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.。
静电场练习题一、单选题(本大题共18小题,共72.0分)1.如图所示,真空中a、b、c、d四点共线且等距.先在a点固定一点电荷+Q,测得b点场强大小为E.若再将另一等量异种点电荷-Q放在d点时,则()A. b点场强大小为EB. c点场强大小为EC. b点场强方向向左D. c点电势比b点电势高2.如图所示,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()A. B,D两点的电场强度不相同B. A点的电场强度大于C点的电场强度且两点电场强度方向相同C. 一电子在B点的电势能大于在C点的电势能D. 一电子沿对角线B→O→D路径移动电场力不做功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A,B,C三点电场强度的大小、电势高低的比较,正确的是( )A. E A=E C>E B;φA=φC>φBB. E B>E A>E C;φA=φC>φBC. E A<E B,E A<E C;φA>φB,φA>φCD. E A=E C>E B;三点电势的高低无法判断,因为零电势点未规定4.两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点为MN上的一点.取无限远处的电势为零,一带负电的试探电荷q,在静电力作用下运动,则()A. 若q从A点由静止释放,由A点向O点运动的过程中,加速度大小一定先变大再减小B. 若q从A点由静止释放,其将以O点为对称中心做往复运动C. q由A点向O点运动时,其动能逐渐增大,电势能逐渐增大D. 若在A点给q一个合适的初速度,它可以做类平抛运动5.如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q(负电荷),不计重力,下列说法中一定正确的是()A. 点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大B. 点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C. 点电荷运动在O点时加速度为零,速度达最大值D. 点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到点电荷速度为零6.如图,实线是电场线,一带负电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中,其速率-时间图象是选项中的()A. B. C. D.7.带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,实线是电场线,下列说法正确的是A. 粒子在a点时的加速度比在b点时的加速度小B. 从a到b过程中,粒子的电势能不断减小C. 无论粒子带何种电,经b点时的速度总比经a点时的速度小D. 电场中a点的电势一定比b点的电势高8.某电场的电场线分布如图所示(实线),以下说法正确的是()A. c点场强大于b点场强B. b和c处在同一等势面上C. 若将一试探电荷+q由a点移动到d点,电荷的电势能将增大D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点,可判断该电荷一定带负电9.某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q,电势分别为φP和φQ,则()A. E P>E Q,φP>φQB. E P>E Q,φP<φQC. E P<E Q,φP>φQD. E P<E Q,φP<φQ10.不带电的空腔导体P置于电场中,其周围电场线分布如图所示,a、c为电场中的两点,b为导体空腔内的一点,则()A. a、b、c三点的电场强度依次减小B. a、b、c三点的电势依次降低C. 负试探电荷在a点的电势能比在b点的大D. 正试探电荷从a点移到c点的过程中,克服电场力做功11.如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虛线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点,不计重力。
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。
二、电场电场强度电场线练习题一、选择题1.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2.下列关于电场强度的叙述正确的是[ ]A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关3.电场强度的定义式为E=F/q []A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量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4.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[]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D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关A.当r→0时,E→∞B.发r→∞时,E→0C.某点的场强与点电荷Q的大小无关D.在以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同6.关于电场线的说法,正确的是[ ]A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不可能是闭合的7.如图1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B表示A、B 两处的场强,则[ ]A.A、B两处的场强方向相同B.因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以E A=E BC.电场线从A指向B,所以E A>E BD.不知A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为[ ]A.0 B.2kq/r2C.4kq/r2 D.8kq/r29.四种电场的电场线如图2所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的[ ]10.图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是[ ]A.该电场是匀强电场B.这四点场强的大小关系是E d>E a>E b>E cC.这四点场强的大小关系是E a>E b>E c>E dD.无法比较这四点场强大小关系11.如图4,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件可断定[ ]A.A、B、C分别带什么性质的电B.A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C.A、B、C中哪个电量最大D.A、B、C中哪个电量最小二、填空题12.图5所示为某区域的电场线,把一个带负电的点电荷q放在点A或B时,在________点受的电场力大,方向为______.13.如图6,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.真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4。
静电场练习题一、单选题(本大题共12小题,共48.0分)1.在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为,那么下列说法正确的是A. 若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零B. 若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的场强就变为C. 若在该点放一个电量为的检验电荷,则该点场强大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向D. 若在该点放一个电量为的检验电荷,则该点的场强大小仍为E,电场强度的方向也还是原来的场强方向2.在一个匀强电场中有a、b两点,相距为d,电场强度为E,把一个电量为q的负电荷由a移到b点时,电场力对电荷做正功W,以下说法正确的是()A. a点电势比b点电势高B. 该电荷在b点的电势能较a点大C. a、b两点电势差大小一定满足D. ab两点电势差大小一定满足3.下列关于电场线的说法,正确的是()A. 电场线是电荷运动的轨迹B. 电场线是实际存在的曲线C. 电场线时闭合的曲线D. 电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大4.下列说法正确的是()A. 物体带电量有可能是B. 感应起电的本质是电荷发生了转移C. 物体所带电量可能很小,可以小于元电荷D. 经过摩擦使某物体带正电是因为产生了额外的正电荷5.关于电容器的电容,下列说法正确的是()A. 电容器是一种理想的仪器,现实生活中不存在B. 电容器是储存电荷的装置C. 电容的国际单位是微法D. 电容器极板的正对面积越大,板间距离越大,电容器电容就越大6.下列说法中正确的是()①无论是正电荷还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,电场力做的正功越多,电荷在该点的电势能越大②无论是正电荷还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,电场力做的正功越少,电荷在该点的电势能越大③无论是正电荷还是负电荷,从无穷远处移到电场中某点时,克服电场力做功越多,电荷在该点的电势能越大④无论是正电荷还是负电荷,从无穷远处移到电场中某点时,电场力做功越多,电荷在该点的电势能越大.A. ①③B. ②④C. ②③D. ①④7.如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为m A、m B,由于B球受到风力作用,环A与B球一起向右匀速运动.已知细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是()A. B球受到的风力F为B. 风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变C. 风力增大时,杆对环A的支持力保持不变D. 环A与水平细杆间的动摩擦因数为8.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F,如果保持这两个点电荷的带电量不变,而将它们之间的距离变为原来的4倍,那么它们之间静电力的大小为()A. 4FB.C. 16FD.9.如图示是一对等量异种点电荷的电场线分布图,图中两点电荷P、Q连线长度为r,M点、N点到两点电荷P、Q的距离都为r,S点到点电荷Q的距离也为r,由此可知()A. M点的电场强度为B. M、N、S三点的电势可能相等C. 把同一试探电荷放在M点,其所受电场力等于放在S点所受的电场力D. 沿图中虚线,将一试探电荷从N点移到M点,电场力一定不做功10.如图,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为20cm的正六边形的六个顶点,已知电场方向与六边形所在平面平行,若A、B、C三点电势分别为2V、3V、4V,则下列说法正确的是()A. F点的电势为1VB. 匀强电场的场强大小为C. 匀强电场的场强方向由C点指向B点D. 将电量为的点电荷从F点移到D点,其电势能增加11.如图所示,在X轴上关于O点对称的F、G两点有等量异种电荷Q和-Q,一正方形ABCD与XOY在同一平面内,其中心在O点,则下列判断正确的是()A. A、C两点电场强度相等B. O点电场强度为零C. B、D两点电势相等D. 若将点电荷从A点移向C,电势能减小12.电荷量分别为+q、+q、-q的三个带电小球,分别固定在边长均为L的绝缘三角形框架的三个顶点上,并置于场强为E的匀强电场中,如图所示.若三角形绕穿过其中心O垂直于三角形所在平面的轴逆时针转过120°,则此过程中系统电势能变化情况为()A. 增加B. 减少C. 增加EqLD. 减少EqL二、填空题(本大题共3小题,共12.0分)13.两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.14.如图,A、B两点相距0.1m,θ=60°,匀强电场场强E=100V/m,则A、B间电势差U AB=______V.15.A、B带等量的异种电荷,不带电物体C先后与A、B接触后A、B、C三者电荷量之比为______ .三、计算题(本大题共3小题,共37.0分)16.在场强为4×105V/m的匀强电场中,一质子从A点移动到B点,如图5所示.已知AB间距离为20cm,AB连线与电场线成30°夹角,求电场力做的功以及质子电势能的变化.17.如图所示,一个竖直放置的半径为R的光滑绝缘环,置于水平方向的匀强电场中.有一质量为m、电荷量为q的带正电的空心小球套在环上,已知电场强度为E=.求:(1)当小球由静止开始从环的顶端A下滑圆弧长到达位置B时,环对小球的压力?(2)小球从环的顶端A滑至底端C的过程中,最大速度为多少?18.如图所示,平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场E=1.2×102V/m,极板间距离d=5dm,电场中C和D分别到A、B两板距离均为10cm,B板接地,求:(1)C和D两点的电势、两点间电势差各为多少?(2)点电荷q=4×10-2C从C匀速移到D时,电场力做功多少?答案和解析1.D2.D3.D4.B5.B6.A7.C【解析】解:A、B、对球B受力分析,受重力、风力和拉力,如左图风力F=m B gtanθ,故A错误绳对B球的拉力T=当风力增大时,θ增大,则T增大。
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。
电场练习题一、选择题1.如图所示,在静止的点电荷+Q所产生的电场中,有与+Q共面的A、B、C三点,且B、C处于以+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E A、E B、E C,电势分别为φA、φB、φC,则下列判断正确的是A. E A<E B,φB=φCB. E A>E B,φA>φBC. E A>E B,φA<φBD. E A>E C,φB=φC2.如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有一初速度v0的带电微粒,沿图中虚线由A运动至B,其能量变化情况是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.如图,在匀强电场中,将一质量为m,带电量为q的带电小球,由静止释放,带电小球的运动轨迹为一与竖直方向夹角为θ的直线,则匀强θ电场的场强大小为A.唯一值是mgtgθ/qB.最大值是mgtgθ/qC.最小值是mgsinθ/qD.最小值是mgcosθ/q4.如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是A.使U1减小到原来的1/2B.使U2增大为原来的2倍C.使偏转板的长度增大为原来2倍D.使偏转板的距离减小为原来的1/25.如图,将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行板电容器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E k的带电粒子,垂直于电力线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2E k,如果使这个带电粒子的初速度变为原来的2两倍,那么它飞出电容器时的动能变为A.8E k B.2E k C.4.25E k D.2.5E k7.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。
高三物理电场练习题电场是物理学中一个非常重要的概念,它描述了电荷之间相互作用的力场。
在高三物理学习中,电场的理解和应用对于学生来说是一项重要的任务。
为了帮助同学们更好地掌握电场的知识,下面将提供一些高三物理电场的练习题,希望能够帮助同学们巩固所学内容。
练习题一:1. 一个点电荷Q在真空中产生的电场强度为E。
如果将该点电荷的电量增大为4Q,电场的强度会是原来的几倍?2. 如图所示,两个点电荷q1和q2分别位于距离为d的两点。
点A 与电荷q1的距离为x,点B与电荷q2的距离为y。
当点A和B都远离电荷q1和q2时,它们之间的力是否为零?练习题二:1. 电偶极子是由两个等大、异号电荷构成的系统。
在电场中,电偶极子所受到的力和力矩分别与电场强度E和电偶极矩p的哪些因素有关?2. 一个带电的小球在电场中受到一个方向垂直于速度方向的力,会发生什么运动?练习题三:1. 在真空中,两个点电荷相距10cm。
当它们之间的力为F时,它们的电荷量分别为多少?2. 在两个平行金属板上分别带有正电荷+Q和负电荷-Q,它们之间的电势差是多少?练习题四:1. 一个电子在匀强电场中受到的力为F,如果用另一个电子代替原来的电子,受到的力会是原来的几倍?2. 如图所示,两个相等的正电荷q1和q2在一条水平线上,q2位于q1的正上方。
一个负电荷q3静止在q1和q2连线上的点A处。
当q3从A点向右移动,它的运动方向是怎样的?以上是一些高三物理电场的练习题,希望能够帮助同学们巩固所学的知识。
在解答这些题目时,同学们可以根据电场的基本概念,利用库仑定律、电唤补偿、电势差等相关公式进行推导和计算。
同时,还要注意合理运用矢量运算和坐标系的方法,以求得准确的结果。
希望同学们能够通过这些练习题,进一步加深对电场概念的理解和运用能力,为高三物理的学习打下坚实的基础。
在解答题目时,要注意思路的清晰和逻辑的严谨,同时也要积极思考和探索,培养自己的物理思维能力。
1.真空中,有两个带正电的点电荷A 、B .A带电荷9×10-10C ,B 带电荷是A 的4倍.A 、B 相距12cm ,现引入点电荷C ,使A 、B 、C 三个点电荷都处于静止状态,问:C 的带电情况、位置和电荷量。
2、如图所示在光滑的水平面上放着A 、B 两个带电绝缘小球,A 带正电,B 带负电,带电量都是q ,它们之间的距离为d ,在水平方向加一个匀强电场,使两小球在电场力的作用下都处于静止状态,问AB 连线的中点处场强的大小和方向3.将平行板电容器充电后,去掉电源(1)相对面积不变,极板间距离减小,则有 ; (2)极板间距离不变,相对面积减小,则有 。
4.如图,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s m v /10460⨯=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0v 方向成30°的夹角。
已知电子质量kg m 30109.0-⨯=,求(1)电子在C 点时的动能是多少(2)O 、C 两点间的电势差大小是多少5.如下图所示a 、b 为某电场中的一条电场线上两点。
(1)能否判断a 、b 两点场强大小,若能哪点大 ,若不能说明理由 ;(2)能否判断a 、b 两点电势高低,若能哪点高 ,若不能说明理由 ; (3)能否判断a 、b 两点电势能大小,若能哪点大 ,若不能说明理由 。
6.如图,已知平行板电容器两极板间距离d=4cm ,两极板电势差U AB =+120V .若它 的电容为3F μ,且P 到A 板距离为1cm .求: (1)上极板带什么电,电量多少; (2) 两板间的电场强度;(3) 一个电子在P 点具有的电势能;(4) 一个电子从B 板出发到A 板获得的动能.7.如图,两块长3cm 的平行金属板AB 相距1cm ,并与300V 直流电源的两极相连接, B A ϕϕ<,如果在两板正中间有一电子,沿 着垂直于电场线方向以2×107m/s 的速度飞入,则( 已知电子质量m =9×10-31kg ) (1)电子能否飞离平行金属板正对空间? (2)如果由A 到B 分布宽1cm 的电子带通过此电场,能飞离电场的电子数占总数的百分之几?8.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A、B是这条直线上的两点,一带正电粒子以速度v A经过A点向B点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B经过B点,且v B与v A方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是()A.A点的场强一定大于B点的场强B.A点的电势一定高于B点的电势C.粒子在A点的速度一定小于在B点的速度D.粒子在A点的电势能一定小于在B点的9.如图,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,下列说法正确的是()A.S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大B.S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变10.一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 =1.0cm,板长l =5.0cm,那么,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?11、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-时间图像如图所示。
电场练习题1、如图所示,质量分别为m 1和m 2的两个小球A 、B ,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上.当突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A 、B 将由静止开始运动,在以后的运动过程中,对两个小球和弹簧组成的系统(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法正确的是( )A.因电场力分别对球A 和球B 做正功,故系统机械能不断增加B.因两个小球所受电场力等大反向,故系统机械能守恒C.当弹簧长度达到最大值时,系统机械能最小D.当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时,系统动能最大2、图中a 、b 和c 分别表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为6V 、4V 和1.5V.一质子(H 11)从等势面a 上某处由静止释放,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b 时的速率为v ,则对质子的运动有下列判断:①质子从a 等势面运动到c 等势面电势能增加4.5eV②质子从a 等势面运动到c 等势面动能增加4.5eV③质子经过等势面c 时的速率为2.25v④质子经过等势面c 时的速率为1.5v 上述判断正确的是( )A .①和③B .②和④C .①和④D .②和③3、一个点电荷产生的电场,两个等量同种点电荷产生的电场,两个等量异种点电荷产生的电场,两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场.这是几种典型的静电场.带电粒子(不计重力)在这些静电场中的运动( )A.不可能做匀速直线运动B.不可能做匀变速运动C.不可能做匀速率圆周运动D.不可能做往复运动4、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P 点,如图所示.以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,ε表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )A.U 变小,E 不变B.E 变大,ε变大C.U 变小,ε不变D.U 不变,ε不变5、如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷,将质量为m ,带电量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放,小球沿细管滑到最低点B 时,对管壁恰好无压力,则固定于圆心处的点电荷在A B 弧中点处的电场强度大小为( )A .mg /qB .2mg /qC .3mg /qD .4mg /q6、如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A 、B 是这条直线上的两点,一电子以速度v A 经过A 点向B 点运动,经过一段时间后,电子以速度v B 经过B 点,且v B 与v A 的方向相反,则( )A.A 点的场强一定大于B 点的场强B.A 点的电势一定低于B 点的电势C.电子在A 点的速度一定小于在B 点的速度D.电子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能7、在场强大小为E 的匀强电场中,质量为m 、带电量为+q 的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE /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0.8qEsABBC.物体的电势能减少了qEsD.物体的动能减少了0.8qEs8、两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点,如图所示,下列说法正确的是( )A .a 点电势比b 点高B .a 、b 两点的场强方向相同,b 点场强比a 点大C .a 、b 、c 三点和无穷远处等电势D .一个电子在a 点无初速释放,则它将在c 点两侧往复振动9、如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5 J ,已知A 点的电势为-10 V ,则以下判断正确的是( )A .微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示;B .微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示;C .B 点电势为零;D .B 点电势为-20 V10、如图1所示,A 、B 两点固定两个等量正点电荷,在A 、B 连线的中点C 处放一点电荷(不计重力).若给该点电荷一个初速度0v ,0v 方向与AB 连垂直,则该点电荷可能的运动情况为( ) A.往复直线运动 B.匀变速直线运动 C.加速度不断减小,速度不断增大的直线运动 D.加速度先增大后减小,速度不断增大的直线运动11、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=0.2,g 取10m/s 2,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?11.(1)x=20m (2) F N =1.5NAB2 1图1。
相关习题:(电场)一、电荷守恒定律、库仑定律练习题一、选择题1.关于点电荷的说法,正确的是[ ]A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷C.点电荷一定是电量很小的电荷D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理2.将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A中的质子数[ ]A.增加B.减少C.不变D.先增加后减少3.库仑定律的适用范围是[ ]A.真空中两个带电球体间的相互作用B.真空中任意带电体间的相互作用C.真空中两个点电荷间的相互作用D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,则可应用库仑定律4.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是[ ]A.带有等量异种电荷B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷D.一个带电,另一个不带电5.有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A 带正电,则[ ]A.B、C球均带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电D.B、C球都不带电6.A、B两个点电荷间距离恒定,当其它电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将[ ]A.可能变大B.可能变小C.一定不变D.不能确定7.两个半径均为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.1200FC.900F D.无法确定8.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9.如图1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T A、T B;如果使A带正电,二、填空题10.在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量为______;一个电子的电量为______,一个质子的电量为______;任何带电粒子,所带电量或者等于电子或质子的电量,或者是它们电量的______.11.库仑定律的数学表达式是______,式中的比例常量叫______,其数值为______,其单位是______.12.两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.13.将一定量的电荷Q,分成电量q、q'的两个点电荷,为使这两个点电荷相距r时,它们之间有最大的相互作用力,则q值应为______.14.如图3所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球B 受到的库仑力F=______,小球A带的电量q A=______.三、计算题15.大小相同的金属小球,所带电量的值分别为Q1、Q2,且大小为F,若使两球相接触后再分开放回原位置,求它们间作用力的大小.16.设氢原子核外电子的轨道半径为r,电子质量为m,电量为e,求电子绕核运动的周期.电荷守恒定律库仑定律练习题答案一、选择题1.D2.C3.CD4.BCD5.C6.C7.D8.D9.BC二、填空题10.1.6×10-19C,-1.6×10-19C,1.6×10-19C,整数倍14.2×10-3N,-0.5×10-8C三、计算题15.F/3或4F/3二、电场电场强度电场线练习题一、选择题1.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2.下列关于电场强度的叙述正确的是[ ]A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关3.电场强度的定义式为E=F/q[ ]A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量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4.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[ ]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D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关A.当r→0时,E→∞B.发r→∞时,E→0C.某点的场强与点电荷Q的大小无关D.在以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同6.关于电场线的说法,正确的是[ ]A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不可能是闭合的7.如图1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B表示A、B两处的场强,则[ ]A.A、B两处的场强方向相同B.因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以E A=E BC.电场线从A指向B,所以E A>E BD.不知A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q,相距r,两点电荷连线中点处的场强为[ ]A.0B.2kq/r2C.4kq/r2D.8kq/r29.四种电场的电场线如图2所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的[ ]10.图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是[ ]A.该电场是匀强电场B.这四点场强的大小关系是E d>E a>E b>E cC.这四点场强的大小关系是E a>E b>E c>E dD.无法比较这四点场强大小关系11.如图4,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件可断定[ ]A.A、B、C分别带什么性质的电B.A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C.A、B、C中哪个电量最大D.A、B、C中哪个电量最小二、填空题12.图5所示为某区域的电场线,把一个带负电的点电荷q放在点A或B时,在________点受的电场力大,方向为______.13.如图6,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.真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4.0×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为2.0×10-5N,则P点的场强为________N/C;把检验电荷电量减小为2.0×10-9C,则该电荷在P点受到的电场力为__________N15.在空间某一区域,有一匀强电场,一质量为m的液滴,带正电荷,电量为q,在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动,则此区域的电场强度的大小为______N/C,方向_________.16.在x轴上有两个点电荷,一个带正电荷Q1,另一个带负电荷Q2,且Q1=2Q2,用E1、E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上,E1=E2的点共有____处,其中_______处的合场强为零,______处的合场强为2E2。
电场综合专题练习题一、选择题1.(2019全国3)如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。
则()图1 图2A. a点和b点的电势相等B. a点和b点的电场强度大小相等C. a点和b点的电场强度方向相同D. 将负电荷从a点移到b点,电势能增加2.(2010全国卷1)关于静电场,下列结论普遍成立的是()A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零D.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3.(2014·江苏)如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )A.O点的电场强度为零,电势最低B.O点的电场强度为零,电势最高C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低4.(2010江苏卷)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随X变化的图像如图所示。
下列说法正确的是()A.O点的电势最低B.X2点的电势最高C.X1和- X1两点的电势相等D.X1和X3两点的电势相等5.(2010山东卷)某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是()A .点场强大于点场强B .点电势高于点电势C .若将一试探电荷+由点释放,它将沿电场线运动b 点D .若在点再固定一点电荷-Q ,将一试探电荷+q 由移至b 的过程中,电势能减小6.(2014·重庆卷) 如题图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a 、b 两点运动到c 点,设电场力对两电子做的功分别为Wa 和Wb ,a 、b 点的电场强度大小分别为Ea 和Eb ,则( )A .Wa =Wb ,Ea >EbB .Wa≠Wb ,Ea >EbC .Wa =Wb ,Ea <EbD .Wa≠Wb ,Ea <Eb7.(2011年高考海南卷)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.球1的带电量为q ,球2的带电量为nq ,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F .现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F ,方向不变.由此可知( )A .n =3B .n =4C .n =5D .n =68.(2013全国2)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( )c b a b q a daA.3kq 3l 2B.3kq l 2C.3kq l 2D.23kq l2 9.(2016海南卷)如图,平行板电容器两极板的间距为d ,极板与水平面成45°角,上极板带正电。
高中物理练习题电磁学中的电场与磁场练习电磁学中的电场与磁场练习电磁学是物理学中非常重要的一个分支,它研究电荷的相互作用以及电磁力的产生和应用。
其中,电场和磁场是电磁学中非常基础的概念和理论。
本文将通过一些实例来探讨高中物理中与电场和磁场相关的练习题。
一、电场相关练习题1. 一个带正电的粒子在电场中受到一个向上的电力3 N,该电场强度大小为多少?解析:根据库仑定律,电场强度E等于电力F除以电荷量q。
即E = F/q。
已知电力F为3 N,电荷量q未知。
将已知数据代入公式计算可得电场强度E的大小。
2. 在均匀电场中,一个电子受到的电力与一个质子受到的电力相比如何?解析:根据库仑定律,电力F等于电场强度E乘以电荷量q。
电子和质子的电荷量分别为-1.6x10^-19 C和1.6x10^-19 C(取绝对值)。
由于电场强度是标量,电力的大小只与电荷量有关,与电荷正负无关。
因此,一个电子受到的电力与一个质子受到的电力大小相等。
3. 两个相同带电体之间的力是否总是相等?解析:两个相同带电体之间的力不总是相等。
根据库仑定律,电力F等于电荷量q1乘以电荷量q2再乘以库仑常数k,除以两者之间的距离的平方。
如果两个带电体的电荷量或者距离不同,那么它们之间的力也会不同。
二、磁场相关练习题1. 一个长直导线通以电流I,如果离导线a距离为r1处的磁感应强度为B1,距离为r2处的磁感应强度为B2,那么r2与r1之间的关系是什么?解析:根据安培环路定理,磁感应强度B等于磁场中点离导线的距离r乘以导线电流I乘以导线元素长度dl,再除以2πr。
由于长直导线磁场沿径向分布,所以磁感应强度与距离r成反比关系,即B与1/r成正比。
因此,r2与r1之间的关系是r2/r1 = B1/B2。
2. 一根载流直导线在磁场中受到的磁力是否会随着磁感应强度的改变而改变?解析:一根载流直导线在磁场中受到的磁力不会随着磁感应强度的改变而改变。
根据洛伦兹力定律,磁力F等于磁感应强度B乘以导线电流I乘以导线长度L,再乘以正弦角度θ。
高二静电场练习题静电场是物理学中重要的概念之一,它涉及到电荷的相互作用和电场的变化。
本文将为高二学生提供一些静电场的练习题,帮助他们巩固和提高对该知识点的理解。
练习题1:1. 两个电荷分别为+3μC和-6μC,它们之间的距离为12cm。
求电荷之间的作用力大小。
2. 一个电子在电场中受到的力为2.5×10-18N,电场强度为5×104N/C。
求电子所处的位置离电荷的距离。
练习题2:1. 一个带正电的物体产生的电场强度为6×105N/C,电荷大小为2μC。
求离物体表面距离0.3m处的电场强度。
2. 一个带负电的物体产生的电场强度为4.5×103N/C,电荷大小为-10μC。
求离物体表面距离0.5m处的电场强度。
练习题3:1. 两个点电荷分别为+4μC和-2μC,它们之间的距离为8cm。
求它们之间的电势差。
2. 一个物体在电势为100V的地方的电势能为50J,请问在电势为200V的地方的电势能为多少?练习题4:1. 一个点电荷在电势为500V的地方的电势能为80J,请问该点电荷的大小是多少?2. 一个点电荷在电势为300V的地方的电势能为40J,请问该点电荷的大小是多少?练习题5:1. 若静电场中的电势能为30J,电荷大小为5μC,请问它所处的电势为多少伏?2. 若静电场中的电势能为20J,电荷大小为-8μC,请问它所处的电势为多少伏?练习题6:1. 一个电子从一个电势为200V的地方移动到电势为100V的地方,求电子在这个过程中的电势能变化。
2. 一个电子从一个电势为1000V的地方移动到电势为500V的地方,求电子在这个过程中的电势能变化。
以上是一些高二静电场的练习题,希望能帮助同学们更好地理解和应用静电场的知识。
通过多做习题,同学们可以加深对静电场的理解,提高解题能力,为将来的物理学习打下坚实的基础。
物理静电场单元测试题一、选择题(本题共10小题,每小题4分。
在每个小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1. 下列物理量中哪些与检验电荷无关? ( )A.电场强度EB.电势UC.电势能εD.电场力F2.真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近,保持静止。
今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动,则q 2在运动过程中受到的库仑力( ) A.不断减小 B.不断增加 C.始终保持不变 D.先增大后减小3.如图所示,在直线MN 上有一个点电荷,A 、B 是直线MN 上的两点,两点的间距为L , 场强大小分别为E 和2E.则( )A .该点电荷一定在A 点的右侧B .该点电荷一定在A 点的左侧C .A 点场强方向一定沿直线向左D .A 点的电势一定低于B 点的电势4.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( )A.,A A W W U q ε=-=B.,A A WW U qε==- C.,A A W W U q ε==D.,A A W U W qε=-=- 5.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm ,两板接上6×103V 电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10 g ,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g 取10m/s 2)( )A.3×106B.30C.10D.3×1046.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点,如图所示,下列说法正确的是( ) A .a 点电势比b 点高B .a 、b 两点的场强方向相同,b 点场强比a 点大C .a 、b 、c 三点和无穷远处等电势D .一个电子在a 点无初速释放,则它将在c 点两侧往复振动7.某平行板电容器的电容为C ,带电量为Q ,相距为d ,今在板间中点放一个电量为q 的点电荷,则它受到的电场力的大小为( )A .22kQq d B .24kQq d C .QqCdD .2Qq Cd 8.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5 J ,已知A 点的电势为-10 V ,则以下判断正确的是( )A .微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示;B .微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示;C .B 点电势为零;D .B 点电势为-20 V9. 如图所示,在某一真空空间,有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开,若 正极板A 以固定直线00/为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时,恰有一质量为m 带负 电荷的粒子(不计重力)以速度v 沿垂直于电场方向射入平行板之间,则带电粒子在电场区域AB21内运动的轨迹是(设负极板B固定不动,带电粒子始终不与极板相碰) ()A.直线B.正弦曲线C.抛物线D.向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线10.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。
电场基础测试题及答案详解一、选择题1. 电场是一种特殊物质,其基本性质是能够对放入其中的电荷产生()。
A. 引力B. 斥力C. 电场力D. 磁场力答案:C2. 电场强度的定义式为 E = ( ),其中 F 是试探电荷所受的电场力,q 是试探电荷的电荷量。
A. F/qB. F * qC. q/FD. F + q答案:A3. 一个点电荷q = +2μC 产生的电场在距离 r = 1m 处的电场强度大小为 9N/C,那么该点电荷的值为()。
A. +2μCB. +4μCC. +8μCD. +16μC答案:A4. 关于电场线,以下说法正确的是()。
A. 电场线是电场中真实存在的线B. 电场线的方向是正电荷受力的方向C. 电场线可以相交D. 电场线的疏密表示电场强度的大小答案:D二、填空题5. 电场中某点的场强大小等于单位电荷所受的________。
6. 电场强度的方向是正电荷在该点受力的________方向。
7. 电场强度的单位是__________。
答案:5. 电场力6. 方向7. N/C(牛顿每库仑)三、计算题8. 一个孤立的点电荷 Q = -5μC 固定不动,现在有一个试探电荷 q= +3μC 从距离点电荷 Q 为 r1 = 4m 的位置移动到 r2 = 5m 的位置,求试探电荷克服电场力所做的功。
解:根据库仑定律,电场力做功的公式为 W = k * Q * q * (1/r1 - 1/r2),其中 k 是库仑常数,k = 8.99 * 10^9 N·m^2/C^2。
代入数据得:W = 8.99 * 10^9 * (-5 * 10^-6) * (3 * 10^-6) * (1/4 - 1/5) = -31.965 J。
答案:试探电荷克服电场力所做的功为 -31.965 J。
四、简答题9. 请简述电场强度的物理意义。
答案:电场强度是描述电场强弱的物理量,它表示单位正电荷在电场中某一点受到的电场力的大小。
电场与电势实验练习在学习电磁学的过程中,电场与电势是非常基础且重要的概念。
为了深入理解和掌握电场与电势的相关知识,我们需要进行一系列的实验练习。
本文将介绍一些常见的电场与电势实验练习,并分析实验结果。
实验一:电荷分布的电场目的:通过实验观察和分析不同电荷分布下的电场情况。
实验仪器:静电感应仪、点电荷、导线、电池等。
实验步骤:1. 准备一块大型金属导体板,将其与地面相接,使其电势为零。
2. 在导体板的表面附近放置一个小球电荷。
使用静电感应仪观察电场的强度和方向变化。
3. 将小球电荷替换为一个圆环电荷,并比较不同电荷分布对电场的影响。
实验结果:观察到小球电荷周围的电场线是均匀分布的,而圆环电荷周围的电场线则表现出更复杂的形态。
从实验结果可以看出,电场受电荷数目和电荷分布的影响。
实验二:电势差的测量目的:通过实验测量不同点之间的电势差,并了解电势差的概念。
实验仪器:电位计、点电荷、导线、电池等。
实验步骤:1. 将电位计的负引线接地,使电势为零。
2. 在距离电位计一定距离的位置放置一个点电荷,并用电位计逐步测量不同点之间的电势差。
3. 测量不同距离点电荷的电势差,并进行比较分析。
实验结果:通过电位计测量,我们可以得到不同点之间的电势差。
实验结果表明,电势差与距离成反比,并且随着点电荷的增加,电势差也会增加。
实验三:电势矩阵与等势面的测定目的:通过实验测量电势矩阵和等势面,了解电势分布的特点。
实验仪器:电位计、电荷分布模型、导线、电池等。
实验步骤:1. 利用电位计测量不同点的电势,并记录下来。
2. 根据测量结果绘制电势矩阵图和等势面图。
3. 比较不同电荷分布的电势矩阵和等势面的图像,进行分析。
实验结果:通过实验,我们可以绘制出电势矩阵和等势面的图像,从图像中可以看出电势的变化趋势和分布规律。
不同电荷分布的电势矩阵和等势面图像也会有所差异。
实验四:电场线与等势线的关系目的:通过实验观察和分析电场线与等势线的关系。
1.在平行板间加上如图所示周期性变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程无碰
板情况,图中能定性描述粒子
运动速度图象的是( )
A
B C D
2.如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,
最低点是P,直径MN水平,a、b是两个完全相同的
带正电小球(视为点电
荷),b固定在M点,a从
N点静止释放,沿半圆槽
运动经过P点到达某点Q
(图中未画出)时速度为
零。
则小球a ()
A.从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大
后减小
B.从N到P的过程中,速率先增大后减小
C.从N到Q的过程中,电势能一直增加
D.从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加
量
3.如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位
置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之
后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最
后打在屏上,整个装置处于真空中,不计粒子重力
及其相互作用,那么
A.偏转电场E2对三种粒子做
功一样多
B.三种粒子打到屏上时速度一
样大
C.三种粒子运动到屏上所用时
间相同
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置,
4.在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定一个电
荷量为+Q的点电荷,在水平面上的N点,由静止释
放质量为m,电荷量为-q
的负检验电荷,该检验
电荷经过P点时速度为
v,图中θ=60º,规定电
场中P点的电势为零。
则在+Q形成的电场中
A.N点电势高于P点电势
B.N点电势为-
C.P点电场强度大小是N点的4倍
D.检验电荷在N点具有的电势能为-
5.在真空中水平放置充电的平行板电容器,两极
板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,如图所
示。
当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止
状态;当给电容器突然继续充电使其电压增加△U1,
油滴开始向上运动;经时间△t后,电容器突然放电
使其电压减少△U2,又经过时间△t,油滴恰好回到
原来位置。
假设油滴在运动过程中没有失去电荷,
充电和放电的过程均很短,这段时间内油滴的位移
可忽略不计。
重力加速度为g。
试求:
(1)带电油滴所带电荷量与质量之比;
(2)第一个△t与第二个△t油滴加速度大小之比;
(3)△U1与△△U2之比。
6.如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直
半圆轨道在B点平滑连接。
在过圆心O的水平界面
MN的下方分布有水平向右的匀强电场。
现有一质量
为m,电量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释
放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的
P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,如图。
小
球可视为质点,小球运动到C点之前电量保持不变,
经过C 点后电量立即变为零)。
已知A 、B 间距离为2R ,重力加速度为g 。
在上述运动过程中,求: (1)电场强度E 的大小;
(2)小球在圆轨道上运动时最大速率; (3)小球对圆轨道的最大压力的大小。
7.在绝缘水平面上放有一带正电的滑块、质量为m ,带电荷量为q ,水平面上方虚线左侧空间有水平向右的匀强电场,场强为E ,qE >μmg ,虚线右侧的水平面光滑。
一轻弹簧右端固定在墙上,处于原长时,左端恰好位于虚线位置,把滑块放到虚线左侧L 处,并给滑块一个向左的初速度v 0,已知滑块与绝缘水平面间的动摩擦因数为μ,求: (1)弹簧的最大弹性势能; (2)滑块在整个运动过程中产生的热量。
8.如图甲所示,真空室中电极K 发出的电子(初速度不计)经过电势差为U Θ的加速电场加速后,沿两水平金属板C 、D 间的中心线射入两板间的偏转电场,最后打在荧光屏上.C 、D 两板间的电势差U CD
随时间变化的图象如图乙所示,设C 、D 间的电场可看作匀强电场,且两板外无电场.
已知电子的质量为
m 、
电荷量为e (重力不计),C 、D 极板长为l ,板间距离为d ,偏转电压U Ρ,荧光屏距C 、D 右端的距离为 l/6,所有电子都能通过偏转电极. (1)求电子通过偏转电场的时间t 0
;
(2)若U CD
的周期T=t 0
,求荧光屏上电子能够到达的区域的长度;
(3)若U CD
的周期T=2t 0
,求到达荧光屏上O 点的电子的动能.。