高二物理下册静电力和电场强度检测题(含答案)
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第1章测评(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分。
1~6是单选题,7~12是多选题,多选、错选均不得分,漏选得2分)1.关于电场线的下列说法中,正确的是()A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B.沿电场线方向,电场强度越来越小C.电场线越密的地方,同一摸索电荷所受静电力就越大D.在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的静电力大小恒定,和正电荷受力方向相同,和负电荷受力方向相反,故A选项错;电场强度的大小用电场线的疏密表示,与电场线的方向无关,故B、D 选项错,C选项对。
2.下列属于静电利用的做法是()A.水泥厂利用静电除去废气中的粉尘B.印染厂中的空气须要肯定的湿度C.避雷针可以爱护建筑物D.行驶的油罐车车尾带一条拖地的铁链3.如图所示,四个质量均为m、带电荷量均为+q的微粒a、b、c、d距离地面的高度相同,以相同的水平速度被抛出,除了a微粒没有经过电场外,其他三个微粒均经过电场强度大小为E的匀强电场(mg>qE),这四个微粒从被抛出到落地所用的时间分别是t a、t b、t c、t d,不计空气阻力,则()A.t b<t a<t c<t dB.t b=t c<t a=t dC.t a=t d<t b<t cD.t b<t a=t d<t c,竖直方向上的加速度大小关系为a b>a a=a d>a c, at2得t b<t a=t d<t c,选项D正确。
又由h=124.A 、B 、C 三点在同始终线上,AB ∶BC=1∶2,B 点位于A 、C 之间,在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷。
当在A 处放一电荷量为+q 的点电荷时,它所受到的静电力为F ;移去A 处电荷,在C 处放一电荷量为-2q 的点电荷,其所受静电力为( ) A.-F2B.F2C.-FD.FA 处电场强度为E ,则F=qE ;由点电荷的电场强度公式E=FF F 2可知,C 处的电场强度为-F4,在C 处放电荷量为-2q 的点电荷,其所受静电力为F'=-2q ·-F 4=F 2,选B 。
- 1 -高二物理同步测试(2)— 电场本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分满分100分,考试用时60分钟第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得4分,对而不全得2分。
)1.关于点电荷、元电荷、试探电荷,下列说法正确的是 ( ) A .点电荷是一种理想化的物理模型 B .点电荷所带电荷量一定是元电荷电荷量的整数倍 C .点电荷所带电荷量一定很小 D .点电荷、元电荷、试探电荷是同一种物理模型2.A 、B 两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出) 如图所示。
图中C 点为两点电荷连线的中点,MN 为两点电荷连线的中垂线,D 为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN 左右对称。
则下列说法中正确的是 ( ) A .这两点电荷一定是等量异种电荷 B .这两点电荷一定等量同种电荷 C .D 、C 两点的电势一定相等 D .C 点的电场强度比D 点的电场强度大3.如图,在正六边形的a 、c 两个顶点上各放一带正电的点电荷,电量的大小都是,在b 、d 两个顶点上,各放一带负电的点电荷,电量的大小都是,.已知六边形中心O 点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示,它是哪一条( ) A . B . C . D .4.如图所示,a ,b ,c 为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c 为ab 中点.a ,b 电势分别为,,下列叙述正确的是 ( ) A .该电场在c 点处的电势一定为4V B .a 点处的场强一定大于b 点处的场强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 点时受到的电场力由c 指向a5.如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a 、b 、c (可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,则以下判断正确的是 ( ) A .a 对b 的静电力一定是引力 B .a 对b 的静电力可能是斥力 C .a 的电量可能比b 少 D .a 的电量一定比b 多6.如所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘.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.如果将小球向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,跟原来相比 ( ) A .两小球间距离将增大,推力F 将增大 B .两小球间距离将增大,推力F 将减小 C .两小球间距离将减小,推力F 将增大D .两小球间距离将减小,推力F 将减小7.如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B 与一静电计相接,极板A 接地,静电计 此时指针的偏角为θ。
高二物理电场强度试题1.如图是电场中某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点. 下列说法中正确的是( )A.a点的场强比b点的大B.a点的场强与b点的一样大C.同一个点电荷在a点所受的电场力比在b点所受的电场力小D.同一个点电荷在a点所受的电场力与在b点所受的电场力一样大【答案】A【解析】因为a点所在的位置的电场线比b点密集,故a点的场强比b点的大,选项A正确,B 错误;根据F=Eq,则同一个点电荷在a点所受的电场力比在b点所受的电场力大,选项C、D 错误。
【考点】电场线;电场强度。
2.下列说法正确的是A.公式适用于计算任何电场B.由B=可知,磁感应强度B与F成正比,与I、L的乘积成反比C.电荷在某处不受电场力的作用,则该处的电场强度一定为0D.通电导线在某处不受安培力的作用,则该处的磁感应强度一定为0【答案】C【解析】A.公式适用于计算真空中点电荷的电场,A错误;B. 磁感应强度B由磁场决定,与F、I、L的都无关,B错误;C.由可知电荷在某处不受电场力的作用,则该处的电场强度一定为0,C正确;D.当通电导线与磁场方向平行时不受安培力的作用,则该处的磁感应强度不一定为0,D错误。
【考点】本题考查那个物理公式的适用条件,应熟记.3.如图所示,在等量的异种点电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上距A点距离为d的一点,C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点,则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较,正确的是 ()A.;B.;C.;φA >φB,φA>φCD.因为零电势点未规定,所以无法判断电势的高低【答案】B【解析】等量异种电荷的电场线如图所示根据电场线的疏密分布知,A点的电场线比C点密,B点的电场线比A点密,则;等量的异种电荷的中垂线为等势线,则A点的电势与C点的电势相等,沿着电场线方向电势逐渐降低,则A点的电势大于B点电势.所以.B正确【考点】电势,电场强度,电场线4.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点。
高二物理电场测试题一不定向选择题(共8小题,每小题3分,共24分,不全2分)1.有一个点电荷,在以该点电荷球心,半径为R 的球面上各点相同的物理量是:( ) A.电场强度 B.电势C.同一电荷所受的电场力D.同一电荷所具有的电势能 2.有一电场线如图1所示,电场中A 、B 两点电场强度的大小和电势分别为E A 、E B 和φA 、φB 表示,则:( )A. E A >E B ,, φA >φBB. E A >E B ,, φA <φBC. E A <E B ,, φA >φBD. E A <E B ,, φA <φB3.关于电场力做功和电势差的说法中,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量决定B.电场力在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决定C.电势差是矢量,电场力做的功是标量D.在匀强电场中,与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零. 4.下列说法正确的是:( )A.电容器的电容越大,它所带的电荷量就越多B.电容器的电荷量与极板间的电压成正比C.无论电容器两极间的电压如何,它的电荷量与电压的比值是恒定不变的D.电容器的电容与电容器两极板间的电压无关,是由电容器本身的物理条件决定的5.如图2所示,用两根同样长的细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在同一点.两球的质量分别为m A 、m B ,A 球和B 球所带的电荷量分别为q A 、q B .两球静止时,悬线与竖直线的偏角分别为α和β,则:( ) A. m A >m B , q A <q B ,α>β B. m A <m B , q A <q B ,α<βC. m A =m B , q A <q B ,α=βD. m A =m B , q A >q B ,α=β6.两个电容器的电容分别是C 1、 C 2 ,它们的电荷量分别是Q 1 、Q 2,两极间的电压分别为U 1 、U 2,下列判断正确的是:( )A.若C 1=C 2,则U 1 >U 2时, Q 1 >Q 2B.若Q 1 =Q 2,则U 1 >U 2时, C 1>C 2C.若U 1 =U 2,则Q 1 >Q 2时, C 1>C 2D.上述判断都不对 7.如图3所示,在处于O 点的点电荷+Q 形成的电场中,试探电荷q 由A 点移到B 点,电场力做功为W 1;以OA 为半径画弧交于OB 于C ,q 由A 点移到C 点电场力做功为 W 2; q 由C点移到B 点电场力做功为 W 3. 则三者的做功关系以及q 由A点移到C 点电场力做功为 W 2的大小:( )A. W 1 =W 2= W 3, W 2=0B. W 1 >W 2= W 3, W 2>0C. W 1 =W 3>W 2, W 2=0D. W 1 =W 2< W 3, W 2=08.设法让电子、一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子及三价铝离子的混合物经过加速电压大小为U 的加速电场由静止开始加速,然后在同一偏转电场中偏转,关于它们能否分成几股的说法中正确的是:( )二填空题(共2小题,每空4分,共16分)9.平行板电容器两极间的电势差为100V ,当极板上的电荷量增加1×10-9C 时,极板间某电荷受到的电场力增大为原来的1.5倍,这个电容器的电容是 .10.先后让一束电子和一束氢核通过同一偏转电场,在下列两种情况下,试分别求出电子的偏转角φe 和氢核的偏转角φH 的正切之比,已知电子和氢核的质量分别为m e 和m H .(1)电子和氢核的初速度相同,则tan φe :tan φH = (2)电子和氢核的初动能相同,则tan φe :tan φH = (3)电子和氢核的初动量相同,则tan φe :tan φH =三计算题(共7小题, 13,14题10分其它每小题8分,计60分,务必写出必要的理论根据、方程,运算过程及单位.)11.如图4所示,在真空中用等长的绝缘丝线分别悬挂两个点电荷A 和B ,其电荷量分别为+q 和-q .在水平方向的匀强电场作用下,两悬线保持竖直,此时A 、B 间的距离为l .求该匀强电场场强的大小和方向,12.某两价离子在100V 的电压下从静止开始加速后,测出它的动量为1.2×10-21kg ·m/s,求(1) 这种离子的动能是多少eV?(2)这种离子的质量多大?13.如图5所示,一个质子以初速度v 0=5×106m/s 射入一个由两块带电的平行金属板组成的区域.两板距离为20cm,金属板之间是匀强电场,电场强度为3×105V/m.质子质量为m =1.67×10-27kg,电荷量为q =1.60×10-19C.试求(1)质子由板上小孔射出时的速度大小(2) 质子在电场中运动的时间.图1 - 图5- - -+B图4O C 图314.如图6所示,在场强为E的匀强电场中,一绝缘轻质细杆l可绕点O点在竖直平面内自由转动,A端有一个带正电的小球,电荷量为q,质量为m。
高二物理电场强度试题答案及解析1.在如图所示的4种电场中,A、B两点电场强度相同的是()【答案】C【解析】电场强度是矢量,即有大小又有方向.2.以下关于电场和电场线的说法中正确的是()A.电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅在空间相交,也能相切B.在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线的区域内的点场强为零C.同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大D.电场线是人们假想的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在【答案】CD【解析】电场是客观存在的,但电场线是假想的,用以形象描述电场,电场线的疏密表示了电场强度的相对大小.3.在电场中P点放一个电荷量为4×10-9C的点电荷,它受到的电场力为2×10-4N,则P点的场强为________N/C.把放在P点的点电荷的电荷量减为2×10-9C,则P点的场强为________N/C.把该点的点电荷移走,P点的场强又为______N/C.【答案】5.0×104;5.0×104;5.0×104【解析】E===5.0×104N/C4.如图所示,A、B为两个固定的等量的同种正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动,若不计电荷C所受的重力,则关于电荷C 的正电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v运动过程中的速度和加速度情况,下列说法正确的是()A.加速度始终增大B.加速度先增大后减小C.速度始终增大,最后趋于无穷大D.速度始终增大,最后趋于某有限值【答案】BD【解析】由电场的叠加,AB中垂线上由C向上场强为先增后减,故电荷C所受电场力向上先增后减,所以C的加速度先增后减,但速度始终增大,可知BD正确.5.如下图(a)中AB是一个点电荷电场中的电场线,图(b)则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电量与所受电场力间的函数图线,由此可以判定()A.场源是正电荷,位于A点B.场源是正电荷,位于B点C.场源是负电荷,位于A点D.场源是负电荷,位于B点【答案】AC【解析】比值F/q表示电场强度,根据F-q图线,可知Ea >Eb.由点电荷电场强度表达式E=K可知,ra <rb.即无论是正电荷场源还是负电荷场源,均应在A点.故正确选项为AC.6. A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度—时间图象如图所示.则这一电场可能是()【答案】A【解析】从微粒的v-t图像中可看出物体做减速运动,所以粒子的运动方向与电场力方向相反,可排除CD,因为v-t图像的斜率可表示物体的加速度大小,所以从图中可看出粒子的加速度越来越大,故电场力越来越大,即从电场线疏的地方向电场线密的地方运动,所以A正确。
高二物理电场试题答案及解析1.下列哪些现象利用了静电()A.常用的复印机复印文稿等B.常用的家用照相机成像在底片上C.针式打印机打印文字图象D.数码照相机照相【答案】A【解析】根据课本内容可知复印机是利用电场力控制点电荷的运动,属于静电的应用,所以选项A正确;照相机成像是利用光的原理工作的,针式打印机打印文字和图象是利用振针和墨带打印的,数码照相是将光信号转换为数字信号,所以选项B、C、D都是错误的试题点评:本题考查了生活现象中对静电现象的应用,熟悉选项中的工作原理是关键2.地毯中夹入少量的金属纤维是为了()A.避免人走动时产生静电B.将人走动时产生的静电及时导走C.增大地毯的强度和韧性D.对地毯起装饰作用【答案】B【解析】人在地毯上行走时,由于鞋底会与地毯摩擦从而会产生电荷,电荷如果不能及时导走,就会因越聚越多而容易引起火灾,所以为了防止由于摩擦起电而发生火灾,我们就需要在地毯中夹杂着一些不锈钢丝,因为不锈钢是导体,它可以把产生的电荷及时传到大地上.思路分析:根据摩擦起电以及不锈钢是导体,它可以把产生的电荷及时传到大地上分析试题点评:掌握住基本的知识,对于生活中的一些现象要能够用所学的知识来解释.3.如图是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一个金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一电压U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,导致话筒所在电路中其他量发生变化,使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的()A.距离变化B.正对面积变化C.介质变化D.电压变化【答案】A【解析】人在说话时,振动膜前后振动,则振动膜前面镀有薄薄的金属层间的距离发生变化,根据公式从而导致了电容器的电容发生变化,A正确思路分析:人说话时,会产生振动,导致振动膜发生振动,从而导致振动膜前面镀有薄薄的金属层间的距离发生变化,试题点评:本题考查了电容器的应用,也综合考查了学生分析问题的能力4.三个质量相同,分别带有正电、负电、不带电的粒子A、B、C,从水平放置的平行带电金属板左垂直电场线方向射入匀强电场,分别落在带正电极板上不同的三点,如图所示,侧P点以相同速度v下面判断正确的是()A.三个粒子在电场中运动的加速度大小关系为:a b>ac>a a B.三个粒子在电场中运动的时间相等C.三个粒子到达下极板时的动能关系为:Ek A >Ek B>Ek CD.三个粒子所受到电场力大小关系为:F a=F b>Fc【答案】A【解析】粒子进入电场后,受竖直向下的重力和电场力作用,粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,粒子在电场中的运动时间为,从而可知,所以B错误,因为三个粒子在竖直方向上的偏转量相同,根据结合可得,所以A正确,通过可知粒子A带正电,合力为,B不带电,合力为mg,C带负电,合力为,所以电场力对A做负功,对B不做功,对C 做正功,过程中三个粒子的重力做功是相同的,故可得三个粒子到达下极板时的动能关系为,C错误,因为b不带电,所以电场对b没有力的作用,故b受到的电场力不可能大于C的,D错误思路分析:因为水平初速度相同,并且在水平方向上做匀速直线运动,所以可根据图中粒子的水平位移,根据公式分析出运动时间,然后根据在竖直方向上的位移相同,根据以及时间关系分析出加速度关系,结合受力分析判断哪个粒子带正电,负电,不带电,从而判断出电场力对各粒子做功情况,进而判断出在正极板时的动能试题点评:本题的突破口就是通过水平初速度相同,并且在水平方向上做匀速直线运动,所以可根据图中粒子的水平位移,根据公式分析出运动时间,5.几种不同的离子都由静止开始经同一电场加速后,垂直电场方向射入同一偏转电场,已知它们在电场中的运动轨迹完全相同,则可以肯定,这几种离子的()A.电性相同B.电荷量相同C.比荷相同D.射出偏转电场时速度相同【答案】A【解析】粒子经加速电场加速后(1)粒子射入偏转电场后在竖直方向上的加速度为(2)粒子在偏转电场里的运动时间为(3)粒子在离开偏转电场时发生的竖直方向上发生的偏转为(4)结合(1)(2)(3)(4)可得,即粒子在屏上的偏转量与粒子的m和q无关,只与加速电场的电压和偏转电场的电压,长度,宽度有关,它们的轨迹相同,只能判断它们的带电性质是相同的,所以A正确,思路分析:先根据算出粒子经加速电场后的速度,然后粒子进入偏转电场后在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,所以根据,,解出偏转量表达式,结合表达式分析试题点评:本题的可以当成一个结论来使用,即静止的带电粒子经同一电场加速后,再垂直射入偏转电场,射出粒子的偏转角度和侧位移与粒子的q、m无关6.如图所示,平行金属板的上下极板分别带等量异种电荷,板长为L,一束速度相同的电子束由正中央P点垂直电场线方向进入电场,飞出电场时速度(vt )方向如图,现作速度(vt)的反向延长线交初速度(v)方向延长线PM于O点,试分析计算O点的位置.【答案】O点在PM的中点处【解析】粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动,在竖直方向上做初速度为零,加速度为的匀加速直线运动,粒子在电场中的运动时间为,设飞出电场时粒子发生的位移与水平方向夹角为,则设飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角为,则,所以设O点距离电场边缘的距离为,故解得,所以O点在PM的中点处思路分析:设飞出电场时粒子发生的位移与水平方向夹角为,飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角为,粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动,在竖直方向上做初速度为零,加速度为的匀加速直线运动,只要能求出和的关系即可根据几何知识求出O点的位置,试题点评:从中央垂直电场方向射入的带电粒子在射出电场时的速度的方向延长线交电场中央线上的一点,该点与射入点间的距离为带电粒子在水平中央线上的位移的一半,这是一个结论,在以后的计算过程中可用来简单运算7.如图所示,静电分选的原理示意图,将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个竖直带电平行金属板上方中部,经电场区域下落,电场强度为5.0×105 V/m,磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,这些颗粒带电率(颗粒所带电荷量与颗粒质量之比)均为1.0×10-5 C/kg,如果要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,粒子在电场中通过的竖直距离至少应多少?(g取10 m/s2)【答案】0.1 m【解析】这些颗粒在进入电场区后,在竖直方向上做自由落体运动,设粒子在电场中通过的竖直距离为L,则(1)粒子在水平方向上受电场力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为,因为要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,,所以每种颗粒在水平方向上的偏转距离,所以(2)结合(1)(2)两式可得,代入数据可得即,所以粒子在竖直方向上通过的距离至少为0.1m思路分析:些颗粒在进入电场区后,在竖直方向上做自由落体运动,即,在水平方向上做做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为,所以,因为要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,,所以每种颗粒在水平方向上的偏转距离,试题点评:本题考查了带电粒子在电场中的偏转问题,关键是分清楚粒子在竖直方向和水平方向上的运动,以及所要求的条件8.如图所示,在xOy坐标系中将一负检验电荷Q由y轴上a点移至x轴上b点时,需克服电场力做功W;若从a点移至x轴上c点时,也需克服电场力做功W.那么此空间存在的静电场可能是()A.存在电场强度方向沿y轴正向的匀强电场B.存在电场强度方向沿x轴正向的匀强电场C.处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场D.处于第Ⅱ象限某一位置的负点电荷形成的电场【答案】C【解析】将负电荷从a移动到b电场力做负功,所以a点的电势高于b点的电势,将负电荷从b点移动到c点,电场力做负功,所以b点的电势高于c点的电势,故若存在电场强度方向沿y轴正向的匀强电场则a点的电势是最小的,不可能,A错误,若存在电场强度方向沿x轴正向的匀强电场,则ab两点的电势相等,故也不可能,B错误,若处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场,当正点电荷距离a点较近时,有可能形成a点电势最高,c点电势最低的情况,C正确,若处于第Ⅱ象限某一位置的负点电荷形成的电场,无论负电荷在第二象限的什么位置,都不可能,所以D错误,思路分析:先根据题中的信息判断出abc三点的电势大小情况,然后根据选项中的电场依次判断可能性试题点评:本题的关键是明白沿电场线方向电势是降落的,9.在静电场中一电荷受到非静电力的作用下由电场线上A点移到B点,以下说法中正确的是()A.非静电力和电场力对电荷做功之和等于电荷电势能增加量和动能增加量之和B.非静电力做功之和等于电荷电势能增加量和动能增加量之和C.电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量D.非静电力和电场力对电场力做功之和等于电荷动能增加量之和【答案】BCD【解析】电荷从A点运动到B点的过程中,根据动能定理可得,即非静电力和电场力对电荷做功之和等于动能增加量,A错误D正确,,又因为电场力做正功电势能减小,电场力做负功电势能增加,所以,所以,B正确,电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量,C正确,思路分析:根据,分析解题试题点评:本题考查了功能关系,关键是明白即电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量,10.如图所示,点电荷的静电场中电场线用实线表示,但其方向未标明,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹.a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受到电场力作用,根据此图可作出正确判断的是()A.带电粒子所带电荷的性质B.带电粒子在a、b两点的受力何处较大C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大【答案】BCD【解析】在不知道电场线方向时,无法判断带电粒子的电性,A错误,有运动轨迹可知带电粒子在运动过程中受到静电力作用,在ab两点处由电场线的疏密程度可以判断带电粒子在a处受到的电场力较大,B正确,假设粒子从a点运动到b点,由于只受电场力作用,而且力的方向与速度方向的夹角为钝角,故电场力对粒子做负功,动能减小,电势能增大,假设粒子从b点运动到a点同样也可以得出b处的速度小,电势能大的结果,故CD正确思路分析:根据电场线疏密程度可判断电场力大小,根据电场力与速度方向的夹角可判断电场力做功情况,试题点评:带电粒子在电场力作用下做曲线运动时,受到的电场力指向曲线凹处,自A处进入场强为E、方向水平向右的匀强电场,11.如图所示,带电粒子以竖直向上的初速v.那么,A、B间的电势差是多大?当粒子到达图中B处时速度变成水平向右,大小为2v【答案】【解析】解:当粒子到达图中B处时速度变成水平向右时,竖直方向上的速度从减小到0,所以过程中重力做负功,在竖直方向上从A点到B点的过程中,重力做功为(1)在水平方向上,粒子只受电场力作用,速度从0增加到,所以电场力做正功,从A点运动到B 点的过程中电场力做功为(2)整个过程中只有电场力和重力做功,所以根据动能定理可得,(3)综合上述三式可得即思路分析:粒子在竖直方向上受重力作用,做减速运动,速度从减小到0,在水平方向上受电场力作用,速度从0增加到,然后根据动能定理分析解题试题点评:本题考查了粒子在电场和重力场组成的复合场中的运动,是一道很经典的例题,关键是理解粒子在水平方向和竖直方向上的运动,12.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【答案】ACD【解析】电场力属于非接触力,电荷间的相互作用是通过电场引起的,A正确,只要电场存在,无论有没有电荷放在电场里,电场就是存在的,B错误,电场是电荷产生的,C正确,两个电荷间的库伦力是相互作用力,D正确,思路分析:电场力属于非接触力,电荷间的相互作用是通过电场引起的,只要电场存在,无论有没有电荷放在电场里,电场就是存在的,电场是电荷产生的,两个电荷间的库伦力是相互作用力,试题点评:本题考查了对电场的理解,要准确理解物理规律的内涵,13.两个半径均为1cm的导体球,分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm,相互作用力大小为F,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小变为 [ ] A.3000F B.1200F C.900F D.无法确定【答案】D【解析】在接触前,他们的半径是1cm,相比于90cm来说,可以忽略不计,故可使用库伦定律进行计算,但是接触后,他们球心之间的距离为3cm,此时它们的半径不能忽略,所以不能看做点电荷,故不能使用库伦定律,所以无法确定接触后的库伦力,D正确,思路分析:库伦定律适用于真空中两个点电荷间的相互作用计算,但在高中屋里中,我们一般认为库伦定律同样适用于空气中,试题点评:本题考查了库伦定律的使用范围,在地球上的空气中,库伦定律适用于两个点电荷之间的计算,14.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【答案】D【解析】根据库伦定律可得Q1对q的静电力为,Q2对q的静电力为,因为点电荷q处于平衡状态,所以即,又因为,所以,故q离Q2比离Q1近,D正确,思路分析:根据库伦定律分析解题,先求出Q1对q的静电力,再求出Q2对q的静电力,然后根据二力相等,进行分析试题点评:本题考查了对库伦定律的简单计算,此题的结论也就是“近小远大”原则15.如图所示,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TA 、TB;如果使A带正电,B带负电,上、下丝线受力分别为则()A.B.C.D.【答案】BC【解析】A、B带电前:选A、B整体为研究对象:,选B为研究对象:.A、B带电后:选A、B整体为研究对象:(下段绳对A、B的拉力及A、B之间库仑力为系统内力)选B为研究对象:,所以,,BC正确,思路分析:带电前,选A、B整体为研究对象得出,对B分析得出,带电后,下段绳对A、B的拉力及A、B之间库仑力为系统内力,所以可得,对B分析可得试题点评:本题结合库仑定律考查了对整体法,隔离法的运用,整体法以及隔离法是高中物体一个重要的研究问题的方法,16.两个点电荷甲和乙同处于真空中.(1)甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍.(2)若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(3)保持原电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;(4)保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的______倍.(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的______倍,才能使其间的相互作用力不变.【答案】1,4,,2,4【解析】(1)两电荷间的库伦力属于一对相互作用力,所以为等大方向,(2)变化前,把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,则,即变为原来的4倍,(3)变化前,若保持原电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,则,即变为原来的(4)变化前,若保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则,所以(5)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,要保持原来的库伦力,则,所以思路分析:根据库伦定律表达式进行分析试题点评:本题考查了对的应用,关键是熟练公式和细心做题17.绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的附近,有一个绝缘金属球b,开始a、b都不带电,如图所示,现在使a带电,则:()A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a,吸住后不放C.b立即把a排斥开D.b先吸引a,接触后又把a排斥开【答案】D【解析】带电体对不带电体具有吸引作用,a带电 b不带电,由于b固定,a可以绕悬点转动,所以b将a吸引过来,发生接触,再根据接触起电原理,两个小球接触后同时带上了同种电荷,因为同种电荷相互排斥,所以接触后又把a排斥开,D正确,思路分析:带电体对不带电体具有吸引作用,两个小球接触后根据接触起电原理都带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,试题点评:本题考查了电荷间的相互作用,本题易错的地方是容易忽略接触后,两小球的电荷种类相同,又具有排斥作用18.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为:()A.被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带上了同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体一定不是带电体【答案】A【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒由于得到电子而带负电和用毛皮摩擦过的橡胶棒由于失去电子而带正电,而带电体可以吸引轻小物体,两者的带电种类不同,所以A正确,BC错误,根据异种电荷相互吸引,如果轻小物体所带的电荷与被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒的种类相反,则也可被吸起,D错误,思路分析:用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒是带电体,当轻小物体不带电时,带电体对轻小物体具有吸引作用,可以被吸起,当轻小物体带电时,所带电荷种类以前者是异种电荷的话也可被吸起试题点评:做好本题的关键是理解,带电体可以吸引轻小物体,二是异种电荷具有相互吸引作用19.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中A小球带有2.0×10-5C的正电荷,小球B、C不带电。
高二物理电场强度试题答案及解析1.如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×10-5的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A、B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成600角,求:(1)A、B两点间的电势差UAB;(2)该匀强电场的电场强度E的大小。
【答案】(1)(2)【解析】 (1)电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,由功能关系可知:电场力做功W=" -"0.1J设A、B两点间的电势差UAB: ---------------2分代入数据,得: ----------------2分(2)设匀强电场的电场强度E:,,代入数据,得:【考点】考查了电势差,电场强度2.如图甲所示,A、B是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,从A点运动到B点,其速度随时间变化的规律如图乙所示,则()A.A点的场强大于B点B.电子在A点受到的电场力小于B点C.A点的电势高于B点D.电子在A点的电势能小于B点【答案】B【解析】由速度图象看出,图线的斜率逐渐增大,电子的加速度增大,电子所受电场力增大,则电场力FA <FB.故B正确.电子所受电场力增大,场强增大,电场强度EA<EB.故A错误.由题,电子静止开始沿电场线从A运动到B,电场力的方向从A到B,电子带负电,则场强方向从B到A,根据顺着电场线电势降低可知,电势φA <φB.故C错误.由速度图象看出,电子的速度增大,动能增大,根据能量守恒得知,电子的电势能减小,则电势能EA >EB.故D错误.【考点】本题考查电场强度、电势及电势能,意在考查学生利用图像分析问题的能力。
3.在两个等量同种点电荷的连线上,有与连线中点O等距的两点a、b,如图所示,则下列判断不正确的是:A.a、b两点的场强矢量相同B.a、b两点的电势相同C.a、O两点间与b、O两点间的电势差相同D.同一电荷放在a、b两点的电势能相同【答案】 A【解析】试题分析:根据点电荷的场强叠加,知a、b两点的场强大小相等,方向相反.所以场强不同.故A错误;将电荷从O移到a或b电场力做功相等,则a、O两点间与b、O两点间的电势差相同,所以a、b两点的电势相等.故B、C正确;D、a、b两点的电势相等,根据Ep=qφ,同一电荷在a、b两点的电势能相同.故D正确.本题选错误的,故选A.【考点】电场强度,电势,电势能,电势差,等势面。
高二物理电场测试题带答案On March 12, 2022, study standards and apply standards.高二物理电场测试1.如图所示为电场中的一条电场线,A 、B 为其上的两点,用E A 、E B 表示A 、B 两点的电场强度,ϕA 、ϕB 表示A 、B 两点的电势,以下说法正确的是A .E A 与EB 一定不等,ϕA 与ϕB 一定不等 B .E A 与E B 可能相等,ϕA 与ϕB 可能相等C .E A 与E B 一定不等,ϕA 与ϕB 可能相等D .E A 与E B 可能相等,ϕA 与ϕB 一定不等 2.如图所示,在匀强电场中,电荷量q =×10-10C 的正电荷,由a 点移到b 点和由a 点移到c 点,静电力做功都是×10-8J .已知a 、b 、c 三点的连线组成直角三角形,ab =20cm,∠a =37°,∠c =90°,sin37°=,cos37°=则a 、b 两点的电势差U ab 及匀强电场的场强的结论,正确的是 =60V ;E=375V/m 、方向垂直bc 向右 =-60V ;E=375V/m 、方向垂直bc 向左 =60V ;E=500V/m 、方向垂直ac 向上 =-60V ;E=500V/m 、方向垂直ac 向下 3.关于静电场,下列结论正确的是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与它们之间的距离成正比C .电场强度的方向总是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到场强为零的另一点,电场力做功为零 4.下列关于电场的说法正确的是:A 、在电场中电场强度为零的地方电势也一定为零;B 、只受电场力的带电粒子一定沿电场线运动;C 、匀强电场中两点间的电势差与两点间的间距成正比;D 、无论正负电荷,只要电场力做负功,电荷的电势能一定增大;5.关于电场、电场强度下列说法正确..的是A.FE q=是电场强度的定义式,只适用于匀强电场; B.点电荷的电场强度2kQ E r=,公式中Q 是场源电荷的电荷量;C.电场是一种物质,它会对放入其中的电荷产生力的作用;D.公式UE d=中,d 为任意两点间的距离,本公式使用于任何电场;6.有一电场的电场线如图所示,场中A 、B 两点电场强度的大小和电势分别为A E 、B E 和A ϕ、B ϕ表示,则 A.A E >B E A ϕ>B ϕ B.A E >B E A ϕ<B ϕC.A E <B E A ϕ>B ϕD.A E <B E A ϕ<B ϕ 7.在场强大小为E 的匀强电场中,一质量为m 、带电量为+q 的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为m,物体运动S 距离时速度变为零,则 A 物体克服电场力做功qESB 物体的电势能减少了C 物体的电势能增加了qESD 物体的动能减少了8.如图所示,真空中存在竖直向下的匀强电场,一个带电油滴重力不能忽略沿虚线由a 向b 运动,以下判断正确的是 A .油滴一定带正电B .油滴的电势能一定增加C .油滴的动能一定减少D .油滴的动能与电势能之和一定减少 9.在静电场中,下列说法正确的是: A .电势相等的地方,场强必定相等; B .在场强处处相等的地方,电势不一定相等;C .场强为零的点,电势必定为零;D .在负点电荷形成的电场中,离电荷越近,电势越低,场强则越小;10.下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系,说法正确的是A.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B.沿电场线方向,任何相同距离上的电势降落必相等C.电势降落的方向必是场强方向D.在两个匀强电场中,各有相同距离的两点,两点间电势差大的其场强也大11.关于公式E=dU的说法中正确的是A.它适用于任何电场B.在匀强电场中,场强的数值等于每单位距离上降低的电势C.场强的另一单位V/m 适用于任何电场D.只要测出两点的电势差和两点的间距,即可算出电场强度12.一电荷从电场中A 点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B 点,它运动的v-t 图象如图甲所示.则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的 13.如图所示各电场中,A 、B 两点场强相同的是14.如图,在粗糙的绝缘水平面上,彼此靠近地放置两个带正电荷的小物块动摩擦因数相同;由静止释放后,向相反方向运动,最终都静止;在小物块的运动过程中,表述正确的是A .物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力B .物体之间的库仑力都做正功,作用在质量较小物体上的库仑力做功多一些C .因摩擦力始终做负功,故两物块组成的系统的机械能一直减少D .整个过程中,物块受到的库仑力做的功等于电势能的减少15.关于电场下列说法正确的是A .根据E=F/q,可知电场中某点的场强与电场力成正比B .根据E=kQ/r 2,可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q 成正比C .根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强D .电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹16.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 点运动到B 点,则下列判断正确的是 A .粒子一定带正电B .A 点的场强大于B 点的场强C .粒子在A 点的动能小于其在B 点的动能D .粒子由A 点运动到B 点的过程中电场力做负功 17.如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A 、B 、C 三点,A 为两点荷连线的中心,B 为连线上距A 为d 的一点,C 为连线中垂线上距A 也为d 的一点,关于三点的场强大小、电势高低比较,正确的是A .B AC E E E >>B .A B C E E E >> C .A C B ϕϕϕ=>D .B C A ϕϕϕ=>18.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 .电场力做功与重力做功类似,均与路径无关19.对于电场中的某一点,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 .电势能E pD .电场力做的功W20.将一正电荷从无限远处移入电场中M 点,静电力做功W 1=6×10-9J,若将一个等量的负电荷从电场中N 点移至无限远处,静电+--A CBAB 1V3V力做功W 2=7×10-9J,则M 、N 两点的电势φM 、φN 关系正确的是 A .φN <φM <0B .φN >φM >0 C .φM <φN <0D .φM >φN >021.如图所示,在匀强电场中,有A 、B 两点,它们间距为2cm,两点的连线与场强方向成60°角;将一个不知道电荷性质,电量为2×10-5C 的电荷由A 移到B,其电势能增加了; 求:1判断电荷带正电还是负电 由A 到B 电场力做的功W AB2A 、B 两点的电势差U AB 为多少3匀强电场的场强的大小22.如图所示,质量为m 的带电小球用长为L 的绝缘细线不可伸长悬挂于O 点,并处在场强为E 、水平向左的匀强电场中,球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ=370.现将小球拉至虚线所示位置细线水平拉直,与O 点相同高度后从静止开始释放,则: 1小球带何种电荷,电量是多少2求小球摆动到最低点时速度v 的大小和细线所受拉力F T 的大小.高二物理电场测试参考答案1.D 解析试题分析:因为不知道AB 两点电场线的疏密程度,故无法确定两点场强的关系;由于顺着电场线电势减低故ϕA 一定高于ϕB ,故选项D 正确;考点:电场线、电场强度与电势的关系; 2.A 解析试题分析:由a 点移到b 点和由a 点移到c 点,静电力做功都是×10-8J,表明b 、c 两点在等势面上;从图中可知ac 垂直于bc,则ac 是在电场线上;又由于正电荷从a 移到b 做的是正功,0ac ac qU W =>,即0ac U =>,也就是0a c φφ->,则a 电势比b 高;由ac ac qU W =,得81031060510ac ac W U V q --⨯===⨯,匀强电场电势差与电场强度关系可知375/ac UE V m ac==所以A 正确;考点:本题考查电场力做功、匀强电场的等势面,匀强电场电势差与电场强度关系; 3.C 4.D 解析试题分析:电势为零,是人为选择的,电场强度为零的地方,电势不一定为零.故A 错误;带电粒子满足以下三个条件时,带电粒子才沿电场线运动,第一、只受电场力的作用,第二、电场线是直线,第三,带电粒子初速度为0,或初速度的方向与电场线平行;所以B 错;匀强电场中A 、B 两点间的距离为d 及AB 连线与电场方向的夹角为θ,则这两点沿电场方向的距离d′=dcosθ,A 、B 两点间的电势差U=Ed=Edcosθ,当θ=900,A 、B 两点间的电势差U=0,与间距无关,所以C 错;由电场力做功特点,无论正负电荷,只要电场力做负功,电荷的电势能一定增大,所以D 对;考点:电场强度,电势,匀强电场中电势差和电场强度的关系,电场力做功的特点. 5.BC 解析试题分析:电场强度的定义式适用于任何电场,所以A 错误;根据电场强度的定义式和库仑定律可得到点电荷电场强度的决定式22QqkF Q r F k qq r ===,Q 是指的是场源电荷的电荷量,所以B 正确;场是一种并非分子、原子组成的特殊物质,电场的基本性质就是对放入其中的电荷有电场力的作用,所以C 正确;在匀强电场中121212()p p Eqd E E q q q Uq φφφφ=-=-=-=,故有UE d=,因只有在匀强电场中,电场力做功才等于Eqd ,故些关系式只适用于匀强电场,式中d 指的沿电场方向的距离,所以D 错误;考点:电场、电场强度 6.D解析根据电场线的性质,沿电场线方向电势降低,所以A ϕ<B ϕ;电场线的疏密程度反映场强的大小,所以A E <B E ;选B.7.ACD解析正电荷所受电场力与场强方向相同,沿电场反方向运动,电场力做负功,W FS EqS =-=-,电势能增加EqS ,AC 对B 错;据动能定理,合外力做功等于动能增量,合外力'0.8F ma Eq ==,物体做匀减速直线运动,动能减少,合外力做功''0.8W F S EqS =-=-,即物体的动能减少了0.8EqS ,D 对;8.D解析做曲线运动的物体,其合外力指向曲线的内侧,由于物体所受重力向下,故电场力大于重力且方向为竖直向上,跟场强方向相反,所以油滴带负电,故A 错误由a 到b 电场力做正功,所以电势能减少,故B 错误由a 到b 合外力做正功,所以动能增加,故C 错误油滴的动能重力势能与电势能之和保持恒定,因为由a 到b 重力势能增加,所以油滴的动能与电势能之和一定减少,故D 正确 故选D 9.B解析电势与场强没有必然联系;电势相等的地方,场强不一定相等,场强处处相等的地方,电势不一定相等,场强为零的点,电势不一定为零,AC 错B 对;在负点电荷形成的电场中,由电场线分布可知,离电荷越近,场强越大;沿电场线方向电势降低,离负电荷越近,电势越低,D 错; 10.B解析在匀强电场中,沿场强方向的某两点之间的电势差等于场强E 与这两点间距离d 的乘积,或场强E 等于沿场强方向的单位距离上的电势差,即U=Ed 或E=dU,应特别注意:d 是这两点沿场强方向的距离,故A 错B 对.电势降落的方向不一定就是场强方向,C 错.D 选项中的距离,不一定是沿场强方向的距离,故不能由电势差的大小来判断两个电场的场强的大小,D 错. 11.C解析由关系式可知:C 对.B 中应该是:在匀强电场中,场强在数值上等于“沿着电场线方向”每单位距离上降低的电势. 12.CD 解析试题分析:由v-t 图象可知,粒子做加速度逐渐增大的加速运动,因此该电荷所受电场力越来越大,电场强度越来越大,电场线密的地方电场强度大,且正电荷受力与电场方向相同,负电荷受力与电场方向相反故A 、B 错误,C 、D 正确;考点:电场线;v-t 图线; 13.C 14.BD 解析试题分析:小物块开始做加速运动,后做减速运动到静止,所以物块受到的摩擦力开始比库仑小,后比库仑力大,A 错;两物块间的库仑力大小相等方向相反,由动量守恒可知,质量小的物体初速度较大,由动能定理:2210mv umgs -=-,可得其运动的位移要远,故库仑力做功多一些,B 对;物块先加速后减速,其机械能先增大,后减少,C 错;整个过程中,库仑力对物块做正功,所以库仑力做的功等于电势能的减少,D 对,所以本题选择BD;考点:动量守恒电场力做功与电势能机械能 15.B16.AC解析试题分析:由力和运动关系知,粒子在电场中所受电场力指向轨迹的凹侧,而电势沿电场线的方向降落,故可知受力方向与电场方向一致,故粒子带正电,所以选项A正确;场强越大,电势降落越快,故可知A点场强小于B点,所以选项B错误;由运动轨迹与受力方向可知,电场力对带电粒子做正功,所以选项D错误;粒子电势能减小、动能增大,所以选项C正解;考点:带电粒子在电场的运动、电场强度、电势能17.AC解析试题分析:由等量异种点电荷的电场线的分布,可得,在连线上,中间的一点电场强度最小;在它们的中垂线上,交点的电场强度最大,故EB >EA>EC,故A正确,B错误;电场线是从正电荷出发到负电荷终至.所以A、B两点处于从左向右的电场线方向上,则ΦA >ΦB.而A、C等量异种点电荷的连线上的中垂线上,这是一条等势线,故AC两点的电势相等;沿着电场线AB的方向电势降落,故A点的电势高于B的电势,即ΦA =ΦC>ΦB.C正确,D错误.所以选AC.考点:本题考查常见电场的电场分布与特点及电场的叠加,意在考查考生的推理判断能力.18.CD解析试题分析:电势与电场强度没有直接关系,电场强度大的地方电势不一定高,电场强度小的地方电势不一定低,比如两等量异种电荷连线的中点电势为零,电场强度不为零,故A错误;由公式U=Ed可知,两点之间的电势差与场强和两点间沿电场线方向的距离都有关,故B错误;在正电荷或负电荷产生的静电场中,沿场强方向电势降低最快,故C正确;电场力做功与重力做功类似,均与路径无关,只与初、末位置的电势差有关,所以D正确;考点:本题考查电场强度、电势、电场力做功19.B解析试题分析:电场力、电势能以及电场力做功都与检验电荷的带电量有关,只有电场强度是由电场本身的特性决定的,与试探电荷的存在与否无关,故选B;考点:电场及其特性;20.A解析试题分析:由题意知,根据电场力做功1MW qU∞=,又M M MUφφφ∞∞=-=-,联立解得:1MWqφ=-,同理2NW qU∞=-,N N NUφφφ∞∞=-=,联立解得:2NWqφ=-,又因为W2大于W1,故φN<φM<0,所以A正确;B、C、D错误;考点:本题考查电场力做功、电势21.1-;2104V;3106v/m解析试题分析:1带负电,电势能增加即电场力做功为W=-2分2由A→B电场力做负功q=-2×10-5c2分则UAB=410wVu=2分3根据匀强电场中的关系式有:U=Ed2分由几何关系可知:d=AB cos60°=2分则E=106v/m2分考点:匀强电场、电势能、电势差22.134mgqE=232mg解析试题分析:1小球静止,受三个力:重力mg,水平向左电场力F=qE,绳子来力FT可知:小球带正电由平衡条件得:tan37oqE mg=求得:34mgqE=2小球从水平位置摆动到最低点的过程中,由动能定理:212mgL qEL mv-=求得:v =小球在最低点,由动力学规律:2T v F mg m L-=求得:32T F mg =由牛顿第三定律可知线框受拉力大小为32mg。
一、选择:1.下列说法正确的是:()[5分]A只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场B电场是一种物质,它与其它物质一样,是不依赖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周围的电荷有力的作用D电荷只有通过接触才能产生力的作用考生答案:参考答案:ABC2.电场中有一点P,下列说法中正确的有()[5分]A若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B若P点没有试探电荷,则P点场强为零CP点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大DP点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向考生答案:参考答案:C3.关于电场线的说法,正确的是()[5分]A沿着电场线的方向电场强度越来越小B在没有电荷的地方,任何两条电场线都不会相交C电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在D电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远考生答案:参考答案:BCD4.如图,1-2-1所示,是点电荷电场中的一条电场线,则()[5分]Aa点场强一定大于b点场强B形成这个电场的电荷一定带正电C在b点由静止释放一个电子,将一定向a点运动D正电荷由a点从静止开始运动,其运动方向一定沿ab方向考生答案:参考答案:CD5.图1-2-2甲中的AB是一个点电荷电场中的电场线,图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力间的函数图象,由此可判定:()[5分]A若场源是正电荷,位于A侧B若场源是正电荷,位于B侧C若场源是负电荷,位于A侧D若场源是负电荷,位于B侧考生答案:参考答案:AC6.在真空中一匀强电场,电场中有一质量的0.01g,带电荷量为-1×10-8 C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运运,取g=10m/s2,则()[5分]A场强方向水平向左B场强的方向竖直向下C场强的大小是5×106 N/CD场强的大小是5×103 N/C考生答案:参考答案:B7.如图1-2-3所示,M、N是某个点电荷电场中的一条电场线上的两点,在线上O点由静止释放一个自由的负电荷,它将沿电场线向N点运动,下列判断正确的是()[5分]A电场线由N指向M,该电荷加速运动,加速度越来越小B电场线由N指向M,该电荷加速运动,其加速度大小的变化不能确定C电场线由M指向N,该电荷做加速运动,加速度越来越大D电场线由N指向M,该电荷做加速运动,加速度越来越大考生答案:参考答案:B8.电场强度的定义式为E=F/q ()[5分]A该定义式只适用于点电荷产生的电场BF是检验电荷所受到的力,q是检验电荷的电荷电量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考生答案:参考答案:B9.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()[5分]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DA点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关考生答案:参考答案:D二、填空题10.一电场中有a、b、c三点,将电量为再由b点移到c点,电场力对该负电荷做功为两点中点电势较高,a、c两点间的电势差为V。
高二物理电场强度试题答案及解析1.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有①场强E=F/q;②场强E=U/d;③场强E=kQ/r2;④电场力做功W=Uq;()A.①③B.②③C.②④D.①④【答案】D【解析】①电场强度E=是用比值定义法得出的物理量,是从受力角度研究电场的物理量,适用于任意电场,故①正确;②匀强电场中沿场强方向电势降低最快,且前进相同距离电势的降低相等,故匀强电场中任意两点的间的电势差与两点沿电场线的距离成正比;故电场强度与电势差的关系公式U=Ed仅仅适用与匀强电场,故②错误;③点电荷产生的电场的场强公式E=是由电场强度的定义式和库仑定律联立得到,反映了点电荷的电场中任意一点的电场强度与该点的空间位置和场源电荷的电荷量的关系,而电场有多种,不是只有点电荷有电场,故③错误;④电场力做功与电势差的关系公式W=qU,反映了在电场中任意两点间移动电荷时,电场力做功与两点间电势差成正比,适用于任意电场,故④正确;故选D.【考点】本题考查电场强度公式的适用条件。
2.如图所示,中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克,3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为:A.B.C.D.【答案】 A【解析】试题分析: 一个下夸克在圆心处产生的电场强度大小为两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的合场强大小为方向沿A→O电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度大小为向沿A→O,所以3个夸克在其圆心处产生的电场强度大小,方向沿A→O.故选A【考点】电场强度;电场的叠加3.右图所示,为正电荷Q的电场,A、B是电场中的两点,将电量为q=5×10-8库仑的正点电荷(试探电荷)置于A点,所受电场力为2×10-3牛,则下列判断正确的是 ( )A.将点电荷q从A点移走,则该点的电场强度为零B.将电量为q的负点电荷放于A点,A点场强大小为4.0×104N/C,方向指向CC.将电量为2q的正点电荷放于B点,A点场强大小为8.0×104 N/C,方向指向BD.B点处的电场强度小于4.0×104N/C【答案】D【解析】由电场强度定义式知电场强度大小为E=,方向沿CA方向,电场强度大小、方向与试探电荷无关,故A、C错;将负点电荷放于A点时,A点的电场强度大小及方向都不变,故B错;由点电荷的电场强度公式知距离越大,电场强度越小,故B点的电场强度小于A点电场强度,即小于4.0×104N/C,故D正确。
一、单项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)图11.如图1所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中不正确的是( ) A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等解析:由于导体内有大量可以自由移动的电子,当带负电的球P慢慢靠近它时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离P球距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.答案:B2.如图2所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离L为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么,a、b两球之间的万有引力F引与库仑力F库分别为( )图2A.F引=Gm2L2,F库=kQ2L2B.F引≠Gm2L2,F库≠kQ2L2C.F引≠Gm2L2,F库=kQ2L2D.F引=Gm2L2,F库≠kQ2L2解析:万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然两球心间的距离L只有其半径r的3倍,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作质量集中于球心的质点.因此,可以应用万有引力定律.两球相距太近,影响电荷的分布,此时两小球不能看作点电荷,即库仑定律不适用.综上所述,对于a、b两带电球壳的整体来说,满足万有引力的适用条件,不满足库仑定律的适用条件,故只有选项D正确.答案:D3.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀强电场中,小球1和2均带正电.电量分别为q1和q2(q1>q2).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图3所示.若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力FT为(不计重力及两小球间的库仑力)( )图3A.FT=12(q1-q2)E B.FT=(q1-q2)EC.FT=12(q1+q2)E D.FT=(q1+q2)E解析:两小球一起做加速运动,对两小球分别列牛顿第二定律方程,对小球1:q1E-FT=ma,对小球2:q2E+FT=ma,解得FT=12(q1-q2)E.答案:A4.如图4所示,实线是电场线,虚线为等势面,已知相邻两等势面间的电势差相等,有一正电荷在等势面L3处的动能为20 J,运动到L1处的动能为零,若取L2处为零势面,则当此电荷的电势能为6 J 时,它的动能(不计重力及其他阻力)是( )图4A.16 J B.24 J C.6 J D.4 J解析:电荷在运动过程中,因为只有电场力做功,所以电势能与动能之间发生转化,且动能与电势能的总和保持不变.设电荷由L3到L2,L2到L1电场力做功分别为W32、W21,因为U32=U21,所以W32=W21,由动能定理得W32+W21=0-20 J,W32=W21=-10 J.设当电荷运动到等势面L2时,其动能为Ek2,W32=Ek2-20 J,Ek2=10 J.所以该电荷的动能和电势能的总和为10 J+0=10 J,故当电荷的电势能为6 J时,电荷的动能为4 J.答案:D二、双项选择题(本题共5小题,每小题8分,共40分)5.实线为三条方向未知的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个点电荷,a、b的运动轨迹如图5中的虚线所示(a、b只受电场力作用),则( )图5A.a一定带正电,b一定带负电B.电场力对a做正功,对b做负功C.a的速度将增大,b的速度将增大D.a的加速度将减小,b的加速度将增大解析:由于电场线的方向未知,故无法确定a、b的电性,A错;电场力对a、b均做正功,两点电荷的动能均增大,则速度均增大,B 错C正确;a向电场线稀疏处运动,电场强度减小,电场力减小,故加速度减小,b向电场线密集处运动,故加速度增大,D正确.答案:CD6.如图6所示,为某电场中的一条电场线,在a点静止地放一个带正电粒子(所受重力不能忽略),到达b点时速度恰好为零,则( )图6A.该粒子从a→b做变加速运动B.电场线的方向一定竖直向上C.a点场强有可能比b点大D.该电场可能是负的点电荷的电场解析:点电荷从a→b,速度由零增加,最后又变为零,说明粒子有加速过程和减速过程,其受电场力方向只能是向上的,所以电场线方向必然向上,A、B正确;粒子在a点必有mg>qEa,在b点则是mg<qEb,故Ea<Eb,故C错误;若是负电荷的电场,则Ea>Eb,不符合题意,D错.答案:AB7.如图7所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知MQ<NQ.下列叙述正确的是( )图7A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减小B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服静电力做功,电势能增加C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则静电力对该电荷做功,电势能减小D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点;则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功,电势能不变解析:由点电荷产生的电场的特点可知,M点的电势高,N点的电势低,所以正电荷从M点到N点,静电力做正功,电势能减小,故A 对,B错;负电荷由M点到N点,克服静电力做功,电势能增加,故C错;静电力做功与路径无关,负点电荷又回到M点,则整个过程中静电力不做功,电势能不变,故D对.答案:AD8.空间存在匀强电场,有一电荷量q(q>0)、质量m的粒子从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷量为-q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响,则( )A.在O、A、B三点中,B点电势最高B.在O、A、B三点中,A点电势最高C.OA间的电势差比BO间的电势差大D.OA间的电势差比BA间的电势差小解析:本题考查电场力做功与电势差的关系.电量为q的粒子从O 点以v0射入电场,到A点时速率为2v0,由于只有电场力做功,因此qUOA=12m(2v0)2-12mv20,UOA=3mv202q.将另一电荷量为-q的粒子从O点以2v0射入,到B点时速率为3v0,则有-qUOB =12m(3v0)2-12m(2v0)2,UOB=-5mv202q,因此三点中B点电势最高,A项正确,B项错误;UBO=5mv202q.BO间的电势差比OA间的大,C项错误;UBA=UOA-UOB=8mv202q,UOA<UBA,D项正确.答案:AD9.一点电荷沿着图8中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的等势面,其中φa<φb<φc<φd,若不计粒子受的重力,可以确定( )图8A.该粒子带正电B.该粒子带负电C.从J到K粒子的电势能增加D.粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变解析:此题已知电场中的一簇等势面,并且知道各等势面电势的高低,可知电场线与等势面垂直,且指向左.由粒子运动的轨迹知,所受电场力的方向与电场线方向相反,所以粒子带负电,A错,B正确;粒子从J到K运动过程中,电场力做正功,所以电势能减小,C错;只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,D对.答案:BD三、非选择题(本题共3小题,共36分)10.(10分)如图9所示,在竖直向上的匀强电场中有三个小球A、B、C,用不可伸长的绝缘细绳相连挂于O点,质量分别为5m、3m和2m,其中只有B球带电-Q,匀强电场的场强为E.在烧断OA的瞬间,A球的加速度为______,AB间细绳的张力为________,BC间细绳的张力为______.图9解析:(1)以AB整体为研究对象,QE+8mg=8maA,得aA=QE8m +g.(2)对于A,FTAB+5mg=5maA,得FTAB=58QE.(3)当OA烧断的瞬间,若不考虑A、B、C间的绳子拉力,则B球向下的加速度大于A、C两球的加速度,故A、B间连线有张力,B、C 间张力为零.答案:QE8m+g 58QE 011.(12分)如图10所示,在匀强电场中,一电荷量为q=5.0×10-10 C的正电荷,由a点移到b点和由a点移到c点,电场力做的功都是3.0×10-8 J,已知a、b、c三点的连线组成直角三角形,ab=20 cm,θ=37°.求:(1)a、b两点间的电势差;(2)匀强电场的场强大小;(3)电场强度的方向.图10解析:(1)因为正电荷q从a到b和从a到c,电场力做功相等,所以由W=qU可得Uab=Uac,b、c两点在同一等势面上,Uab=Wabq=3.0×10-85.0×10-10 V=60 V.(2)由U=Ed得,E=Ud=Uababcos37°=600.2×0.8 V/m=375 V/m.(3)由匀强电场电场线和等势面关系可知,场强与ac平行且由a指向c.答案:(1)60 V (2)375 V/m (3)由a→c12.(14分)如图11所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷.a、b是AB连线上的两点,其中Aa=Bb=L4,O为AB连线的中点.一质量为m,电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:图11(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ.(2)Ob两点间的电势差UO b.(3)小滑块运动的总路程s.解析:(1)由Aa=Bb=L4,O为AB连线的中点知a、b关于O点对称,则Uab=0 ①设小滑块与水平面间的摩擦力大小为Ff,对于小滑块从a→b过程,据动能定理得qUab-FfL2=0-E0 ②又Ff=μmg ③联立①②③式解得μ=2E0mgL ④(2)对于小滑块从O→b的过程,据动能定理得qUOb-FfL4=0-nE0 ⑤联立③④⑤式解得UOb2n-1E02q. ⑥(3)对于小滑块从a点开始运动到最终在O点停下来的整个过程,据动能定理qUaO-Ffs=0-E0 ⑦而UaO=-UOb2n-1E02q ⑧联立③~⑧式解得s=2n+14L答案:(1)2E0mgL (2)2n-1E02q (3)2n+14L。