电场练习
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高二物理3-1电场: 一:电场力的性质一、对应题型题组►题组1 电场强度的概念及计算1.下列关于电场强度的两个表达式E =F /q 和E =kQ /r 2的叙述,正确的是( )A .E =F /q 是电场强度的定义式,F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是产生电场的电荷的电荷量B .E =F /q 是电场强度的定义式,F 是放入电场中电荷所受的电场力,q 是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场C .E =kQ /r 2是点电荷场强的计算式,Q 是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场D .从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F =k q 1q 2r 2,式kq 2r2是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小,而kq 1r2是点电荷q 1产生的电场在q 2处场强的大小2.如图1所示,真空中O 点有一点电荷,在它产生的电场中有a 、b 两点,a 点的场强大小为E a ,方向与ab 连线成60°角,b 点的场强大小为E b ,方向与ab 连线成30°角.关于a 、b 两点场强大小E a 、E b 的关系,以下结论正确的是( )图1A .E a =33E b B .E a =13E b C .E a =3E b D .E a =3E b 3.如图2甲所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),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乙所示,则( )图2A .A 点的电场强度大小为2×103 N/CB .B 点的电场强度大小为2×103 N/C C .点电荷Q 在A 、B 之间D .点电荷Q 在A 、O 之间 ►题组2 电场强度的矢量合成问题4.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图3甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O 是电荷连线的中点,E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点,B 、C 和A 、D 也相对O 对称.则( )图3A .B 、C 两点场强大小和方向都相同 B .A 、D 两点场强大小相等,方向相反 C .E 、O 、F 三点比较,O 点场强最强 D .B 、O 、C 三点比较,O 点场强最弱5.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 ,则圆心O 处( )图4A .场强大小为kq r 2,方向沿OA 方向B .场强大小为kqr 2,方向沿AO 方向C .场强大小为2kq r 2,方向沿OA 方向D .场强大小为2kqr2,方向沿AO 方向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.6kq a 2,方向由C 指向OB.6kqa 2,方向由O 指向C C.3kq a 2,方向由C 指向O D.3kqa2,方向由O 指向C 7.在电场强度为E 的匀强电场中,取O 点为圆心,r 为半径作一圆周,在O 点固定一电荷量为+Q 的点电荷,a 、b 、c 、d 为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷+q 放在d 点恰好平衡(如图6所示,不计重力).问:图6(1)匀强电场电场强度E 的大小、方向如何?(2)检验电荷+q 放在点c 时,受力F c 的大小、方向如何?(3)检验电荷+q放在点b时,受力F b的大小、方向如何?►题组3应用动力学和功能观点分析带电体的运动问题8.在真空中上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场,其电场线分布如图7所示.有一带负电的微粒,从上边区域沿平行电场线方向以速度v0匀速下落,并进入下边区域(该区域的电场足够广),在如图所示的速度—时间图象中,符合粒子在电场内运动情况的是(以v0方向为正方向)()图79.一根长为l的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为竖直向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g,cos 37°=0.8,sin 37°=0.6),求:(1)匀强电场的电场强度的大小;(2)小球经过最低点时丝线的拉力.10.如图所示,将光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线水平.质量为m 的带正电小球从B 点正上方的A 点自由下落,A 、B 两点间距离为4R .从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上,大小与重力相等,结果小球从管口C 处离开圆管后,又能经过A 点.设小球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为g ,求:(1)小球到达B 点时的速度大小; (2)小球受到的电场力大小;(3)小球经过管口C 处时对圆管壁的压力.二、高考模拟题组 高考题组1.(2013·全国新课标Ⅰ·15)如图,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( ) A .k 3q R 2 B .k 10q9R 2 C .k Q +q R 2 D .k 9Q +q 9R 2模拟题组2.如图所示,可视为质点的三物块A 、B 、C 放在倾角为30°的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=2345,A与B 紧靠在一起,C 紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为m A =0.60 kg ,m B =0.30 kg ,m C =0.50 kg ,其中A 不带电,B 、C 均带正电,且q C =1.0×10-5 C ,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用,B 、C 间相距L =1.0 m .现给A 施加一平行于斜面向上的力F ,使A 在斜面上做加速度a =1.0 m/s 2的匀加速直线运动,假定斜面足够长.已知静电力常量k =9.0×109 N·m 2/C 2,g =10 m/s 2.求: (1)B 物块的带电量q B ;(2)A 、B 运动多长距离后开始分离.3.如图所示,绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40 m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C.现有一质量m=0.10 kg 的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0 m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零.已知带电体所带电荷量q=8.0×10-5 C,求:(1)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力;(2)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中,摩擦力做的功.二、电场能的性质一、对应题型题组►题组1对电势、电势差、等势面、电势能的理解1.如图1所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为ab的中点.已知a、b两点的电势分别为φa=3 V,φb=9 V,则下列叙述正确的是()图1A.该电场在c点处的电势一定为6 V B.a点处的场强E a一定小于b点处的场强E bC.正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D.正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大2.一带正电粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点,其v-t图象如图2所示,则下列说法中正确的是()图2A.A处的电场强度一定大于B处的电场强度B.粒子在A处的电势能一定大于在B处的电势能C.CD间各点电场强度和电势都为零D.A、B两点的电势差大于CB两点间的电势差3.如图3所示,在某电场中画出了三条电场线,C点是A、B连线的中点.已知A点的电势φA=30 V,B点的电势φB=-10 V,则C点的电势()图3A.φC=10 V B.φC>10 VC.φC<10 V D.上述选项都不正确►题组2对电场力做功与电势能变化关系的考查4.如图4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.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()图4A.A点和B点的电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从A点移至B点,电场力做正功D.负电荷从C点移至D点,电势能增大5.如图5所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处.A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是()图5A.A、B、C、D四个点的电场强度相同B.O点电场强度等于零C.将一带正电的试探电荷匀速从B点沿直线移动到D点,电场力做功为零D.将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点,试探电荷具有的电势能增大6.如图6所示,在等量异种电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对角线交点O恰为电荷连线的中点.下列说法中正确的是()图6A.A点的电场强度等于B点的电场强度B .B 、D 两点的电场强度及电势均相同C .一电子由B 点沿B →C →D 路径移至D 点,电势能先增大后减小 D .一电子由C 点沿C →O →A 路径移至A 点,电场力对其先做负功后做正功 ►题组3 关于粒子在电场中运动问题的分析7.如图7所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过M 点,再经过N 点.可以判定( )图7A .粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力B .M 点的电势高于N 点的电势C .粒子带正电D .粒子在M 点的动能大于在N 点的动能 8.如图8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 ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知( )图8A .三个等势面中,a 的电势最高B .带电质点通过P 点时电势能较大C .带电质点通过P 点时的动能较大D .带电质点通过P 点时的加速度较大 ►题组4 关于电场中功能关系的应用9.如图9所示,MPQO 为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E ,ACB 为光滑固定的半圆形轨道,轨道半径为R ,A 、B 为圆水平直径的两个端点,AC 为14圆弧.一个质量为m ,电荷量为-q 的带电小球,从A 点正上方高为H 处由静止释放,并从A 点沿切线进入半圆轨道.不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是( )图9A .小球一定能从B 点离开轨道 B .小球在AC 部分可能做匀速圆周运动C .若小球能从B 点离开,上升的高度一定小于HD .小球到达C 点的速度可能为零10.如图10所示,在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场.现有一个质量m =2.0×10-3 kg 、电荷量q=2.0×10-6 C 的带正电的物体(可视为质点),从O 点开始以一定的水平初速度向右做直线运动,其位移随时间的变化规律为x =6.0t -10t 2,式中x 的单位为m ,t 的单位为s.不计空气阻力,取g =10 m/s 2.求:图10(1)匀强电场的场强大小和方向.(2)带电物体在0~0.5 s 内电势能的变化量.11.如图11所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P 点,固定一电荷量为+Q 的点电荷.一质量为m 、带电荷量为+q 的物块(可视为质点),从轨道上的A 点以初速度v 0沿轨道向右运动,当运动到P 点正下方B 点时速度为v .已知点电荷产生的电场在A 点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P 到物块的重心竖直距离为h ,P 、A 连线与水平轨道的夹角为60°,试求:图11(1)物块在A 点时受到轨道的支持力大小; (2)点电荷+Q 产生的电场在B 点的电势.二高考模拟题组 高考题组1.(2013·山东·19)如图所示,在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷+Q 、-Q ,虚线是以+Q 所在点为圆心、L2为半径的圆,a 、b 、c 、d 是圆上的四个点,其中a 、c 两点在x 轴上,b 、d 两点关于x 轴对称.下列判断正确的是( ) A .b 、d 两点处的电势相同 B .四个点中c 点处的电势最低C .b 、d 两点处的电场强度相同D .将一试探电荷+q 沿圆周由a 点移至c 点,+q 的电势能减小2.(2013·天津·6)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则()A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零模拟题组3.如图14所示,A、B为两个等量正点电荷,O为A、B连线的中点.以O为坐标原点、垂直AB向右为正方向建立Ox轴.在x轴上各点的电势φ(取无穷远处电势为零)和电场强度E的大小随坐标x的变化关系,下列说法正确的是()图14A.电势φ随坐标x的增大而减小B.电势φ随坐标x的增大而先增大后减小C.电场强度E的大小随坐标x的增大而减小D.电场强度E的大小随坐标x的增大先增大后减小4.有一个大塑料圆环固定在水平面上,以圆环圆心为坐标原点建立平面直角坐标系.其上面套有两个带电小环1和小环2,小环2固定在半圆环ACB上某点(图中未画出),小环1原来在A点.现让小环1逆时针从A点转到B点(如图15a),在该过程中坐标原点O处的电场强度沿x轴方向的分量E x随θ变化的情况如图b所示,沿y轴方向的分量E y随θ变化的情况如图c所示,则下列说法正确的是()图15A.小环2可能在A、C间的某点B.小环1带负电,小环2带正电C.小环1在转动过程中,电势能先减小后增大D.坐标原点O处的电势一直为零参考答案一、电场力的性质1答案 BCD 解析 公式E =F /q 是电场强度的定义式,适用于任何电场.E =kQr 2是点电荷场强的计算公式,只适用于点电荷电场,库仑定律公式F =k q 1q 2r 2可以看成q 1在q 2处产生的电场强度E 1=kq 1r2对q 2的作用力,故A 错误,B 、C 、D 正确.2答案 D 解析 由题图可知,r b =3r a ,再由E =kQ r2可知,E a E b =r 2br 2a =31,故D 正确.3答案 AC 解析 对于电场中任意一点而言,放在该处的试探电荷的电荷量q 不同,其受到的电场力F 的大小也不同,但比值Fq 是相同的,即该处的电场强度不变.所以F -q 图象是一条过原点的直线,斜率越大则场强越大.由题图可知A 点的电场强度E A =2×103 N/C ,B 点的电场强度E B =0.5×103 N/C ,A 正确,B 错误.A 、B 两点放正、负不同的电荷,受力方向总为正,说明A 、B 的场强方向相反,点电荷Q 只能在A 、B 之间,C 正确.4答案 ACD 解析 由等量异种点电荷的电场线分布规律可知选项A 、C 、D 正确,B 错误.5答案 C 解析 在A 处放一个-q 的点电荷与在A 处同时放一个+q 和-2q 的点电荷的效果相当,因此可以认为圆心O 处的电场是由五个+q 和一个-2q 的点电荷产生的电场合成的,五个+q 处于对称位置上,在圆心O 处产生的合场强为0,所以O 点的场强相当于-2q 在O 处产生的场强,故选C.6答案 B 解析 每个点电荷在O 点处的场强大小都是E =kq (3a /3)2=3kqa2,画出矢量叠加的示意图,如图所示,由图可得O 点处的合场强为E 0=2E =6kqa 2,方向由O 指向C .B 项正确. 7答案 (1)k Qr 2 方向沿db 方向(2)2kQqr 2方向与ac 成45°角斜向左下 (3)2k Qqr2 方向沿db 方向解析 (1)对检验电荷受力分析如图所示,由题意可知: F 1=k Qq r 2,F 2=qE由F 1=F 2,即qE =k Qqr 2,解得E =k Qr2,匀强电场方向沿db 方向. (2)由图知,检验电荷放在c 点时: E c =E 21+E 2=2E =2k Q r 2 所以F c =qE c =2k Qq r 2方向与ac 成45°角斜向左下. (3)由图知,检验电荷放在b 点时: E b =E 2+E =2E =2k Q r 2所以F b =qE b =2k Qqr 2,方向沿db 方向.8答案 C9答案 (1)3mg 4q (2)4920mg 解析 (1)电场未变化前,小球静止在电场中, 受力分析如图所示: 显然小球带正电,由平衡条件得: mg tan 37°=Eq故E =3mg 4q(2)电场方向变成竖直向下后,小球开始做圆周运动,重力、电场力对小球做正功.小球由静止位置运动到最低点时,由动能定理得(mg +qE )l (1-cos 37°)=12m v 2 由圆周运动知识,在最低点时,F 向=F T -(mg +qE )=m v 2l联立以上各式,解得:F T =4920mg . 10答案 (1)8gR (2)2mg (3)3mg ,方向水平向右解析 (1)小球从开始自由下落至到达管口B 的过程中机械能守恒,故有:mg ·4R =12m v 2B到达B 点时速度大小为v B =8gR(2)设电场力的竖直分力为F y ,水平分力为F x ,则F y =mg ,小球从B 运动到C 的过程中,由动能定理得:-F x ·2R =12m v 2C -12m v 2B 小球从管口C 处离开圆管后,做类平抛运动,由于经过A 点,有y =4R =v C t ,x =2R =12a x t 2=F x 2mt 2 联立解得:F x =mg电场力的大小为:F =qE =F 2x +F 2y =2mg(3)小球经过管口C 处时,向心力由F x 和圆管的弹力F N 的合力提供,设弹力F N 的方向向左,则F x +F N =m v 2C R ,解得:F N =3mg 根据牛顿第三定律可知,小球经过管口C 处时对圆管的压力为F N ′=F N =3mg ,方向水平向右.二高考模拟题1答案 B 解析 电荷q 产生的电场在b 处的场强E b =kq R 2,方向水平向右,由于b 点的合场强为零,故圆盘上的电荷产生的电场在b 处的场强E b ′=E b ,方向水平向左,故Q >0.由于b 、d 关于圆盘对称,故Q 产生的电场在d 处的场强E d ′=E b ′=kq R 2,方向水平向右,电荷q 产生的电场在d 处的场强E d =kq (3R )2=kq 9R 2,方向水平向右,所以d 处的合场强的大小E =E d ′+E d =k 10q 9R 2. 2答案 (1)5.0×10-5 C (2)0.5 m解析 (1)设B 物块的带电量为q B ,A 、B 、C 处于静止状态时,C 对B 的库仑斥力,F 0=kq C q B L 2以A 、B 为研究对象,根据力的平衡有F 0=(m A +m B )g sin 30°联立解得q B =5.0×10-5 C(2)给A 施加力F 后,A 、B 沿斜面向上做匀加速直线运动,C 对B 的库仑斥力逐渐减小,A 、B 之间的弹力也逐渐减小.设经过时间t ,B 、C 间距离变为L ′,A 、B 两者间弹力减小到零,此后两者分离.则t 时刻C 对B 的库仑斥力为F 0′=kq C q B L ′2 以B 为研究对象,由牛顿第二定律有F 0′-m B g sin 30°-μm B g cos 30°=m B a联立以上各式解得L ′=1.5 m则A 、B 分离时,A 、B 运动的距离ΔL =L ′-L =0.5 m3答案 (1)5.0 N ,方向竖直向下 (2)-0.72 J解析 (1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a根据牛顿第二定律有qE =ma解得a =qE m =8.0 m/s 2 设带电体运动到B 端的速度大小为v B ,则v 2B =2as解得v B =2as =4.0 m/s设带电体运动到圆轨道B 端时受轨道的支持力为F N ,根据牛顿第二定律有F N -mg =m v 2B R解得F N =mg +m v 2B R=5.0 N 根据牛顿第三定律可知,带电体运动到圆弧形轨道的B 端时对圆弧轨迹的压力大小F N ′=F N =5.0 N方向:竖直向下(2)因电场力做功与路径无关,所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中电场力所做的功W 电=qER =0.32 J设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W f ,对此过程根据动能定理有W 电+W f -mgR =0-12m v 2B解得W f =-0.72 J二、电场能的性质一、对应题型题组1答案 C 解析 本题中电场线只有一条,又没说明是哪种电场的电场线,因此电势降落及场强大小情况都不能确定,A 、B 错;a 、b 两点电势已知,正电荷从a 到b 是从低电势向高电势运动,电场力做负功,动能减小,电势能增大,C 对,D 错.2答案 AB 解析 由题图知粒子在A 处的加速度大于在B 处的加速度,因a =qE m,所以E A >E B ,A 对;粒子从A 到B 动能增加,由动能定理知电场力必做正功,电势能必减小,B 对;同理由动能定理可知A 、C 两点的电势相等,U AB =U CB ,D 错;仅受电场力作用的粒子在CD 间做匀速运动,所以CD 间各点电场强度均为零,但电势是相对于零势点而言的,可以不为零,C 错.3答案 C 解析 由于AC 之间的电场线比CB 之间的电场线密,相等距离之间的电势差较大,所以φC <10 V ,C 正确.4答案 C 解析 A 点比乙球面电势高,乙球面比B 点电势高,故A 点和B 点的电势不相同,A 错;C 、D 两点场强大小相等,方向不同,B 错;φA >φB ,W AB >0,C 对;C 、D 两点位于同一等势面上,故此过程电势能不变,D 错.5答案 C 解析 由点电荷电场叠加规律以及对称关系可知,A 、C 两点电场强度相同,B 、D 两点电场强度相同,选项A 错误;O 点的电场强度方向向右,不为0,选项B 错误;由电场分布和对称关系可知,将一带正电的试探电荷匀速从B 点沿直线移动到D 点,电场力做功为零.将一带正电的试探电荷匀速从A 点沿直线移动到C 点,电场力做正功,试探电荷具有的电势能减小,选项C 正确,D 错误;因此答案选C.6答案 BC 解析 根据电场强度的叠加得A 点和B 点的电场强度大小不相等,则A 选项错误;等量异种电荷形成的电场的电场线和等势线分别关于连线和中垂线对称,则B 选项正确;沿B →C →D 路径,电势先减小后增大,电子由B 点沿B →C →D 路径移至D 点,电势能先增大后减小,则C 选项正确;沿C →O →A 路径电势逐渐增大,电子由C 点沿C →O →A 路径移至A 点,电场力对其一直做正功,则D 选项错误.7答案 BC 解析 电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密集,场强越大.M点所在区域电场线比N 点所在区域电场线疏,所以M 点的场强小,粒子在M 点受到的电场力小.故A 错误.沿电场线方向,电势逐渐降低.从总的趋势看,电场线的方向是从M 到N 的,所以M 点的电势高于N 点的电势.故B 正确.如图所示,用“速度线与力线”的方法,即在粒子运动的始点M 作上述两条线,显然电场力的方向与电场线的方向基本一致,所以粒子带正电,C 正确.“速度线与力线”夹角为锐角,所以电场力做正功,粒子的电势能减小,由能量守恒知其动能增加.故D 错误.8答案 BD 解析 由题图可知从P 到Q 电场力做正功,动能增大,电势能减小,B 正确,A 、C 错误;由等势面的疏密程度可知P 点场强大,所受电场力大,加速度大,D 正确.9答案 BC 解析 本题考查学生对复合场问题、功能关系、圆周运动等知识综合运用分析的能力.若电场力大于重力,则小球有可能不从B 点离开轨道,A 错.若电场力等于重力,小球在AC 部分做匀速圆周运动,B 正确.因电场力做负功,有机械能损失,上升的高度一定小于H ,C 正确.由圆周运动知识可知若小球到达C 点的速度为零,则在此之前就已脱轨了,D 错.10答案 (1)mg +33kQq 8h 2 (2)m 2q (v 20-v 2)+φ 解析 (1)物块在A 点受重力、电场力、支持力.分解电场力,由竖直方向受力平衡得F N =mg +k Qq r2sin 60° 又因为h =r sin 60°由以上两式解得支持力为F N =mg +33kQq 8h 2. (2)物块从A 点运动到P 点正下方B 点的过程中,由动能定理得-qU =12m v 2-12m v 20又因为U =φB -φA =φB -φ,由以上两式解得φB =m 2q (v 20-v 2)+φ. 11答案 (1)2.0×104 N/C ,方向水平向左 (2)2×10-2 J解析 (1)由x =6.0t -10t 2可知,加速度大小a =20 m/s 2根据牛顿第二定律Eq =ma解得场强E =2.0×104 N/C ,方向水平向左(2)物体在0.5 s 内发生的位移为x =6.0×0.5 m -10.052 m =0.5 m电场力做负功,电势能增加ΔE p =qEx =2×10-2 J二高考模拟题组1答案 ABD 解析 在两等量异种电荷产生的电场中,根据电场分布规律和电场的对称性可以判断,b 、d 两点电势相同,均大于c 点电势,b 、d 两点场强大小相同但方向不同,选项A 、B 正确,C 错误.将+q 沿圆周由a 点移至c 点,+Q 对其作用力不做功,-Q 对其作用力做正功,所以+q 的电势能减小,选项D 正确.2答案 BC 解析 q 由A 向O 运动的过程中,电场力的方向始终由A 指向O ,但力的大小变化,所以电荷q 做变加速直线运动,电场力做正功,q 通过O 点后在电场力的作用下做变减速运动,所以q 到O 点时速度最大,动能最大,电势能最小,因无限远处的电势为零,则O点的电势φ≠0,所以q在O点的电势能不为零,故选项B、C均正确,选项A、D错误.3答案AD4答案D解析本题考查了电场强度,意在考查学生对点电荷的场强公式、矢量叠加和电势分布的理解与应用.小环1在O点处产生的电场E x1=-kq1r2cos θ,E y1=-kq1r2sin θ;而小环2在O点处产生的电场E x2=E x+kq1r2cos θ,E y2=E y+kq1r2sin θ,由题图b、题图c分析易知小环1带正电,小环2在C点带负电,且q1=-q2,坐标原点O处在两等量电荷的中垂线上,电势一直为零,则A、B错误,D 正确;小环1在转动过程中电场力先做负功再做正功,电势能先增大后减小,则C错误.。
高中物理:电场、电流练习(含答案)1、在光滑绝缘水平面上,有两个相距较近的带同种电荷的小球,将它们由静止释放,则两球间()A.距离变大,库仑力变大B .距离变大,库仑力变小C.距离变小,库仑力变大D.距离变小,库仑力变小2、法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.图为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,以下几种说法正确的是()A.a、b为异种电荷,a带电荷量大于b带电荷量B.a、b为异种电荷,a带电荷量小于b带电荷量C.a、b为异种电荷,a带电荷量等于b带电荷量D.a、b为同种电荷,a带电荷量小于b带电荷量3、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升.关于这个现象,下列说法中正确的是()A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越大4、如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当用外电路中的电流变化来说明电容增大时,导电液体的深度h变化为()”戏.绝缘物质导电皈标A. h增大B. h减小C. h不变D.无法确定5、一节干电池的电动势为1.5 V,这表示该电池()A.能将1.5 J的化学能转变成电能B.接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5 VC.它存储的电能比电动势为1.2 V可充电电池存储的电能多D.W 1 C电量的电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功 6、从白炽灯上标有“220 V 100 W”的数据中,我们可以确定()A.该电灯的额定电压为220 V,额定电流为151AB.给电灯加上110 V电压,通过它的电流一定为151AC.该电灯正常发光时的电阻为484 QD.该电灯在电路中发光时,它实际消耗的功率一定等于100 W7、下列关于点电荷的场强公式E=?的说法中,正确的是()12A.在点电荷Q的电场中,某点的场强大小与Q成反比,与r2成正比B.Q是产生电场的电荷,r是场强为E的点到Q的距离C.点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定都指向点电荷QD.点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定都背向点电荷Q8、下列哪些措施是利用了静电()A.精密仪器外包有一层金属外壳B.家用电器如洗衣机接有地线C.手机一般装有一根天线D.以上都不是9、有关电容器的单位及换算正确的是()A .电容的单位是库仑B .电容的国际单位是法拉C. 1法= 10-6微法D .法拉是个很小的单位10、如图所示的电解液接入电路后,在t s 内有n 1个一价正离子通过溶液内截面S,有n 2个二价 负离子通过溶液内截面S,设e 为元电荷,则以下关于通过该截面电流的说法正确的是()A .当n 1=n 2时,电流大小为零(n 一 一 2n _) e当n 1>n 2时,电流方向由A 指向B,电流I =( 1t 2)(2n _ — n 一) e当n 1<n 2时,电流方向由B 指向A,电流I =( 2 t e(n +2n0) e电流方向由A 指向B,电流1=一^~t~^一 11、某白炽灯泡上标有“220 V 40 W ”字样,不计温度对电阻的影响,下列说法正确的有() A .该灯接在110 V 线路上时,其热功率为20 WB .该灯接在55 V 线路上时,其热功率为2.5 WC .该灯接在440 V 线路上时,其热功率为160 WD .该灯接在110 V 线路上时,其热功率为40 W12、为了确定电场中P 点处电场强度的大小,用绝缘细线拴一个带正电的通草球进行测试,如图 所示.当通草球静止于P 点,P 处的电场方向和竖直方向成37°且向右上方,绝缘细线保持水平, 通草球的重力是4.0X 10-3 N,所带电荷量为1.0X 10-6 C,则P 点的电场强度大小是多少?(取B .C .D .14、一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3 V 时, 电流为0.3 A .松开转轴,在线圈两端加电压为2 V 时,电流为0.8 A,电动机正常工作.求该电动 机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?电场电流1、在光滑绝缘水平面上,有两个相距较近的带同种电荷的小球,将它们由静止释放,则两球间()A .距离变大,库仑力变大B .距离变大,库仑力变小C .距离变小,库仑力变大D .距离变小,库仑力变小【答案】B [同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸弓I,可知两者相互排斥,距离增大,由库仑力 公式尸;旦部可知库仑力变小,故选B.]2、法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场.图为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分 布图,以下几种说法正确的是().A. a、b为异种电荷,a带电荷量大于b带电荷量B.a、b为异种电荷,a带电荷量小于b带电荷量C.a、b为异种电荷,a带电荷量等于b带电荷量D.a、b为同种电荷,a带电荷量小于b带电荷量【答案】B [由题图电场线分布图可知a、b为异种电荷,又电荷b周围电场线密度比电荷a周围电场线密度大,可知b电荷带电荷量较多.]3、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升.关于这个现象,下列说法中正确的是()A.烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上B.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C.同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D.同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越大【答案】C [在铝板和缝被针中间形成强电场,处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,烟尘吸附电子带负电,而被吸附到铝板上,选项A错误;由于静电力做功,同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大,选项C正确,B错误;由于离铝板越近,电场强度越小, 同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越小,选项D错误.]4、如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当用外电路中的电流变化来说明电容增大时,导电液体的深度h变化为()...级芯绝缘物城二二二二二匚导电液体A. h增大B. h减小C. h不变D.无法确定【答案】A [由题意知,导线芯和导电液体构成电容器的两极,类似于平行板电容器的两极,当液面高度发生变化时,相当于电容两极的正对面积发生变化,从而引起电容的变化.可见,电容器的电容变大时,导线芯和导电液体的正对面积增大,所以导电液体的深度h增大.] 5、一节干电池的电动势为1.5 V,这表示该电池()A.能将1.5 J的化学能转变成电能B.接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5 VC.它存储的电能比电动势为1.2 V可充电电池存储的电能多D.W 1 C电量的电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功【答案】D [电源电动势的大小表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,电动势在数值上等于将1 C电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功,即一节干电池的电动势为1.5 V,表示该电池能将1 C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了 1.5 J的功,故D正确,A错误;电动势应等于电源内外电压之和,故B错误;电动势大的说. ............................................................ ....... W ....................................................................... 、明电源把其他形式的能转化为电能的本领大,即由E=%非知,电动势大的存储的电能不一定多,故C错误.]6、从白炽灯上标有“220 V 100 W”的数据中,我们可以确定()A.该电灯的额定电压为220 V,额定电流为151AB.给电灯加上110 V电压,通过它的电流一定为151AC.该电灯正常发光时的电阻为484 QD.该电灯在电路中发光时,它实际消耗的功率一定等于100 WP 【答案】C [电器铭牌上的数据为额定值,所以U额= 220 V,P额=100 W,由P=UI得I额=U= 220 A^1^ A,A项错误;当实际电压为110 V时,实际电流要小于11A,B项错误;由P=U2 JL JL JL JL JLv 得R=U额=需。
完整版)电场综合练习题1.如图所示,点M和N分别为带等量异种电荷a和b连线的中垂线,一带电粒子从点M以速度v射出,其轨迹如实线所示。
若不考虑重力作用,则下列哪个说法是错误的?A。
该粒子带负电B。
该粒子的动能先增加后减少C。
该粒子的电势能先增加后减少D。
该粒子在运动到无穷远处后,速度大小仍为v2.如图所示,电场线分布如图所示。
点A和B是电场中的两个点,则下列哪个说法是正确的?A。
点A的电场强度较大B。
由于点B没有电场线,因此在点B处电荷不受电场力的作用C。
在同一点上放置的电荷在点A受到的电场力小于在点B受到的电场力D。
将负电荷放在点A处并释放,它将沿着电场线方向移动3.如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上放置了一光滑、绝缘的挡板ABCD。
AB段为直线形挡板,BCD段为半径为R的圆弧形挡板。
挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆直径MN平行。
现有一带电量为q、质量为m的小球静止从挡板上的点A释放,并且小球能沿着挡板内侧运动到点D 抛出。
则下列哪个说法是正确的?A。
小球运动到点N时,挡板对小球的弹力可能为零B。
小球运动到点N时,挡板对小球的弹力可能为EqC。
小球运动到点M时,挡板对小球的弹力可能为零D。
小球运动到点C时,挡板对小球的弹力一定大于mg4.如图所示,位于匀强电场E的区域内,在点O处放置了一点电荷+Q。
点a、b、c、d、e、f为以点O为球心的球面上的点。
平面aecf与电场线平行,平面bedf与电场线垂直。
则下列哪个说法是正确的?A。
点b和点d的电场强度相同B。
点a的电势等于点f的电势C。
将点电荷+q在球面上任意两点间移动时,电场力一定会做功D。
将点电荷+q在球面上任意两点间移动,从点a到点c的电势能变化量最大5.如图所示,虚线表示实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线。
若不考虑重力,带电粒子从点a射入电场后恰好沿着实线运动,点b是其运动轨迹上的另一点。
则下列哪个说法是正确的?A。
点b的电势一定高于点a的电势B。
高二物理电场练习题电场是物理学中常见的概念,它描述了电荷间相互作用的力场。
理解和掌握电场的概念以及相关计算方法对于高中物理学习非常重要。
本文将提供一些高二物理电场练习题,帮助读者巩固知识并提升解题能力。
1. 两个等量的正电荷q1和q2相距为r,它们之间的电场强度是E。
如果将q1保持不变,将q2加倍,距离r减半,则两个电荷之间的电场强度变为多少?解析:根据库仑定律,电场强度E与电荷量q和距离r之间的关系为E = k * q / r^2,其中k为库仑常量。
由于题目告知两个电荷的量相等,所以E = k * q / r^2,当距离减半时,即变为r/2,则新的电场强度E' = k * 2q / (r/2)^2 = 4E。
2. 两个正电荷q1和q2分别为2μC和6μC,在它们中点处的电场强度大小为12 N/C,求q1和q2的距离。
解析:根据电场强度的叠加原理,两个电荷产生的电场强度可叠加,即E = E1 + E2。
已知E = 12 N/C,可推断出E1 = E2 = 6 N/C。
根据E = k * q / r^2,可以得到r1 = √(k * q1 / E1) = √(9 * 10^9 * 2 * 10^-6 / 6) = 1 m;r2 = √(k * q2 / E2) = √(9 * 10^9 * 6 * 10^-6 / 6) = √(9 * 10^9 * 10^-6)= 3 m。
由于两个电荷位于中点,所以它们之间的距离为r1 + r2 = 4 m。
3. 一个电场强度的矢量大小为3 N/C,方向为与x轴正向夹角60°。
该电场中一个电荷为-5μC的负电荷受到的力大小为多少?方向是什么?解析:由于电荷为负电荷,所以受到的电场力方向与电场强度相反,即力的方向为与x轴负向夹角60°。
根据库仑定律,力的大小F = E * q,代入已知数据可得F = 3 * 5 * 10^-6 = 15 * 10^-6 N = 15 μN。
人教版必修第三册 9.3 电场 电场强度一、单选题1.如图所示,在三角形ABC 的A 点和C 点分别固定两个点电荷,已知B 点的电场强度方向垂直于BC 边向上,那么( )A .两点电荷都带正电B .两点电荷都带负电C .A 点的点电荷带正电,C 点的点电荷带负电D .A 点的点电荷带负电,C 点的点电荷带正电2.如图所示,一段圆心角为20θ、半径为R 、电荷量为+Q 的圆弧(其宽度不计)在圆心O 产生的电场大小为E ,已知当自变量x 趋近于零时,sin x x ≈,cos 1x ≈。
下列四个关于电场E 的表达式中,你认为正确的选项是( )A .02sin KQ R θB .02cos KQ R θC .020sin KQ R θθD .020cos KQ R θθ3.2021年8月3日到4日,雅安市持续了两天的雷阵雨天气,在雷雨天人们应该提高防雷意识,保护生命财产安全。
现假设在某雷雨天,一雷雨云下方存在一沿竖直方向的匀强电场,其电场强度为104V/m 。
一半径为1mm 的球形雨滴在此电场中不会下落,则该雨滴携带的电荷量的最小值约为(取重力加速度大小为10m/s 2,水的密度为103kg/m )( ) A .9210C -⨯B .9410C -⨯C .9610C -⨯D .9810C -⨯4.电容器在调谐、旁路、耦合、滤波等电路中起着重要的作用。
如图所示的电路中,当开关闭合后,一带电小油滴在平行板电容器间恰好处于静止状态,则下列说法不正..确.的是( )A .小油滴带负电B .仅把电阻箱R 1的阻值增大,油滴将上升C .仅把电容器上极板略微竖直上移,油滴仍静止不动D .仅把电容器上极板略微水平右移,油滴仍静止不动 5.下列说法中正确的是( )A .电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B .电场中某点的场强等于Fq,但与检验电荷的受力大小及电荷量无关 C .电场中某点的场强方向与检验电荷在该点的受力方向相同 D .公式F E q =和2QE k r=对于任何电场都是适用的 6.关于静电场场强的概念,下列说法正确的是( ) A .由FE q=可知,某电场的场强E 与q 成反比,与F 成正比 B .正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关C .由真空中点电荷的电场强度公式2QE k r =可知,当r →0时,E →无穷大 D .电场强度公式UE d=只适用于匀强电场 7.下列关于电场线的说法中正确的是( ) A .电场线在空间不相交,但可以相切 B .电场线的疏密可以表示电场的强弱 C .电场线的指向就是电场强度的方向 D .电场线是电荷间相互作用的媒介物质8.如图所示的坐标系中,x 轴上固定一个点电荷Q ,y 轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O 处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上P 处由静止释放,圆环从O 处离开细杆后恰好能绕点电荷Q 做圆周运动,下列说法正确的是()A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,加速度一直增大B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度先增大后减小C.仅将圆环的释放点提高,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷Q做圆周运动D.仅增大圆环所带的电荷量,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷Q做圆周运动9.如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线,虚线为带正电的粒子仅在电场力作用下从A点运动到B点的运动轨迹,则下列判断正确的是()A.点电荷Q1、Q2均为正电荷B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量C.该粒子在A点的加速度大于在B点的加速度D.该粒子在A点的速度小于在B点的速度10.如图,在一个点电荷Q附近的a、b两点放置检验电荷,则检验电荷的受力F与其电荷量q的关系图中正确的是()A.B.C.D.11.在一正交直角坐标系的坐标原点O处有一带正电的点电荷,x轴上0.1 m处放一试探电荷,其受力与电量的关系如图所示,y轴上有一点b,其场强为1 N/C,则b点的坐标为()A.(0,0.1 m)B.(0,0.2 m)C.(0,0.3 m)D.(0,0.4 m)12.如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b。
高二电场练习题及解析【题一】两个点电荷q1和q2分别位于距离为d的同一直线上,它们之间的电场强度为E。
现在将q1保持不变,将q2变成原来的2倍,再将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处。
求此时的电场强度。
【解析】根据库仑定律,点电荷与某一点之间的电场强度的大小和方向都与该点距离点电荷的距离有关。
题目中涉及两个点电荷,我们可以先分别求得每个点电荷在某一点处的电场强度大小和方向,再将两个点电荷的电场强度矢量相加。
首先,我们来求解原始状态下点电荷q1在某一点处的电场强度。
根据库仑定律,点电荷q1在某一点处的电场强度大小E1与该点距离q1的距离r1的平方成反比,即E1 ∝ 1/r1^2。
由于题目中未给出具体数值,我们暂时将E1表示为E1 = k*q1/r1^2,其中k为比例常数。
同理,点电荷q2在某一点处的电场强度大小E2与该点距离q2的距离r2的平方成反比,即E2 ∝ 1/r2^2,表示为E2 = k*q2/r2^2。
根据叠加原理,两个点电荷q1和q2的电场强度矢量相加后的电场强度大小E等于两个点电荷电场强度矢量大小之和,即E = E1 + E2。
代入E1和E2的表达式,得到E = k*q1/r1^2 + k*q2/r2^2。
接下来,我们根据题目的要求进行计算。
将q2变成原来的2倍,即q2' = 2*q2;将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处,即r2' =r1/2。
此时的电场强度记为E'。
根据上述推导,我们可以得到E' = k*q1/r1^2 + k*(2*q2)/(r1/2)^2。
根据运算法则,化简得到E' = k*q1/r1^2 + k*8*q2/r1^2 = k*(q1 +8*q2)/r1^2。
综上所述,当将q1保持不变,将q2变成原来的2倍,再将q2的位置向q1移动到原来的一半距离处时,此时的电场强度为E' = k*(q1 + 8*q2)/r1^2。
电场力的性质周练卷一、选择题(不定项)1. 如图所示, 是电场中的一条电场线, 一电子只在电场力作用下从a点运动到b点速度在不断地增大, 则下列结论正确的是()A. 该电场是匀强电场B. 该电场线的方向由N指向MC. 电子在a处的加速度小于在b处的加速度D.因为电子从a到b的轨迹跟重合, 所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹2.已知介子、介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克u或u d反夸克d)组成的, 它们的带电荷量如表中所示, 表中e为元电荷。
带电荷量-eB. 由d和组成A. 由u和组成D. 由d和组成C. 由u和组成3.如图所示, 竖直墙面与水平地面均光滑绝缘, 两个带有同种电荷的小球A.B分别处于竖直墙面和水平地面, 且共处于同一竖直平面内, 若用图示方向的水平推力F作用于小球B, 则两球静止于图示位置, 如果将小球B稍向左推过一些, 两球重新平衡时的受力情况与原来相比 ( )A. 推力F将增大B. 墙面对小球A的弹力减小C. 地面对小球B的弹力减小D. 两小球之间的距离增大4.如图所示, 原来不带电的金属导体, 在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的金属球A靠近导体的M端, 可能看到的现象是.. )A.只有M端验电箱张开, 且M端带正电B.只有N端验电箔张开, 且N端带负电C.两端的验电箔都张开, 且左端带负电, 右端带正电D.两端的验电箔都张开,且两端都带正电或负电5.如图所示, 有一带电物体处在一个斜向上的匀强电场E中, 由静止开始沿天花板向左做匀加速直线运动, 下列说法正确的是( )A. 物体一定带正电B. 物体一定带负电C. 物体不一定受弹力的作用D. 物体一定受弹力的作用6.已知如图, 带电小球A.B的电荷分别为、, , 都用长L的丝线悬挂在O点。
静止时A.B 相距为d。
为使平衡时间距离减为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的电荷量都减半D.将小球A、B的电荷量都减半, 同时将小球B的质量增加到原来的2倍7.如图所示, 把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上, 在桌面的另一处放置带电小球B。
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。
高二电场练习题及答案大题1. 题目:电场搜索题目描述:有一个半径为R的均匀圆环,总电荷为Q。
求出其边上点P处的电场强度大小。
答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * Q / r^2,其中k为电场常数。
由于点P位于圆环的边上,可以将圆环看作是由无限个点电荷组成,对每个点电荷求出其贡献的电场强度,然后求和即可。
假设圆环上的一个小元素dq,其电荷为dq = Q / (2 * π * R),则点P 处的电场强度为:dE = k * dq / r^2 = k * (Q / (2 * π * R)) / r^2由于所有小元素对点P的贡献是一样的,我们可以将所有小元素的贡献相加得到整个圆环对点P的贡献。
将上式积分即可得到点P处的电场强度大小:E = ∫(0→2π) dE = ∫(0→2π) [k * (Q / (2 * π * R)) / r^2] dθ由于圆环是均匀的,可以将积分结果写成E = k * Q / R^2所以点P处的电场强度大小为E = k * Q / R^22. 题目:电荷分布题目描述:一个线带电荷λ在均匀带电线上自A点到B点的距离为L。
求出点C处的电场强度大小。
答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * λ / r,其中k为电场常数,λ为线带电荷线密度。
点C处的电场强度大小可以通过积分计算得到。
假设线上一小段长度为dx,其线密度为λ = q / dx,其中q为该小段的电荷。
对于该小段线段的贡献的电场强度大小可以通过dq = λ * dx / r计算得到。
将所有小段线段的贡献相加即可得到点C处的电场强度大小:E = ∫(A→B) dq = ∫(A→B) [λ * dx / r] = λ * ∫(A→B) dx / r由于线带电荷是均匀的,可以将积分结果写成E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r所以点C处的电场强度大小为E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r3. 题目:电势差计算题目描述:有两个无穷大的平行板,板与板之间距离为d。
高二物理电场练习题1.下列说法中正确的是()A.电场强度沿电场线一定是递减的 B.电场线是平行等距直线的电场一定是匀强的C.电荷沿电场线运动一定是加速的 D.电场线是直线时,电荷一定沿电场线运动2.以下说法中正确的是()A.正电荷由电势低处移到电势高处,电场力作负功B.负电荷沿电场线移动,电势能减小C.正电荷放于电势越低处,电势能越小D.负电荷放于电场线越密处,电势能越小3.沿着电场线的方向()A.电势降低 B.场强减小C.电荷的电势能减小 D.电荷受到的电场力减小4.将一个正点电荷从无穷远处移到电场中A点, 电场力做功为4×10-9J, 将一负点电荷(带电量与正点电荷相等) 从无穷远处移到电场中的B点, 克服电场力做功为8×10-9J, 则下述结论中正确的是 (设无穷远处电势为零) ()()A.U A>U B>0 B.U B<U A<0 C.U A<U B<0 D.U B>U A>05.在电场中有一个能自由移动的点电荷,电荷原来静止的,只在电场力作用下有下列说法正确的是()A.若为正电荷,一定从高电势处移向低电势处;B.若为负电荷,一定从高电势处移向低电势处;C.不管电荷电性质如何,总是从电势能大处移向电势能小处;D.电场力对电荷总是做正功.6.两个带同种电荷的带电体,距离增大的过程中,以下说法正确的是()A.电场力做正功,电势能增加B.电场力做负功,电势能增加C.电场力做正功,电势能减少D.电场力做负功,电势能减少7.如图虚线所示为点电荷Q所形成电场的两个等势面,一电子运动轨迹如图中的实线所示,电子通过A 、B 、C 三点时的速度大小分别为v A 、v B 和v C ,则 ( ) A .v A >v B =v C B .v B < v A =v C C .v B >v A ≠v C D .v B <v A ≠v C8.一带电粒子射入一固定在O 点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图4中虚线abc 所示.图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面。