静电场习题及解析
1、关于静电场，下列说法正确的是
A. 电势等于零的物体一定不带电
B. 电场强度为零的点，电势一定为零
C. 同一电场线上的各点，电势一定相等
D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
解析：考察电场和电势概念，选D
2、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递减的。关于b 点电场强度E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b 点的切线）（D ）
解析：主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。正确答案是D 。
3、板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间的电势差为U 1，板间场强为E 1。现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是
A ．U 2 = U 1，E 2 = E 1
B ．U 2 = 2U 1，E 2 = 4E 1
C ．U 2 = U 1，E 2 = 2E 1
D ．U 2 = 2U 1，
E 2 = 2E 1
【解析】：考查平行板电容器的相关知识。144Q Q kdQ U S C S kd
πεεπ===，114U kQ E d S
πε==，当电荷量变为2Q 时，212242Q Q kdQ U U S C S kd
πεεπ=
==='，22182/2U kQ E E d S πε===，C 选项正确。
【答案】：C 4、．电场线分布如图昕示，电场中a ，b 两点的电场强度大小分别为已知a E 和b E ，电势分别为a ϕ和b ϕ，则 c
(A) a b E E >，a b ϕϕ> (B) a b E E >，a b ϕϕ<
(C) a b E E <，a b ϕϕ> (D) a b E E <，a b ϕϕ<
．关于静电场，下列结论普遍成立的是
A ．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
B ．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
C ．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零
D ．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向
【答案】C
【解析】在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，A 错误。电势差的大小决定于两点间距和电场强度，B 错误；沿电场方向电势降低，而且速度最快，C 正确；场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功。
【命题意图与考点定位】考查静电场中电场强度和电势的特点，应该根据所学知识举例逐个排除。
6、在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为410V/m.已知一半径为1mm 的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/2s ,水的密度为310kg/3m 。这雨滴携带的电荷量的最小值约为
A ．2⨯910- C B. 4⨯910- C C. 6⨯910- C D. 8⨯910- C
【答案】B
【解析】带电雨滴在电场力和重力最用下保持静止，根据平衡条件电场力和重力必然等大反向mg=Eq ，则339944410 3.14103341010
r mg q C E E ρπ--⨯⨯⨯====⨯。 7、用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面积为Ｓ，极板间的距离为ｄ，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若
A.
保持S 不变，增大d ，则θ变大 B.
保持S 不变，增大d ，则θ变小 C.
保持d 不变，增大S ，则θ变小 D. 保持d 不变，增大S ，则θ
不变 【答案】A 【解析】由4S C kd
επ=知保持S 不变，增大d ，电容减小，电容器带电能力降低，电容器电量减小，静电计所带电量增加，θ变大；保持d 不变，减小S ，电容减小，θ变大。正
确答案A 。
8、三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a 、b 两点出的场强大小分别为a E 、b E ，电势分别为a b ϕϕ、，则
（A ）a E ＞b E ，a ϕ＞b ϕ
（B ）a E ＜b E ，a ϕ＜b ϕ
（C ）a E ＞b E ，a ϕ＜b ϕ
（D ）a E ＜b E ，a ϕ＞b ϕ
答案：C
解析：根据电场线的疏密表示场强大小，沿电场线电势降落（最快），选C 。
本题考查电场线与场强与电势的关系。
9、某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是
A ．c 点场强大于b 点场强
B ．a 点电势高于b 点电势
C ．若将一试探电荷+q 由a 点释放，它将沿电场线运动b 点
D ．若在d 点再固定一点电荷-Q ，将一试探电荷+q 由a 移至b 的过程中，电势能减小 ．BD 【解析】A.根据电场线疏密表示电场强度大小，c 点场强小于b 点场强，A 错误；
B.根据沿电场线方向电势降低（最快），a 点电势高于b 点电势，B 正确；
C.若将一试电荷q +由a 点释放，因受力方向沿电场方向（电场线切线），它不能沿电场线运动到b 点，C 错误；
D.若在d 点再固定一点电荷Q -，叠加后电势仍然a 高于b ，将一试探电荷q +由a 移至b 的过程中，因电势降低，所以电势能减小，D 正确；
本题选BD 。本题考查电场、电场线、电势、电势能。
10：带电粒子M 只在电场力作用下由P 点运动到Q 点，在此过程中克服电场力做了2.6×10-6J 的功．那么（ ）
A.M 在P 点的电势能一定小于它在Q 点的电势能
B.P 点的场强一定小于Q 点的场强
C.P 点的电势一定高于Q 点的电势
D.M 在P 点的动能一定大于它在Q 点的动能
考点分析：本题重点考查的是带电粒子在电场运动的过程中电场力做功以及能量的变化． 解题思路：带电粒子克服电场力做功，电势能增加，动能减少，则M 在P 点的电势能小于在Q 点的电势能，则AD 正确，由于电场强度和电势无法确定，所以BC 答案错误．则本题的正确答案应为AD ．
失分陷阱：解决本题时同学要注意电场力做功引起的电势能的变化情况，由能量的守恒定律进一步确定动能的变化趋势．
11：平行板电容器的两极板间有场强为E 的匀强电场，且带正电的极板接地，一质量为m 的电荷量为+q 的带电粒子（不计重力），从x 轴上坐标为x 0处静止释放.
(1)求该粒子在x 0处的电势能E px0
（2）试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程
中，其动能和电势能之和保持不变．
考点分析：本题重点考查的带电粒子在电场运动和力学的综合问
题．
解题思路：（1）该粒子由左极板x 0处电场力做功W 电=qEx 0，
由功能关系：W 电=-（E
px －0）．
则有以上两个表达式可得：E px =- qEx 0．
（2）在 x 轴上任取两点 x 1 、x 2，速度分别为 v 1 、v 2．
F=qE=ma ， )(2122122x x a v v -=-． 联立得：
)(2
121122122x x qE mv mv -=-， 即：
)(2
1)(21121222qEx mv qEx mv -+=-+． 所以得：1122p k p k E E E E +=+．
失分陷阱：电荷在电场中某点所具有的电势能是由点电荷和该点电势共同决定的．正电荷的电势能的正负跟该点电势的正负相同，负电荷电势能的正负跟该点电势的正负相反．本题中由于平行板电容器的正极板接地，起电势为零，坐标为x 0点的电势应为负值．
静电场习题及解析
静电场习题及解析 （1）电荷Q 均匀地分布在长为L 的细棒上。求证：（1）在棒的延长线，且离棒中心为r 处的电场强度为 2 20 41 L r Q E -= πε （2）在棒的垂直平分线上，离棒为r 处的电场强度为 2 2 421L r r Q E += πε 若棒为无限长（即∞ →L ），试将结果与无限长均匀带电直线的电场强度相比较。 分析：这是计算连续分布电荷的电场强度。此时棒的长度不能忽略，因而不能将棒当作点电荷处理。但带电细棒上的电荷可看作均匀分布在一维的长直线上。如图所示，在长直线上任意取一线元，其电荷为d q = Q d x /L ，它在点P 的电场强度为 r r q e E 2 d 41d ' = πε 整个带电体在点P 的电场强度 ?= E E d 接着针对具体问题来处理这个矢量积分。 （1） 若点P 在棒的延长线上，带电棒上各电荷元在 点P 的电场强度方向相同， ? = L i E E d （2） 若点P 在棒的垂直平分线上，则电场强度E 沿x 轴方向的分量因对称性叠加为 零，因此，点P 的电场强度就是 ? ? = = L L j j E E E d sin d y α 证：（1）延长线上一点P 的电场强度? ' = L r q E 2 04d πε，利用几何关系x r r -= '统一积分变量， 则 2 2002 22 -0 41212141 ) (d 41L r Q L r L r L x r L x Q E L L P -=??????+--= -= ? πεπεπε 电场强度的方向沿x 轴。 （3） 根据以上分析，中垂线上一点P 的电场强度E 的方向沿y 轴，大小为 ? ' = L r q E 2 04d sin πεα 利用几何关系2 2 ,sin x r r r r += ''=α 统一积分变量，则 2 2 02 32 2 22 -0 41 2) (d 41r L r Q r x L x rQ E L L += += ? πεπε 当棒长∞ →L 时，若棒单位长度所带电荷为λ常量，则
高考物理试题分项解析：静电场(含答案)
高考试题精编版分项解析 专题08 静电场 1．如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（） A. 仍然保持静止 B. 竖直向下运动 C. 向左下方运动 D. 向右下方运动 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷） 【答案】 D 点睛：本题以带电粒子在平行板电容器电场中的平衡问题为背景考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，解答本题的关键是根据电场线与导体表面相垂直的特点，B板右端向下，所以电场线发生弯曲，电场力方向改变。 2．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是
A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电 B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷） 【答案】 A D电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误。 点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。 3．如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动 轨迹，设M点和N M和N
【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷） 【答案】 D 若粒子从N运动到M，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方 综上所述，D正确； 【点睛】考查了带电粒子在非匀强电场中的运动；本题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧，从而判断出电场力方向与速度方向的夹角关系，进而判断出电场力做功情况． 4．如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（） A. a、b
静电场练习题及答案解析
静电场练习题及答案解析 练习1 一、选择题 1. 一带电体可作为点电荷处理的条件是( ) A. 电荷必须呈球形分布； B. 带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计； C. 电量很小； D. 带电体的线度很小。 2. 试验点和q0在电场中受力为F⃗，其电场强度的大小为F ，以下说法正确的( ) q0 A. 电场强度的大小E是由产生电场的电荷所决定的，不以试验电荷q0及其受力的大小决定； B. 电场强度的大小E正比于F且反比与q0； C. 电场强度的大小E反比与q0； D. 电场强度的大小E正比于F。 3. 如果通过闭合面S的电通量Φe为零，则可以肯定( ) A. 面S内没有电荷； B. 面S内没有净电荷； C. 面S上每一点的场强都等于零； D. 面S上每一点的场强都不等于零。 4. 如图所示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线，产生该静电场的带电体是( ) A 半径为R的均匀带电球面； B半径为R的均匀带电球体； C半径为R的、电荷体密度为ρ=Ar（A为常数）的非 均匀带电球体； D半径为R的、电荷体密度为ρ=A r⁄（A为常数）的非均匀带电球体。 5. 在匀强电场中，将一负电荷从A移动B，如图所示，则( ) A. 电场力做负功，负电荷的电荷能增加； B. 电场力做负功，负电荷的电势能减少； C. 电场力做正功，负电荷的电势能增加； D. 电场力做正功，负电荷的电势能减少。
二、填空题 1. 点电荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图所示，图中S为 闭合曲面，则通过该闭合曲面的电通量∮E⃗⃗∙dS⃗=， 式中E⃗⃗是点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强 的矢量和。 2. 真空环境中正电荷q均匀地分布在半径为R的细圆环上.在环环心O处电场强度为，环心的电势为。 =0，这表3. 在静电场中，场强沿任意闭合路径的线积分等于零，即∮E⃗⃗∙dl⃗ L 明静电场中的电场线。 4. 一半径为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（r⃗表示从球心引出的矢径）： E⃗⃗r=(r
静电场习题与解答
静电场 1、在正方形的两个相对的角上各放置一点电荷Q ，在其它两个相对的角上各置一点电荷q ，如果作用在Q 上的力为零，求Q 与q 的关系。 分析：若使Q 所受合力为零，如图所示，两种电荷符号必然相反，大小关系有Qq QQ F F 2=。设正方形边长为a 。 解：2 22222a Qq k F a Q k F Qq QQ === 得 q Q 22-= 2、在直角三角形ABC 的A 点放置点电荷q 108.1?=C Q 9 108.4-?-=，已知BC = 4cm ，AC = 3cm ，试求直角顶 点C 处的场强。 分析：如图，C 点场强为两电荷激发电场的合场强。 解：r q E AC q 8.110 91085.814.34108.1414 129 20=??????==---πε m V r Q E AC Q /107.210 161085.814.34108.441 4 4 12920?=??????==---πε m V E E E q Q /1024.3422?=+= 5.18 .17 .2tan == = q Q E E θ 则 ?=34θ 3、一均匀带电细棒，长为L ，带电量Q 。求在棒的延长线上与棒的近端相距为R 的A 点的场强。 分析：如图建立坐标系，取棒上一小段dx ，电量为dq ，与A 点距离为L-x+R ，在A 点激发的场强为dE 。则A 点的总场强只需对dE 积 分即可。 解：由分析得 )(41)(41)(41 00 2020L R R Q x R L dx L Q x R L dq dE E L +=-+=-+==??? πεπεπε 4、一半圆形带电线，半径为R ，电荷线密度为η，求圆心 O 处的电场强度。 分析：如图建立坐标系，取线上一小段d l ，电量为dq ， 有dq = ηd l = ηRd θ。在O 点激发的场强为dE 。由于电线轴 对称，dE y = 0则dE = dE x ，则O 点的总场强只需对dE 积分即 可。
静电场习题解答
习题 2 2-1 两个点电荷q 和-q 分别位于+y 轴和+x 轴上距原点为a 处，求： （1）z 轴上任一点处电场强度的方向a E ； （2）平面y = x 上任一点的a E 。 解：（1）源点坐标q （0，a ，0）、-q （0，a ，0），场点坐标（0，0，z ） 3 030π4)(π4)(- - ++'-'--'-'-= r r r r r r r r E εεq q 3 030π4)(π4)(a z a z q a z a z q x z x z y z y z a a a a a a a a -----=εε 2 /3220)(π4)(a z qa y x +-= εa a )(2 2 E y x E a a E a -== （2）位于平面y = x 上任一点的场点坐标（x ，x ，z ）,电场为 3 030π4)(π4)(- - ++'-'--'-'-= r r r r r r r r E εεq q 3 03 0π4)(π4) (a z x x a z x x q a z x x a z x x q x z y x x z y x y z y x y z y x a a a a a a a a a a a a a a a a -++-++- -++-++= εε 2 /322 2 0] )([π4)(z a x x qa y x +-+-= εa a )(2 2E y x E a a E a -== 2-2 xy 平面上半径为 a 圆心位于原点的半圆环关于 x 轴对称，且开口朝向+x 轴。若半环 上电荷线密度为ρl ，求位于原点的点电荷 q 所受到的作用力。 解：⎰⎰+===2/3π2/π20 20d π4)sin cos (d π4ϕεϕϕρερa q l R q q y x l l R l a a a E F a q a q l x y x l 03ππ/ 2 /π2 0π2π4)cos sin (ερεϕϕρa a a =-= 2-3 卢瑟福在1911年采用的原子模型为：半径为r a 的球体积中均匀分布着总电量为- z e 的电 子云，球心有一正电荷z e （z 为原子序数， e 是质子的电量），试证明他得到的原子内的电场和电位的表示式： 230e 1r a z r r r πε⎛⎫ =- ⎪⎝⎭E a 230e 13422a a z r r r r Φπε⎛⎫=- + ⎪⎝⎭ 证明：球内的体电荷均匀分布，密度为3f π3 4e a r z -=ρ
静电场练习试题及答案解析
静电场练习题 一、电荷守恒定律、库仑定律练习题 4．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是 [ ] A．带有等量异种电荷 B．带有等量同种电荷 C．带有不等量异种电荷 D．一个带电，另一个不带电 8．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点 时，正好处于平衡，则 [ ] A．q一定是正电荷 B．q一定是负电荷 C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近 14．如图3所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F＝______，小球A带的电量q A＝______． 二、电场电场强度电场线练习题 6．关于电场线的说法，正确的是 [ ] A．电场线的方向，就是电荷受力的方向 B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 D．静电场的电场线不可能是闭合的 7．如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则 [ ] A．A、B两处的场强方向相同 B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E B C．电场线从A指向B，所以E A＞E B D．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定 8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为 [ ] A．0 B．2kq／r2 C．4kq／r2 D．8kq／r2 9．四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 [ ] 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______．
静电场练习题及答案
1 静电场练习题及答案 一、选择题 1、库仑定律的适用范围是 〔 D 〕 ()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 真空中两个正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 2、关于电场强度，下面说法中正确的是 （ D ） （A ）电场强度E 的大小与试探电荷 0q 的大小成反比； （B ）电场强度E 的大小与试探电荷受力F 的大小成正比 （C ）若场中某点不放试探电荷 0q ，则0=F ，从而0=E （D ）对电场中某点，试探电荷受力F 与0q 的比值不因0q 而变； 3、根据场强定义式0q F E =，下列说法中正确的是：〔 D 〕 ()A 电场中某点处的电场强度就是该处正电荷所受的力； ()B 从定义式中明显看出，场强反比于单位正电荷； ()C 做定义式时0q 必须是正电荷； ()D E 的方向可能与F 的方向相反。 4、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和0i q =∑，则可肯定： （ C ） （A ）高斯面上各点场强均为零。 （B ）通过高斯面上每一面元的电通量均为零。 （C ）通过整个高斯面的电通量为零。 （D ）以上说法都不对。 5、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： （ D ） （A ）曲面S 的电通量不变，曲面上各点场强不变。 （B ）曲面S 的电通量变化，曲面上各点场强不变。 （C ）曲面S 的电通量变化，曲面上各点场强变化。 （D ）曲面S 的电通量不变，曲面上各点场强变化。 6一点电荷，放在球形高斯面的中心处，下列哪一种情况，通过高斯面的电通量发生变化： （A ）将另一点电荷放进高斯面内； （ A ） （B ）将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面内； （C ）将另一点电荷放在高斯面外； （D ）将高斯面缩小一半。
静电场习题及答案
静电场习题及答案 静电场习题及答案 静电场是物理学中的一个重要概念，它描述了由电荷引起的力的作用。在学习 静电场的过程中，我们常常会遇到一些习题来巩固所学的知识。本文将介绍一 些常见的静电场习题，并给出相应的答案和解析。 习题一：两个点电荷之间的力 问题描述：两个点电荷Q1和Q2之间的距离为r，它们之间的电力为F，若将 Q1的电荷加倍，Q2的电荷减半，它们之间的电力变为多少？ 答案与解析：根据库仑定律，两个点电荷之间的电力与它们的电荷量和距离的 平方成反比。设Q1的电荷为q1，Q2的电荷为q2，则有F = k * q1 * q2 / r^2，其中k为电磁力常数。将Q1的电荷加倍，Q2的电荷减半后，新的电力为F' = k * (2q1) * (0.5q2) / r^2 = 2F。所以，它们之间的电力变为原来的2倍。 习题二：电场强度的计算 问题描述：一均匀带电球体的半径为R，总电荷量为Q，求球心处的电场强度E。答案与解析：由于球体带电，所以球体上每一点都有电荷。根据对称性，球心 处的电场强度与球体上的电荷分布无关，只与总电荷量和球心距离有关。根据 库仑定律，球心处的电场强度E = k * Q / R^2，其中k为电磁力常数。所以， 球心处的电场强度与球体上的电荷分布无关，只与总电荷量和球心距离有关。 习题三：电势差的计算 问题描述：在一个静电场中，一个带电粒子从A点移动到B点，A点的电势为 V1，B点的电势为V2，求带电粒子在移动过程中所受的电势差ΔV。 答案与解析：电势差ΔV定义为电势的变化量，即ΔV = V2 - V1。根据电势的
定义，电势是单位正电荷所具有的势能，所以电势差表示单位正电荷从A点移动到B点所具有的势能变化量。所以，带电粒子在移动过程中所受的电势差为ΔV = V2 - V1。 习题四：电场线的性质 问题描述：在一个静电场中，电场线的性质有哪些？ 答案与解析：电场线是描述电场的一种图形表示方法。电场线的性质包括以下几点： 1. 电场线的方向与电场强度的方向相同，即电场线从正电荷指向负电荷。 2. 电场线不会相交，因为在相交点上会有多个电场强度方向，与电场线的定义相矛盾。 3. 电场线趋向于在空间中形成封闭曲线或者从无穷远处进入带电体。 4. 电场线的密度表示电场强度的大小，电场线越密集，电场强度越大。 5. 电场线在导体表面上垂直于导体表面，因为导体表面上的电场强度为零。通过解答以上习题，我们可以更好地理解和掌握静电场的概念和相关知识。静电场作为物理学中的基础概念，不仅在理论研究中有着广泛的应用，也在日常生活中有着重要的实际意义。希望本文的内容能够对读者有所帮助。
静电场习题及解析
1、关于静电场，下列说法正确的是 A. 电势等于零的物体一定不带电 B. 电场强度为零的点，电势一定为零 C. 同一电场线上的各点，电势一定相等 D. 负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 解析：考察电场和电势概念，选D 2、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递减的。关于b 点电场强度E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b 点的切线）（D ） 解析：主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。正确答案是D 。 3、板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间的电势差为U 1，板间场强为E 1。现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是 A ．U 2 = U 1，E 2 = E 1 B ．U 2 = 2U 1，E 2 = 4E 1 C ．U 2 = U 1，E 2 = 2E 1 D ．U 2 = 2U 1， E 2 = 2E 1 【解析】：考查平行板电容器的相关知识。144Q Q kdQ U S C S kd πεεπ===，114U kQ E d S πε==，当电荷量变为2Q 时，212242Q Q kdQ U U S C S kd πεεπ= ==='，22182/2U kQ E E d S πε===，C 选项正确。 【答案】：C 4、．电场线分布如图昕示，电场中a ，b 两点的电场强度大小分别为已知a E 和b E ，电势分别为a ϕ和b ϕ，则 c (A) a b E E >，a b ϕϕ> (B) a b E E >，a b ϕϕ< (C) a b E E <，a b ϕϕ> (D) a b E E <，a b ϕϕ< ．关于静电场，下列结论普遍成立的是 A ．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B ．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
静电场练习题及答案
静电场练习题 令狐采学 一、电荷守恒定律、库仑定律练习题 4．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分隔一段距离，发明两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是 [ ] A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷 C．带有不等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电 8．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2， 点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则 [ ] A．q一定是正电荷B．q一定是负电荷 C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近 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4×108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qA＝______． 二、电场电场强度电场线练习题 6．关于电场线的说法，正确的是 [ ] A．电场线的标的目的，就是电荷受力的标的目的 B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C．电场线越密的处所，同一电荷所受电场力越年夜 D．静电场的电场线不成能是闭合的
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EA、 EB暗示A、B两处的场强，则 [ ] A．A、B两处的场强标的目的相同 B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以EA＝EB C．电场线从A指向B，所以EA＞EB D．不知A、B邻近电场线的散布情况，EA、EB的年夜小不克不及确定 8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为 [ ] A．0 B．2kq／r2C．4kq／r2 D．8kq／r2 9．四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，且加速度越来越年夜．则该电荷所在的电场是图中的 [ ] 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，则根据平衡条件可判定 [ ] A．A、B、C辨别带什么性质的电 B．A、B、C中哪几个携同种电荷，哪几个带异种电荷 C．A、B、C中哪个电量最年夜 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
大学物理题库-第5章 静电场习题(含答案解析)
真空中的静电场 一 选择题 1．两个等量的正电荷相距为2a ，P 点在它们的中垂线上，r 为P 到垂足的距离。当P 点电场强度大小具有最大值时，r 的大小是：[ ] （A ）42a r = （B ）32a r = （C ）2 2a r = （D ）a r 2= 2．如图5-1所示，两个点电荷的电量都是q +，相距为a 2，以左边点电荷所在处为球心，以a 为半径作一球形高斯面，在球面上取两块相等的小面积1S 和2S ，设通过1S 和 2S 的电通量分别为1Φ和2Φ，通过整个球面的电通量为Φ，则[ ] （A ）0 21εq =ΦΦ>Φ, （B ）0212,εq =ΦΦ<Φ （C ）021εq =ΦΦ=Φ, （D ）0 21εq =ΦΦ<Φ, 3．在静电场中，高斯定理告诉我们 [ ] （A ）高斯面内不包围电荷，则高斯面上各点E 的量值处处相等； （B ）高斯面上各点E 只与面内电荷有关，与面外电荷无关； （C ）穿过高斯面的E （D ）穿过高斯面的E 通量为零，则高斯面上各点的E 必为零； 4．如图5-2所示，两个“无限长”的同轴圆柱面，半径分别为1R 和2R ，其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ， 则在两圆柱面之间、距轴线为r 的P 点处的场强大小为：[ ] （A ）r 012πελ （B ）r 0212πελλ+ （C ）()r R -2022πελ （D ）() 101 2R r -πελ 5．电荷面密度为+σ和-σ的两块“无限大”均匀带电平行平板，放在与平面垂直的x 2 -5 图1 - 5 图
轴上a +和a -位置，如图5-3所示。设坐标圆点o 处电势为零，则在a x a +<<-区域的电势分布曲线为： （ ） 6．真空中两个平行带电平板A 、B ，面积均为S ，相距为)(S d d <<2 ，分别带电量q +和q -，则两板间相互作用力的大小为：[ ] （A ） 2 04d q πε （B ） S q 0ε （C ）S q 02 2ε （D ）不能确定 7．静电场中，下列说法哪一个是正确的？[ ] （A ）正电荷的电势一定是正值； （B ）等势面上各点的场强一定相等； （C ）场强为零处，电势也一定为零； （D ）场强相等处，电势梯度矢量一定相等。 8．有N 个电量均为q 的点电荷，以两种方式分布在相同半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是均匀分布。则这两种情况下，在过圆心O 并垂直于圆平面的z 轴上任一点P 处 [ ] （A ）场强相等，电势相等 （B ）场强不等，电势不等 （C ）场强分量z E 相等，电势相等 （D ）场强分量z E 相等，电势不等 9．如图5-4所示，在坐标()0,a 处放置一点电荷q +，在坐标()0,a -处放置另一点电 荷q -，P 点是x 轴上的任一点，坐标为()0,x 。当x »a 时，P 点的E 大小为[ ] （A ） x q 04πε （B ） 3 0x qa πε （C ） 302x qa πε （D ） 2 04x q πε 10．下列说法中，正确的是[ ] （A ）初速度为零的点电荷置于静电场中，将一定沿一条电场线运动； （B ）带负电的点电荷，在电场中从a 点移到b 点，若电场力作正功，则a 、b 两点的电势关系为a V >b V ； x A B C 3 -5 图x x D a -o x q -a x P 4 -5 图
高中物理静电场经典习题30道带答案解析
一．选择题〔共30小题 1．〔2014•XX模拟如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上； a、b带正电,电荷量均为q,c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k．若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为〔 A．B．C．D． 2．〔2014•芗城区校级模拟如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q〔q＞0的固定点电荷．已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为〔k为静电力常量〔 A．B．C．D． 3．〔2009•XX如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q〔q＞0的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l．已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为〔 A． l+B． l ﹣ C． l ﹣D． l ﹣ 4．〔2014•XX模拟如图所示,在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m带电量分别为+q和﹣q的甲、乙两个小球,在力F的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为〔 A．B．q C．2q D．2q 5．〔2015•XX模拟一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的．关于b 点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是〔虚线是曲线在b点的切线〔 A．B．C．D． 6．〔2015•黄埔区一模关于静电场,下列结论普遍成立的是〔 A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B．电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低 C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零 D．在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向 7．〔2015•XX模拟如图甲所示,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v a、v b,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 8．〔2015•上海二模下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是〔
高中物理《静电场》练习题(附答案解析)
高中物理《静电场》练习题（附答案解析） 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格，以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活，下列物理量为量子化的是（）A．一个物体带的电荷量B．一段导体的电阻 C．电场中两点间的电势差D．一个可变电容器的电容 2．如图所示，+Q为固定的正电荷，在它的电场中，一电荷量为+q的粒子，从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动．若粒子只受电场力作用，则它的运动轨迹可能是图中的（） A．ab直线B．ac曲线C．ad曲线D．ae曲线 r 3．电荷量之比为1∶7的带异种电荷的两个完全相同的金属球A和B，相距为r。两者接触一下放到相距 2的位置，则稳定后两小球之间的静电力大小与原来之比是（） A．4∶7B．3∶7 C．36∶7D．54∶7 4．描述电场强弱的物理量是（） A．电荷量B．电场力C．电场强度D．电流强度 5．人体的细胞膜模型图如图a所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b所示，初速度可视为零的一价正钠离子仅在静电力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（） A．A点电势等于B点电势
B．钠离子的电势能增大 C．若膜电位越小，钠离子进入细胞内的速度越大 D．若膜电位增加，钠离子进入细胞内的速度更大 6．如图所示为真空中正点电荷的电场线和等势面，实线为电场线，虚线为等势面，电场中有a、b、c三点。下列关于各点电场强度E的大小和电势φ的高低说法正确的是（） A．Ea＝Eb B．Ea＞Ec C．φb＞φc D．φa＝φc 7．两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示。在其他条件不变的情况下，如果将两极板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中（） A．油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向a B．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向b C．油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a D．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b 8．如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，O点为A、B两点电荷连线的中点，a、b为A、B两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点，则下列说法中正确的是（）
静电场复习题(包含答案)
______________________________________________________________________________________________________________ 精品资料 练习一 库仑定律 电场强度 σ，球面内电场强度处处为零(原因是场强叠加原理)，球面上面元d S 的一个电量为σd S 的电荷元在球面内各点产生的电场强度(C)(面元相当于点电荷) (A) 电荷电量大,受的电场力可能小； (B) 电荷电量小,受的电场力可能大； (C) 电场为零的点,任何点电荷在此受的电场力为零； (D) 电荷在某点受的电场力与该点电场方向一致. 边长为a 的正方形的四个顶点上放置如图2.1所示的点电荷, 则中心O 处场强(C) (用点电荷的场强叠加原理计算，注意是矢量叠加，有方向性) (A) 大小为零. (B) 大小为q/(2πε0a 2), 方向沿x 轴正向. 图2.1
2 (C) 大小为() 2022a q πε, 方向沿y 轴正向. (D) 大小为()20 22a q πε, 方向沿y 轴负向. 二、填空题 1.4所示,带电量均为+q 的两个点电荷,分别位于x 的+a 和－a 位置.则y 轴上各点场强表达式 为 E = ,场强最大值的位置 在y = .( 2qy j /[4πε0 (a 2+y 2)3/2] , ±a/21/2.) (也是用点电荷的场强叠加原理计算) 三、计算题 1．用绝缘细线弯成的半圆环,半径为R ，其上均匀地带有正点荷 Q , 试求圆心O 处的电场强度. (此题的计算尽量掌握，涉及连续带电体 的电场强度计算，可与书上总结部分的例子进行比较对应) 解. 取园弧微元 d q=λd l =[Q/(πR )]R d θ=Q d θ/π d E =d q/(4πε0r 2)=Q d θ/(4π2ε0R 2) d E x =d E cos(θ+π)=－d E cos θ d E y =d E sin(θ+π)=－d E sin θ E x =()⎰⎰- =2/32 /2024d cos d ππ επθθR Q E x =Q/(2π2ε0R 2) E y =⎰d E y ()⎰ -2 /32 /2024d sin ππεπθθR Q =0 图1.4
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) r 0212ελλπ+． (B) 20210122R R ελελπ+ π (C) 1 01 2R 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[ ] a Qq A 02πεa Qq B 02πε- a Qq C 0πεa Qq 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 =[ ] x Qq A 04πε2 0x Qa B πε3 0x Qa C πε2 04x Q D πε 7、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， x E
大学物理AⅠ真空中的静电场习题、答案及解法
《大学物理A I 》真空中的静电场习题、答案及解法 一、选择题 1、一 “无限大”均匀带电平面 A 的附近放一与它平行的“无限大”均匀带电平面 B,如图1所示。已知 A 上的电荷面密度为 ，B 上的电荷面密度为 2 ，如果设 向右为正方向，则两平面之间和平面 B 外的电场强度分别为 (A)—三 0 0 (C ) 2、在边长为b 的正方形中心处放置一电荷为 Q 的点电荷，则正方形顶角处的电场强度大小为 参考答案： 1 Q 1 Q E 4 0 2b 2 b 2 2 3 0 b 2 2 3、下面为真空中静电场的场强公式，正确的是］ D : （A ）点电荷q 的电场E Jr 。（r 为点电荷到场点的距离, 4 0r 参考答案: AB E B (A ) Q 4 0b 2 (B ) Q 2 0b 2 (C ) Q 3 0b 2 (D ) Q 0b 2 （B ） “无限长”均匀带电直线（电荷线密度为 直线的矢量） （C ） 一 “无限大”均匀带电平面（电荷面密度 （D ） 半径为R 的均匀带电球面（电荷面密度 ）的电场E 2 r 3 ）的电场E — 解：由电场强度的定义计算知: （r 为带电直线到场点的垂直 于 R ）外的电场 E 2 r 0 （ r 0为球心到场点的单位矢量） 0r A 错，应为E 'r 。, B 不对应为E 4 0r (D ) r 0为电荷到场点的单位矢量）
4、如图2所示，曲线表示球对称或轴对称静电场的场强大小随径向距 离r 变化的关系，请指出该曲线可描述下列哪种关系 （E 为电场强度 的大小） （A ） 半径为R 的无限长均匀带电圆柱体电场的 E~r 关系 （B ） 半径为R 的无限长均匀带电圆柱面电场的 E~r 关系 （C ） 半径为R 的均匀带电球面电场的 E ~ r 关系 （D ） 半径为R 的均匀带正电球体电场的 E ~ r 关系 [C ] 参考答案： 5、如图3所示，曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距 离r 变化的关系，请指出该曲线可描述下列哪方面内容（ E 为电场强度 的大小，U 为电势）。 （A ） 半径为R 的无限长均匀带电圆柱体电场的 E~r 关系 （B ） 半径为R 的无限长均匀带电圆柱面电场的 E~r 关系 （C ） 半径为R 的均匀带正电球体电场的 E~r 关系 （D ） 半径为R 的均匀带正电球面电势的 U~r 关系 [C ] 参考答案： D 对，完整表达应为E R 2 2 o r r R E 丄g 2 r R 4 0 r 1 4 R 2 r o R 2 2 o r 柱形带电体 E 柱形带电面 E r r o 2 o R 2 r o 2 o r o R r o o r o 球形带电面 E 球形带电体 E 1 Q 4 o 2 r o r 1 Qr 4 3 r o R 3 1 Q 4 2 r o o r o r R r R r R r R r R r R o r R r R 图2 图3
静电场经典基础习题(有答案解析)
一、选择题〔本题包括10小题。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分 1．如图所示,a 、b 、c 是一条电场线上的三点,电场线的方向由a 到c ,a 、b 间距离等于b 、c 间距离,用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强,可以判定 〔 A ．φa ＞φb ＞φc B ．E a ＞E b ＞E c C ．φa –φb =φb –φc D ． E a = E b = E c 2．如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C 的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A 点移到B 点,动能损失了0.1 J,若A 点电势为10-V ,则〔 A ． B 点电势为零 B ．电场线方向向左 C ．电荷运动的轨迹可能是图中曲线a D ．电荷运动的轨迹可能是图中曲线b 3．如图所示,细线拴一带负电的小球,球处在竖直向下的匀强电场中,使小球在竖直平面内做圆周运动,则 〔 A ．小球不可能做匀速圆周运动 B ．当小球运动到最高点时绳的张力一定最小 C ．小球运动到最低点时,球的线速度一定最大 D ．小球运动到最低点时,电势能一定最大 4．在图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A 极板与灵敏的静电计相接,极板B 接地.若极板B 稍向上移动一点,由观察到静电计指针的变化,作出电容器电容变小的依据是〔 A.两极间的电压不变,极板上电荷量变小 B.两极间的电压不变,极板上电荷量变大 C.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变小 D.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变大 5．如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其他力,则下列判断中正确的是〔 A ．若粒子是从A 运动到 B ,则粒子带正电；若粒子是从B 运动到A ,则粒子带负电 B ．不论粒子是从A 运动到B ,还是从B 运动到A ,粒子必带负电 C ．若粒子是从B 运动到A ,则其加速度减小 D ．若粒子是从B 运动到A ,则其速度减小<变式：电场力做负功,电势能增加则正确> 6．两根细线挂着两个质量相同的小球A 、B,上、下两细线中的拉力分别是T A 、T B 。现在使A 、B 带异号电荷,此时上、下两 细线中的拉力分别是A T '、B T ',则 〔