1、静 电 场 基础练习(一)今天的勤奋,铸就明天的辉煌- 1 -一、选择题(本题包括 10 小题。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分)1如图所示,a、b、c 是一条电场线上的三点,电场线的方向由 a 到 c,a、b 间距离等于 b、c 间距离,用 a、 b、 c和 Ea、E b、E c 分别表示 a、b、c 三点的电势和场强,可以判定 ( )A a b c BE aE bE c C a b= b c DE a = Eb = Ec2如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为 110-2C 的正电
2、荷在电场中只受电场力作用,该电荷由 A 点移到 B 点,动能损失了 0.1 J,若 A 点电势为 V,则( )0AB 点电势为零 B电场线方向向左C电荷运动的轨迹可能是图中曲线 a D电荷运动的轨迹可能是图中曲线 b3如图所示,细线拴一带负电的小球,球处在竖直向下的匀强电场中,使小球在竖直平面内做圆周运动,则 ( )A小球不可能做匀速圆周运动B当小球运动到最高点时绳的张力一定最小C小球运动到最低点时,球的线速度一定最大D小球运动到最低点时,电势能一定最大4在图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的 A 极板与灵敏的静电计相接,极板 B 接地.若极板 B 稍向上移动一点,由观察到静电计指针的变
3、化,作出电容器电容变小的依据是( )A.两极间的电压不变,极板上电荷量变小B.两极间的电压不变,极板上电荷量变大C.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变小D.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变大5如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示若不考虑其他力,则下列判断中正确的是( ) A若粒子是从 A 运动到 B,则粒子带正电;若粒子是从 B 运动到 A,则粒子带负电B不论粒子是从 A 运动到 B,还是从 B 运动到 A,粒子必带负电C若粒子是从 B 运动到 A,则其加速度减小D若粒子是从 B 运动到 A,则其速度减小(变式:电场力做负功
4、,电势能增加则正确 )6两根细线挂着两个质量相同的小球 A、B,上、下两细线中的拉力分别是 TA、T B。现在使 A、B 带异号电荷,此时上、静 电 场 基础练习(一)今天的勤奋,铸就明天的辉煌- 2 -下两细线中的拉力分别是 、 ,则 ( )ATB- 3 -A T A T B B T A T B C T A T B D T A T B7一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,E P 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,
5、E 不变B E 变大,E P 变大C U 变小,E P 不变D U 不变,E P 不变8一带电粒子在正电荷形成的电场中,运动轨迹如图 4 所示的 abcd 曲线,下列判断正确的是( )A粒子带正电B粒子通过 a 点时的速度比通过 b 点时大C粒子在 a 点受到的电场力比 b 点小D粒子在 a 点时的电势能比 b 点大9如图在一个静电场中,电荷 q 在外力(不是静电力)作用下,由 B 点运动到 A 点,以下说法中正确的是(不计重力) ( )A外力做功等于电荷电势能的增量与动能增量的总和。B. 外力和电场力做功之和等于电荷电势能的增量与动能增量的总和。C. 电荷克服电场力做功等于电势能的增量。D.
6、 外力和电场力做功之和等于电荷动能的增量。10一个检验电荷 q 在电场中某点受到的电场力为 F,已知这点的电场强度为 E,图中能正确反映 q、E、F 三者关系的是( )第卷(非选择题 共 40 分)11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。将一个电量为2105C 的电荷由 A 移到 B,其电势能增加了 0.1J。则求:(1)在此过程中,电场力对该电荷做的功(2)A、B 两点的电势差 UAB(3)匀强电场的场强大小ABOP- 4 -12用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为 kg,所带电荷量为 C。现加一水平方向的匀210.810.2
7、强电场,平衡时绝缘绳与竖直线成 30角,绳长 L=0.2m, (1)求这个匀强电场的电场强度大小(2)突然剪断轻绳,小球做什么运动?加速度大小和方向如何?(3)若将小球拉到竖直位置由静止释放求它到图示位置时速度大小。13真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为 m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为 37(取 sin370.6,cos370.8) 。现将该小球从电场中某点以初速度 v0 竖直向上抛出。求运动过程中(1)小球受到的电场力的大小及方向;(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量;参考答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10A
8、ABD D D BC B AC ABC ACD D11 (1)0.1J ; (2)5000V ; (3)5.010 5 V/m12(1)E=2.910 6 V/m (2)a=11.5 (3)0.79m/s13解:电场力做功 W= 209mvsFxe小球上升到最高点的过程中,电势能减少 203(3)水平速度 ,竖直速度tavx gtvy小球的速度由以上各式得出 0)(216520vgtvt解得当 时,v 有最小值gt20min53- 5 -此时 , , 即与电场方向夹角为 37斜向上0259vx43tan,2590xyyv静 电 场 基础练习(二)今天的勤奋,铸就明天的辉煌- 6 -一、选择题
9、1关于元电荷和点电荷的理解正确的是 ( )A元电荷就是电子 B元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C体积很小的带电体就是点电荷 D点电荷是一种理想化模型2真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷增加了 ,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一点21电荷的电量一定减少了 ( )A B C D2131412413一带电量为 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4如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经 A 点飞向 B 点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )A粒子带正电
10、B粒子在 A 点加速度小C粒子在 B 点动能大 DA、B 两点相比,B 点电势较低5如图,A、B、C 三点在匀强电场中,ACBC ,ABC=60, =20cm,把一个电量 q= 110-BC5C 的正电荷从 A 移到 B,电场力不做功;从 B 移到 C,电场力做功为 10-3J,则该匀强电场的场强大小和方向是( ) A866V/m,垂直 AC 向上 B866V/m,垂直 AC 向下C1000V/m,垂直 AB 斜向上 D1000V/m,垂直 AB 斜向下6如图为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距 2cm,则该匀强电场的场强大小和方向分别为( )AE =100V/m,竖直向下 BE=
11、100V/m,竖直向上CE=100V/m,水平向左 DE=100V/m,水平向右7在方向水平向左,大小 E100V/m 的匀强电场中,有相距 d=2cm 的 a、b 两点,现将一带电荷量 q=310-10C 的检验电荷由 a 点移至 b 点,该电荷的电势能变化量可能是( )A0 B610 -11J C610 -10J D610 -8J8如图,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由 b 沿直线运动到 d,且bd 与竖直方向所夹的锐角为 45,则下列结论正确的是 ( )A此液滴带负电 B液滴的加速度等于 g2C合外力对液滴做的总功等于零 D液滴的电势能减少- 7 -9如图所示,
12、A、B、C、D 为匀强电场中相邻的四个等势面,一个电子垂直经过等势面 D 时,动能为 20eV,飞经等势面C 时,电势能为10eV ,飞至等势面 B 时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离为 5cm,则下列说法正确的是( )A等势面 A 的电势为10V B匀强电场的场强大小为 200V/mC电子再次飞经 D 势面时,动能为 10eV D电子的运动为匀变速直线运动10对于电容 C= ,以下说法正确的是UQA一只电容充电荷量越大,电容就越大B对于固定电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比D如果一个电容器没有电压,就没有充电荷量,也就没有
13、电容二、填空题11将电量为 610-6C 的负电荷从电场中 A 点移到 B 点,克服电场力做了 310-5J 的功,则该电荷在此过程中电势能 J;再将该电荷从 B 点移到 C 点,电场力做了 1.210-5J 的功,则 A、C 间的电势差 UAC= 。12如图所示,带电粒子的质量为 m,所带电荷量为 q,仅在电场力作用下以恒定的速率 v 沿一圆弧从 A运动到 B,粒子速度方向转过角 。设 AB 弧长为 L,则 B 处的电场强度的大小为 ,A、B 两点的电势差 UAB= 。13在真空中有两个点电荷,其中电荷 A 的电量是电荷 B 电量的 4 倍,它们相距 5cm 时,相互斥力为 1.6N,当它们
14、相距20cm 时,相互斥力为_,电荷 A 的电量为_,电荷 B 的电量为_。14如图所示,在点电荷Q形成的电场中有A、B、C 三点,若Q为正电荷,则 _点电势最高,将正电荷放在_点时电势能最大,将负电荷放在_点时电势能最小。若Q为负电荷,则_点电势最低,将正电荷放在_点时电势能最小,将负电荷放在_点时电势能最大。三计算题15如图,一质量 m=110-6kg,带电量 q= -210-8C 的微粒以初速度 v0 竖直向上从 A 点射入一水平向右的匀强电场,当微粒运动到比 A 高 2cm 的 B 点时速度大小也是 v0,但方向水平,且 AB 两点的连线与水平方向的夹角为 45,g 取10m/s2,求
15、:(1)AB 两点间的电势差 UAB;(2)匀强电场的场强 E 的大小。16如图所示,平行板电容器为 C,电荷量 Q0,极板长为 L,极板间距离为 d,极板与水平面成 夹角,现有一质量为 m 的带电液滴沿两极板的中线从 P 点由静止出发到达 Q 点,P、Q 两点都恰在电容器的边缘处,忽略边缘效应,求:(1)液滴的电荷量;(2)液滴到达 Q 点时的速度大小。- 8 -17如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为 m 的电子静止在竖直放置的平行金属板的 A 点,经电压 U0 加速后通过 B 点进入两板间距为 d、电压为 U 的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行
16、板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B 分别为两块竖直板的中点,求:(1)电子通过 B 点时的速度大小;(2)右侧平行金属板的长度;(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。18如图所示,在真空中有一与 x 轴平行的匀强电场,一电子由坐标原点 O 处以速度 v0 沿 y 轴正方向射入电场,在运动中该电子通过位于 xoy 平面内的 A 点,A 点与原点 O 相距 L,OA 与x 轴方向的夹角为 ,已知电子电量 q = -1.610-19C,电子质量 m = 910-31kg,初速度 v0 = 1107m/s,O 与 A 间距 L = 10cm、= 30。求匀强电场的场强大
17、小和方向。参考答案1BD 2B 3BC 4BD 5D 6C 7ABC 8ABD 9BD10B11增加,310 -5,3V 12 ,0130.1N,1.310 -6C,3.310 -7C14A, A,A,A,A,A15 (1)-qLmv210V;(2)500V/m 16 (1) (2)0cosQgdsing- 2 -17 (1) (2) (3)eU 0+ eU 1822500V/m,方向沿 x 轴负方向meU0d021静 电 场 基础练习(三)今天的勤奋,铸就明天的辉煌- 10 -1.在点电荷 Q 的电场中,一个 粒子( )通过时的轨迹如图实线所示, a、b 为两个等势面,则He42下列判断中正
18、确的是( ).(A)Q 可能为正电荷,也可能为负电荷 (B)运动中.粒子总是克服电场力做功(C) 粒子经过两等势面的动能 EkaE kb (D) 粒子在两等势面上的电势能 EpaE pb2.如图所示,a、 b、c 、d 是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列判断中正确的是( ).(A)该电场一定是匀强电场(B)这四个等势面的电势一定满足 Ua Ub=Ub Uc=Uc Ud(C)如果 uaU b,则电场强度 EaE b(D)如果 UaU b,则电场方向垂直于等势面由 b 指向 a3.如图所示,在沿 x 轴正方向的匀强电场 E 中,有一动点 A 以 O 为圆心、以 r 为
19、半径逆时针转动, 为 OA 与 x 轴正方向间的夹角,则 O、A 两点问电势差为( )(A)UOA=Er (B)UOA=Ersin (C)UOA=Ercos (D) rcosE4.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内( ).(A)一定沿电场线由高电势处向低电势处运动(B)一定沿电场线由低电势处向高电势处运动(C)不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动(D)不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动5.如图所示,P、 Q 是两个电量相等的正的点电荷,它们连线的中点是 O,A、B 是中垂线上的两点, ,用OBAEA、 EB、U A、U B 分别表示 A、B
20、 两点的场强和电势,则( ).(A)EA 一定大于 EB,U A 一定大于 UB (B)EA 不一定大于 EB,U A 一定大于 UB(C)EA 一定大于 EB,U A 不一定大于 UB (D)EA 不一定大于 EB,U A 不一定大于 UB6.对于点电荷的电场,我们取无限远处作零电势点,无限远处电场强度也为零,那么( ).(A)电势为零的点,电场强度一定为零,反之亦然(B)电势为零的点,电场强度不一定为零,但电场强度为零的点,电势一定为零(C)电场强度为零的点,电势不一定为零;电势为零的点,场强不一定为零(D)场强为零的点,电势不一定为零,电势为零的一点,电场强度一定为零7.如图所示,一长为 l 的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为 Q,处在场强为 E 的匀强电场中,杆与电场线夹角 =60,若使杆沿顺时针方向转过 60(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是( ).(A)电场力不做功,两电荷电势能不变 (B)电场力做的总功为 QEl/2,两电荷的电势能减少(C)电场力做的总功为-QEl/2,两电荷的电势能增加(D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关