(新)高中物理静电场经典例题

一、选择题1．下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①场强E=F/q ②场强E=U/d ③场强E=kQ/r 2④电场力做功W=Uq (A)①③(B)②③(C)②④(D)①④2、已知A 为电场中一固定点，在A 点放一电量为q 的电荷，受电场力为F ，A 点的场强为E ，则A ．若在A 点换上－q ，A 点场强方向发生变化B ．若在A 点换上电量为2q 的电荷，A 点的场强将变为 2EC ．若在A 点移去电荷q ，A 点的场强变为零D ．A 点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关3.如图所示，平行直线表示电场线，带没有标明方向，带电量为+1×10-2C 的微粒在电场中只受电场力的作用，由A 点移到B 点，动量损失0.1J ，若点的电势为-10V ，则 A.B 点的电势为10V B.电场线的方向从右向左C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1D.微粒的运动轨迹可能是轨迹24 、 两带电小球，电量分别为+q 和q -，固定在一长度为L 的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E 的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图10—48所示。

若此杆绕过O 点垂直于杆的轴线转过︒180，则在此转动过程中电场力做的功为（ ） A. 零B. qELC. qEL 2D. qEL π5.两个相同的金属小球带正、负电荷，固定在一定得距离上，现把它们相碰后放置在原处，则它们之间的库伦力与原来的相比将（ ）A.变小B.变大C.不变D.以上情况均有可能6．如图所示，有一平行板电容器充电后带有等量异种电荷，然后与电源断开。

下极板接地，两极板中央处固定有一个很小的负电荷，现保持两极板间距不变而使两极板左右水平错开一段很小的距离，则下列说法中正确的是（ ） A ．电容器两极板间电压值变大 B ．电荷的电势能变大C ．负电荷所在处的电势升高D ．电容器两极板间的电场强度变小 7图10—55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8、如图，带电粒子P 所带的电荷量是带电粒子Q 的3倍，它们以相等的速度v 0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在M 、N 点，若OM=MN ，则P 和Q 的ab的质量之比为A. 3：4B. 4：3C. 3：2D. 2：39、示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上P 点出现亮斑，那么示波管中的 A.极板X 应带正电 B.极板X '应带正电 C.极板Y 应带正电 D.极板Y '应带正电10、如图所示匀强电场E 的区域内，在O 点处放置一点电荷+Q ，a 、b 、c 、d 、e 、f 为以O 点为球心的球面上的点，aecf 平面与电场平行，bedf 平面与电场垂直，则下列说法中正确的是 A ．b 、d 两点的电场强度相同 B ．a 点的电势等于f 点的电势 C ．点电荷+q 在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功 D ．将点电荷+q 在球面上任意两点之间移动，从球面上 a点移动到c 点的电势能变化量一定最大11 ,若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在任意一段时间内（ ）A. 一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B. 一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C. 不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D. 不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动12 如图所示，AB 是一个接地的很大的薄金属板，其右侧P 点有一带电量为Q 的正电荷，N 为金属板外表面上的一点，P 到金属板的垂直距离PN =d, M 为点P 、N连线的中点，关于M 、N 两点的场强和电势，下列说法正确的是：A.M 点的电势比N 点电势高，M 点的场强比N 点场强大B. M 点的场强大小为4kQ/d2C.N 点的电势为零，场强不为零D.N 点的电势和场强都为零二、 填空题13.质量为m ，带电量为+q 的小球用一绝缘细线悬于O 点，开始时它在A 、B 之间来回摆动，OA 、OB 与竖直方向OC 的夹角均为θ（如图所示）。

（1）如果当它摆动到B 点时突然施加一竖直向上的、大小为E=mg/q 的匀强电场，则此时线中拉力T 1______________；（2）如果这一电场是在小球从A 点摆到最低点C 时突然加上去的，则当小球运动到B 点时线中的拉力T 2_______________。

· · · ··· · E +Qd c a b fe o + + + + + +— — — — — — +14如图所示的A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中正六边形的六个顶点．已知A 、B 、C 三点的电势分别为-1V 、1V 、5V ，则D 点的电势φD为 V,并标出电场强度的方向。

三 计算题15、如图所示，a 、b 、c 、d 为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2cm ，已知U ac =60V,求：（1）电场强度为多大？（2）设B 点的电势为零，求A 、C 、D 、P 点的电势。

（3）求将q= -1.0×10-10C 的点电荷由A 移到D 电场力做的功。

（4）将q=2×10-10C 的点电荷由B 移到C ，再经D 最后回到B ，电场力所做的功W bcdp16、如图所示，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？17 如图所示，长为L(L=ab=dc)高为H(H=bc=ad)的矩形区域abcd 内存在着匀强电场。

电量为q 、动能为E k 的带电粒子从a 点沿ab 方向进入电场，不计重力。

（1）若粒子从c 点离开电场，求电场强度的大小E 和粒子离开电场时的动能kt E ；（2）若粒子从bc 边离开电场时动能为'KE ，则电场强度1E 为多大？18、如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。

在Oxy 平面的ABCD 区域内，存在两个场强大小均为E 的匀强电场I 和II ，两电场的边界均是边长为L 的正方形（不计电子所受重力）。

（1）在该区域AB 边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD 区域的位置。

（2）在电场I 区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD 区域左下角D 处离开，. . B a c b dAP D.. . C d cEa b求所有释放点的位置。

（3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n≥1），仍使电子从ABCD区域左下角D 处离开（D不随电场移动），求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。

一选择1、D2、D3、BC4、C5、D6、AC7、BCD 8、A 9、AC 10、D 11、D 12、AC 二 填空13 、 014 、 7v D 指向 A 15、(1)1.5×103V/m (2)30V -30V -60V 0V (3)-9.0×10-9J (4)0J16、分析与解：对A 作受力分析．设悬点与A 之间的丝线的拉力为F 1，AB 之间连线的拉力为F 2，受力图如图10乙所示．根据平衡条件得F 1sin60°=mg ，qE=k 22Lq +F 1cos60°+F 2，由以上二式得：E=k2L q +q mgcot60°+q F 2，∵F 2≥0， ∴ 当E ≥k2Lq +q mg 33时能实现上述平衡状态．17、解析：（1）L ＝v 0t ，L ＝qEt 22m ＝qEL 22mv 02 ，所以E ＝4E kqL，qEL ＝E k t －E k ，所以E k t ＝qEL ＋E k ＝5E k ，（2）若粒子由bc 边离开电场，L ＝v 0t ，v y ＝qEt m ＝qEL mv 0， E k ’－E k ＝12 mv y 2＝q 2E 2L 22mv 02 ＝q 2E 2L24E k ， 所以E ＝2E k （E k ’－E k ）qL，18、解析：（1）设电子的质量为m ，电量为e ，电子在电场I 中做匀加速直线运动，出区域I 时的为v 0，此后电场II 做类平抛运动，假设电子从CD 边射出，出射点纵坐标为y ，有2012eEL mv =2 图10()1cos mg θ-22011()222L eE L y at m v ⎛⎫-== ⎪⎝⎭解得 y ＝14L ，所以原假设成立，即电子离开ABCD 区域的位置坐标为（－2L ，14L ） （2）设释放点在电场区域I 中，其坐标为（x ，y ），在电场I 中电子被加速到v 1，然后进入电场II 做类平抛运动，并从D 点离开，有2112eEx mv =2211122eE L y at m v ⎛⎫== ⎪⎝⎭解得 xy ＝24L ，即在电场I 区域内满足议程的点即为所求位置。

（3）设电子从（x ，y ）点释放，在电场I 中加速到v 2，进入电场II 后做类平抛运动，在高度为y ′处离开电场II 时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过D 点，则有2212eEx mv = 2221122eE L y y at m v ⎛⎫'-== ⎪⎝⎭2y eEL v at mv ==，2y Ly v nv '= 解得21124xy L n ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，即在电场I 区域内满足议程的点即为所求位置。