静电场总复习(题型归类).doc

高二物理（选修31）第一章静电场总复习ABCOEBEAEC例题点电荷的场强、电场强度的迭加【例1】图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。静电力做功、电势、电势能、电势差【例2】 如图所示，将一个电荷量为q = +310-10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中，克服电场力做功610-9J。已知A点的电势为A= - 4V，求B点的电势和电荷在B点的电势能。+ABFv例1 如图中虚线表示等势面，相邻两等势面间电势差相等。有一带正电的粒子在电场中运动，实线表示该带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，粒子在a点的动能为20 eV，运动到b点时的动能为2 eV。若取c点为零势点，则当粒子的电势能为一6 eV时，它的动能是（ ）A. 16 eV B. 14 eV C. 6 eV D. 4 eV8. 某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、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. 电场中A点的电势低于B点的电势电场线、等势面abcPQ【例3】 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（ ）A.三个等势面中，等势面a的电势最高 B.带电质点一定是从P点向Q点运动C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 D.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小静电平衡【例4】如图所示，在孤立点电荷Q形成的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示，要求严格作图)【例5】将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，说法正确的有()答案CAA往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向 BA和B的位置都不变CA的位置不变，B往右偏离竖直方向 DA往左偏离竖直方向，B的位置不变例2 如图所示，在真空中，两条长为60 cm的丝线一端固定于O点，另一端分别系一质量均为0.1g的小球A和B。当两小球带相同的电荷量时，A球被光滑的绝缘挡板挡住，且使OB线保持与竖直方向成60?角而静止。求：（1）小球所带电荷量； （2）OB线受到的拉力。 电容器【例6】绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，如图183所示，则()A电容器的电势差会减小 B电容器的电势差会增大C静电计指针的偏转角度会减小 D静电计指针的偏转角度会增大【例7】如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态以下说法正确的是()A 若将上板A向左平移一小段位移,则油滴向下加速运动, G中有ab的电流B 若将上板A向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动, G中有ba的电流C 若将下板B向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动, G中有ba的电流D若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G中无电流通过例3 如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态。现将两极板的间距变大，则（ ）A. 电荷将向上加速运动B. 电荷将向下加速运动C。电流表中将有从a到b的电流D。电流表中将有从b到a的电流 带电粒子在电场中的运动【例8】如图所示，在点电荷Q的电场中有A、B两点，将质子和粒子分别从A点由静止释放，到达B点时，它们的速度大小之比为多少？【例9】一束电子流在经U5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示若两板间距离d1.0 cm，板长l5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？【例10】如图所示，长L0.20 m的丝线的一端拴一质量为m1.0104 kg、带电荷量为q1.0106 C的小球，另一端连在一水平轴O上，丝线拉着小球可在竖直平面内做圆周运动，整个装置处在竖直向上的匀强电场中，电场强度E2.0103 N/C.现将小球拉到与轴O在同一水平面的A点上，然后无初速地将小球释放，取g10 m/s2.求：(1)小球通过最高点B时速度的大小(2)小球通过最高点时，丝线对小球的拉力大小例4 如图所示，离子发生器发射出一束质量为m、电荷量为q的离子，从静止经加速电压U1加速后，获得速度vo，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以速度v离开电场。已知平行板长为l，两板间距离为d，（重力忽略不计） 求：（1）vo的大小； （2）离子在偏转电场中运动的时间t；（3）离子在偏转电场中受到的电场力的大小F；（4）离子在偏转电场中的加速度；。（5）离子在离开偏转电场时的横向速度vx； （6）离子在离开偏转电场时的速度vy的大小；（7）离子在离开偏转电场时的横向偏移量y； （8）离子离开偏转电场时的偏转角的正切值tan。例5 如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N。今有一带电质点，自A板上方相距d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一直线上），空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回。若保持两极间的电压不变，则： 把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回 把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回 把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落，以上判断正确的是（ ）A. B. C. D. 例6 如图所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，板间存在竖直向上的匀强电场。AB是一长9L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距地固定着l0个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m，相邻小球距离为L现将最下端小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直。经观察发现，在第4个小球进入电场到第5个小球进入电场这一过程中AB做匀速运动。求：（1）两板间电场强度E；（2）上述匀速运动过程中速度v的大小。例7 如图所示，在x0的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场E；在xEBECC如果A、C和球心在一条直线上，则A、C两点的场强方向相同DB点场强方向指向球心8在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是()A用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触 C用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触D使验电器A靠近B9如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中导体处于静电平衡时，下列说法正确的是()AA、B两点场强相等，且都为零 BA、B两点场强不相等C感应电荷产生的附加电场EAEB D当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动10如图所示，A、B为两个带等量异号电荷的金属球，将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间，则下列叙述正确的是()AC棒的电势一定高于D棒的电势B若用导线将C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从y流向x的电子流C若将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地 D若将B球接地，B所带的负电荷还将保留一部分11如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度.在以下方法中，能使悬线的偏角变大的是()A缩小a、b间的距离 B加大a、b间的距离C取出a、b两极板间的电介质 D换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质KMN12如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在以下两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？保持K闭合； 充电后将K断开； A.上移上极板M B.上移下极板N C.左移上极板M D.把下极板N接地13如图1(a)所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压t0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央M点放一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化假设电子始终未与两板相碰在0t81010 s的时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是() 答案DA0t21010 s B21010 st41010 sC41010 st61010 s D61010 stEA，所以粒子的加速度aBaA。由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势AB，由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能、电势能的变化情况为EKBEKA，EBEA，选项B正确。9(1) (2) 均为 提示：当加速度a=0时，设A、B间的距离为,根据平衡条件 A、B运动的距离均为 10. ACD解析：水平放置的金属板在Q的电场中处于静电平衡，它是一个等势体，也就是说它表面的电场线处处与表面垂直，由于表面绝缘，故带电小球在其表面上滑动时，电量不变，但电场力不做功，故小球作匀速直线运动所以A、C、D选项正确112d； 提示：取B球为研究对象，当A、B相距为d时，B受A的库仑力作用，则有 - 当A、B相距为r时，有：- 由、得：r2d 根据能量守恒定律，电势能减小量等于带电小球B动能的增加量，即 12. C 解析：若A、B带等量同种电荷，则碰撞后两球带电量不变，下落过程中重力做正功，电场力做负功，回跳时重力做负功，电场力做正功。由能量守恒定律得hH；若A、B带等量异种电荷，则碰撞过程中重力做正功，电场力做正功，回跳过程中需克服重力做功。 故hH 13. 负电荷、负电荷、：l：。 解析：（1）由于三个点电荷的存在，使每个点电荷皆受三个库仑力的作用而平衡。若q2为正电荷，对q2而言，q1和q3必为同性电荷，但对三者而言，要求每个电荷都处于平衡态，则q1与q3必为负电荷。（2）由库仑定律和平衡条件知：对q1： 对q3： 由式得 由式得 由两式得 q1：q2：q3：l：。14. 解析：（1）根据得 M点的场强（2）电荷q从M点移到N点，电场力做功 这一过程中电场力做负功则电势能增加15. 解析：（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块通过B点时的速度为vB，根据动能定理有：，解得（2）小-滑块在AB轨道上运动中，所受摩擦力为f=mg.小滑块从C经B到A的过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功。设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A,B两点间的距离）为L，则根据动能定理有：,解得16. 解析： A点电势比B点低5000V 解析：由动能定理 17. 解析：（1）两极间不加电压时，粒子做平抛运动水平方向上：L=vt 竖直方向上： 当两极间加上电压U时，粒子做匀变速曲线运动，即水平方向上：L=vt 竖直方向上： 由、得a=g（方向向上）由牛顿运动定律得，（2）由、式可得 18解:：分析A：由平衡条件得： 方向为水平向左 19解：(1) 因为由A到B过程中电场力做正功,所以电势能减小 (2)由动能定理得: (3) 在最低点由牛顿第二定律得: 20解:（1）求粒子在偏转电场中的偏转位移y 电子运动的时间为：- 电子在偏转电场中的加速度为:- 偏转位移-联立以上各式得 （2）求偏转角 mgEqF21解:珠子所受电场力和重力的合力与圆环的交 点位置即为速度最大的位置， 由最低点到速度最大的位置过程中，根据动能定理得 - 由得最大速度为 22解：（1）电容器所带电量为Q, QU=E 电容为 （2）转移的电子数为个23解：（1）微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，由直线运动条件可知微粒受电场力一定向左，重力和电场力的合力必与微粒的运动方向相反，微粒做匀减速运动。（2）因为粒子带正电，所以电场强度方向为水平向左，由力的合成知识得 （3）微粒由A运动到B时的速度时，微粒进入电场时的速度最小，设粒子的最小速度为， 由 得 最小速度24解：（1）由动能定理得 (2)