静电场自测题
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静电场自测题班级 学号 姓名一、 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 )带电体的线度很小; (C )带电体的线度与其它有关长度相比可以忽略; (D )电量很小。
2、关于电场强度的定义试0/q F E =,下面说法中哪个是正确的 ( )(A ) 电场强度E的大小与试探电荷 0q 的大小成反比; (B ) 对电场中某点,试探电荷受力F与0q 的比值不因0q 而变; (C ) 试探电荷受力F 的方向就是电场强度E 的方向; (D ) 若场中某点不放试探电荷 0q ,则0=F ,从而0=E.3、图中所示为一沿x 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为)0(<+x λ和)0(>-x λ,则oxy 坐标平面上点(0,a )处的场强E 为 ( )(A ) 0; (B )i a 02πελ ; (C )i a 04πελ ; (D ))(40j i a +πελ. 4、一电场强度为E 的均匀电场,E的方向与x 轴正向平行,如图所示,则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为 ( ) (A )E R 2π ; (B )E R 221π ; (C )E R 22π ; (D )0.5、一点电荷,放在球形高斯面的中心处,下列哪一种情况,通过高斯面的电通量发生变化: ( )(A )将另一点电荷放在高斯面外; (B )将另一点电荷放进高斯面内;(C )将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内; (D )将高斯面缩小。
6、真空中有一电量为Q 的点电荷,在与它相距为r 的a 点处有一实验电荷q ,现使实验电荷q 从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点,如图所示则电场力作功为 ( ) (A) 24220r rQq ππε⋅ ; (B) r r Qq 2420⋅πε ; (C) r r Qq ππε⋅204 ; (D) 0. 7、在已知电场分布的条件下,任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于 ( ) (A )1P 和2P 两点的位置; (B) 1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向; (C )实验电荷所带电荷的正负; (D )实验电荷的电荷量。
高中物理《静电场》综合测试卷考试时间:90分钟试卷总分:100分一、选择题(本题包括10小题.共40分,1----8题只有一个选项正确,9----13有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1、真空中两相同的带等量异种电荷的金属小球A和B(均可看为质点),分别固定在两处,它们之间的距离远远大于小球的直径,两球间的静电力大小为F。
现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,此时A、B两金属小球间的静电力大小为()A.4F B.F C.0.25F D.0.125F2、图中实线是某电场中一簇未标明方向的电场线,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。
根据此图不能判断出来的是()A.a、b两点中,哪点的电势较高B.a、b两点中,哪点的电场强度较大C.带电粒子在a、b两点处,哪点的加速度较大D.带电粒子在a、b两点处,哪点的电势能较大3、如图所示,某带电导体的表面有a、b两点,其中a点的电场强度E1=2.4×102V/m,b点的电场强度E2=4.8×102V/m,导体外有一点c,c点与a点之间的距离为2cm,c点与b点之间的距离为4cm。
现将某检验电荷+q由a点移至c 点,电场力做功为4.8×10-6J。
下列判断正确的是()A .若将检验电荷+q 由b 点移至c 点,则电场力做功为4.8×10-6JB .若将检验电荷+q 由b 点移至c 点,则电场力做功为9.6×10-6JC .若将检验电荷+q 分别放在a 、b 两点,其所受电场力大小相等D .若将检验电荷+q 分别放在a 、b 两点,其所具有的电势能之比为1:2 4、如图所示,在点电荷+q 的电场中,放着一块带有一定电荷量且电荷均匀分布的绝缘椭圆圆形薄板,MN 过几何中心O 点且垂直于板面,点电荷+q 与a 点、O 点、b 点之间的距离分别为0.5d 、1.5d 、2.5d 。
静电场测试题一、选择题:从A、B、C、D四个选项中选择正确答案填入括号内。
1. 静电场是指:A. 只有正电荷和负电荷相互作用的场B. 只有电流流动时产生的场C. 有电荷存在时产生的场D. 只有电荷静止时产生的场()2. 静电场的强度可以用以下哪个物理量来表示:A. 电势差B. 电场线C. 电场力D. 电荷量()3. 在静电场中,带电粒子的运动轨迹是:A. 直线轨迹B. 波浪状轨迹C. 圆周轨迹D. 双曲线轨迹()4. 两个相同电荷量的粒子之间的静电力:A. 与电荷量无关B. 与电荷量成正比C. 与电荷量成反比D. 与电荷量的关系不确定()5. 一物体的电场线为密集平行直线条纹,则说明该物体的电荷分布:A. 均匀B. 零电荷C. 非均匀D. 电荷分布不确定()二、填空题:根据题目补充完整。
6. 静电场中的粒子只有________,不会形成电流。
7. 静电力是由________引起的。
8. 两个同性电荷之间的静电力是________的。
9. 电场强度的单位是________。
三、解答题:根据题目要求进行详细解答。
10. 静电场中的两个不同电荷分别为正电荷和负电荷,它们之间的电场力方向如何?请详细解答并给出相关原因。
【解答】两个不同电荷之间的电场力方向是相互吸引的,即正电荷对负电荷施加引力,负电荷对正电荷施加引力。
原因是根据库仑定律,两个电荷之间的静电力的方向与它们间的距离成正比,与电荷量成反比。
正电荷和负电荷之间的电荷量相反,所以它们之间的静电力方向相互吸引。
四、简答题:根据题目要求进行简要回答。
11. 静电场的特点是什么?请列举至少三点。
【回答】- 静电场是由电荷产生的场,存在电荷时才会有静电场的存在。
- 静电场是无源场,不消耗能量,不需要电流的参与来维持。
- 静电场中带电粒子的运动轨迹是受电场力作用的曲线或曲面。
- 静电场的强度可以通过电场线的分布密度来表示,电场线的方向指示了正电荷受力的方向。
《静电场》检测题一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共48分。
第将所有符合题意的选项选出,将其序号填入答卷页的表格中。
全部选对的得4分,部分选对的得2分,有错选或不选的得0分。
)1.在一个点电荷形成的电场中,关于电场强度和电势的说法中正确的是()A.没有任何两点电场强度相同 B.可以找到很多电场强度相同的点C.没有任何两点电势相等 D.可以找到很多电势相等的点2.下列关于起电的说法错误的是()A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一个部分转移到了另一个部分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,两个物体可能带上异种电荷3.两个完全相同的金属球A和B带电量之比为1:7 ,相距为r 。
两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是()A.16:7 B.9:7 C.4:7 D.3:74.下列关于场强和电势的叙述正确的是()A.在匀强电场中,场强处处相同,电势也处处相等B.在正点电荷形成的电场中,离点电荷越远,电势越高,场强越小C.等量异种点电荷形成的电场中,两电荷连线中点的电势为零,场强不为零D.在任何电场中,场强越大的地方,电势也越高.5.关于和的理解,正确的是()A.电场中的A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比B.在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时WAB较大C.U AB与q、W AB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系D.W AB与q、U AB无关,与电荷移动的路径无关6.如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为线段ab的中点。
若一个运动的正电荷先后经过a、b两点,a、b两点的电势分别为 a = -3 V 、 b = 7 V ,则()A.c点电势为 2 VB.a点的场强小于b点的场强C.正电荷在a点的动能小于在b点的动能D.正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能7.在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相连,极板A接地。
静电场测试题(一)一、选择题(本题共12小题,1-8每小题只有一个选项符合题意.每小题3分,8-12每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分,共40分)1.有关电场强度的理解,下述说法正确的是()A.由E=可知,电场强度E跟放入的电荷Q所受的电场力成正比B.当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度C.由E=可知,在离点电荷很近,r接近于零,电场强度达无穷大D.电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关2.如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点.其中a、b两点的电势相等,电场强度大小相等、方向也相同的是()A.甲图:点电荷的电场中,与点电荷等距的a、b两点B.乙图:等量异种电荷电场中,两电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图:点电荷的电场中,与点电荷成一直线的a、b两点D.丁图:匀强电场中的a、b两点3.某静电场的电场线分布如图所示,一负点电荷只在电场力作用下先后经过场中的M、N两点.过N点的虚线是电场中的一条等势线,则()A.M点的电场强度小于N点电场强度B.M点的电势低于N点的电势C.负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能D.负点电荷在M点的动能小于在N点的动能4.如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是()A.F1B.F2C.F3D.F45.如图所示,虚线为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为﹣8eV时,它的动能应为()A.8 eV B.13 eV C.20 eV D.34 eV6.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示.则()A.a一定带正电,b一定带负电B.a的速度将减小,b的速度将增加C.a的加速度将减小,b的加速度将增加D.两个粒子的电势能一个增加一个减小7.如图所示,用绝缘轻质细线悬吊一质量为m、电荷量为q的小球,在空间施加一匀强电场,使小球保持静止时细线与竖直方向成θ角,则所加匀强电场的电场强度的最小值为()A.B.C.D.8.如图所示,质量为m、带电量为+q的滑块,绝缘斜面匀速下滑,当滑块滑至竖直向下匀强电场区时,滑块运动的状态为()A.继续匀速下滑 B.将加速下滑C.将减速下滑D.上述三种情况都可能发生9.下列各量中,与检验电荷无关的量是()A.电场强度E B.电场力F C.电势差U D.电场做的功W10.如图所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直.下列说法正确的是()A.AD两点间电势差UAD 与AA′两点间电势差UAA′相等B.带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电场力做正功C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电势能减小D.带电的粒子从A点移到C′点,沿对角线AC′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同11.如图所示.平行板电容器两个极板为A、B,B板接地,A板带有电荷量+Q.板间电场有一固定点P.若将B板固定,A板下移一些,或者将A板固定,B板上移一些.在这两种情况下,以下说法正确的是()A.A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变B.A板下移时,P点的电场强度不变.P点电势升高C.B板上移时,P点的电场强度不变.P点电势降低D.B板上移时,P点的电场强度减小.P点电势降低12.如图所示,在O点放置一个正电荷,在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A距离OC的竖直高度为h.若小球通过B点的速度为v,则下列说法不正确的是()A.小球通过C点的速度大小是 B.小球通过C点的速度大小是C.小球由A到C电场力做功是mv2﹣mghD.小球由A到C机械能的损失是mg(h﹣)﹣mv2三、填空题(每空3分)13.如图,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.如图所示,在匀强电场中有a、b、c三点,a、b相距 4cm,b、c相距10cm.将一个带电荷量为2×10﹣8C 的电荷从a点移到b点时,电场力做功为4×10﹣6 J.将此电荷从b点移到c点时电场力做功为J,a、c间电势差为V.水15.如图所示,B板电势为U,质量为m的带电粒子(重量不计)以初速v平射入电场.若粒子带﹣q电量,则粒子到达B板时速度大小为;若粒子带+q电量,它到达B板时速度大小为.三、计算题16.如图所示,一带电量为q=﹣5×10﹣3 C,质量为m=的小物块处于一倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面上,当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时,小物块恰处于静止状态.(g取10m/s2):(1)求电场强度多大(2)若从某时刻开始,电场强度减小为原来的,求物块下滑距离L=时的速度大小.17.如图所示,在一个大小为E=103V/m,方向水平向左的匀强电场中,有一个小物块,质量为m=80g,带正电荷q=2×10﹣4 C,与水平轨道之间的动摩擦因数μ=,在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的半圆形轨道,半径为R=40cm,取g=10m/s2,求:(1)若小物块恰好运动到轨道的最高点,那么小物块应该从水平轨道的哪个位置释放(2)如果在第(1)问的位置释放小物块,当它运动到P(轨道中点)点时对轨道的压力等于多少18.如图所示,甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置.乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟.以y轴为界,左侧为沿x轴正向的匀强电场,场强为E.右侧为沿y轴负方向.若在x轴的C点无初速地释放一个的匀强电场.已知OA⊥AB,OA=AB,且OB间的电势差为U电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力),结果正离子刚好通过B点,求:(1)CO间的距离d;(2)粒子通过B点的速度大小.19.如图所示,带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC中点.现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零,已知带电小球在A点处的加速度大小为,静电力常量为k,求:(1)小球运动到B点时的加速度大小.(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示).。
第一章 《静电场 》单元测试题班级 姓名一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是( )A .电场强度大的地方,电势一定高B .电场强度不变,电势也不变C .电场强度为零时,电势一定为零D .电场强度的方向是电势降低最快的方向2.如图1所示,空间有一电场,电场中有两个点a 和b .下列表述正确的是A .该电场是匀强电场B .a 点的电场强度比b 点的大C .a 点的电势比b 点的高D .正电荷在a 、b 两点受力方向相同3.如图2空中有两个等量的正电荷q 1和q 2,分别固定于A 、B 两点,DC 为AB连线的中垂线,C 为A 、B 两点连线的中点,将一正电荷q 3由C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中,下列结论正确的有( )A .电势能逐渐减小B .电势能逐渐增大C .q 3受到的电场力逐渐减小D .q 3受到的电场力逐渐增大 图24.如图3所示,a 、b 、c 为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c 为ab 的中点,a 、b 电势分别为φa =5 V 、φb =3 V .下列叙述正确的是( )A .该电场在c 点处的电势一定为4 VB .a 点处的场强E a 一定大于b 点处的场强E bC .一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少D .一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 图35.空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场.实线为其电场线,虚线为其等势线,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( )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 .正电荷从A 点移至B 点,静电力做正功D .负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点,电势能先增大后减小 图46.如图5所示,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)( ). 图5A .k 3q R 2B .k 10q 9R 2C .k Q +q R 2D .k 9Q +q 9R 2 二、多项选择题(本题共4小题,每小题8分,共32分)7.下列各量中,与检验电荷无关的物理量是( )A .电场力FB .电场强度EC .电势差UD .电场力做的功W图18.带电粒子M 只在电场力作用下由P 点运动到Q 点,在此过程中克服电场力做了2.6×10-8 J 的功,那么( ) A .M 在P 点的电势能一定小于它在Q 点的电势能B .P 点的场强一定小于Q 点的场强C .P 点的电势一定高于Q 点的电势D .M 在P 点的动能一定大于它在Q 点的动能9.如图6所示的电路中,AB 是两金属板构成的平行板电容器.先将电键K 闭合,等电路稳定后再将K 断开,然后将B 板向下平移一小段距离,并且保持两板间的某点P 与A 板的距离不变.则下列说法正确的是( )A .电容器的电容变小B .电容器内部电场强度大小变大C .电容器内部电场强度大小不变D .P 点电势升高10.带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示,如果带电粒子只受电场力作用从a 到b 运动,下列说法正确的是( )A .粒子带正电B .粒子在a 和b 点的加速度相同C .该粒子在a 点的电势能比在b 点时大D .该粒子在b 点的速度比在a 点时大三.计算题:(38分)11.(16分)有一带电荷量q = -3×10-6 C 的点电荷,从某电场中的A 点移到B 点,电荷克服电场力做6×10-4 J 的功,从B 点移到C 点,电场力对电荷做9×10-4 J 的功,求A 、C 两点的电势差并说明A 、C 两点哪点的电势较高图7图612.(22分)如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。
第一章 静电场一、判断题(正确划“√”错误码划“×” )1.磨擦起电只能发生在绝缘体上。
( )2.根据库仑定律,当两电荷的电量一定时,它们之间距离r 越小,作用力就越大,当r 趋于零时,作用力将无限大。
( )3.试探电荷的电量0q 应尽可能小,其体积应尽可能小。
( ) 4.同一条电场线上的场强决不可能处处相等。
( )5. 由电场强度的定义0q =F E 可知,E 与F 成正比,与0q 成反比。
( ) 6.电势永远逆着电场线方向升高。
( )7.任何带电体的电荷只能是电子电荷的整数倍( )8.在静电场中,任何电荷仅在静电力作用下不能处于稳定平衡状态。
( )9.在偶极子的电势能公式W =-⋅p E 中包括偶极子正负电荷间的相互作能。
( )10.两个电偶极子它们的电矩分别为1p 和2p ,方向如图所示,它们之间的作用不满足牛顿第三定律。
( )11.电荷的电量是与其运动状态无关。
( )12.如果库仑定律公式分母中r 的指数不是2,而是其它数,则高斯定理不成立。
( )13.如果高斯面上E 处处为零,则面内必无电荷。
( )14.如果高斯面内无净电荷,则高斯面上场强一定处处为零。
( )15.电荷沿等势面移动时,电场力永远不作功。
( )16.在静电场中,电子沿着电力线的方向移动时,电场力作负功,电势能增加。
( )17.两个静止的点电荷之间的相互作用力与其它电荷或物质存在有关。
( )18.两个相同的点电荷,在它们联线的中点,电场线相交。
( )19.电势为零的物体一定不带电。
( )20. 电场强度矢量E 是由电场的性质决定的,而与试探电荷无关。
( )21.没有电荷处,任意两条电场线不会相交。
( )22.一条电场线可以两端都在同一导体上。
( )23.通过某一闭合曲面的电通量为零,则闭合曲面内外都没有电荷存在。
( )24.电场对闭合曲面的电通量只取决于它所包围的电荷。
( )25.高斯面上各点的电场强度是由闭合曲面内、外所有电荷共同激发的。
静电场自测题 一.填空1.真空中两条平行的无限长的均匀带电直线,电荷线密度分别为+λ 和-λ,点P 1和P 2与两带电线共面,其位置如图15.1所示,取向右为坐标X 正向,则1p E = ,2p E =2.如图15.2所示,带电量均为+q 的两个点电荷,分别位于x 轴上的+a 和-a 位置.则y 轴上各点场强表达式为E = ,场强最大值的位置在y = .3. 一半径为R 的带有一缺口的细圆环, 缺口宽度为d (d <<R )环上均匀带正电, 总电量为q ,如图15.3所示, 则圆心O处的场强大小E = ,场强方向为 .二单项选择。
1.关于点电荷电场强度的计算公式E = q r / (4 π ε 0 r 3),以下说法正确的是( )A. r →0时, E →∞;B. r →0时,q 不能作为点电荷,公式不适用;C.r →0时,q 仍是点电荷,但公式无意义;D.r →0时,q 已成为球形电荷,应用球对称电荷分布来计算电场.2.图15.4所示,一沿x 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为+λ ( x < 0)和-λ ( x > 0),则xOy 平面上(0, a )点处的场强为:( ) A .i a02πελ. B . 0.C .i a 04πελ. D .)(40j +i aπελ. 3. 真空中有一长为L 的均匀直细棒,总电量为q ,则在直细棒的延长线上距棒一端距离为d 的P 点电场强度大小为( ) A.)(20d L d qL +πε B. dL q 04πε C. )(40d L d q +πε D. )(40d L q+πε三.计算1.如图15.5所示,一无限长均匀带电细线,电荷线密度为λ1。
另有一均匀带电细棒,长为l ,电荷线密度为λ2,同无限长细线共面并垂直放置。
棒的一端距细线也为l 。
求: ①无限长带电细线产生的电场分布; ②细棒所受的静电场力。
图15.3图15.1+λ-λ ∙ (0, a ) xy O图15.4图15.52. 如图15.6所示,一带电细棒弯曲线半径为R 的圆心角为θ的扇形,带电均匀,总电量为Q .求圆心处的电场强度E .高斯定理自测题 一填空1.如图16.1所示,均匀电场E 中有一袋形曲面,袋口边缘线在一平面内,边缘线所围面积为S 0 ,袋形曲面的面积为S ',法线向外,电场与0S 面的夹角为θ ,则通过 0S 面的电通量为通过袋形曲面的电通量为 .2.如图16.2所示在一正方形的中轴线上放一点电荷,已知正方行的边长为a,点电荷的电量为+Q ,点电荷具正方形中心的距离为2a,则此点电荷产生的静电场通过正方形的电通量为3.如图16.3所示, 真空中有两个均匀带电的同心球面, 带电量分别为+Q 和-Q , 半径分别为2R 和1R ,A 、B 、C 分别为小球面内. 、两球面间和大球面外三个点,且距离球心O 分别为3R 、4R 和5R 。
静电场测试一、选择题1、关于摩擦起电和感应起电,以下说法正确的是()A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C.不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D.以上说法均不正确2、由电场强度的定义式E=F/q可知,在电场中的同一点( )A、电场强度E跟F成正比,跟q成反比B、无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q始终不变C、电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强。
D、一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零3、若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内()A、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C、不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D、不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动4、关于电势差的说法中,正确的是()A、两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功B、1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差就是1V C、在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D、两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比5、如图所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接.将A极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U,电容器两极板间的场强E的变化情况是()A、Q变小,C不变,U不变,E变小B、Q变小,C变小,U不变,E不变C、Q不变,C变小,U变大,E不变D、Q不变,C变小,U变大,E变小7.如图所示平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()A.带点油滴将沿竖直方向向下运动 B.P点的电势将降低C.带电油滴在P点的电势能将减少 D.若电容器的电容减小,则极板带电量将增大8、如图所示,原来不带电的金属导体MN,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端验电箔张开,且M端带正电B.只有N端验电箔张开,且N端带正电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9、如图所示是一个说明示波管工作管理的示意图,电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h.两平行板间距离为d,电势差为U2,板长是l,为提高示波管的灵敏度h/U2(每单位电压引起的偏转量)可采用以下哪些方法( )A.增大两板间电势差U2 B.尽可能使板长L短一些C.尽可能使板距d小一些D.使加速电压U1升高一些10、下列说法中正确的是(A.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电时才称电容器B.电容是描述容器器容纳电荷本领大小的物理量C.固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比D.电容器的电容跟极板所带电荷量成正比,跟极板间电压成反比11.如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,c为ab的中点,a、b点的电势分别为φa=5 V,φb=3 V,下列叙述正确的是( )A.该电场在c点处的电势一定为4 VB.a点处的场强一定大于b处的场强C.一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D.一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a12.如图所示,一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场,在B 点离开电场时,其速度方向与电场线成150°角,则A 与B 两点间的电势差为( )A .300 VB .-300 VC .-100 VD .-1003V 13.如图所示,在电场中,将一个负电荷从C 点分别沿直线移到A 点和B 点,克服静电力做功相同.该电场可能是( )A .沿y 轴正向的匀强电场B .沿x 轴正向的匀强电场C .第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D .第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场14.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下,则( )A .当小球运动到最高点a 时,线的张力一定最小B .当小球运动到最低点b 时,小球的速度一定最大C .当小球运动到最高点a 时,小球的电势能最小D .小球在运动过程中机械能不守恒15.在静电场中a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示,由图线可知 ( )A .a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上B .四点场强关系是E c =E a >E b >E dC .四点场强方向可能不相同D .以上答案都不对16.如图所示,在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q ,一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)自左以速度v 0开始在金属板上向右运动,在运动过程中 ( )A .小球做先减速后加速运动B .小球做匀速直线运动C .小球受的电场力不做功D .电场力对小球先做正功后做负功17.如图所示,一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场.若不计重力,图中的四个图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是 ( )18.图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线,若不计重力的带电粒子从a 点射入电场后恰能沿图中的实线运动,b 点是其运动轨迹上的另一点,则下述判断正确的是 ( )A .b 点的电势一定高于a 点B .a 点的场强一定大于b 点C .带电粒子一定带正电D .带电粒子在b 点的速率一定小于在a 点的速率19.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q ,在M 点无初速度释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q 的电场中运动到N 点静止,则从M 点运动到N 点的过程中 ( )A .小物块所受电场力逐渐减小B .小物块具有的电势能逐渐减小C .M 点的电势一定高于N 点的电势D .小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功20.如图所示,A ,B 两个带有异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在木盒内,且在同一竖直线上,静止时木盒对地面的压力为F N ,细线对B 的拉力为F.若将系B 的细线断开,下列说法中正确的是A .刚断开时木盒对地的压力等于F NB .刚断开时木盒对地的压力等于F N +FC .刚断开时木盒对地的压力等于F N -FD .在B 向上运动的过程中,木盒对地的压力逐渐变大21.有一匀强电场,其场强为E ,方向水平向右,把一个半径为r 的光滑绝缘环,竖直放置于场中,环面平行于电场线,环的顶点A 穿有一个质量为m ,电量为q (q >0)的空心小球,如图所示,当小球由静止开始从A 点下滑1/4圆周到B 点时,小球对环的压力大小为:( )A.2mgB.qE .C.2mg +qED.2mg +3qE22.如图所示,一金属球原来不带电.现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN ,金属球感应电荷产生的电场在球内直径上a 、b 、c 三点的场强大小分别为E a 、E b 、E c ,三者相比,则:( )A.E a 最大B.E b 最大C.E c 最大D.E a =E b =E c二、填空题23.带正电1.0×10-3 C 的粒子,不计重力,在电场中先后经过A 、B 两点,飞经A 点时动能为10 J ,飞经B 点时动能为4 J ,则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了______,A 、B 两点电势差为____.24.在两块平行竖直放置的带等量异种电荷的金属板M 、N 间的匀强电场中有A 、B 两点,AB 连线与水平方向成30°角,AB 长为0.2cm ,如图所示.现有一带电量为4×10-8C 的负电荷从A 沿直线移到B 点,电场力做正功2.4×10-6J ,则A 、B 两点间的电势差大小为________,________点电势高.若此电荷q 沿任意路径从B 到A 点,电荷电势能变化情况是________,此匀强电场的场强大小为________,若两金属板相距0.3cm ,则两板电势差为________.25.如图,带电量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a 点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________,方向________.(静电力恒量为k)26.如图所示,质量相等的三个小球A 、B 、C ,放在光滑的绝缘水平面上,若将A 、B 两球固定,释放C 球,C 球的加速度为1m/s 2,方向水平向左.若将B 、C 球固定,释放A 球,A 球的加速度为2m/s 2,方向水平向左.现将A 、C 两球固定,释放B 球,则B 球加速度大小为________m/s 2,方向为________.三、计算题27.如图所示,用长L 的绝缘细线拴住一个质量为m ,带电荷量为q 的小球,线的另一端拴在水平向右的匀强电场中,开始时把小球、线拉到和O 在同一水平面上的A 点(线拉直),让小球由静止开始释放,当摆线摆到与水平线成60°角到达B 点时,球的速度正好为零.求:(1)B 、A 两点的电势差;(2)匀强电场的场强大小.28.如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R ,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E 中.一质量为m 、带电荷量为+q 的物块(可视为质点),从水平面上的A 点以初速度v 0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C ,场强大小为E(E 小于mg q ). (1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.(2)证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E 无关,且为一常量.29.一质量为m、电荷量为+q的小球,从O点以和水平方向成α角的初速度v0抛出,当达到最高点A时,恰进入一匀强电场中,如图.经过一段时间后,小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A′点后又折返回到A点,紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点.求(1)该匀强电场的场强E的大小和方向;(即求出图中的θ角,并在图中标明E的方向)(2)从O点抛出又落回O点所需的时间.30、(16分)如图所示电子射线管.阴极K发射电子,阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速。
静电场自测题
班级 学号 姓名
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 )带电体的线度很小; (C )带电体的线度与其它有关长度相比可以忽略; (D )电量很小。
2、关于电场强度的定义试0/q F E =,下面说法中哪个是正确的 ( )
(A ) 电场强度E
的大小与试探电荷 0q 的大小成反比; (B ) 对电场中某点,试探电荷受力F
与0q 的比值不因0q 而变; (C ) 试探电荷受力F 的方向就是电场强度E 的方向; (D ) 若场中某点不放试探电荷 0q ,则0=F ,从而0=E
.
3、图中所示为一沿x 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为
)0(<+x λ和)0(>-x λ,则oxy 坐标平面上点(0,a )处的场强E 为 ( )
(A ) 0; (B )
i a 02πελ ; (C )i a 04πελ ; (D ))(40j i a +πελ. 4、一电场强度为E 的均匀电场,E
的方向与x 轴正向平行,如图所示,则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为 ( ) (A )E R 2π ; (B )E R 221π ; (C )E R 22π ; (D )0.
5、一点电荷,放在球形高斯面的中心处,下列哪一种情况,通过高斯面的电通量
发生变化: ( )
(A )将另一点电荷放在高斯面外; (B )将另一点电荷放进高斯面内;
(C )将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内; (D )将高斯面缩小。
6、真空中有一电量为Q 的点电荷,在与它相距为r 的a 点处有一实验电荷q ,现使
实验电荷q 从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点,如图所示则电场力作功为 ( ) (A) 242
2
0r r
Qq ππε⋅ ; (B) r r Qq 2420⋅πε ; (C) r r Qq ππε⋅204 ; (D) 0. 7、在已知电场分布的条件下,任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于 ( ) (A )1P 和2P 两点的位置; (B) 1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向; (C )实验电荷所带电荷的正负; (D )实验电荷的电荷量。
8、在静电场中,电力线为均匀分布的平行直线的区域内,在电力线方向上任意两点的电场强度E 和电势U 相比较: ( ) (A ) E 相同U 不同; (B )E
不同U 相同;
(C ) E 不同U 不同; (D )E 相同U 相同。
9、关于电场强度与电势之间的关系,下列说法中,哪一种是正确的 ( ) (A) 在电场中,场强为零的点,电势必为零; (B) 在电场中,电势为零的点,电场强度必为零; (C) 在电势不变的空间,场强处处为零; (D) 在场强不变的空间,电势处处为相等。
10、A 、B 为两导体板,面积均为S ,平行放置, A 板带电荷1Q + , B 板电荷2Q +如果使 B 板接地,则AB 间电场强度的大小E 为 ( )
(A )S Q 012ε; (B )S Q Q 0212ε-; (C )S
Q 01ε; (D )S Q Q 02
12ε+.
二 填空题 1、在点电荷系的电场中,任一点的电场强度等于_____ ,这称为场强叠加原理。
2、一“无限长”均匀带电的空心圆柱体,内半径为a ,外半径为b ,电荷体密度为ρ,若作一半径为r )(b r a <<、长度为L 的同轴圆柱形高斯柱面,则其中包含的电量=q _____ 。
3、半径为R的不均匀带电球体,电荷体密度分布为Ar =ρ,式中r为离球心的距离,)(R r ≤、A 为一常数,则球体上的总电量Q =_____ 。
4、在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分等于零,既⎰
=⋅L
l d E 0 ,这表明静电场中的电力线_____ 。
5、描述静电场性质的两个基本物理量是_____ ,它们的定义式是_____ 和_____ 。
6、在电量为q 的点电荷的电场中,若取与点电荷距离为0r 的一点为电势零点,则与点电荷距离为r 处的电势为_____ 。
7、一电子和一质子相距m 10102-⨯(两者静止),将此两粒子分到无穷远距离时(两 者仍静止)需要的最小能量是_____ eV。
8、一电偶极矩为p 的电偶极子放在场强为E 的均匀电场中,p 与E 的夹角为α角,在此电偶极子绕垂直于(p 、E )平面的轴沿α角增加的方向转过0180的过程中,电场
力作功A=_____ 。
9、已知一平行板电容器,极板面积为S,两板间隔为d,其中充满空气。
当两极板上加电压U时,忽略边缘效应,两极板间的相互作用力F=_____ 。
10、一平行板电容器,两极板间充满各向同性均匀电介质,已知相对介电常数为r ε,若极板上的自由电荷面密度为σ,则介质中的电位移的大小=D _____,电场强度的大小=E _____。
11、如图所示,把一块原来不带电的金属板B,移近一块已带有正电荷Q的金属板A,平行放置,设两板面积都是S,板间距是d,忽略边缘效应。
当B 板不接地时,两
板间的电势差=AB U _____ ;B板接地时='AB U _____ 。
12、分子的正负电荷中心重合的介质叫做_____ ,在外电场的作用下,分子的正负电荷中心发生相对位移,形成_____ 。
三 计算题 1、如图所示,在点电荷q 的电场中,求通过半径为R 的平面的E 通量。
设q 所在处的A 点与圆心的距离为d 。
2、 图中电场强度为i E 2
bx =,式中b 为常量,求立方体内所包围的电荷的电量。
3、 x 轴放置的长度为l 的不均匀带电细棒,其与坐标原点O 的近端距离为a,电荷 线密度为)(0a x -=λλ,0λ为一常量。
取无穷远处为电势零点,求坐标原点O 处的电势。
4、 半径为R 的无限长均匀带电直圆柱体,电荷体密度为ρ,试求圆柱体内外任一点的场强。
5、 一半径为b 的细圆环,上面分布着线密度为θλλsin 0=的电荷,求圆心O 点电
场强度的x 、y 分量。
(0,a )
选6 填11
计2
6、 一“无限大”平面,中部有一半径为R 的圆孔,设平面上均匀带电,电荷面密度为σ,试求通过小孔中心O 并与平面垂直的直线上各点的电场强度和电势(选O 点的电势为零)。
7、 两个同轴带电长直金属圆筒,内、外半径分别为1R 和2R ,两筒间为空气,内、外筒电势分别为012U U =,02U U =,0U 为一已知常量。
求两金属圆筒之间的电势分布。
8、 一厚为b 的“无限大”带电平板,其电荷体密度分别为)0(b x kx ≤≤=ρ式中k 为一正的常数。
求:
(1)平板外两侧任一点1P 和2P 处的电场强度大小; (2)平板内任一点P 处的电场强度大小; (3)场强为零的点在何处?
9、 一空气平行板电容器,两极板面积均为S ,板间距离为d (d 远小于极板线度),在两极板间平行地插入一面积也是S 、厚度为t (d t <)的金属片,试求: (1)电容C 等于多少?
(2)金属片放在两极板间的位置对电容值有无影响?
10 一球形电容器,在外球壳的半径b 及内外导体间的电势差U 保持恒定的条件下,内球半径a 为多大时才能使内球表面附近的电场强度最小?并求这个最小电场强度的大小。
11、半径为2.0cm 的导体球外套一个与它同心的导体球壳,球壳的内外半径分别为4.0cm 和5.0cm,计算它储藏的静电能?如果用导线将它们连在一起,它储藏的静电能又是多少?
四、证明题
1、一半无限长的均匀带电直线,单位长度带电量为λ。
试证明:在通过带电直线端
点与直线垂直的平面上,任一点的电场强度E
的方向都与这直线成045角。
2、一均匀带电圆环,电荷面密度为σ,环的内外半径分别为a 和b ,选过环心o 为原点,有人求得在x 轴上0≥x 的区域的电场强度表达式为
i x b x
x a x i E E x ]1[22
2220+-++==εσ 试根据合理性对表达式作出分析,判断这个结果是否正确。
如不正确,请给出正确的表达式。
3、置于静电场中的一个导体,在静电平衡后,导体表面出现正、负感应电荷。
试用静电场的环路定理证明,从导体上的正感应电荷出发,终止于同一导体上的负感应电荷的电力线不能存在。