辽宁省朝阳县柳城高级中学高二物理 31静电场习题.doc

辽宁省朝阳县柳城高级中学高二物理3-1习题：静电场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两点的电势相等，电场强度相同的是（ ）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丁图中匀强电场中的a、b两点2有一个点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能ek随位移x变化的关系图象如图所示中的图线则下列说法正确的是( )a正电荷在甲图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是b负电荷在乙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是c负电荷在丙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是d负电荷在丁图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是3用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示)设两极板正对面积为s，极板间的距离为d，静电计指针偏角为.实验中，极板所带电荷量不变，若( )a保持s不变，增大d，则变大b保持s不变，增大d，则变小c保持d不变，减小s，则变小d保持d不变，减小s，则不变4.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、带电量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是（ ）a若将s断开，则油滴将做自由落体运动，g表中无电流b若将a向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，g表中有ba的电流c若将a向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，g表中有ba的电流d若将a向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，g表中有ba的电流5如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，o点是坐标原点，m、n、p、q是以o为圆心的一个圆周上的四个点，其中m、n在y轴上，q点在x轴上，则( )am点的电势比p点的电势高b. om间的电势差小于no间的电势差c一正电荷在o点时的电势能小于在q点时的电势能d将一负电荷由m点移到p点，电场力做正功6位于a、b处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )aa点和b点的电场强度相同b正电荷从c点移到d点，电场力做正功c负电荷从a点移到c点，电场力做正功d正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大7. 在电荷量分别为2q和q的两个点电荷形成的电场中，电场线分布如图所示，在两点电荷连线上有a、b两点，则( )a.在两点电荷之间的连线上存在一处电场强度为零的点b.在负试探电荷从a点向b点移动过程中所受电场力先减小后增大c.在负试探电荷从a点向b点移动过程中电场力先做正功，后做负功d.负试探电荷在a点具有的电势能比在b点时具有的电势能小8图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距的平行直线，两粒子m、n质量相等，所带电荷量的绝对值也相等现将m、n从虚线上的o点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点，已知o点电势高于c点若不计重力，则 ( )am带负电荷，n带正电荷bn在a点的速度与m在c点的速度大小相同cn在从o点运动至a点的过程中克服电场力做功 dm在从o点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零 9空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度e随x变化的图象如图所示下列说法中正确的是( )ao点的电势最低bx2点的电势最高cx1和x1两点的电势相等dx1和x3两点的电势相等10.如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知mnnq，带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上 的o点以相同的初速度飞出仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则 ( )aa一定带正电，b一定带负电ba加速度减小，b加速度增大cmn两点电势差|umn|等于nq两点电势差|unq|da粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小11如图所示，水平放置的两平行金属板a、b接在u4 000 v的直流电源上，两极板间距离为2 cm，a极板接地，电场中a点距b极板1 cm，b点和c点均距a极板0.5 cm，求：(1)a点的电场强度； (2)a、c之间的电势差； (3)电子在b点的电势能； (4)电子从a点运动到c点，电场力做的功12.有一带电量q3106 c的点电荷，从电场中的a点移到b点时，克服电场力做功6104 j，从b 点移到c点电场力做功9104 j.(1)ab、bc、ca间电势差各为多少？(2)若以b点为零势点，则a、c两点的电势各为多少？该电荷在a、c两点的电势能各为多少？13.如图所示，一根长l1.5 m的光滑绝缘细直杆mn，竖直固定在场强为e1.0105 n/c、与水平方向成30角的倾斜向上的匀强电场中杆的下端m固定一个带电小球a，电荷量q4.5106 c；另一带电小球b穿在杆上可自由滑动，电荷量q1.0106 c，质量m1.0102 kg.现将小球b从杆的上端n静止释放，小球b开始运动(静电力常量k9.0109 nm2/c2，取g10 m/s2)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，距m端的高度h1为多大？14如图甲所示，电荷量为q=110-4c的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度e的大小与时间的关系如图乙所示，、物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2。求（1）前2秒内电场力做的功。（2）物块的质量。（3）物块与水平面间的动摩擦因数。+e甲/（ms-1）t/so12324t/so12324e /（104nc-1）乙丙15如图所示，两块平行金属板m、n竖直放置，两板间的电势差u1.5103 v，现将一质量m1102 kg、电荷量q4105 c的带电小球从两板上方的a点以v04 m/s的初速度水平抛出，之后小球恰好从靠近m板上端处进入两板间，沿直线运动碰到n板上的b点已知a点距两板上端的高度h0.2 m，不计空气阻力，取g10 m/s2，求：(1)m、n两板间的距离d.(2)小球到达b点时的动能ek.16如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长l = 0.1m，两板间距离 d = 0.4 cm，有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间。已知微粒质量为 m = 210-6kg，电量q = 110-8 c，电容器电容为c =10-6 f，取求：（1）为使第一个微粒的落点范围能在下板中点到紧靠边缘的b点之内，求微粒入射的初速度v0的取值范围；l（2）若带电微粒以第一问中初速度的最小值入射，则最多能有多少个带电微粒落到下极板上？v0dm,qba17.一长为l且不可伸长的绝缘细线，一端固定于o点，另一端拴一质量为m、带电量为q的小球，处于匀强电场中，开始时，将线在水平位置拉直，小球静止在a点，如图所示释放小球，小球由静止开始向下摆动，当小球摆到b点时速度恰好为零(1) 判断小球所带电荷的性质；(2) 求匀强电场的场强大小；(3) 求小球速度最大时的位置及最大速度的大小1.【解析】甲图和丙图中a、b两点的电势相同，电场强度大小相等，但方向不同，a、c选项错误；丁图中a、b两点的电场强度相同，电势大小不等，d选项错误；乙图中a、b两点的电势和电场强度都相同，b选项正确【答案】b2.【解析】从图中不难看出分匀强电场和非匀强电场，点电荷在匀强电场中由动能定理得ekqex，即点电荷动能与其位移成正比，图线如所示，结合点电荷受力与场强方向故a、b正确；在非匀强电场中，由于场强e的变化，使得点电荷动能与其位移不再成正比，由图线可知点电荷动能随位移的增大而增大，并且变化得越来越快，即场强e越来越大，因此c正确，d错误【答案】abc3.【解析】静电计测的是电压，保持s不变，增大d，由c知c减小，由c知q不变，u要变大，则变大；保持d不变，减小s，则c减小，由c知q不变，u要变大，则变大；只有a正确。4.5【解析】过m、p、q、n、o各点做出等势面，由沿电场线电势降低可知， noqpm，因on间电场强度较大，故uomuno，a错误，b正确；由wmpump(q)0，故d正确；由woquoqq0可知，epoepq，c错误【答案】bd9.【解析】电势高低与场强大小无必然联系o点场强为0，电势不一定最低，a错x2点是场强正向最大的位置，电势不是最高，b错将电荷从x1移到x1可由题图知电场力做功为零，故两点电势相等，而把电荷从x1移到x3电场力做功不为零，c对d错【答案】c11.【解析】(1)电荷由a移到b克服电场力做功，即电场力做负功，wab6104 j，uab v200 v，ubc v300 v，ucaucbubaubc(uab)300 v200 v100 v.(2)若b0，由uabab得：auab200 v.由ubcbc得：cbubc0(300) v300 v.电荷在a点的电势能：epaqa3106200 j6104 j，电荷在c点的电势能：epcqc3106300 j9104 j14.【解析】(1)开始运动时小球b受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得mgqesin ma解得ag，代入数据解得a3.2 m/s2.(2)小球b速度最大时合力为零，即qesin mg，解得h1 ，代入数据解得h10.9 m.15.【解析】(1)小球进入电场区域前做平抛运动，竖直方向上v2gh解得vy2 m/s进入电场后做直线运动，满足解得d0.3 m.(2)从a到b的过程中，应用动能定理得mg(hl)quekmv其中解得