高中物理电场学习资料Word下载.docx
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B.它们的加速度可能为零
C.它们的加速度方向一定相反
D.它们加速度的大小一定越来越小
5.两个完全相同的小金属球,它们的带电量之比为5:
1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1:
F2可能为:
()
A.5:
2B.5:
4C.5:
6D.5:
9
6.真空中固定着A、B两个带负电的点电荷,它们间的距离为10cm,现将另一个点电荷C,放到A、B连线上距A2cm处,则C恰好处于平衡状态,则A、B两个点电荷电量之比QA∶QB=.
7.两个小球都带正电,总共有电荷5.0×
10--5C,当两个小球相距3.0m,它们之间的斥力为0.4N,问总电荷在两个小球上是怎样分配的?
8.两个带电量分别为Q、4Q的负点电荷a、b,在真空中相距L,现引入第三个点电荷C,能使三个点电荷都处于静止状态,确定电荷C的位置、电性及它的电荷量.
提速训练
1.如图1-6所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球B,静止在图示位置;
若固定的带正电的小球A电量为Q,B球的质量为m,带电量为q,丝线与竖直方向夹角为θ,A和B在同一水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球之间的距离为多少?
2.如图1-7所示,质量、电量分别为m1、m2、q1、q2的两球,用绝缘丝线悬于同一点,静止后它们恰好位于同一水平面上,细线与竖直方向夹角分别为α、β,则()
若m1=m2,q1<
q2,则α<
β
B.若m1=m2,q1<
q2,则α>
β
C.若q1=q2,m1>
m2,则α>
D.若m1>
m2,则α<
β,与q1、q2是否相等无关
三、电场强度
3.电场中A、B、C三点的电场强度分别为:
EA=-5V/m、EB=4V/m、EC=-1V/m,则这三点的电场由强到弱的顺序是()
A.ABCB.BCAC.CABD.ACB
4.由电场强度的定义E=F/q可知()
A.E和F成正比,F越大E越大B.E和q成反比,q越大E越小
C.E的方向与F的方向相同D.E的大小可由F/q确定
5.A为已知电场中的一个固定点,在A点放一电量为q的电荷,所受电场力为F,A点的电场强度为E,则()
A.若在A点换上–q,A点的电场强度将发生变化
B.若在A点换上电量为2q的电荷,A点的电场强度将变为2E
C.若A点移去电荷q,A点的电场强度变为零
D.A点电场强度的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
6.由电场强度的定义E=F/q可知()
A.这个定义只适于点电荷电场
B.式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力,q是电荷所带的电荷量
C.式中的F是放入电场中的电荷所受的电场力,q是产生电场的电荷的电荷量
D.库仑定律F=KQ1Q2/r2中,KQ2/r2是点电荷Q2产生的电场在Q1所在处的场强大小
7.如图1-11所示是电场中某一条电场线,下列说法中正确的是()
A.A、B两点电场方向相同
B.A、B两点电场大小关系是EA>EB
C.电场线是直线,则EA=EB
D.不知附近的电场线分布,EA、EB的大小不确定
8.下列情况中,A、B两点的电场强度矢量相等的是()
A.与孤立正点电荷距离相等的A、B两点
B.与孤立负点电荷距离相等的A、B两点
C.两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A、B两点
D.两个等量同种点电荷连线的中垂线上,与两点电荷的连线距离相等的A、B两点
9.把质量为m的点电荷q在电场中释放,在它运动过程中,如果不计重力,下列说法中正确的是( )
A.点电荷运动轨迹必和电场线重合
B.若电场线是直线,则点电荷运动轨迹必和电场线重合
C.点电荷的速度方向必定和点所在的电场线的切线方向一致
D.点电荷的加速度方向必定和点所在的电场线的切线方向在一直线上
1.在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E=F/q,那么下列说法正确的是()
A.若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零
B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的场强就变为E/2
C.若在该点放一个电量为-2q的检验电荷,则该点场强大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向
D.若在该点放一个电量为-
的检验电荷,则该点的场强大小仍为E,电场强度的方向也还是原来的场强方向
2.对于由点电荷Q产生的电场,下列说法正确的是()
A.电场强度的表达式仍成立,即E=F/Q,式中的Q就是产生电场的点电荷所带电量
B.在真空中,点电荷产生电场强度的表达式为E=kQ/r2,式中Q就是产生电场的点电荷所带电量
C.在真空中E=
,式中Q是试探电荷
D.上述说法都不对
3.当在电场中某点放入正点电荷时,正点电荷受到的电场力向右;
当放入负点电荷时它受到的电场力向左,下列说法正确的是()
A.当放入正电荷时,该点场强方向向右;
当放入负电荷时,该点场强方向向左
B.只有在该点放入电荷时,该点才有场强
C.该点场强方向一定向右
D.以上说法均不正确
4.如图1-12所示,四个电场线图,一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大,那么它是在哪个图示电场中运动.()
5.在点电荷Q形成的电场中,已测出A点场强为100N/C,C点场强为36N/C,B点为A、C两点连线的中点(如图1-13所示),那么B点的场强为______
6.如图1-14所示,在真空中相距为l的A、B两点分别放置电量大小均为Q的正负点电荷,那么在离A、B两点距离都等于l的点的电场强度方向为___________,该点的场强大小为___________.
7.如图1-15所示,一个粒子质量为m、带电量为+Q,以初速度
与水平面成
角射向空间匀强电场区域,粒子恰做直线运动,则这匀强电场的强度最小值为;
方向是。
1.如图1-16所示,A为带正电Q的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处放一质量为m、电量为q的小球,小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止.小球用绝缘丝线悬挂于O点,试求小球所在处的电场强度.
2.如图1-17所示,两根长为l的丝线下端悬挂一质量为m,带电量分别为+Q和-Q的小球A和B,处于场强为E,方向水平向左的匀强电场之中,使长度也为l的连线AB拉紧,并使小球处于静止状态.求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态.
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1.在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球A和B,电量分别为+2q和-q,两小球间用长为L的绝缘细线连接,并用绝缘细线悬挂在O点,如图1所示.平衡时,细线对悬点的作用力多大?
2.如图1-19所示,一条长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右,已知细线离开竖直位置的偏角为α时,小球处于平衡.
(1)小球带何种电荷?
求出小球所带电量.
(2)如果使细线的偏角内α增大到φ,然后将小球由静止释放,则φ为多大才能使在细线到达竖直位置时,小球的速度刚好为零.
四、电势能和电势
1.如图1-20所示,A、B是电场中两点,一个带负电的点电荷Q在A点所受的电场力要比它在B点所受的电场力______,该负电荷在A点的电势能要比它在B点的电势能______,A点的电场强度要_____于B点的电场强度,A点的电势要______于B点的电势.
2.如图1-21所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点,分别把+q和-q的试验电荷依次放在三点上,关于它所具有的电势能的正确说法是 ()
A.放上+q时,它们的电势能EPA>EPB>EPC
B.放上+q时,它们的电势能EPA<EPB<EPC
C.放上-q时,它们的电势能EPA>EPB>EPC
D.放上-q时,它们的电势能EPA<EPB<EPC
3.关于电场中的电场线,下列说法正确的是()
A.带正电的点电荷在电场力作用下,运动的轨迹和电场线重合
B.沿电场线方向电场强度逐渐减小
C.沿电场线方向电势逐渐降低
D.电荷沿电场线方向运动,电势能减少
4.下列说法中,正确的是()
A.当两个正点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大
B.当两个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大
C.一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大
D.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力减小,它们的电势能也减小
5.如图1-22所示,虚线a、b、c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb、φc,且φa>
φb>
φc,一带正电的粒子射人电场中,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,电势能增加
D.粒子从L到M的过程中,动能减少
6.下列关于电荷在电场中移动时,其电势能变化的说法中,正确的是( )
A.正电荷沿电场线方向移动,其电势能增加
B.正电荷逆电场线方向移动,其电势能增加
C.负电荷沿电场线方向移动,其电势能减少
D.负电荷逆电场线方向移动,其电势能减少
7.如图1-23所示,将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是 ( )
A.带电粒子一定做加速直线运动B.带电粒子的电势能一定逐渐增大
C.带电粒子的加速度一定越来越小D.带电粒子的加速度一定越来越大
8.如图1-24所示,A、B、C为某匀强电场中的三点,已知这三点的电势分别为φA=6V,φB=-2V,φC=2V,试在图上画出电势为2V的等势线,再画出一条电场线.(注意:
图中应保留表明作图过程或依据痕迹).
提示:
A和B连线的中点的电势为2V.
9.如果把q=1.0×
10-8C的正电荷,从无穷远移至电场中的A点,需要克服电场力做功
J,那么:
(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?
(2)q未移入电场前A点的电势是多少?
1.如图1-25所示,两个等量异号的点电荷在真空中相隔一定的距离,竖直线代表两点电荷连线的中垂面,在此中垂面上各点的电场线处处与该平面垂直,在两点电荷所存在的某平面取如图所示的1、2、3三点,则这三点的电势大小关系是()
A.φ1>
φ2>
φ3 B.φ2>
φ3>
φ1C.φ2>
φ1>
φ3 D.φ3>
φ1
2.关于电场强度和电势,下列说法正确的是()
A.由公式可知E与F成正比,与q成反比
B.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,E为恒值,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
C.电场强度为零处,电势不一定为零
D.无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力做功,它一定是从电势高处移到电势低处,并且它的电势能一定减少
3.下列说法正确的是()
A.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等,场强大小一定不相等
B.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低,场强大小不一定相等
C.在静电场中同一等势面上各点电势一定相等,场强大小不一定相等
D.在静电场中,点电荷q沿任意路径从a点移至b点,只要a、b在同一等势面上,则电场力一定不做功
4.以下有关场强和电势的说法正确的是()
A.在正的点电荷的电场中,场强大的地方电势一定比场强小的地方电势高
B.在正的点电荷的电场中,场强大的地方电势一定比场强小的地方电势低
C.在负的点电荷的电场中,各点电势均为负值,距此负电荷越远处电势越低,无限远处电势最低
D.在负的点电荷的电场中,各点电势均为负值,距此负电荷越远处电势越高,无限远处电势最高
5.在下面关于电势和电势能的说法正确的是()
A.电荷在电场中电势高的地方,具有的电势能较大
B.电荷在电场中电势高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大
C.在正的点电荷的电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能
D.在负的点电荷的电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。
6.下列说法正确的是()
A.在确定的电场中移动电荷时,电势能的改变量同零电势点的选择无关
B.在确定的电场中,电荷所具有的电势能同零电势点的选择无关
C.电势能是电场和场中电荷共有的能
D.电势能只是电场中的电荷所具有的能
7.下列说法正确的是()
A.电场线相互平行的电场一定是匀强电场
B.在电场中将电荷由a点移到b点,如果电场力做功为零,则ab两点场强大小必相等
C.电势降低的方向不一定就是场强方向
D.在电场中,只在电场力作用下,使电荷沿电场线,这样的电场只能是匀强电场
8.在静电场中,一个负电荷q在外力作用下,沿电场线方向移动一段距离,以下说法正确的是 ( )
A.外力做的功等于电荷动能的增量
B.外力和电场力做的功等于电荷电势能的增量和动能的增量
C.电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增量
D.外力和电场力做的功等于电荷动能的增量
9.一带电粒子在如图1-26所示的点电荷的电场中,在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是( )
A.加速度的大小增大,动能、电势能都增加
B.加速度的大小减小,动能、电势能都减少
C.加速度增大,动能增加,电势能减少
D.加速度增大,动能减少,电势能增加
10.如图1-27所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是 ( )
A.带电粒子所带电荷的符号
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒于在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
11.如图1-28所示,将一质量为m,电荷量为+Q的小球固定在绝缘体的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴移动.杆长为L,杆的质量忽略不计,杆和小球置于场强为E的匀强电场中,电场的方向如图所示,将杆拉至水平位置OA,在此处将小球自由释放,求杆运动到竖直位置OB时小球的动能及小球电势能的变化量.
1.如图1-29所示,图中a、b为竖直向上的电场线上的两点,一带电质点在a点由静止释放,沿电场线向上运动,到b点恰好速度为零,下列说法中正确的是()
A.带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的
B.a点的电势比b点的电势高
C.带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小
D.a点的电场强度比b点的电场强度大
2.如图1-30所示,匀强电场方向水平向右,一带电微粒沿直虚线在电场中斜向上运动,则该微粒在从A运动到B的过程中,其能量变化为()
A.动能增大,电势能减小
B.动能减小,电势能减小
C.动能减小,电势能增大
D.动能增大,电势能增大
1.如图1-31所示,带箭头的曲线表示一个带负电粒子通过一个点电荷Q所产生的电场时的运动轨迹,虚线表示点电荷电场的两个等势面,下列说法中正确的是()
A.等势面φA<
φB,粒子动能EkA>
EkB
B.等势面φA<
φB,粒子动能EkA<
C.等势面φA>
D.等势面φA>
2.如图1-32所示,一个带负电的油滴以初速vo从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中,若油滴到达最高点时速度大小仍为
vo,则油滴最高点的位置是()
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
五、电势差
1.关于电子伏,下列说法正确的是()
A.电子伏是能量的单位B.电子伏是电势差的单位
C.1eV=1.60×
1019JD.1eV=1.60×
10-19J
2.把电荷从电场中的A点移到B点,电场力做功为零,则下列说法中正确的是()
A.A,B两点的场强一定为零B.A,B两点的场强一定相等
C.A,B两点间的电势差一定为零D.A,B一定在同一电场线上
3.A,B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线上中点O的距离相等,如图1-33所示,则()
A.同一电荷在A,B两点的电势能相等
B.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电荷的电势能先增大后减少
C.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电荷的电势能先减少后增大
D.A、B连线上的任意两点的电势差为零
4.下列关于电势高低的判断,哪些是正确的(
)
A.正电荷从A移到B时,其电势能增加,A点电势一定较低
B.正电荷只在电场力作用下从A移到B,A点电势一定较高
C.负电荷从A移到B时,外力作正功,A点电势一定较高
D.负电荷从A移到B时,电势能增加,A点电势一定较低
5.如图1-34所示,电子在一条电场线上从A到B,电势能增加,试判定A、B两点电势的高低。
6.将一个电量为-2×
10-9C的点电荷从电场中的N点移到M点,需克服电场力做功14×
10-9J,N、M两点间的电势差UNM为多少?
若将该电荷从M移到N,电场力做什么功?
UMN为多少?
7.在电场线上有A、B、C三点,设C点接地,将1C的正电荷由A移到C点,电场力做功为5J;
再将该电荷由B移到C点,电场力做功为-5J,求A、B两点的电势φA、φB分别是多大?
8.一个带正电的质点,电量q=2.0×
10-9库,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×
10-5焦,质点的动能增加了8.0×
10-5焦,则a、b两点间的电势差为多大?
1.如图1-35所示,A、B是负电荷产生的电场中的一条电场线上的两点,已知该两点间电势差为6.0×
102伏,现有一点电荷电量q=+3.0×
10-7库,它在只受电场力作用的情况下由A点运动到B点。
在AB段电场力对他做的功为,它由A运动到B该电荷的电势能增加了.
2.一个正电荷带电量为2.0×
10-9C,从电场中A点移到B点,电场力对它做功2.4×
10-6J,则A、B两点间的电势差是 ;
如果将一个带电量为5.0×
10-9C的负电荷,从B点移到A点,它的电势能将,电势能的变化量。
3.在静电场中有a、b、c三点,有一个电荷q1=3×
10-8C,自a移到b,电场力做功3×
10-6J.另有一个电荷q2=-1×
10-8C,自a移到c,电场力做功3×
10-6J,则a、b、c三点的电势由高到低的顺序是,b、c两点间的电势差Ubc为V.
4.一个点电荷,从静电场中的A点移动到B点,电场力对该电荷做功为零,则()
A.A、B两点的电场强度一定相同
B.该电荷一定沿等势面移动
C.作用于该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
5.电场中有a、b两点,a点电势为4V,若把电量为2×
10-8C的负电荷,从a移到b的过程中,电场力做正功4×
10-8J,则()
A.a、b两点中,a点电势较高。
B.b点电势是2V
C.b点电势是-2VD.b点电势是6V
6.如图1-36所示,实线为电场线,虚线为等势面,且相邻两等势面的电势差相等,一正电荷在等势面φ3上具有动能为20J,当它运动到等势面φ1上时速度恰好为零,令φ2=0,那么当电荷的电势能为4J时,其动能大小为()
A.16JB.10JC.6JD.4J
1.将一个10-6C的负电荷从电场中A点移到B点,克服电场力做功2×
10-6J,从C点移到D点,电场力做功7×
10-6J,若已知B点比C点电势高3V,则AD之间的电势差的值是V。
2.如图1-37所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆交于B、C两点,质量为m,带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知q远小于Q,AB=h,小球滑到B点时速度大小为
,求:
⑴小球由A到B过程中电场力做的功⑵A、C两点的电势差.
1.如图1-38所示,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在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV时,它们动能应为()
A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV
2.如图1-39所示,在范围很大的水平向右