长沙县九中高二静电场知识培优提升训练(针对高三)
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高中物理必修第3册 静电场及其应用测试卷(提升篇)(Word 版 含解析)一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ,A 、C 两点为轨道的最高点,B 点为最低点,圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷.将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放,已知重力加速度为g ,则()A .小球运动到B 2gR B .小球运动到B 点时的加速度大小为3gC .小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgRD .小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg +k 122q q R 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A.带电小球q 2在半圆光滑轨道上运动时,库仑力不做功,故机械能守恒,则:212B mgR mv =解得:2B v gR 故A 正确;B.小球运动到B 点时的加速度大小为:22v a g R==故B 错误;C.小球从A 点运动到B 点过程中库仑力不做功,电势能不变,故C 错误;D.小球到达B 点时,受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ,由圆周运动和牛顿第二定律得:2122BN q q v F mg k m R R--=解得:1223N q q F mg kR=+ 根据牛顿第三定律,小球在B 点时对轨道的压力为:1223q q mg kR + 方向竖直向下,故D 正确.2.如图所示,带电量为Q 的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C 点,斜面上有A 、B 、D 三点,A 和C 相距为L ,B 为AC 中点,D 为A 、B 的中点。
现将一带电小球从A 点由静止释放,当带电小球运动到B 点时速度恰好为零。
已知重力加速度为g ,带电小球在A 点处的加速度大小为4g,静电力常量为k 。
则( )A .小球从A 到B 的过程中,速度最大的位置在D 点 B .小球运动到B 点时的加速度大小为2g C .BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA D .AB 之间的电势差U AB =kQ L【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .带电小球在A 点时,有2sin A Qqmg kma L θ-= 当小球速度最大时,加速度为零,有'2sin 0Qqmg θkL -= 联立上式解得'22L L =所以速度最大的位置不在中点D 位置,A 错误; B .带电小球在A 点时,有2sin A Qqmg kma L θ-= 带电小球在B 点时,有2sin 2BQq k mg θma L -=()联立上式解得2B g a =B 正确;C .根据正电荷的电场分布可知,B 点更靠近点电荷,所以BD 段的平均场强大小大于AD 段的平均场强,根据U Ed =可知,BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA ,C 正确;D .由A 点到B 点,根据动能定理得sin 02AB Lmg θqU ⋅+= 由2sin A Qqmg kma L θ-=可得 214Qq mg k L= 联立上式解得AB kQU L=-D 错误。
一、选择题1.(0分)[ID:125881]如图的电路中C是平行板电容器,将S先闭合后断开,然后将平行板的板间距拉大一点,下列说法正确的是()A.平行板电容器两板间的的电场强度变小B.平行扳电容器两板的电势差增大C.平行板电容器两板的电势差不变D.平行板电容器两板的电势差变小2.(0分)[ID:125871]两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量大小为e,从O点沿垂直于两板的直线移动到A点,A=L,如图所示,则此过程中电场力对电子所做的功为()A.eUdL-B.eUdLC.eULd-D.eULd3.(0分)[ID:125862]在静电场中,将一电荷只在电场力作用下,从a点移到b点,电场力做了负功,则()A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小4.(0分)[ID:125851]如图所示,某带电导体的表面有a、b两点,其中a点的电场强度E1=200 V/m,b点的电场强度E2=400 V/m,导体外有一点c,c点与a点之间的距离为2 cm,c点与b点之间的距离为4 cm。
现将某检验电荷+q由a点移至c点,电场力做功为2×10-6 J。
下列判断正确的是()A.若将检验电荷+q由b点移至c点,则其电势能增加2×10-6 JB.若将检验电荷-q由b点移至c点,则其电势能增加2×10-6 JC.若将检验电荷+q分别放在a、b两点,其所受电场力大小相等D.若将检验电荷-q分别放在a、b两点,其所具有的电势能之比为1:25.(0分)[ID:125849]如图所示,已知A、B、C、D、E、F、G、H是正八边形的8个顶点,O为正八边形的中心,M、N分别为OG和OC的中点,P、Q分别为OA和OE的中点.在M、N两点放置等量异种点电荷,则下列各点中电势和电场强度均相同的是()A.B点和D点B.P点和Q点C.D点和F点D.C点和G点6.(0分)[ID:125846]如图所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷q由A 点移到B点,电场力做功为W1;以OA为半径画弧交于OB于C,q由A点移到C点电场力做功为W2;q由C点移到B点电场力做功为W3。
2023届湖南省九校联盟高三下学期第二次联考高效提分物理试题一、单选题 (共6题)第(1)题静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。
如图,一电子在电场中仅受电场力的作用,实线描绘出了其运动轨迹,虚线表示等势线,各等势线关于y轴对称,a、b、c、d分别是轨迹与等势线的交点。
已知电子在经过a点时动能为60eV,各等势线的电势高低标注在图中,则( )A.a、d两点的电场强度相同B.电子从a到b运动时,电场力做负功C.电子从c到d运动时,电势能逐渐减小D.电子在经过等势线d点时的动能为60eV第(2)题2023 年9月21日,“天宫课堂”第四课开讲。
神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮将面向全国青少年进行太空科普授课,展示介绍中国空间站梦天实验舱工作生活场景,演示了各种奇妙的在失重状态下的实验,例如蜡烛火焰、动量守恒定律等实验,并与地面课堂进行互动交流。
下面四幅蜡烛火焰图是在太空实验室中演示的是( )A.B.C.D.第(3)题某科技公司设计的一套多用途城市无人驾驶系统如图所示,由乘客舱和三角形支架组成,支架的四条完全相同带轮触脚可绕轴转动。
先将乘客舱悬空固定于支架顶部,再利用自身的动力系统调节触脚与竖直方向的夹角以升高乘客舱,然后利用自动驾驶系统,将乘客舱运送至相应地点。
已知三角形支架和乘客舱的总质量为m,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )A.乘客舱被缓慢吊起过程中,夹角逐渐增大B.乘客舱被缓慢吊起过程中的某个时刻,地面对每个轮子的支持力为C.乘客舱被缓慢吊起过程中,地面对每个轮子的作用力发生了变化D.该装置在平直公路上加速行驶时,支架对乘客舱的作用力等于乘客舱的重力第(4)题如图所示,A球、C球均带正电,B球带负电,A球固定在绝缘的水平地面上,B球由绝缘的细线拉着,C球处在与B球等高的位置,A、B、C三球均静止且三者所在位置构成一个等边三角形。
若细线与竖直方向的夹角为,A、B、C三球所带电荷量大小分别为、、,质量,则为( )A.4:2:1B.2:1:4C.D.第(5)题如图所示为某小型发电站高压输电示意图。
静电场及其应用(A卷•素养提升卷)(考试时间:75分钟满分:100分)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回A.图甲中,静电除尘装置将带负电的尘埃收集在中间的线状电极B上B.图乙中,家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的C.图丙中,两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣增强了导电能力D.图丁中,工作人员在超高压带电作业时,穿绝缘橡胶服比金属丝编制的工作服更安A.易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同B.易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相同A.F1B.F2根据矢量合成的平行四边形法则,可知合力故选B。
4.(23-24高二上·浙江杭州力的作用下向收尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。
下列说法正确的是( )A.电晕极和收尘极间的电场是典型的匀强电场B.尘埃所受电场力的方向总与所处位置的电场强度方向相同C.尘埃所带的电荷量可能为17C8.010--´D.在同一位置,该点电场强度的大小与尘埃受到的电场力成正比【答案】C【详解】A.由图可知,电晕极和收尘极间的电场不是匀强电场,靠近电晕极的电场较强,A.这个电场可能是正点电荷的电场B.这个电场是匀强电场C.负电荷在B时受到的电场力的方向就是D.点电荷在A点时受到的电场力比在【答案】DA.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒上的部分电子会转移到毛皮上,从而使橡胶棒带正电B.处于静电平衡状态的导体腔,内表面有电荷,导体壳壁壳内空腔C电场强度为0C.通过奎宁结晶在两点电荷的电场中的分布情况,可分析判断两点电荷是等量异种点电荷D.避雷针其实不“避雷”,反而是“接雷”,只不过是化弱为强,避免强雷电的破坏【答案】CA.A受到的库仑力逐渐增大B.地面对斜面C的摩擦力逐渐减小C.物体A受到斜面的支持力一直减小D.物体A受到斜面的支持力一直增大以A和C整体为研究对象,设衡条件得由于F大小不变,θ减小,则知地面对斜面A .A 点的电场强度是40N/C ,方向沿x 轴正方向B .B 点的电场强度是2.5N/C ,方向沿x 轴负方向C .点电荷Q 带正电,所在位置为0.2m x =处D .点电荷Q 的带电荷量约为114.410C-´【答案】ACD【详解】AB .根据图象乙的斜率可得出电场强度大小A 点电场强度为A .在O 点产生的合场强为零B .在O 点产生的合场强大小为2kQr C .在P 点的电场强度方向沿x 轴正方向A.a j大于O j,O j大于B.粒子P从c点沿直线运动到C.粒子P从a点由静止释放,可能在A.aO间的电场方向由a→O,根据沿着电场线电势降落,可知j一定大于场线方向从O→c,可知OB.由上面的分析知粒子所受的电场力是变化的,第Ⅱ卷非选择题(1)若带电小球的质量为m,重力加速度为的夹角为q,则带电小球受到的静电力大小为(2)本实验方案采用的物理方法是或“微小量放大法”)。
一、选择题1.如图的电路中C 是平行板电容器,将S 先闭合后断开,然后将平行板的板间距拉大一点,下列说法正确的是( )A .平行板电容器两板间的的电场强度变小B .平行扳电容器两板的电势差增大C .平行板电容器两板的电势差不变D .平行板电容器两板的电势差变小2.图中虚线所示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26J 和5J 。
当这一点电荷运动到某一位置。
其电势能变为-8J 时,它的动能为( )A .8JB .15JC .20JD .34J3.如图所示,电子在电势差为1U 的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为2U 的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角 变大的是( )A .1U 不变、2U 变大B .1U 变小、2U 变大C .1U 变大、2U 不变D .1U 变小、2U 变小4.两平行金属板相距为d ,电势差为U ,一电子质量为m ,电荷量大小为e ,从O 点沿垂直于两板的直线移动到A 点,A=L ,如图所示,则此过程中电场力对电子所做的功为( )A .eUd L -B .eUd LC .eUL d -D .eUL d5.如图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,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 、R 、Q 是这条轨迹上的三点,R 同时在等势面b 上,据此可知( )A .三个等势面中,a 的电势最高B .带电质点在P 点的电势能比在Q 点的小C .带电质点在P 点的加速度比在Q 的加速度大D .带电质点在P 点的动能与电势能之和比在Q 点的小6.如图所示,虚线表示某电场中的一组等差等势线,实线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹。
一、选择题1.(0分)[ID :125887]如图所示为某一点电荷产生的电场中的7条电场线,电场线的分布关于y 轴对称,O 是坐标原点,M 、N 、P 、Q 是以O 为圆心的,一个圆周上的4个点,其中M 、N 两点在y 轴上,Q 点在x 轴上,P 点在第5条电场线上,则下列说法正确的是( )A .M 点的电势和P 点的电势相等B .将一正点电荷由M 点移到P 点,电势能减小C .将一负点电荷由N 点分别移到Q 点和P 点,电场力做功NQ NP W WD .Q 点的电场强度小于M 点的电场强度2.(0分)[ID :125883]如图所示,A 、B 为两个带等量异号电荷的金属球,将两根不带电的金属棒C 、D 放在两球之间,则下列叙述正确的是( )A .若将B 球接地,B 所带的负电荷还将保留一部分B .若将B 球接地,B 所带的负电荷全部流入大地C .由于C 、D 不带电,所以C 棒的电势一定等于D 棒的电势D .若用导线将C 棒的x 端与D 棒的y 端连接起来的瞬间,将有电子流从x 流向y 3.(0分)[ID :125871]两平行金属板相距为d ,电势差为U ,一电子质量为m ,电荷量大小为e ,从O 点沿垂直于两板的直线移动到A 点,A=L ,如图所示,则此过程中电场力对电子所做的功为( )A .eUd L -B .eUd LC .eUL d -D .eUL d4.(0分)[ID :125866]如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下,则( )A .当小球运动到最高点a 时,线的张力一定最小B .当小球运动到最低点b 时,小球的速度一定最大C .当小球运动到最高点a 时,小球的电势能最大D .小球在运动过程中机械能不守恒5.(0分)[ID :125854]如图所示,虚线表示某电场中的一组等差等势线,实线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹。
则下列判断正确的是( )A .电场中A 、B 两点的电势关系为A B ϕϕ>B .粒子在A 点的加速度比在B 点的加速度大C .A 处的电场线比B 处的电场线密集D .粒子运动的过程中,动能与电势能相互转化,总量保持不变,机械能守恒6.(0分)[ID :125852]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 >φcB .E a >E b >E cC .φa –φb =φb –φcD .E a =E b =E c7.(0分)[ID :125850]一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中,仅在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A 点运动到B 点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是( )(3)A.加速度的大小增大,动能、电势能都增加B.加速度的大小减小,动能、电势能都减少C.加速度的大小增大,动能增加,电势能减少D.加速度大小减小,动能减少,电势能增加8.(0分)[ID:125840]如图所示,虚线MN下方存在着方向水平向左、范围足够大的匀强电场,场强34mgEq,AB为绝缘光滑且固定的四分之一圆弧轨道,轨道半径为R,O为圆心,B位于O点正下方。
高中物理必修第3册 静电场及其应用测试卷(提升篇)(Word 版 含解析)一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,a 、b 、c 、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中 a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。
小球 d 位于 O 点正上方 h 处,且在外力 F 作用下恰处于静止状态,已知 a 、b 、c 三小球的电荷量大小均为 q ,小球 d 的电荷量大小为 6q ,h =2R 。
重力加速度为 g ,静电力常量为 k 。
则( )A .小球 a 一定带正电B .小球 c 的加速度大小为2233kq mRC .小球 b 2R mRq kπD .外力 F 竖直向上,大小等于mg +226kq R【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .a 、b 、c 三小球所带电荷量相同,要使三个做匀速圆周运动,d 球与a 、b 、c 三小球一定是异种电荷,由于d 球的电性未知,所以a 球不一定带正电,故A 错误。
BC .设 db 连线与水平方向的夹角为α,则223cos 3R h α==+ 226sin 3R h α=+=对b 球,根据牛顿第二定律和向心力得:22222264cos 2cos302cos30()q q q k k mR ma h R R Tπα⋅-︒==+︒ 解得23RmRT q kπ=2233kqamR=则小球c的加速度大小为233kqmR,故B正确,C错误。
D.对d球,由平衡条件得2226263sinq q kqF k mg mgh R Rα⋅=+=++故D正确。
故选BD。
2.如图所示,用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别m A和m B的小球,分别带q A和q B的正电荷,悬点为O,当小球由于静电力作用张开一角度时,A球悬线与竖直线夹角为α,B 球悬线与竖直线夹角为β,则()A.sinsinABmmβα=B.sinsinA BB Am qm qβα=C.sinsinABqqβα=D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',有sin sinsin sinααββ'='【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB.如下图,对两球受力分析,根据共点力平衡和几何关系的相似比,可得A m g OP F PA =库,B m g OPF PB=库 由于库仑力相等,联立可得A B m PBm PA= 由于sin cos OA PA αθ⋅=,sin cos OB PB βθ⋅=,代入上式可得sin sin A B m m βα= 所以A 正确、B 错误;C .根据以上分析,两球间的库仑力是作用力与反作用力,大小相等,与两个球带电量的多少无关,所以不能确定电荷的比例关系,C 错误;D .两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',对小球A 、B 受力分析,根据上述的分析,同理,仍然有相同的关系,即sin sin A B m m βα'='联立可得sin sin sin sin ααββ'='D 正确。
湖南省长沙市第九中学2022年高二物理测试题含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. 在下列各图中,分别标出了磁场B的方向,电流I方向和导线所受安培力F的方向,其中正确的是()参考答案:C2. 关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是()A.由功率P=U2/R,应降低输电电压,增大导线电阻B.由P=IU,应低电压小电流输电C.由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流D.上述说法均不对参考答案:C3. 如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h。
让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零。
则在圆环从开始至下滑到杆底端的过程中:ww w.ks5 u.co mA.圆环机械能守恒B.弹簧的弹性势能先增大后减小C.弹簧的弹性势能变化了mghD.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大参考答案:C4. 如图所示,一列机械波沿x轴传播,波速为16m/s,某时刻的图象如图,由图象可知()A.这列波波长为16mB.这列波传播8m需2s时间C.x=4m处质点的振幅为0D.x=6m处质点将向y轴正向运动参考答案:D5. 如图,已知R1=R2=R3=R4=R,则AF两端的电阻为:A.R B. C. D.参考答案:D二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 如图所示,线圈ABCO面积为0.4m2,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向为x轴正方向,通过线圈的磁通量为_________Wb。
在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变了_________Wb。
(可以用根式表示)参考答案:15.0 或3.46×10-27. 我们日常生活中使用的录音带、录像带、计算机上用的磁盘、银行发行的信用卡以及打电话的磁卡等都用到▲材料(填“硬磁性”或“软磁性”),制成这些材料的物质在磁场中都能被▲,并且在外磁场消失后,剩余一部分磁性。
高中物理必修第3册静电场及其应用试卷(提升篇)(Word版含解析)一、第九章静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系。
A、B是可视为点电荷的两带电小球,用绝缘细线将A悬挂,实验中在改变电荷量时,移动B并保持A、B连线与细线垂直。
用Q和q表示A、B的电荷量,d表示A、B间的距离,θ(θ不是很小)表示细线与竖直方向的夹角,x表示A偏离O点的水平距离,实验中()A.d可以改变B.B的位置在同一圆弧上C.x与电荷量乘积Qq成正比D.tanθ与A、B间库仑力成正比【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.因实验要探究库仑力与电荷量的关系,故两电荷间距d应保持不变,选项A错误;B.因要保持A、B连线与细线垂直且A、B距离总保持d不变,可知B到O点的距离不变,故B的位置在同一圆弧上,选项B正确;C.对A球由平衡知识可知2sinqQ xk mg mgd Lθ==可知x与电荷量乘积Qq成正比,选项C正确;D.因为2tan=qQkd dL mgxθ=由于x变化,所以不能说tanθ与A、B间库仑力成正比,故D错误。
故选BC。
2.质量分别为Am和Bm的两小球带有同种电荷,电荷量分别为Aq和Bq,用绝缘细线悬挂在天花板上。
平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为1θ与()212θθθ>。
两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为Av和Bv,最大动能分别为kAE和kBE。
则()A.Am一定大于Bm B.Aq一定小于BqC.A v一定大于B v D.kAE一定大于kBE【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.对小球A受力分析,受重力、静电力、拉力,如图所示根据平衡条件,有1AtanFm gθ=故A1tanFmgθ=⋅同理,有B2tanFmgθ=⋅由于12θθ>,故A Bm m<,故A错误;B.两球间的库仑力是作用力与反作用力,一定相等,与两个球是否带电量相等无关,故B 错误;C.设悬点到AB的竖直高度为h,则摆球A到最低点时下降的高度111(1)cos coshh h hθθ∆=-=-小球摆动过程机械能守恒,有212mg h mv∆=解得2v g h =⋅∆由于12θθ>,A 球摆到最低点过程,下降的高度A B h h ∆>∆,故A 球的速度较大,故C 正确;D .小球摆动过程机械能守恒,有k mg h E ∆=故k (1cos )(1cos )tan FLE mg h mgL θθθ=∆=-=- 其中cos L θ相同,根据数学中的半角公式,得到k 1cos (1cos )cos ()cos tan tan sin 2FL E FL FL θθθθθθθ-=-==⋅ 其中cos FL θ相同,故θ越大,动能越大,故kA E 一定大于kB E ,故D 正确。
湖南省长沙县实验中学物理第十章 静电场中的能量精选测试卷一、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)1.两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的O 、M 两点,两点电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示,其中P 、N 两点的电势为零,NF 段中Q 点电势最高,则( )A .P 点的电场强度大小为零B .q 1和q 2为等量异种电荷C .NQ 间场强方向沿x 轴正方向D .将一负电荷从N 点移到F 点,电势能先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A .φ-x 图线的斜率等于电场强度,故可知P 点的电场强度大小不为零,A 错误;B .如果1q 和2q 为等量异种电荷,点连线中垂线是等势面,故连线的中点是零电势点;由于OP PM >,故12q q >,故B 错误;C .沿着电场线的方向,电势降低,由于从N 到Q 电势升高,故是逆着电场线,即NQ 间场强方向沿x 轴正方向;D .由于从N 到F ,电势先增加后减小,将一负电荷从N 点移到F 点,根据公式P E q ϕ=电势能先减小后增大,故D 正确。
故选D 。
【点睛】电势为零处,电场强度不一定为零。
电荷在电场中与电势的乘积为电势能。
电场力做功的正负决定电势能的增加与否。
2.位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如右图所示,ab 、cd 分别是正方形两条边的中垂线,O 点为中垂线的交点,P 、Q 分别为cd 、ab 上的点,且OP <OQ . 则下列说法正确的是A .P 、O 两点的电势关系为p o ϕϕ<B .P 、Q 两点电场强度的大小关系为E Q <E PC .若在O 点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力不为零D .若将某一负电荷由P 点沿着图中曲线PQ 移到Q 点,电场力做负功 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .根据电场叠加,由图像可以知道ab 、cd 两中垂线上各点的电势都为零,所以P 、O 两点的电势相等,故A 错;B .电场线的疏密表示场强的大小,根据图像知E Q <E P ,故B 正确;C .四个点电荷在O 点产生的电场相互抵消,场强为零,故在O 点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力为零,故C 错误.D .P 、Q 电势相等,若将某一负电荷由P 点沿着图中曲线PQ 移到Q 点,电场力做功为零,故D 错误; 故选B.点睛:根据电场线的方向确定场源电荷的正负.电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势一定降低.电场线的疏密表示场强的大小,;根据电势高低判断功的正负.3.如图所示, A 、B 、 C 、D 是真空中一正四面体的四个顶点,每条棱长均为l .在正四面体的中心固定一电荷量为-Q 的点电荷,静电力常量为k ,下列说法正确的是A .A 、B 两点的场强相同 B .A 点电场强度大小为283kQ lC .A 点电势高于C 点电势D .将一正电荷从A 点沿直线移动到B 点的过程中,电场力一直不做功 【答案】B 【解析】由于点电荷在正四面体的中心,由对称性可知,A 、B 两点的场强大小相等,但是方向不同,故A 错误;由立体几何知识,可知正四面体的中心到顶点的距离为64l ,由222836KQ KQ kQE r l l ===⎛⎫⎪⎝⎭,故B 正确;电势为标量,由对称性可知A 点电势等于C 点电势,故C 错误;从A 点沿直线移动到B 点的过程中电势先降低再升高,对于正电荷而言,其电势能先变小再变大,所以电场力先做正功,再做负功,故D 错误.4.匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点,AB 的长度为1 m ,D 为AB 的中点,如图所示.已知电场线的方向平行于△ABC 所在平面,A 、B 、C 三点的电势分别为14 V 、6 V 和2 V ,设场强大小为E ,一电量为1×610-C 的正电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为W,则A .W=8×610-J E >8 V/mB .W=6×610-J E >6 V/mC .W=8×610-J E≤8 V/mD .W=6×610-J E≤6 V/m 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:由题匀强电场中,由于D 为AB 的中点,则D 点的电势102A BD V ϕϕϕ+==,电荷从D 点移到C 点电场力所做的功为W=qU DC =q (φD -φC )=1×10-6×(10-2)J=8×10-6J .AB 的长度为1m ,由于电场强度的方向并不是沿着AB 方向,所以AB 两点沿电场方向的距离d <1m ,匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比,即U=Ed ,所以8/UE V m d=>,故选A . 考点:电势;电场强度5.如图所示,虚线AB 和CD 分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O 点,两个等量异号点电荷分别位于椭圆的两个焦点M 、N 上.下列说法中正确的是( )A .O 点的电场强度为零B .A 、B 两点的电场强度相同C .将电荷+q 沿曲线CAD 从C 移到D 的过程中,电势能先减少后增加 D .将电荷+q 沿曲线CBD 从C 移到D 的过程中,电势能先增加后减少 【答案】B 【解析】 【详解】AB.由等量异种电荷的电场线分布情况可知,A 、B 两点的电场强度相同, O 点的电场强度不为零,故A 错误;B 正确;CD. 由等量异种电荷的等势面分布情况可知,A C DB φφφφ>=>正电荷在电势高的地方电势能大,所以将电荷+q 沿曲线CAD 从C 移到D 的过程中,电势能先增大后减少,将电荷+q 沿曲线CBD 从C 移到D 的过程中,电势能先减少后增大,故CD 错误。
期中复习专题静电场及其应用一、选择题1.如图所示,铝球A,铜制导体B和C固定在绝缘支架上。
已知A球带负电,BC均不带电,将A放在B的左侧,B、C左右紧靠。
下列说法正确的是()A.先将B与C分开,后移走A,则B带负电,C带正电B.先将B与C分开,后移走A,则B带正电,C带负电C.先移走A,后将B与C分开,则B带负电,C带正电D.先移走A,后将B与C分开,则B带正电,C带负电2.下列说法中不正确的是()A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另一部分B.摩擦起电时,一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电C.感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体D.一个带电体接触一个不带电的物体,两个物体带上同种电荷3.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所带电荷量的大小比b的大。
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.F1B.F2C.F3D.F44.如图所示为不等量的异种点电荷电场中的电场线分布。
两点电荷电荷量相差越大,点电荷附近电场线疏密差别也越大。
图中的虚线是两点电荷连线的中垂线,a、b、c是中垂线上的三点,根据所给的电场线分布图,下列说法正确的是()A .a 、b 两点的场强大小相等B .a 、b 两点的场强方向均平行于点电荷连线向左C .c 点的电场强度比a 点的小D .试探电荷在a 点受到的电场力小于其在c 点受到的电场力5.如图所示,将用绝缘支柱支持的不带电金属导体A 和B 接触,再将带负电的导体C 移近导体A ,然后把导体A 、B 分开,再移去C ,则 ( )A .导体A 带负电,B 带正电B .导体A 带正电,B 带负电C .导体A 失去部分负电荷,导体C 得到负电荷D .导体A 带正电是由于导体B 的部分电子转移到A 上,故A 、B 带等量异种电荷6.把一个带电棒接近一个带正电的验电器,金箔先闭合而后又张开,说明棒上带的是A .负电荷B .可以是正电荷,也可以是负电荷C .正电荷D .带电棒上先带正电荷,后带负电荷7.如图1所示,半径为R 的均匀带电圆形平板,单位面积带电量为σ,其轴线上任意一点P (坐标为x )的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:221/22[1]()x E k R x πσ=−+,方向沿x 轴.现考虑单位面积带电量为0σ的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为r 的圆板,如图2所示.则圆孔轴线上任意一点Q (坐标为x )的电场强度为( )A .0221/22()x k r x πσ+B .0221/22()r k r x πσ+C .02x k r πσD .02r k xπσ 8.用长为1.4m 的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为1.0×10-2kg 、电荷量为2.0×10-8C 的小球,细线的上端固定于O 点.现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成370,如图所示.现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放,则(sin370=0.6)A .该匀强电场的场强为3.75×107N/CB .平衡时细线的拉力为0.17NC .经过0.5s ,小球的速度大小为6.25m/sD .小球第一次通过O 点正下方时,速度大小为7m/s9.(多选)真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电荷量Q 1>Q 2,点电荷q 置于Q 1、Q 2连线上某点时,恰好使三个电荷在它们之间的静电力作用下都处于平衡状态,则( ) A .q 一定是正电荷B .q 一定是负电荷C .q 离Q 2比离Q 1远D .q 离Q 2比离Q 1近10.(多选)如图所示,在竖直放置的半径为R 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,已知重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .小球在BB .小球在BC .固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度大小为3mg qD .小球不能到达C 点(C 点和A 在一条水平线上)二、非选择题 11、带电体的电荷量都等于最小电荷量e 的整数倍。
一、选择题1.有关电场的理解,下述正确的是( )A .电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向,且其大小F E q =B .只有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 .由公式2kQ E r=可知,在离带电体很近时,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D解析:DA .电场强度的方向就是放入电场中正电荷所受电场力的方向,与负电荷所受电场力的方向相反,且其大小F E q=,故A 错误; BD .电场强度是由电场本身决定的,是电场的一种性质,与试探电荷是否存在无关,故B 错误,D 正确;C .公式2kQ E r =适用于点电荷,在离点电荷很近的地方,r 接近于零,则公式不再适用,故C 错误。
故选D 。
2.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C 是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A 、B 两部分,则下列结论正确的是( )A .沿虚线d 切开,A 带负电,B 带正电B .只有沿虚线b 切开,才有A 带正电,B 带负电C .只有沿虚线a 切开,A 带正电,B 带负电D .沿任意一条虚线切开,都有A 带正电,B 带负电D解析:D由题意可知,静电感应现象使得A 端带正电,B 端带负电,与沿哪条线切开无关。
故D 正确,ABC 错误。
故选D 。
3.如图所示,三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上,q 2与q 3的距离为q 1与q 2距离的2倍,每个点电荷的电荷量之比q 1:q 2:q 3为( )A .9:4:9B .4:9:4C .(-9):4:(-36)D .4:9:36C解析:C三个电荷处于平衡时两边电性相同和中间相反,若q 1带负电,则q 2带正电,q 3应带负电;若q 1带正电,则q 2带负电,q 3应带正电。
由于三个电荷均处于平衡状态,设q 1与q 2距离为r ,则q 2与q 3的距离为2r ,所以 对q 1有 ()1312223q q q q kk r r = 对q 2有 ()2312222q q q q k k r r = 对q 3有 ()()23132223q q q q kk r r =联立可解得 1239436q q q =::::所以每个点电荷的电荷量之比123q q q ::为()9436-::或()()9436--::,故选C 。
尖子生培优训练1.电荷基本知识1.即使是在干燥的冬天,人体仍然是良导体,小明在地毯上行走若带上了大量的负电荷,不计其他电场影响,则()A. 小明此时与地之间没有电势差B. 小明与不带电且跟地绝缘的客人握手时,不会产生电流C. 小明与不带电且跟地不绝缘的客人握手时,客人的电势会降低D. 小明靠近客人(还未与其接触)时,若该客人不带电且与地绝缘,此时客人的电势会降低2.如图所示,Q带负电荷,导体P在a处接地,下列说法中正确的是()A. 导体P的a端带正电荷,b端不带电B. 导体P的a端不带电荷,b端带负电荷C. 导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,且正、负电荷的电荷量相等D. 导体P的a端带正电荷,b端带负电荷,正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量3.如图所示,两个互相接触的导体A和B,均放在绝缘支架上,现将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近导体A,但不接触,若先将玻璃棒移去,再将A、B分开,则A、B的带电情况是()A. 不带电带正电B. 不带电带负电C. 不带电不带电D. 带正电带负电4.关于电现象的下列说法,正确的是()A. 摩擦可以起电,所以电荷可以创生B. 正、负电荷可以中和,所以电荷可以消灭C. 电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变D. 以上说法都不对5.如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,()A. 此时A带正电,B带负电B. 移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合C. 此时金属中的正电荷移动到了B上,B带正电D. 先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合6.如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔片都张开,下列说法正确的是A. 此时A带正电,B带负电尖子生培优训练B. 此时A、B都带负电C. 移去C,A、B下部的金属箔片都闭合D. 先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔片都闭合7.如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。
高中物理必修第三册第九章静电场及其应用综合培优测验卷含答案解析空中有两个点电荷,它们之间的库仑力的大小为F 。
若将它们的距离减小为原来的12,同时将它们的电荷量均增大为原来的2倍,则它们之间的库仑力将变为( ) A .2FB .FC .4FD .16F【答案】D 【详解】 根据库仑定律122q q F kr =,若若将它们的距离减小为原来的12,同时将它们的电荷量均增大为原来的2倍,则'1212222216161()2q q q qF kk F r r ⋅=== A .2F,与结论不相符,选项A 错误; B .F ,与结论不相符,选项B 错误; C .4F ,与结论不相符,选项C 错误; D .16F ,与结论相符,选项D 正确; 故选D 。
12.春节假期,某同学用易得的材料制作了一个简易的验电器,如图所示。
简易的验电器带有正电,它的金属箔片张开某一角度,用另一个有绝缘手柄的导体靠近验电器的金属丝,发现验电器的金属箔片的张角减小,关于导体的带电情况,下列说法正确的是( )A.只可能带负电B.只可能带正电C.可能带负电或不带电D.以上说法都不正确【答案】C【详解】验电器原来带正电,全属箔片的张角减小,说明金属丝上的电子移到了验电器的金属箔片上。
当导体带负电时可以发生这种现象,当导体不带电时,验电器上的正电荷可以吸引导体上的电子而引起电荷的重新分布,也可以发生这种现象。
故选C。
13.下图中P是一个带电体,N是一个不带电的金属空腔,在哪种情况下,放在绝缘板上的小纸屑(图中S)会被吸引()A.B.C.D.【答案】B【详解】A.当负电荷放在金属壳外时,使金属壳上端带正电荷,下端带负电荷,两端出现电压,导致感应电场与外电场相叠加,所以内部电场强度为零.因此绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引,故A错误;B.当负电荷放在金属壳内时,使金属壳内部带正电荷,外部带负电荷,导致出现感应电场.从而使得绝缘板上的小纸屑(图中S)会被吸引,故B正确;C.当负电荷放在金属壳外时,使金属壳上端带正电荷,由于下端接地,则不带电,两端仍出现电压,导致感应电场与外电场相互叠加,出现合电场强度为零.从而使得绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引,故C错误;D.当负电荷放在金属壳内时,由于接地,则使金属壳外不带电,所以外部没有电场,从而使得绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引,故D错误;14.三个相同的金属小球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2所带电荷量的大小是球1所带电荷量大小的n倍,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间的引力大小为F .现使球3与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时球1、2之间表现为斥力,大小仍为F .由此可知( ) A .n =3 B .n =6 C .n =7 D .n =10【答案】D 【详解】由题,三个金属球相同,当球3先与球2接触后,球2与球3带电量均为 2nq;球3再球1接触后,两球带电均为24n q -.由于1、2之间作用力的大小仍为F ,根据库仑定律分析可知两球电量乘积不变, 即有2224nq n nq q -=⋅ 解得 n =10 故选D 。
高二《静电场》知识点精析及综合能力提升测试(答案) 高二物理《静电场》重难点知识点精析及综合能力提升测试I. 重难点知识点精析一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
即:F kq1q2 其中k为静电力常量,k=9.0×10 9 N m2/c2 2r1.成立条件①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。
2.同一条直线上的三个点电荷的计算问题例1. 在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。
①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?解:①先判定第三个点电荷所在的区间:只能在B点的右侧;kQq再由F 2,F、k、q相同时r Q∴rA∶rB=2∶1,即C在AB延长线上,且AB=BC。
r②C处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了;只要A、B两个点电荷中的一个处于平衡,另一个必然也平衡。
由F kQq2,F、k、Q相同,Q∝r,∴QC∶QB=4∶1,而且必须是A2r正电荷。
所以C点处引入的点电荷QC= +4Q 例2. 已知如图,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,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kQAQBLkQAQB解:由B的共点力平衡图知F d,而F ,可知,d 2mgdmBgL选BD3.与力学综合的问题。
长沙县九中高二静电场知识培优提升训练一、例题讲解。
例1.空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示.下列说法中正确的是:A.O点的电势最低B.x2点的电势最高C.x1和-x1两点的电势相等D.x1和x3两点的电势相等答案:C解析:电势高低与场强大小无必然联系.O点场强为0,电势不一定最低,A错;x2点是场强正向最大的位置,电势不是最高,B错;将电荷从x1移到-x1可由题图知电场力做功为零,故两点电势相等,而把电荷从x1移到x3电场力做功不为零,C对,D错.例2.如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线,在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动,若( )A.小球P的带电荷量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小B.小球P的带电荷量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小C.点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小D.点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小答案:BCD解析:本题考查电场力与电荷量、场强的关系,电场力做功与动能的关系.若小球P的带电荷量缓慢减小,则小球运动到某位置时受到的电场力减小,小球从平衡位置运动到最大位移过程中克服电场力做的功少了,故能够到达更远处,振幅增大,A项错误;此种情况,小球从最大位移向平衡位置运动的过程中,由于电场力做的功减小,所以到达平衡位置的动能减小,速度减小,B项正确;点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大,小球在某位置受到的电场力逐渐增大,回复加速度增大,故周期减小,此种情况小球从平衡位置到最大位移过程中因电场力增大,故能到达的最大位移减小,振幅减小,C、D项均正确.例3、两带电量分别为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( )A B C D答案:A解析:根据两等量异种点电荷周围的电场线可直观地看出,连线的中点场强最小,但不为零,关于中点对称的两点场强大小相等,方向相同,所以两点电荷的连线上的场强先减小后增大,A正确.例4、如图所示,在真空中一条竖直向下的电场抛物线上有a、b两点.一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动,到达b点时速度恰好为零.则下面说法正确的是( )A.该带电质点一定带正电荷B .该带电质点一定带负电荷C .a 点的电场强度大于b 点的电场强度D .质点在b 点所受到的合力一定为零 答案:BC解析:带电质点由a 点释放后向上运动,可知合力方向向上,而质点所受重力竖直向下,故电场力一定竖直向上,与电场线方向相反,可知该质点一定带负电,B 项正确,A 项错;带电质点到b 点时速度又减为零,可知向上运动过程中,合力先向上再向下,即重力不变,电场力减小,可知a 处电场强度大于b 处电场强度,C 项正确,D 项错.二、习题训练。
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,能量的变化情况为( )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答案:C解析:该油滴从a 点进入电场,根据其轨迹的弯曲趋势,可以判断静电力一定竖直向上,且静电力大于重力,所以油滴带负电荷.运动过程中合力向上做正功,根据动能定理,油滴动能变大,A 错误;静电力做正功,电势能必然减少,B 错误;该处能量定恒的形式表现为电势能、机械能(动能+重力势能)之和守恒.根据能量守恒定律,既然动能增加,则重力势能与电势能之和一定减少,D 错误;油滴上升,重力势能变大,动能和电势能之和必然减少.2.如图所示,在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ,在x 轴上C 点有点电荷-Q ,且CO =OD ,∠ADO =60°.下列判断正确的是( )A .O 点电场强度为零B .D 点电场强度为零C .若将点电荷+q 从O 移向C ,电势能增大D .若将点电荷-q 从O 移向C ,电势能增大 答案:BD解析:A 、B 两点处的点电荷在O 点处形成的电场的合场强为零,因此O 点处的电场强度应等于C 点处的点电荷在O 点形成的电场的电场强度.A 错;A 、B 、C 三处点电荷在D 点处形成的电场强度分别为E DA =k Q r 2,E DB =k Q r 2,E DC =k Q r 2,所以D 点合电场强度为E D =k Q r 2-2k Qr 2cos 60°=0,故B 对;将点电荷+q从O 移向C 时,电场力做正功,故电势能减小,C 错;将点电荷-q 从O 移向C 时,电场力做负功,故电势能增大,D 对.3.(2010·天津理综)在静电场中,将一正电荷从a 点移到b 点,电场力做了负功,则( ) A .b 点的电场强度一定比a 点大 B .电场线方向一定从b 指向a C .b 点的电势一定比a 点高 D .该电荷的动能一定减小 答案:C解析:电场力做负功,该电荷电势能增加,正电荷在电势高处电势能较大,C 正确;电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用,总功不一定为负,由动能定量可知,动能不一定减小,D 错;电势高低与场强大小无必然联系,A 错;b 点电势高于a 点,但a 、b 可能不在同一条电场线上,B 错.4.如图所示,一电容为C 的平行板电容器,两极板A 、B 间距离为d ,板间电压为U ,B 板电势高于A 板,两板三点,MN 连线平行于极板,N 、P 连线垂直于极板,M 、P 两点间距离为L ,∠PMN =θ.以下说法正确的是( )A .电容器带电量为UCB .两极板间匀强电场的电场强度大小为UL sin θC .M 、P 两点间的电势差为UL sin θdD .若将带电量为+q 的电荷从M 移到P ,该电荷的电势能减少了qUL sin θd答案:CD解析:由电容器电容的定义式可知,电容器的带电量为Q =CU ,A 项错误;两板间的电场为匀强电场,根据匀强电场场强与电势差的关系可知,两板间电场强度E =Ud ,B 项错误;MP 两点间的电势差就等于NP 间的电势差,即U MP =EL sin θ=UL sin θd ,C 项正确;由于下板带正电,因此板间场强方向竖直向上,将带电量为+q 的电荷从M 点移到P 点,电场力做正功,电势能减少量就等于电场力做的功,即为qU MP =qUL sin θd,D 项正确.本题较易. 间有M 、N 、P5.一个带负电的小球,受电场力和重力的作用,由静止开始运动,已知电场为水平方向的匀强电场,不计空气阻力,设坐标轴如图所示,x 轴的正方向与电场方向一致,y 轴的正方向竖直向下,原点为小球的起始位置,下列哪个图可能表示此小球的运动轨迹( )答案:D解析:受力和初速度决定了运动形式.小球受的重力和电场力都是恒力,则其合力也是恒力,小球由静止开始沿合力方向做匀加速直线运动,又因小球带负电,答案D 正确.6.如图所示,在等量正点电荷连线的中垂线上取A 、B 、C 、D 四点,A 、D 两点与B 、C 两点均关于O 点对称,令各点电势分别为φA 、φB 、φC 、φD ,则下列说法正确的是( )A .φA =φB =φC =φD B .φA <φB 、φD >φC C .φA =φD 、φB =φC D .φA >φC 、φB >φD答案:BC解析:等量正点电荷连线的中点O 处合场强为0,中垂线上O 点上方合场强沿中垂线向上,下方合场强沿中垂线向下.由“沿场强方向电势降低”可判定A 错误,B 正确;电势是标量,由对称性知C 正确,D 错误.本题还可以根据等量正电荷等势面的分布情况,结合等势面与电场线的关系判断.7.(2010·全国Ⅰ)关于静电场,下列结论普遍成立的是( )A .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C .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D .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 答案:C解析:在静电场中,电势沿着电场线逐渐降低,场强方向是电势降低最快的方向,场强的大小与电场线分布疏密有关,故A 项错误,C 项正确;电场中两点间的电势差既与场强有关又与距离有关,B 项错误;场强为零的一点到场强为零的另一点间的电势差不一定为零,故电场力做功不一定为零,D 项错误.8.x 轴上有两点电荷Q 1和Q 2,Q 1和Q 2之间线上各点电势高低如图曲线所示(AP >PB ),选无穷远处电势为0,从图中可以看出( )A .Q 1电荷量一定小于Q 2电荷量B .P 点电场强度是0C .Q 1和Q 2之间线上各点电场方向都指向Q 2D .Q 1、Q 2可能是同种电荷答案:C解析:Q 1附近电势大于零,而Q 2附近电势小于零,可知Q 1带正电、Q 2带负电,D 项错;Q 1、Q 2之间电场线由Q 1指向Q 2,C 项正确;两电荷连线上P 点场强一定不为零,B 项错;由φ=k Qr 知,Q 1在P 点电势为φ=k Q 1r 1.Q 2在P 点电势为φ2=-k Q 2r 2,而P 点电势为0,则有Q 1r 1=Q 2r 2,r 1>r 2,故Q 1>Q 2,A 项错.9.如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K 发出(初速度不计),经灯丝与A 板间的加速电压U 1加速,从A 板中心孔沿中心线KO 射出,然后进入两块平行金属板M 、N 形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M 、N 间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P 点。
已知加速电压为U 1,M 、N 两板间的电压为U 2,两板间的距离为d ,板长为L 1,板右端到荧光屏的距离为L 2,电子的质量为m ,电荷量为e 。
求:(1)电子穿过A 板时的速度大小; (2)电子从偏转电场射出时的侧移量; (3)P 点到O 点的距离。
P O。