高中物理静电场经典习题(包含答案)
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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。
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( )q0A. 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∙dl⃗L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<R);E⃗⃗r=(r>R)。
静电场练习题一、选择题1.(3分)如图,在E=2.0×103N/C的匀强电场中有A、M和B三点,其中BM与电场线垂直,AM与电场线成30°角,AM=4cm,BM=2cm,把一电量q=2×10﹣9C的正电荷从A移动到M点,再从M移动到B点,整个过程中电场力做功为()A.8×10﹣8J B.8×10﹣8J C.1.6×10﹣7 J D.2.4×10﹣7 J 2.(3分)如图所示,正电荷在电场中沿某一条电场线从A点运动到B点,下面说法正确的是()A.电场力大小不断变化B.电场力大小保持不变C.电荷克服电场力做功D.电荷的电势能不断减小3.(3分)下列说法中正确的是()A.将电荷从电场中一点移到另一点,电势能的改变量与零电势点的选择无关B.在电场中,电场强度为零的地方电势也一定为零C.电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较大D.沿着负点电荷的电场线方向,电势升高4.(3分)关于等势面下列说法正确的是()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.等差等势面越密的地方,场强越大D.在负的点电荷形成的电场中,电场线由低等势面指向高等势面5.(3分)如图所示,粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。
在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷,从A点无初速度释放带负电且电荷量保持不变的小物块(视为质点),运动到P点时速度恰为零。
则小物块从A到P运动的过程()A.水平地面对斜面体没有静摩擦作用B.小物块的电势能先减小后增大C.小物块所受到的合外力减小后增大D.小物块损失的机械能等于增加的电势能6.(3分)如图所示,某一带正电粒子(不计重力)在一平行板间的运动轨迹如图中曲线,P、Q两点为轨迹上两点,则()A.A板带负电,B板带正电B.粒子在P点电势能大于在Q点电势能C.粒子在P点动能大于在Q点动能D.粒子在P点受力大于在Q点受力7.(3分)如图所示,a、b、c、d、e五点在一条直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。
××中学高20××级第×学期入学考试物理试卷考试时间:100分钟总分:100分出题人:×××审题人:×××一、单选题(共40分,每小题5分)1.下列关于起电的说法错误的是()A. 不管是何种起电方式,都要遵循电荷守恒定律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,则两个物体带上等量异种电荷【答案】D2.关于元电荷的下列说法中正确的是()A. 元电荷就是电子B. 元电荷就是质子C. 元电荷的值通常取D. 元电荷的值通常取【答案】C3.两个相同的金属小球M、N,带电量分别为和﹢两球接触后分开,M、N的带电量分别为()A. +3q,B. ,+4qC. +2q,D. ,【答案】D4.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.【答案】B5.取一对用绝缘支柱支持的金属导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,现在把带正电荷的球C移近导体A,如图,用手触摸一下A,放开手,再移去C,再把A和B分开,此时A和B上带电情况是()A. A和B都带负电B. A和B不带电C. A带负电,B不带电D. A和B都带正电【答案】A6.质量为和的两个带电小球,被两根丝线悬挂着,当达到平衡时,两小球在同一水平线上,且两根丝线与竖直方向的夹角分别为和,如图所示则()A. B. C. D.【答案】B7.如图所示,三个点电荷、、静止在一直线上,与的距离为与距离的2倍,每个点电荷的电荷量之比::为()A. :4:B. 9:4:36C. :2:D. 3:2:6【答案】A8.如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行。
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。
1.M 和N 是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M 带正电1.6×10-10 C ,下列判断正确的有( ) A .在摩擦前M 和N 的内部没有任何电荷 B .摩擦的过程中电子从M 转移到N C .N 在摩擦后一定带负电1.6×10-10CD .M 在摩擦过程中失去1.6×10-10个电子答案:BC 解析:M 和N 都不带电,是指这两个物体都呈电中性,没有“净电荷”(没有中和完的电荷),也就是没有得失电子,但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和负电荷(电子数),所以选项A 错误;M 和N 摩擦后M 带正电荷,说明M 失去电子,电子从M 转移到N ,选项B 正确;根据电荷守恒定律,M 和N 这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为0,摩擦后电荷量仍应为0,选项C 正确;电子带电荷量为1.6×10-19C ,摩擦后M 带正电荷1.6×10-10 C,由于M 带电荷量应是电子电荷量的整数倍,所以M 失去109个电子,选项D 错误.2.(2010·宜昌模拟)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.3.两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r ,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的( )A.47B.37C.97D.167答案:CD 解析:设两小球的电荷量分别为q 和7q ,则原来相距r 时的相互作用力F =k q ·7q r 2=k 7q 2r 2,由于两球的电性未知,接触后相互作用力的计算可分为两种情况:(1)两球电性相同:相互接触时两球电荷量平均分配,每球带电量为7q +q2=4q .,放回原处后的相互作用力为:F 1=k 4q ·4q r 2=k 16q 2r 2,故F 1F =167。
1.(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( ) A .C 和U 均增大 B .C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大 D .C 和U 均减小 B2(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( ) A .做直线运动,电势能先变小后变大 B .做直线运动,电势能先变大后变小 C .做曲线运动,电势能先变小后变大 D .做曲线运动,电势能先变大后变小 C3.(2012安徽卷).如图所示,在平面直角 中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0 V ,点A 处的电势为6 V, 点B 处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( )m3 V/mV/m D. 1003 V/m A4.(2012重庆卷).空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷,其中P 点处为正点电荷,P 、Q 两点附近电场的等势面分布如题20图所示,a 、b 、c 、d 为电场中的四个点。
则( ) A .P 、Q 两点处的电荷等量同种 B .a 点和b 点的电场强度相同 C .c 点的电热低于d 点的电势 D .负电荷从a 到c ,电势能减少 D5.(2012海南卷)关于静电场,下列说法正确的是( )Ox (cm)y (cm) A (6,0)B (0,3)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D6.(2012山东卷).图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。
则该粒子( )A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化CD7.[2014·北京卷] 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是( )A.1、2两点的场强相等B.1、3两点的场强相等C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等D 本题考查电场线和等势面的相关知识.根据电场线和等势面越密集,电场强度越大,有E 1>E 2=E 3,但E 2和E 3电场强度方向不同,故A 、B 错误.沿着电场线方向,电势逐渐降低,同一等势面电势相等,故φ1>φ2=φ3,C 错误,D 正确.8.如图所示,A 、B 是位于竖直平面内、半径R = m 的14圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B 与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E =5×103 N/C.今有一质量为m = kg 、带电荷量+q =8×10-5 C 的小滑块(可视为质点)从A 点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=,取g =10 m/s 2,求:(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B 时B 点的压力.(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程.答案:(1) N (2)6 m 解析:(1)设小滑块第一次到达B 点时的速度为v B ,对圆弧轨道最低点B 的压力为F ,则:mgR -qER =12mv B 2 F -mg =m v B 2R ,故F =3mg -2qE = N 。
(2)由题意知小滑块最终将停在B 点由动能定理得-F f ·S =0-12mv B 2结合F f =μmg 可得小滑块在水平轨道上通过的总路程S =6 m.9.如图所示,有一带电粒子贴着A 板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U 1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U 2时,带电粒子沿②轨迹落到B 板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为( )A .U 1∶U 2=1∶8B .U 1∶U 2=1∶4C .U 1∶U 2=1∶2D .U 1∶U 2=1∶1答案:A 解析:由y =12at 2=12Uq md l 2v 02得:U =2mv 02dy ql 2,所以U ∝yl 2,可知A 项正确.10.(10分)质量都是m 的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A 、B 分别用长l 的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l 的M 、N 两点,平衡时小球A 、B 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:(1)A 、B 小球电性及所带电荷量Q ;(2)外加匀强电场的场强E .答案:(1)3mg3k l (2)1033mgk9l。
解析:(1)A 球带正电,B 球带负电两小球相距d =2l -2l sin 30°=l 。
由A 球受力平衡可得:mg tan α=k Q 2l 2,解得:Q =3mg3k l .(2)外加电场时,两球相距d ′=2l +2l sin 30°=3l ,根据A 球受力平衡可得:QE -k Q 23l 2=mg tan α,解得:E =1033mgk9l.11.(10分)(2010·莱芜模拟)一质量为m 、带电荷量为+q 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 之间的关系如图乙所示,根据图乙给出的信息,(重力加速度为g )求:(1)匀强电场场强的大小;(2)小球从进入匀强电场到下降h 高度的过程中,电场力做的功; (3)小球在h 高度处的动能.答案:(1)mg q -2hmv 02qL 2 (2)2h 2mv 02-mghL 2L 2(3)2h 2mv 02L 2+mv 022 解析:(1)小球进入电场后,水平方向做匀速直线运动,设经过时间t ,水平方向:v 0t =L ,竖直方向:mg -qEt 22m =h ,所以E =mg q -2hmv 02qL 2.(2)电场力做功为W =-qEh =2h 2mv 02-mghL 2L 2.(3)根据动能定理mgh -qEh =E k -mv 022,得E k =2h 2mv 02L 2+mv 022.12.两个等量点电荷P 、Q 在真空中产生的电场线(方向未画出)如图所示,一电子在A 、B 两点所受的电场力分别为FA 和FB ,则它们的大小关系为( )A .FA=FB B .FA<FBC .FA>FBD .无法确定【答案】C13.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。
两板间有一个正电荷固定在P 点,如图所示,以E 表示两板间的场强,U 表示电容器两板间的电压,W 表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板向下移到图示的虚线位置则( )A .U 变小,E 不变B .E 变小,W 不变C .U 变小,W 不变D .U 不变,W 不变 14.图中三条实线a 、b 、c 表示三个等势面。
一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M 点运动到N 点,由图可以看出( )A .三个等势面的电势关系是a>b>cB .三个等势面的电势关系是a<b<cC .带电粒子在N 点的动能较小,电势能较大D .带电粒子在N 点的动能较大,电势能较小 【答案】C15.如图所示,虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一族等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从A 点飞到B 点,则下列判断正确的是( )A .粒子一定带负电B .A 点的场强大于B 点的场强C .粒子在A 点的电势能大于在B 点的电势能D .粒子在A 点的动能小于在B 点的动能16.如图,虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为Ua 、Ub 和Uc ,Ua>Ub>Uc.一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN 所示,由图可知( )A .粒子从K 到L 的过程中,电场力做负功B .粒子从L 到M 的过程中,电场力做负功C .粒子从K 到L 的过程中,静电势能增加D .粒子从L 到M 的过程中,动能减少 【答案】AC17.如图所示,匀强电场强度E=C N /102.12⨯,方向水平向右,一点电荷q=C 8100.4-⨯,沿半径R=20cm 的圆周,从A 点移动到B 点。
已知090=∠AOB ,且OB 与电场线平行。
求:(1)这一过程中电场力做的功是多少是做正功还是做负功 (2)A 、B 两点间的电势差AB U 是多少【答案】(1)EqR W AB -==2.0100.4102.182⨯⨯⨯⨯-=J 7106.9-⨯- 负功(2)V q W U AB AB 24100.4106.987-=⨯⨯-==--20. [2014·福建卷Ⅰ] 如图,真空中xOy 平面直角坐标系上的A 、B 、C 三点构成等边三角形,边长L = m .若将电荷量均为q =+×10-6 C 的两点电荷分别固定在A 、B 点,已知静电力常量k =9×109 N ·m 2/C 2,求:(1)两点电荷间的库仑力大小; (2)C 点的电场强度的大小和方向.20.(1)×10-3 N (2)×103 N/C 沿y 轴正方向[解析] (1)根据库仑定律,A 、B 两点电荷间的库仑力大小为 F =k L2q2①代入数据得 F =×10-3 N ②(2)A 、B 两点电荷在C 点产生的场强大小相等,均为 E 1=k L2q ③A 、B 两点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为 E =2E 1cos 30°④由③④式并代入数据得E =×103 N/C ⑤ 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)C g mg (h +d ) (3)h h +d g 2h[解析] (1)由v 2=2gh 得v =(2)在极板间带电小球受重力和电场力,有 mg -qE =ma 0-v 2=2ad 得E =qd mg (h +d ) U =Ed Q =CU得Q =C q mg (h +d )(3)由h =21gt 12、0=v +at 2、t =t 1+t 2 可得t =h h +d g 2h。