高中物理静电场经典习题(包含答案)

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B2（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C3．（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 ( )A.200V/mB.2003 V/mC.100 V/mD. 1003 V/mA4．（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D5.（2012海南卷）关于静电场，下列说法正确的是( ) O x (cm)y (cm) A (6,0)B (0,3)● ●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D6.（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CD7．[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．8.如图所示，A、B是位于竖直平面内、半径R＝0.5 m的14圆弧形的光滑绝缘轨道，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＝5×103N/C.今有一质量为m＝0.1 kg、带电荷量＋q＝8×10－5C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v B，对圆弧轨道最低点B的压力为F ，则：mgR －qER ＝12m v B 2 F －mg ＝m v B 2R，故F ＝3mg －2qE ＝2.2 N 。

(2)由题意知小滑块最终将停在B 点由动能定理得－F f ·S ＝0－12m v B 2结合F f ＝μmg 可得小滑块在水平轨道上通过的总路程S ＝6 m.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U 1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U 2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 ．U 1∶U 2＝1∶8B ．U 1∶U 2＝1∶4C ．U 1∶U 2＝1∶2D ．U 1∶U 2＝1∶1答案：A 解析：由y ＝12at 2＝12Uq md l 2v 02得：U ＝2m v 02dy ql 2，所以U ∝y l 2，可知A 项正确． 10．(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 .答案：(1)3mg 3k l (2)1033mgk 9l。

解析：(1)A 球带正电，B 球带负电两小球相距d ＝2l －2l sin 30°＝l 。

由A 球受力平衡可得：mg tan α＝k Q 2l2，解得：Q ＝3mg 3k l . (2)外加电场时，两球相距d ′＝2l ＋2l sin 30°＝3l ，根据A球受力平衡可得：QE －k Q 2(3l )2＝mg tan α，解得：E ＝1033mgk 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v 0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．答案：(1)mg q －2hm v 02qL 2 (2)2h 2m v 02－mghL 2L 2(3)2h 2m v 02L 2＋m v 022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：v 0t ＝L ，竖直方向：(mg －qE )t 22m ＝h ，所以E ＝mg q －2hm v 02qL 2.(2)电场力做功为W ＝－qEh ＝2h 2m v 02－mghL 2L 2.(3)根据动能定理mgh －qEh ＝E k －m v 022，得E k ＝2h 2m v 02L 2＋m v 022.12．两个等量点电荷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 B．FA<FBC．FA>FB D．无法确定【答案】C13．一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( )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ϕa>ϕb>ϕcB．三个等势面的电势关系是ϕa<ϕb<ϕcC．带电粒子在N点的动能较小，电势能较大D．带电粒子在N点的动能较大，电势能较小【答案】C15．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】AC17．如图所示，匀强电场强度E=C N /102.12⨯，方向水平向右，一点电荷q=C 8100.4-⨯，沿半径R=20cm 的圆周，从A 点移动到B 点。

已知090=∠AOB ，且OB 与电场线平行。

求：(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AB U 是多少?【答案】(1）EqR W AB -==2.0100.4102.182⨯⨯⨯⨯-=J 7106.9-⨯- 负功(2）V q W U AB AB 24100.4106.987-=⨯⨯-==--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 ＝2.0m ．若将电荷量均为q ＝＋2.0×10－6 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 ·m 2/C 2，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)9.0×10－3 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F ＝k L2q2①代入数据得 F ＝9.0×10－3 N ②(2)A 、B 两点电荷在C 点产生的场强大小相等，均为E 1＝k L2q ③A 、B 两点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为E ＝2E 1cos 30°④由③④式并代入数据得E ＝7.8×103 N/C ⑤场强E 的方向沿y 轴正方向．22．[2014·安徽卷] (14分)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C ，极板间距离为d ，上极板正中有一小孔．质量为m ，电荷量为＋q 的小球从小孔正上方高h 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g )．求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间．22．[答案] (1) (2)C g mg （h ＋d ） (3)h h ＋d g 2h[解析] (1)由v 2＝2gh 得v ＝(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有mg －qE ＝ma0－v 2＝2ad得E ＝qd mg （h ＋d ）U ＝EdQ ＝CU得Q ＝C q mg （h ＋d ）(3)由h ＝21gt 12、0＝v ＋at 2、t ＝t 1＋t 2可得t ＝h h ＋d g 2h。