静电场--经典基础习题(有答案)

静电场 基础练习 一 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 Eb Ec分别表示 a b c 三点的电势和场强 可以判定 A a b c B Ea Eb Ec C a b b c D Ea Eb Ec 2 如图所示 平行的实线代表电场线 方向未知 电荷量为 1 10 2C 的正电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 10 A B 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 b 3 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 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 TB 现在使 A B 带异号电荷 此时上 静电场 基础练习 一 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 A T B T 3 A TA TB B TA TB A T B T A T B T C TA TBD TA TB A T B T A T B T 7 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 EP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 EP变大 C U 变小 EP不变 D U 不变 EP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 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 2 10 5C 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 A B O P 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 2 100 1 8 100 2 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 sin37 0 6 cos37 0 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 参考答案参考答案 12345678910 AABDDDBCBACABCACDD 11 1 0 1J 2 5000V 3 5 0 105 V m 12 1 E 2 9 106 V m 2 a 11 5 3 0 79m s 13 解 电场力做功 W 2 0 32 9 mvsF xe 小球上升到最高点的过程中 电势能减少 2 0 32 9 mv 3 水平速度 竖直速度tav xx gtvvy 0 小球的速度 由以上各式得出0 2 16 25 22 00 22 vvgtvtg 解得当时 v 有最小值 g v t 25 16 0 0min 5 3 vv 5 此时 即与电场方向夹角为 37 斜向上 0 25 9 vvx 4 3 tan 25 9 0 x y y v v vv 静电场 基础练习 二 基础练习 二 今天的勤奋 铸就明天的辉煌 6 一 选择题一 选择题 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 2 1 电荷的电量一定减少了 A B C D 2 1 3 1 4 1 24 1 3 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 B 粒子在 A 点加速度小 C 粒子在 B 点动能大 D A 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 AC BC ABC 60 20cm 把一个电量 q 1 10 BC 5C 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3 场强大小和方向是 A 866V m 垂直 AC 向上 B 866V m 垂直 AC 向下 C 1000V m 垂直 AB 斜向上 D 1000V 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 A E 100V m 竖直向下 B E 100V m 竖直向上 C E 100V m 水平向左 D E 100V m 水平向右 7 在方向水平向左 大小 E 100V 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 3 10 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 A 0 B 6 10 11J C 6 10 10J D 6 10 8J 8 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g2 C 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 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 m C 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 U Q A 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 也就没有电容 二 填空题二 填空题 11 将电量为 6 10 6C 的负电荷从电场中 A 点移到 B 点 克服电场力做了 3 10 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 2 10 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 计算题三 计算题 15 如图 一质量 m 1 10 6kg 带电量 q 2 10 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 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 6 10 19C 电子质量 m 9 10 31kg 初速度 v0 1 107m s O 与 A 间距 L 10cm 30 求匀强电场的场强大小和方向 参考答案参考答案 1 BD 2 B 3 BC 4 BD 5 D 6 C 7 ABC 8 ABD 9 BD 10 B11 增加 3 10 5 3V 12 013 0 1N 1 3 10 6C 3 3 10 7C14 A A A A A A15 1 qL mv 2 10V 2 500V m 16 1 2 0 cos Q mgdC sin2gL 2 17 1 2 3 eU0 eU 18 22500V m 方向沿 x 轴负方向 m eU02 U U d 0 2 1 静电场 基础练习 三 基础练习 三 今天的勤奋 铸就明天的辉煌 10 1 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He 4 2 下列判断中正确的是 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 Eka Ekb D 粒子在两等势面上的电势能 Epa Epb 2 2 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 ua Ub 则电场强度 Ea Eb D 如果 Ua Ub 则电场方向垂直于等势面由 b 指向 a 3 3 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 rcos E UOA 4 4 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 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OBOA EA EB UA UB分别表示 A B 两点的场强和电势 则 A EA一定大于 EB UA一定大于 UB B EA不一定大于 EB UA一定大于 UB C EA一定大于 EB UA不一定大于 UB D EA不一定大于 EB UA不一定大于 UB 6 6 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 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 静电场 基础练习 三 基础练习 三 今天的勤奋 铸就明天的辉煌 11 8 如图所示 一个带负电的油滴以初速 v0 从 P 点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点 C 时速度大小仍为 v0 则油滴最高点的位置在 A P 点的左上方 B P 点的右上方 C P 点的正上方 D 上述情况都可能 9 如图所示 虚线 a b 和 c 是某静电场中的三个等势而 它们的电势分别为 Ua Ub和 Uc Ua Ub Uc 一带正电的粒子 射入电场中 其运动轨迹如实线 KLMN 所示 由图可知 A 粒子从 K 到 L 的过程中 电场力做负功 B 粒子从 L 到 M 的过程中 电场力做负功 C 粒子从 K 到 L 的过程中 静电势能增加 D 粒子从 L 到 M 的过程中 动能减少 10 有两个完全相同的金属球 A B B 球固定在绝缘地板上 A 球在离 B 球为 H 的正上方由静止释放下落 与 B 球发生 对心正碰后回跳的高度为 h 设碰撞中无动能损失 空气阻力不计 若 A A B 球带等量同种电荷 则 h H B A B 球带等量同种电荷 则 h H C A B 球带等量异种电荷 则 h H D A B 球带等量异种电荷 则 h H 11 如图所示 一个验电器用金属网罩罩住 当加上水平向右的 场强大小为 E 的匀强电场时 验电 器的箔片 填 张开 或 不张开 我们把这种现象称之为 此时 金属 网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场 它的场强大小为 方向为 12 如图所示 在范围很大的水平向右的匀强电场中 一个电荷量为 q 的油滴 从 A 点以速度 v 竖直向上射人电场 已知油 滴质量为 m 重力加速度为 g 当油滴到达运动轨迹的最高点时 测得它的速度大小恰为 v 2 问 1 电场强度 E 为多大 2 A 点至最高点的电势差为多少 13 如图所示 一绝缘细圆环半径为 r 其环面固定在水平面上 场强为 E 的匀强电场与圆环平面平 行 环上穿有一电荷量为 q 质量为 m 的小球 可沿圆环作无摩擦的圆周运动 若小球经 A 点时 速度 vA的方向恰与电场垂直 且圆环与小球问沿水平方向无力的作用 则速度 vA 当小球 运动到与 A 点对称的 B 点时