离为1cm .求: (1)上极板带什么电,电量多少; (2) 两板间的电场强度;(3) 一个电子在P 点具有的电势能;(4) 一个电子从B 板出发到A 板获得的动能.7.如图,两块长3cm 的平行金属板AB 相距1cm ,并与300V 直流电源的两极相连接, B A ϕϕ<,如果在两板正中间有一电子,沿 着垂直于电场线方向以2×107m/s 的速度飞入,则( 已知电子质量m =9×10-31kg ) (1)电子能否飞离平行金属板正对空间? (2)如果由A 到B 分布宽1cm 的电子带通过此电场,能飞离电场的电子数占总数的百分之几?8.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A、B是这条直线上的两点,一带正电粒子以速度v A经过A点向B点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B经过B点,且v B与v A方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是()A.A点的场强一定大于B点的场强B.A点的电势一定高于B点的电势C.粒子在A点的速度一定小于在B点的速度D.粒子在A点的电势能一定小于在B点的9.如图,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,下列说法正确的是()A.S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大B.S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变10.一束初速不计的电子流在经U =5000V 的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d =1.0cm,板长l =5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?11、A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度-时间图像如图所示。
电场典型例题精析(附答案)
电场典例精析1.场强公式的使用条件【例1】下列说法中,正确的是( )A.在一个以点电荷为中心,r 为半径的球面上各处的电场强度都相同B.E =2rkQ 仅适用于真空中点电荷形成的电场 C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向D.电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关2.理解场强的表达式【例1】在真空中O 点放一个点电荷Q =+1.0×10-9C ,直线MN 通过O 点,OM 的距离r =30 cm ,M 点放一个点电荷q =-1.0×10-10 C ,如图所示,求:(1)q 在M 点受到的作用力;(2)M 点的场强;(3)拿走q 后M 点的场强;(4)M 、N 两点的场强哪点大;(5)如果把Q 换成-1.0×10-9 C 的点电荷,情况如何.【拓展1】有质量的物体周围存在着引力场.万有引力和库仑力有类似的规律,因此我们可以用定义静电场强度的方法来定义引力场的场强.由此可得,与质量为M 的质点相距r 处的引力场场强的表达式为E G = (万有引力常量用G 表示).3.理解场强的矢量性,唯一性和叠加性【例2】如图所示,分别在A 、B 两点放置点电荷Q 1=+2×10-14 C 和Q 2=-2×10-14 C.在AB 的垂直平分线上有一点C ,且AB =AC =BC =6×10-2 m.求:(1)C 点的场强;(2)如果有一个电子静止在C 点,它所受的库仑力的大小和方向如何.4.与电场力有关的力学问题【例3】如图所示,带等量异种电荷的平行金属板,其间距为d ,两板间电势差为U ,极板与水平方向成37°角放置,有一质量为m 的带电微粒,恰好沿水平方向穿过板间匀强电场区域.求:(1)微粒带何种电荷?(2)微粒的加速度多大?(3)微粒所带电荷量是多少?5.电场力做功与电势能改变的关系【例1】有一带电荷量q =-3×10-6C 的点电荷,从电场中的A 点移到B 点时,克服电场力做功6×10-4 J.从B 点移到C 点时,电场力做功9×10-4 J.问:(1)AB 、BC 、CA 间电势差各为多少?(2)如以B 点电势为零,则A 、C 两点的电势各为多少?电荷在A 、C 两点的电势能各为多少?【拓展1】一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a 运动到b 的过程中,能量变化情况为( )A.动能减小B.电势能增加C.动能和电势能之和减小D.重力势能和电势能之和增加6.电势与电场强度的区别和联系【例2】如图所示,a 、b 、c 为同一直线上的三点,其中c 为ab 的中点,已知a 、b 两点的电势分别为φa =1 V ,φb =9 V ,则下列说法正确的是( )A.该电场在c 点的电势一定为5 VB.a 点处的场强E a 一定小于b 点处的场强E bC.正电荷从a 点运动到b 点过程中电势能一定增大D.正电荷只受电场力作用,从a 点运动到b 点过程中动能一定增大【拓展2】如图甲所示,A 、B 是电场中的一条直线形的电场线,若将一个带正电的点电荷从A 由静止释放,它只在电场力作用下沿电场线从A 向B 运动过程中的速度图象如图乙所示.比较A 、B 两点的电势和场强E ,下列说法正确的是( )A.φA <φB ,E A <E BB.φA <φB ,E A >E BC.φA >φB ,E A >E BD.φA >φB ,E A <E B7.电场线、等势面、运动轨迹的综合问题【例4】如图虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab =U bc ,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知( )A.P 点的电势高于Q 点的电势B.带电质点在P 点具有的电势能比在Q 点具有的电势能大C.带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时大D.带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时大练习(2009·全国Ⅰ)如图所示,一电场的电场线分布关于y 轴(沿竖直方向)对称,O 、M 、N 是y 轴上的三个点,且OM =MN .P 点在y 轴右侧,MP ⊥ON .则( )A.M 点的电势比P 点的电势高B.将负电荷由O 点移动到P 点,电场力做正功C.M 、N 两点间的电势差大于O 、M 两点间的电势差D.在O 点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y 轴做直线运动8.综合题1.如图所示,质量为m 、带电量为-q 的小球在光滑导轨上运动,半圆形滑环的半径为R ,小球在A 点时的初速为V 0,方向和斜轨平行.整个装置放在方向竖直向下,强度为E 的匀强电场中,斜轨的高为H ,试问:(1)小球离开A点后将作怎样的运动? (2)设小球能到达B 点,那么,小球在B 点对圆环的压力为多少? (3)在什么条件下,小球可以以匀速沿半圆环到达最高点,这时小球的速度多大? 2.如图1.5-12所示,一根长L =1.5m 的光滑绝缘细直杆MN ,竖直固定在场强为E =1.0×105N/C 、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。
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。
电场力试题及答案
电场力试题及答案1. 一个点电荷Q=2×10^-6 C,位于原点,求在距离原点0.1m处的电场强度。
答案:根据库仑定律,电场强度E=kQ/r^2,其中k为库仑常数,r为距离。
将Q=2×10^-6 C,r=0.1m代入公式,得E=(9×10^9N·m^2/C^2)×(2×10^-6 C)/(0.1 m)^2=3.6×10^4 N/C。
2. 一个带电粒子,电荷量为q=1.6×10^-19 C,质量为m=9.1×10^-31 kg,它在电场中受到的电场力F=qE,求当电场强度E=2×10^3 N/C 时,粒子所受的电场力。
答案:将q=1.6×10^-19 C,E=2×10^3 N/C代入公式F=qE,得F=(1.6×10^-19 C)×(2×10^3 N/C)=3.2×10^-16 N。
3. 一个均匀带电的球体,半径为R,总电荷量为Q,求球体表面任意一点的电场强度。
答案:根据高斯定律,球体表面任意一点的电场强度E=kQ/R^2,其中k为库仑常数,Q为球体总电荷量,R为球体半径。
4. 两个点电荷,电荷量分别为Q1和Q2,它们之间的距离为d,求它们之间的库仑力。
答案:根据库仑定律,两个点电荷之间的库仑力F=kQ1Q2/d^2,其中k 为库仑常数,Q1和Q2分别为两个点电荷的电荷量,d为它们之间的距离。
5. 一个带电粒子在匀强电场中做直线运动,已知粒子的电荷量q,质量m,电场强度E,求粒子的加速度a。
答案:根据牛顿第二定律,F=ma,其中F为电场力,a为加速度。
电场力F=qE,所以a=F/m=(qE)/m。
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电场(学生版)(一)正负电荷电场线1.真空中相距L的两个固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是Q E和Q F,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M、N两点,其中N点的切线与>∠NFE.则()A.E带正电,F带负电,且Q E >Q FB.在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N点C.过N点的等势面与EF连线垂直D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能2 四个点电荷位于正方形四个角上,电荷量及其附近的电场线分布如图所示.ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线,O为中垂线的交点,P、Q分别为ab、cd上的两点,OP>OQ,则()A.P点的电场强度比Q点的小B.P点的电势比M点的低C.OP两点间的电势差小于OQ间的电势差D.一带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大3 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中C为ND段电势最低的点,则下列说法正确的是()A.q1、q2为等量异种电荷B.C点的电场强度大小为零C.NC两点间场强方向沿x轴负方向D.将一正点电荷从N点移到D点,NFEML电场力先做负功后做正功4 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和﹣2Q,以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd,如图所示,则下列说法正确的是()A.场强大小关系有E a=E b、E c=E dB.电势高低关系有φa>φb、φc=φdC.将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功D.将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变5如图所示,MN、PQ是圆的两条相互垂直的直径,O为圆心。
两个等量正电荷分别固定在M、N两点。
现有一带电的粒子(不计重力及粒子对电场的影响)从P点由静止释放,粒子恰能在P、Q之间做直线运动,则以下判断正确的是()A.O点的电势一定为零B.P点的电势一定比O点的电势高C.粒子一定带正电D.粒子在P点的电势能一定等于Q点的电势能6如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称.下列判断正确的是( )A.b、d两点处的电势相同B.四点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小7(2011重庆)如图所示,电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有()A.体中心、各面中心和各边中点B.体中心和各边中点C.各面中心和各边中点D.体中心和各面中心(二)匀强电场的特点1如图所示,abcd是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,电场线与矩形所在平面平行,已知a点电势为20V,b点电势为24V,d点电势为4V,由此可知c点电势为( )A.4V B.8V C.12V D.24V2如图所示,abcd是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=L,ad=2L,电场线与矩形所在平面平行。
已知a点电势为20V,b点电势为24V,d点电势为12V。
一个质子从b点以速度v0射入电场,入射方向与bc成450角,一段时间后经过c点,不计重力,下列判断正确的是()A.c点的电势高于a点B.场强的方向由b指向dC.质子从b运动到c所用的时间为D.质子从b运动到c,电场力做功为-8eV3如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=10cm,ad=bc=20cm,电场线与矩形所在平面平行.已知a点电势为20V,b点电势为24V,则()A. 场强大小一定为E=40V/mB. cd间电势差一定为4 VC. 场强的方向一定由b指向aD. c点电势可能比d点低(三)物体做曲线运动的条件1 如图所示,一物块以初速度在粗糙的水平面上向右滑动,物块受到水平面的摩擦力为其重力的k倍,现给物块施加一垂直于初速度方向、大小为物块重力2k倍的水平恒力。
则关于物块的运动,下列说法正确的是()A.物块将做平抛运动B. 物块受到的摩擦力保持不变C. 物块的速度一直增大D.物块的加速度大小先减小后不变2 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N.以下说法正确的是()A.粒子必定带正电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能3如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负试探电荷在这个电场中的运动轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是()A.电荷从a到b加速度减小B.b处电势能小C.b处电势高D.电荷在b处速度小4一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。
若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为()A.动能减小B.动能和电势能之和减小C.电势能增加D.重力势能和电势能之和增加5如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则()A.α粒子在M点的速率比在Q点的大B.三点中,α粒子在N点的电势能最大C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功6如图所示的匀强电场中,水平等距离的虚线表示其等势面,带电荷量粒子只在电场力作用下从A点运动到B点过程中,动能增加,若A点电势为一10V,下列关于粒子的运动轨迹和B点电势的说法中正确的是()A.粒子沿轨迹l运动,B点电势为零B.粒子沿轨迹2运动,B点电势为20VC.粒子沿轨迹1运动,B点电势为一20VD.粒子沿轨迹2运动,B点电势为一20V(四)电容器的动态分析1 如右图所示,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,闭合开关后,悬线偏离竖直方向的角度为θ。
若保持开关闭合,将N板向M板靠近,θ角将_____;若把开关断开,再使N板向M板靠近,θ角将____ __。
(填“变大”、“变小”或“不变”)2如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在减小电容器两极板间距离的过程中:()A.电容器A板始终带正电荷B.电容器的电容变小C.电阻R中有从a流向b的电流D.A、B板间的电场强度不变3如图所示,一平行板电容器跟一电源相接,当S闭合时,平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止.若将两板间距离增大为原来的两倍,那么液滴的运动状态如何变化?液滴的电势能将(填“增大”、“不变”、“减小”)?若先将S断开,再将两板间距离增大为原来的两倍,液滴的运动状态又将如何变化?4. 一平行板电容器充电后与电源断开,负极接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,E表示两板间的场强,U表示电容器的电压,W 表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到虚线所示的位置,则()A. U变小,E不变;B. E变大,W变大;C. U变小,W不变;D. U不变,W不变;5. 如图平行板电容器经开关K与电池连接,a处有一带电量非常小的点电荷,K 是闭合的,表示a点的电势,F表示点电荷受到的电场力。
现将电容器的B 板向下稍微移动,使两极板间的距离增大,则()A. 变大,F变大;B. 变大,F变小;C. 不变,F不变;D. 不变,F变小6. 一个质量为m、带电量为q的粒子从平行板电容器的正中间沿与极板平行的方向射入,极板一直与电动势可变的电源相连,若粒子重力不计,入射速度为v时,它恰好穿过这个电场而不碰到金属板,现欲使上述粒子的入射速度变为也恰好穿过电场而不碰到金属板,则在其它量不变的情况下()A. 使粒子的带电量减小为原来的;B. 使两板间的电压缩小为原来的;C. 使两板间的距离变为原来的2倍;D. 使两板间的距离变为原来的4倍。
7如图所示的电路中,A 、B 是平行板电容器的两金属板.先将电键S 闭合,等电路稳定后将S 断开,并将B 板向下平移一小段距离,保持两板间的某点P 与A 板的距离不变.则下列说法不正确的是 )A .电容器的电容变小B .电容器内部电场强度大小变大C .电容器内部电场强度大小不变D .P 点电势升高(五)等效重力场1.如图所示,在竖直平面内有水平向右、场强为E =1×104 N/C 的匀强电场.在匀强电场中有一根长L =2 m 的绝缘细线,一端固定在O 点,另一端系一质量为0.08 kg 的带电小球,它静止时悬线与竖直方向成37°角,若小球获得初速度恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点,cos37°=0.8,g 取10 m/s 2.下列说法正确( )A .小球的带电荷量q =6×10-5 CB .小球动能的最小值为1JC .小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值D .小球绕O 点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变,且为4J2.(14分)在光滑绝缘水平面上放置一质量m=0.2kg 、电量q=+5.0×10-4C 的小球,小球系在长L=0.5m 的绝缘细线上,线的另一端固定在O 点。
整个装置置于m L 37 °O E匀强电场中,电场方向与水平面平行且沿OA方向,如图所示(此图为俯视图)。
现给小球一初速度使其绕点O做圆周运动,小球经过A点时细线的张力F=140N,小球在运动过程中,最大动能比最小动能大△E K =20J,小球视为质点。
(1)求电场强度的大小;(2)求运动过程中小球的最小动能;(3)若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断,则小球经多长时间其动能与在A点时的动能相等?3如图所示,摆长为L的不可伸长绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为m,带电荷量为+q小球,整个装置处于方向水平向右的匀强电场中,场强大小为E=mg/q,小球的平衡位置在C点,开始时让小球位于与O点同一水平高度的A点,且摆线拉直,然后无初速释放摆球,当小球经过O点正下方B点(图中未画出)的瞬间,因受细线的拉力作用,速度的竖直分量突变为0,水平分量不变.求:(1)小球到达最低时速度的大小及方向.(2)小球到达C点时细线对小球拉力的大小.(用m、g、L表示计算结果)(六)加速电场偏转电场结论的应用如图所示是示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量为h ,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L.为了提高示波管的灵敏度(即每单位电压引起的偏转量h/U2),可采取的方法是( )A.增大两板间电势差U2B.增加板长LC.增大加速电压U1D.减小两板间距离d2如图所示,一束带电粒子(不计重力)垂直电场方向进入偏转电场,试讨论在以下情况中,粒子应具有什么条件,才能得到相同的偏转距离y和偏转角θ,已知粒子的电荷量为q,质量为m,极板长度l,间距d,电势差为U,l、d、U 为定值,q、m为不定值。