电场综合------高中物理模块典型题归纳(含详细答案)
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电场——电势 电势差 电场力做功与电势能变化[重点、难点解析]电场中的概念:一、电场力做功的特点1. 在匀强电场中,电场力做功公式可表达为:θcos qEs W =,其中θ为电场力与位移的夹角;而qU W =适合一切电场做功的运算。
2. 由电荷电场中任意两点间移动时电场力做功公式:()B A B A B A AB AB q q q qU W εεϕϕϕϕ-=-=-==可知电场力是一种保守力,电场力做功只与起点和终点的位置有关,而与所经过的路径无关,电场力做功等于电势能的减少量(即初量减末量),电场力做功是电势能变化的量度:电场力对电荷做正功,电荷的电势能减少;电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加;电场力做功的多少和电势能的变化数值相等,这是判断电荷电势能如何变化的最有效的方法。
二、电势能1. 电场中由电荷相对位置决定的能量叫电势能,电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能的零点。
2. 电势能大小:电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
三、电势差1. 电势差:电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功AB W 与电荷量q 的比值。
公式为qW U AB AB =。
注意:类比重力场中的高度差,电势差这个物理量与电场中的试探电荷无关,属于电场的量,它是一个只从能量角度表征电场的一个重要物理量。
2. 电场力做功:在电场中A 、B 两点间移动电荷时,电场力做功等于电荷量与两点间电势差的乘积。
AB AB U q W ⋅=。
注意:(1)该式适用于一切电场;(2)电场力做功与路径无关。
四、电势1. 电场中某点的电势,数值上等于单位电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。
电势用字母A ϕ表示。
(1)表示式:qW 0A A =ϕ,单位:伏特(V ),且有1V=1J/C 。
(2)物理意义:电场中某一点的电势在数值上等于单位电荷在那一点所具有的电势能。
电场同步练习 1一、选择题:(每题3分,共48分,漏选得1分)1、关于电场强度的叙述,正确的是:A、沿着电力线的方向,场强越来越小。
B、电场中某点的场强就是单位电量的电荷在该点所受的电场力。
C、电势降落最快的方向就是场强的方向。
D、负点电荷形成的电场,离点电荷越近,场强越大。
2、如果把一个正点电荷放在一电场中,无初速地释放,在点电荷的运动过程中,A、点电荷运动的轨迹一定与电力线重合。
B、正电荷的加速度方向,始终与所在点的电力线的切线方向一致。
C、点电荷的速度方向,始终与所在点的电力线的切线方向一致。
D、点电荷的总能量越来越大。
3、匀强电场的场强E=5.0×103伏/米,要使一个带电量为3.0×10-15库的负点电荷沿着与场强方向成60°角的方向作匀速直线运动,则所施加外力的大小和方向应是:A、1.5×10-11牛,与场强方向成120°角。
B、1.5×10-11牛,与场强方向成60°角。
C、1.5×10-11牛,与场强方向相同。
D、1.5×10-11牛,与场强方向相反。
4、两个相同的金属球A和B,A带正电,B带负电,且QA 与QB的大小之比是4∶1,若在A、B连线上的某点C放一个点电荷Q C,A、B对Q C作用的静电力刚好平衡,则A、C点一定在连线的B点的外侧;B、C点一定在连线的A点的外侧;C、C点一定在A、B之间;D、C点的场强一定为零。
5、在电场中,任意取一条电力线,电力线上的a 、b 两点相距为d, 则 A 、a 点场强一定大于b 点场强; B 、a 点电势一定高于b 点电势;C 、a 、b 两点间电势差一定等于Ed(E 为a 点的场强);D 、a 、b 两点间电势差在数值上等于单位正电荷由a 点沿任意路径移到b 点的过程中,电场力做的功。
6、负电荷q 绕某一固定的正电荷作半径为r 的匀速圆周运动时必须具有V 的线速度,如果再增加负电荷的电量至2q ,并使轨道半径变为2r ,那么此负电荷的 A 、速度不变,周期变大。
高中物理电场总结试题及答案一. 教学内容:电场考点例析电场是电学的基础知识,是承前启后的一章。
通过这一章的学习要系统地把力学的“三大方法”复习一遍,同时又要掌握新的概念和规律。
这一章为历年高考的重点之一,特别是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,从求解过程中可以考查学生对力学、电学有关知识点的理解和熟练程度。
只要同学们在复习本章时牢牢抓住“力和能两条主线”,实现知识的系统化,找出它们的有机联系,做到融会贯通,在高考得到本章相应试题的分数是不困难的。
二. 夯实基础知识1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。
(1)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:其中k为静电力常量, k=×10 9 N m2/c2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,不能再用球心间距代替r)。
(2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。
2. 深刻理解电场的力的性质。
电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。
电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。
(1)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,简称场强。
这是电场强度的定义式,适用于任何电场。
其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。
电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。
(2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。
(3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。
3. 深刻理解电场的能的性质。
高二物理:电场综合练习题(含参考答案)高二物理3-1电场:一、电场力的性质1.电场强度的概念及计算电场强度可以有两种表达式,分别是E=F/q和E=kQ/r^2.其中,E=F/q是电场强度的定义式,表示放入电场中的电荷所受的力与产生电场的电荷的电荷量之比;E=kQ/r^2是点电荷场强的计算式,表示产生电场的电荷的电荷量与距离的平方成反比。
需要注意的是,E=kQ/r^2不适用于匀强电场。
2.电场强度的矢量合成问题电场线可以直观、方便地比较电场中各点场强的强弱。
在等量异种点电荷形成电场的电场线中,可以通过场中的一些点进行场强大小和方向的比较。
例如,在图3中,可以得出以下结论:B、C两点场强大小和方向都相同;A、D两点场强大小相等,方向相反;E、O、F三点比较,O点场强最强;B、O、C三点比较,O点场强最弱。
二、其他问题1.如图2所示,在x轴上有一个点电荷Q,O、A、B为轴上三点,放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图所示。
根据图中所示的电场力大小和方向,可以得出结论:A点的电场强度大小为2×10^3 N/C,B点的电场强度大小为2×10^3 N/C,点电荷Q在A、B之间。
2.如图4所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电荷量为-q外,其余各点处的电荷量均为+q。
根据图中所示的电荷量和位置关系,可以得出结论:圆心O处的场强大小为kq/r^2,方向沿AO方向。
2.在图4所示的电场中,电荷q的电势能为E1,电荷2q的电势能为E2,则()图4A.E1=E2B.E1>E2C.E1<E2D.E1=2E2解析:电势能与电荷量和电势差有关,而电势差与电场强度有关。
由于两个电荷所在位置的电场强度大小和方向不同,所以电势差也不同,因此E1和E2大小不同,选项C正确。
6.图5中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,则该三角形中心O点处的场强为()图5A.2,方向由C指向OBB.2,方向由O指向CC.3,方向由C指向ODD.2,方向由O指向C解析:根据电场叠加原理,O点处的场强是三个电荷在O 点处产生的场强的矢量和。
高中物理电场综合提高试题一.选择题(共20小题)1.(2015•巴中模拟)某电场的电场线分布如图所示,电场中有A、B两点,则以下判断正确的是()A.A点的场强大于B点的场强,B点的电势高于A点的电势B.若将一个电荷由A点移到B点,电荷克服电场力做功,则该电荷一定为负电荷C.一个负电荷处于B点的电势能大于它处于A点的电势能D.若将一个正电荷由A点释放,该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动考点:电场线;电势;电势能.专题:电场力与电势的性质专题.分析:电场线是从正电荷或者无穷远出发出,到负电荷或无穷远处为止,沿电场线的方向,电势降低,电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小;沿电场线的方向电势降低.解答:解:A、电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,所以A点的场强大于B点的场强,沿电场线的方向,电势降低,所以B点的电势高于A点的电势,所以A正确;B、电荷由A点移到B点,电荷克服电场力做功,所以该电荷一定为正电荷,所以B错误;C、从B到A的过程中,电场力对负电荷做负功,电势能增加,所以负电荷处于A点的电势能大于它处于B点的电势能,所以C错误;D、将一个正电荷由A点释放,电荷受到的力的方向向左下,电荷向左下运动,左下的电场线密,所以正电荷受到的电场力增大,加速度增大,所以D错误.故选:A.点评:加强基础知识的学习,掌握住电场线的特点,知道沿电场线的方向电势降低.即可解决本题.常见题目.2.(2015•湖南一模)如图所示,实线表示某电场的电场线,过O点的虚线MN与电场线垂直,两个相同的带负电的粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度开始运动,速度方向垂直于MN,且都能从MN左侧经过O点.设粒子P、Q在A、B两点的加速度大小分别为a1和a2,电势能分别为E p1和E p2,以过O点时的速度大小分别为v1和v2,到达O点经过的时间分别为t1和t2.粒子的重力不计,则()A.a1<a2B.E p1<E p2C.v1<v2D.t1=t2考点:电势差与电场强度的关系;电势能.专题:电场力与电势的性质专题.分析:电场线越密,场强越大,粒子受到的电场力越大,加速度越大.非匀强电场中,距离相等的两点间,场强越大,电势差越大.根据电场力做功的大小,判断动能变化量的大小.解答:解:A、电场线越密,场强越大,粒子受到的电场力越大,加速度越大.所以a1>a2.故A错误B、过A点画出等势面,根据沿着电场线方向电势降低,所以A点电势大于B点电势,由于带负电,所以E p1<E p2.故B正确C、粒子P、Q在A、B两点分别到0点.有AO点间的电势差大于BO点间的电势差,所以粒子P的动能减小量大于粒子Q的动能减小量,所以v1<v2.故C正确D、带负电的粒子Q 从B运动到O沿水平方向分运动的加速度小于带负电的粒子P从A运动到O的加速度,P、Q位移相同,水平方向,做减速运动,所以t1>t2,故D错误故选:BC点评:本题虽然是综合性很强的题目,但只要我们理解了电场线的特点就能顺利解决.3.(2014•重庆)如图所示为某示波管内的聚焦电场.实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为W a和W b,a、b点的电场强度的大小分别为E a和E b,则()A.W a=W b,E a>E b B.W a≠W b,E a>E b C.W a=W b,E a<E b D.W a≠W b,E a<E b考点:电场强度;电势能.专题:电场力与电势的性质专题.分析:图中a、b两点在一个等势面上,根据W=qU判断电场力做功的大小,根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小.解答:解:图中a、b两点在一个等势面上,故U ac=U bc,根据W=qU,有W a=W b;a位置的电场强度较密集,故E a>E b;故选:A.点评:本题关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度,电场力做功看电势差,基础问题.4.(2014•江苏)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直与环面且过圆心O,下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是()A.O点的电场强度为零,电势最低B.O点的电场强度为零,电势最高C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低考点:电势;电场强度.专题:电场力与电势的性质专题.分析:圆环上均匀分布着正电荷,根据电场的叠加和对称性,分析O点的场强.根据电场的叠加原理分析x轴上电场强度的方向,即可判断电势的高低.解答:解:A、B、圆环上均匀分布着正电荷,根据对称性可知,圆环上各电荷在O点产生的场强抵消,合场强为零.圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量,根据电场的叠加原理可知,x轴上电场强度方向向右,根据顺着电场线方向电势降低,可知在x轴上O点的电势最高,故A错误,B正确;C、D、O点的场强为零,无穷远处场强也为零,所以从O点沿x轴正方向,场强应先增大后减小.x轴上电场强度方向向右,电势降低,故CD错误.故选:B.点评:解决本题的关键有两点:一是掌握电场的叠加原理,并能灵活运用;二是运用极限法场强的变化.5.(2014•山东)如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A,已知壳内的场强处处为零,壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样,一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能E k0沿OA方向射出,下列关于试探电荷的动能E k与离开球心的距离r的关系图线,可能正确的是()A.B.C.D.考点:电势能;电场强度.专题:电场力与电势的性质专题.分析:试探电荷的动能E k与离开球心的距离r的关系根据动能定理分析.解答:解:在球壳内,场强处处为零,试探电荷不受电场力,其动能不变;在球壳外,取一段极短距离内,认为库仑力不变,设为F,根据动能定理得:△E k=F△r则得:F=根据数学知识得知:等于E k﹣r图象上切线的斜率,由库仑定律知r增大,F减小,图象切线的斜率减小,故A正确,BCD错误.故选:A点评:本题的关键是运用微元法,根据动能定理列式,分析图象的斜率的意义,即可解答.6.(2014•山东)如图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h,质量均为m、带电量分别为+q和﹣q的两粒子,由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中),不计重力,若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于()A.B.C.D.考点:带电粒子在匀强电场中的运动.专题:带电粒子在电场中的运动专题.分析:在匀强电场中,两个质量相同、带电量大小相同的正负粒子在一矩形的对角顶点以方向相反、大小相等的速度进入矩形,轨迹恰好相切,由此可知两粒子的运动轨迹完全对称,且相切点是矩形的几何中心.不计重力,则粒子做类平抛运动.解答:解:由于正负粒子的质量、电荷量大小、运动初速度大小均相等,且粒子仅在电场的作用下运动,所以可知粒子做类平抛运动,且运动轨迹形状相同,相切点为矩形的几何中心.由类平抛运动的关系可得:竖直方向:at2=t2=,水平方向:v0t=,解得t=,则v0=.故选:B.点评:本题考查了粒子在匀强电场中的运动,解题的关键是知道该题条件下的正负粒子的运动轨迹完全对称,且它们做的运动是类平抛运动,由类平抛运动的关系列式即可求解.7.(2014•海淀区模拟)如图甲为电视机显像管的整体结构示意图,其左端尾部是电子枪,被灯丝K加热的阴极能发射大量的“热电子”,“热电子”经过加速电压U加速后形成电子束,高速向右射出.在显像管的颈部装有两组相互垂直的磁偏转线圈L,图乙是其中一组“纵向”偏转线圈从右侧向左看去的示意图,当在磁偏转线圈中通入图示方向的电流时,在显像管颈部形成水平向左(即甲图中垂直纸面向外)的磁场,使自里向外(即甲图中自左向右)射出的电子束向上偏转;若该线圈通入相反方向的电流,电子束则向下偏转.改变线圈中电流的大小,可调节偏转线圈磁场的强弱,电子束的纵向偏转量也随之改变.这样,通过控制加在“纵向”偏转线圈上的交变电压,就可以控制电子束进行“纵向”(竖直方向)扫描.同理,与它垂直放置在颈部的另一组“横向”偏转线圈,通入适当的交变电流时,能控制电子束进行“横向”(水平方向)扫描.两组磁偏转线圈同时通入适当的交变电流时,可控制电子束反复地在荧光屏上自上而下、自左而右的逐行扫描,从而恰好能将整个荧光屏“打亮”.如果发现荧光屏上亮的区域比正常时偏小,则可能是下列哪些原因引起的()A.阴极发射电子的能力不足,单位时间内发射的电子数偏少B.偏转线圈在显像管的位置过于偏右C.加速电场电压过低,使得电子速率偏小D.通过偏转线圈的交变电流的最大值偏小,使得偏转磁场的最大磁感强度偏小考点:射线管的构造及其工作原理.分析:荧光屏上亮的区域比正常时偏小,说明电子在磁场中运动的半径偏大,根据半径公式r=,分析引起的原因.解答:解:由题意:荧光屏上亮的区域比正常时偏小,说明电子在磁场中运动的半径偏大.A、由电子在磁场中圆周运动的半径公式r=,可知半径与单位时间内发射的电子数无关.故A错误.B、电子进入偏转磁场前做匀速运动,偏转线圈在显像管的位置过于偏右,并不影响电子在磁场中的运动半径.故B错误.C、若加速电场电压过低,使得电子速率偏小,由半径公式可知电子在磁场中运动的半径偏小,荧光屏上亮的区域比正常时偏大.故C错误.D、通过偏转线圈的交变电流的最大值偏小时,使得偏转磁场的最大磁感强度偏小,由半径公式可知电子在磁场中运动的半径偏大,则荧光屏上亮的区域比正常时偏小.故D正确.故选:D点评:本题关键要掌握电子在磁场中圆周运动的半径公式r=,考查分析实际问题的能力.8.(2014•辽宁二模)以下为高中物理教材中的四幅图,下列相关叙述错误的有()A.图甲是库仑扭秤装置,库仑利用扭秤装置准确的测出了元电荷的电荷量B.图乙是可变电容器,它通过调整极板正对面积来调整电容器的电容C.图丙是高频冶炼炉,是利用涡流现象工作的设备D.图丁是洗衣机的甩干桶,它利用离心现象工作考点:电荷守恒定律;电容;* 涡流现象及其应用.分析:扭秤装置可以测量微小力,是发现库仑定律和测定万有引力常量时用到的;密立根油滴实验测量出了电子的电量.解答:解:A、图甲是库仑扭秤装置,是探究库仑定律的器材;故A错误;B、图乙是可变电容器,它通过调整极板正对面积来调整电容器的电容,根据公式C=,旋出电容减小,故B正确;C、图丙是高频冶炼炉,是利用涡流现象工作的设备,将电能转化为热能,故C正确;D、图丁是洗衣机的甩干桶,它利用离心现象工作,故D正确;本题选错误的,故选:A.点评:本题考查了课本的几幅彩图,对于课本的基础知识要掌握,包括图片、课后习题.9.(2014•河北区模拟)如图所示,A、B两个点电荷的电量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变,则()A.保持Q不变,将q变为2q,平衡时弹簧的伸长量等于2x0B.保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0C.保持Q不变,将q变为﹣q,平衡时弹簧的缩短量等于x0D.保持q不变,将Q变为﹣Q,平衡时弹簧的缩短量小于x0考点:库仑定律;胡克定律.专题:电场力与电势的性质专题.分析:根据库仑定律及胡克定律列式分析即可判断.解答:解:设弹簧的劲度系数为K,原长为x.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0,则有:Kx0=k①A、保持Q不变,将q变为2q时,平衡时有:Kx1=k②,由①②解得:x1<2x0,故A错误;B、同理可以得到保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0,故B正确;C、同理可以得到保持Q不变,将q变为﹣q,平衡时弹簧的缩短量大于x0,故C错误;D、同理可以得到保持q不变,将Q变为﹣Q,平衡时弹簧的缩短量大于x0,故D错误.故选B点评:本题主要考查了库仑定律及胡克定律的直接应用,难度不大,属于基础题.10.(2014•闸北区二模)如图(a)所示,A、B为用两个绝缘细线悬挂起来的带电绝缘小球,质量m A<m B.当在A球左边如图位置放一个带电球C时,两悬线都保持竖直方向(两悬线长度相同,三个球位于同一水平线上).若把C球移走,A、B两球没有发生接触,则(b)图中(图中α>β)能正确表示A、B两球位置的图是()A.B.C.D.考点:库仑定律;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:存在C球时,对A、B球受力分析,由于悬线都沿竖直方向,说明水平方向各自合力为零,来确定A、B 球的电性.去掉C球后,根据带电性质求解.解答:解:存在C球时,对A、B球受力分析,由于悬线都沿竖直方向,说明水平方向各自合力为零,说明A球带负电而B球带正电,去掉C球后,两球将互相吸引.又由于两球质量m A<m B,在平衡时B球的悬线与竖直方向间的夹角小,由于(α>β),因此A选项正确.故选A.点评:本题采用隔离法,由平衡条件分析小球的电性,考查灵活选择研究对象的能力.11.(2015•浙江模拟)如图所示,真空中存在一个水平向左的匀强电场,场强大小为E,一根不可伸长的绝缘细线长度为l,细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A处,由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°角的位置B时速度为零.以下说法中正确的是()A.小球在B位置处于平衡状态B.小球受到的重力与电场力的关系是Eq=mgC.小球将在AB之间往复运动,且幅度将逐渐减小D.小球从A运动到B的过程中,电场力对其做的功为﹣qEl考点:带电粒子在匀强电场中的运动.专题:带电粒子在电场中的运动专题.分析:小球从A点静止释放,运动到B点速度为0,对小球进行受力分析:小球到达B点时速度为零,向心力为零,沿细线方向合力为零,确定其合力,判断是否平衡,根据动能定理列式,求电场力的大小.根据电场力做功公式W=qEd,d是沿电场线方向有效距离,求电场力做功.运用单摆进行类比,分析振幅.解答:解:A、小球到达B点时速度为零,向心力为零,则沿细线方向合力为零,而小球有沿圆弧的切向分力,故在B点小球的合力不为零,不是平衡状态.故A错误;B、根据动能定理得:mglsinθ﹣qEl(1﹣cosθ)=0,解得,Eq=mg,故B错误;C、类比单摆,小球将在AB之间往复运动,能量守恒,振幅不变.故C错误.D、小球从A到B,沿电场线方向运动的有效距离:d=l﹣lcosθ=l,所以电场力做功:W=﹣qEd=﹣Eql,故D正确.故选D.点评:此题要求同学们能正确进行受力,并能联想到已学过的物理模型,根据相关公式解题.12.(2015•资阳模拟)如图所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在光屏P上,关于电子的运动,则下列说法中正确的是()A.滑动触头向右移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升B.滑动触头向左移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升C.电压U增大时,其他不变,则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变D.电压U增大时,其他不变,则电子打在荧光屏上的速度大小不变考点:带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理.专题:带电粒子在电场中的运动专题.分析:粒子在电场中加速时,滑动触头向右移动时,加速电压增大,加速后速度变大,粒子在偏转电场中运动时间变短,粒子在平行偏转电场方向的位移减小.同理触头向左移动时,加速电压减小,加速后速度变小,粒子在电场中运动时间变长,粒子在平行偏转电场方向的位移增大;当加速电压不变时,偏转电压变化,影响平行电场方向的电场力的大小,也就是影响加速度的大小,粒子在电场中运动时间不变,改变偏转的位移大小.解答:解:由题意知,电子在加速电场中加速运动,根据动能定理得:,电子获得的速度为:电子进入偏转电场后做类平抛运动,也就是平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运动,加速度为:,电子在电场方向偏转的位移为:.垂直电场方向做匀速直线运动,粒子在电场中运动时间为又因为偏转电场方向向下,所以电子在偏转电场里向上偏转.A、滑动触头向右移动时,加速电压变大,所以电子获得的速度v增加,由上式得知,电子在电场中运动时间t减少,故电子偏转位移y变小,因为电子向上偏转,故在屏上的位置下降,故A错误;B、滑动触头向左移动时,加速电压变小,所以电子获得的速度v减小,由上式得知,电子在电场中运动时间t增大,故电子偏转位移y变大,因为电子向上偏转,故在屏上的位置上升,故B正确;C、偏转电压增大时,电子在电场中受到电场力增大,即电子偏转的加速度度a增大,又因为加速电压不变,电子进入电场的速度没有变化,电子在电场中运动的时间t没有发生变化,故C正确;D、偏转电压增大时,电子在电场中受到的电场力增大,即电子偏转的加速度a增大,又因为电子获得的速度v不变,电子在电场中运动的时间不变,a增大,而电子打在屏上的速度为,故电子打在屏上的速度增大,故D错误;故选:BC点评:电子在加速电场作用下做加速运动,运用动能定理可得电子获得的速度与加速电场大小间的关系,电子进入偏转电场后,做类平抛运动,运动时间受电场的宽度和进入电场时的速度所决定,电子在电场方向偏转的距离与时间和电场强度共同决定.熟练用矢量合成与分解的方法处理类平抛运动问题.13.(2014•浙江)如图,水平地面上有一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.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.小球A的质量为m,电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷.小球A静止在斜面上,则()A.小球A与B之间库伦力的大小为B.当=时,细线上的拉力为0C.当=时,细线上的拉力为0D.当=时,斜面对小球A的支持力为0考点:库仑定律.专题:电场力与电势的性质专题.分析:根据库仑定律求解两个球间的库仑斥力大小,然后根据共点力平衡条件列式分析.解答:解:A、根据库仑定律,小球A与B之间库仑力的大小为:F=;故A正确;B、C、若细线上的拉力为0,小球A受重力、支持力和库仑斥力而平衡,根据共点力平衡条件,重力的下滑分力与库仑力的上滑分力平衡,即:mgsinθ=Fcosθ;其中F=;联立解得:mgsinθ=cosθ故:=;故B错误,C正确;D、两个球带同中电荷,相互排斥,故斜面对A的弹力不可能为零;故D错误;故选:AC.点评:本题关键是明确A球的受力情况,然后根据共点力平衡条件列方程求解,注意细线拉力为零的临界条件.14.(2014•广东高考)如图所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电量为+Q的小球P,带电量分别为﹣q和+2q的小球M和N,由绝缘细杆相连,静止在桌面上,P与M相距L,P、M和N视为点电荷,下列说法正确的是()A.M与N的距离大于LB.P、M和N在同一直线上C.在P产生的电场中,M、N处的电势相同D.M、N及细杆组成的系统所受合外力为零考点:电势差与电场强度的关系;电势.专题:电场力与电势的性质专题.分析:A 、根据对M、N受力分析,结合平衡条件与库仑定律,假设杆无作用力,即可求解;B、根据整体受力分析,结合平衡条件,即可求解;C、由点电荷电场线的分布,依据沿着电场线的方向,电势降低,即可求解;D、由整体处于平衡状态,结合牛顿第二定律,即可求解.解答:解:A、对M、N分别受力分析,根据库仑定律,假设杆无作用力,设M与N间距为r,则有:,解得:r=()L;故A错误;B、由于水平桌面光滑,若P、M和N不在同一直线上,则各自受力不共线,会出现不平衡现象,故B正确;C、由带电量为+Q的小球P,结合沿着电场线方向电势降低的,则M点电势高于N点,故C错误;D、由题意可知,M、N及细杆组成的系统处于静止状态,因此合外力为零,故D 正确.故选:BD.点评:考查研究对象的选取,受力分析的进行,库仑定律的掌握,理解平衡条件的应用,注意电势的高低判定方法.15.(2014•安徽)一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能E P与位移x的关系如图所示,下列图象中合理的是()A.电场强度与位移关系B.粒子动能与位移关系C .粒子速度与位移关系D.粒子加速度与位移关系考点:电势能;电场强度.专题:电场力与电势的性质专题.分析:粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动;根据功能关系得到Ep﹣x图象的斜率的含义,得出电场力的变化情况;然后结合加速度的含义判断加速度随着位移的变化情况.解答:解:粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:F=||,即Ep﹣x 图象上某点的切线的斜率表示电场力;A、Ep﹣x图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据E=,故电场强度也逐渐减小;故A错误;B、根据动能定理,有:F•△x=△Ek,故Ek﹣x图线上某点切线的斜率表示电场力;由于电场力逐渐减小,与B图矛盾,故B错误;C、按照C图,速度随着位移均匀增加,而相同位移所用的时间逐渐减小(加速运动),故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小;故矛盾,故C错误;D、粒子做加速度减小的加速运动,故D正确;故选:D.点评:本题切入点在于根据Ep﹣x图象得到电场力的变化规律,突破口在于根据牛顿第二定律得到加速度的变化规律,然后结合动能定理分析;不难.16.(2014•南昌模拟)在物理学的发展过程中,科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用,下列关于物理思想和方法说法不正确的是()A.质点和点电荷是同一种思想方法B.重心、合力都体现了等效思想C.伽利略用小球在斜面上的运动验证了速度与位移成正比D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接证明考点:元电荷、点电荷;质点的认识.分析:伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点,合力与分力能够等效替代,采用了等效替代的思想;质点及点电荷采用了理想化的物理模型的方法,不受力的实验只能是理想实验,是无任何实验误差的思维实验,严格来说“不受力”的条件真实实验不能满足.解答:解:A、质点及点电荷采用了理想化的物理模型的方法,所以质点和点电荷是同一种思想方法,故A正确;B、重心和合力都采用了等效替代的思想,故B正确;C、伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点,不是速度跟位移成正比,故C错误;D、不受力的实验只能是理想实验,是无任何实验误差的思维实验,严格来说“不受力”的条件真实实验不能满足,只能靠思维的逻辑推理去把握,故牛顿第一定律是不可以通过实验直接得以验证的,故D正确;本题选错误的,故选:C.点评:对于物理学上重要的实验和发现,可根据实验的原理、内容、结论及相应的物理学家等等一起记忆,不能混淆.17.(2014•静安区二模)如图所示,一个电量为﹣Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点.另一个电荷量为+q 及质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,运动到B点时的速度为v,且为运动过程中。
高一物理电场试题答案及解析1.把一带电量为的试探电荷放在电场中的A点,具有的电势能,放在电场中的B点,具有的电势能。
求:(1)A、B两点的电势和(2)A、B两点间的差(3)把的试探电荷从A点移到B点,电场力对电荷做了多少功?该试探电荷的电势能改变多少?【答案】 (12分)(1)15V,5V(2)10V(3)电场力做功,电势能升高【解析】本题考查的是静电场的基本性质问题,,同理;;把的试探电荷从A点移到B点,电场力对电荷做功:;试探电荷的电势能升高了2.如图9所示,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一带负电的点电荷,将质量为、带电量为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,则圆心处电荷在B点处的电场强度的大小为()A.B.C.D.不能确定【答案】C【解析】由O点放的点电荷的电场线分布可知小球从A到B电场力不做功,,在B点F-mg=,F=3mg,C对;3.在电场中某点放入电荷量为-q的试探电荷,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电荷量为+2q的试探电荷,此时测得该点的电场强度为()A.大小为2E,方向和E相反B.大小为E,方向和E相同C.大小为2E,方向和E相同D.大小为E,方向和E相反【答案】B【解析】根据公式只是电场强度的一个计算式,跟放入其中的电荷量无关,所以无论放什么电荷,电场强度大小方向都不变,所以大小仍为E,方向不变,选B。
4.下列公式中是采用比值方法定义物理量的有A.B.C.D.【解析】【考点】电场强度;电势差;电势;电势差与电场强度的关系.专题:电场力与电势的性质专题.分析:所谓比值定义就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法.解答:解:比如①物质密度②电阻③场强④磁通密度⑤电势差等.一般地,比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变,如确定的电场中的某一点的场强就不随q、F而变.当然用来定义的物理量也有一定的条件,如q为点电荷,S为垂直放置于匀强磁场中的一个面积等.类似的比值还有:电势,电势差,速度等等.故选:ACD.点评:比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,比如速度、密度、压强、功率、比热容、热值等等.5.如图所示,在静止负电荷形成的电场中,有M、N两点,比较M、N两点的场强大小和电势高低,则有:()A.N点的场强大,电势低;B.N点的场强小,电势高;C.M点的场强大,电势高;D.M点的场强小,电势低。
高考总复习选修3—1:电场一、主要内容本章内容可以分为两个部分:电场力的性质和电场能的性质。
其中前三节为电场力的性质包括:电荷、库仑定律、电场、电场力、电场强度、电场线。
第四、第五、第六节为电场能的性质包括:电势、电势差、电场力功、静电感应、电容器、电容的定义和平行板电容器电容的决定条件等基本概念。
其中电场强度与电势差的关系是电场能和电场力性质的桥梁,而带电粒子在电场中的运动规律是运动学与电场结合的一个专题。
二、基本方法本章涉及到的基本方法有:1、运用电场线、等势面几何方法形象化地描述电场的分布(这是解决问题的关键)2、将运动学动力学(牛顿第二定律)的规律和能量观点(特别是动能定理和电场力做功与电势能的关系)应用到电场中,分析解决带电粒子在电场中的运动问题、解决导体静电平衡的问题。
本章对能力的具体要求是:概念准确(真正理解各个概念千万不能乱套公式)、懂得规律的成立条件适用的范围。
从规律出发进行逻辑推理,把相关知识融会贯通灵活处理物理问题(学会过程分析与受力分析的具体应用)三、错解分析在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:不善于运用电场线、等势面为工具,将抽象的电场形象化后再对电场的场强、电势进行具体分析;对相关概念特别是电势和电势差的概念不能真正理解、对静电平衡内容理解有偏差;在运用力学规律解决电场问题时操作不规范等。
四、知识点解读1、库仑定律:(1)、内容(2)、表达式(3)、适用条件(4)、关于库仑定律的一些似是而非的说法。
备注:高考物理考试说明关于理解能力的说明:理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义,理解物理规律的适用条件,以及它们在简单情况下的应用;能够清楚地认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表达);能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法;理解相关知识的区别和联系。
例题、在运用公式F=kQ1Q2/r2计算库仑力时,所应注意的下列事项中,正确的是()(A)只能用于点电荷在真空中的相互作用 (B)静电力常量k=9.0×10-9Nm2/C2(C)点电荷如带负电,计算库仑力时应将“-”号代入公式中(D)当两点电荷间的距离r→0时,它们之间的库仑力等于无穷大典型习题1、库仑定律与电荷守恒定律结合例题、在真空中,有两个点电荷,它们之间的静电力为F.如果将一个电荷的电荷量增大为原来的3倍,将它们之间的距离减小为原来的1/3,它们之间的静电力大小等于()(A) F(B)9F(C)27F(D) F/9高考真题:(2011海南).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。
高中物理题型分类汇总含详细答案---静电场共:15题时间:40分钟一、单选题1.真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷的电荷量增加了倍,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一个点电荷的电荷量变为原来的()A.7倍B.10倍C.倍D.倍2.如图所示为一个点电荷电场中的三根电场线,已知电子在A点的电势能为-8 eV(以无穷远处为零电势点),则以下判断中正确的是().A.电场线方向一定由A指向BB.电子在A点所受电场力一定小于在B点所受电场力C.A点的电势一定低于B点的电势D.A,B两点间的电势差一定大于8V3.MN是一负电荷产生的电场中的一条电场线,一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹,如图中虚线所示,下列说法正确的是()A.负电荷一定位于ab虚线的右侧B.带电粒子在a点加速度大于b点加速度C.带电粒子在a点电势能大于b点电势能D.带电粒子在a点的动能大于b点的动能4.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定()A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D.电场中A点的电势低于B点的电势5.如图所示,较厚的空腔导体中有一个正电荷,图中a、b、c、d各点的电场强度大小顺序为()A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.a>c=d>bD.a<b<c=d6.下列关于电势和电势能的说法,正确的是()A.对于一个确定的点电荷,在电势越高的位置,其电势能一定越大B.在电势一定的位置,放入某点电荷的电荷量越大,该点电荷的电势能一定越大C.正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能D.在电场中移动一电荷,若电场力对其做负功,其电势能一定增大二、多选题7.关于电场强度,下列说法错误的是()A.将检验电荷从电场中某点移走时,该点电场强度变为0B.点电荷电场强度计算式中的Q指源电荷C.对于公式,电场强度由检验电荷的受力和电量决定D.虽然电场强度定义为,但某一点的电场强度与检验电荷无关8.如图所示,图中两组曲线中实线代表电场线(方向未画出)、虚线代表等势线,点划线是一个带电粒子仅在电场力作用下从A到B的运动轨迹,下列说法正确的是()A.粒子一定带正电B.粒子的动能一定是越来越大C.粒子的电势能一定是越来越大D.A点的电势一定高于B点的电势9.重力不计,质量相同a、b、c三个粒子,在同一处沿以相同的速率沿中轴线飞入偏转场,运动轨迹如图所示(b擦着极板边缘飞出),由此可知()A.当b飞离电场的同时,a正好打在下极板上B.b和c同时飞离电场C.a粒子的带电量最小D.a粒子打在板上时的速率大于b飞出电场时速率10.如图所示,用等长绝缘线分别悬挂两个大小和电性都相同的带电小球A和B,A的质量是B的2倍,A的带电荷量是B的3倍。
高中物理题型分类汇总含详细答案--静电场共:15题时间:40分钟一、单选题1.如图所示,一质量为m、电荷量为()的粒子以速度从连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。
已知与水平方向成45°角,粒子的重力可以忽略,则粒子到达连线上的某点时()A.所用时间为B.速度大小为C.与P点的距离为D.速度方向与竖直方向的夹角为30°2.如图,静电场中的一条电场线上有M、N两点,箭头代表电场的方向,则()A.M点的电势比N点的低B.M点的场强大小一定比N点的大C.电子在M点的电势能比在N点的低D.电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大3.如图所示,a、b两点位于以负点电荷-Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则()A.a点场强的大小比b点大B.b点场强的大小比c点小C.a点电势比b点高D.b点电势比c点低4.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/s5.电荷量为4×10-6C的小球绝缘固定在A点,质量为0.2kg、电荷量为-5×10-6C的小球用绝缘细线悬挂,静止于B点。
A、B间距离为30cm,AB连线与竖直方向夹角为60°。
静电力常量为9.0×109N•m2/C2,小球可视为点电荷。
下列图示正确的是()A. B. C. D.6.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=5cm,bc=3cm,ca=4cm。
高三物理电场试题答案及解析1.真空中,两个相距L的固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是QE 和QF,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M、N两点,其中N点的切线与EF连线平行,且∠NEF>∠NFE.则A.E带正电,F带负电,且B.在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N点C.过N点的等势面与过N点的切线垂直D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能【答案】AC【解析】电场线由正电荷出发,可知E带正电,由电场线分布可知,A对;在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷不可能沿电场线运动,B错;等势面与电场线垂直,C对;M点电势高于N点电势,对于负电荷电势越高电势能越小,D错;2.绝缘水平面上固定一正点电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q的滑块(可看作点电荷)从a点以初速度v沿水平面向Q运动,到达b点时速度减为零.已知a、b间距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.以下判断正确的是()A.滑块在运动过程中所受Q的库仑力一直小于滑动摩擦力B.滑块在运动过程的中间时刻, 速度的大小小于C.Q产生的电场中,a、b两点间的电势差D.此过程中产生的内能为【答案】ABC【解析】(考查带电粒子在电场中的运动,动能定理应用)因两电荷带异种电荷,相互吸引,如果库仑力大于滑动摩擦力,则不能使到达b点时速度减为零,A正确;由于前段时间加速度大,速度改变量大,后段时间加速度小,速度改变量小,故B正确;电场力做功与摩擦力做功之和等于滑块的动能变化量,根据动能定理,有:,C正确。
摩擦力做功转化为内能,则此过程中产生的内能为动能的减小量及电场力做功之和,D错误。
3.如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等。
光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连,并以某一初速度从M点运动到N点,OM<ON。
高中物理电场试题及答案解析一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = Fq/q答案:A解析:电场强度E定义为单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值,即E = F/q。
2. 一个点电荷Q产生电场的电场线分布是:A. 从Q向外发散B. 从无穷远处指向QC. 从Q向无穷远处发散D. 以上都是答案:C解析:点电荷Q产生的电场线从Q向无穷远处发散,正电荷向外发散,负电荷向内收敛。
二、填空题1. 电场线从正电荷出发,终止于________。
答案:无穷远处或负电荷2. 电场中某点的场强为E,若将试探电荷加倍,则该点的场强为________。
答案:E三、计算题1. 一个点电荷q = 2 × 10⁻⁸ C,求它在距离r = 0.1 m处产生的电场强度。
答案:E = k * q / r²E = (9 × 10⁹ N·m²/C²) * (2 × 10⁻⁸ C) / (0.1 m)²E = 1800 N/C解析:根据点电荷的电场强度公式E = k * q / r²,代入数值计算即可得到答案。
2. 一个带电粒子的质量为m = 0.01 kg,带电量为q = 1.6 ×10⁻¹⁹ C,它在电场强度为E = 3000 N/C的电场中受到的电场力是多少?答案:F = q * EF = (1.6 × 10⁻¹⁹ C) * (3000 N/C)F = 4.8 × 10⁻¹⁶ N解析:根据电场力的公式F = q * E,代入已知的电荷量和电场强度即可计算出电场力。
结束语:通过本试题的练习,同学们应该对电场强度的定义、点电荷产生的电场线分布以及电场力的计算有了更深入的理解。
希望同学们能够掌握这些基本概念和计算方法,为进一步学习电场的相关知识打下坚实的基础。
高中物理题型分类汇总含详细答案-静电场共:15题时间:40分钟一、单选题1.如右图,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,点为半圆弧的圆心,.电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点,这时点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则点的场强大小变为E2.E1与E2之比为()A.1:2B.2:1C.D.2.对于点电荷的电场,我们取无限远处作零势点,以下说法不正确的是()A.在正电荷形成的电场中,各点的电势均大于零B.在负电荷形成的电场中,各点的电势均小于零C.正电荷在高电势处,电势能大D.负电荷在高电势处,电势能大3.如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线.乙球表面电势处处相等,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.负电荷从C点移至D点,电场力做负功D.正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能4.有一沿x轴分布的电场,以+x方向为电场正方向。
其电场强度E随x变化的图像如图所示。
下列说法正确的是()A.O点的电势最高B.x2点的电势最高C.正电荷从x1移动到x3电场力不做功D.x1和x3两点的电势相等5.某点电荷的电场线分布如图,实线为电场线,虚线表示等势面。
下列表述中正确的是()A.该点电荷带负电B.R点电场强度E R大于N点电场强度E NC.M点电势比R点电势低D.M点和R点电场强度的方向相同6.将如图所示的交变电压加在平行板电容器A、B两板上,开始B板电势比A板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在电场力作用下开始运动,设A、B两极板间的距离足够大,下列说法正确的是()A.电子一直向着A板运动B.电子一直向着B板运动C.电子先向A板运动,然后返回向B板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动D.电子先向B板运动,然后返回向A板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动7.如图所示,为一空腔球形导体(不带电),现将一个带正电的小金属球A放入腔中,当静电平衡时,图中a、b、c三点的电场强度E和电势的关系是()A.B.C.D.二、多选题8.如图所示,一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点,处于静止状态。
高中物理电场试题及答案一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = F * qD. E = q / F^2答案:A2. 电场线的特点是什么?A. 电场线是真实存在的B. 电场线是闭合的C. 电场线不相交D. 所有选项都正确答案:C3. 电场中某点的场强大小为E,将试探电荷从该点移动到无穷远处,电场力做的功为W。
若试探电荷的电荷量为q,那么该点的电势能为:A. -qEB. qEC. -WD. W答案:D二、填空题4. 电场强度是描述电场强弱和方向的_______,其单位是_______。
答案:物理量;N/C5. 点电荷Q产生的电场强度E与点电荷的电荷量Q成正比,与点到点电荷的距离r的平方成_______。
答案:反比三、简答题6. 请简述电场对电荷的作用力与电场强度的关系。
答案:电场对电荷的作用力F等于电场强度E与电荷量q的乘积,即F = qE。
电场强度E是电场本身的属性,与放入其中的电荷无关。
四、计算题7. 一个点电荷Q = 2 × 10^-6 C,求在距离它1 m处的电场强度。
答案:根据点电荷的电场强度公式 E = kQ/r^2,其中k是库仑常数,k = 8.99 × 10^9 N·m^2/C^2。
代入数值计算得E = (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2) × (2 × 10^-6 C) / (1 m)^2 = 17.98 N/C。
8. 若在上述电场中放入一个电荷量为-1 × 10^-8 C的负电荷,求该负电荷所受的电场力大小。
答案:根据F = qE,代入q = -1 × 10^-8 C和E = 17.98 N/C,计算得 F = -1 × 10^-8 C × 17.98 N/C = -1.798 × 10^-6 N。
结束语:通过本试题的练习,同学们应该能够加深对电场强度、电场线、电势能以及电场力等概念的理解,并能够运用相关公式进行计算。
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题46 各类电场线的综合电场问题特训目标特训内容目标1 等量异种点电荷的电场线(1T—4T)目标2 等量同种点电荷的电场线(5T—8T)目标3 等量多点电荷的电场线(9T—12T)目标4 不等量点电荷的电场线(13T—15T)目标5 电场线与运动轨迹(16T—20T)一、等量异种点电荷的电场线1.如图所示,两个等量异种点电荷分别位于P、Q两点,P、Q两点在同一竖直线上,水平面内有一正三角形ABC,且PQ连线的中点O为三角形ABC 的中心,M、N 为PQ连线上关于O点对称的两点,则下列说法中正确的是()A.A、B、C 三点的场强大小相等且方向相同B.A、C两点的电势相等且大于B点的电势C.M点场强小于A点场强D.将一正点电荷从N点移到B点,电场力做正功【答案】B【详解】A.假设B点关于O点的对称点为'B,由等量异种电荷电场线分布可知,B点的电场强度与'B的电场强度相等,'B点的电场强度大于AC点的电场强度,所以B点的电场强度大于AC点的电场强度,且由电场线分布知AC两点电场强度大小相等方向不同,故A错误;B.由等量异种电荷电场线分布可知A、C两点电势相等,A、C两点电势大于PQ连线过O 点的中垂线上各点的电势,即A、C两点电势大于O点电势,O点电势大于B点电势,所以A、C两点的电势大于B点的电势,故B正确;C.由等量异种电荷电场线分布可知M点场强大于A点场强,故C错误;D.OQ连线上电场方向由O指向Q,正电荷在OQ连线上所受电场力方向由O指向Q,所以正点电荷从N 点移到B点,电场力做负功,故D错误。
故选B。
2.如图所示,在真空中固定两个等量的异号点电荷+Q和-Q,O点为两点电荷连线的中点,MN为过O点的一条线段,且M点与N点关于O点对称。
P点与M点关于两点电荷的连线对称。
则下列说法正确的是()A.P、N两点的电势相等B.M、N两点的电场强度相同C.将试探电荷从M点沿直线移到P点的过程中,电荷所受电场力先减小后增大D.将带负电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中,电荷的电势能一直减少【答案】B【详解】A.画出过M、N的等势面,如图所示根据沿电场线方向电势逐渐降低可得,M点电势高于N点电势,故A错误;B.等量异种点电荷的电场的分布具有一定的对称性,如图所示由图可得M、N两点的电场强度相同,故B正确;C.将试探电荷从M点沿直线移到P点的过程中,由B分析中图可知,电场强度先增大后减小,则电荷所受电场力先增大后减小,故C错误;D.将带负电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中,电场力一直做负功,则电势能一直增大,故D错误。
高中物理电场测试题一、选择题1.如图是点电荷电场中的一条电场线,下面说法正确的是A.A点场强一定大于B点场强B.在B点释放一个电子,将一定向A点运动C.这点电荷一定带正电D.正电荷运动中通过A点时,其运动方向一定沿AB方向2.用6伏干电池对一个电容器充电时A.只要电路不断开,电容器的带电量就会不断增加B.电容器接电源正极的极扳带正电,接电源负极的极板带负电C.电容器两极板所带电量之和叫做电容器的带电量D.充电后电容器两极板之间不存在电场3.将电量为3×10-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10-3N,方向水平向右,则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点,受到的电场力为A.1.2×10-2N,方向水平向右B.1.2×10-2N,方向水平向左C.1.2×102N,方向水平向右D.1.2×102N,方向水平向左4.在点电荷Q的电场中,距Q为r处放一检验电荷q,以下说法中正确的是A.r处场强方向仅由Q的正、负决定B.q在r处的受力方向仅由Q的正、负决定C.r处场强的正、负由场强零点的选择决定D.r处场强的正、负由q的正、负决定5.关于场强的概念,下列说法正确的是6.关于电场强度和电场线,下列说法正确的是A.在电场中某点放一检验电荷后,该点的电场强度会发生改变B.由电场强度的定义式E=F/q可知,电场中某点的E与q成反比,与q所受的电场力F成正比C.电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向D.初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合7.a、b两个电容器,a的电容大于b的电容A.若它们的带电量相同,则a的两极板的电势差小于b的两极板的电势差B.若它们两极板的电势差相等,则a的带电量小于b的带电量D.a的两极板的电势差总是大于b的两极板的电势差8.两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A和B,彼此间的引力为F.另一个不带电的与A、B大小相同的导体小球C,先与A接触,再与B接触,然后移开,这时A和B之间的作用力为F',则F与F'之比为A.8:3 B.8:1 C.1:8 D.4:19.电场中有一点P,P点电场强度的方向向东,一个点电荷a通过P点,下面哪种情况说明a带负电?(不计a受的重力作用)A.通过P点时,a的位移向西B.通过P点时,a的速度向西C.通过P点时,a的加速度向西D.通过P点时,a的动量向西10.在真空中,电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点P,P点与q1的距离为r,把一个电量为q2的实验电荷放在P点,它受的静电力为F,则P点电场强度的大小等于AFqB C kqrD kqr 11222....Fq211.下面关于电场线的说法,其中正确的是A.在静电场中释放的点电荷,在电场力作用下一定沿电场线运动B.电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同C.电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同D.电场线是从正电荷出发到负电荷中止.12.如图两个等量异种点电荷电场,AB为中垂线,且AO=BO,则A.A、B两点场强相等B.正电荷从A运动到B,电势能增加C.负电荷从A运动到B,电势能增加D.A、B两点电势差为零13.如图所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是:A.此液滴带负电B.液滴做匀加速直线运动C.合外力对液滴做的总功等于零D.液滴的电势能减少14.某电容C=20PF,那么用国际单位表示,它的电容为_________F.15.两半径同为r=0.01m的金属小球,其中一个带电量q1=+5.0×10-8C,当两者相距5m时,其间作用力为3.6×10-7N的斥力.则当两球相距为0.01m时,其间作用力F为__________(填大于、小于或等于)0.09N.16.在真空中有两个点电荷,其中一个电量是另一个电量的4倍,它们相距 5 ×10-2m时,相互斥力为1.6N,当它们相距0.1m时,相互斥力为_____N,此两电荷电量分别为__________C 和_____________C.17.真空中有两个点电荷A、B.其带电量q A=2q B,当二者相距0.01m时,相互作用力为1.8×10-2N,则其带电量分别为q A=_______,q B=_______.18.带正电1.0×10-2C的粒子,在电场中先后经过A、B两点,飞经A点时动能为10J,飞经B点时动能为4J,则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了_______J,AB两点电势差为_______.19.如图所示,是一正点电荷电场的电场线,电场中A、B两点间的电势差U AB=200V. 电量为+6×10-8C的电荷从A移到B,电场力对其做的功为_____________J,其电势能_______.(填增大、减小或不变)20.关于电场强度,E=F/q的物理意义是:__________________________________________________________,其适用范围是___________________;E=KQ/r2的物理意义是:_________________________________________,其适用范围是:____________.21.真空中有A、B两个点电荷,(1)A的电量是B的3倍,则A对B的作用力是B对A的作用力的_______倍.(2)A、B的电量均增加为原来的3倍,距离不变,则其间作用力变为原来的_____倍.(3)A的电量不变,B的电量变为原来的9倍,欲使相互作用力不变,A、B间距应为原来的_ _倍.(4)A、B间距增为原来的3倍,带电量均不变,则相互作用力变为原来的_____倍.22.在真空中一条直线上固定有三个点电荷q A = -8×10- 9C,q B = 5×10- 9C,q C=4×10- 9C,AB=8cm,BC=4cm.如图所示,求q B受到的库仑力的大小和方向.23.两个小球都带正电,总共有电荷5.0×10-5C,当两个小球相距3.0m,它们之间的斥力为0.4N,问总电荷在两个小球上是怎样分配的?24.空中有竖直向下的电场,电场强度的大小处处相等.一个质量为m=2.0×10-7kg的带电微粒,其带电量是6.0×10-8C,它在空中下落的加速度为0.1g.设微粒的带电量不变,空气阻力不计,取g = 10m /s2,求空中电场强度的大小.25.如图,均匀玻璃管水平静置,管内有一段质量为m,带电量为q(正电)的水银封闭着一段长为l0的气柱.空中有大小恒定不变、方向竖直向上的电场,大气压强为p0.将管竖立,使开口端在上,设温度不变,此时封闭气柱长为0.8l0.水银柱的横截面积为S,求电场强度的大小.高中物理电场测试题答案1. B2. B3. B4. A5. C6. D7. A8. B9. C 10. BC 11. CD 12. AD 13. ABD 14. 2.0×10-11 15.小于 16. 0.4,3.3×10-7;1.33×10-6 17. 2×10-8C ;10-8C 18. 6;600V 19. 1.2×10-5;减小20. 电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电量的检验电荷在该点受到的电场力,任何电场都适用.在真空中点电荷电场中某点的电场强度跟场电荷电量成正比,跟该点离场电荷的距离的平方成反比 只适用于真空中正、负点电荷的电场。
高三物理电场试题答案及解析1. (2010年高考大纲全国卷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】选C.在静电场中,电场强度大小与电势高低无确定关系,A错误;电势差等于移动单位正电荷电场力所做的功,而场强只等于单位正电荷所受的力,一个力所做的功不仅与这个力有关,而且与位移等其他因素有关,B错误;在所有静电场中,场强方向都是电势降低最快的方向,C正确;场强为零的地方,电势不一定为零,故场强均为零的两点间,电势差不一定为零,故电场力做功不一定为零,D错误.2.一电子仅受电场力作用,从高电势处移动到低电势处,则A.电场力对电子做正功B.电子的电势能减少C.电子的动能减少D.电子的动能和电势能的总和保持不变【答案】CD【解析】本题考查电场力做功与能量的关系,从高电势处移动到低电势处,电场力做负功电势能增加,只有电场力作用,则电子原来有一定的动能,后来一部分动能消耗了,电子的动能减少,电子的动能和电势能的总和保持不变即能量守恒;3.为模拟空气净化过程,有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶,圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒的运动方向如图甲所示;第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场,尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,即(k为一定值),假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,重力可忽略不计,则在这两种方式中A.尘粒最终一定都做匀速运动B.电场对单个尘粒做功的最大值相等C.尘粒受到的的电场力大小相等D.第一种方式除尘的速度比第二种方式除尘的速度快【答案】B【解析】尘粒在两种装置中都做加速直线运动,速度都增大,A错;由电场力做功W=qU可知B 对;D错;乙图中电场线越接近筒边场强越小,电场力F=qE可知电场力减小,C错;4.如图所示,直角坐标系xOy,X轴正方向沿着绝缘粗糙水平面向右,y轴正方向竖直向上。
1、运动电荷进入磁场后(无其他外力作用)可能做()A.匀速圆周运动B.匀速直线运动C.匀加速直线运动D.平抛运动2、如图所示,正方形容器处于匀强磁场中,一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,容器处于真空中,则下列结论中正确的是()A.从两孔射出的电子速率之比v c∶v d=2∶1B.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比t c∶t d=1∶2C.从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比a c∶a d=∶1D.从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc∶ωd=2∶13、如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的电性分别是()A.,正电荷B.,正电荷C.,负电荷D.,负电荷4、一磁场宽度为L,磁感应强度为B,如图所示,一粒子质量为m,带电荷量为-q,不计重力,以某一速度(方向如图)射入磁场。
若不使其从右边界飞出,则粒子的速度应为多大?5、已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动。
重力加速度为g,求:(1)液滴在空间受到几个力作用;(2)液滴的带电荷量及电性;(3)液滴做匀速圆周运动的半径。
6、如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3 T;磁场右边是宽度L=0.2 m、场强E=40 V/m、方向向左的匀强电场。
一带电粒子的电荷量q=-3.2×10-19 C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO'垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出。
高二物理电场专题训练一、电荷守恒定律、库仑定律练习题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9.如图1所示,用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线受的力分别为T A、T B;如果使A带正电,B带负电,上、下丝线受力分别为TA 1TB110.在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量为________________;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=______.16.设氢原子核外电子的轨道半径为r,电子质量为m,电量为e,求电子绕核运动的周期.二、电场电场强度电场线练习题一、选择题1.下面关于电场的叙述正确的是A.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的B.只有电荷发生相互作用时才产生电场C.只要有电荷存在,其周围就存在电场D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用2.下列关于电场强度的叙述正确的是A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关3.电场强度的定义式为E=F/qA.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量C.场强的方向与F的方向相同D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比4.A为已知电场中的一固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为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A.当r→0时,E→∞B.发r→∞时,E→0C.某点的场强与点电荷Q的大小无关D.在以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同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 BC.电场线从A指向B,所以E A>E BD.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.0B.2kq/r2C.4kq/r2D.8kq/r29.四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10.图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是A.该电场是匀强电场B.这四点场强的大小关系是E d>E a>E b>E cC.这四点场强的大小关系是E a>E b>E c>E dD.无法比较这四点场强大小关系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______.13.如图6,正点电荷Q的电场中,A点场强为100N/C,C点场强为36N/C,B是AC的中点,则B点的场强为________N/C.14.真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为×10-5N,则P点的场强为________N/C;把检验电荷电量减小为×10-9C,则该电荷在P点受到的电场力为__________N15.在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电量为q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度的大小为______N/C,方向_________.16.在x轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q1,另一个带负电荷Q2,且Q1=2Q2,用E1、E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上,E1=E2的点共有____处,其中_______处的合场强为零,______处的合场强为2E2;17.如图7,有一水平方向的匀强电场,场强为9×103N/C.在电场内的竖直平面内作半径为1m的圆,圆心处放置电量为1×10-6C的正点电荷,则圆周上C点处的场强大小为______N /C,方向________.三、计算题18.如图8所示,A、B为体积可忽略的带电小球,Q A=2×10-8C,Q B=-2×10-8C,A、B相距3cm.在水平外电场作用下,A、B保持静止,悬线都沿竖直方向.试求:1外电场的场强大小和方向2AB中点处总电场的场强大小和方向.19.如图9,A、B两小球带等量同号电荷,A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上,B 平衡于光滑的绝缘斜面上与A等高处,斜面倾角为30°,B的质量为52g,求B的带电量.三、电场中的导体练习题一、选择题1.用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a图1,然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球A和金箔b的带电情况是A.a带正电,b带负电B.a带负电,b带正电C.a、b均带正电D.a、b均带负电E.a、b均不带电2.在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B,下列实验方法中能使验电器箔片张开的是A.用取电棒带绝缘柄的导体棒先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B.用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C.用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触D.使验电器A靠近B3.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用E p表示球壳外任一点的场强,则A.当+Q在球壳中央时,E p=0B.不论+Q在球壳内何处,E p一定为零C.只有当+Q在球心且球壳接地时,E p=0D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,E p一定为零4.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷,其电场分布是图2中的哪一个5.一带正电的绝缘金属球壳A,顶部开孔,有两只带正电的金属球B、C用金属导线连接,让B球置于球壳A的空腔中与内表面接触后又提起到图3位置,C球放A球壳外离A球较远,待静电平衡后,正确的说法是A.B、C球都带电B.B球不带电,C球带电C.让C球接地后,B球带负电D.C球接地后,A球壳空腔中场强为零6.如图4所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下叙说法正确的是A.A、B两点场强相等,且都为零B.A、B两点的场强不相等D.当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动.二、填空题7.如图5所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q放置.用手接触B端,移去手指再移去Q,AB带何种电荷______.若手的接触点改在A端,情况又如何______.8.有一绝缘空心金属球A,带有4×10-6C的正电荷,一个有绝缘柄的金属小球B,带有2×10-6C的负电荷.若把B球跟A球的内壁相接触,如图6所示,则B球上电量为______C,A球上电量为_______C,分布在_______.9.图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球C.在下列情况中,判断A、B两球的带电情况:1A、B接触后分开,再移去C,则A________,B______;2A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C,则A________,B_______;3A、B接触,用手指接触A,先移去C后再移去手指,则A_______,B_______.10.如图8,在真空中有两个点电荷A和B,电量分别为-Q和+2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r2r<L的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小_____方向____.11.长为L的导体棒原来不带电,将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处,如图9所示,当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于__________.四、电势差电势等势面练习题一、选择题1.关于电势差和电场力作功的说法中,正确的是A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定C.电势差是矢量,电场力作的功是标量D.在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零2.在电场中,A点的电势高于B点的电势,则A.把负电荷从A点移到B点,电场力作负功B.把负电荷从A点移到B点,电场力作正功C.把正电荷从A点移到B点,电场力作负功D.把正电荷从A点移到B点,电场力作正功3.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是A.电场强度大的地方电势一定高B.电势为零的地方场强也一定为零C.场强为零的地方电势也一定为零D.场强大小相同的点电势不一定相同4.若带正电的小球只受电场力的作用,则它在任意一段时间内A.一定沿着电场线由高电势向低电势运动B.一定沿着电场线由低电势向高电势运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势向低电势运动D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势向低电势运动5.有一电场的电场线如图1所示,场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B 和U A、U B表示,则A.E a>E b U a>U bB.E a>E b U a<U bC.E a<E b U a>U bD.E a<E b U a<U b6.如图2,A、B为两等量异号点电荷,A带正电,B带负电,在A、B连线上有a、b、c三点,其中b为连线的中点,ab=bc,则A.a点与c点的电场强度相同B.a点与c点的电势相同C.a、b间电势差与b、c间电势差相等D.点电荷q沿A、B连线的中垂线移动,电场力不作功7.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是A.电场强度B.同一电荷所受电场力C.电势D.同一电荷具有的电势能8.下述说法正确的是A.在同一等势面上移动电荷,电场力不作功B.等势面上各点场强大小一定相等C.电场中电势高处,电荷的电势能就大D.电场强度大处,电荷的电势能就大9.一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时,电场力做了5×10-6J的功,那么A.电荷在B处时将具有5×10-6J的电势能B.电荷在B处将具有5×10-6J的动能C.电荷的电势能减少了5×10-6JD.电荷的动能增加了5×10-6J10.一个点电荷,从静电场中的a点移到b点,其电势能的变化为零,则A.a、b两点场强一定相等B.该点电荷一定沿等势面移动C.作用于该点的电场力与其移动方向总是垂直的D.a、b两点的电势一定相等11.如图3,绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是A.小球在运动过程中机械能守恒B.小球经过环的最低点时速度最大C.小球经过环的最低点时对轨道压力为mg+EqD.小球经过环的最低点时对轨道压力为3mg-qE12.如图4,所示,两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点,则A.a点电势比b点高B.a、b两点场强方向相同C.a、b、c三点与无穷远处电势相等D.一带电粒子不计重力在a点无初速释放,则它将在a、b连线上运动二、填空题13.以无穷远处为零电势点,下述情况中各物理量为正还是为负1负电荷周围空间的电势为_________值.2正电荷位于某负荷电产生的电场内,它的电势能为________值.3负电荷位于某负电荷产生的电场内,它的电势能为________值.4导体在正电荷形成的电场中,处于静电平衡状态时,导体的电势为________值.14.电场中的电荷因____而具有的能量叫电势能.当两个同种电荷距离增大时,电荷的电势能将________;若把两个电荷的距离增大时,电场力做了负功,则这两个电荷为_________种电荷.15.图5为电场中的一条电场线,一个正电荷从A点沿直线向B点运动时,速度逐渐减小,则U a_____U b填>、=、<16.将一个×10-5C的电荷从电场外移到电场里一点A,外力克服电场力作功×10-3J,则A 点的电势为U a=_____V;如果此电荷从电场外移到电场里的另一点B时,电场力作功,则A、B两点电势差为U ab=______V;如果另一个电量是的负电荷从A移到B,则电场作功______J.17.如图6,在点电荷+Q电场中,以+Q为球心的同一球面上有A、B、C三点,把正检验电荷从球内P点移到A、B、C各点时电场力作功W PA、W PB、W PC的大小关系为________.18.如图7,a、b、c、d为某电场中的等势面,一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动.由图可知,四个等势面电势U a、U b、U c、U d由高到低的排列顺序是_______,带电粒子在M、N两点中,电势能较大的是_________点.19.如图8所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势间的电势差相等,一正电荷在等势线U3上时,具有动能20J,它运动到等势线U1时速度为零,令U2=0,那么该电荷的电势能为4J时,其动能为_______J.20.图9是某匀强电场的等势面示意图,A、B两点相距5cm,θ=53°,一带电量为-4×10-6C的微粒沿AB匀速运动,则此微粒的质量为_______kg.取g=10m/s2三、计算题21.一带负电的粒子,q=-×10-9C,在静电场中由点运动到b点,在这过程中,除电场力外,其它力作的功为×10-5J,粒子动能增加了×10-5J,求a、b两点间的电势差U ab等于多少22.固定不动的正点电荷A,带电量为Q=×10-6C,点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为2cm、电势为3000V的P点,电场力做负功为×10-3J.若把B电荷从P点由静止释放,释放瞬间加速度大小为9×109m/s2,求B电荷能达到的最大速度.五、电势差和电场强度的关系练习题一、选择题1.下述关于匀强电场的结论错误的是A.公式E=F/q也适用于匀强电场B.根据U=Ed可知,任意两点的电势差与这两点的距离成正比C.匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值D.匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致2.关于静电场的说法中正确的是A.在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比B.在匀强电场中,电势降低的方向就是场强的方向C.电荷在等势面上移动时不受电场力D.若电场力对电荷作正功,电荷的电势能一定减小,而动能不一定增加3.图1所示,在场强为E的匀强电场中有A、B两点,AB连线长L,与电场线夹角为α.则AB两点的电势差为A.零B.ELC.ELsinαD.ELcosα4.图2所示的匀强电场场强为103N/C,ab=dc=4cm,bc=ad=3cm.则下述计算结果正确的是A.ab之间的电势差为40V.B.ac之间的电势差为50V.C.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周,电场力做功为零.D.将q=-5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功都是-.5.在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴,恰巧静止,液滴所带电量为×10-19C,重量为×10-14N,若板间距为10mm,则两板间的电压为.. 6.平行金属板水平放置,板间距为,两板接上6kV电压,板间有一个带电液滴质量为×10-10g,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是×7.如图3所示,在场强为E的匀强电场中,取某点O为圆心,以r为半径做一圆,在圆心O点固定一电量为+Q的点电荷设+Q的电场不影响匀强电场E的分布.当把一检验电荷+q放在d点处恰好平衡,则A.匀强电场场强为kQ/r2,方向沿ab方向B.匀强电场场强为kQ/r2,方向沿cd方向C.当电荷+q放在b点时,它受到的电场力大小为2EqD.将电荷+q由b点沿圆周移动到a点,电场力不做功8.如图4,绝缘杆长L,两端分别带有等量异号电荷,电量值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针转过60°以杆上某一点为圆心转动,则下述正确的是A.电场力不作功,两电荷电势能不变B.电场力作的总功为QEL/2,两电荷的电势能减小C.电场力作的总功为-QEL/2,两电荷的电势能增加D.电场力做总功大小跟转轴位置无关.9.在匀强电场中,将一个带电量为q,质量为m的小球由静止释放,带电小球的轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为θ,如图5所示,那么匀强电场的场强大小为A.最大值是mgtgθ/qB.最小值是mgsinθ/qC.唯一值是mgtgθ/qD.同一方向上,可有不同的值.二、填空题10.如图6所示的匀强电场E=103N/C,矩形abcd的ab边与电场线平行,且ab=3cm,bc =2cm,将点电荷q=5×10-8C沿矩形abcd移动一周,电场力做功_______,ab两点的电势差为_______,bc两点的电势差为______.11.如图7,A、B两点相距,θ=60°,匀强电场场强E=100V/m,则A、B间电势差U AB =______V.12.如图8,两平行金属板间电场是匀强电场,场强大小为×104V/m,A、B两板相距1cm,C点与A相距,若B接地,则A、C间电势差U AC=______V;将带电量为-×10-12C的点电荷置于C点,其电势能为_________J.13.一质量为m的带电小球,静止在两块带电平行金属板间的匀强电场中,此时两板间电压为300V;若将该电压降到60V,其它条件不变,则小球的加速度为_____m/s2.14.如图9所示的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°角,ab=4cm,bc=10cm,将一个带电量为2×10-8C的电荷从a移到b时,电场力做功4×10-6J,则将此电荷从b移到c电场力做功_____J,ac间电势差为_____V.15.如图10所示的匀强电场的方向是竖直向下的,A、B是两等势面,已知两等势面的电势差为U、距离为d,现在P点放一负电荷q,将使该电场中有一点的场强变为零,这一点距P 点的距离为___________.16.比较图11中A、B两点电场强度的大小和电势的高低.1E A______E B2E A______E B3E A______E BU A______U B U A______U B U A______U BA、B各为两板中点17.如图12所示的匀强电场中,若负电荷从A点移到B点,电场力做正功.那么电场线的方向是______;A、B两点电势U A_______U B;负电荷在A、B两点具有的电势能εA______εB三、计算题18.如图13,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6cm,C、D为电场中的两点,且CD=4cm,CD连线和场强方向成60°角.已知电子从D点移到C点电场力做功为×10-17J,求:①匀强电场的场强;②A、B两点间的电势差;③若A板接地,D点电势为多少19.如图14所示,竖直放置的两块足够长的平行金属板,相距,两板间的电压是2400V,在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10-3kg的带电小球,平衡后,丝线跟竖直方向成30°角,若将丝线剪断1说明小球在电场中作什么运动2计算小球带电量3设小球原来离带负电的板,问经过多少时间小球碰到金属板六、电容器电容练习题一、选择题A.电容器充电量越大,电容增加越大B.电容器的电容跟它两极所加电压成反比C.电容器的电容越大,所带电量就越多D.对于确定的电容器,它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变2.某一电容器标注的是:“300V,5μF”,则下述说法正确的是A.该电容器可在300V以下电压正常工作B.该电容器只能在300V电压时正常工作C.电压是200V时,电容仍是5μFD.使用时只需考虑工作电压,不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连3.对于给定的电容器,描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图应是图1中的4.关于电容器和电容的概念下列说法正确的是A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器B.用电源对平板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷C.某一电容器带电量越多,它的电容量就越大D.某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大5.图2的电路中C是平行板电容器,在S先触1后又扳到2,这时将平行板的板间距拉大一点,下列说法正确的是A.平行板电容器两板的电势差不变B.平行扳电容器两板的电势差变小C.平行板电容器两板的电势差增大D.平行板电容器两板间的的电场强度不变6.某平行板电容器的电容为C,带电量为Q,相距为d,今在板间中点放一电量为q的点电荷,则它所受到的电场力的大小为7.一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连,如果使两板间距离逐渐增大,则A.电容器电容将增大B.两板间场强将减小C.每个极板的电量将减小D.两板间电势差将增大8.如图3所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则A.电容器带电量不变B.尘埃仍静止C.检流计中有a→b的电流D.检流计中有b→a的电流二、填空题9.电容是表征_______的物理量,如果某电容器的电量每增加10-6C,两板之间的电势差就加1V,则该电容器的电容为_____.10.如图4所示,用静电计测量电容器两板间的电势差,不改变两板的带电量,把A板向右移,静电计指针偏角将_______;把A板竖直向下移,静电计指针偏角将______;把AB板间插入一块电介质,静电计指针偏角将__________.11.图5为电容器C与电压U的电源连接成的电路.当电键K与1接通,电容器A板带____电,B板带____电,这一过程称电容器的____.电路稳定后,两板间的电势差为____.当K与2接通,流过导体acb的电流方向为____,这就是电容器的____过程.12.一个电容器当带电量为Q时,板间电势差为U,当它的电量减少3×10-6C时,板间电势差降低2×102V,此电容器的电容为________μF.13.有一电容器,带电量为×10-5C,两板间电压力200V,如果使它的带电量再增加×10-6C,这时它的电容是_______F,两板间电压是_______V.14.两平行板电容器的电容之比为C1∶C2=3∶2,带电量之比为Q1∶Q2=3∶1.若两个电子分别从两电容器的负极板运动到正极板,它们的动能增量之比△E k1∶△E k2=_____.15.如图6所示,平行板电容器两板间距为d,电源电压为6V.闭合S后将板间距离减为d/4,再断开S,又将两板间距离恢复到d,此时电容器两极间电压为_____V.16.如图7所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板间,闭合电键后,悬线偏离竖直方向的角度为θ,若N板向M板靠近,θ角将_____;把电键K断开,再使N板向M板靠近,θ角将______.三、计算题17.如图8所示,A、B为不带电平行金属板,间距为d,构成的电容器电容为C.质量为m、电量为q的带电液滴一滴一滴由A板上小孔以v0初速射向B板.液滴到达B板后,把电荷全部转移在B板上.求到达B板上的液滴数目最多不能超过多少七、带电粒子在匀强电场中的运动练习题一、选择题A.只适用于匀强电场中,v0=0的带电粒子被加速B.只适用于匀强电场中,粒子运动方向与场强方向平行的情况C.只适用于匀强电场中,粒子运动方向与场强方向垂直的情况D.适用于任何电场中,v0=0的带电粒子被加速2.如图1,P和Q为两平行金属板,板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动.关于电子到达Q板时的速率,下列说法正确的是A.两板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大B.两板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大C.与两板间距离无关,仅与加速电压U有关D.以上说法都不正确3.带电粒子以初速v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强A.粒子在电场中作类似平抛的运动。
第1页(共19页)静电场问题专题1. [·课标全国卷] 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,如图所示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)()【答案】:D 解析:因质点做减速运动,故其所受电场力F 的方向与v 的方向夹角为钝角,又因为质点带负电荷,其所受电场力F 与电场强度E 方向相反,故只有选项D 正确,选项A 、B 、C 错误.2.[·海南物理卷] 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【答案】:D 解析:A. 静电场中,电势具有相对性,电势为零的物体不一定不带电,故A 错误;B. 静电场中,电势具有相对性,电场强度为零的点电势不一定为零,故B 错误;C. 沿场强方向电势减小,电场线的切线方向表示电场强度的方向,故沿电场线电势一定降低,故C 错误;D. 电场线的切线方向表示电场强度的方向,负电荷沿电场线方向移动时,电场力做负功,电势能增加,故D 正确; 故选D.3. [·海南物理卷] 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、第2页(共19页)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 =3B .n =4C .n =5D .n =6【答案】:D 解析:设1、2距离为R ,则:22nq F R=,3与2接触后,它们带的电的电量均为:2nq,再3与1接触后,它们带的电的电量均为(2)4n q +,最后22(2)8n n q F R +=有上两式得:n =64. [·广东物理卷] 为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的,下列表述正确的是()A .到达集尘极的尘埃带正电荷B .电场方向由集尘极指向放电极C .带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D .同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大【答案】:BD 解析:A 、尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电,故A 错误;B 、由于集尘极与电池的正极连接,电场方向有集尘板指向放电极,故B 正确;C 、负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反,故C 错误;D 、根据F=Eq 可得,同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大,故D 正确. 故选:BD5. [·江苏物理卷] 一粒子从A 点射入电场,从B 点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力.下列说法正确的有( )第3页(共19页)A .粒子带负电荷B .粒子的加速度先不变,后变小C .粒子的速度不断增大D .粒子的电势能先减小,后增大【答案】:AB 解析:粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧,且电场力方向与等势面垂直,根据粒子运动轨迹可大致画出其经过各个位置时所受电场力方向,可看出电场力方向由低电势指向高电势处,所以粒子带负电,粒子的加速度a =mqE∞E ,而场强E 决定于等势面的疏密,可见加速度先不变,后变小,电场力方向与速度方向成钝角,电场力做负功,粒子减速,电势能增大,选项A 、B 正确,C 、D 错误。
高中物理电场试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个点电荷在电场中受到的电场力大小为F,若将该电荷的电量增加为原来的2倍,而电场强度不变,则该点电荷受到的电场力大小变为:A. FB. 2FC. 4FD. 8F2. 电场强度的方向是:A. 正电荷所受电场力的方向B. 负电荷所受电场力的方向C. 正电荷所受电场力的反方向D. 负电荷所受电场力的反方向3. 电场线是:A. 真实存在的线B. 人为引入的虚拟线C. 表示电场强度大小的线D. 表示电场强度方向的线4. 电场中某点的电势为零,该点的电场强度一定为:A. 零B. 非零C. 无法确定D. 无穷大5. 两个相同的金属球,一个带正电,一个带负电,将它们接触后分开,它们所带的电荷量将:A. 相等B. 相等但符号相反C. 相等且符号相同D. 无法确定6. 电容器的电容与电容器两极板之间的距离成:A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定7. 电容器充电后,其两极板间的电压:A. 保持不变B. 逐渐减小C. 逐渐增大D. 先增大后减小8. 电容器的充电和放电过程是:A. 电荷的移动过程B. 电荷的积累过程C. 电荷的减少过程D. 电荷的转移过程9. 电场中某点的电势能与该点的电势的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定10. 电场力做功与电势能变化的关系是:A. 电场力做正功,电势能减小B. 电场力做负功,电势能减小C. 电场力做正功,电势能增加D. 电场力做负功,电势能增加二、填空题(每题3分,共30分)1. 电场强度的单位是______。
2. 电场强度的方向与______的方向相同。
3. 电场线的疏密表示电场的______。
4. 电场中某点的电势能与该点的电势成______比。
5. 电容器的电容表示电容器容纳电荷的______。
6. 电容器充电时,电容器两极板间的电压与______成正比。
7. 电容器放电时,电容器两极板间的电压与______成反比。
电场综合------高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是()A.B点的电场强度方向与该处内表面垂直B.B点的电场强度比A点的小C.小球表面的电势比容器内表面的低D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同2.α粒子的质量是质子的4 倍,电荷量是质子的2 倍.如图所示,质子和α粒子分别从固定点电荷+Q 附近的A 点由静止开始运动,只在电场力作用下到达B 点,则它们到达B 点时的速度之比为()A.2 :1B.2:1C.:1D.1:23.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.图示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是()A. B. C. D.4.关于电场,下列说法中不正确的是()A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质,是不依赖于我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场是人们假想出来的,实际并不存在5.使物体带电的方法有三种,它们是()A.摩擦起电,感应起电,接触起电B.物体放电,物体生电,摩擦起电C.摩擦起电,感应起电,创造电荷D.摩擦起电,创造电荷,接触起电6.如图,在真空中固定两个等量异号点电荷+Q和-Q,图中O点为两点电荷的连线中点,P 点为连线上靠近-Q的一点,MN为过O点的一条线段,且M点与N点关于O点对称.则下列说法正确的是()A.M、N两点的电势相同B.只将-Q移到P点,其他点在空间的位置不变,则O点的电场强度变大C.将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中,电荷的电势能先增大后减小D.同一试探电荷在M、N两点所受电场力大小相等、方向不同7.如图所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图所示.以下说法正确的是()A.电子在A,B两点的速度v A<v BB.A,B两点的电势φA<φBC.电子在A,B两点的电势能E pA>E pBD.A,B两点的电场强度E A>E B8.如图中a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点,各点的电势分别是φa=5V,φb=2V,φc=4V,则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是()A. B. C. D.9.质子疗法进行治疗,该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。
现用一直线加速器来加速质子,使其从静止开始被加速到1.0×107m/s。
已知加速电场的场强为1.3×105N/C,质子的质量为1.67×10-27kg,电荷量为1.6×10-19C,则下列说法正确的是()A.加速过程中质子电势能增加B.质子所受到的电场力约为2×10-15NC.质子加速需要的时间约为8×10-6sD.加速器加速的直线长度约为4m二、多选题10.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带正电荷,N带负电荷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,电场力对它做正功11.两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示,已知导体附近的电场线均与导体表面垂直,a、b、c、d为电场中几个点,并且a、d为紧靠导体表面的两点,以无穷远为零电势点,则()A.场强大小关系有E b>E cB.电势大小关系有φb>φdC.将一负电荷放在d点时其电势能为负值D.将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功12.如图所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面滑下,已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J,金属块克服摩擦力做功8J,重力做功24J,则以下判断正确的是()A.金属块带负电荷B.金属块的电势能与动能之和增加了16 JC.静电力做功4 JD.金属块的机械能减少12 J13.如图所示,光滑绝缘细管与水平面成30°角,在管的右上方P 点固定一个点电荷+Q,P 点与细管在同一竖直平面内,管的顶端A 与P 点连线水平,图中PB 垂直AC,B 是AC 的中点。
带电荷量为-q的小球(小球直径略小于细管的内径)从管中A 处由静止开始沿管向下运动,它在A 处时的加速度为a,不考虑小球电荷量对+Q 形成的电场的影响。
则在电场中()A.B点的电场强度大小是A点的3倍B.小球运动到C处的加速度为g-aC.A点的电势高于B点的电势D.小球从A到C的过程中电势能先减小后增大14.如图所示,匀强电场中A,B,C三点构成一边长为a的等边三角形,电场强度方向平行于纸面.现有一电子,在电场力作用下由A至C动能增加W,而质子在电场力作用下由A 至B动能减少W,则对该匀强电场场强的大小和方向的判定,正确的是()A.E=B.E=C.方向垂直BC并由A指向BCD.方向垂直BC并由C指向AB15.如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两板间距离的过程中()A.电阻R中没有电流B.电容器的电容变小C.电阻R中有从a流向b的电流D.电阻R中有从b流向a的电流三、实验探究题16.(2019•北京)电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。
对给定电容值为C的电容器充电,无论采用何种充电方式,其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。
(1)请在图1中画出上述u-q图像。
类比直线运动中由v-t图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能E p。
(2)在如图2所示的充电电路中,R表示电阻,E表示电源(忽略内阻)。
通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的q-t曲线如图3中①②所示。
a.①②两条曲线不同是________ (选填E或R)的改变造成的;b.电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。
依据a中的结论,说明实现这两种充电方式的途径________。
(3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电,可实现电容器电荷量随时间均匀增加。
请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程,填写下表(选填“增大”、17.如下图所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为,带电量为的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数。
时刻开始,空间加上一个如下图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场,(取水平向右为正方向,取)求:(1)与内的加速度;(2)秒末小物块的速度;(3)前秒内小物块的位移。
18.如图所示,带有小孔的平行极板A、B间存在匀强电场,电场强度为E0,极板间距离为L.其右侧有与A、B垂直的平行极板C、D,极板长度为L,C、D板加不变的电压.现有一质量为m,带电量为e的电子(重力不计),从A板处由静止释放.经电场加速后通过B 板的小孔飞出:经C、D板间的电场偏转后从电场的右侧边界M点飞出电场区域,速度方向与边界夹角为60°,求:(1)电子在A、B间的运动时间;(2)C、D间匀强电场的电场强度.答案一、单选题1.【答案】A【解析】【解答】解:A、因容器内表面为等势面,且电场线总垂直于等势面,因此B点的电场强度方向与该处内表面垂直,A符合题意;B、依据电场线越疏,电场强度越弱,而电场线越密,则电场强度越强,由图可知,则A点的电场强度比B点的小,B不符合题意;C、根据沿着电场线方向电势是降低的,可知,小球表面的电势比容器内表面的高,C不符合题意;D、因A、B在同一等势面上,将检验电荷从A点沿不同路径到B点,电场力所做的功相同,均为零,D不符合题意;故答案为:A【分析】此题主要考察等势面的几个主要特征,电场线始终和等势面垂直,电场强度越大的地方等差的等势面越密,沿电场线方向电势逐点降低,在等势面上移动电荷电场力不做功。
等势面的特点是电学部分的重点,经常考到,必须熟记。
2.【答案】C【解析】【解答】解:质子和α粒子都是正离子,从A点释放后将受电场力作用,加速运动到B点,设AB间的电势差为U,根据动能定理得对质子:qU= mv2﹣0,对α粒子:2qU= •4mv′2﹣0,解得:= ,故ABD错误,C正确;故选:C.【分析】质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时,电场力做正功,根据动能定理研究它们的速度之比.3.【答案】B【解析】【解答】把带电金属球移近不带电的验电器,根据静电感应现象的规律可知,若金属球带正电荷,则将导体上的自由电子吸引上来,这样验电器的上部将带负电荷,箔片带正电荷;若金属球带负电荷,则将导体上的自由电子排斥到远端,这样验电器的上部将带正电荷,箔片带负电荷,选项B符合题意。
故答案为:B。
【分析】此题较为简单,考查感应起电的原理,同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引,使得电荷重新分布。
4.【答案】D【解析】【解答】解:A、电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质,只要有电荷,就一定有电场,故A正确;B、D、电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是不依赖于我们的感觉而客观存在的,故B正确,D错误;C、电场的力的性质表现为,电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力,故C正确;本题选错误的,故选D.【分析】解答本题需掌握:电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质,电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的;电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性:电场的力的性质表现为,电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力;电场的能的性质表现为,当电荷在电场中移动时,电场力对电荷作功(这说明电场具有能量).5.【答案】A【解析】【分析】使物体带电的方法有:摩擦起电,感应起电,接触起电三种故选A。
【点评】掌握使物体带电的方法和实质。
6.【答案】B【解析】【解答】A、D项:画出过M、N的等势面,如图所示:电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面,故M点的电势大于N点的电势,由图可得M、N两点的电场强度相同,同一试探电荷在M、N两点所受电场力相同,A、D不符合题意;B项:只将-Q移到P点,其他点在空间的位置不变,-Q在O点产生的电场强度变大,则O 点的合电场强度变大,B符合题意;C项:将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中,电场力一直做正功,故电势能一直减小,C不符合题意;故答案为:B。