电磁学 电场 5电场线和等势面 中档

1、电磁学 5电场线和等势面 中档图51图6中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。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（ ） 图6A. M带负电荷，N带正电荷 B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D. M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零图42如图4所示，A、B为两个固定的等量的同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C，现给电荷C一

2、个垂直于连线的初速度v0，若不计电荷C所受的重力，则关于电荷C运动过程中的速度和加速度情况，下列说法正确的是( ) A加速度始终增大 B加速度先增大后减小C速度始终增大，最后趋于无穷大D速度始终增大，最后趋于某有限值3如图所示，水平固定的小圆盘A带电荷量为Q，电势为零，从盘心处O释放一质量为m带电荷量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的C点， OC = h，又知道过竖直线上 B点时，小球速度最大，由此可确定 Q形成的电场中下述物理量的是（ ）AB点的场强BC点的场强CB点的电势DC点的电势4匀强电场中有a、b、c三点在以它们为顶点的三角形中， a30、c90,电

3、场方向与三角形所在平面平行已知a、b和c点的电势分别为V、V和2 V该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为abc30AV、V B0 V、4 VCV、V D0 V、V5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点加速度大C粒子在B点动能大DA、B两点相比，B点电势能较高6有一匀强电场，其场强为E，方向水平向右，把一个半径为r的光 滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点A穿有一个质量为m，电量为q(q0)的空心小球，如图所示，当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点

4、时，小球对环的压力大小为( ) A.2mg B.qE C.2mg+qE D.2mg+3qE第卷7图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷只在静电力的作用下运动，经过、点时的动能分别为23eV和5eV。当这一点电荷运动到某一位置时，其电势能变为-8eV，它的动能应为 （ ）A8eV B11eVC15eV D9eV 8关于匀强电场, 下列说法中正确的是A. 匀强电场中, 电场线是均匀的平行直线B. 在相同距离上的两点, 电势差大的区域, 场强也必定大C. 沿着电场线方向, 任何相同距离的电势降落必定相等D. 场强在数值上等

5、于每单位距离上的电势降落9如图所示,图中KLM为静电场中的3个相距较近的等势面.一带电粒子射入此静电场中后,沿abcde轨迹运动.已知KLBC B.ECEBEAC.UABvNC到达M、N时两粒子的电势能相等D两个粒子的电势能都是先减小后增大23(2011年杭州毕业班综合测试)如图所示表示某静电场等势面的分布，电荷量为1.6109 C的正电荷从A经B、C到达D点从A到D，电场力对电荷做的功为()A4.8108 JB4.8108 JC8.0108 J D8.0108 J24法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是()Aa，b为

6、异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量Ba，b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量Ca，b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量Da，b为同种电荷，a的电荷量小于b的电荷量25一匀强电场，场强方向是水平的(如图)，一个质量为m的带正电的小球，从O点出发、初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与电场线成角的直线运动求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差26如图所示，图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面.一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动.已知KLM,且粒子在ab段做减速运动.下列判断中正确的是（ ）A.粒子带负电B.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C.

7、粒子在a点与e点的速度大小相等D.粒子在a点的电势能小于在d点的电势能27（09江苏物理8）空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有 （ ） A的大小大于的大小 B的方向沿轴正方向 C电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 D负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功28（2011大纲版全国T17）通常一次闪电过程历时约0.2O.3s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅4080s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0v，云地间距离约为l km；第一个闪击过程中云地间转

8、移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60s。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（ ）A.闪电电流的瞬时值可达到1A B整个闪电过程的平均功率约为lW C闪电前云地间的电场强度约为l106V/mD.整个闪电过程向外释放的能量约为6 J29某电场中等势面分布如图所示，图中虚线表示等势面，过a、c两点的等势面电势分别为50 V和10 V，则a、c连线的中点b处的电势应 A等于30 V B大于30 VC小于30V D可能等于30 V 30如图所示四幅电场线图，一正电荷在电场中由P到N做加速运动且加速度越来越大，则它应该是在哪个图示电场中运动 ( )PNPNPNPNABCD

9、31如图所示，实线表示匀强电场的电场线.一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点.若a点电势为a ，b点电势为b ，则abA.场强方向一定向左，且电势a bB.场强方向一定向左，且电势a bD.场强方向一定向右，且电势a b32右图是两个电荷量相等的负点电荷，O为两负点电荷连线的中点，从O点出发沿连线中垂线到无穷远处，下列说法中正确的是：（ ）OA、电场强度逐渐减弱B、电场强度先变大后变小C、电场强度的方向始终与两电荷连线垂直，且指向O点D、电场强度的方向始终与两电荷连线平行。33如右图，有一平行于纸面的匀强电场，在纸面内建立

10、一个以O为圆心，半径r=2cm的圆，如果在圆上任取一点P，设OP与x轴正方向的夹角为，P点的电势=80cos(-300 )+10 (V)。下列说法正确的是xyPOA该电场的方向是沿着x轴的负方向B该电场的电场强度大小为C一个电子在圆上运动电场力不做功D一个电子在圆上任意两点之间运动，电势能变化量最大值为 34空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示一个质量为m、电荷量为q的带电小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右；运动至B点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间的夹角为，A、B两点之间的高度差为h、水平距离为s，则以下判断中正确的是( ) v1m

11、hsABEv2AA、B两点的电场强度和电势关系为EAEB、Av1，则电场力一定做正功CA、B两点间的电势差为D小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为35P,Q两电荷的电场线分布如图所示，c,d为电场中的两点.一个离子（不计重力）从a运动到的轨迹如图所示，则下列判断不正确的是A. Q带负电荷B. C点电势高于d点电势C. 离子在运动过程中受到P的排斥D. 离子从a运动到，电场力做负功36如图所示，真空中M、N 处放置两等量异号点电荷，a、b、c表示电场中的3条等势线，d点和e点位于等势线a 上，f 点位于等势线c上，d f平行于M N。已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点，试探电荷的电势能增

12、加，则以下判断正确的是AM点处放置的是正电荷B若将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，则电场力先做正功后做负功Cd点的电势高于f点的电势Dd点的场强与f点的场强完全相同 37（12）如下图所示，一对平行金属极板相距d=2cm,两板间匀强电场方向向下，场强大小E=1.6103v/m，其中下极板接地（零电势）。A点距下板为h1=1.5cm，B板距下板为h2=0.5cm，试求：（电子电荷量为e=-1.61019C）（1）两金属板之间的电势差大小；（2）将一个电子从A点移动到B点电场力做的功？电子的电势能是增加还是减少？38为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B,必须对该电荷施

13、加一个恒力F,如图所示,若AB=0.4 m,=37,q=-310-7 C,F=1.510-4 N,A点的电势UA=100 V.(不计负电荷受到的重力)(1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过AB两点的等势线,并标明它们的电势.(2)求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少?39如图所示,绝缘水平板面上,相距为L的AB两个点分别固定着等量正点电荷.O为AB连线的中点,CD是AB连线上的两点,AC=CO=OD=OB=1/4L.一质量为m电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从C点出发,沿直线AB向D运动,滑动第一次经过O点时的动能为nE0(n1),到达D点时动能恰好为零,小滑块最终停在

14、O点,求:(1)小滑块与水平板面之间的动摩擦因数;(2)OD两点间的电势差UOD;(3)小滑块运动的总路程s.40（14分）如图所示，在水平向右的、强度E = 2000V/m的匀强电场中，质量m = 1.73毫克的带电粒子以大小v0 = 10m/s、方向和水平方向成30的初速度从A点射入，发现它恰能做直线运动。以A点所在的等势面为参考平面，电场区域足够大，试求：（1）粒子的电性和电量；（2）粒子沿直线前进的最大距离；（3）粒子可以获得的最大电势能。41(16分)如图10所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳与竖直方向的夹角53，绳长为l

15、，B、C、D到O点的距离均为l，BD水平，OC竖直BOCODOl.(1)将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度vB，小球 到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力，求vB的大小(2)当小球移到D点后，让小球由静止自由释放，求：小球首次经过悬点O正下方时的速率(计算结果可带根号，取sin530.8) 42(12分)一个不带电的金属板，表面有很薄的光滑绝缘层，与水平方向成角放置.金属板上B、C两点间的距离为L，在金属板上方的A点固定一个带电荷量为+Q的点电荷，金属板处在+Q的电场中.已知A、B、C三点在同一竖直平面内，且AB水平，AC竖直，如图所示.将一个带电荷量为+q(q Q，q对原电场无影

16、响)可看做点电荷的小球，从B点无初速释放，如果小球质量为m，下滑过程中带电荷量不变，求：(1)小球在B点的加速度；(2)下滑到C点时的速度.43如图 所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间的距离为2 cm，两点的连线与场强方向成60角将一个电荷量为2105 C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1 J问：(1)在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？(2)A、B两点的电势差UAB为多大？(3)匀强电场的场强为多大？44在电场强度为E的匀强电场中，有两个质量均为的带电小球，带电量分别为和，两小球用长为的绝缘线相连，另用一根绝缘线系住带电为的小球悬挂在O点而处于平衡状态，如图11所示。重力加速度为

17、g。试确定：（1）若电场方向竖直向下，悬线对悬点的作用力为多大？（2）若电场水平向右，两段细线与竖直方向的夹角分别为多大？45如图，绝缘的光滑圆弧曲面固定在竖直平面内，B为曲面最低点曲面上的A点与曲面圆心O的连线与竖直方向成夹角=37曲面所在区域和B点左下方的区域内都存在电场强度大小都为E的匀强电场，方向分别是水平向右和竖直向上开始时有一质量为m的带电小球处于A点恰好保持静止此后将曲面内的电场撤去，小球沿曲面下滑至B点时以大小为v0的速度水平抛出，最后落在电场内地面的P点，P点与B点间的水平距离为L 已知tan37=0.75，重力加速度为g，求： （1）小球的带电性及电荷量q（2）小球运动到P

18、点瞬间的速度vP的大小46如图所示，在光滑绝缘水平面上B点的正上方O处固定一个质点，在水平面上的A点放另一个质点，两个质点的质量均为m，带电量均为+Q 。C为AB直线上的另一点（O、A、B、C位于同一竖直平面上），AO间的距离为L，AB和BC间的距离均为，在空间加一个水平方向的匀强电场后A处的质点处于静止。试问：（1）该匀强电场的场强多大？其方向如何？（2）给A处的质点一个指向C点的初速度，该质点到达B点时所受的电场力多大？（3）若初速度大小为v0，质点到达C点时的加速度和速度分别多大？如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0，方向与水平方向成45角斜向上射入电场，要使小球做直线运动问：47小球应带何种电荷?电荷量是多少?48在入射方向上小球最大位移量是多少?(电场足够大)如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，已知A=10 V，B =4 V，C2 V，A=30，B=90，AC=4cm，试确定：49该电场中的一条电场线50场强E的大小51如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向