物理电场典型例题含答案

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高中物理静电场经典习题30道--带答案

高中物理静电场经典习题30道--带答案

高中物理静电场经典习题30道--带答案1.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c 分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()A.$\frac{kq}{l^2}$。

B.$\frac{\sqrt{3}kq}{l^2}$。

C.$\frac{2kq}{l^2}$。

D.$\frac{3kq}{l^2}$2.如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.$\frac{kQ}{4R^2}$。

B.$\frac{\sqrt{2}kQ}{4R^2}$。

C.$\frac{kQ}{2R^2}$。

D.$\frac{\sqrt{2}kQ}{R^2}$3.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q>)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为A.$l+\frac{2q^2}{kl}$。

B.$l-\frac{2q^2}{kl}$。

C.$l-\frac{q^2}{kl}$。

D.$l+\frac{q^2}{kl}$4.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m 带电量分别为+q和﹣q的甲、乙两个小球,在力F的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为A.$\frac{F}{2kq^2}$。

B.$\frac{F}{kq^2}$。

C.$\frac{F}{4kq^2}$。

D.$\frac{2F}{kq^2}$5.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)A.。

物理电场试题及答案

物理电场试题及答案

物理电场试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 电场强度的方向是:A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 任意方向D. 无法确定答案:B2. 电场线的特点是什么?A. 电场线是闭合的B. 电场线是直线C. 电场线是曲线D. 电场线是虚线答案:C3. 电势能与电场力做功的关系是:A. 电势能增加,电场力做正功B. 电势能增加,电场力做负功C. 电势能减少,电场力做正功D. 电势能减少,电场力做负功答案:D4. 两个点电荷之间的库仑力遵循:A. 牛顿第三定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第一定律D. 欧姆定律答案:A5. 电容器的电容与下列哪个因素无关?A. 电容器的两极板面积B. 电容器的两极板间距离C. 电容器两极板间的介质D. 电容器的电压答案:D6. 在电场中,一个带电粒子的加速度与电场强度的关系是:A. 与电场强度成正比B. 与电场强度成反比C. 与电场强度无关D. 与电场强度的平方成正比答案:A7. 电场中某点的电势与该点的电场强度的关系是:A. 电势高,电场强度一定大B. 电势低,电场强度一定小C. 电势与电场强度无关D. 电势与电场强度成正比答案:C8. 电荷在电场中的运动轨迹与电场线的关系是:A. 电荷的运动轨迹与电场线重合B. 电荷的运动轨迹与电场线平行C. 电荷的运动轨迹与电场线垂直D. 电荷的运动轨迹与电场线无关答案:D9. 电场中某点的电势与该点的电荷量的关系是:A. 电势与电荷量成正比B. 电势与电荷量成反比C. 电势与电荷量无关D. 电势与电荷量的平方成正比答案:C10. 电场线的方向与下列哪个因素有关?A. 电场强度的大小B. 电场强度的方向C. 电荷的正负D. 电荷的电量答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电场强度的单位是_______。

答案:牛顿每库仑(N/C)2. 电势的单位是_______。

答案:伏特(V)3. 电容器的单位是_______。

高中物理静电场(精选100题答案)

高中物理静电场(精选100题答案)
Q 强大小皆为 k2L2,方向与水平方向成 45°角,因三个点电荷的空间对称性,水平方向合场强为零,总合场
3 2kQ 强为三个场强的竖直分量之和,即 4L2 ,选项 D 正确。
7. 解析:选 A 设在 O 点的球壳为完整的带电荷量为 2q 的带电球壳,则在 M、N 两点产生的场强大
k·2q kq 小为 E0=2R2=2R2。题图中左半球壳在 M 点产生的场强为 E,则右半球壳在 M 点产生的场强为 E′=
4Q·2Q
Q2
FAC=k 12L2 =32kL2
B、C 之间为引力,大小为 Q·2Q Q2
FBC=k12L2=8k L2
Q2 F 合=FAC+FBC=40kL2 。
(2)根据三个点电荷的平衡规律,D 为正电荷,且 D 应放在 AB 连线的延长线上靠近 B 的一侧,设 D 到 B 的距离为 x,电荷量为 q,
静电场典型题目 70 题参考答案
1. 解析:选 A 库仑力作用符合牛顿第三定律,即两小球所带电荷量不相等时,相互作用的库仑力
大小相等,因此 α>β 不是电荷量不相等造成的。根据受力平衡条件及 α>β,可得 m1<m2,故 A 正确。
2. 解析:选 D 由于小球 c 所受库仑力的合力的方向平行于 a、b 的连线,根据受
库仑力与 b 对 c 的库仑力关于 Oc 对称,即 qa=qb,B 正确;对 a、b 整体受力分析可得:因为 a、b 连线
水平,则 ma=mb,但与 c 的质量关系不能确定,A 错误;因 c 对 a、b 的库仑力关于 Oc 对称,由受力分
析知,细线 Oa、Ob 所受拉力大小相等,C 正确;c 所带电荷量与 a、b 所带电荷量不一定相等,所以 a、
kq
kq

高中物理电场练习题(含详解答案)

高中物理电场练习题(含详解答案)

1、运动电荷进入磁场后(无其他外力作用)可能做()A.匀速圆周运动B.匀速直线运动C.匀加速直线运动D.平抛运动2、如图所示,正方形容器处于匀强磁场中,一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,容器处于真空中,则下列结论中正确的是()A.从两孔射出的电子速率之比v c∶v d=2∶1B.从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比t c∶t d=1∶2C.从两孔射出的电子在容器中运动的加速度大小之比a c∶a d=∶1D.从两孔射出的电子在容器中运动的角速度之比ωc∶ωd=2∶13、如图所示,在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的电性分别是()A.,正电荷B.,正电荷C.,负电荷D.,负电荷4、一磁场宽度为L,磁感应强度为B,如图所示,一粒子质量为m,带电荷量为-q,不计重力,以某一速度(方向如图)射入磁场。

若不使其从右边界飞出,则粒子的速度应为多大?5、已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动。

重力加速度为g,求:(1)液滴在空间受到几个力作用;(2)液滴的带电荷量及电性;(3)液滴做匀速圆周运动的半径。

6、如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3 T;磁场右边是宽度L=0.2 m、场强E=40 V/m、方向向左的匀强电场。

一带电粒子的电荷量q=-3.2×10-19 C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO'垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出。

高二电场练习题及答案大题

高二电场练习题及答案大题

高二电场练习题及答案大题1. 题目:电场搜索题目描述:有一个半径为R的均匀圆环,总电荷为Q。

求出其边上点P处的电场强度大小。

答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * Q / r^2,其中k为电场常数。

由于点P位于圆环的边上,可以将圆环看作是由无限个点电荷组成,对每个点电荷求出其贡献的电场强度,然后求和即可。

假设圆环上的一个小元素dq,其电荷为dq = Q / (2 * π * R),则点P 处的电场强度为:dE = k * dq / r^2 = k * (Q / (2 * π * R)) / r^2由于所有小元素对点P的贡献是一样的,我们可以将所有小元素的贡献相加得到整个圆环对点P的贡献。

将上式积分即可得到点P处的电场强度大小:E = ∫(0→2π) dE = ∫(0→2π) [k * (Q / (2 * π * R)) / r^2] dθ由于圆环是均匀的,可以将积分结果写成E = k * Q / R^2所以点P处的电场强度大小为E = k * Q / R^22. 题目:电荷分布题目描述:一个线带电荷λ在均匀带电线上自A点到B点的距离为L。

求出点C处的电场强度大小。

答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * λ / r,其中k为电场常数,λ为线带电荷线密度。

点C处的电场强度大小可以通过积分计算得到。

假设线上一小段长度为dx,其线密度为λ = q / dx,其中q为该小段的电荷。

对于该小段线段的贡献的电场强度大小可以通过dq = λ * dx / r计算得到。

将所有小段线段的贡献相加即可得到点C处的电场强度大小:E = ∫(A→B) dq = ∫(A→B) [λ * dx / r] = λ * ∫(A→B) dx / r由于线带电荷是均匀的,可以将积分结果写成E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r所以点C处的电场强度大小为E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r3. 题目:电势差计算题目描述:有两个无穷大的平行板,板与板之间距离为d。

电场习题及答案

电场习题及答案

真空静电场(一)一.选择题1. 一均匀带电球面,电荷面密度为,球面内电场强度处处为零,球面上面元dS 的一个带电量为的电荷元,在球面内各点产生的电场强度 [ ](A ) 处处为零 (B )不一定都为零 (C )处处不为零 (D )无法判断2. 设有一“无限大”均匀带负电荷的平面,取X 轴垂直带电平面,坐标原点位于带电平面上,则其周围空间各点的电场强度E 随距离平面的位置坐标X 变化的关系曲线为(规定场强方向沿X 轴方向为正,反之为负) [ ]3. 下面列出的真空中静电场的场强公式,其中哪个是正确的? [ ](A ) 点电荷Q 的电场:(B ) 无限长均匀带电直线(线密度)的电场:(C ) 无限大均匀带电平面(面密度)的电场:(D ) 半径为R 的均匀带电球面(面密度)外的电场:4. 将一个试验电荷Q (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处,测得它所受的力为F 。

若考虑到电量Q 不是足够小,则 [ ](A) F/Q 比P 点处原先的场强数值大 (B) F/Q 比P 点处原先的场强数值小 (C) F/Q 与P 处原先的场强数值相等(D) F/Q 与P 处原先的场强数值关系无法确定。

5. 根据高斯定理的数学表达式可知下列各种说法中,正确的是 [ ](A ) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零 (B ) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零σdSσ204Q E r πε=λ302E r r λπε=σ02E σε=σ230R E r r σε=0sqE dS ε=∑⎰(C ) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零 (D ) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷6. 当带电球面上总的带电量不变,而电荷的分布作任意改变时,这些电荷在球心处产生的电场强度和电势U 将 [ ] (A )不变,U 不变;(B )不变,U 改变;(C )改变,U 不变(D ) 改变,U 也改变7. 在匀强电场中,将一负电荷从A 移至B ,如图所示,则: [ ] (A ) 电场力作正功,负电荷的电势能减少 (B ) 电场力作正功,负电荷的电势能增加 (C ) 电场力作负功,负电荷的电势能减少 (D ) 电场力作负功,负电荷的电势能增加8. 真空中平行放置两块大金属平板,板面积均为S ,板间距离为d ,(d 远小于板面线度),板上分别带电量+Q 和-Q ,则两板间相互作用力为 [ ](A ) (B ) (C ) (D )二.填空题1 带有N 个电子的一个油滴,其质量为m ,电子的电量的大小为e ,在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g ),下落中穿越一均匀电场区域,欲使油滴在该区域中匀速下落,则电场的方向为________________,大小为____________________。

高二物理电场试题答案及解析

高二物理电场试题答案及解析

高二物理电场试题答案及解析1.在真空中A、B两点分别放置等量异种电荷,在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd,如图所示,现将一电子沿abcd移动一周,则下列判断正确的是A.由a→b电场力做正功,电子的电势能减小B.由b→c电场力对电子先做负功,后做正功,总功为零C.由c→d电子的电势能一直增大D.由d→a电子的电势能先减小后增大,电势能总的增加量为零【答案】BD【解析】根据电势高低,分析电场力对电子做功的正负.电场力做正功时,电势能减小;相反,电势能增加.根据等势线的分布情况可知,电子靠近正电荷时,电势升高;反之,电势降低.A、由a→b,电势降低,电场力做负功,电子的电势能增加.故A错误.B、如图,画出过b、c的等势线,则知由b→c,电势先降低再升高,则电场对电子先做负功,后做正功.根据对称性可知,b、c两点的电势相等,电场力做的总功为零.故B正确.C、由c→d,电势升高,电场力做正功,电子的电势能减小.故C错误.D、由d→a,电势先升高后降低,电场对电子先做负功,后做正功,电子的电势能先减小后增加,电势能总增加量为零.d、a两点的电势相等,电场力做的总功为零.故D正确.故选BD【考点】等量异种电荷等势面的分布和电场线2.下列说法正确的是()A.只有电荷发生相互作用时才存在电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特性是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场和电场线都是人为设想出来的,其实并不存在【答案】BC【解析】电荷的周围存在电场,A错误;电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西,B正确,D错误;电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特性是对处在它里面的电荷有力的作用,C正确;【考点】本题考查电场。

3.下列说法中正确的是()A.检验电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度不一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值【答案】C【解析】检验电荷在电场中不受电场力,则该处场强一定为零,故选项A错误;一小段通电导线在磁场中不受磁场力作用,可能与磁场方向平行,但此处磁感应强度不一定为零,故选项B错误;由电场强度的定义可知选项C正确;定义磁感应强度时要求通电导线与磁感应强度方向垂直,此时才有,故选项D错误.【考点】本题考查学生对电场和磁场基本性质的理解.4.关于电场,下列说法中不正确的是:()A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处于其中的电荷有力的作用D.电场是人们假想出来的,实际并不存在【答案】D【解析】带电体周围存在电场,它是一种特殊物质,并不是由分子、原子等基本粒子组成,但却是真实存在的,我们可以通过其表现出的效应诸如力、能量来认识和研究它,所以A、B正确,D错误;电荷间不接触就可以产生力的作用,就是通过电场而产生的,其基本性质就是对于放入其中的电荷有力的作用,所以C正确;题目要求选择不正确的,故本题选D。

高三物理电场试题答案及解析

高三物理电场试题答案及解析

高三物理电场试题答案及解析1.真空中,两个相距L的固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是QE 和QF,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M、N两点,其中N点的切线与EF连线平行,且∠NEF>∠NFE.则A.E带正电,F带负电,且B.在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N点C.过N点的等势面与过N点的切线垂直D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能【答案】AC【解析】电场线由正电荷出发,可知E带正电,由电场线分布可知,A对;在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷不可能沿电场线运动,B错;等势面与电场线垂直,C对;M点电势高于N点电势,对于负电荷电势越高电势能越小,D错;2.绝缘水平面上固定一正点电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q的滑块(可看作点电荷)从a点以初速度v沿水平面向Q运动,到达b点时速度减为零.已知a、b间距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.以下判断正确的是()A.滑块在运动过程中所受Q的库仑力一直小于滑动摩擦力B.滑块在运动过程的中间时刻, 速度的大小小于C.Q产生的电场中,a、b两点间的电势差D.此过程中产生的内能为【答案】ABC【解析】(考查带电粒子在电场中的运动,动能定理应用)因两电荷带异种电荷,相互吸引,如果库仑力大于滑动摩擦力,则不能使到达b点时速度减为零,A正确;由于前段时间加速度大,速度改变量大,后段时间加速度小,速度改变量小,故B正确;电场力做功与摩擦力做功之和等于滑块的动能变化量,根据动能定理,有:,C正确。

摩擦力做功转化为内能,则此过程中产生的内能为动能的减小量及电场力做功之和,D错误。

3.如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等。

光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连,并以某一初速度从M点运动到N点,OM<ON。

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【典型例题】问题1:会解电荷守恒定律与库仑定律的综合题。

求解这类问题关键是抓住“等大的带电金属球接触后先中和,后平分”,然后利用库仑定律求解。

注意绝缘球带电是不能中和的。

[例1] 有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带电量7Q,B带电量-Q,C 不带电,将A、B固定,相距r,然后让C球反复与A、B球多次接触,最后移去C球,试问A、B两球间的相互作用力变为原来的多少倍?带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B球接触,最后移走C,答:A、B间的库仑力变为原来的4/7倍[例2] 两个相同的带电金属小球相距r时,相互作用力大小为F,将两球接触后分开,放回原处,相互作用力大小仍等于F,则两球原来所带电量和电性()A. 可能是等量的同种电荷B. 可能是不等量的同种电荷C. 可能是不等量的异种电荷D. 不可能是异种电荷问题2:会解分析求解电场强度。

电场强度是静电学中极其重要的概念,也是高考中考点分布的重点区域之一。

求电场强度的方法一般有:定义式法、点电荷场强公式法、匀强电场公式法、矢量叠加法等。

[例3] 如图1所示,用长为的金属丝弯成半径为r 的圆弧,但在A 、B 之间留有宽度为d 的间隙,且,将电量为Q 的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场强度。

根据对称性可知,带电圆环在圆心O 处的总场强E =0.至于补上的带电小段,由题给条件可视做点电荷,它在圆心O 处的场强E1是可求的.若题中待求场强为E2,则E1+E2=0.设原缺口环所带电荷的线密度为σ,σ=Q /(2πr -d ),则补上的那一小段金属线的带电量Q ′=σ•d,Q ′在O 处的场强为E1=kQ ′/r2,由E1+E2=0可得 E2=-E1,负号表示E2与E1反向,背向圆心向左. [例4] 如图2所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q ,半径为R ,圆心为O ,P 为垂直于圆环平面的对称轴上的一点,OP=L ,试求P 点的场强。

设想将圆环等分为n 个小段,当n 相当大时,每一小段都可以看做点电荷,其所带电荷量为:nQ =q 由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P 处的场强为:)(222L R n kQ nr kQ E +==由对称性可知,各小段带电环在P 处的场强E 的垂直于轴向的分量E y 相互抵消,而E 的轴向分量E x 之和即为带电环在P 处的场强E p ,故:r)(r *)(*n n 2222x L R kQL L L R n kQ E E +=+==总[例5] 如图3所示,是匀强电场中的三点,并构成一等边三角形,每边长为,将一带电量的电荷从a点移到b点,电场力做功;若将同一点电荷从a点移到c点,电场力做功W2=6×10-6J,试求匀强电场的电场强度E。

解析:因为,所以将cb分成三等份,每一等份的电势差为3V,如图3所示,连接ad,并从c点依次作ad 的平行线,得到各等势线,作等势线的垂线ce,场强方向由c指向e,所以,因为,问题3:会根据给出的一条电场线,分析推断电势和场强的变化情况。

[例6] 如图4所示,a 、b 、c 是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a 到c ,a 、b 间距离等于b 、c 间距离。

用U a 、U b 、U c 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度,可以判定( )A. U a >U b >U cB. U a -U b =U b -U cC. E a >E b >E cD. E a =E b =E c A 、沿电场线方向电势降低,可以比较电势高低,根据电场线方向可知φa >φb >φc ,故A 正确.BD 、a 、b 、c 是一条电场线上的三个点,由于电场线的疏密不能确定,所以不能判断场强的大小.故B 、D 错误.C 、因为U cb =Φc -Φb ,U bc =Φb -Φc ,而U cb =-U bc ,故C 错误;故选:A[例7] 如图5所示,在a 点由静止释放一个质量为m ,电荷量为q 的带电粒子,粒子到达b 点时速度恰好为零,设ab 所在的电场线竖直向下,a 、b 间的高度差为h ,则( )A. 带电粒子带负电B. a 、b 两点间的电势差U ab =mgh/qC. b 点场强大于a 点场强D. a 点场强大于b 点场强A 、在a 点由静止释放粒子,到达b 点时速度恰好为零,可知粒子所受电场力与重力方向相反,也与电场线方向相反,故粒子带负电,故A 正确B 、由于粒子在a 点由静止,到达b 点也静止,故W 电=-W G =-mgh=qU ab ,故q mgh -U ab =,故B 错误C 、在b 点重力小于电场力,故,故C 错误qmg E ≠D、从b到a先加速后减速,故电场力逐渐变大,故a点场强大于b点场强,故D正确故选AD问题4:会根据给定一簇电场线和带电粒子的运动轨迹,分析推断带电粒子的性质。

[例8] 图6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. 带电粒子在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A、B:由图,粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左.由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性.故A错误,B正确.C、D:由于粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,故从a到b电场力对粒子做负功,粒子的动能减小,电势能增大,则粒子在a点的速度较大,在b点电势能较大.故CD 正确.故选:BCD.问题5:会根据给定电势的分布情况,求作电场线。

[例9] 如图所示,A、B、C为匀强电场中的3个点,已知这3点的电势分别为ϕA=10V,ϕB=2V,ϕC=-6V.试在图上画出过B点的等势线和场强的方向(用刻度尺画图).一个电子从A到B再到C做功为___eV.连接AC,并将线段AB分作两等分,中点为D点,因为是匀强电场,故D点电势为:故D和B等势;连接BD即为B点的等势线;场强与等势线相互垂直,指向低电势;由A到C时,对电子力功W=-U AC e=-(10--6)eV=-16eV;故答案为:如图所示;-8ev.问题6:会求解带电体在电场中的平衡问题。

[例10] 如图8所示,在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。

①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?①A、B两点的电荷是固定的,故将另一个点电荷放在该直线上的合场强为零的位置,可以使它在电场力作用下保持静止.所以合场强为零的位置应该在-Q的外侧,设AB间距离为r,合场强为零的点在B的外侧,距离B为x,则:E A=E B解得x=r故第三个电荷在-Q的外侧,距离-Q的距离等于-Q距离+4Q的距离.②三个电荷要平衡,必须三个电荷在一条直线上,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以有“两大夹一小,两同夹一异”的结论. 所以第三个电荷必须为正电,在-Q 的外侧,且为正电荷.设AB 间距离为r ,引入点电荷在B 的外侧,距离B 为x ,设引入的电荷的电荷量为q ,对B 电荷,根据平衡条件有:2224xQq k r Q k = 对引入的电荷,根据平衡条件有:22)(4x Qq k x r Qq k=+ 解得:Q rx r q 2)(+=,所以引入的这个点电荷的电荷量与位置有关.[例11] 如图9所示,已知带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ,OA=OB ,都用长L 的丝线悬挂在O 点。

静止时A 、B 相距为d 。

为使平衡时AB 间距离减为d/2,可采用以下哪些方法( )A. 将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍B. 将小球B 的质量增加到原来的8倍C. 将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D. 将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B 的质量增加到原来的2倍由几何关系可知,dF L mg =;要使d 变为 0.5d ,可以使质量增大到原来的8倍而保证上式成立;故B 正确;或将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时小球B 的质量增加到原来的2倍,也可保证等式成立;故D 正确,AC 错误;故选:BD .[例12] 如图10甲所示,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。

平衡可知:2122160cos ,60sin F F Lq k qE mg F +︒+==︒ 解得q60tan 22F q mg L q k E +︒+= ∵F 2≥0,则当q 60tan 22F q mg L q kE +︒+≥ 问题7:会计算电场力的功。

[例13] 一平行板电容器的电容为C ,两板间的距离为d ,上板带正电,电量为Q ,下板带负电,电量也为Q ,它们产生的电场在很远处的电势为零。

两个带异号电荷的小球用一绝缘钢性杆相连,小球的电量都为q ,杆长为L ,且L<d 。

现将它们从很远处移到电容器内两板之间,处于图11所示的静止状态(杆与板面垂直),在此过程中两个小球克服电场力所做总功的大小等于多少?(设两球移动过程中极板上电荷分布情况不变)( )A. B. 0 C. D.由于电场力做功与路径无关,移动两电荷的过程可等效为--假设两电荷未用一绝缘刚性杆相连,但彼此绝缘放在一起,首先将两电荷同时移动到题中负电荷的位置,在此过程中电场力对正负电荷分别做了等量的正功和负功,其总功W 1=0;然后保持负电荷不动,将正电荷沿电场线移动到题中的位置,在匀强电场中的功为CdQql ql d U E W ===ql 2。

W 总=W2 问题8:会用力学方法分析求解带电粒子的运动问题。

[例14] 质量为2m ,带2q 正电荷的小球A ,起初静止在光滑绝缘水平面上,当另一质量为m 、带q 负电荷的小球B 以速度V 0离A 而去的同时,释放A 球,如图12所示。

若某时刻两球的电势能有最大值,求:(1)此时两球速度各多大?(2)与开始时相比,电势能最多增加多少?[例15] 如图13所示,直角三角形的斜边倾角为30°,底边BC 长为2L ,处在水平位置,斜边AC 是光滑绝缘的,在底边中点O 处放置一正电荷Q ,一个质量为m,电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下,滑到斜边上的垂足D 时速度为V。

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