静电场复习题
一、选择题 1、1366
如图所示，在坐标(a ，0)处放置一点电荷+q ，在坐标(-a ，0)处放置另一点电荷－q ．P 点是x 轴上的一点，坐标为(x ，
0)．当x >>a 时，该点场强的大小为：
(A)
x q 04επ． (B) 3
0x
qa
επ． (C)
302x qa επ． (D) 2
04x
q επ．
[ B ] 2、1405
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)：［ C ］
3、1559
图中所示为一沿x 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密度分别为＋λ(x ＜0)和－λ (x ＞0)，则Oxy 坐标
平面上点(0，a )处的场强
E
为
(A) 0． (B) i a
02ελπ． (C) i a 04ελπ． (D)
()j i a
+π04ελ． [ B ]
4、1033
一电场强度为E 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) πR 2E ． (B) πR 2E / 2．
(C) 2πR 2E ． (D) 0． ［ D ］
5、1035
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，有一电荷为q 的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为 (A) 03εq ． (B) 0
4επq
(C)
03επq ． (D) 0
6εq ［ D ］
x
q
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． ［ D ］ 7、1414
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)
a Q 034επ ．
(B) a Q 032επ． (C) a Q 06επ． (D) a Q
12επ ．［ B ］
8、1016
静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷q 0置于该点时具有的电势能． (B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能． (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． ［ C ］
9、1199
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)
a qQ
023επ ． (B) a
qQ 03επ．
(C)
a qQ 0233επ． (D) a
032επ． ［ C ］
10、1505
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 点出发沿路径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． ［ D ］
11、5085
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) ???? ??-π-210114r r Q ε． (B) ???
?
??-π210114r r qQ ε．
(C) ???? ??-π-21
0114r r qQ ε． (D) ()1204r r qQ -π-ε ［ C ］
q
q
2q
-
r
一个带负电荷的质点，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减的，下面关于C 点场强方向的四个图示中正确的是：
［ D ］ 13、1299
在一个带有负电荷的均匀带电球外，放置一电偶极子，其电矩p
的方向如图所示．当电偶极子被释放后，该电偶
极子将
(A) 沿逆时针方向旋转直到电矩p
沿径向指向球面而
停止． (B) 沿逆时针方向旋转至p
沿径向指向球面，同时沿电场线方向向着球面移动．
(C) 沿逆时针方向旋转至p
沿径向指向球面，同时逆电场线方向远离球面移动．
(D) 沿顺时针方向旋转至p
沿径向朝外，同时沿电场线方向向着球面移动．［ B ］ 14、1304
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(忽略重力作用)运动至相距为r 2，此时每一个电子的速率为 (A)
????
??-21112r r m ke ． (B) ????
??-21
112r r m ke ． (C) ???? ??-21112r r m k e
． (D) ???
?
??-2111r r m k e (式中k =1 / (4πε0) ) ［ D ］
15、1136
一带正电荷的物体M ，靠近一原不带电的金属导体N ，N 的左
端感生出负电荷，右端感生出正电荷．若将N 的左端接地，如图
所示，则
(A) N 上有负电荷入地． (B) N 上有正电荷入地． (C ) N 上的电荷不动．
(D) N 上所有电荷都入地． ［ B ］ 16、1210
一空心导体球壳，其内、外半径分别为R 1和R 2，带电荷q ，如图所示．当球壳中心处再放一电荷为q 的点电荷时，则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为
(A) 104R q επ ． (B) 2
04R q
επ ．
E
(B)
(D)
(C)
(A)
q
(C)
1
02R q επ . (D)
2
0R q ε2π ． ［ D ］
17、1480
当一个带电导体达到静电平衡时： (A) 表面上电荷密度较大处电势较高． (B) 表面曲率较大处电势较高． (C) 导体内部的电势比导体表面的电势高．
(D) 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零． ［ D ］ 18、1140
半径分别为R 和r 的两个金属球，相距很远．用一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电．在忽略导线的影响下，两球表面的电荷面密度之比σR / σr 为 (A) R / r ． (B) R 2 / r 2．
(C) r 2 / R 2． (D) r / R ． ［ D ］ 19、5280
一平行板电容器中充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质．已知介质表面极化电
荷面密度为±σ′，则极化电荷在电容器中产生的电场强度的大小为： (A)
0εσ'．
(B) r
εεσ0'． (C)
02εσ'． (D) r
εσ'
． ［ A ］ 20、1460
如果在空气平行板电容器的两极板间平行地插入一块与极板面积相同的金属板，则由于金属板的插入及其相对极板所放位置的不同，对电容器电容的影响为： (A) 使电容减小，但与金属板相对极板的位置无关． (B) 使电容减小，且与金属板相对极板的位置有关． (C) 使电容增大，但与金属板相对极板的位置无关．
(D) 使电容增大，且与金属板相对极板的位置有关． ［ C ］
二、填空题 21、1258
一半径为R 的带有一缺口的细圆环，缺口长度为d (d< 示．则圆心O 处的场强大小E ＝__________________ __________，场强方向为______________________． 22、5166 一均匀带电直线长为d ，电荷线密度为＋λ，以导线中点O 为球心，R 为半径(R ＞d )作一球面，如图所示，则通过该球面的电场强度通量为__________________.带电直线的延长线与球面交点P 处的电场强度的大小为________________________，方向 __________________． 23、1600 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、S 2、S 3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：Φ1＝________，Φ2＝___________，Φ3＝__________． 24、1576 图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强大小E 的分布，r 表示离对称轴的距离．这是由_________________ ___________________产生的电场． 25、1517 真空中一半径为R 的均匀带电球面，总电荷为Q ．今在球面上挖去很小一块面积△S (连同其上电荷)，若电荷分布不改变，则挖去小块后球心处电势(设无穷远处电势为零)为________________． 26、1418 一半径为R 的均匀带电圆环，电荷线密度为λ． 设无穷远处为电势零点，则圆环中心O 点的电势U ＝______________________． 27、1592 一半径为R 的均匀带电球面，其电荷面密度为σ．若规定无穷远处为电势零点，则该球面上的电势U ＝____________________． 28、1438 如图所示, 在场强为E 的均匀电场中，A 、B 两点间距离为 d ．AB 连线方向与E 方向一致．从A 点经任意路径到B 点的场 强线积分??AB l E d ＝_____________． 29、1591 如图所示，在一个点电荷的电场中分别作三个电势不同的 等势面A ，B ，C ．已知U A ＞U B ＞U C ，且U A －U B ＝U B －U C ，则 相邻两等势面之间的距离的关系是：R B －R A ______ R C －R B ． (填 ＜，＝，＞) 30、1242 一半径为R 的均匀带电细圆环，带有电荷Q ，水平放置．在圆环轴线的上方离圆心R 处，有一质量为m 、带电荷为q 的小球．当小球 从静止下落到圆心位置时，它的速度为v ＝ _______________． 31、1614 一“无限长”均匀带电直线，电荷线密度为λ．在它的电场作用下，一质量为m ，电荷为q 的质点以直线为轴线作匀速率圆周运动．该质点的速率v ＝_______________． 32、1330 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σ =______________． 33、1350 空气的击穿电场强度为 2×106 V ·m -1，直径为0.10 m 的导体球在空气中时最多能带的 电荷为______________． (真空介电常量ε 0 = 8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 ) 1 2 3 E A E 在一个带负电荷的金属球附近，放一个带正电的点电荷q 0，测得q 0所受的力为F ，则F / q 0的值一定________于不放q 0时该点原有的场强大小．(填大、等、小) 35、1606 地球表面附近的电场强度约为 100 N /C ，方向垂直地面向下，假设地球上的电荷都均匀分布在地表面上，则地面带_____电，电荷面密度σ =__________．(ε 0 = 8.85 ×10-12 C 2/(N ·m 2) ) 36、5109 A 、 B 为两块无限大均匀带电平行薄平板，两板间和左右两侧充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质．已知两板间的场强大小 为E 0，两板外的场强均为03 1 E ，方向如图．则A 、B 两板所带电荷 面密度分别为 σA =___________， σB =_____________． 37、1105 半径为R 1和R 2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常量为εr 的均匀介质．设两筒上单位长度带有的电荷分别为+λ和-λ，则介质中离轴线的距离为r 处的电位移矢量的大小D =____________，电场强度的大小 E =____________． 38、1237 两个电容器1和2，串联以后接上电动势恒定的电源充电．在电源保持联接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差______________；电容器1极板上的电荷____________．(填增大、减小、不变) 39、5287 一个带电的金属球，当其周围是真空时，储存的静电能量为W e 0，使其电荷保持不变，把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大各向同性均匀电介质中，这时它的静电能量W e =__________________________． 40、1334 在电容为C 0的平行板空气电容器中，平行地插入一厚度为两极板距离一半的金属板，则电容器的电容C =__________________． 三、计算题 41、1011 半径为R 的带电细圆环，其电荷线密度为λ=λ0sin φ，式中λ0为 一常数，φ为半径R 与x 轴所成的夹角，如图所示．试求环心O 处 的电场强度． 42、1013 “无限长”均匀带电的半圆柱面，半径为R ，设半圆柱面沿轴线 OO'单位长度上的电荷为λ，试求轴线上一点的电场强度． A B E 0E 0/3E 0/3 边长为b 的立方盒子的六个面，分别平行于xOy 、yOz 和xOz 平面．盒子的一角在坐标 原点处．在此区域有一静电场，场强为j i E 300200+= .试求穿过各面的电通量． 44、1197 一半径为R 的“无限长”圆柱形带电体，其电荷体密度为ρ =Ar (r ≤R )，式中A 为常量．试求： (1) 圆柱体内、外各点场强大小分布； (2) 选与圆柱轴线的距离为l (l ＞R ) 处为电势零点，计算圆柱体内、外各点的电势分布． 45、、1653 电荷以相同的面密度σ 分布在半径为r 1＝10 cm 和r 2＝20 cm 的两个同心球面上．设无限远处电势为零，球心处的电势为U 0＝300 V ． (1) 求电荷面密度σ． (2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上应放掉多少电荷？ ［ε0＝8.85×10-12 C 2 /(N ·m 2)］ 46、1421 一半径为R 的均匀带电圆盘，电荷面密度为σ．设无穷远处为电势零点．计算圆盘中心O 点电势． 47、1095 如图所示，半径为R 的均匀带电球面，带有电荷q ．沿 某一半径方向上有一均匀带电细线，电荷线密度为λ，长度为l ，细线左端离球心距离为r 0．设球和线上的电荷分 布不受相互作用影响，试求细线所受球面电荷的电场力 和细线在该电场中的电势能(设无穷远处的电势为零)． 48、1074 两根相同的均匀带电细棒，长为l ，电荷线密度为λ， 沿同一条直线放置．两细棒间最近距离也为l ，如图所 示．假设棒上的电荷是不能自由移动的，试求两棒间的 静电相互作用力． 49、1531 两个同心金属球壳，内球壳半径为R 1，外球壳半径为R 2，中间是空气，构成一个球形空气电容器．设内外球壳上分别带有电荷+Q 和-Q 求： (1) 电容器的电容； (2) 电容器储存的能量． 50、5683 一质量为m 、电荷为-q 的粒子，在半径为R 、电荷为Q (>0)的均匀带电球体中沿径向运动．试证明粒子作简谐振动，并求其振动频率． 静电场复习题答案 一、选择题 1、B 2、C 3、B 4、D 5、D 6、D 7、B 8、C 9、C 10、D 11、C 12、D 13、B 14、D 15、B 16、D 17、D 18、D 19、A 20、C 二、填空题 21、1258 ()3 0220824R qd d R R qd εεπ≈ -ππ ； 从O 点指向缺口中心点． 22、5166 0/ελd ； () 2 2 04d R d -πελ ； 沿矢径 O P 23、1600 q / ε0 0 ； -q /ε0 24、1576 半径为R 的无限长均匀带电圆柱体 25、1517 ?? ? ??π?-π20414R S R Q ε 26、1418 λ / (2ε0) 27、1592 R σ / ε0 28、1438 Ed 29、1591 < 30、1242 2 /1021122???? ? ???? ??-π-R m Qq gR ε 31、1614 2 /102? ?? ? ??πm q ελ 32、1330 )4/(21R q π- 33、1350 5.6×10-7 C 34、1645 大 35、1606 负 ； 8.85×10-10 C/m 2 36、5109 3/200E r εε- ； 3/400E r εε 37、1105 λ/(2πr ) ； λ/(2π ε0 εr r ) 38、1237 增大； 增大 39、5287 W e 0 / εr 40、1334 2C 0 三、计算题 41、1011 解：在任意角φ 处取微小电量d q =λd l ，它在O 点产生 的场强为： R R l E 00204d s co 4d d εφ φλελπ=π= 它沿x 、y 轴上的二个分量为： d E x =－d E cos φ d E y =－d E sin φ 对各分量分别求和 ?ππ= 202 00d s co 4φφελR E x ＝R 004ελ 0)d(sin sin 420 00 =π=?πφφελR E y 故O 点的场强为： i R i E E x 004ελ- == 42、1013 解：设坐标系如图所示．将半圆柱面划分成许多窄条．d l 宽的 窄条的电荷线密度为 θλ λ λd d d π = π= l R 取θ位置处的一条，它在轴线上一点产生的场强为 θελ ελd 22d d 020R R E π=π= 如图所示. 它在x 、y 轴上的二个分量为： d E x =d E sin θ , d E y =－d E cos θ 对各分量分别积分 R R E x 02002d sin 2ελ θθελππ= π=? 0d c o s 2002=π-=?πθθελ R E y 场强 i R j E i E E y x 02 ελπ=+= 43、1283 解：由题意知 E x =200 N/C , E y =300 N/C ,E z =0 平行于xOy 平面的两个面的电场强度通量 01=±==?S E S E z e Φ 平行于yOz 平面的两个面的电场强度通量 x z 2002±=±==? S E S E x e Φ b 2N ·m 2/C “＋”，“－”分别对应于右侧和左侧平面的电场强度通量，平行于xOz 平面的两个面的电场强度通量 3003±=±==?S E S E y e Φ b 2 N ·m 2/C “＋”，“－”分别对应于上和下平面的电场强度通量. 44、1197 解：(1) 取半径为r 、高为h 的高斯圆柱面(如图所示)．面上各点场强大小为 E 并垂直于柱面．则穿过该柱面的电场强度通量为： ?π=?S rhE S E 2d 为求高斯面内的电荷，r ＜R 时，取一半径为r '，厚d r '、高h 的圆筒， 其电荷为 r r Ah V ''π=d 2d 2ρ 则包围在高斯面内的总电荷为 3/2d 2d 30 2 Ahr r r Ah V r V π='' π=??ρ 由高斯定理得 ()033/22εAhr rhE π=π 解出 ()023/εAr E = (r ≤R ) r ＞R 时，包围在高斯面内总电荷为： 3/2d 2d 30 2AhR r r Ah V R V π=''π=?? ρ 由高斯定理 ()033/22εAhR rhE π=π 解出 ()r AR E 033/ε= (r >R ) (2) 计算电势分布 r ≤R 时 ?? ?? +== l R R r l r r r AR r r A r E U d 3d 3d 03 20εε () R l AR r R A ln 39033 30εε+-= r ＞R 时 r l AR r r AR r E U l r l r ln 3d 3d 0303εε=?== ? ? 45、1653 解：(1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即 ???? ??+π=22110041r q r q U ε???? ??π-ππ=22212104441r r r r σσε ()210r r +=εσ 2 100r r U +=εσ＝8.85×10-9 C / m 2 (2) 设外球面上放电后电荷面密度为σ'，则应有 ()210 1r r U σσε'+='= 0 即 σσ2 1 r r - =' 外球面上应变成带负电，共应放掉电荷 ()??? ? ? ?+ π='-π='212222144r r r r q σσσ ()20021244r U r r r εσπ=+π=＝6.67×10- 9 C 46、1421 解：在圆盘上取一半径为r →r ＋d r 范围的同心圆环．其面积为 d S =2πr d r 其上电荷为 d q =2πσr d r 它在O 点产生的电势为 02d 4d d εσεr r q U = π= 总电势 0 2d 2d εσεσR r U U R S = = =? ? 47、1095 解：设x 轴沿细线方向，原点在球心处，在x 处取线元d x ，其上电荷为x q d d λ='，该线 元在带电球面的电场中所受电场力为： d F = q λd x / (4πε0 x 2) 整个细线所受电场力为： () l r r l q x x q F l r r +π=π=? +0002 4d 400 ελελ 方向沿x 正方向． 电荷元在球面电荷电场中具有电势能： d W = (q λd x ) / (4πε0 x ) 整个线电荷在电场中具有电势能： ??? ? ??+π=π= ? +0000 ln 4d 400 r l r q x x q W l r r ελελ 48、1074 解： 选左棒的左端为坐标原点O ，x 轴沿棒方向向右，在左棒上x 处取线元d x ，其 电荷为d q ＝λd x ，它在右棒的x '处产生 的场强为： () 2 04d d x x x E -'π=ελ 整个左棒在x '处产生的场强为： () ? -'π=l x x x E 0 2 04d ελ?? ? ??'--'π= x l x 1140ελ 右棒x '处的电荷元λd x '在电场中受力为： x x l x x E F '?? ? ??'--'π='=d 114d d 02ελλ x 整个右棒在电场中受力为： ???'?? ? ??'--'π=l l x x l x F 3202d 114ελ34ln 402ελπ=，方向沿x 轴正向． 左棒受力 F F -=' 49、1531 解：(1) 已知内球壳上带正电荷Q ，则两球壳中间的场强大小为 )4/(20r Q E επ= 两球壳间电势差 = =??2 1 d 12 R R r E U )1 1(42 10R R Q -πε )4/()(21012R R R R Q επ-= 电容 )/(4/1221012R R R R U Q C -π==ε (2) 电场能量 2 1012228) (2R R R R Q C Q W επ-= = 50、5683 证：由高斯定理求得球内场强为 r R Q E 30 4επ= 粒子受力： r R qQ qE F 3 04επ-=-= 由牛顿第二定律： ma F = ∴ r R qQ 304επ-22d d t r m = ， 22d d t r 043 0=π+r mR qQ ε 粒子沿径向作简谐振动, 其频率： 302 4mR qQ εωπ= ， 3 04212mR qQ εωνππ= π= 第一章 《静电场 》单元测试题 班级 姓名 一、单项选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分) 1．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是( ) A ．电场强度大的地方，电势一定高 B ．电场强度不变，电势也不变 C ．电场强度为零时，电势一定为零 D ．电场强度的方向是电势降低最快的方向 2．如图1所示，空间有一电场，电场中有两个点a 和b .下列表述正确的是 A ．该电场是匀强电场 B ．a 点的电场强度比b 点的大 C ．a 点的电势比b 点的高 D ．正电荷在a 、b 两点受力方向相同 3．如图2空中有两个等量的正电荷q 1和q 2，分别固定于A 、B 两点，DC 为AB 连线的中垂线，C 为A 、B 两点连线的中点，将一正电荷q 3由C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论 正确的有( ) A ．电势能逐渐减小 B ．电势能逐渐增大 C ．q 3受到的电场力逐渐减小 D ．q 3受到的电场力逐渐增大 图2 4．如图3所示，a 、b 、c 为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c 为ab 的中点，a 、b 电势分别为φa ＝5 V 、φb ＝3 V ．下列叙述正确的是( ) A ．该电场在c 点处的电势一定为4 V B ．a 点处的场强E a 一定大于b 点处的场强E b C ．一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少 D ．一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 图3 5．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静 电感应，两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场．实线为其电场线， 虚线为其等势线，A 、B 两点与两球球心连线位于同一直线上，C 、D 两 点关于直线AB 对称，则( ) A ．A 点和 B 点的电势相同 B ． C 点和 D 点的电场强度相同 C ．正电荷从A 点移至B 点，静电力做正功 D ．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先增大后减小 图4 6．如图5所示，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)( )． 图5 A ．k 3q R 2 B ．k 10q 9R 2 C ．k Q ＋q R 2 D ．k 9Q ＋q 9R 2 二、多项选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分) 7．下列各量中，与检验电荷无关的物理量是( ) A ．电场力F B ．电场强度E C ．电势差U D ．电场力做的功W 图1 第一章静电场 一、电荷及其守恒定律 1. 下列说法正确的是（） A.摩擦起电和静电感应都是使物体的正负电荷分开，而总电荷量并未变化 B.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上 C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷 D.物体不带电，表明物体中没有电荷 2.带电微粒所带电量不可能是下列值中的( ) A.2.4×10-19C B.-6.4×10-19C C.-1.6×10-18C D.4.0×10-17C 3.关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是( ) A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷 B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体 C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷 D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷 4.如图1-3所示,将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形导体上电荷的移动情况是( ) A.枕形导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动 B.枕形导体中电子向A端移动,正电荷不移动 C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动 图1-3 D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动 二、库仑定律 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.真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，它们之间作用力的大小等于() A.F B.2F C.F/2 D.F/4 3．A、B两个点电荷之间的距离恒定，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 4．两个半径均为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．1200F C．900F D．无法确定 5．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 6.关于点电荷的概念，下列说法正确的是（） A.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷 《静电场》章末检测题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。将所有符合题意的选项选出，将其序号填入答卷页的表格中。全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得O 分。） 1．下列关于起电的说法错误的是（ ） A ．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分 B ．摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电 C ．摩擦和感应都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分 D ．一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷 2．两个完全相同的金属球A 和B 带电量之比为1：7 ，相距为r 。两者接触一下放回原来的位置，则后来两小球之间的静电力大小与原来之比可能是（ ） A ．16：7 B ．9：7 C ．4：7 D ．3：7 3．下列关于场强和电势的叙述正确的是（ ） A ．在匀强电场中，场强处处相同，电势也处处相等 B ．在正点电荷形成的电场中，离点电荷越远，电势越高，场强越小 C ．等量异种点电荷形成的电场中，两电荷连线中点的电势为零，场强不为零 D ．在任何电场中，场强越大的地方，电势也越高 4． 关于q W U AB AB 的理解，正确的是（ ） A ．电场中的A 、B 两点的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比 B ．在电场中A 、B 两点间沿不同路径移动相同电荷，路径长时W AB 较大 C ．U AB 与q 、W AB 无关，甚至与是否移动电荷都没有关系 D ．W AB 与q 、U AB 无关，与电荷移动的路径无关 5．如图所示，a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点，其中c 为线段ab 的中点。若 一个运动的正电荷仅在电场力的作用下先后经过a 、b 两点，a 、b 两点的电势分别为 a = -3 V 、 b = 7 V ，则（ ） A ．c 点电势为2 V B ．a 点的场强小于b 点的场强 C ．正电荷在a 点的动能小于在b 点的动能 D ．正电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能 6． 一平行板电容器接在电源上，当两极板间的距离增大时，如图所示，则（ ） A ．两极板间的电场强度将减小，极板上的电量也将减小； B ．两极板间的电场强度将减小，极板上的电量将增大； C ．两极板间的电场强度将增大，极板上的电量将减小； D ．两极板间的电场强度将增大，极板上的电量也将增大。 第六章静电场 第1讲电场力的性质 要点1、库仑力作用下的平衡问题 1、如图所示三个点电荷q１、q２、q3在同一条直线上,q2和q3的距离为ｑ1和ｑ2距离的两倍,每个点电荷所受静电力的合力为零，由此可以判定,三个点电荷的电荷量之比q1∶q ∶q3为( A ) ２ Ａ.（－9)∶4∶(－３６)Ｂ.9∶４∶３6 Ｃ.（-３)∶2∶(-６)Ｄ．３∶ 2∶6 ２、两个可自由移动的点电荷分别在Ａ、Ｂ两处，如右图所示。Ａ处电荷带正电Q１,B处电荷带负电Q２,且Q2=4Ｑ1,另取一个可以自由移动的点电荷Q３,放在直线ＡB上，欲使整个系统处于平衡状态,则(A) A.Q３为负电荷,且放于A左方B．Q3为负电荷，且放于B右方 C.Ｑ3为正电荷,且放于A与B之间D．Q３为正电荷,且放于Ｂ右方 要点2、电场强度的理解和计算 1、[２０１5·山东高考]直角坐标系ｘOy中,Ｍ、N两点位于x轴上，G、Ｈ两点坐标如图。M、Ｎ两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于Ｏ点时,Ｇ点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为（ B ) Ａ.＼f（3kQ,4a２）,沿y轴正向 B.错误!,沿y轴负向 Ｃ.错误!，沿ｙ轴正向Ｄ.错误!,沿y轴负向 2、如图所示,一个均匀的带电圆环，带电荷量为＋Q，半径为R,放在绝缘水平桌 面上。圆心为O点,过Ｏ点作一竖直线,在此线上取一点A，使Ａ到O点的距离 为Ｒ，在A点放一检验电荷＋q，则＋q在Ａ点所受的电场力为（B） Ａ.＼f（kＱq，R2),方向向上?Ｂ.错误!,方向向上 C．错误!，方向水平向左?D．不能确定 ３、［2013·课标全国卷Ⅰ]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)( B ) A．k错误! B.k错误!C．k错误!?D．k错误! 要点3、带电粒子的运动轨迹判断 １、（多选)如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受电场力作用,根据此图可做出的正确判断是(BCＤ) A.带电粒子所带电荷的正、负 B．带电粒子在ａ、b两点的受力方向 C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 1.已知一均匀带电球面，总带电量为q ，半径为 R ， 2.已知一均匀带电球体，半径为 R ，带电量为q ， 求1）整个空间的场强分布； 2）整个空间的电势分布。 电荷均匀分布在球体内，求： 1）整个空间的场强分布； 2）整个空间的电势分布。 （整个空间介电常数按 计算） q R O r q R O r 解：1）以O 为心，r 为半径建立球形高斯面 K K v 1 0 e E dS E 4 r 2 = q i 内 解：1）以O 为心，r 为半径建立球形高斯面 S i K K v 1 e E dS E 4 r 2 = q i 内 根据高斯定理 0 S i 当r R 时， E 4 r 2 2 1 0 E 0 根据高斯定理 当r R 时， 4 r 3 1 q E q 当r R 时， E 4 r 1 3 qr 4 R 0 4 0r 2 E 4 r 2 q E 0 4 3 3 R 3 0 2）当r R 时， K K q q 4 R 1 q E q 4 0r 2 R U E dl 0dr 4 r dr 当r R 时， E 4 r 2 2 r r R 0 0 0 当r R 时， 2）当r R 时， K K K K q q 4 0r qr 4 R 0 q 4 0r R R dr U E dl 4 0r dr U E dl dr 2 3 2 r r r r q 8 R 0 q 3q qr 2 (R 2 r 2 ) 4 R 8 R 8 R 3 3 0 0 0 当r R 时， K K q q 4 0r U E dl 4 0r dr 2 r r 4．已知两同轴带电圆柱面，半径分别为a 和b ，内 3.已知两同心带电球面，半径分别为 R 、 R ，内 1 2 电量为 ，忽略边缘效应， 求： 圆柱面单位长度带电量为 ，外圆柱面单位长度带 球面带电量为 q ,外 球面带电量为q ， 求： -q b 求1）整个空间的场强分布； a q 求1）整个空间的场 强分布； 2）两柱面之间的电势差U 。 ab R 1 2）两球面之间的电 O r 势差U 。 12 R 2 解：1）以O 为心，r 为半径建立球形高 斯面 解： 以 r 为半径 h 为高建立同轴 柱形高斯面 K K K K v 1 0 v 1 0 e E dS E 4 r 2 = q i 内 e E dS E 2 rh q i 内 S S i i 根据高斯定理 根据高斯定理 当r R 时， E 2 rh 10 0 E 0 当r R 时， 1 E 4 r 2 1 0 E 0 1 当 R r R 时， E 4 r 2 1 q 当 R r R 时， E 2 rh 1 h 1 2 0 1 2 0 q 4 0r 2 0r E E 2 当r R 时， 2 E 4 r 2 1 (q q ) 0 当r R 时， E 2 rh 2 1 ( h h ) 0 E 0 E 0 2）两球面之间的电势差 2）两柱面之间的电势差为： K K K K q q 4 0 1 1 2 0r 2 0 ln b R 2 R 2 b b U 12 E dl 4 0r 2dr ( ) U E dl dr ab R 1 R 2 a R 1 R 1 a a 静电场复习题 （1）三种电荷的认识：点电荷、检验电荷、元电荷。 1．关于点电荷的概念，下列说法正确的是( ) A．当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体就可以看做点电荷 B．只有体积很小的带电体才能看做点电荷 C．体积很大的带电体一定不能看做点电荷 D．对于任何带电球体，总可以把它看做电荷全部集中在球心的点电荷 二、接触带电后电荷的分配规律 1、．有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量＋7Q、B带电荷量－Q、C不带电，将A、B分别固定起来，然后让C球反复很多次与A、B球接触，最后移去C球，则A、B球间的库仑力变为原来的( ) A．35/8倍B．7/4倍 C．4/7倍D．无法确定 2 、)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知( ) A．n＝3 B．n＝4 C．n＝5 D．n＝6 三、库仑定律与静电力的结合 1．如图1所示，带电小球A、B的电荷量分别为Q A、Q B，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O 点．静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d 2 ，可采用以下哪些方法( ) A．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍 B．将小球B的质量增加到原来的8倍 C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半 D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍 2．如图12所示，A、B是系在绝缘细线两端，带有等量同种电荷的小球，其中m A＝0.1 kg，细线总长为20 cm.现将绝缘细线绕过固定于O点的 光滑定滑轮，将两球悬挂起来，两球平衡时，OA的线长等于OB的线长，A 球依靠在光滑绝缘竖直墙上，B球悬线OB偏离竖直方向60°，求B球的质 量和墙所受A球的压力．(g取10 m/s2) 第一章静电场单元测试卷 一、选择题（1-8题单选，每题3分，9-13题多选，每题4分） 1．下列选项中的各 1/4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 1/4 圆环间彼此绝缘．坐标原点O 处电场强度最大的是 （ ） 2．将一电荷量为 +Q 的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a 、b 为电场中的两点，则 如图所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，∠MOP = 60°．电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为E 1；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E 2，E 1与E 2之比为（ ） A ．1∶2 B ．2∶1 C ．2∶ 3 D ．4∶ 3 3.点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( ) A ．A 和 B 之间 B ．A 右侧 C ．B 左侧 D ．A 的右侧及B 的左侧 4．如图1-70所示，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，则下列说法正确的是（ ） A ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ增大 B ．保持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 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71 A B C D 5．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ） A ．自由落体运动 B ．曲线运动 C ．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D ．变加速直线运动 6.如图是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ） A ．这个电场是匀强电场 B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E c C ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d D ．无法确定这四个点的场强大小关系 7．以下说法正确的是（ ） A ．由q F E = 可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式q E P = φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C ．由U ab =Ed 可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D ．公式C=Q/U ，电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关 8.如图1-75所示，质量为m ，带电量为q 的粒子，以初速度v 0，从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B 点时，速率v B =2v 0，方向与电场的方向一致，则A ，B 两点的电势差为：( ) 9.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ） A.5 F /9 B.4F /5 C.5F /4 D.9F /5 10. A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如 图1-75 A B 1 练习一 库仑定律 电场强度 一、选择题 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. (C) 大小为()2 022a q πε, 方向沿y 轴正向. (D) 大小为()2 22a q πε, 方向沿y 轴负向. 1.4所示,带电量均为+q 的两个点电荷,分别位于x 轴上 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) 图2.1 图1.4 2 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 故 E=E x =() 2 022R Q επ 方向沿x 轴正向. 练习二 高斯定理 一、选择题 如图3.1所示.有一电场强度E 平行于x 轴正向的均匀电场，则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为(D) (此题注意场强的方向，联系场线穿入与穿出) πR 2E . (B) πR 2E /2 . (C) 2πR 2E . (D) 0 . 关于高斯定理，以下说法正确的是：(A) (A) 高斯定理是普遍适用的,但用它计算电场强度时要求电荷分布具有某种对称性;(实际是要求场具有对称性) (B) 高斯定理对非对称性的电场是不正确的; (C) 高斯定理一定可以用于计算电荷分布具有对称性的电场的电场强度; (D) 高斯定理一定不可以用于计算非对称性电荷分布的电场的 电场强度. 图3.3所示为一球对称性静电场的 E ~ r 关系曲线，请指出该电场是由哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小，r 表示离对称中心的距离) . (C) (如果是均匀带电球体，其E ~ r 又该如何画) (A) 点电荷 . 图3.1 图3.3 静电场 一．选择题（每题3分） 1．如图所示，各图中所有电荷均与原点等距，且电量相等。设无穷远为零电势，则各图中电势和场强均为零的是（ C ） +q +q +q +q +q -q –q -q –q -q +q +q -q -q +q +q （A ）图1 （B ）图2 （C ）图3 （D ）图4 2．一均匀带电球面，若球内电场强度处处为零， 则球面上带电量为σds 的面元在球面内产生的电场强度是（ C ） （A ）处处为零 （B ）不一定为零 （C ）一定不为零 （D ）是常数 3．在一个点电荷+Q 的电场中，一个检验电荷+q ，从A 点分别移到B ，C ，D 点，B ，C ，D 点在+Q 为圆心的圆周上，如图所示，则电场力做功是（ D ） （A ） 从A 到B 电场力做功最大。 （B ） 从A 到C 电场力做功最大。 （C ） 从A 到D 电场力做功最大。 （D ） 电场力做功一样大。 4．空心导体球壳，外半径为R 2，内半径为R 1，中心有点电荷q ，球壳上总电荷q ，以无穷远处为电势零点，则导体壳的电势为（ D ） （A ） 011 4q R πε（B ）0214q R πε （C ）01124q R πε （D ）02 124q R πε 5．等腰三角形三个顶点上分别放置+q ，-q 和2q 三个点电荷，顶角平分线上一点P 与三个顶点的距离分别为d 1 ,d 1和d ，如图所示，把电荷Q 从无穷远处移到P 点最少需要做功（ C ） 2q （A ） 011 4qQ d πε （B ）01124qQ d πε （C ）0124qQ d πε （D ） 01 12()4qQ qQ d d πε+ 6、如图所示，一点电荷q 位于一边长为a 的立方体的 q A 顶点A ，则通过立方体B 表面的电通量各为（ C ） B （A ） 6q ε （B ）012εq （C ）024εq （D ）0εq 7、两金属球A 和B 的半径之比为1∶4，都带等量的同号电荷Q ．若将两球接触一下再移回原处，则A 球 所带的电量变为（ D ） . 高中物理静电场经典复习资料题目及答案 一．电场能的性质 （ 1）电场强度的定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 跟它的电荷量q 的比值，叫做 该点的电场强度。用 E 表示电场强度，则有 E=F/q。 Q （2）正负点电荷Q在真空中形成的电场是非匀强电场，场强的计算公式为E=k r 2 3.电场叠加：电场中某点的电场强度等于各个点电荷在该点产生的电场强度的矢量和。 4.电场力： F=qE。 二．电场能的性质 1.电势差：电荷从电场中某点A 移动到另一点 B 电场力所做功 W与该电荷电量的比值。即： U=W/q。 2.电势：试探电荷在电场中某点具有的电势能E p与电荷量q 的比值，叫做该点的电势。即 φ=E p/q 。电势差 U AB=φA-φB。 3.电场中电势相等的点组成的面叫做等势面。 等势面的性质：①等势面上任意两点之间的电势差为零；②等势面和电场线垂直，在等势面上移动电荷电场力不做功。③等势面的疏密表示电场的强弱。等差等势面越密，电场强度越大。④任意两个电势不等的等势面不会相交。 4.匀强电场中电势差与电场强度的关系是 E=U/d，公式中 d 是沿电场线方向两点之间的距离。匀强电场中电势高低变化特点：在匀强电场中，任意一组平行线上等距离的两点之间的电势 差相等。 5.电势随空间分布图象 所谓φ -x 图象是指静电场中电势φ 随x变化情况图象。φ-x图象斜率大小表示电场强度沿 . x 轴方向分量的大小。根据φ-x图象斜率大小表示电场强度沿x 轴方向分量的大小判断电场 强度（或电场强度分量）的大小。若图象某段平行x 轴，表明电势φ 在该段不随x 变化，电场强度沿x 轴方向分量为零，空间各点场强与x 轴垂直。 【高考命题动态】 静电场是高中物理研究的比较深的物质形态，静电场也是高考重点之一。高考对静电场的考 查重点是：库仑定律、电场力的性质、电场能的性质、电容器和电容、带电粒子在电场中的 运动等。 【最新模拟题专项训练】。 1.（ 2013 无为四校联考）如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和定极板之间的距离 d 变化时，电容 C 便发生变化，通过测量电容 C 的变化就可知道 两极板之间距离 d 的变化的情况．在下列图中能正确反映 C 与 d 之间变化规律的图象是() 答案： A 解析：由电容器的电容决定式， C= r S ，C 与 d 成反比，能正确反映C与 d 之间变化规律的4 kd 图象是 A。 一．选择题（共30小题） 1．（2014?山东模拟）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（ ） D 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）（ ） D 系数均为k 0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（ ） ﹣ 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（ ） D 7．（2015?山东模拟）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（） 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 D 12 变化的关系图线如图所示，其中P点电势最低，且AP＞BP，则（） 以下各量大小判断正确的是（） 11．（2015?丰台区模拟）如图所示，将一个电荷量为1.0×10C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为2.4×10﹣6J．则下列说法中正确的是（） 时速度恰好为零，不计空气阻力，则下列说法正确的是（） 带电粒子经过A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，以下判断正确的是（） 实线所示），则下列说法正确的是（） 1. 一平行板电容器充电后，将其中一半空间充以各向同性、均匀电介质，如图所示。则图中Ⅰ、Ⅱ两部份的电场强度_____________；两部份的电位移矢量_____________；两部份所对应的极板上的自由电荷面密度______________。 答案:填相等、不相等,不相等。 2 一半径为R、长度为L的均匀带电圆柱面，总电量为Q。试求端面处轴线上P点的电势。 解:以左端面处为坐标原点,X轴沿轴线向右为正. 在任意处x取dx的圆环,其上电量: 3（本题3分）已知某静电场的电势函数U = 6x –6x2y –7y2（SI）。由场强与电势梯度的关系式可得点（2，3，0）处的电场强度_ ____ 。 答案: (66,66,0) 4、（本题3分）半径为r的导体球与半径为R的薄导体球壳，（R﹥r），同心装置。球壳上有一小孔，用细导线穿过小孔（绝缘）将导体球接地，设细导线的唯一作用是使导体球接地，小孔的影响忽略不计，已知球壳上带电量q，则导体球上的电量q =_______。 答案:－rq/R 5.（本题10分）一个圆柱形电容器，内圆柱半径为R1，外圆柱半径为R2，长为L（L>>R2—R1），两圆筒间充有两层相对介电常数分别为εr1和εr2的各向同性均匀电介质，其界面半径为R，设内、外圆筒单位长度上带电量（即电荷线密度）分别为λ和—λ，求： 电容器的电容, 电容器储存的能量。 解：（1）根据有介质时的高斯定理可得两筒之间的电位移的大小为 D =λ/（2πr） 介质中的场强大小分别为 E1 = D/（ε0εr1）=λ/（2πε0εr1r） E2 = D/（ε0εr2）=λ/（2πε0εr2r） 两筒间电势差 电容 （2）电场能量 6．一空气平行板电容器，两极板面积均为S，板间距离为d（d远小于极板线度），在两极板间平行地插入一面积也是S，厚度为t（﹤d）的金属片。则电容C等于_________________。 答案: C=ε0S/(d-t) 7．A、B为两个电容值都等于C的电容器，已知A带电量为Q，B带电量为2Q。现将A、B 并联后，系统电场能量的增量△W = _________________。 答案:-Q2/(4C) 8.（本题5分）5107 1 / 8 练习一 库仑定律 电场强度 一、选择题 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. (C) 大小为()2 022a q πε, 方向沿y 轴正向. (D) 大小为()2 22a q πε, 方向沿y 轴负向. 1.4所示,带电量均为+q 的两个点电荷,分别位于x 轴上 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) 图2.1 图1.4 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 故 E=E x =() 2 022R Q επ 方向沿x 轴正向. 练习二 高斯定理 一、选择题 如图3.1所示.有一电场强度E 平行于x 轴正向的均匀电场，则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为(D) (此题注意场强的方向，联系场线穿入与穿出) πR 2E . (B) πR 2E /2 . (C) 2πR 2E . (D) 0 . 关于高斯定理，以下说法正确的是：(A) (A) 高斯定理是普遍适用的,但用它计算电场强度时要求电荷分布具有某种对称性;(实际是要求场具有对称性) (B) 高斯定理对非对称性的电场是不正确的; (C) 高斯定理一定可以用于计算电荷分布具有对称性的电场的电场强度; (D) 高斯定理一定不可以用于计算非对称性电荷分布的电场的 电场强度. 图3.3所示为一球对称性静电场的 E ~ r 关系曲线，请指出该电场是由哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小，r 表示离对称中心的距离) . (C) (如果是均匀带电球体，其E ~ r 又该如何画) (A) 点电荷 . 图3.1 图3.3 静电场测试题（一） 一、选择题（本题共12小题，1-8每小题只有一个选项符合题意．每小题3分，8-12每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分，共40分） 1．有关电场强度的理解，下述说法正确的是（） A．由E=可知，电场强度E跟放入的电荷Q所受的电场力成正比 B．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 C．由E=可知，在离点电荷很近，r接近于零，电场强度达无穷大 D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 2．如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是（） A．甲图：点电荷的电场中，与点电荷等距的a、b两点 B．乙图：等量异种电荷电场中，两电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C．丙图：点电荷的电场中，与点电荷成一直线的a、b两点 D．丁图：匀强电场中的a、b两点 3．某静电场的电场线分布如图所示，一负点电荷只在电场力作用下先后经过 场中的M、N两点．过N点的虚线是电场中的一条等势线，则（） A．M点的电场强度小于N点电场强度 B．M点的电势低于N点的电势 C．负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能 D．负点电荷在M点的动能小于在N点的动能 4．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，它应是（） A．F 1B．F 2 C．F 3 D．F 4 5．如图所示，虚线为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为﹣8eV时，它的动能应为（） A．8 eV B．13 eV C．20 eV D．34 eV 《静电场》检测题 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共48分。第将所有符合题意的选项选出，将其序号填入答 卷页的表格中。全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分。）1．在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（） A．没有任何两点电场强度相同 B．可以找到很多电场强度相同的点 C．没有任何两点电势相等 D．可以找到很多电势相等的点 2．下列关于起电的说法错误的是（） A．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分 B．摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电 C．摩擦和感应都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子 从物体的一部分转移到另一部分 D．一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体可能带上异种电荷 3．两个完全相同的金属球A和B带电量之比为1：7 ，相距为r 。两者接触一下放回原来的位置，若两电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是（） A．16：7 B．9：7 C．4：7 D．3：7 4．下列关于场强和电势的叙述正确的是（） A．在匀强电场中，场强处处相同，电势也处处相等 B．在正点电荷形成的电场中，离点电荷越远，电势越高，场强越小 C．等量异种点电荷形成的电场中，两电荷连线中点的电势为零，场强不为零 D．在任何电场中，场强越大的地方，电势也越高. 5．关于和的理解，正确的是（） A．电场中的A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比 B．在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷，路径长时WAB较大 C．U AB与q、W AB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系 D．W AB与q、U AB无关，与电荷移动的路径无关 6．如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为线段ab的中点。若一个运动的正电荷先后经过a、b两点，a、b两点的电势分别为 a = -3 V 、 b = 7 V ，则（） A．c点电势为 2 V B．a点的场强小于b点的场强 C．正电荷在a点的动能小于在b点的动能 D．正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能 7．在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一灵 敏的静电计相连，极板A接地。若极板A稍向上移动一些，由观 察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论，其依 据是（） A．两极板间的电压不变，极板上的电量变小 B．两极板间的电压不变，极板上的电量变大 C．两极板上的电量几乎不变，极板间的电压变小 D．两极板上的电量几乎不变，极板间的电压变大 静电场练习题专题 一、单选题：（每题只有一个选项正确，每题4分） 1、以下说法正确的是：（ ） A ．只有体积很小的带电体，才能看做点电荷 B ．电子、质子所带电量最小，所以它们都是元电荷 C ．电场中A 、B 两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以U AB ＝U BA D ．电场线与等势面一定相互垂直，在等势面上移动电荷电场力不做功 2、在真空中同一直线上的A 、B 处分别固定电量分别为＋2Q 、－Q 的两电荷。如图所示，若在A 、B 所在直线上放入第三个电荷C ，只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态，则C 的电性及位置是( ) A ．正电，在A 、B 之间 B ．正电，在B 点右侧 C ．负电，在B 点右侧 D ．负电，在A 点左侧 3、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M 点以相同速度飞出a 、b 两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（ ） A ．a 一定带正电，b 一定带负电 B ．a 的速度将减小，b 的速度将增加 C ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增加 D ．两个粒子的电势能一个增加一个减小 4、某静电场的电场线分布如图所示，图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ，电势分别为φP 和φQ ，则( ) A ．E P 第1章静电场 单元测试题 1．对元电荷的理解，下列说法正确的是 （ ） A ．目前认为：元电荷是自然界中电荷的最小单元，其值是1.60×10-19C B ．元电荷就是质子 C ．元电荷就是电子 D ．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 2．两个大小相同的金属小球A 、B 分别带有q A ︰q B =4︰1数值的电荷量，相距较远，相互间引力为F ．现将另一个不带电的、与A 、B 完全相同的金属小球C ，先与A 接触，再与B 接触，然后离开，则A 、B 间的作用力变为 ( ) A ． F 8 1 B ．F 41 C ．F 21 D ．F 161 3．等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先 从图中a 点沿直线移到b 点，再从b 点沿直线移到c 点．则检验电荷在此全过 程中 （ ） A ．所受电场力的方向将发生改变 B ．所受电场力的大小恒定 C ．电势能一直减小 D ．电势能先不变后减小 4．在电场中某点放入电荷量为q 的正电荷时测得该点的场强为E ，若在同一点放入电荷量为q′=2q 的负电荷时，则该点的场强 ( ) A ．大小为2E ，方向与E 相同 B ．大小为2E ，方向与E 相反 C ．大小为E ，方向与E 相同 D ．大小为 E ，方向与E 相反 5.两个固定的异号电荷，电荷量给定但大小不等，且q 1《静电场》-单元测试题(含答案)
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