电场综合练习题
- 格式:doc
- 大小:77.40 KB
- 文档页数:4
2018电场大题小练1.如图所示,电源电压为60V,A、B两板相距30cm,B板接地,C点离A板10cm,D点离B板5cm,求C、D两点的电势各为多少2如图所示,A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场,一电子以v0=4×106m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由O点射入电场,从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v0方向成30°的夹角.已知电子电荷e=×1019C,电子质量m=×10-30Kg,求:1电子在C点时的动能是多少2O、C两点间的电势差大小是多少重力不计3如图所示,质量为m=10g,电荷量为q=10-8C的带正电小球用长为L=的绝缘细线系于O点放在匀强电场中,小球静止在A点,且静止时悬线与竖直方向夹角θ=60°.求:1电场强度的大小和方向;2求此时细线拉力的大小;3求O、A两点的电势差.4.如图所示,在绝缘水平面上,有相距为L的A、B两点,分别固定着两个带电荷量均为Q的正电荷.O为AB连线的中点,a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=L/4.一质量为m、电荷量为+q从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O的小滑块可视为质点以初动能Ek0点时的动能为2E,第一次到达b点时的动能恰好为零,小滑块最终停在O点,已知静电力常k0量为k.求:1小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小.2小滑块刚要到达b点时加速度的大小和方向..3小滑块运动的总路程s总5.一束初速不计的电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d=,板长l=,那么:1要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压2若在偏转电场右侧距极板L=处放置一半径R=0..5cm的光屏中线过光屏中心且与光屏垂直,要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加多大电压6.如图所示,A、B为两块足够大的平行金属板,接在电压为U的电源上;在A板的中央P点处放置一个电子放射源,可以向各个方向释放电子;设电子的质量为m,电荷量为e,射出的初速度为v;求电子打在B板上的区域面积;不计电子的重力7.如图所示,光滑绝缘的斜面倾角为37°,一带电量为+q 的小物体质量为m,置于斜面上,当沿水平方向加一如图所示的匀强电场时,小物体恰好处于静止状态,从某时刻开始,电场强度突然减为原来的二分之一,求: 1原来电场强度的大小2当电场强度减小后物体沿斜面下滑距离为L 时的动能.8.如图,ABC 为绝缘轨道,AB 部分是半径R=40cm 的光滑半圆轨道,P 是半圆轨道的中点,BC 部分水平,整个轨道处于E=1×103V/m 的水平向左的匀强电场中,有一小滑块质量m=40g,带电量q=1×10—4C,它与BC 间的动摩擦因数μ=,g 取10m/s2,求: 1要使小滑块能运动到A 点,滑块应在BC 轨道上离B 多远处静止释放2在上述情况中,小滑块通过P 点时,对轨道的压力大小为多少 9.在金属板A 、B 间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压Uo,其周期是T;现有电子以平行于金属板的速度vo 从两板中央射入;已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力,求:1若电子从t=0时刻射入,在半个周期内恰好能从A 板的边缘飞出,则电子飞出时速度的大小; 2若电子从t=0时刻射入,恰能平行于金属板飞出,则金属板至少多长3若电子恰能从两板中央平行于板飞出,电子应从哪一时刻射入,两板间距至少多大 10.真空中有足够大的两个互相平行的金属板,a 、b 之间的距离为d ,两板之间的电压为b a ab U U U -=,按如图9-10所示的规律变化,其周期为T ,在t =0时刻,一带正电的的粒子仅在电场力作用下,由a 板从静止向b 板运动,并于nT t =n 为自然数时刻恰好到达b 板,求:若该粒子在T t 61=时刻才从a 板开始运动,那么粒子经历同样长的时间,它能运动到离a 板多远的距离若该粒子在T t 61=时刻才从a 板开始运动,那么粒子经历多长的时间到达b 板1. 板间匀强电场的场强大小为:所以由得由于所以由得本题考查匀强电场中场强与电势差、电势差与电势的关系,由U=Ed 先求出场强E 的大小,第8题图T /2 T 3T /2 2TtoU ABv oO ′ Oo 乙 甲 -U oA B 第9题图-U UT0 第10题再由本公式求出任意两点间电势差的大小,由电势差与电势的关系可求得任意一点电势的值2.答:1电子在C点时的动能是×10-18J.2O、C两点间的电势差大小是15V.解:1带电粒子进入偏转电场做类平抛运动,末速度v t与初速度v0的关系如图, 则电子在C点时的速度为:v0cos30°所以动能E k=×10-18J2对电子从O到C过程中只有电场力做功,由动能定理得解得:U=15V3.1,2小球受力如图所示:小球处于平衡状态所以有:绳子拉力:T=mgcosα= 根据:Eq=mgtanα,得:E=mgtanαq=3×107N/C,方向水平向右.3O、A两点的电势差:U=Ed=ELcos60°=3×107××12=3×106V4.题目中是一个有摩擦力的耗散系统.设摩擦力为f.1a,b两点为对称,那么它们的电势应该相等.我们都知道这个模型中,AB连线上O点电势最低,a,b的电势比它高.设a,b电势比O高的差值为U.从a到O,有Ek0+Uq-fL/4=2Ek0,简单的能量守恒导出的方程式.从O到b,有2Ek0-Uq-fL/4=0.那么有Ek0=fL/2,据此可以求出f,μ.结果自求.2刚要达到b点时,滑块受到两个力:电场力和摩擦力,方向相同.问题是电场力怎么求呢注意方程2Ek0-Uq-fL/4=0,现在f已知了,我们就可以用Ek0表示出U.U是b点与O点的电势差,现在我们假设AB两点的电荷量为+Q,计算b点和O点的电势就好了.电势的计算式是kQ/d,那么O点电势为4kQ/L,b点电势为16kQ/3L,两者之差就是U.用U表出kQ.电场力包括左边的电场力和右边的电场力,就是k/L/4^2-k/3L/4^2.摩擦力为f.方向你应该看得出来.结果自求.3完全从能量角度分析了.还是以O点为电势能的参考点,初态物体具有初动能Ek0,具有电势能Uq,运动了总路程D以后,动能势能都为0了.这些能量为摩擦耗散,也就是说摩擦力作的负功等于这些减少了的能量,有fD=Ek0+和U都是可以用Ek0表出的,那么这题就很简单了,结果自求.5.解:1在加速电压一定时,偏转电压U′越大,电子在极板间的偏转距离就越大;当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出,此时的偏转电压,即为题目要求的最大电压;加速过程,由动能定理得:①进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上作匀速运动:l=v0t ②在垂直于板面的方向上作匀加速直线运动,加速度:③偏转距离:④能飞出的条件为:⑤解①~⑤式得:V即要使电子能飞出,所加电压最大为400V2设此时电场内的偏移量为Y,则由几何关系得:l/2/l/2+L=y/R①又因②③解得:U'=200V即加在两极板上的电压最大不得超过200V6.从题目意思看,A板应接在电源的负极,B板应接在电源的正极.每个电子离开A板后,在电场力作用下向B板的方向运动.为方便叙述,在B板上与A板的中央P点正对的叫O点,即PO间的距离是d.对于刚离开A板时速度方向是平行于A板的电子分析:这个电子在电场力作用下做类平抛运动,到达B板时的位置是Q点,Q到O的距离设为L则 d =VtL =at^2/2 式中,t 是电子从P 到Q 的时间 加速度a =eE/m =eU/d/m =eU/dm 得 L =eU/dmd/V^2/2=eUd/2mV^2由于对称性,所以打到B 板的电子所在的区域是以O 点为圆心,L 为半径的圆. 所以,电子打在B 板上区域的面积是 S =πL^2=πeUd/2mV^2^2 7.斜面光滑,所以无摩擦力 1,对物块受力分解,得mgsin37=F 电cos37=Eqcos37 解得E=3mg/4q 2,同一得加速度a=gsin37-E'qcos37/m=3g/10 3,a=3g/10由公式2ax=v^2-v0^2=v^2-0 所以v^2=3gL/5所以动能E=mv^2/2=3mgL/108.120m2 9.1V=V 02+U 0e/m 1/22L=V 0T3t=T/4+kT/2k=0,1,2,3……d=T4U 0e/m 1/2/410.1当带正电粒子从在t =0时刻,一带电的的粒子仅在电场力作用下,由a 板从静止向b 板运动过程中,前半个周期加速,后半个周期减速为零,如此反复一直向前运动,它在一个周期内的位移是:2241)2(212aT T a s =⨯=所以241naT ns d==3.2.1=n ···· 若该粒子在T t 61=时刻才从a 板开始运动,则在每个周期内,前三分之二周期向前运动,后三分之一周期返回,一个周期的总位移:粒子经历同样长的时间,总位移为;2121''naT ns d ==3.2.1=n ···· 因此d d 31'=离a 板距离为d 312因为d d 31'=,所以从总位移的角度来讲,到达b 板的时间也应该为原来的3倍即:nT t t 33'==,但要注意的是带电粒子在每一个周期当中都存在着来回的往复运动,因此可预见到在最后一个周期的时间内,从b 板所在位置来讲,理论上带电粒子恰好两次经过b 板,其实在第一次经过就已碰上b ,所以根本不存在第二次,因此后面的时间要减去如图甲要减去的时间为T t t x 612⨯+=∆最后过程可倒过来看:T t x 62=所以T T t 3162+=∆可得:T T nT t6233--= t x图甲b。
真空静电场(一)一.选择题1. 一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元dS 的一个带电量为dS σ的电荷元,在球面内各点产生的电场强度 [ ](A ) 处处为零 (B )不一定都为零 (C )处处不为零 (D )无法判断2. 设有一“无限大”均匀带负电荷的平面,取X 轴垂直带电平面,坐标原点位于带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E 随距离平面的位置坐标X 变化的关系曲线为(规定场强方向沿X 轴方向为正,反之为负) []3. 下面列出的真空中静电场的场强公式,其中哪个是正确的? [ ](A ) 点电荷Q 的电场: 204QE r πε=(B ) 无限长均匀带电直线(线密度λ)的电场: 302E r rλπε= (C ) 无限大均匀带电平面(面密度σ)的电场:02E σε= (D ) 半径为R 的均匀带电球面(面密度σ)外的电场:230R E r r σε= 4. 将一个试验电荷Q (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处,测得它所受的力为F 。
若考虑到电量Q 不是足够小,则 [ ](A) F/Q 比P 点处原先的场强数值大(B) F/Q 比P 点处原先的场强数值小(C) F/Q 与P 处原先的场强数值相等(D) F/Q 与P 处原先的场强数值关系无法确定。
5. 根据高斯定理的数学表达式0s q E dS ε=∑⎰可知下列各种说法中,正确的是 [ ] (A ) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零(B ) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零(C ) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零(D ) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷6. 当带电球面上总的带电量不变,而电荷的分布作任意改变时,这些电荷在球心处产生的电场强度E 和电势U 将 [ ](A )E 不变,U 不变; (B )E 不变,U 改变;(C )E 改变,U 不变 (D ) E 改变,U 也改变7. 在匀强电场中,将一负电荷从A 移至B ,如图所示,则: [ ](A ) 电场力作正功,负电荷的电势能减少(B ) 电场力作正功,负电荷的电势能增加(C ) 电场力作负功,负电荷的电势能减少(D ) 电场力作负功,负电荷的电势能增加8. 真空中平行放置两块大金属平板,板面积均为S ,板间距离为d ,(d 远小于板面线度),板上分别带电量+Q 和-Q ,则两板间相互作用力为 [ ](A )2204Q d πε (B )220Q S ε (C )2205k Q S ε+ (D )2202Q S ε 二.填空题1 带有N 个电子的一个油滴,其质量为m ,电子的电量的大小为e ,在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g ),下落中穿越一均匀电场区域,欲使油滴在该区域中匀速下落,则电场的方向为________________,大小为____________________。
电场习题及答案一、选择题(每小题5分,每道题最少有一个正确答案共100分)1.下列哪些带电体一定可看做点电荷()A.体积很小的带电体B.带电荷量很少的带电体C.几何形状十分规则的带电体D.形状和大小的影响可以忽略不计的带电体2.两个直径为r的带电球,当它们相距100r时的静电力为F,当它们相距r时的静电力为()A.1100F B.104FC.100F D.以上答案均不对3.如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A.速度变大,加速度变大B.速度变小,加速度变小C.速度变大,加速度变小D.速度变小,加速度变大4.有关对电场强度的理解,下述正确的是()A.由E=Fq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=kQr2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5.一个试探电荷q,在电场中某点受到的电场力为F,该点的场强为E,下图中能正确反映q、E、F三者关系的是()6.如上图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的场强大小变为E2,E1与E2之比为()A.1:2B.2:1C.2: 3 D.4: 37.将电荷由静止释放,只在静电力的作用下运动时,下面的说法正确的是()A.无论是正电荷还是负电荷,总是由低电势点向高电势点运动B.无论是正电荷还是负电荷,总是由高电势点向低电势点运动C.无论是正电荷还是负电荷,总是向电势能减小的方向运动D.无论是正电荷还是负电荷,总是向电势能增大的方向运动8、在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电-Q2,且Q1=2Q2,用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在x轴上( )A. E1=E2之点只有一处,该点合场强为0B. E1=E2之点共有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2E2C.E1=E2之点共有三处,其中两处合场强为0,另一处合场强为2E2D. E1=E2之点共有三处,其中一处合场强为0,另两处合场强为2E29、如图所示,Q是带正电的点电荷,P1和P2为其电场中的两点.若E1,E2为P1和P2两点的电场强度的大小,U1,U2为P1和P2两点的电势,则( )A. E1>E2,U1>U2B. E1>E2,U1<U2C. E1<E2,U1>U2D. E1<E2,U1>U210、如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于a、c间的距离,用U a、Ub、U c和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以断定( )A.U a>U b>U cB. E a>E b>E cC.U a-U b= U b -U cD. E a=E b=E c11、如图所示,M、N为平行金属板,分别带电+Q和-Q,带电小球(电量为+q,质量为m)用绝缘丝线悬挂在两金属板之间,平衡时丝线与M板夹角为θ,将丝线突然剪断,带电小球在两板间(未与板接触之前)的运动将是( )A.自由落体运动B.匀加速直线运动C.平抛运动D.匀速直线运动12、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.qEC.2mg+qED.2mg+3qE13、如图所示,两根细线挂着质量相同的小球A和B,上、下,两根细线中的拉力分别为T A,T B.现使A、B带同号电荷,此时上、下两细线受力分别为T A,、T B,则( )A.T A,=T A,T B,>T BB.T A,=T A,T B,<T BC.T A,<T A,T B,>T BD.T A,<T A,T B,<T B14、一个带负电的小球,受水平方向的匀强电场力和重力的作用,由静止开始运动,不计空气阻力,设坐标轴如下图,x轴的正方向与电场方向一致,y轴向下,原点在小球起始位置.在图示中,哪个图可能表示此小球的运动轨迹?( )15、若带正电荷的小球只受到电场力作用,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16、一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C,在静电场中由A点移到B点.在这个过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10--5J,则a、b两点间的电势差U ab为( )A.3×104VB.1×104VC.4×104VD.7×104V17、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两点的场强一定相相等B.该点电荷一定沿等势线移动C.作用于该点电荷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18、如图所示,M、N是电场中某一电场线上的两点,已知负电荷从A移至B时,克服电场力做功.今有下列说法,其中错误的是( )A.M点的电势高于N点的电势B.N点的电场强度一定大于M 点的电场强度C.电场线的方向是从M指向ND.正电荷放在M点时所具有的电势能一定比放在N点时大19、某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线和粒子在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.A点的电势低于B点的电势20、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。
真空静电场(一)一.选择题1. 一均匀带电球面,电荷面密度为,球面内电场强度处处为零,球面上面元dS 的一个带电量为的电荷元,在球面内各点产生的电场强度 [ ](A ) 处处为零 (B )不一定都为零 (C )处处不为零 (D )无法判断2. 设有一“无限大”均匀带负电荷的平面,取X 轴垂直带电平面,坐标原点位于带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E 随距离平面的位置坐标X 变化的关系曲线为(规定场强方向沿X 轴方向为正,反之为负) [ ]3. 下面列出的真空中静电场的场强公式,其中哪个是正确的? [ ](A ) 点电荷Q 的电场:(B ) 无限长均匀带电直线(线密度)的电场:(C ) 无限大均匀带电平面(面密度)的电场:(D ) 半径为R 的均匀带电球面(面密度)外的电场:4. 将一个试验电荷Q (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处,测得它所受的力为F 。
若考虑到电量Q 不是足够小,则 [ ](A) F/Q 比P 点处原先的场强数值大 (B) F/Q 比P 点处原先的场强数值小 (C) F/Q 与P 处原先的场强数值相等(D) F/Q 与P 处原先的场强数值关系无法确定。
5. 根据高斯定理的数学表达式可知下列各种说法中,正确的是 [ ](A ) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零 (B ) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零σdSσ204Q E r πε=λ302E r r λπε=σ02E σε=σ230R E r r σε=0sqE dS ε=∑⎰(C ) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零 (D ) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷6. 当带电球面上总的带电量不变,而电荷的分布作任意改变时,这些电荷在球心处产生的电场强度和电势U 将 [ ] (A )不变,U 不变;(B )不变,U 改变;(C )改变,U 不变(D ) 改变,U 也改变7. 在匀强电场中,将一负电荷从A 移至B ,如图所示,则: [ ] (A ) 电场力作正功,负电荷的电势能减少 (B ) 电场力作正功,负电荷的电势能增加 (C ) 电场力作负功,负电荷的电势能减少 (D ) 电场力作负功,负电荷的电势能增加8. 真空中平行放置两块大金属平板,板面积均为S ,板间距离为d ,(d 远小于板面线度),板上分别带电量+Q 和-Q ,则两板间相互作用力为 [ ](A ) (B ) (C ) (D )二.填空题1 带有N 个电子的一个油滴,其质量为m ,电子的电量的大小为e ,在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g ),下落中穿越一均匀电场区域,欲使油滴在该区域中匀速下落,则电场的方向为________________,大小为____________________。
电场、电场强度1电场的概念例1.(多选)下列说法正确的是()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,它与其他物质一样,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产生的,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场是人为设想出来的,其实并不存在例2.(多选)19世纪30年代,法拉第提出一种观点,认为在电荷周围存在电场,电荷之间通过电场传递相互作用力.如图所示,对于电荷A和电荷B之间的电场,下列说法中的是()A.电荷B受电场力的作用,自身也产生电场B.撤去电荷B,电荷A激发的电场就不存在了C.撤去电菏A,电荷B激发的电场仍然存在D.电场线是法拉第假想的,实际上并不存在练习.场源电荷+Q对电荷A、电荷B的电场力FA、FB如图所示,下列说法正确的是()A.FA是电荷A产生的电场施加的B.FA是电荷B产生的电场施加的C.FB是电荷B产生的电场施加的D.FB是电荷+Q产生的电场施加的2电场强度的概念例1.关于电场强度的定义式,下列说法中正确的是( )A.E和F成正比,F越大E越大B.E和q成反比,q越大E越小C.E的大小是由F和q的大小共同决定的D.E的方向与+q受力F的方向相同例2.关于电场力和电场强度,下列说法正确的是()A.电场强度的方向总是跟电场力的方向一致B.电场强度的大小总是与电场力的大小成正比C.正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致D.电荷在某点受到的电场力越大,该点的电场强度越大练习.(多选)一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F,该点场强大小为E,则下面能正确反映这三者关系的是:A B C D3电场强度的计算例1.一试探电荷q=4×10-9C,在电场中P点受到的静电力F=6×10-7N.求:(1)P点的场强大小;(2)将试探电荷移走后,P点的场强大小;(3)放一电荷量为q′=1.2×10-6C的电荷在P点,受到的静电力F′的大小.例2.P是点电荷Q电场中的一点,P到点电荷Q的距离r=0.1 m,将一个电荷量q=1.0×10-10C的点电荷放到P 点,受到的电场力F=9.0×10-5N,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.求:(1)点电荷Q在P处产生的电场强度的大小.(2)点电荷Q的电荷量.例3.有一水平向右的匀强电场,场强E=9.0×103N/C,在竖直平面内半径为0.1 m 的圆周上取如图所示最高点C,另在圆心O处放置电荷量为Q=1.0×10-8C的带正电的点电荷.试求C处的场强.例4.在点电荷Q产生的电场中有A、B两点,相距为d,已知a点的场强大小为E,方向与ab连线成30°角,b点的场强方向与ab连线成120°角,如图所示,则点电荷Q的电性和b点的场强大小为()A.正电、 B.负电、C.正电、3E D.负电、3E4电场线例1.以下关于电场和电场线的说法中错误的是()A.电场和电场线都是真实存在的B.电场是真实存在的,电场线是不存在的C.电场线可以描述电场的强弱和方向D.电场线在电场中不能相交例2.在如图所示的电场中,a、b两点的电场强度相同的是()A B C D例3.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图象如图所示.则此电场的电场线分布可能是()A B C D例4.如图所示,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc,则()A.aa>ab>ac,va>vc>vb B.aa>ab>ac,vb>vc>vaC.ab>ac>aa,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb例5.(多选)某电场的电场线的分布如图所示.一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点.则下列判断正确的是()A.粒子带负电 B.电场力对粒子做负功C.粒子在N点的加速度大 D.粒子在N点的速度大5电场力的综合问题例1.下列各图中,正确描绘两个等量异种点电荷电场线的是()A B C D例2.如图所示,在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,当小球静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为()A .B .C .D .例3.如图所示,在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷,将质量为m、电荷量为q的小球从管的水平直径的端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无作用力.若小球所带电荷量很小,不影响O点处的点电荷的电场,则放于圆心O处的点电荷在OB连线的中点处的电场强度大小()A.E = B.E = C.E = D.E =例4.如图所示,一均匀带正电的无限长细直棒水平放置,带电细直棒在其周围产生方向与直棒垂直向外辐射状的电场,场强大小与直棒的距离成反比.在直棒上方有一长为a的绝缘细线连接了两个质量均为m的小球A、B,A、B所带电量分别为+q和+4q,球A距直棒的距离为a,两球恰好处于静止状态.不计两小球之间的静电力作用.(1)求细线的张力;(2)剪断细线,若A球下落的最大速度为vm,求A球下落到速度最大过程中,电场力对A球做的功.(3)分析剪断细线后,B球的运动情况及能量的转化情况.例5.如图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为E=1.25×104N/C,一根长L=1.5 m、与水平方向的夹角θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M 固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10-2kg.将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)小球B开始运动时的加速度为多大?(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?。
静电场练习题一、选择题1.(3分)如图,在E=2.0×103N/C的匀强电场中有A、M和B三点,其中BM与电场线垂直,AM与电场线成30°角,AM=4cm,BM=2cm,把一电量q=2×10﹣9C的正电荷从A移动到M点,再从M移动到B点,整个过程中电场力做功为()A.8×10﹣8J B.8×10﹣8J C.1.6×10﹣7 J D.2.4×10﹣7 J 2.(3分)如图所示,正电荷在电场中沿某一条电场线从A点运动到B点,下面说法正确的是()A.电场力大小不断变化B.电场力大小保持不变C.电荷克服电场力做功D.电荷的电势能不断减小3.(3分)下列说法中正确的是()A.将电荷从电场中一点移到另一点,电势能的改变量与零电势点的选择无关B.在电场中,电场强度为零的地方电势也一定为零C.电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较大D.沿着负点电荷的电场线方向,电势升高4.(3分)关于等势面下列说法正确的是()A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B.等势面上各点的场强相等C.等差等势面越密的地方,场强越大D.在负的点电荷形成的电场中,电场线由低等势面指向高等势面5.(3分)如图所示,粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。
在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷,从A点无初速度释放带负电且电荷量保持不变的小物块(视为质点),运动到P点时速度恰为零。
则小物块从A到P运动的过程()A.水平地面对斜面体没有静摩擦作用B.小物块的电势能先减小后增大C.小物块所受到的合外力减小后增大D.小物块损失的机械能等于增加的电势能6.(3分)如图所示,某一带正电粒子(不计重力)在一平行板间的运动轨迹如图中曲线,P、Q两点为轨迹上两点,则()A.A板带负电,B板带正电B.粒子在P点电势能大于在Q点电势能C.粒子在P点动能大于在Q点动能D.粒子在P点受力大于在Q点受力7.(3分)如图所示,a、b、c、d、e五点在一条直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。
电场力的性质练习题(带详细答案)命题人:审核人:物理组试做人:时间:45分钟满分:100分编号:084一、选择题1.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点.其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中非匀强电场中的a、b两点—2. 如图所示,A、B为两个固定的等量同号正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0,若不计C所受的重力,则关于电荷C以后的运动情况,下列说法中正确的是()A.加速度始终增大B.加速度先增大后减小C.速度先增大后减小D.速度始终增大3. 如图所示,两个带同种电荷的带电球(均可视为带电质点),A球固定,B球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B球上的孔径略大于杆的直径),已知A、B两球在同一水平面上,则B球受力个数可能为()A.3 B.4 C.5 D.64. 如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,已知在a、b两点粒子所受电场力分别为F a、F b,若带电粒子q(|Q|≫|q|)由a点运动到b点,电场力做正功,则下列判断正确的是()A.若Q为正电荷,则q带正电,F a>F b B.若Q为正电荷,则q带正电,F a<F bC.若Q为负电荷,则q带正电,F a>F b D.若Q为负电荷,则q带正电,F a<F b5. 如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a、b,左边放一个带正电的固定球+Q时,两悬球都保持竖直方向.下面说法中正确的是()A.a球带正电,b球带正电,并且a球带电荷量较大~B.a球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较小C.a球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较大D.a球带正电,b球带负电,并且a球带电荷量较小6. 如图光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电的小球,质量为m,带电荷量为q.为使小球静止在杆上,可加一匀强电场.所加电场的场强满足什么条件时,小球可在杆上保持静止()A.垂直于杆斜向上,场强大小为mg cos θqB.竖直向上,场强大小为mgqC .垂直于杆斜向下,场强大小为mg sin θq D.水平向右,场强大小为mg cot θq7. 如图1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点处的电量为-q外,其余各点处的电量均为+q,则圆心O处()A.场强大小为,方向沿OA方向B.场强大小为,方向沿AO方向C.场强大小为,方向沿OA方向D.场强大小为,方向沿AO方向)8. 匀强电场的电场强度E=×103V/m,要使一个电荷量为×10-15C的负点电荷(不计重力)沿着与电场强度方向成60°角的方向做匀速直线运动,则所施加外力的大小和方向应是()A.×10-11 N,与场强方向成120°B.×10-11 N,与场强方向成60°C.×10-11 N,与场强方向相同D.×10-11 N,与场强方向相反-11在10的右上角9. 如图所示,倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上,当质量为m、带电荷量为+q的滑块沿斜面下滑时,在此空间突然加上竖直方向的匀强电场,已知滑块受到的电场力小于滑块的重力.则A .若滑块匀速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块将减速下滑B .若滑块匀速下滑,加上竖直向下的电场后,滑块仍匀速下滑C.若滑块匀减速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块仍减速下滑,但加速度变大D.若滑块匀加速下滑,加上竖直向下的电场后,滑块仍以原加速度加速下滑10.如图6-1-23所示,两个带等量的正电荷的小球A、B(可视为点电荷),)被固定在光滑的绝缘的水平面上,P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点的运动的过程中,下列关于小球C的速度图象中,可能正确的是()11.如图所示,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O 处放一个点电荷,将一个质量为m 、带电荷量为q 的小球从圆弧管的端点A 处由静止释放,小球沿细管滑到最低点B 处时,对管壁恰好无压力,则处于圆心O 处的电荷在AB 弧中点处的电场强度的大小为( ) A .E =mgq B .E =2mgqC .E =3mgqD .无法计算12.( 2014新课标)如图,在正点电荷Q 的电场中有M 、N 、P 、F 四点,M 、N 、P 为直角三角形的三个顶点,F 为MN 的中点,∠M=30°,M 、N 、P 、F 四点的电势分别用M ϕ、N ϕ、P ϕ、F ϕ表示。
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。
第3节电场强度1.下列说法正确的是A.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的电场强度,由电场本身的性质决定,与试探电荷在该点所受的静电力及带电荷量无关C.规定电场中某点的电场强度的方向与正试探电荷在该点所受的静电力的方向相同D.公式和对于任何静电场都是适用的2.(2018·山东省济南第一中学学考)在电场中某点放入正点电荷q,它受到的电场力方向向右。
当放入负点电荷q时,它受到的电场力方向向左。
下列说法正确的是A.该点放入正电荷时,电场方向向右,放入负电荷时,电场方向向左B.该点电场强度的方向向右C.该点放人2q的正点电荷时,电场强度变为原来的2倍D.该点不放电荷时,电场强度为零3.(2018·浙江省温州市十五校联合体)如图所示,B为线段AC的中点,如果在A处放一个+Q的点电荷,测得B处的场强E B=60 N/C,则下列说法正确的A.C处的场强大小为E C=30 N/CB.C处的场强大小为E C=20 N/CC.若要使E B=0,可在C处放一个–Q的点电荷D.把q=10–9 C的点电荷放在C点,则其所受电场力的大小为1.5×10–8 N4.如图所示,是电场中某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点。
下列说法正确的是A.b点的场强较小B.b点的场强较大C.同一个检验点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时所受电场力大D.同一个检验点电荷放在b点所受的电场力比放在a点时所受电场力大5.(2018·辽宁省庄河市高级中学)如图所示,空间有两个等量的正点电荷,两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是A.场强B.场强C.电势D.电势6.如图所示,真空中仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b 两点电场强度相同的是7.(2018·天津市河西区高三三模)如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时,在圆心O产生的电场强度大小为E。
电场综合练习题
一、选择题
1、如图所示,光滑的水平轨道AB,与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,
AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B为最低点,D为
最高点.一质量为m带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB
向右运动,恰能通过最高点,则( )
A.R越大,x越大
B.R越大,小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大
C.m越大,x越大
D.m与R同时增大,电场力做功增大
2、一个质量为m、电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,
在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和
有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔、竖直高度相等,
电场区水平方向无限长.已知每一电场区的场强大小相等、方向
均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球在水平方向一直做匀速直线运动
B.若场强大小等于mgq,则小球经过每一电场区的时间均相同
C.若场强大小等于2mgq,则小球经过每一无电场区的时间均相同
D.无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同
3、M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电1.6×10-10 C,下列判断正
确的有( )
A.在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B.摩擦的过程中电子从M转移到N
C.N在摩擦后一定带负电1.6×10-10 C
D.M在摩擦过程中失去1.6×10-10个电子
4、一个带负电的小球,受电场力和重力的作用,由静止开始运动,已知电场为水平方
向的匀强电场,不计空气阻力,设坐标轴如图所示,x轴的正方向与电场方向一致,y轴的
正方向竖直向下,原点为小球的起始位置,下列哪个图可能表示此小球的运动轨迹( )
3.两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后再放
回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的( )
A.47 B.37
C.97 D.167
4、如图所示,一均匀细金属圆环是由四个互相绝缘的四分之一圆弧A、
B、C、D组成,已知当只有A弧带正电q时,在圆心O处产生的电场强
度大小为E0,则当A、B弧各带正电q,C、D弧各带负电q时,在圆心O
处的场强大小为( )
A.2E0 B.0
C.2E0 D.22E0
5、如图所示,在真空中一条竖直向下的电场抛物线上有a、b两点.一带电质
点在a处由静止释放后沿电场线向上运动,到达b点时速度恰好为零.则下面说法
正确的是( )
A.该带电质点一定带正电荷
B.该带电质点一定带负电荷
C.a点的电场强度大于b点的电场强度
D.质点在b点所受到的合力一定为零
6、两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上
场强大小E与x关系的是图( )
A B C D
7、在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104 V/m.已知一半径为1 mm的雨滴在此电场
中不会下落,取重力加速度大小为10 m/s2,水的密度为103 kg/m3,这雨滴携带的电荷量的
最小值约为( )
A.2×10-9 C B.4×10-9 C
C.6×10-9 C D.8×10-9 C
二、计算题
1、.如图所示,A为带正电Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在
距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球受水平向右的电场力偏转
θ角而静止,小球用绝缘丝悬挂于O点,试求小球所在处的电场强度.
2、如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m、
带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,当小球沿细
管下滑到最低点时,对细管的上壁的压力恰好与球重相同,求圆心处的电荷
在圆弧管内产生的电场的场强大小.
3、质量为m的小球A在绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电,
电量为q.在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷,将小球A由距B点
竖直高度为H处无初速释放,小球A下滑过程中电量不变,不计A与细
杆间的摩擦,整个装置处在真空中,已知静电力常量k和重力加速度g.
(1)A球刚释放时的加速度是多大?
(2)当A球的动能最大时,求此时A球与B点的距离.
4、.如图所示,倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的,AB长为
L,C为AB的中点,在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀
强电场,与斜面垂直的虚线CD为电场的边界.现有一质量为m、
电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点),从B点开始在B、
C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动,经过C后沿斜面匀加速
下滑,到达斜面底端A时的速度大小为v.试求:
(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ.
(2)匀强电场场强E的大小.
5、如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5 m的14圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端
点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5×103
N/C.今有一质量为m=0.1 kg、带电荷量+q=8×10-5 C的小滑块(可视为质点)从A点由静
止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10
m/s2,求:
(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时B点的压力.
(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程.