高中物理静电场题经典例题
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(每日一练)通用版高中物理电磁学静电场经典大题例题单选题1、带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由A.一个带正电的点电荷形成B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量负电的点电荷形成D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成答案:A解析:AB.负电荷在电场线上运动,说明电场线是直线;负电荷在等势面上做匀速圆周运动,说明等势线是圆形曲线,能满足以上两种情况的场源电荷可以是一个带正电的点电荷,不可能是带负电的点电荷,所以A正确、B错误;C.两个分立的带等量正电的点电荷可以满足以上条件,而两个分立的带等量负电的点电荷不能使负电荷完成题中运动,所以C错误;D.题中情况的等势线不能使负电荷做匀速圆周运动,D错误。
故选A。
2、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀强电场中,小球1和2均带正电,电量分别为和(>).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示.若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)A.T=(-)EB.T=(-)EC.T=(+)ED.T=(+)E答案:A解析:,对将两个小球看做一个整体,整体在水平方向上只受到向右的电场力,故根据牛顿第二定律可得a=E(q1+q2)2m小球2分析,受到向右的电场力,绳子的拉力,由于q1>q2,球1受到向右的电场力大于球2向右的电场力,(q1−q2)E,故A正确;所以绳子的拉力向右,根据牛顿第二定律有T+Eq2=ma,联立解得T=12小提示:解决本题关键在于把牛顿第二定律和电场力知识结合起来,在研究对象上能学会整体法和隔离法的应用,分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力,分析单个物体的受力时就要用隔离法.采用隔离法可以较简单的分析问题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,粒子在M点和N点时加速度大小分别为a M、a N,速度大小分别为v M、v N,下列判断正确的是()A.a M<a N,v M<v N B.a M<a N,v M>v NC.a M>a N,v M<v N D.a M>a N,v M>v N答案:B解析:N点的电场线比M点的密,故N点的场强大于M点的场强,粒子在N点的加速度大于在M点的加速度,即a M<a N做曲线运动的粒子受到的合外力指向曲线的凹侧,粒子受到的电场力指向曲线的右下方,因为粒子带负电,场强方向沿左上方,粒子由M到N,电场力做负功,所以v M>v N故B正确;ACD错误。
高中物理静电场经典习题30道--带答案1.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.$\frac{kq}{l^2}$。
B.$\frac{\sqrt{3}kq}{l^2}$。
C.$\frac{2kq}{l^2}$。
D.$\frac{3kq}{l^2}$2.如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.$\frac{kQ}{4R^2}$。
B.$\frac{\sqrt{2}kQ}{4R^2}$。
C.$\frac{kQ}{2R^2}$。
D.$\frac{\sqrt{2}kQ}{R^2}$3.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q>)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为A.$l+\frac{2q^2}{kl}$。
B.$l-\frac{2q^2}{kl}$。
C.$l-\frac{q^2}{kl}$。
D.$l+\frac{q^2}{kl}$4.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m 带电量分别为+q和﹣q的甲、乙两个小球,在力F的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为A.$\frac{F}{2kq^2}$。
B.$\frac{F}{kq^2}$。
C.$\frac{F}{4kq^2}$。
D.$\frac{2F}{kq^2}$5.一带负电荷的质点,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.。
高中物理静电场练习题学校:___________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v 0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 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2r 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∶7C .36∶7D .54∶74.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=φc7.两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。
(每日一练)(文末附答案)2022届高中物理静电场经典大题例题单选题1、如图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个所带电荷量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同号电荷的小球B,当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则q1/q2为()D.3√3A.2B.3C.√362、如图所示,边长为a的等边ΔABC的A、B、C三点处各放置一个点电荷,三个点电荷所带电荷量数值均为Q,其中A、B处为正电荷,C处为负电荷;边长为a的等边ΔEFG的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线,其中E、F处电流垂直纸面向内,G处电流垂直纸面向外,O,H是三角形的中心,D为AB中点,若两三角形均竖直放置,且AB、EF相互平行,下列说法正确的是()A.O点处的电势高于D点处的电势B.带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小C.A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同D.正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处所受安培力方向相同3、空间有一均匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系O−xyz,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标(0,a,0),N点的坐标为(a,0,0),P点的坐标为(a,a2,a2),已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为1V,则P点的电势为()A.√22V B.√32VC.14V D.34V4、如图所示,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹,M和N是轨迹上的两点.不计重力,下列表述正确的是()A.粒子在电场中的加速度不变B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在M点的速率比在N点的速率D.粒子在电场中的电势能始终在增加5、电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路,上极板接地。
1、如图所示,中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接,电源电压为U 。
将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放,小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处,然后又按原路返回。
那么,为了使小球能从B 板 的小孔b 处出射,下列可行的办法是( )A.将A 板上移一段距离B.将A 板下移一段距离C.将B 板上移一段距离D.将B 板下移一段距离 2、如图所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,已知A 、B 、C 三点的电势分别为1V 、6V 和9V 。
则D 、E 、F 三点的电势分别为( ) A 、+7V 、+2V 和+1VB 、+7V 、+2V 和1VC 、-7V 、-2V 和+1VD 、+7V 、-2V 和1V 3、质量为m 、带电量为-q 的粒子(不计重力),在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中,已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0,A 、B 间距为d ,如图所示。
则(1)A 、B 两点间的电势差为( )A 、q m U AB 232υ-= B 、qm U AB 232υ= C 、q m U AB 22υ-= D 、q m U AB 22υ= (2)匀强电场的场强大小和方向( )A 、qdm E 221υ=方向水平向左 B 、qd m E 221υ= 方向水平向右 C 、qd m E 2212υ= 方向水平向左 D 、qd m E 2212υ=方向水平向右 4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点,其电势能变化为零,则( )A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动C 、A 、B 两点的电势一定相等D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直5、在静电场中( )A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B.电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.沿着电场线的方向电势是不断降低的6、一个初动能为E K 的带电粒子,沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中,飞出时该粒子的动能为2E K ,如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍,那么当它飞出电场时动能为( )A 、4E KB 、4.25E KC 、5E KD 、8E K7、如图所示,实线为一簇电场线,虚线是间距相等的等势面,一带电粒子沿着电场线方向运动,当它位于等势面φ1上时,其动能为20eV ,当它运动到等势面φ3上时,动能恰好等于零,设φ2=0,则,当粒子A B a b P · m 、q 。
高中物理第十章静电场中的能量知识总结例题单选题1、如图所示,将带电量为q 的小球A 固定在绝缘支架上,将另一质量为m ,电荷量相等的带电小球B 放在距离A 球正上方r 处恰好处于平衡状态(r 远远大于小球直径),则下面错误的是( )A .A 、B 两球可能带异种电荷 B .两小球的电量q =√mgr 2kC .如果小球B 的质量变为2m ,则再次平衡时重力势能变大D .如果小球B 的电量变为2q ,则再次平衡时电势能增加 答案:AA .由于B 球处于平衡状态,所以B 应该受到竖直向下的重力和向上的斥力,A 、B 带同种电荷,故A 错误; B .对B 球,根据平衡条件有mg =k q 2r2解得q =√mgr 2k故B 正确;C .若小球B 的质量变为2m ,则2mg =k q 2r 12解得r 1=√22r以A球所在水平面为重力零势能面,则B球重力势能为EP重=2mgr1=√2mgr>mgr 重力势能增大,故C正确;D.若小球B的电荷量变为2q,则mg=k 2q2 r22解得r2=√2r无穷远处电势为0,则小球B的电量变为2q再次平衡时,其电势能EP电′=2q⋅kqr1=√2kq2r>kq2r小球B的电势能增大,故D正确。
本题选不正确的,故选A。
2、如图所示,立方体ABCDEFGH的四个顶点A、C、F、H处各固定着一个电荷量均为Q的正点电荷,则B、D 两点()A.电势相同、电场强度大小相等B.电势相同、电场强度大小不相等C.电势不相同、电场强度大小相等D.电势不相同、电场强度大小不相等答案:A根据对称性可知,A、C、H三点处电荷在D点处产生的电场强度E1的大小和D点处的电势φ1刚好与A、C、F三点处电荷在B点处产生的电场强度E2的大小和B点处的电势φ2相等,而F处的点电荷在D点处产生的电场强度E3的大小和D点处的电势φ3与H处点电荷在B点处产生的电场强度E1的大小和B点处的电势φ4也相等,并且E1与E3方向相同,E2与E4方向相同,故B、D两点处的电场强度大小相等但方向不同,B、D两点的电势相同,BCD错误,A正确。
静电场典型题目 70题1.(教科教材原题)如图所示,两条不等长的细线一端拴在同一点,另一端分别拴两个带同种电荷的小球,电荷量分别是q 1、q 2,质量分别为m 1、m 2,当两小球处于同一水平面时恰好静止,且α>β,则造成α、β不相等的原因是( )A .m 1<m 2B .m 1>m 2C .q 1<q 2D .q 1>q 22. (2018·全国卷Ⅰ)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行于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 的电荷同号,k =169 B .a 、b 的电荷异号,k =169 C .a 、b 的电荷同号,k =6427 D .a 、b 的电荷异号,k =6427 3.(多选)如图所示,a 、b 、c 三球分别用三根绝缘细线悬挂在同一点O ,细线的长度关系为Oa =Ob <Oc ,让三球带电后它们能静止在图中位置。
此时细线Oc 沿竖直方向,a 、b 、c 连线恰构成一等边三角形,则下列说法正确的是( )A .a 、b 、c 三球质量一定相等B .a 、b 两球所带电荷量一定相等C .细线Oa 、Ob 所受拉力大小相等D .a 、b 、c 三球所受库仑力大小一定相等4.如图所示,光滑绝缘平面上固定一金属小球A ,用原长为l 0的绝缘弹簧将小球A 与另一金属小球B 连接,两球大小不计,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x 1,若两球电荷量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x 2,则有( )A .x2=12x 1 B .x 2=14x 1 C .x 2>14x 1 D .x 2<14x 1 5.相距L 的点电荷A 、B 的带电量分别为+4Q 和-Q :(1)若A 、B 电荷固定不动,在它们连线的中点放入带电量为+2Q 的电荷C ,电荷C 受到的静电力是多少?(2)若A 、B 电荷是可以自由移动的,要在通过它们的直线上引入第三个电荷D ,使三个点电荷都处于平衡状态,求电荷D 的电量和放置的位置。
高中物理第九章静电场及其应用典型例题单选题1、关于电荷守恒定律,下列叙述不正确的是()A.一个物体所带的电荷量总是守恒的B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的C.在一定的条件下,一个系统内的等量的正、负电荷即使同时消失,也并不违背电荷守恒定律D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换答案:AA.根据电荷守恒定律,单个物体所带的电荷量是可以改变的,A错误;B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的,B正确;C.一个系统内的等量的正、负电荷同时消失,并不违背电荷守恒定律,C正确;D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换,D正确。
本题选不正确项,故选A。
2、如图所示,空心金属球壳上所带电荷量为+Q,关于O、M两点电场强度EO、EM的说法中正确的是()A.EO≠0EM=0B.EO=0 EM≠0C.EO=0 EM=0D.EO≠0EM≠0答案:C由题意,可知空心金属球壳处于静电平衡状态,根据处于静电平衡状态中的导体,内部电场强度处处为零,可知E O=0,E M=0。
故选C。
3、了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。
下列说法不符合史实的是()A.开普勒通过对第谷的天文观测数据的分析研究,发现了行星的运动规律B.牛顿通过演绎推理得出了万有引力定律,并通过实验测出了引力常量C.卡文迪什的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性,体现了“类比”是一种重要的思维方式D.法拉第提出了场的观点,并用电场线形象地描述电场答案:BA.开普勒通过对第谷的天文观测数据的分析研究,发现了行星的运动规律,A正确,故A不符合题意;B.牛顿通过演绎推理得出了万有引力定律,由卡文迪许测得引力常量数值,B错误,故B符合题意;C.卡文迪什的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性,体现了“类比”是一种重要的思维方式,C正确,故C不符合题意;D.法拉第提出了场的观点,并用电场线形象地描述电场,D正确,故D不符合题意。
高中物理第十章静电场中的能量经典大题例题单选题1、如图所示,在真空环境中将带电导体球M靠近不带电的导体N。
若沿虚线1将N导体分成左右两部分,这两部分所带电荷量分别为Q左、Q右;若沿虚线2将导体N分成左右两部分,这两部分所带电荷量分别为Q'左、Q'右。
a、b为N导体表面两点,Ea、Eb和φa、φb分别表示a、b两点电场强度大小和电势大小。
下列说法正确的是()A.|Q左|<|Q右|B.Q左+Q右=Q'左+Q'右C.Ea<EbD.φa<φb答案:BAB.根据静电感应规律,在真空环境中将带电导体球M靠近不带电的导体N,使得不带电的导体N左端带上负电荷,右端带上正电荷,根据电荷守恒可知,右侧部分转移的电子数目和左侧部分多余的电子数目相同,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,导体整体不带电,有Q 左+Q右=Qʹ左+Qʹ右=0可得到|Q左|=|Q右|所以A错误、B正确;C.由于导体表面的点a距离带电导体球M较近,根据点电荷电场强度公式可知,Ea>Eb, C错误;D.到达静电平衡时,导体内部电场强度为零,导体为等势体,导体表面为等势面,所以φa=φb, D错误。
故选B。
2、如图所示,空间有竖直向下的匀强电场E,从倾角30°的斜面上A点平抛一带电小球,落到斜面上的B点,空气阻力不计,下列说法中正确的是()A.若将平抛初速度减小一半,则小球将落在AB两点的中点B.平抛初速度不同,小球落到斜面上时的速度方向与斜面间的夹角不同C.平抛初速度不同,小球落到斜面上时的速度方向与斜面间夹角正切值一定相同,等于2tan30°D.若平抛小球的初动能为6J,则落到斜面上时的动能为14J答案:D小球受重力和电场力,电场力既可向上也可向下,球做类平抛运动,加速度a固定,向下;根据类平抛运动的分运动规律,有x=v0ty=12at2tan30°=y x故t=2v0tan30°a=2√3v03a x=2√3v023ay=2v023aA.若将平抛初速度减小一半,根据x=2√3v02 3ay=2v02 3ax和y均减小为原来的14,A错误;BC.小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角的正切值tanα=tan(30°+θ)=atv0=2tan30°θ为小球落在斜面上时速度与斜面间的夹角。
静电场综合应用典型例题1.在xOy 平面内,有沿y 轴负方向的匀强电场,场强大小为E (图中未画出),由A 点斜射出一质量为m ,带电荷量为+q 的粒子,B 和C 是粒子运动轨迹上的两点,如图所示,其中l 0为常数。
粒子所受重力忽略不计。
求:(1)粒子从A 到C 过程中电场力对它做的功; (2)粒子从A 到C 过程所经历的时间; (3)粒子经过C 点时的速率。
解析:(1)03)(qEl y y qE W C A AC =-=(2)根据抛体运动的特点,粒子在x 轴方向做匀速直线运动,由对称性可知轨迹最高点D 在y 轴上,设T t t DB AD =,则T t BC = 由ma qE =得mqE a =又202)2(213,21T a l y aT y D D =+=解得:qEml T 02=则C A →过程中所经历的时间qEml t 023= (3)粒子在DC 段做类平抛运动,于是有T a v T v l Cy Cx 2,220⋅=⋅=则mqEl v v v Cy Cx C 217022=+= 2.在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面是以O 为圆心,半径为R 的圆,AB 为圆的直径,如图所示。
质量为m ,电荷量为q(q>0)的带电粒子在纸面内自A 点先后以不同的速度进入电场,速度方向与电场的方向垂直。
已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的C 点以速率穿出电场,AC 与AB 的夹角θ=60°。
运动中粒子仅受电场力作用。
(1)求电场强度的大小;(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大?解析:(1)初速度为零的粒子,由C 点射出电场,故电场方向与AC 平行,A 指向C 。
由几何关系和电场强度的定义知R AC = ①qE F = ②由动能定理有2021mv AC F =⋅ ③联立①②③式得qRmvE 220= ④(2)如下图,由几何关系知BC AC ⊥,故电场中的等势线与BC 平行。
我去人也就有人!为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙小滑块在水平轨道上通过的总路程.,可知A 项正确.y l 2、B 分别用长l 的绝缘细线悬挂在同一的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角α=30°,当外加水平向左的匀强电场时,两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为α=30°,求:的小球以水平初速度v 0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y 与水平方向的位移x 之间的关系如匀强电场场强的大小;高度的过程中,电场力做的功;v 022建议收藏下载本文,以便随时学习!我去人也就有人!为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙A.U变小,E不变B建议收藏下载本文,以便随时学习!E=2E1cos 30°④由③④式并代入数据得E=7.8×103 N/C⑤场强E的方向沿y轴正方向.22.[2014·安徽卷] (14分)如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间距离为d,上极板正中有一小孔.质量为m,电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g).求:(1)小球到达小孔处的速度;(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量;(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间.22.[答案] (1) (2)CError! (3)Error!Error![解析] (1)由v2=2gh得v=(2)在极板间带电小球受重力和电场力,有mg-qE=ma0-v2=2ad得E=Error!U=EdQ=CU得Q=C Error!(3)由h=Error!gt Error!、0=v+at2、t=t1+t2可得t=Error!Error!。
⾼中物理静电场经典例题⼀、选择题1.下列公式中,既适⽤于点电荷产⽣的静电场,也适⽤于匀强电场的有①场强E=F/q ②场强E=U/d ③场强E=kQ/r 2④电场⼒做功W=Uq (A)①③(B)②③(C)②④(D)①④2、已知A 为电场中⼀固定点,在A 点放⼀电量为q 的电荷,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3.如图所⽰,平⾏直线表⽰电场线,带没有标明⽅向,带电量为+1×10-2C 的微粒在电场中只受电场⼒的作⽤,由A 点移到B 点,动量损失0.1J ,若点的电势为-10V ,则 A.B 点的电势为10V B.电场线的⽅向从右向左C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1D.微粒的运动轨迹可能是轨迹24 、两带电⼩球,电量分别为+q 和q -,固定在⼀长度为L 的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E 的匀强电场中,杆与场强⽅向平⾏,其位置如图10—48所⽰。
若此杆绕过O 点垂直于杆的轴线转过?180,则在此转动过程中电场⼒做的功为() A. 零B. qELC. qEL 2D. qEL π5.两个相同的⾦属⼩球带正、负电荷,固定在⼀定得距离上,现把它们相碰后放置在原处,则它们之间的库伦⼒与原来的相⽐将()A.变⼩B.变⼤C.不变D.以上情况均有可能6.如图所⽰,有⼀平⾏板电容器充电后带有等量异种电荷,然后与电源断开。
下极板接地,两极板中央处固定有⼀个很⼩的负电荷,现保持两极板间距不变⽽使两极板左右⽔平错开⼀段很⼩的距离,则下列说法中正确的是() A .电容器两极板间电压值变⼤ B .电荷的电势能变⼤C .负电荷所在处的电势升⾼D .电容器两极板间的电场强度变⼩ 7图10—55中实线是⼀簇未标明⽅向的由点电荷产⽣的电场线,虚线是某⼀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。
静电场高考经典题1、如图所示,—电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN,P点在y轴的右侧,MP⊥ON,则()A、M点的电势比P点的电势高B、将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功C、 M、N 两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D、在O点静止释放—带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动2、图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。
两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等。
现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。
点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c 点。
若不计重力,则()A、 M带负电荷,N带正电荷B、 N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C、 N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D、 M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零3、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EP和EQ,电势分别为UP和UQ,则 ( )A、EP>EQ,UP>UQB、EP>EQ,UP<UQC、EP<EQ,UP>UQD、EP<EQ,UP<UQ4、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()5、如图所示,在—个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。
由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止。
在物块的运动过程中,下列表述正确的是()A、两个物块的电势能逐渐减少B、物块受到的库仑力不做功C、两个物块的机械能守恒D、物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力6、如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同—电场线上的两点,—带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,—段时间后,粒子以速度vN折回N点。
则A、粒子受电场力的方向—定由M指向NB、粒子在M点的速度—定比在N点的大C、粒子在M点的电势能—定比在N点的大D、电场中M点的电势—定高于N点的电势7、如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有—正点电荷,带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为V2(V2<V1)。
高中物理必修三第九章静电场及其应用经典大题例题单选题1、关于电荷守恒定律,下列叙述不正确的是()A.一个物体所带的电荷量总是守恒的B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的C.在一定的条件下,一个系统内的等量的正、负电荷即使同时消失,也并不违背电荷守恒定律D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换答案:AA.根据电荷守恒定律,单个物体所带的电荷量是可以改变的,A错误;B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的,B正确;C.一个系统内的等量的正、负电荷同时消失,并不违背电荷守恒定律,C正确;D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换,D正确。
本题选不正确项,故选A。
2、下列关于电场的说法中正确的是()A.电荷周围有的地方存在电场,有的地方没有电场B.电场只能存在于真空中,不可能存在于物体中C.电场看不见、摸不着,因此电场不是物质D.电荷间的作用是通过电场传递的答案:D电荷的周围空间的任何地方都存在电场,电场是一种看不见,摸不着的特殊物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西,在真空中、物体中都能存在。
电场的基本性质是对处于其中的电荷有力的作用,电荷间的作用是通过电场传递的。
故选D。
3、小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验。
如图所示,小明使验电器带了负电荷,经过一段时间后,他发现该验电器的金属箔片(用包装巧克力的锡箔纸制作)几乎闭合了。
关于此问题,他跟学习小组讨论后形成了下列观点,你认为正确的是()A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,正电荷从金属球转移到金属箔中,中和了负电荷C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起的,不再遵循电荷守恒定律答案:C带负电的验电器在潮湿的空气中,经过一段时间后,小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了,但电荷在转移的过程中仍然守恒,故C正确,ABD错误。
(每日一练)2022届高中物理静电场经典大题例题单选题1、空间有一均匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系O−xyz,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标(0,a,0),N点的坐标为(a,0,0),P点的坐标为(a,a2,a2),已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为1V,则P点的电势为()A.√22V B.√32VC.14V D.34V答案:D解析:根据题意已知电场方向平行于直线MN,点M的电势为0,点N的电势为1V,故U NM=E⋅√2a=1V,将电场强度沿着-x方向和+y方向正交分解,设合场强为E,则-x和+y方向的分量分别为:E x=√22E,E y=√22E,设P在xOy平面上的投影为P′点,投影点的坐标为(a,a2,0),则联立即得U NP=U NP′=E y⋅a2=√22E×a2=14V,又因N点电势为1V,则P′电势为34V,即P点电势为34V,D正确小提示:将电场强度沿坐标轴方向正交分解,求出轴向的E 的分量值,再选用U=Ed ,求得电势差,得电势。
2、如图所示,ABCD 为一边长为a 的正方形的四个顶点,O 为正方形的中心,E 点是O 点关于AD 的对称点,F 点是O 点关于BC 的对称点。
在A 点、B 点分别放置电荷量为+Q 的点电荷,在C 点放置电荷量为+2Q 的点电荷,在D 点放置电荷量为-Q 的点电荷。
以无穷远为电势零点,下列说法中正确的是( )A .O 点的电场强度大小为E 0=√5kQa 2B .O 点的电场强度大小为E 0=6kQa 2 C .O 点电势小于零D .将试探电荷-q 从E 点移到F 点电势能减小 答案:D 解析:AB .A 点电荷和C 点电荷在O 点的电场强度大小为E ACO =2kQ(√2a 2)2−kQ (√2a 2)2=2kQa 2方向由O 到A ,在B 点电荷和D 点电荷量在O 点的电场强度大小为E BDO =kQ(√2a 2)2+kQ (√2a 2)2=4kQa 2方向由O 到D ,所以四个电荷在O 点产生的电场强度的大小E 0=√E ACO 2+E BDO 2=2√5kQ a 2故AB 错误;C .O 点在A 、D 电荷的中垂线上,所以O 点在A 、D 电荷的电场中的电势为零,而O 点在B 、C 电荷的电场中电势都大于零,所以O 点的电势一定大于零,故C 错误;D .F 点在A 、D 电荷的中垂线上,所以E 、F 点在A 、D 电荷的电场中的电势均为零,而E 点离B 、C 电荷的距离大于F 离B 、C 电荷的距离,所以在B 、C 电荷的电场中E 点的电势小于F 点的电势,所以E 点的电势小于F 点的电势,即φE <φF所以试探电荷的电势能−qφE >−qφF ,故D 正确。
高中物理静电场题经典例题-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理静电场练习题1、如图所示,中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接,电源电压为U 。
将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放,小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处,然后又按原路返回。
那么,为了使小球能从B 板 的小孔b 处出射,下列可行的办法是( ) A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离2、如图所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,已知A 、B 、C 三点的电势分别为1V 、6V 和9V 。
则D 、E 、F 三 点的电势分别为( ) A 、+7V 、+2V 和+1VB 、+7V 、+2V 和1VC 、-7V 、-2V 和+1VD 、+7V 、-2V 和1V3、质量为m 、带电量为-q 的粒子(不计重力),在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中,已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0,A 、B 间距为d ,如图所示。
则(1)A 、B 两点间的电势差为( ) A 、q m U AB232υ-= B 、q m U AB 232υ= C 、q m U AB22υ-= D 、qm U AB 22υ= (2)匀强电场的场强大小和方向( )Ba bP ·m 、q。
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U + -E·B·A 、qdm E 221υ=方向水平向左 B 、qdm E 221υ=方向水平向右 C 、qdm E 2212υ= 方向水平向左 D 、qdm E 2212υ=方向水平向右 4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点,其电势能变化为零,则( ) A 、A 、B 两点处的场强一定相等B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动C 、A 、B 两点的电势一定相等D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直5、在静电场中( )A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零B.电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.沿着电场线的方向电势是不断降低的6、一个初动能为E K 的带电粒子,沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中,飞出时该粒子的动能为2E K ,如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍,那么当它飞出电场时动能为( ) A 、4E K B 、4.25E KC 、5E KD 、8E K7、如图所示,实线为一簇电场线,虚线是间距相等的等势面,一带电粒子沿着电场线方向运动,当它位于等势面φ1上时,其动能为20eV ,当它运动 到等势面φ3上时,动能恰好等于零,设φ2=0,则,当粒子 的动能为8eV 时,其电势能为( ) A 、12eVB 、2eV4C 、10eVD 、08、如图10—7所示,在两电荷+Q 1和-Q 2连线的延长线上有a 、b 、c 三点,测得b 点的场强为零。
现将一个检验电荷+q 从a 点沿此直线经过b 点移到c 点,在次过程中检验电荷+q 的电势能变化情况为( ) A 、不断增加 B 、不断减少 C 、先增加后减少D 、先减少后增加9、平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板之间有一个正电荷(电荷量很小)固定在P 点,以E 表示极板之间的电场强度,U W表示正电荷在P 点的电势能。
若保持负极板不动, 将正极板移动到图中虚线位置,则() A 、U 变小,E 不变B 、E 变大,W 变大C 、U 变小,W 变小D 、U 不变,W 不变10、一个金属小球,原来不带电,现沿球的直径延长线放置一个均匀的带电细棒MN ,如图所示。
金属球上的感应电荷产生的电场在球内直径上 a 、b 、c 三点场强大小分别为E a 、E b 、E c ,三者相比( ) A 、E a 最大 B b C 、E c 最大D 、E a =E b =E C二、填空题11、如图所示,是一个平行电容器,其电容为C ,带电量为Q ,上板带正电。
现将一个试探电荷q 由两极板间的A 点移动到B 点,如图所示,A 、B 两 点之间的距离为S ,连线AB 与极板的夹角为30°。
则电场图10—7+Q 1 -Q 2。
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a b cA B)30°d ↑↓·· + + + + + + +- - - - - - -力对试探电荷做的功为 。
13、在光滑水平面上有一个质量为m=1.0×10-3kg 、电荷量q=1.0×10-10C 的带正电小球。
静止在O 点,以O 点为原点,在该平面内建立直角坐标系Oxy 。
现突然加一沿着x 轴正方向、场强大小为E=2.0×106V/m 的匀强电场,使小球开始运动,经过1.0s 所加电场突然变为沿着y 轴正方向、大小仍为E=2.0×106V/m 的匀强电场,再经过经过1.0s 所加电场突然变为另一个匀强电场,使小球在此电场作用下经过1.0s 速度变为零,求此电场的方向及速度变为时小球的位置。
参考答案1、D .解题分析:小球进入极板之前作自由落体运动,进入极板后在电场力和重力的共同作用下做匀减速运动,从能的观点看,从P 点到b 过程重力做的功等于电场力做的功值,要使小球能通过b 孔,则要求增加重力做的功才可,因为小球从a 点到b 点的过程中,电场力做的功跟两板间的电压成正比,跟板间距无关。
故应该将B 板向下移动。
2、B .解题分析:在匀强电场中,沿着任何方向等间距等电势差,连接A 、C ,连接B 、E ,两直线相交于K 点,见图所示,因为AK=KC ,故K 点的电势为+5V ;连接F 、D 交BE直线于R ,则由几何知识可知,BK KR ⋅=2AB DEFk R故U KR =2·U BK =2·(6-5)V=2 V ,所以R 点的电势为U R =+3V 。
因为KC 与RD 平行,故U KC =U RD ,所以U D =+7V ,U FR =U AK 故U F = -1V U RE =U BK ,故U E =+2V故,D 、E 、F 三点的电势分别为+7V 、+2V 和-1V 。
3、(1)A 。
解题分析:由于不计重力,那么粒子从A 点到B 点的过程中只有电场力做功,由动能定理可得选项A 正确。
(2)C 。
解题分析:(2)因为不计粒子的重力,粒子在竖直方向上做匀速直线运动,水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,其加速度大小为:mqEa =,则粒子在B 点时的水平分速度大小为:υυυυ3)2(22=-=X ……④ 由运动学知识有:t mqEat X ==υ……⑤ 所以qEm t υ3=……⑥ 由运动学知识t Y υ=……⑦ t at X υ321212==……⑧ 222d Y X =+……⑨ 故:qdm E 2212υ=……⑩ 方向水平向左] 4、C .解题分析:电场力做功等于电势能的变化,电荷在这一过程中的变化等于零表明电场力做功等于零,并不是电场力不做功,而是电场力做功为零,那么A 、B 两点的电势一定相等。
5、CD .解题分析:电势和场强是两个不同的物理量,沿着电场强度的方向电势是逐渐降低的,场强的方向是电势降低最快的方向。
6、B .解题分析:带电粒子从平行金属板一端射入,从另一端射出,若侧移量为Y ,那么这一过程电场力做功为qEY 。
由于侧移量Y 初速度的平方成反比,故,当带电粒子的初速度增大为原来的两倍时,其侧移量变为原来的四分之一,故这种情况下电场力做的功只有前一种情况的四分之一,又由于粒子的初动能是4 E K ,故粒子出射时的动能为4.25E K7、B .解题分析:带电粒子在电场力作用下运动,并且等势面间距相等,由此可知带电粒子到达等势面φ2时动能为10eV ,又因为φ2=0,带电粒子在φ2等势面上电势能为零,那么粒子的总能量为10eV ,所以,当粒子的动能为8eV ,,其电势能为2eV 。
8、C .解题分析:回答本问题的关键之处是判明b 点的左侧和右侧的电场强度的方向,才可以根据电场力做功情况判断出电荷电势能的变化情况。
〖正确解答〗因为b 点的场强为零,而b 点的场强的大小是点电荷+Q 1和-Q 2产生的电场的叠加,由点电荷的场强公式2r KQE =可知,Q 1>|Q 2| 判断b 点右侧的场强方向:方法一:设想考察点距离b 点比较远,那么Q 1、Q 2相当于紧靠在一起(这与c 点与两个点电荷之间的距离相比)又因为Eb=0,故可知Q 1>Q 2,因此c 点的合场强方向必然向右,b 点左侧的电场方向必然向左。
方法二:设ab 间的距离为L ,b 点距离Q 1和Q 2的距离分别为r 1、r 2,因为E b =0则 222211r Q K r Q K=………① 21222122221121)()()()(L r Q L r Q L r Q K L r Q KE E bQ a Q --=--=……② 解①②得:212221)1()1(r L r L E E b Q aQ --=> 1 可见E Q1a > E Q2a ,即是说a 点的场强方向向左。
这样+q 从a 点移到b 点电场力做负功,从b 点移到c 点电场力做正功,由于电场力做功等于电势能的减少,因此,点电荷从a 点移到c 点的过程中点电荷的电势能先增加后减少,选项C 正确。
9、A .解题分析:平行板电容器充电后与电源断开,电容器所带的电量不变。
故极板之间的电场强度不变,由电容器的电容跟极板之间的距离有关,当距离减小时,电容增大,故极板间的电势差相应减小。
由于P 点到负极板的距离不变,则P 点与负极板之间的电势差保持不变,又因为负极板接地,那么P 点电势不变,则粒子的电势能也不变。
10、C .解题分析:金属球处在带电棒产生的电场中,当金属球达到静电平衡时,其内部场强处处为零,即,金属球上感应电荷所激发的电场,在金属球内部任何一点均与带电棒所产生的电场大小相等方向相反,但由于C 点距离近,带电棒MN 在C 点产生的电场大于a 、b 两点处的电场。
故,感应电荷在C 点的场强为最大 11、CdqQSW 2=。
解题分析:试探电荷在电容器的匀强电场中,从A 点移动到B 点电场力做的功等于试探电荷的电量跟A 、B 两点电势差的乘积,即︒⋅⋅=∆⋅⋅==30sin s qE d E q qU W AB ,而场强dC Q d U E ⋅==,联立可解得Cd qQSW 2=。
12、解题分析:带电小球在运动过程中,只有重力和电场力做功,因此小球的电势能与机械能守恒,也可以用动能定理求得电场力做功和重力做功的数值关系,进而可以求出小球在最低点时的速度。