高中物理--电场练习(含答案)
高中物理：电场、电流练习含答案
高中物理：电场、电流练习(含答案)1、在光滑绝缘水平面上，有两个相距较近的带同种电荷的小球，将它们由静止释放，则两球间()A.距离变大，库仑力变大B .距离变大，库仑力变小C.距离变小，库仑力变大D.距离变小，库仑力变小2、法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.图为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,以下几种说法正确的是()A.a、b为异种电荷,a带电荷量大于b带电荷量B.a、b为异种电荷,a带电荷量小于b带电荷量C.a、b为异种电荷,a带电荷量等于b带电荷量D.a、b为同种电荷,a带电荷量小于b带电荷量3、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升.关于这个现象,下列说法中正确的是()A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大4、如图所示是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当用外电路中的电流变化来说明电容增大时，导电液体的深度h变化为（）”戏.绝缘物质导电皈标A. h增大B. h减小C. h不变D.无法确定5、一节干电池的电动势为1.5 V,这表示该电池（）A.能将1.5 J的化学能转变成电能B.接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5 VC.它存储的电能比电动势为1.2 V可充电电池存储的电能多D.W 1 C电量的电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功 6、从白炽灯上标有“220 V 100 W”的数据中,我们可以确定（）A.该电灯的额定电压为220 V,额定电流为151AB.给电灯加上110 V电压,通过它的电流一定为151AC.该电灯正常发光时的电阻为484 QD.该电灯在电路中发光时,它实际消耗的功率一定等于100 W7、下列关于点电荷的场强公式E=?的说法中,正确的是（）12A.在点电荷Q的电场中，某点的场强大小与Q成反比，与r2成正比B.Q是产生电场的电荷,r是场强为E的点到Q的距离C.点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定都指向点电荷QD.点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定都背向点电荷Q8、下列哪些措施是利用了静电（）A.精密仪器外包有一层金属外壳B.家用电器如洗衣机接有地线C.手机一般装有一根天线D.以上都不是9、有关电容器的单位及换算正确的是（）A .电容的单位是库仑B .电容的国际单位是法拉C. 1法= 10-6微法D .法拉是个很小的单位10、如图所示的电解液接入电路后，在t s 内有n 1个一价正离子通过溶液内截面S,有n 2个二价 负离子通过溶液内截面S,设e 为元电荷,则以下关于通过该截面电流的说法正确的是（）A .当n 1=n 2时,电流大小为零（n 一 一 2n _） e当n 1>n 2时，电流方向由A 指向B,电流I =（ 1t 2）（2n _ — n 一） e当n 1<n 2时，电流方向由B 指向A,电流I =（ 2 t e（n +2n0） e电流方向由A 指向B,电流1=一^~t~^一 11、某白炽灯泡上标有“220 V 40 W ”字样，不计温度对电阻的影响，下列说法正确的有（） A .该灯接在110 V 线路上时，其热功率为20 WB .该灯接在55 V 线路上时，其热功率为2.5 WC .该灯接在440 V 线路上时，其热功率为160 WD .该灯接在110 V 线路上时，其热功率为40 W12、为了确定电场中P 点处电场强度的大小，用绝缘细线拴一个带正电的通草球进行测试，如图 所示.当通草球静止于P 点,P 处的电场方向和竖直方向成37°且向右上方,绝缘细线保持水平, 通草球的重力是4.0X 10-3 N,所带电荷量为1.0X 10-6 C,则P 点的电场强度大小是多少？（取B .C .D .14、一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3 V 时， 电流为0.3 A .松开转轴,在线圈两端加电压为2 V 时,电流为0.8 A,电动机正常工作.求该电动 机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？电场电流1、在光滑绝缘水平面上，有两个相距较近的带同种电荷的小球，将它们由静止释放，则两球间()A .距离变大，库仑力变大B .距离变大，库仑力变小C .距离变小，库仑力变大D .距离变小，库仑力变小【答案】B [同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸弓I,可知两者相互排斥，距离增大，由库仑力 公式尸;旦部可知库仑力变小，故选B.]2、法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.图为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分 布图,以下几种说法正确的是().A. a、b为异种电荷,a带电荷量大于b带电荷量B.a、b为异种电荷,a带电荷量小于b带电荷量C.a、b为异种电荷,a带电荷量等于b带电荷量D.a、b为同种电荷,a带电荷量小于b带电荷量【答案】B [由题图电场线分布图可知a、b为异种电荷,又电荷b周围电场线密度比电荷a周围电场线密度大，可知b电荷带电荷量较多.]3、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升.关于这个现象,下列说法中正确的是()A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大【答案】C [在铝板和缝被针中间形成强电场，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,烟尘吸附电子带负电，而被吸附到铝板上，选项A错误；由于静电力做功,同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大，选项C正确,B错误；由于离铝板越近，电场强度越小, 同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越小，选项D错误.]4、如图所示是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当用外电路中的电流变化来说明电容增大时，导电液体的深度h变化为()...级芯绝缘物城二二二二二匚导电液体A. h增大B. h减小C. h不变D.无法确定【答案】A [由题意知，导线芯和导电液体构成电容器的两极,类似于平行板电容器的两极，当液面高度发生变化时，相当于电容两极的正对面积发生变化,从而引起电容的变化.可见，电容器的电容变大时，导线芯和导电液体的正对面积增大,所以导电液体的深度h增大.] 5、一节干电池的电动势为1.5 V,这表示该电池（）A.能将1.5 J的化学能转变成电能B.接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5 VC.它存储的电能比电动势为1.2 V可充电电池存储的电能多D.W 1 C电量的电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功【答案】D [电源电动势的大小表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势在数值上等于将1 C电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功，即一节干电池的电动势为1.5 V,表示该电池能将1 C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了 1.5 J的功，故D正确,A错误；电动势应等于电源内外电压之和，故B错误；电动势大的说. ............................................................ ....... W ....................................................................... 、明电源把其他形式的能转化为电能的本领大，即由E=%非知,电动势大的存储的电能不一定多,故C错误.]6、从白炽灯上标有“220 V 100 W”的数据中,我们可以确定（）A.该电灯的额定电压为220 V,额定电流为151AB.给电灯加上110 V电压,通过它的电流一定为151AC.该电灯正常发光时的电阻为484 QD.该电灯在电路中发光时,它实际消耗的功率一定等于100 WP 【答案】C [电器铭牌上的数据为额定值，所以U额= 220 V,P额=100 W,由P=UI得I额=U= 220 A^1^ A,A项错误；当实际电压为110 V时，实际电流要小于11A,B项错误；由P=U2 JL JL JL JL JLv 得R=U额=需。
高中物理带电粒子在电场中的运动答题技巧及练习题(含答案)
高中物理带电粒子在电场中的运动答题技巧及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1．如图(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．如图所示，虚线MN 左侧有一场强为E 1＝E 的匀强电场，在两条平行的虚线MN 和PQ 之间存在着宽为L 、电场强度为E 2＝2E 的匀强电场，在虚线PQ 右侧距PQ 为L 处有一与电场E 2平行的屏．现将一电子(电荷量为e ，质量为m ，重力不计)无初速度地放入电场E 1中的A 点，最后电子打在右侧的屏上，A 点到MN 的距离为2L，AO 连线与屏垂直，垂足为O ，求：(1) 电子到达MN 时的速度；(2) 电子离开偏转电场时偏转角的正切值tan θ； (3) 电子打到屏上的点P ′到点O 的距离.【答案】(1) eELv m=L . 【解析】 【详解】（1）电子在电场E 1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a 1，到达MN 的速度为v ，则：a 1＝1eE m ＝eEm2122La v =解得eELv m=（2）设电子射出电场E 2时沿平行电场线方向的速度为v y ，a 2＝2eE m ＝2eEm t ＝L v v y ＝a 2ttan θ＝y v v=2（3）电子离开电场E 2后，将速度方向反向延长交于E 2场的中点O ′.由几何关系知：tan θ＝2xLL+解得：x ＝3L .3．利用电场可以控制电子的运动，这一技术在现代设备中有广泛的应用，已知电子的质量为m ，电荷量为e -，不计重力及电子之间的相互作用力，不考虑相对论效应．（1）在宽度一定的空间中存在竖直向下的匀强电场，一束电子以相同的初速度0v 沿水平方向射入电场，如图1所示，图中虚线为某一电子的轨迹，射入点A 处电势为A ϕ，射出点B 处电势为B ϕ．①求该电子在由A 运动到B 的过程中，电场力做的功AB W ；②请判断该电子束穿过图1所示电场后，运动方向是否仍然彼此平行？若平行，请求出速度方向偏转角θ的余弦值cos θ（速度方向偏转角是指末速度方向与初速度方向之间的夹角）；若不平行，请说明是会聚还是发散．（2）某电子枪除了加速电子外，同时还有使电子束会聚或发散作用，其原理可简化为图2所示．一球形界面外部空间中各处电势均为1ϕ，内部各处电势均为221()ϕϕϕ>，球心位于z 轴上O 点．一束靠近z 轴且关于z 轴对称的电子以相同的速度1v 平行于z 轴射入该界面，由于电子只受到在界面处法线方向的作用力，其运动方向将发生改变，改变前后能量守恒．①请定性画出这束电子射入球形界面后运动方向的示意图（画出电子束边缘处两条即可）；②某电子入射方向与法线的夹角为1θ，求它射入球形界面后的运动方向与法线的夹角2θ的正弦值2sin θ．【答案】（1）①()AB B A W e ϕϕ=- ②是平行；()020cos 2B A v ve v mθϕϕ==-+； （2）① ②()1122211sin 2e v mθϕϕ=-+【解析】 【详解】（1）①AB 两点的电势差为AB A B U ϕϕ=-在电子由A 运动到B 的过程中电场力做的功为()AB AB B A W eU e ϕϕ=-=-②电子束在同一电场中运动，电场力做功一样，所以穿出电场时，运动方向仍然彼此平行，设电子在B 点处的速度大小为v ，根据动能定理2201122AB W mv mv =- 0cos v v θ=解得：()020cos 2B A v ve v mθϕϕ==-+（2）①运动图如图所示：②设电子穿过界面后的速度为2v ，由于电子只受法线方向的作用力，其沿界面方向的速度不变，则1122sin sin θθ=v v 电子穿过界面的过程，能量守恒则：2211221122mv e mv e ϕϕ-=- 可解得：()212212e v v mϕϕ-=+ 则()1122211sin 2e v mθϕϕ=-+故本题答案是：（1）①()AB B A W e ϕϕ=- ②()020cos 2B A v ve v mθϕϕ==-+；（2）① ②()1122211sin 2e v mθϕϕ=-+4．在水平桌面上有一个边长为L 的正方形框架，内嵌一个表面光滑的绝缘圆盘，圆盘所在区域存在垂直圆盘向上的匀强磁场．一带电小球从圆盘上的P 点（P 为正方形框架对角线AC 与圆盘的交点）以初速度v 0水平射入磁场区，小球刚好以平行于BC 边的速度从圆盘上的Q 点离开该磁场区（图中Q 点未画出），如图甲所示．现撤去磁场，小球仍从P 点以相同的初速度v 0水平入射，为使其仍从Q 点离开，可将整个装置以CD 边为轴向上抬起一定高度，如图乙所示，忽略小球运动过程中的空气阻力，已知重力加速度为g ．求：（1）小球两次在圆盘上运动的时间之比；（2）框架以CD为轴抬起后，AB边距桌面的高度．【答案】（1）小球两次在圆盘上运动的时间之比为：π：2；（2）框架以CD为轴抬起后，AB边距桌面的高度为222vg．【解析】【分析】【详解】（1）小球在磁场中做匀速圆周运动，由几何知识得：r2+r2=L2，解得：r=22L，小球在磁场中做圆周运的周期：T=2rvπ，小球在磁场中的运动时间：t1=14T=24Lvπ，小球在斜面上做类平抛运动，水平方向：x =r =v 0t 2， 运动时间：t 2=22L v ，则：t 1：t 2=π：2；（2）小球在斜面上做类平抛运动，沿斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动，位移：r =2212at ，解得，加速度：a =222v L，对小球，由牛顿第二定律得：a =mgsin mθ=g sinθ， AB 边距离桌面的高度：h =L sinθ=222v g；5．如图所示，荧光屏MN 与x 轴垂直放置，荧光屏所在位置的横坐标x 0=60cm ，在第一象限y 轴和MN 之间存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度E =1.6×105N/C ，在第二象限有半径R =5cm 的圆形磁场，磁感应强度B =0.8T ，方向垂直xOy 平面向外．磁场的边界和x 轴相切于P 点．在P 点有一个粒子源，可以向x 轴上方180°范围内的各个方向发射比荷为qm=1.0×108C/kg 的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v 0=4.0×106m/s ．不考虑粒子的重力、粒子间的相互作用．求：（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹半径； （2）粒子从y 轴正半轴上射入电场的纵坐标范围； （3）带电粒子打到荧光屏上的位置与Q 点的最远距离． 【答案】（1）5cm ；（2）0≤y≤10cm ；（3）9cm 【解析】 【详解】（1）带电粒子进入磁场受到洛伦兹力的作用做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得：qvB =m 20v r解得：r =20510mv Bq-=⨯m=5cm （2）由（1）问可知r =R ，取任意方向进入磁场的粒子，画出粒子的运动轨迹如图所示：由几何关系可知四边形PO′FO 1为菱形，所以FO 1∥O′P ，又O′P 垂直于x 轴，粒子出射的速度方向与轨迹半径FO 1垂直，则所有粒子离开磁场时的方向均与x 轴平行，所以粒子从y 轴正半轴上射入电场的纵坐标范围为0≤y ≤10cm （3）假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上，有：x 0=v 0t 0 h =2012at a =qE m解得：h =18cm ＞2R =10cm说明粒子离开电场后才打在荧光屏上．设从纵坐标为y 的点进入电场的粒子在电场中沿x 轴方向的位移为x ，则：x =v 0t y =212at 代入数据解得：x 2y设粒子最终到达荧光屏的位置与Q 点的最远距离为H ，粒子射出电场时速度方向与x 轴正方向间的夹角为θ，000tan 2y qE x v m v yv v θ⋅===所以：H =（x 0﹣x ）tan θ=（x 02y ）2y由数学知识可知，当（x 02y ）2y 时，即y =4.5cm 时H 有最大值 所以H max =9cm6．如图所示，两块平行金属极板MN 水平放置，板长L =" 1" m ．间距d =33m ，两金属板间电压U MN = 1×104V ；在平行金属板右侧依次存在ABC 和FGH 两个全等的正三角形区域，正三角形ABC 内存在垂直纸面向里的匀强磁场B 1，三角形的上顶点A 与上金属板M 平齐，BC 边与金属板平行，AB 边的中点P 恰好在下金属板N 的右端点；正三角形FGH 内存在垂直纸面向外的匀强磁场B 2，已知A 、F 、G 处于同一直线上．B 、C 、H 也处于同一直线上．AF 两点距离为23m ．现从平行金属极板MN 左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量m = 3×10-10kg ，带电量q = +1×10-4C ，初速度v 0= 1×105m/s ．(1)求带电粒子从电场中射出时的速度v 的大小和方向(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC 边上，求该区域的磁感应强度B 1 (3)若要使带电粒子由FH 边界进入FGH 区域并能再次回到FH 界面，求B 2应满足的条件． 【答案】（152310/m s ；垂直于AB 方向出射．（2）3310（323+ 【解析】试题分析：（1）设带电粒子在电场中做类平抛运动的时间为t ，加速度为a ， 则：U qma d =解得：102310/qU a m s md == 50110Lt s v -==⨯ 竖直方向的速度为：v y ＝at ＝33×105m/s 射出时速度为：22502310/y v v v m s =+=速度v 与水平方向夹角为θ，03tan 3y v v θ==，故θ=30°，即垂直于AB 方向出射． （2）带电粒子出电场时竖直方向的偏转的位移213262d y at ===，即粒子由P 1点垂直AB 射入磁场，由几何关系知在磁场ABC 区域内做圆周运动的半径为12cos303d R m ==o由211vB qv mR=知：113310mvB TqR==（3）分析知当轨迹与边界GH相切时，对应磁感应强度B2最大，运动轨迹如图所示：由几何关系得：221sin60RRo+=故半径2(233)R m=-又222vB qv mR=故2235B T+=所以B2应满足的条件为大于235T+．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.7．电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场的极板由相距为d的两块水平平行放置的导体板组成，如图甲所示．大量电子由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间OO’射入偏转电场．当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0；:当在两板间加最大值为U0、周期为2t0的电压(如图乙所示)时，所有电子均能从两板间通过，然后进入竖直宽度足够大的匀强酸场中，最后打在竖直放置的荧光屏上．已知磁场的水平宽度为L，电子的质量为m、电荷量为e，其重力不计．（1）求电子离开偏转电场时的位置到OO ’的最远位置和最近位置之间的距离（2）要使所有电子都能垂直打在荧光屏上，①求匀强磁场的磁感应强度B②求垂直打在荧光屏上的电子束的宽度△y【答案】（1）2010U e y t dm ∆=（2）①00U t B dL =②2010U e y y t dm∆=∆= 【解析】【详解】（1）由题意可知，从0、2t 0、4t 0、……等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到OO ′的距离最大，在这种情况下，电子的最大距离为： 2222000max 00000311222y U e U e U e y at v t t t t dm dm dm=+=+= 从t 0、3t 0、……等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到OO ′的距离最小，在这种情况下，电子的最小距离为：220min 001122U e y at t dm== 最远位置和最近位置之间的距离：1max min y y y ∆=-，2010U e y t dm∆= （2）①设电子从偏转电场中射出时的偏向角为θ，由于电子要垂直打在荧光屏上，所以电子在磁场中运动半径应为：sin L R θ= 设电子离开偏转电场时的速度为v 1，垂直偏转极板的速度为v y ，则电子离开偏转电场时的偏向角为θ，1sin y v v θ=， 式中00y U e v t dm =又：1mv R Be= 解得：00U t B dL= ②由于各个时刻从偏转电场中射出的电子的速度大小相等，方向相同，因此电子进入磁场后做圆周运动的半径也相同，都能垂直打在荧光屏上．由第（1）问知电子离开偏转电场时的位置到OO ′的最大距离和最小距离的差值为△y 1， 所以垂直打在荧光屏上的电子束的宽度为：2010U e y y t dm∆=∆=8．长为L 的平行板电容器沿水平方向放置，其极板间的距离为d ，电势差为U ，有方向垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场．荧光屏MN与电场方向平行，且到匀强电、磁场右侧边界的距离为x，电容器左侧中间有发射质量为m带＋q的粒子源，如图甲所示．假设a、b、c三个粒子以大小不等的初速度垂直于电、磁场水平射入场中，其中a 粒子沿直线运动到荧光屏上的O点；b粒子在电、磁场中向上偏转；c粒子在电、磁场中向下偏转．现将磁场向右平移与电场恰好分开，如图乙所示．此时，a、b、c粒子在原来位置上以各自的原速度水平射入电场，结果a粒子仍恰好打在荧光屏上的O点；b、c中有一个粒子也能打到荧光屏，且距O点下方最远；还有一个粒子在场中运动时间最长，且打到电容器极板的中点．求：(1)a粒子在电、磁场分开后，再次打到荧光屏O点时的动能；(2)b，c粒子中打到荧光屏上的点与O点间的距离(用x、L、d表示)；(3)b，c中打到电容器极板中点的那个粒子先、后在电场中，电场力做功之比．【答案】(1)242222222akL B d q m UEmB d= (2)1()2xy dL=+ (3)11224==5UqyW dUqW yd【解析】【详解】据题意分析可作出abc三个粒子运动的示意图，如图所示．(1) 从图中可见电、磁场分开后，a 粒子经三个阶段：第一，在电场中做类平抛运动；第二，在磁场中做匀速圆周运动；第三，出磁场后做匀速直线运动到达O 点，运动轨迹如图中Ⅰ所示．U q Bqv d=， Bd U v =， L LBd t v U==， 222122a Uq L B qd y t dm mU==， 21()2a a k U U qy E m d Bd=- 242222222a k L B d q m U E mB d= (2) 从图中可见c 粒子经两个阶段打到荧光屏上．第一，在电场中做类平抛运动；第二，离开电场后做匀速直线运动打到荧光屏上，运动轨迹如图中Ⅱ所示．设c 粒子打到荧光屏上的点到O 点的距离为y ，根据平抛运动规律和特点及几何关系可得12=122d y L L x +， 1()2x y d L =+ (3) 依题意可知粒子先后在电场中运动的时间比为t 1=2t 2如图中Ⅲ的粒子轨迹，设粒子先、后在电场中发生的侧移为y 1，y 22111·2Uq y t md =，11y Uq v t md= 122221·2y Uq t m y t dv +=， 22158qU y t md=， 124=5y y ， 11224==5Uq y W d Uq W y d9．如图，第一象限内存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E ，第二、三、四象限存在方向垂直xOy 平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为B ，第三、四象限磁感应强度大小相等，一带正电的粒子，从P （-d ，0）点沿与x 轴正方向成α=60°角平行xOy 平面入射，经第二象限后恰好由y 轴上的Q 点（图中未画出）垂直y 轴进入第一象限，之后经第四、三象限重新回到P 点，回到P 点时速度方向与入射方时相同，不计粒子重力，求：（1）粒子从P 点入射时的速度v 0；（2）第三、四象限磁感应强度的大小B /；【答案】（1）3E B（2）2.4B 【解析】试题分析：（1）粒子从P 点射入磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹如图，设粒子在第二象限圆周运动的半径为r，由几何知识得：23603 d d drsin sinα===︒根据2mvqv Br=得233qBdvm=粒子在第一象限中做类平抛运动，则有21602qEr cos tm-︒=（）；00yv qEttanv mvα==联立解得03EvB=（2）设粒子在第一象限类平抛运动的水平位移和竖直位移分别为x和y，根据粒子在第三、四象限圆周运动的对称性可知粒子刚进入第四象限时速度与x轴正方向的夹角等于α．则有：x=v0t，2yvy t=得322yvy tanx vα===由几何知识可得 y=r-rcosα=132r=则得23x d=所以粒子在第三、四象限圆周运动的半径为125323d dRsinα⎛⎫+⎪⎝⎭==粒子进入第三、四象限运动的速度0432v qBdv vcosα===根据2'vqvB mR=得：B′=2．4B考点：带电粒子在电场及磁场中的运动10．如图,光滑水平面上静置质量为m ，长为L 的绝缘板a,绝缘板右端园定有竖直挡板,整个装置置于水平向右的匀强电场中.现将一质量也为m 、带电量为q(q>0)的物块b 置于绝缘板左端(b 可视为质点且初速度为零)，已知匀强电场的场强大小为E=3μmg/q ，物块与绝缘板板间动摩擦数为μ(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，物块与绝缘板右端竖直挡板碰撞后a 、b 速度交换,且碰撞时间极短可忽略不计,物块带电量始终保持不变,重力加速度为g 。
高中物理带电粒子在电场中的运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
到 OO′的距离最大，在这种情况下，电子的最大距离为：
ymax
1 2
at02
vyt0
1 2
U0e dm
t02
U0e dm
t02
3U0e 2dm
t02
从 t0、3t0、……等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到 OO′的距离最小，在这
种情况下，电子的最小距离为：
ymin
1 2
at02
1 2
平板向右做匀减速运动，设经历时间 t1 木板与木块达到共同速度 v1′，向右为正方向。 -v1+a1t1=v1-a2t1
解得 t1=0.2s，v1 ' =0.5m/s，方向向左。
此时平板左端距挡板的距离：x=v1t1
1 2
a2t12
=0.15m
此后两者一起向左匀加速，设第二次碰撞时速度为 v，则由动能定理
5．电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场的极板由相距为 d 的 两块水平平行放置的导体板组成，如图甲所示．大量电子由静止开始，经加速电场加速 后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间 OO’射入偏转电场．当两板不带电时，这些 电子通过两板之间的时间为 2t0；:当在两板间加最大值为 U0、周期为 2t0 的电压(如图乙所 示)时，所有电子均能从两板间通过，然后进入竖直宽度足够大的匀强酸场中，最后打在竖 直放置的荧光屏上．已知磁场的水平宽度为 L，电子的质量为 m、电荷量为 e，其重力不 计．
所以垂直打在荧光屏上的电子束的宽度为：
y
y1
U0e dm
t02
6．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 v0 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《电场》各章节小练习(8套题,含答案)
高中物理《电场》各章节小练习(8套题,含答案)一、电荷守恒定律、库仑定律练习题一、选择题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2(将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数 [ ] A(增加 B(减少C(不变 D(先增加后减少3(库仑定律的适用范围是 [ ]A(真空中两个带电球体间的相互作用B(真空中任意带电体间的相互作用C(真空中两个点电荷间的相互作用D(真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律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5(有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则 [ ]A(B、C球均带负电B(B球带负电，C球带正电C(B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电D(B、C球都不带电6(A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将 [ ]A(可能变大 B(可能变小C(一定不变 D(不能确定7(两个半径均为1cm的导体球，分别带上，Q和,3Q的电量，两球心相距90cm，相互作用1力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小变为 [ ]A(3000F B(1200FC(900F D(无法确定8(真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q,Q，点电荷q置于Q、Q连线上某点1212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Q比离Q远 21D(q离Q比离Q近 219(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、T;如果使A带正电， AB二、填空题10(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______;一个电子的电量为______，一个质子的电量为______;任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的______(11(库仑定律的数学表达式是______，式中的比例常量叫______，其数值为______，其单位是______(12(两个点电荷甲和乙同处于真空中((1)甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍((2)若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(3)保持原电荷电量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(4)保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的______倍((5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的______2倍，才能使其间的相互作用力不变(13(将一定量的电荷Q，分成电量q、q,的两个点电荷，为使这两个点电荷相距r时，它们之间有最大的相互作用力，则q值应为______(-8 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三、计算题15(大小相同的金属小球，所带电量的值分别为Q、Q，且 12大小为F，若使两球相接触后再分开放回原位置，求它们间作用力的大小( 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(电荷守恒定律库仑定律练习题答案一、选择题1(D2(C3(CD4(BCD5(C6(C7(D8(D9(BC二、填空题,,,191919 10(1.6×10C，,1.6×10C，1.6×10C，整数倍3,,83 14(2×10N，,0.5×10C三、计算题15(F/3或4F,3二、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,q [ ]A(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4A(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、AE表示A、B两处的场强，则 [ ] BA(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,E ABC(电场线从A指向B，所以E,E ABD(不知A、B附近电场线的分布情况，E、E的大小不能确定 AB8(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 [ ]2 A(0 B(2kq,r22 C(4kq,r D(8kq,r9(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 [ ]5A(该电场是匀强电场B(这四点场强的大小关系是E,E,E,E dabcC(这四点场强的大小关系是E,E,E,E abcdD(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(-9 14(真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0×10C的检验电荷，它受到的电场力-5-9为2.0×10N，则P点的场强为________N,C;把检验电荷电量减小为2.0×10C，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6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Q，另一个带负电荷Q，且Q,2Q，用E、E121212表示这两个点电荷所产生的场强的大小，则在x轴上，E,E的点共有____处，其中_______处12的合场强为零，______处的合场强为2E。
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。
高中物理带电粒子在电场中的运动及其解题技巧及练习题(含答案)
高中物理带电粒子在电场中的运动及其解题技巧及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动1．在如图所示的平面直角坐标系中，存在一个半径R ＝0.2m 的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B ＝1.0T ，方向垂直纸面向外，该磁场区域的右边缘与y 坐标轴相切于原点O 点。
y 轴右侧存在一个匀强电场，方向沿y 轴正方向，电场区域宽度l ＝0.1m 。
现从坐标为（﹣0.2m ，﹣0.2m ）的P 点发射出质量m ＝2.0×10﹣9kg 、带电荷量q ＝5.0×10﹣5C 的带正电粒子，沿y 轴正方向射入匀强磁场，速度大小v 0＝5.0×103m/s （粒子重力不计）。
（1）带电粒子从坐标为（0.1m ，0.05m ）的点射出电场，求该电场强度；（2）为了使该带电粒子能从坐标为（0.1m ，﹣0.05m ）的点回到电场，可在紧邻电场的右侧区域内加匀强磁场，试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和方向。
【答案】（1）1.0×104N/C （2）4T ，方向垂直纸面向外 【解析】 【详解】解：（1）带正电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有：200v qv B m r=可得：r =0.20m =R根据几何关系可以知道，带电粒子恰从O 点沿x 轴进入电场，带电粒子做类平抛运动，设粒子到达电场边缘时，竖直方向的位移为y 根据类平抛规律可得：2012l v t y at ==， 根据牛顿第二定律可得：Eq ma = 联立可得：41.010E =⨯N/C（2）粒子飞离电场时，沿电场方向速度：305.010y qE lv at m v ===⨯g m/s=0v 粒子射出电场时速度：02=v v根据几何关系可知，粒子在B '区域磁场中做圆周运动半径：2r y '=根据洛伦兹力提供向心力可得： 2v qvB m r'='联立可得所加匀强磁场的磁感应强度大小：4mvB qr'=='T 根据左手定则可知所加磁场方向垂直纸面向外。
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。
高考物理专题53电场能的性质练习含解析
专题53 电场能的性质1．电势能、电势、电势差、电场力的功及电荷量是标量，但都有正负．涉及它们的计算要注意正负号问题.2.电势能、电势都具有相对性，与零电势点的选取有关；电势差与零电势点的选取无关.3.电场力做功与路径无关，由移动的电荷和初、末位置的电势差决定.4.掌握点电荷、等量同种点电荷、等量异种点电荷、匀强电场等电场的等势面的分布特点．1．(2020·上海市静安区检测)关于静电场的等势面，下列说法正确的是( )A．电场线与等势面处处相互垂直B．两个电势不同的等势面可能相交C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功答案 A解析电场线与等势面处处相互垂直，选项A正确；两个电势不同的等势面不可能相交，否则该点就有两个电势值，选项B错误；同一等势面上各点电场强度不一定相等，即同一等势面上的电场线的疏密程度不一定相同，选项C错误；将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能增加，电场力做负功，选项D错误．2.(2020·山东淄博十中期末)如图1所示，a、b两点位于以负点电荷－Q(Q＞0)为球心的球面上，c点在球面外，则( )图1A．a点场强的大小比b点大B．b点场强的大小比c点小C．a点电势比b点高D．b点电势比c点低答案 D解析由点电荷场强公式E＝k Qr2确定各点的场强大小，由点电荷的等势面是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低．由点电荷的场强公式E＝k Qr2可知，a、b两点到场源电荷的距离相等，所以a、b两点的电场强度大小相等，故A错误；由于c点到场源电荷的距离比b点的大，所以b点的场强大小比c点的大，故B错误；由于点电荷的等势面是以点电荷为球心的球面，所以a 点与b 点电势相等，故C 错误；负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以b 点电势比c 点低，故D 正确．3.(多选)(2020·安徽安庆市三模)在某一点电荷形成的电场中有A 、B 两点，已知：A 点电场强度大小为E 0，方向垂直于A 、B 连线，B 点场强方向与A 、B 连线成θ角，如图2所示，则下列B 点电场强度大小E 及A 、B 两点电势φΑ、φB 的表达式正确的有( )图2A ．E ＝E 0sin 2θB ．E ＝E 0tan 2θC ．φA ＜φBD ．φA ＝φB 答案 AC解析 两条电场线的延长线交于一点，即为点电荷Q 的位置，如图所示，根据电场线方向可知Q 带负电，设A 、B 两点到Q 的距离分别为r A 和r B ，由几何知识得到：r A r B ＝sin θ，A 点电场强度大小为E 0，根据公式E ＝k Q r 2可得到B 点的电场强度为：E ＝E 0sin 2θ，因为B 点距离负电荷Q 远，所以φB ＞φA ，故A 、C 正确，B 、D 错误．4.(2020·山东济南市历城二中一模)如图3所示，空间中存在着由一固定的负点电荷Q (图中未画出)产生的电场．另一正点电荷q 仅在电场力作用下沿曲线MN 运动，在M 点的速度大小为v 0，方向沿MP 方向，到达N 点时速度大小为v ，且v <v 0，则( )图3A ．Q 一定在虚线MP 下方B ．M 点的电势比N 点的电势高C ．q 在M 点的电势能比在N 点的电势能小D ．q 在M 点的加速度比在N 点的加速度小答案 C解析 场源电荷带负电，运动电荷带正电，它们之间是吸引力，而曲线运动的合力指向曲线的内侧，故负点电荷Q应该在轨迹的内侧，故A错误；只有电场力做功，动能和电势能之和守恒，电荷q在N点的动能小，故其在N点的电势能大，故C正确；电荷q为正电荷，故N 点电势高于M点电势，故M点离场源电荷较近，则M点场强较大，所以q在M点的加速度比在N点的加速度大，故B、D错误．5.(2020·上海市青浦区期末)如图4所示，带正电的点电荷Q固定，电子仅在库仑力作用下，做以Q点为焦点的椭圆运动，M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点．φM、φN和E M、E N分别表示电子在M、N两点的电势和电场强度，电子从M点逆时针运动到N点，则( )图4A．φM＞φN，E M＜E N B．φM＜φN，E M＞E NC．电子的动能减小D．电场力对电子做了正功答案 D解析在正电荷的电场中，N离Q近，故E M＜E N，φM＜φN，故A、B错误；电子从M→N电场力先做正功后做负功，总体做正功，动能增大，故C错误，D正确．6．(多选)(2020·天津市河西区3月调研)如图5所示，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同．实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知( )图5A．三个等势面中，c等势面电势最高B．带电质点通过P点时电势能较大C．带电质点通过Q点时动能较大D．带电质点通过P点时加速度较大答案BCD解析由带正电的质点的运动轨迹图可看出，质点受力方向斜向下，故电场方向由a等势面指向c等势面，故三个等势面中a等势面电势最高，选项A错误；带正电的粒子在电势高的位置电势能较大，故带电质点通过P点时电势能较大，选项B正确；由Q到P电场力做负功，故动能减小，所以带电质点通过Q点时动能较大，选项C正确；因为P点处的等差等势面密集，故电场线也密集，质点所受的电场力在P点较大，故带电质点通过P点时加速度较大，选项D正确．7．(多选)(2020·辽宁丹东市检测)如图6是某初中地理教科书中的等高线图(图中数字的单位是米)．小山坡的右侧比左侧更陡些，如果把一个球分别从山坡左右两侧滚下(把山坡的两侧看成两个斜面，不考虑摩擦等阻碍)，会发现右侧小球加速度更大些．现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图，左右两侧各有a、b两点，图中数字的单位是伏特，下列说法正确的是( )图6A．b点电场强度比a点大B．左侧电势降低得更快C．同一电荷在电势高处电势能也一定大D．同一电荷在电场强度大处所受电场力也一定大答案AD解析根据U＝Ed可知，相同电势差右侧b点的距离更小，所以b点电场强度比a点大，故A正确；等差等势线越密集的地方电势降落得越快，b点等差等势线更密集，所以右侧电势降低得更快，故B错误；电势能还与电荷的正负有关，所以同一电荷在电势高处电势能不一定大，故C错误；由F＝Eq可知，同一电荷在电场强度大处所受电场力一定大，故D正确．8.如图7所示，虚线半圆弧为点电荷电场中的等势线，实线为某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，实线与虚线的交点分别为A、B，图中实线上与圆弧上相距最远的两点C、D间的距离大于圆弧的半径，由此可以判断( )图7A．A点的电势比C点的电势低B．带电粒子从A点运动到C点，电势能一定增大C．从A点到C点，静电力对带电粒子做功的功率越来越大D．带电粒子从A点运动到B点，动能先增大后减小答案 D解析 由于带电粒子做曲线运动时，受到的静电力指向运动轨迹凹侧，因此带电粒子与场源点电荷带异种电荷，由于场源电荷的电性不能确定，因此A 、C 两点的电势高低不能确定，故选项A 错误；带电粒子从A 点到C 点静电力做正功，因此电势能减小，故选项B 错误；由于带电粒子运动到C 点时静电力方向与速度方向垂直，静电力的功率为零，故选项C 错误；带电粒子从A 点运动到B 点，静电力先做正功后做负功，根据动能定理可知，动能先增大后减小，故选项D 正确．9.(2020·山东邹城一中测试)如图8所示，在匀强电场中平行于电场的平面内有三点A 、B 、C ，其电势分别为φA ＝4 V ，φB ＝2 V ，φC ＝10 V ，已知AB ＝5 cm ，△ABC 为直角三角形，∠C 为30°，∠A 为90°，则该匀强电场的电场强度E 的大小是( )图8A ．80 V/mB ．80 3 V/mC ．160 V/mD ．160 3 V/m答案 A解析 过A 点作BC 的垂线交BC 于D 点，由几何关系可知DB ＝14CB ，在匀强电场中，由U ＝Ed 知，U DB U CB ＝DB CB ＝14，U DB ＝14U CB ＝14(φC －φB )＝2 V ，又知：U DB ＝φD －φB ，所以：φD ＝U DB ＋φB ＝4 V ，即AD 为等势线，电场的方向由C 指向B ，则E ＝U CB CB ＝φC －φB AB sin 30°＝80 V/m ，故A 项正确．10．(多选)(2020·四川攀枝花市三统)在电场中把正电荷q 从A 点移动到B 点，电场力做了1.0×10－7 J 的正功，再把q 从B 点移动到C 点，克服电场力做了3.0×10－7J 的功，若选取C 点为参考点，q ＝2.0×10－9 C ，则AC 、BC 间的电势差及A 、B 两点的电势分别为( )A ．U AC ＝200 VB ．U BC ＝－150 V C ．φA ＝－100 VD ．φB ＝150 V答案 BC 解析 由题意可得U AB ＝W AB q ＝1.0×10－72.0×10－9V ＝50 V U BC ＝W BC q ＝－3.0×10－72.0×10－9 V ＝－150 V U AC ＝U AB ＋U BC ＝50 V －150 V ＝－100 V ，若选取C 点为参考点，则φC ＝0，则φA ＝－100 V ，φB＝－150 V，则A、D错误，B、C正确．11．(多选)(2020·重庆市巴蜀中学一诊)如图9所示，在两个电荷量相等的正点电荷的电场中，两电荷连线的中垂面上有一以连线中点O为圆心的圆，A、B为圆上对称的两点，两点电荷连线的延长线上有一点C，下列说法正确的是( )图9A．A、B两点的场强相同，电势也相同B．中垂线AB上O点的电势最高C．电子在C点的电势能不可能等于在A点的电势能D．仅在图中电场的作用下，电子可能沿图示圆周运动答案BD解析根据等量同种正点电荷的电场线分布可知道A、B两点的场强大小相同，方向相反，电势相等，故A错误．根据等量同种正点电荷的电场线分布可知道中垂线AB上O点的电势最高，故B正确．根据等量同种正点电荷的等势面的分布可知A点和C点有可能在同一等势面上，故电子在C点的电势能有可能等于在A点的电势能，故C错误．根据等量同种正点电荷的电场线分布可知电子在两正电荷连线的中垂面上电场力的合力均指向O点，故电子可能在两者的中垂面上做圆周运动，且到两场源电荷的距离始终相等，故D正确．12.(2020·山西吕梁市期末)如图10所示，在真空中A、B两点分别放置等量同种正电荷，在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd(左边ad到A的距离与右边bc到B的距离相等，上边ab和下边cd关于AB连线对称)，现将一电子沿abcd移动一周，则下列判断正确的是( )图10A．a、b两点场强相同B．a、c两点电势相同C．由c→d，电子的电势能一直增加D．由d→a，电子的电势能先增加后减小，电势能总增加量为零答案 B解析 根据电场的叠加原理，可知a 、b 两点场强大小相等，方向不相同，故a 、b 两点场强不相同，A 错误；根据等量同种电荷等势线分布的对称性可知，a 、c 两点的电势相同，B 正确；由c 到d ，场强水平方向分量先向左再向右，故电场力对电子先做负功，再做正功，所以电子的电势能先增大后减小，C 错误；两电荷连线上方，场强竖直方向分量向上，两电荷连线下方，场强竖直方向分量向下，则电子由d 到a ，电场力先做正功后做负功，所以电子的电势能先减小后增加，d 、a 两点电势相等，则电子在两点的电势能相等，所以电势能总增加量为零，D 错误．13.(多选)(2020·四川德阳市二诊)理论研究表明，无限大的均匀带电平板在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场．现有两块无限大的均匀绝缘带电平板正交放置，如图11所示，A 1B 1板两面带正电，A 2B 2板两面带负电，且两板单位面积所带电荷量相等(设电荷不发生移动)．图中直线A 1B 1和A 2B 2分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线，O 为两交线的交点，C 、D 、E 、F 恰好位于纸面内正方形的四个顶点上，且CE 的连线过O 点．则下列说法中正确的是( )图11A ．D 、F 两点电势相同B ．E 、F 两点场强相同C ．U EF ＝U EDD ．在C 、D 、E 、F 四个点中电子在F 点具有的电势能最大答案 BD解析 无限大的均匀带电平板在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场，故A 1B 1在四点单独产生的电场均方向向上，A 2B 2在四点单独产生的电场方向均向左，则四点合场强方向均是左偏上45°，大小相等，故B 正确；D 、F 两点在一条电场线上，而沿着电场线方向电势是降低的，故电势不等，故A 错误；E 、F 两点间电势差和E 、D 两点间电势差的绝对值相同而正负相反，故C 错误；C 、D 、E 、F 四个点，合场强方向均是左偏上45°，故C 、E 两点电势相同，D 点电势最高，F 点电势最低，则电子在F 点具有的电势能最大，故D 正确．14.(多选)(2020·贵州贵阳市模拟)如图12所示，正四面体四个顶点A 、B 、C 、D 处分别固定四个电荷量绝对值相等的点电荷．A 、B 处为＋Q ，C 、D 处为－Q ，O 点为正四面体中心，M 、N 、J 、K 分别为AB 、CD 、AD 、BC 边中点．取无穷远处电势为零，离点电荷Q 距离r 处电势为φ＝k Q r，下列说法正确的是( )图12A ．O 处场强为零B ．O 处电势为零C ．同一个负试探电荷分别放在J 点与K 点，电势能相同D ．把一个正试探电荷从M 点移到N 点，电场力做负功答案 BC解析 由对称性可知，两个正电荷在O 点的合场强与两个负电荷在O 点的合场强大小相等，但是方向不是相反，合场强不为零，A 错误；根据φ＝k Q r可知四个点电荷在O 点的电势叠加后，O 点的电势为零，B 正确；由电势叠加原理可知，J 、K 两点电势均为零，则同一个负试探电荷分别放在J 点与K 点，电势能相同，C 正确；M 点离正电荷更近离负电荷更远，N 点离负电荷更近离正电荷更远，可知M 点电势高于N 点电势，则把一个正试探电荷从M 点移到N 点，电势能减小，则电场力做正功，D 错误．。
高中物理电场试题及答案
高中物理电场试题及答案一、选择题1. 电场强度的定义式是：A. E = F/qB. E = q/FC. E = F * qD. E = q / F^2答案：A2. 电场线的特点是什么？A. 电场线是真实存在的B. 电场线是闭合的C. 电场线不相交D. 所有选项都正确答案：C3. 电场中某点的场强大小为E，将试探电荷从该点移动到无穷远处，电场力做的功为W。
若试探电荷的电荷量为q，那么该点的电势能为：A. -qEB. qEC. -WD. W答案：D二、填空题4. 电场强度是描述电场强弱和方向的_______，其单位是_______。
答案：物理量；N/C5. 点电荷Q产生的电场强度E与点电荷的电荷量Q成正比，与点到点电荷的距离r的平方成_______。
答案：反比三、简答题6. 请简述电场对电荷的作用力与电场强度的关系。
答案：电场对电荷的作用力F等于电场强度E与电荷量q的乘积，即F = qE。
电场强度E是电场本身的属性，与放入其中的电荷无关。
四、计算题7. 一个点电荷Q = 2 × 10^-6 C，求在距离它1 m处的电场强度。
答案：根据点电荷的电场强度公式 E = kQ/r^2，其中k是库仑常数，k = 8.99 × 10^9 N·m^2/C^2。
代入数值计算得E = (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2) × (2 × 10^-6 C) / (1 m)^2 = 17.98 N/C。
8. 若在上述电场中放入一个电荷量为-1 × 10^-8 C的负电荷，求该负电荷所受的电场力大小。
答案：根据F = qE，代入q = -1 × 10^-8 C和E = 17.98 N/C，计算得 F = -1 × 10^-8 C × 17.98 N/C = -1.798 × 10^-6 N。
结束语：通过本试题的练习，同学们应该能够加深对电场强度、电场线、电势能以及电场力等概念的理解，并能够运用相关公式进行计算。
高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)
高中物理《电势差、电场强度、电势、电势能》典型题练习(含答案)B．___越大，电势差越小C．电势差越大，___越小D．电势差与场强无关正确答案：C解析：在匀强电场中，根据公式E=U/d可知，电场强度E 与电势差U成反比关系，即电势差越大，场强越小；电势差越小，___越大。
因此选项C正确。
2、（电场强度和电势能的关系）在电场中，一个电子从A点移动到B点，电子所具有的电势能减少Δε，电子所受的电场力F做功W，电子从A点到B点的距离为d，则下列说法正确的是（）A．Δε=F/dB．Δε=F×dC．Δε=W/dD．Δε=W×d正确答案：C解析：根据电势能的定义，Δε = εB - εA，根据电场力做功的公式，W = Fd，因此Δε = W/d。
因此选项C正确。
B。
沿着电场线方向，同一距离上的电势降落是相等的。
电势降低的方向与场强方向相同。
同一距离上电势差大的地方场强也大。
2、在非匀强电场中，场强与电势差的关系可以用U=Ed 或E=U/d来定性分析。
如图1所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，点a、b的电势分别为φa=-50V和φb=-20V，则a、b连线的中点c的电势φ应该是（B）。
A。
φc=-35VB。
φc>-35VC。
φc<-35VD。
无法判断φc的高低3、在平行的带电金属板A、B之间，存在匀强电场。
如图2所示，两板间距离为5cm，两板间的电压为60V。
问题如下：1）两板间的场强是多少？2）电场中有P、Q两点，P点距离A板0.5cm，Q点距离B板0.5cm，求P、Q两点之间的电势差是多少？3）如果B板接地，P、Q两点的电势是多少？解答：1）根据E=V/d，场强E=60V/0.05m=1200V/m。
2）根据U=Ed，P点的电势为φp=-60V，Q点的电势为φq=0V，所以P、Q两点之间的电势差为φp-φq=-60V。
3）如果B板接地，它的电势为零。
由于P、Q两点在同一电势面上，因此它们的电势相等。
高二物理《电场》综合练习(含答案)
F电场综合练习1. 如图所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电量的大小比b 的小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它这条有向线段应是 （ ）A.F 1 B .F 2 C.F 3 D.F 42. 两点电荷A 、B 带电量Q A ＞Q B ，在真空中相距r ，现将检验电荷q 置于某一 位置C 时，所受的库仑力恰好为零，则（ ）A .A 和B 为异种电荷时，C 在AB 之间连线上靠近B 一侧； B . A 和B 为异种电荷时，C 在AB 连线的延长线上A 外侧； C .A 和B 为同种电荷时，C 在AB 之间连线上靠近B 一侧；D .A 和B 无论为同种还是异种电荷，C 都不在AB 连线以及延长线上。
3. 在真空中有一点电荷形成的电场中，离该点电荷距离为r 0的一点，引入一电量为q 的检验电荷，所受电场力为F ，则离该点电荷为r 处的场强大小为（ ）A .qF B .220qrFr C .qrFr 0 D .qF rr 04. 两个固定的异种电荷，电量一定，但大小不等，用E 1、E 2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E 1=E 2的点（ ）A .有三个，其中两处合场强为零B .有三个，其中一处合场强为零C .有二个，其中一处合场强为零D .有一个，该处合场强不为零5. 如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B 点运动到A 点时，加速度增大而速度减小，则可判定( ) A .点电荷一定带正电B .点电荷一定带负电C .点电荷一定在A 的左侧D .点电荷一定在B 的右侧 6. 一个质子和一个α粒子原来相隔一定距离．若同时从静止释放它们，它们仅在相互间的电场力作用下开始运动，则在它们的运动过程中不发生变化的物理量是 （ ）A.它们的总动能B.各自的加速度C.它们的总动量D.它们的电势能 7. 设电子在运动过程中只受电场力作用．在下述的哪一种电场中可能出现以下情况：只要给电子一个适当的初速度它就能始终沿同一条电场线运动；而给电子另一个适当的初速度它就能始终沿某一个等势面运动 （ ）A.正点电荷产生的电场B.负点电荷产生的电场C.匀强电场D.等量异种点电荷产生的电场 8. 在静电场中，下列说法中正确的是（ ）A.闭合的电场线是不存在的。
高考物理复习专题七 电场及带电粒子(带电体)在电场中的运动单元练习题(含详细答案)
高考物理复习专题七电场及带电粒子（带电体）在电场中的运动一、单选题1.如图甲所示，Q1，Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电，a，b两点在它们连线的延长线上．现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a，b两点时的速度分别为va，vb，其速度图象如图乙所示．以下说法中正确的是()A．Q2一定带负电B．Q2的电量一定大于Q1的电量C．b点的电场强度一定为零D．整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大2.如图所示，在一个真空环境里，有一个空心导体球，半径为a，另有一个半径为b的细圆环，环心与球心连线长为L(L>a)，连线与环面垂直，已知环上均匀带电，总电荷量为Q.当导体球接地时(取无穷远处电势为零，与带电量为q的点电荷相距r处电势为φ＝k，k为静电力恒量)，下列说法正确的是()A．球面上感应电荷量为q感＝－B．球面上感应电荷量为q感＝－C．感应电荷在O点的场强为E感＝kD．感应电荷在O点的场强为E感＝k3.如图所示，Q1和Q2是两个电荷量大小相等的点电荷，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足。
下列说法正确的是（）A．若两电荷是异种电荷，则OM的中点与ON的中点电势一定相等B．若两电荷是异种电荷，则O点的电场强度大小，与MN上各点相比是最小的，而与HG上各点相比是最大的C．若两电荷是同种电荷，则OM中点与ON中点处的电场强度一定相同D．若两电荷是同种电荷，则O点的电场强度大小，与MN上各点相比是最小的，与HG上各点相比是最大的4.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，两相邻等势面间电势差相等．A，B，C为电场中的三个点，且AB＝BC，一个带正电的粒子从A点开始运动，先后经过B，C两点，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是()A．粒子在A，B，C三点的加速度大小关系aA>aB>aCB．粒子在A，B，C三点的动能大小关系E kC>E kB>E kAC．粒子在A，B，C三点的电势能大小关系E pC>E pB>E pAD．粒子由A运动至B和由B运动至C电场力做的功相等5.如图实线为电场中一条竖直的电场线，有一质量为，电量为的小球，由该直线上A点静止释放，小球向下运动到达B点减速为零后返回A点，则下列判断正确的是（）A．该电场可能是竖直向上的匀强电场，且B． A点的电势高于B点电势C． A点的场强小于B点场强D．向下运动的过程中，重力势能的减少量总是等于电势能的增加量6.如图a所示，光滑绝缘水平面上有甲，乙两个带电小球．t＝0时，乙球以6 m/s的初速度向静止的甲球运动．之后，它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)．它们运动的v－t图象分别如图b中甲，乙两曲线所示．由图线可知()A．甲，乙两球一定带异种电荷B．t1时刻两球的电势能最小C． 0～t2时间内，两球间的电场力先增大后减小D． 0～t3时间内，甲球的动能一直增大，乙球的动能一直减小7.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分别固定在a，b，c三个顶点上，则下列判断正确的是()A．d点电场强度的方向由d指向OB．O点处的电场强度是d点处的电场强度的2倍C．bd连线为一等势线D．引入一个电量为＋q的点电荷，依次置于O点和d点，则在d点所具有的电势能大于在O点所具有的电势能8.如图所示，真空中同一平面内MN直线上固定电荷量分别为－9Q和＋Q的两个点电荷，两者相距为L，以＋Q电荷为圆心，半径为画圆，a，b，c，d是圆周上四点，其中a，b在MN直线上，c，d两点连线垂直于MN，一电荷量为＋q的试探电荷在圆周上运动，则下列判断错误的是()A．电荷＋q在a处所受到的电场力最大B．电荷＋q在a处的电势能最大C．电荷＋q在b处的电势能最大D．电荷＋q在c，d两处的电势能相等9.在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛小球，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A，B，C三点在同一直线上，且AB＝2BC，如图6所示．由此可知()A．小球带正电B．电场力大小为3mgC．小球从A到B与从B到C的运动时间相等D．小球从A到B与从B到C的速度变化相等10.某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点．取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计．在O到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化，粒子的动能E k和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线可能正确的是()A．选项AB．选项BC．选项CD．选项D二、多选题11.如图所示，两对金属板A，B和C，D分别竖直和水平放置，A，B接在电路中，C，D板间电压为U.A板上O处发出的电子经加速后，水平射入C，D板间，电子最终都能打在光屏M上．关于电子的运动，下列说法正确的是()A．S闭合，只向右移动滑片P.P越靠近b端，电子打在M上的位置越高B．S闭合，只改变A，B板间的距离．改变前后，电子由O至M经历的时间相同C．S闭合，只改变A，B板间的距离，改变前后，电子到达M前瞬间的动能相同D．S闭合后再断开，只向左平移B，B越靠近A板，电子打在M上的位置越高12.等量异号点电荷+Q和-Q处在真空中，O为两点电荷连线上偏向+Q方向的一点，以O点为圆心画一圆，圆平面与两点电荷的连线垂直，P点为圆上一点，则下列说法正确的是（）A．圆上各点的电场强度相同B．圆上各点的电势相等C．将试探电荷+q由P点移至O点电场力做正功D．将试探电荷+q由P点移至O点，它的电势能变大13.如图所示，在真空中固定两个等量异号点电荷＋Q和－Q，图中O点为两点电荷连线的中点，P点为连线上靠近－Q的一点，MN为过O点的一条线段，且M点与N点关于O点对称．则下列说法正确的是()A．M，N两点的电势相等B．M，N两点的电场强度相同C．将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能先增大后减小D．只将－Q移到P点，其他点在空间的位置不变，则O点的电场强度变大14.如图所示，两面积较大，正对着的平行极板A，B水平放置，极板上带有等量异种电荷。
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--电场练习（含答案）一.不定向选择题(每题3分,计36分,不全2分)1.在真空中有两个点电荷，它们之间的作用力为F ，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大一倍，则它们之间的静电力大小变为： （ ）A.FB. F/2C. F /4D. F /62.将电量为q 的点电荷放在电场中的A 点，它受到的电场力为F ，产生该电场的场源电荷的电量为Q，则A点的场强大小为：（ ） A. F/Q B. Q/ q C. F/q D. Fq 3.下面关于电场的性质说法正确的是：（ ）A ．电场强度大的地方，电荷所受的电场力一定较大B ．电场强度大的地方，电场线一定较密C ．匀强电场中两点的电势差大小仅与两点间的距离有关D ．两个等量异种点电荷连线的中点处场强为零 4.电场强度E 的定义式为E=F/q ，下面说法正确的是： （ ）A.该式只适用于点电荷的电场B.该式中，F 是放入电场中的点电荷受的电场力，q 是放入电场中的检验电荷的电量C.该式中，F 是放入电场中的点电荷受的电场力，q 是产生电场电荷的电量D.电场中的同一点，该比值可能是不同的 5.在静电场中： （ ）A.场强为零区域，电势一定为零B.场强处处相等的区域，电势也处处相等C.电势降低的方向一定是场强的方向D.同一电场中等差等势面分布密的地方，场强一定较大6.如图1所示，A 、B 、C 、D 表示的是四种不同电场线，一正电荷在电场中由P 向Q做加速运动，其中所受电场力越来越大的是： （ ）7. 如图2所示，a 、b 、c 是由正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点，已知ab =bc ，a 、b 两点间电压为10V ，则b 、c 两点间电压： ( ) A.等于10V B.大于10VC.小于10VD.条件不足，无法判断 8.在静电场中，下述说法正确的是：（ ）A ．正电荷由高电势处运动到低电势处，电势能增加B ．正电荷由高电势处运动到低电势处，电势能减小C ．负电荷由低电势处运动到高电势处，电势能增加D ．负电荷由高电势处运动到低电势处，电势能减小 9.下列关于等势面的说法正确的是（ ）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 ．点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面b ca图2PBQPAQP CQ PDQ图1D ．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面10．关于场强的三个公式①F E q =②2Q E k r=③UE d=的适用范围，下列说法正确的是（ ）A ．三个公式都只能在真空中适用B ．公式②能在真空中适用，公式①和③在真空中和介质中都适用C ．公式②和③能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用D.公式①适用于任何电场,公式②只适用于真空的点电荷形成的电场,公式③只适用于匀强电场11.如图3示，一个不带电的表面绝缘的导体P 正在向带正电的小球Q 缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下列说法中正确的是:( )A ．B 端的感应电荷为负电荷 B ．导体内场强越来越大C ．导体上的感应电荷在C 点产生的场强始终大于在B 点产生的场强D ．C 、B 两点的电势始终相同12.如图4所示中a 、b 和c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V 、4V 和1.5V .一质子（H 11）从等势面a 运动，已知它经过等势面b 时的速率为v A ．质子从a 等势面运动到c 等势面电势能增加4.5eV B ．质子从a 等势面运动到c 等势面动能增加4.5eV C ．质子经过等势面c 时的速率为2.25v D ．质子经过等势面c 时的速率为1.5v 二、填空题(每空4分,共24分)13.在场强为E ，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m 的带电小球，电量分别为＋2q 和－q ，两小球用长为L 的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬于O 点而处于平衡状态.如图5所示，重力加速度为 g ，细线对悬点O 的作用力等于14.相距L 的两个点电荷A 、B 分别带的电荷量为+9Q 和－Q ，放在光滑绝缘的水平面上，现引入第三个点电荷C ，使三者在库仑力作用下都处于静止状态，问C 所带的电荷量__________，电性为________并C 应放在_______________位置上.15.质量为m 、带电量为q 的质点，只在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点，其速度方向改变的角度为θ，AB 弧长为s ，则AB 两点间的电势差U AB =_________，AB 弧中点的场强大小E =______________.13． 14. 15.三.计算题(5小题,共计40分)16（8分）如图6所示，半径为R 的圆环，均匀带有电荷量为Q 的正电荷，现从环上截去长Δs 的一小段，若Δs <<R 余部分的电荷在环心O 处产生的场强的大小和方向？图3P图6 图217.（8分）将带电量为6 ⨯ 10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3 ⨯ 10－5 J的功，（1）则A、B间的电势差为多少？（2）再将电荷从B移到C，电场力做了1.2⨯10－5J的功，则B、C间的电势差为多少？18.（8分）如图7所示，平行带电金属极板A、B间的匀强电场场强E=1.2×103V/m，两极板间的距离d=5cm，电场中C点和D点分别到A、B极板的距离均为0.5cm，C、D间的水平距离L=3cm，B板接地，求:（1）C、D两点间的电势差U CD；（2）一带电量q=-2×10—3C的点电荷从C电势能变化了多少？19.（8分）如图8所示，水平放置的A、B两平行板相距为h，上板A带正电，现有质量为m的带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间的电势差U AB为多少？20.（8分）如图9所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面.现将电量为10—8C的正点电荷从A点移到做功6×10—6J，将另一电量为10—8C的负点电荷从A点移到C3×10—6J，（1）在图中画出电场线的方向.（2）若AB边长为2cm，求该匀强电场的场强大小.AB图8BA图9A图7B-+附加题（10分）21.如图10所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力，（1）则固定于圆心处的点电荷在A B弧中点处的电场强度大小？（2）若把O处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下场强为E的匀强电场，带电小球仍从A点由静止释放，下滑到最低点B时，小球对环的压力多大？参考答案1.C2.C3.B4.B5.D6.D7.C8.BC9.CD 10.B C D 11.CD 12.BD13. 2mg+qE14. 9Q/4；正电荷；在AB的连线上，距离B等于L/2，距离A等于3L/215.0，sqmv2θ16. 解:先求出开口Δs对称部分的电量:sRQQ∆⋅=π2'(3分)由场强的决定式得:32'2RskQRQkEπ∆==, (3分)方向由圆心O指向开口Δs. (2分)17.解:(1)510610365=⨯-⨯-==--qWU ABABV (4分)(2) 2106102.165=⨯-⨯==--qWU BCBCV (4分)18.解:(1) 48104102.123=⨯⨯⨯=⋅=-dEUDCV,所以:U CD=-48V (4分)(2)==CDCDqUW-2×10—3×(-48)= 9.6×10-2J,所以电势减少,ε∆=9.6×10-2J (4分)19. 由动能定理得:=-+-ABqUhHmg)(2210mv-(5分)qHhgvmUAB2)](2[2+-=(3分)20.解:(1) 6001010686=⨯==--qWU ABABV (2分)3001010386=-⨯-==--qWU ACACV (2分)所以场强方向为A到B方向的匀强电场(2分)B图10(2) 42103102600⨯=⨯==⇒⋅=-d U E d E U AB V/m(4分) 21.解: (1)由A 到B ， 由动能定理得:0212-=mv mgr (2分)在B 点，对小球由牛顿第二定律得:rv m mg qE 2=- (1分)联立以上两式解得: E =3mg /q由是点电荷-Q 形成的电场，由E=kQ/r 2得到，等势面上各处的场强大小均相等，即A B 弧中点处的电场强度为 E =3mg /q (1分)(2)设小球到达B 点时的速度为v , 由动能定理得 221)(mv r qE mg =⋅+ ①(2分) 在B 点处小球对环的弹力为N ,由牛顿第二定律得：②(2分)联立①和②式, 解得小球在B 点受到环的压力为: )(3qE mg N += (1分)由牛顿第三定律得: 小球在B 点对环的压力大小为)(3qE mg N += (1分)。