电场中等精华.docx

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电场中等精华

一、多项选择

1、如图所示，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30°.M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM＝φN，φF＝φP，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（ ）

A．连接PF的线段一定在同一等势面上

B．点电荷Q一定在MP的连线上

C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功

D．φP大于φM

2、如图所示，AB、CD为一圆的两条直径，且相互垂直，O点为圆心.空间存在一未知静电场，场强方向与圆周所在平面平行.现有一电子，在电场力作用下（重力不计），先从A点运动到C点，动能减少了W；又从C点运动到B点，动能增加了W，那么关于此空间存在的静电场可能是（      ）              

A．方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场

B．方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场

C．位于O点的正点电荷形成的电场

D．位于D点的正点电荷形成的电场

3、如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下面说法中正确的是

A.三个等势面中，a的电势最高

B.对于M、N两点，带电粒子通过M点时电势能较大

C.对于M、N两点，带电粒子通过M点时动能较大

D.带电粒子由M运动到N时，加速度增大

4、如图所示为两个等量异种点电荷，以两电荷连线的中点O为圆心画出半圆，在半圆上有a、b、c三点，a、c分别为半圆与两电荷连线的交点，b点在两电荷连线的垂直平分线上，则下列说法正确的是（　）

A.a、c两点的电势相同

B.a、c两点的电场强度相同

C.正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能 

D.将正电荷由O点移动到b点的过程中电场力做正功

5、如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、

A'、B'、C'、D'作为顶点构成一正方体空间，电场方向

与面ABCD垂直。

下列说法正确的是

A．AD两点间电势差UAD与AA'两点间电势差UAA相等'

B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点，电场力做正功

C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D'移到D'点，电势能减小

D．带电的粒子从A点移到C'点，沿对角线AC'与沿路径A→B→B'→C'电场力做功相同

2、计算题

6、光滑绝缘的水平面上,放着三个质量都是m的带电小球A、B、C,如图所示,小球之间距离都是l.已知A、B两球带等量电荷+q,现给C球一个外力F,使三个小球在运动中保持距离不变,则

（1）C球带何种电荷?

电荷量多少?

（2）外力F的大小和方向如何?

7、一匀强电场,场强方向是水平的（如图所示）,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,恰能沿与场强的反方向成

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.

8、如图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,一绝缘轻细线一端固定于O点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动.小球的电荷量为q,质量为m,绝缘细线长为L,电场的场强为E.若带电小球恰好能通过最高点A,则在A点时小球的速度v1为多大?

小球运动到最低点B时的速度v2为多大?

运动

到B点时细线对小球的拉力为多大?

9、如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L．槽内有两个质量均为m的小球A和B，球A带电量为+2q，球B带电量为-3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统．最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），求：

（1）球B刚进入电场时，带电系统的速度大小．

（2）带电系统从开始运动到速度第一次为零时球A相对右板的位置．

（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间．

10、如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道的半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场．质量为m、带电荷量为＋q的物块（可视为质点）从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好能通过最高点

C.已知电场强度大小为E（E＜

，

g为重力加速度）．

（1）试计算物体在运动过程中克服摩擦

力做的功；

（2）证明物块离开轨道落回水平面的过程中运动的水平距离与

场强大小E无关，且为一常量．

11、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，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差多大？

12、如图所示，在绝缘的光滑水平面上固定着等质量的A、B、C三个带电小球，三球共线，若释放A球，A球初始加速度为-1m/s2（选水平向右为正方向），若释放C球，其初始加速度为3m/s2，则释放B球，其初始加速度为多大？

方向如何？

13、如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q，其中A带正电荷，B带负电荷，D、C是它们连线的垂直平分线，A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形。

另有一个带电小球E，质量为m、电荷量为＋q（可视为点电荷），被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点，O点在C点的正上方。

现在把小球E拉起到M点，使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直面内，并由静止开始释放，小球E向下运动到最低点C时，速度为v。

已知静电力常量为k，若取D

点的电势为零，试求：

（1）绝缘细线在C点所受到的拉力T的大小。

（2）在A、B所形成的电场中，M的电势φM。

三、选择题

14、8．如图所示，Q是一个正点电荷，ab是水平放置的光滑绝缘杆，杆上套着一个带负电的环p，它们在同一竖直平面内，把环从a端由静止释放，在环从a端向b端滑动过程中其电势能（）

A．一直增加    B．一直减少

C．先减少后增加D．先增加后减少

15、一个点电荷从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则（）

A．a、b两点的场强一定相等

B．该点电荷一定沿等势面移动

C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的

D．a、b两点的电势一定相等

16、在学习电场知识时，有同学形成了以下结论性观念，你认为正确的是（　）

A.描述电场的电场线，就是静止释放带电粒子后带电粒子在电场中的轨迹线.

B.若在电场中某点放入正检验电荷时，受到的电场力方向向右；当放入负检验电荷时，受到的电场力方向向左。

因此该点电场强度

的方向与检验电荷的电性有关

C.将一个初速度为零的负检验电荷放在电场中某处，仅在电场力的作用下，负检验电荷由该处移到某一个位置过程中，其电势能一定减少。

D.描述电场的物理量中：

电势、电势能、电势差、电场强度，电势差和电场强度为矢量

17、下列说法中不正确的是（　）

A.静电场中场强为零处，电势不一定为零

B.电动势的单位是伏特，电动势就是闭合回路中的总电压

C.平行板电容器充电后与电源断开，仅增大或减小极板间距，板间电场强度不改变

D.把一根金属丝均匀拉长为原来的两倍，电阻会变为原来的4倍，但其电阻率不会因此改变

18、以下说法正确的是（     ）

A．由

可知电场中某点的电场强度E与F成正比

B．由

可知电场中某点的电势φ与q成反比

C．由Uab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大

D．在公式C=Q/U中，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关

参考答案

一、多项选择

1、ＢＤ

2、ＡＤ

3、CD

4、BC

5、BD

二、计算题

6、 

（1）负电 2q 

（2）

方向垂直AB线指向三角形外侧。

7、 

8、 

  6（mg+qE）

9、 ：

（1）球B刚进入电场时，带电系统的速度大小为

（2）带电系统从开始运动到速度第一次为零时球A相对右板的距离为

（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间为

10、 

（1）

（2）水平距离s是与

场强大小E无关的一常量2R．

11、

12、 -2m/s2 方向向左

13、 

（1）在C点时A对小球E的场力F1与B对小球E的电场力F2相等，且为 　

F1＝F2＝kQq/d2 

又A、B、C为一等边三角形，所以F1、F2的夹角为120°，故F1、F2的合力为 

F12=kQq/d2，方向竖直向下

由牛顿运动定律得T－k

＝mv2/L 

解得T＝k

+mv2/L，方向向上 

根据牛顿第三定律，小球E对细线的拉力大小等于T，方向向下

（2）电荷E从M点运动到C的过程中，电场力做正功，重力做正功。

根据动能定理

qUMc+mgL＝mv2/2 

得M、C两点的电势差为UMC＝（mv2－2mgL）/2q 

又C点与D点为等势点

所以M点的电势为UM＝（mv2－2mgL）/2q 

三、选择题

14、C

15、D

16、C

17、B

18、D

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