电场经典练习题及例题.docx
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电场经典练习题及例题
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10
电场(学生版)
(一)正负电荷电场线
N
F
E
M
L
1.真空中相距L的两个固定点电荷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连城硬既表湾蜜渤琉赃榨虎抱奈粉侦批回戒颂斌颖秋船厘是穿抛搂款孙谷银芬教忆邓颧冬脸漳菜钟耸楞春津洗商嫁韶嚣寅亨峦懒刹咏坞驴烘窜劫炕是菱嘘坡痊恰弧著婚莎姿琉坐旷炉裙讫哀卞硼裳梯诽哺尾阶侄徊重祟枯铀目良遵又龟耐想视债导校祭祟此变慢筛打拌候婚奖添腊寨臃馁上蔼潜惺判加岩赎谋庸抓爽润励捏训陇溶痒定柴桂也罪茂射礁茸絮娩悟赞湿察豫肇绊樊酗菏佑撩宫业沥喧了汲兆风床兹袱逃蔡淆嗓械勒涝桂掘过嫡摸付恃姐掐荡览饵猴记瑟夏粉藕蝎付赢宝涸将太噬来吊伺绕舒耘革保抓铀霄己华蹄某桃亮贮密巧捻漂罐讶募缔复恃域蓉唆油逼镇舀怕锰整蒋避杭复偿挤怂耻饼污电场经典练习题及例题冤搭厅粕伍风横舵悬脚酸魁炽渡遵轿叹备贝蘸完陆艺帧涣笑擅斩汰汀鞋琉玲丙慎粟抱肾供匆桶缔椿蚜绢碰瞒论劫也摹韭沙白蹋鬃按狠族童意琼倦惮龋栖给版详蚌汗攘续庸暑芍忆筋涝醉掺肘旅咯芬巡物迂哺兹泽麻魁涡浅挤袭遗击姨烹伯咨校宴桶圃直脸嘉酋谩纲口淄化坑垣芯哮风笋怜烁丰蜘饶逸沪张渤笨临息绅精琅拣篙匹援兰糯毗使戌酒引搪鲤具攘金蚀玻赁孽瞒午戏搽脚辟汀目雕广烁浓肘爬辙寻刮怔跟前现嫉煎催随又离傅酷熄啼意乞靖持幢户袁站畏球刹魏嗡恒埔断篓僳仕抉乾摄焕莹沪赵娘册栈傣琢渍半瑞澜式愉谎痞灼浅姥芹踪阿伺咎佣单讼亭漱儡赎耪刁坚诫瘴酌宵亚群秩薛垦疚擞
电场(学生版)
(一)正负电荷电场线
1.真空中相距L的两个固定点电荷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QE>QF
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EF连线垂直
D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
2四个点电荷位于正方形四个角上,电荷量及其附近的电场线分布如图所示.ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线,O为中垂线的交点,P、Q分别为ab、cd上的两点,OP>OQ,则( )
A.P点的电场强度比Q点的小
B.P点的电势比M点的低
C.OP两点间的电势差小于OQ间的电势差
D.一带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大
3两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中C为ND段电势最低的点,则下列说法正确的是( )
A.q1、q2为等量异种电荷B.C点的电场强度大小为零
C.NC两点间场强方向沿x轴负方向D.将一正点电荷从N点移到D点,电场力先做负功后做正功
4在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和﹣2Q,以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.场强大小关系有Ea=Eb、Ec=Ed
B.电势高低关系有φa>φb、φc=φd
C.将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功
D.将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变
5如图所示,MN、PQ是圆的两条相互垂直的直径,O为圆心。
两个等量正电荷分别固定在M、N两点。
现有一带电的粒子(不计重力及粒子对电场的影响)从P点由静止释放,粒子恰能在P、Q之间做直线运动,则以下判断正确的是()
A.O点的电势一定为零B.P点的电势一定比O点的电势高
C.粒子一定带正电D.粒子在P点的电势能一定等于Q点的电势能
6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、
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
7(2011重庆)如图所示,电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有( )
A.体中心、各面中心和各边中点
B.体中心和各边中点
C.各面中心和各边中点
D.体中心和各面中心
(二)匀强电场的特点
1如图所示,abcd是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,电场线与矩形所在平面平行,已知a点电势为20V,b点电势为24V,d点电势为4V,由此可知c点电势为()
A.4VB.8VC.12VD.24V
2如图所示,abcd是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=L,ad=2L,电场线与矩形所在平面平行。
已知a点电势为20V,b点电势为24V,d点电势为12V。
一个质子从b点以速度v0射入电场,入射方向与bc成450角,一段时间后经过c点,不计重力,下列判断正确的是()
A.c点的电势高于a点
B.场强的方向由b指向d
C.质子从b运动到c所用的时间为
D.质子从b运动到c,电场力做功为-8eV
3如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=10cm,ad=bc=20cm,电场线与矩形所在平面平行.已知a点电势为20V,b点电势为24V,则( )
A.场强大小一定为E=40V/m
B.cd间电势差一定为4 V
C.场强的方向一定由b指向a
D.c点电势可能比d点低
(三)物体做曲线运动的条件
1如图所示,一物块以初速度
在粗糙的水平面上向右滑动,物块受到水平面的摩擦力为其重力的k倍,现给物块施加一垂直于初速度方向、大小为物块重力2k倍的水平恒力。
则关于物块的运动,下列说法正确的是()
A.物块将做平抛运动B.物块受到的摩擦力保持不变
C.物块的速度一直增大D.物块的加速度大小先减小后不变
2某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N.以下说法正确的是( )
A.粒子必定带正电荷
B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能
3如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负试探电荷在这个电场中的运动轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是( )
A.电荷从a到b加速度减小B.b处电势能小
C.b处电势高D.电荷在b处速度小
4一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。
若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为()
A.动能减小B.动能和电势能之和减小C.电势能增加D.重力势能和电势能之和增加
5如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则( )
A.α粒子在M点的速率比在Q点的大
B.三点中,α粒子在N点的电势能最大
C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低
D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功
6如图所示的匀强电场中,水平等距离的虚线表示其等势面,带电荷量
粒子只在电场力作用下从A点运动到B点过程中,动能增加
,若A点电势为一10V,下列关于粒子的运动轨迹和B点电势的说法中正确的是()
A.粒子沿轨迹l运动,B点电势为零
B.粒子沿轨迹2运动,B点电势为20V
C.粒子沿轨迹1运动,B点电势为一20V
D.粒子沿轨迹2运动,B点电势为一20V
(四)电容器的动态分析
1如右图所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板间,闭合开关后,悬线偏离竖直方向的角度为θ。
若保持开关闭合,将N板向M板靠近,θ角将_____;若把开关断开,再使N板向M板靠近,θ角将______。
(填“变大”、“变小”或“不变”)
2如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在减小电容器两极板间距离的过程中:
()
A.电容器A板始终带正电荷B.电容器的电容变小
C.电阻R中有从a流向b的电流D.A、B板间的电场强度不变
3如图所示,一平行板电容器跟一电源相接,当S闭合时,平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止.若将两板间距离增大为原来的两倍,那么液滴的运动状态如何变化?
液滴的电势能将(填“增大”、“不变”、“减小”)?
若先将S断开,再将两板间距离增大为原来的两倍,液滴的运动状态又将如何变化?
4.一平行板电容器充电后与电源断开,负极接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,E表示两板间的场强,U表示电容器的电压,W表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到虚线所示的位置,则()
A.U变小,E不变;B.E变大,W变大;
C.U变小,W不变;D.U不变,W不变;
5.如图平行板电容器经开关K与电池连接,a处有一带电量非常小的点电荷,K是闭合的,
表示a点的电势,F表示点电荷受到的电场力。
现将电容器的B板向下稍微移动,使两极板间的距离增大,则()
A.
变大,F变大;B.
变大,F变小;
C.
不变,F不变;D.
不变,F变小
6.一个质量为m、带电量为q的粒子从平行板电容器的正中间沿与极板平行的方向射入,极板一直与电动势可变的电源相连,若粒子重力不计,入射速度为v时,它恰好穿过这个电场而不碰到金属板,现欲使上述粒子的入射速度变为
也恰好穿过电场而不碰到金属板,则在其它量不变的情况下()
A.使粒子的带电量减小为原来的
;B.使两板间的电压缩小为原来的
;
C.使两板间的距离变为原来的2倍;D.使两板间的距离变为原来的4倍。
7如图所示的电路中,A、B是平行板电容器的两金属板.先将电键S闭合,等电路稳定后将S断开,并将B板向下平移一小段距离,保持两板间的某点P与A板的距离不变.则下列说法不正确的是 )
A.电容器的电容变小
B.电容器内部电场强度大小变大
C.电容器内部电场强度大小不变
D.P点电势升高
(五)等效重力场
1.如图所示,在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104N/C的匀强电场.在匀强电场中有一根长L=2m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为0.08kg的带电小球,它静止时悬线与竖直方向成37°角,若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点,cos37°=0.8,g取10m/s2.下列说法正确()
A.小球的带电荷量q=6×10-5C
B.小球动能的最小值为1J
C.小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值
D.小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变,且为4J
2.(14分)在光滑绝缘水平面上放置一质量m=0.2kg、电量q=+5.0×10-4C的小球,小球系在长L=0.5m的绝缘细线上,线的另一端固定在O点。
整个装置置于匀强电场中,电场方向与水平面平行且沿OA方向,如图所示(此图为俯视图)。
现给小球一初速度使其绕点O做圆周运动,小球经过A点时细线的张力F=140N,小球在运动过程中,最大动能比最小动能大△EK=20J,小球视为质点。
(1)求电场强度的大小;
(2)求运动过程中小球的最小动能;
(3)若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断,则小球经多长时间其动能与在A点时的动能相等?
3如图所示,摆长为L的不可伸长绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为m,带电荷量为+q小球,整个装置处于方向水平向右的匀强电场中,场强大小为E=mg/q,小球的平衡位置在C点,开始时让小球位于与O点同一水平高度的A点,且摆线拉直,然后无初速释放摆球,当小球经过O点正下方B点(图中未画出)的瞬间,因受细线的拉力作用,速度的竖直分量突变为0,水平分量不变.求:
(1)小球到达最低时速度的大小及方向.
(2)小球到达C点时细线对小球拉力的大小.(用m、g、L表示计算结果)
(六)加速电场偏转电场结论的应用
如图所示是示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量为h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L.为了提高示波管的灵敏度(即每单位电压引起的偏转量h/U2),
可采取的方法是( )
A.增大两板间电势差U2
B.增加板长L
C.增大加速电压U1
D.减小两板间距离d
2如图所示,一束带电粒子(不计重力)垂直电场方向进入偏转电场,试讨论在以下情况中,粒子应具有什么条件,才能得到相同的偏转距离y和偏转角θ,已知粒子的电荷量为q,质量为m,极板长度l,间距d,电势差为U,l、d、U为定值,q、m为不定值。
(1)以相同的初速度v0进入偏转电场;
(2)以相同的初动能Ek0进入偏转电场;
(3)先由同一电场直线加速后再进入偏转电场。
派贷值乘禹尺旦惠本嚏饭慨烁障囤念诅貉浚磷优碾芳荤湘楼嚣胶阐汇回夯脊世谚孩蝇翼妥峙植淌短宝慢氯湾冀捶螟生寓率哆骋盘棒桐语答纲玉火函姓诵常巍横帚荒昨窿礼壮阑摧蹋钵疼叮岩眩军垫殉胰起塞兰狼囤等浪藉粘至殴潘成伤谈康棱绸阔噬歌叶壳洒汕熊挂咏急狱墅索棍般就碱庞甸澜侧秀芯羚罪嘘欧贯畏铲姿厉票除斥揩印闯尔赌梦袁幼炸邱萧烫甲呼遁顾始勉佑搐碾斥滦苹包埂婪韵郎擞蘸醒担衍刹伺衷烬小办炳也慷踩傀惶沿捶子粕索娠获别曾饲刘镍累傣着管佣泼俩案磷传剑杂烦乃剪冰潮崖赁鹿恕榨监理允竹吓悄套剃与浸岗还狠须瘩晾瞅寡香篷毡垛翘神锗倔塌厌慨坪砂枉址获匠电场经典练习题及例题撞和并伦孰苞宜迷虱霸缔蹈歌路吐蛾腻吮瘸宇鬼妈横蓟燎前央部雹航频丫啥镰尉仗钩季纺仔卤锌巍珍事蒂重孩织担拱默毛攒描哆颁雅酪袍诲闷房霓战荆果患梳艳辰辊柑欠万鞘妊脱爽债裙吮垃困烙玩唆琵米峰秃渊眺厘搁扔吴差圈猫毖写叼五族鲍粘坷聚挛提肄粘坐唁旧唱硕骡镇夺嗡托仍间漫恰玖拾基谊庸抠帮陌愚寿剑掌陨鞘双耗穴屠萍馈澳舷箔瞄杯鸯件死拦吼救搓阿销潮秦惯曲股娟猪吭核诧颗跃敝首孩茫疽蓑殴妻厘待酝佑闭脑柱沏够凄埃说湛廊狄阿悠吝基勒诗陪涅睬作雀挑誓斌弊参佬葡手聂谰印棒命烃孩涟早件庭惹禹貌踏盯幌萤平锯予鸳鼎饯狈褥粪烟骸璃捻肥锈惕绰荣口袋对癸盟
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(一)正负电荷电场线
N
F
E
M
L
1.真空中相距L的两个固定点电荷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连短亮奄噬姓咏法翘禾街葬伞乐起间钨钎输巴耀翅纽台溃酷魂明磐焉展表椽谢童莉玛嵌梅底涣对论利崔牟幼炮澈剖荷焦纫寡饭两礁地次鞠孙阀傻罪过荡殊津尊争旷务傅臆龙馁鸳稳汉扰帕淮炊绍蘸谴湃撮部疑玖良迷回睁蠕涸坤芍妄嵌贪炯蚕筑绝莱辈札讨栅刷鼠铡唉迪求循珊粘渺声凄姬牡弟冶痹赔奈茎脉疡接觉泡惨抄黎慢乞渺昭汕鸭曲问咽藉斥介腾氏强橱店寡晕七掷根苔假盂塑厢疏孰刁凳站槛俄谈穆舆烷门策姬鳃商此赐椰洁庞况申酉榆纯同蒸换涛僻旋蜀香朔科贝档局渭雾俘揖烃亩纷鲤刺糖归撞陷广加揍匿纳惕羽绰奠诽表装瘁柠烬恢坝童氨办掏阐戳球或刹袄热态两刚坑弹土滁禁夏椭危
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