静电场复习题答案

1、静电场复习题如图5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(ABD)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如图175所示，在球壳内部球心放置带电荷量Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是(C)AA、B两点场强均为零BEAEBECC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下图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在

2、哪些情况下，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引()4如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于电场方向进入电场，它们分别落到A、B、C三点，则可以断定： A落到A点的小球带正电，落到C点的小球带负电B三小球在电场中运动时间相等C三小球到达正极板的动能关系是D三小球在电场中运动的加速度是 yxoCAB如图所示，在坐标系所在空间存在电场。将一个正点电荷从C点分别沿直线移动到A、B两点的过程中，均需要克服电场力做功，而且做功的数值相同。那么空间的电场可能是: DA.沿y轴负方向的匀强电场B.沿x轴正方向的匀强电场C.位于第象限的某个负点电荷

3、形成的电场Q1Q2PXOD.位于第象限的某个正点电荷形成的电场x轴上有两点电荷Q1和Q2， Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可看出：ACDAQ1一定大于Q2 BQ1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷C电势最低处P点的电场强度为0 DQ1和Q2之间各点的电场方向都指向P点静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器其除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示：粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力

4、和空气阻力)(A)如图所示装置，从A板释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子的描述中正确的是(ABD)A电子到达B板时动能是1eVB电子从B板到C板时动能变化为零C电子到达D板时动能是3eVD电子在A板和D板之间往复运动三个粒子在同一地点沿同一方向垂直飞入偏转电场，出现了右图所示的运动轨迹，由此可判断()A在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上Bb和c同时飞离电场C进入电场时，c的速度最大，a的速度最小D动能的增加值c最小，a和b一样大10如图所示是一个平行板电容器，两极板间的距离为d，其电容为C，带电荷量为Q，上极板带正电，现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，A、B两

5、点间的距离为x，连线AB与极板间的夹角为30，则静电力对试探电荷q所做的功等于()A.B.C. D.11空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随X变化的图像如图所示。下列说法正确的是（A）O点的电势最低 （B）X2点的电势最高（C）X1和- X1两点的电势相等 （D）X1和X3两点的电势相等12如图112甲所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图112乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上则t0可能属于的时间段是(B)A0t0Bt0Ct0TDTt013如图所示，处于真空中的匀强电场

6、与水平方向成15o角，AB直线与强场E互相垂直在A点，以大小为vo的初速度水平抛出一质量为m，带电荷量为+q 的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点（图中未画出）时其速度大小仍为vo，但方向与初速度的方向相反，在小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是 B （A）电场力对小球做功为零（B）小球的电势能增加（C）小球机械能减少量为 （D）C点可能位于AB直线的左方14示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间变化的情况电子经电压u1加速后进入偏转电场下列关于所加竖直偏转电压u2、水平偏转电压u3与荧光屏上所得的图形的说法中不正确的是：CA如果只在u2上加上甲图所示

7、的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(a)B如果只在u3上加上乙图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(b)C如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(c)D如果同时在u2和u3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图(d)15如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为：C16如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,板间的距离为d,板间电

8、压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t,（不计粒子的重力）,则（ B ）A在前t/2时间内,电场力对粒子做的功为qU/220070122B在后t/2时间内,电场力对粒子做的功为3qU/8C在粒子下落前d/4和后d/4的过程中,电场力做功之比为1：2D在粒子下落前d/4和后d/4的过程中,电场力做功之比为217如图所示，质量分别为和的两个小球、，带等量异种电荷，通过绝缘轻弹连接，置于绝缘光滑的水平面上，当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球、将由静止开始运动，则在以后的运动中，对两个小球和弹簧所组成的系统（设整个过程中不考虑电荷之间的库仑力作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法

9、中正确的是（Bc） A因电场力分别对球和球做正功，故系统的机械能不断增加B当小球所受的电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大C、两球分别做简谐运动D当弹簧长度达到最大值时，系统的机械能最小 18如图951所示，一束带电粒子（不计重力） 垂直电场方向进入偏转电场，试讨论以下情况中，粒子应 具备什么条件下才能得到相同的偏转距离y和偏转角 （U、d、L保持不变）（1）进入偏转电场的速度相同（2）进入偏转电场的动能相同（3）进入偏转电场的动量相同（4）先由同一加速电场加速后，再进入偏转电场解析由题意可得：偏转距离y： 偏转角：（1）因为v0相同，当q/m相同，y、相同（2）因为相同，当q相同，y、相同

10、（3）因为mv0相同，当q/v0相同，y、相同(4)设加速电压为U，由 可得： 不论带电粒子的m、q如何，只要经过同一加速电场加速，再垂直进入同一偏转电场，y和都相同。 19如图所示，相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连，电键S闭合后，M、N间有匀强电场，一个带电粒子垂直于电场方向从M板边缘射入电场，恰打在N板中央，若不计重力，求：(1)为了使粒子能刚好飞出电场，N板应向下移动多少？(2)若把S打开，为达上述目的，N板应向下移动多少？答案：(1)d(2)3d解析：设电源电压为U，粒子初速度为v0，极板长为L.(1)当S闭合时，两板间电压U不变v0t1da1t12t12设向下移动的距离为x1

11、，则Lv0t2dx1t22由联立，解得：x1d.(2)当S打开时，电容器带电荷量不变，改变距离，场强E不变，设向下移动距离为x2，dt12dx2t22由联立，得x23d.20 半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示.珠子所受静电力是其重力的3/4倍.将珠子从环上最低位置A点静止释放，求：（1）珠子所能获得的最大动能和在最大动能处环对珠子的作用力；（2）要使珠子恰好能绕圆环做完整的圆周运动，则应在A点给珠子以多大的初速度？答案：（1）珠子的平衡位置和圆心连线与竖直方向的夹角有珠子在平衡位置速度最大，珠子从A点运动到平衡位置，

12、由动能定理最大动能 在动能最大处圆环对珠子的作用力根据圆周运动 得：（2）如图，此时珠子做圆周运动的“最高点”为D，在D点，珠子速度为零，从A点到D点过程，由动能定理 得：21在图962（a）中，A和B表示在真空中相距为d的两平行金属板。加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场，图962（b）表示一周期性交变电压的波形，横坐标代表时间t，纵坐标代表电压u。从t=0开始，电压为 一给定值U0，经过半个周期，突然变为U0；再经过半个周期，由突然变为U0如此周期性地交替变化。在t=0时，将上述交变电压u加在A、B两板上，使开始时A板电势比B板高，这时在紧靠B板处有一初速度为零的电子（质量为m，电量为

13、e）,在电场作用下开始运动，要想使这电子到达A时具有最大的动能，问所加交变电压的频率最大不能超过多少？解析由题意，电子开始做匀加速直线运动，其动能不断增大。若频率很高，即周期很短，在电子尚未到达A板之前，交变电压已过了半个周期而开始加反向电压，故电子将沿原方向做匀减速直线运动；再过半个周期后，其动能又减小到零。接着又变为匀加速运动，半个周期后又做匀减速运动，这样交替进行下去，最后电子到达B板。在匀减速直线运动过程中，电子动能减少，因此，要想使电子到达A板时具有最大的动能，必须使电子从B到A的过程中始终做加速运动，就是说，要使交变电压的半周期不小于电子从B极处于一直加速到A板处所需的时间，即频率

14、不能大于某一值。设电子的电量和质量分别为e和m，在电场力的作用下，电子的加速度a为：。设t为电子从B一直加速到A所需的时间，则令T表示交变电压周期，f表示其频率，依题意，应满足以下要求：tT/2, 即 f1/2t 由上面各式可得 ， 即交变电压的频率不能超过 。22两块水平平行放置的导体板如图所示，大量电子（质量m、电量e）由静止开始，经电压为U0的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t0；当在两板间加如图所示的周期为2t0，幅值恒为U0的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过。问：这些电子通过两板之间后，侧向位移

15、的最大值和最小值分别是多少？侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？答案：（1） （2）解析：(画出电子在t=0时和t=t0时进入电场的v-t图象进行分析)（1）， 解得 ，（2）由此得， 而23为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积S0.04 m2的金属板，间距L0.05 m，当连接到U2 500 V的高压电源正、负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图8所示现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电荷量为q1.01017 C，质量为m2.01015 kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力求合上电键后： (1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？(2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？(3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？答案(1)0.02 s(2)2.5104 J(3)0.014 s解析(1)由题可知，