完整版)高三物理电场经典习题
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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。
高中物理静电场经典习题30道--带答案1.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c 分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()A.$\frac{kq}{l^2}$。
B.$\frac{\sqrt{3}kq}{l^2}$。
C.$\frac{2kq}{l^2}$。
D.$\frac{3kq}{l^2}$2.如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.$\frac{kQ}{4R^2}$。
B.$\frac{\sqrt{2}kQ}{4R^2}$。
C.$\frac{kQ}{2R^2}$。
D.$\frac{\sqrt{2}kQ}{R^2}$3.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q>)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为A.$l+\frac{2q^2}{kl}$。
B.$l-\frac{2q^2}{kl}$。
C.$l-\frac{q^2}{kl}$。
D.$l+\frac{q^2}{kl}$4.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m 带电量分别为+q和﹣q的甲、乙两个小球,在力F的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为A.$\frac{F}{2kq^2}$。
B.$\frac{F}{kq^2}$。
C.$\frac{F}{4kq^2}$。
D.$\frac{2F}{kq^2}$5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)A.。
高三物理电场试题答案及解析1.一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;2.如图所示,在真空中有两个等量正电荷Q,分别置于A、B两点,DC为A、B连线的中垂线,D为无限远处,现将一正电荷q由C点沿CD移动到D点的过程中,下述结论中正确的是:()A. q的电势能逐渐增大.B. q的电势能逐渐减小C. q受到的电场力先增大后减小.D. q受到的电场力逐渐减小.【答案】BC【解析】对于等量同种点电荷产生的电场和电势分布特点:在两电荷连线的中垂线上,C点和无穷远处的场强均为零,所以中垂线上由C点的场强为零开始,场强是先增大后逐渐减小的,到无穷远处时减小为零,所以q受到的电场力先增大后减小,C正确D错误;中垂线上任意点关于C点的对称点的场强大小相等,方向相反。
规定无穷远处电势为零,则从C点向中垂线的两端逐渐减小,到无穷远处减小为零。
所以q的电势能逐渐减小,A错误B正确。
3.如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。
现撤去F,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时的速度为v,不计空气阻力,则上述过程中A.小球的重力势能增加-W1B.小球的电势能减少W2C.小球的机械能增加W1+D.小球与弹簧组成的系统机械能守恒【解析】:由功能关系可知,在小球由静止到离开弹簧的过程中,小球的重力势能增加-W 1, 小球的电势能减少W 2,选项AB 正确;小球的机械能增加W 2,小球与弹簧组成的系统机械能和电势能之和保持不变,选项CD 错误。
高中物理电场练习题及讲解讲解### 高中物理电场练习题及讲解#### 练习题一:电场强度的计算题目:一个点电荷 \( Q = 3 \times 10^{-7} \) C 位于原点。
求距离点电荷 \( r = 2 \) m 处的电场强度。
解答:电场强度 \( E \) 由库仑定律给出,公式为:\[ E = \frac{kQ}{r^2} \]其中 \( k \) 是库仑常数,\( k = 8.99 \times 10^9 \)N·m²/C²。
将给定的值代入公式:\[ E = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}}{(2)^2} \]\[ E = \frac{26.97 \times 10^3}{4} \]\[ E = 6.7425 \times 10^3 \, \text{N/C} \]#### 练习题二:电势能的计算题目:一个带电粒子 \( q = 2 \times 10^{-6} \) C 从距离点电荷 \( Q \) 为 \( r = 3 \) m 的位置移动到 \( r' = 6 \) m 的位置,求此过程中电势能的变化。
解答:电势能 \( U \) 由以下公式给出:\[ U = k \frac{Qq}{r} \]首先计算初始位置的电势能 \( U_1 \):\[ U_1 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}\times 2 \times 10^{-6}}{3} \]\[ U_1 = \frac{26.97 \times 10^{-6}}{3} \]\[ U_1 = 8.98 \times 10^{-6} \, \text{J} \]然后计算最终位置的电势能 \( U_2 \):\[ U_2 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}\times 2 \times 10^{-6}}{6} \]\[ U_2 = \frac{26.97 \times 10^{-6}}{6} \]\[ U_2 = 4.495 \times 10^{-6} \, \text{J} \]电势能的变化 \( \Delta U \) 为:\[ \Delta U = U_2 - U_1 \]\[ \Delta U = 4.495 \times 10^{-6} - 8.98 \times 10^{-6} \] \[ \Delta U = -4.485 \times 10^{-6} \, \text{J} \]#### 练习题三:电场线的理解题目:给出一个正点电荷产生的电场线图,要求解释电场线的方向和密度。
高三物理电场练习题一、选择题1、下列关于电荷在电场中电势能的说法正确的是( )A.电荷在电场强度大的地方,电势能一定大B.电荷在电场强度为零的地方,电势能一定为零C.电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点,电荷的电势能一定减少D.电荷只在电场力的作用下从某点移动到另一点,电荷的电势能可能增加,也可能减少2、在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则( )A.b点的电场强度一定比a点大B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小3、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,在桌面的另一处有另一带电小球B,现给B一个垂直于AB方向的速度v0,则下列说法中正确的是( ) A.B球可能做直线运动B.B球的电势能可能增加C.A球对B球的库仑力可能对B球不做功D.B球可能从电势较高处向电势较低处运动4、如图所示,A、B是真空中的两个等量异种点电荷,M、N、O是AB连线的垂线上的点,且AO>OB.一带负电的试探电荷仅受电场力作用,运动轨迹如图中实线所示,M、N为轨迹和垂线的交点,设M、N两点的场强大小分别E M、E N,电势分别为φM,φN,下列说法中正确的是( )A.点电荷A一定带正电B.E M小于E NC.φM大于φND.此试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能5、两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上.将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2(位于坐标原点O).设无穷远处电势为零,此过程中,试探电荷的电势能E p随位置变化的关系如图所示.则下列判断正确的是( )A.M点电势为零,N点场强为零B.M点场强为零,N点电势为零C.Q1带负电,Q2带正电,且Q2电荷量较小D.Q1带正电,Q2带负电,且Q2电荷量较小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的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点时电势能为零7、平行板电容器两板间的电压为U,板间距离为d,一个质量为m,电荷量为q的带电粒子从该电容器的正中央沿与匀强电场的电场线垂直的方向射入,不计重力.当粒子的入射初速度为v0时,它恰好能穿过电场而不碰到金属板.现在使该粒子以v0/2的初速度以同样的方式射入电场,下列情况正确的是( )A.该粒子将碰到金属板而不能飞出B.该粒子仍将飞出金属板,在金属板内的运动时间将变为原来的2倍C.该粒子动能的增量将不变D.该粒子动能的增量将变大8、在空间中水平面M N的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且AB=2BC,如图所示.由此可见( )A.电场力为3mgB.小球带正电C.小球从A到B与从B到C的运动时间相等D.小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等二、计算题9、如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场,在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中,v0方向的延长线与屏的交点为O.试求:(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间.(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α;(3)粒子打在屏上的点P到O点的距离x.10、如图所示,在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆,AB是一条直径,空间有匀强电场场强大小为E,方向与水平面平行.在圆上A点有一发射器,以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电荷量为+q的小球,小球会经过圆周上不同的点,在这些点中,经过C点的小球的动能最大.由于发射时刻不同时,小球间无相互作用.己知∠CAB=α=30°,求:(1)电场的方向与AC间的夹角;(2)若小球在A点的初速度与电场方向垂直,则小球恰能落到C点,则初动能为多大.高三物理电场练习题答案1、D2、解析:选C 电场力做负功,该电荷的电势能增大,正电荷在电势高处电势能较大,C正确.电场力做负功,同时电荷可能还受其他力作用,总功不一定为负,由动能定理可知,动能不一定减小,D错误.电势高低与场强大小无必然联系,A错误.b点电势高于a点,但a、b可能不在同一条电场线上,B错误。
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。
完整版)高三物理电场经典习题电场练题
1.如下图所示,一个静止的点电荷+Q在其周围产生电场,有三个点A、B、C在与+Q共面的平面上,其中B、C在以
+Q为圆心的同一圆周上。
设A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,则正确的选
项是:
A。
EA<EB,φB=φC
B。
EA>EB,φA>φB
C。
EA>EB,φA<φB
D。
EA>EC,φB=φC
2.下图中,有一个水平匀强电场,在竖直平面内有一个带
电微粒,其初速度为v,沿着虚线从点A运动到点B。
此时,
能量的变化情况是:
A。
动能减少,重力势能增加,电势能减少
B。
动能减少,重力势能增加,电势能增加
C。
动能不变,重力势能增加,电势能减少
D。
动能增加,重力势能增加,电势能减少
3.在匀强电场中,将一带电小球,其质量为m,带电量为q,由静止释放,其运动轨迹为一条与竖直方向夹角为θ的直线。
此时,匀强电场的场强大小为:
A。
唯一值是mgtgθ/q
B。
最大值是mgtgθ/q
C。
最小值是mgsinθ/q
D。
最小值是mgcosθ/q
4.下图中,从灯丝发出的电子经过加速电场加速后,进入偏转电场。
若加速电压为U1,偏转电压为U2,为了使电子在电场中的偏转量y增大为原来的两倍,正确的方法是:
A。
使U1减小到原来的1/2
B。
使U2增大为原来的2倍
C。
使偏转板的长度增大为原来的2倍
D。
使偏转板的距离减小为原来的1/2
5.下图中,将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板
电A、B两极板上,开始时B板的电势比A板高,有一位于
极板中间的电子,在t=0时刻由静止释放,它只在电场力作用
下开始运动,设A、B两板间距足够大,则电子的运动情况是:
A.电子一直向A板运动
B.电子一直向B板运动
C.电子先向A板运动,再向B板运动,再返回,如此做周期性运动
D.电子先向B板运动,再向A板运动,再返回,如此
做周期性运动
6.一个动能为Ek的带电粒子垂直于电力线方向飞入平行
板电,飞出电时动能为2Ek。
如果使这个带电粒子的初速度变
为原来的2倍,那么它飞出电时的动能变为:
A.8Ek
B.2Ek
C.4.25Ek
D.2.5Ek
7.理论上已经证明:电荷均匀分布的球壳在壳内产生的电
场为零。
8.一半径为R、电荷均匀分布的实心球体在坐标轴Ox上
产生的电场E随x的变化关系,正确的图像应该是随着x的增大,E先增大后减小,呈现出一个峰值。
在电路中,要增加电
C所带电荷量,只需增大R1或R2中的任意一个,因为这样
会使电路中的电阻值增大,从而使电荷在电路中停留的时间变长,电所带电荷量也就增加了。
9.在平行板电实验装置中,当极板A稍向上移动时,由于极板A与地相连,所以极板A上的电量不发生变化,而极板
B上的电量会减少,从而导致电的电容变小。
这是因为平行板
电的电容与其两极板间的距离成反比,当极板A向上移动时,两极板间的距离变小,电容也就变小了。
10.物理图像可以用来反映两个物理量之间的关系,例如
在静电场中,电势和电场强度在空间位置上的分布情况。
在图
像中,点A和点B分别表示图线与x轴交点和图线的最低点所对应的x轴上的坐标值位置。
正确的说法是,若x轴表示空间位置,y轴表示电场强度在x轴上的分量,图像可以反映某静电场的电场强度在x轴上分布情况,则A点的电势一定低于B点的电势。
因为电势是电场强度在空间位置上的积分,而电场强度随着位置的变化而变化,所以A点的电势低于B 点的电势。
11.在图中,水平光滑轨道AB的B端与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=0.40m。
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=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m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q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:
1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;
2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;
3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。
12.示波管的示意图如图所示,竖直偏转电极的极板长
l=4.0cm,两板间距离d=1.0cm,极板右端与荧光屏的距离
L=18cm。
由阴极发出的电子经电场加速后,以v=1.6×107m/s 的速度沿中心线进入竖直偏转电场。
若电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计。
已知电子电荷量e=1.6×10-
19C,质量m=0.91×10-30kg。
1)要使电子束不打在偏转电极的极板上,求加在竖直偏转电极上的电压U应满足的条件;
2)在竖直偏转电极上加u=91sin100πt(V)的交变电压,求电子打在荧光屏上亮线的长度。
13.在图中,建立竖直平面内xOy直角坐标系,Oy表示竖直向上的方向。
已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场,现有一个带电量为2.5×10-4C的小球从坐标原点O沿y轴正方向以0.4 kg m/s的初动量竖直向上抛出,它到达的最高点位置为图中的Q点,不计空气阻力,g取10m/s2.
1)指出小球带何种电荷;
2)求匀强电场的电场强度大小;
3)求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量。
4)求小球从O点抛出到最高点Q的过程中速度的最小值。
14.如图1所示,一长为l且不可伸长的绝缘细线,一端固定于O点,另一端拴一质量为m的带电小球。
空间存在一场
强为E、方向水平向右的匀强电场。
当小球静止时,细线与竖
直方向的夹角为θ=37°。
已知重力加速度为g,sin37°=0.6,
cos37°=0.8.
1)判断小球所带电荷的性质,并求出小球所带的电荷量q;
根据数据,为了让电子无法到达屏幕上,电压U至少要
达到100V。
当电子从A板右边缘射出偏转电场时,其侧移量最大为
y_max=2.5cm/2=1.25cm。
电子飞出偏转电场时,其速度的反
向延长线通过偏转电场的中心,设电子打在屏幕上距中心点的最大距离为Y_max,由几何关系可得
Y_max=y_max*L/2b+L/2=5.0cm。
根据第一问中的公式y=4ud/U'L^2,可以得知在其他条件不变的情况下,U越大,y越小。
因此当U=800V时,电子通过偏转电场的侧移量最小,其最小侧移量y_min=1.25×10^-
2m=1.25cm。
同理,电子打在屏幕上距中心点的最小距离
Y_min=b+L/2-y_min=L/2-1.25cm=2.5cm。