高中物理静电场经典习题(包含答案) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/17 10:31:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1.(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是( ) A.C和U均增大 B.C增大,U减小 C.C减小,U增大 D.C和U均减小 B

2(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( ) A.做直线运动,电势能先变小后变大 B.做直线运动,电势能先变大后变小 C.做曲线运动,电势能先变小后变大 D.做曲线运动,电势能先变大后变小 C

3.(2012安徽卷).如图所示,在平面直角 中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0 V,点A处的电势为6 V, 点B处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( )

● y(cm) B(0,3) ● A.200V/m B.2003 V/m A(6,0) C.100 V/m D. 1003 V/m A

4.(2012重庆卷).空中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正点电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如题20图所示,a、b、c、d为电场中的四个点。则( ) A.P、Q两点处的电荷等量同种 B.a点和b点的电场强度相同 C.c点的电热低于d点的电势 D.负电荷从a到c,电势能减少 D

5.(2012海南卷)关于静电场,下列说法正确的是( )

Ox(cm) A.电势等于零的物体一定不带电 B.电场强度为零的点,电势一定为零 C.同一电场线上的各点,电势一定相等 D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 D

6.(2012山东卷).图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子( ) A.带负电 B.在c点受力最大

C.在b点的电势能大于在c点的电势能

D.由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化 CD

7. [2014·北京卷] 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是( )

A.1、2两点的场强相等 B.1、3两点的场强相等 C.1、2两点的电势相等 D.2、3两点的电势相等

D 本题考查电场线和等势面的相关知识.根据电场线和等势面越密集,电场强度越大,有E1>E2=E3,但E2和E3电场强度方向不同,故A、B错误.沿着电场线方向,电势逐渐降低,同一等势面电势相等,故φ1>φ2=φ3,C错误,D正确.

1

8.如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5 m的圆弧形的光滑绝缘轨道,4其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5×103 N/C.今有一质量为m=0.1 kg、带电荷量+q=8×105 C的小滑块(可视为质

点)从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10 m/s2,求:

(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时B点的压力.(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程. 答案:(1)2.2 N (2)6 m解析:(1)设小滑块第一次到达B点时的速度为vB,对圆弧轨道最低点B的压

力为F,则:

vB212

mgR-qER=mvB F-mg=m,故F=3mg-2qE=2.2 N。(2)由题意知小滑块最终将停在B点由动

2R1

能定理得-Ff·S=0-mvB2结合Ff=μmg可得小滑块在水平轨道上通过的总路程S=6 m.

2

9.如图所示,有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿②轨迹落到B板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为( )

A.U1∶U2=1∶8 C.U1∶U2=1∶2

B.U1∶U2=1∶4 D.U1∶U2=1∶1

2mv02dy121Uql2

答案:A解析:由y=at=得:U=,所以U∝

22mdv02ql2y

,可知A项正确. l210.(10分)质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l的M、N两点,平衡时小球A、B的位置如图甲所示,线与竖直方向夹角α=30°,当外加水平向左的匀强电场时,两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为α=30°,求:

(1)A、B小球电性及所带电荷量Q;(2)外加匀强电场的场强E.

10

3mg

l (2)3k

3mgk3

。解析:(1)A球带正电,B球带负电两小球相距d=2l-2lsin 30°

9l

3mg

l. 3k

答案:(1)Q2

=l。由A球受力平衡可得:mgtan α=k2,解得:Q=

l

(2)外加电场时,两球相距d′=2l+2lsin 30°=3l,根据AQ球受力平衡可得:QE-k2=mgtan α,解得:E=

?3l?

2

103mgk3

. 9l

11.(10分)(2010·莱芜模拟)一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示,根据图乙给出的信息,(重力加速度为g)求:(1)匀强电场场强的大小;

(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中,电场力做的功; (3)小球在h高度处的动能.

2h2mv02-mghL22h2mv02mv02mg2hmv02答案:(1)- (2)(3)+

qqL2L2L22

解析:(1)小球进入电场后,水平方向做匀速直线运动,设经过时间t,水平方向:v0t=L,竖直方向:?mg-qE?t22h2mv02-mghL2mg2hmv02=h,所以E=-.(2)电场力做功为W=-qEh=.(3)根据动能定理mgh2mqqL2L2mv022h2mv02mv02-qEh=Ek-,得Ek=+. 2L22

12.两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场线(方向未画出)如图所示,一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA和FB,则它们的大小关系为( )

A.FA=FB C.FA>FB 【答案】C

13.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。两板间有一个正电荷固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示电容器两板间的电压,W表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板向下移到图示的虚线位置则( )

B.FA

A.U变小,E不变 B.E变小,W不变 C.U变小,W不变 D.U不变,W不变

14.图中三条实线a、b、c表示三个等势面。一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点,由图可以看出( )

A.三个等势面的电势关系是?a>?b>?c B.三个等势面的电势关系是?a

15.如图所示,虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一族等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从A点飞到B点,则下列判断正确的是( )

A.粒子一定带负电

B.A点的场强大于B点的场强

C.粒子在A点的电势能大于在B点的电势能 D.粒子在A点的动能小于在B点的动能

16.如图,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,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 【答案】AC

217.如图所示,匀强电场强度E=1.2?10N/C,方向水平向右,

?8一点电荷q=4.0?10C,沿半径R=20cm的圆周,从A点移动0到B点。已知?,且OB与电场线平行。求: AOB?90

(1)这一过程中电场力做的功是多少?是做正功还是做负功? (2)A、B两点间的电势差UAB是多少?

【答案】(1)

2?8?7WEqR=1=? .2?10?4.0?10?0.29.6?10JAB??负功

?7W9.6?10AB?(2)U ????24VAB?8q4.0?10

20. [2014·福建卷Ⅰ] 如图,真空中xOy平面直角

坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L=2.0

m.若将电荷量均为q=+2.0×106 C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9×109 N·m2/C2,求:

(1)两点电荷间的库仑力大小; (2)C点的电场强度的大小和方向.

20.(1)9.0×103 N (2)7.8×103 N/C 沿y轴正方向

[解析] (1)根据库仑定律,A、B两点电荷间的库仑力大小为

q2F=kL2①

代入数据得 F=9.0×103 N②

(2)A、B两点电荷在C点产生的场强大小相等,均为

qE1=kL2③

A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为 E=2E1cos 30°④