高中物理《电场强度》同步练习6 新人教版选修3-1
新人教版选修3-1高中物理电场强度 同步练习
电场强度 同步练习1．电场中有一点P ，下列说法正确的是（ ）A ．若放在P 点的试探电荷的电荷量减半，则P 点场强减半B ．若P 点没有试探电荷，则P 点的场强为零C ．P 点的的场强越大，则同一电荷在P 点受到的电场力越大D ．P 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向2．如图所示，直角三角形中，AB ＝40cm ，BC ＝30cm ，在A 、B 处分别放有点电荷QA 、QB,测得C 处场强EC ＝10V/m 方向平行于AB向上，可知QA 、与QB （填同号、反号、可能同号，也可能反号），今撤去QA ，则EC ，的大小为3．如图所示点电荷+Q 固定于坐标原点处,它在X=4处产生的场强为E,现在有另-Q/4,它应位于_______处,才能使X=4处的场强为零,如果另一电荷不是-Q/4而是正的点电荷+Q/4,那么它应位于X=_______处,才能使X=4处的场强为零。
4．试画出：真空中正、负点电荷的电场线分布；等量异种电荷、等量同种电荷的电场线分布；带有等量异种电荷的平行金属板间的电场线分布；带电金属球周围的电场线分布。
5．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。
在如图中，左边是等量异种点电荷形成电场的的电场线，右边是场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、C 和C 、D 也相对O 对称。
则（ ）A ．B 、C 两点场强大小和方向都相同 B ．A 、D 两点场强大小相等，方向相反C ．E 、O 、F 三点比较，O 的场强最强D ．B 、O 、C 三点比较，O 点场强最弱6．图（a ）中AB 是一个点电荷电场中的电场线，图（b ）是放在电场线上a 、b 处A ．如果电源是正电荷，应位于A 点B ．如果电源是正电荷，应位于B 点C ．如果电源是负电荷，应位于A 点A B C ∙∙A B a b q(b) (a)－ ＋ ＋＋－＋D ．如果电源是负电荷，应位于B 点7．图甲是电场中一条电场线，A 、B 是电场线上的两点，一带正电粒子沿直线从A 点运动到B 点的v －t 图象如图乙所示。
高中物理选修3-1电场强度练习题测试题复习题
高二物理同步训练试题解析一、选择题1．关于电场线的叙述，下列说法正确的是()A．电场线是直线的地方一定是匀强电场B．电场线的方向就是带正电的试探电荷的运动方向C．点电荷只受电场力作用时，加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合D．画有电场线的地方有电场，没画电场线的地方就不存在电场答案：C2．一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是()图1－3－14解析：选D.电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关，A、B错误；检验电荷在该点受到的电场力F＝Eq，F正比于q，C错误，D 正确．3．图1－3－15如图1－3－15所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则()A．A、B两处的场强方向相同B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A＝E BC．电场线从A指向B，所以E A>E BD．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定解析：选AD.电场线的切线方向指场强方向，所以A对；电场线的疏密程度表示场强大小，只有一条电场线的情况下不能判断场强大小，所以B、C错误，D正确．4.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q，在A、B连线上，如图1－3－16所示，电场强度为零的地方在()图1－3－16A．A和B之间B．A的右侧C．B的左侧D．A的右侧及B的左侧解析：选C.因为A带正电，B带负电，所以只有在A右侧和B左侧两者产生的电场强度方向相反，因为Q A>Q B，所以只有B的左侧，才有可能E A与E B等大反向，因而才可能有E A和E B矢量和为零的情况．故正确答案为C.5.如图1－3－17所示，实线表示匀强电场中的电场线，一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示，a、b是轨迹上的两点，关于粒子的运动情况，下列说法中可能的是()图1－3－17A．该粒子带正电荷，运动方向为由a到bB．该粒子带负电荷，运动方向为由a至bC．该粒子带正电荷，运动方向为由b至aD．该粒子带负电荷，运动方向为由b至a解析：选BD.由运动轨迹可判定电场力方向向左，则粒子应带负电，故A、C错；运动a→b 与b→a均有可能．故B、D对．6.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图1－3－18中虚线所示．不计粒子所受重力，则()图1－3－18A．粒子带正电B．粒子加速度逐渐减小C．A点的速度大于B点的速度D．粒子的初速度不为零解析：选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左，粒子带负电，故A错；A→B电场强度变小，电场力变小，加速度变小，B对；粒子运动过程中，电场力与运动方向的夹角大于90°角，所以速率减小，故C对；若粒子的初速度为0，将沿电场线向左下侧运动，故D对．7.实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图1－3－19中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则()图1－3－19A．a一定带正电，b一定带负电B．电场力对a做正功，对b做负功C．a的速度将减小，b的速度将增大D．a的加速度将减小，b的加速度将增大解析：选D.由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，A错；电场力对a、b均做正功，两带电粒子动能均增大，则速度均增大，B、C均错；a向电场线稀疏处运动，电场强度减小，电场力减小，故加速度减小，b向电场线密集处运动，故加速度增大，D正确．8．AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图1－3－20所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q()图1－3－20A．应放在A点，Q＝2qB．应放在B点，Q＝－2qC．应放在C点，Q＝－qD．应放在D点，Q＝－q解析：选C.由平行四边形定则得出＋q和－q在O点产生的合场强水平向右，大小等于其中一个点电荷在O点产生的场强的大小．要使圆心处的电场强度为零，则应在C点放一个电荷量Q＝－q的点电荷，故C选项正确．9．图1－3－21如图1－3－21所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右解析：选B.等量异种电荷电场线分布如图(a)所示，由图中电场线的分布可以看出，从A点到O点，电场线由疏到密；从O点到B点，电场线由密到疏，所以沿点A、O、B，电场强度应由小变大，再由大变小，方向为水平向右，如图(b)所示．由于电子做匀速直线运动，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反，电子受到电场力方向水平向左，且沿点A、O、B运动的过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力的方向应水平向右，其大小应先变大后变小，所以选项B正确．二、计算题10.如图1－3－22所示，在边长为l 的正方形四个顶点A 、B 、C 、D 上依次放置电荷量为＋q 、＋q 、＋q 和－q 的点电荷，求正方形中心O 点的电场强度．图1－3－22解析：由对称性原理可知：若正方形四个顶点处均放置相同电荷量的电荷，则中心O 点的场强为零，因此可把D 点的电荷－q 等效为两部分：＋q 和－2q .＋q 和另外三个点电荷在中心O 点的合场强为零，－2q 在中心O 点的场强为E ＝2kq l 2/2＝4kql 2故正方形中心O 点的场强大小为E ＝4kql 2，方向沿OD 连线由O 指向D .答案：4kql2，方向沿OD 连线由O 指向D .11．如图1－3－23所示，两根长为L 的绝缘细线下端各悬挂一质量为m 的带电小球A 、B ，A 、B 带电荷量分别为＋q 和－q ，今加上匀强电场(方向水平向左)，场强为E ，使联结A B 的绝缘细线(长为L )拉直，并使两小球处于静止状态，E 的大小应满足什么条件？图1－3－23解析：B 球受力如图所示． 由于B 球静止，有⎩⎪⎨⎪⎧mg ＝F sin60°①qE ＝F cos60°＋k q 2L 2＋F T ② ①②式联立，并考虑到F T ≥0， 得E ≥mg 3q ＋kq L 2.答案：E ≥mg 3q ＋kq L2 12.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E ，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m 的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图1－3－24所示，请问：图1－3－24(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？ 解析：(1)由于小球处于平衡状态，对小球受力分析如图所示 F sin θ＝qE ① F cos θ＝mg ②由①②得tan θ＝qE mg ，故q ＝mg tan θE .(2)由第(1)问中的方程②知F ＝mgcos θ，而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mgcos θ.小球的加速度a ＝F 合m ＝gcos θ，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属极上时，它经过的位移为s ＝b sin θ，又由s ＝12at 2，t ＝2s a＝ 2b cos θg sin θ＝ 2bgcot θ. 答案：(1) mg tan θE(2) 2bgcot θ。
人教版高中物理选修3-1作业：电场强度(含答案)
电场强度课后作业限时：45分钟总分：100分一、选择题(8×5′，共40分)1．在电场中的某点A放一试探电荷＋q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小E A＝Fq，方向水平向右．下列说法中正确的是( )A．在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2E A D．在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F解析：E＝Fq是电场强度的定义式，某点场强大小和方向与场源电荷有关，而与放入的试探电荷没有任何关系，故A、C错，B正确；又A点场强E A一定，放入试探电荷所受电场力大小为F＝qE A，当放入电荷量为2q的试探电荷时，试探电荷所受电场力应为2F，故D正确．答案：BD2．如图7所示的直线CE上，在A点处有一点电荷带有电荷量＋4q，在B 点处有一点电荷带有电荷量－q，则直线CE上电场强度为零的位置是( )图7A ．C 点B ．D 点C ．B 点D ．E 点解析：A 处点电荷形成的场强方向离A 而去，B 处点电荷形成的电场向B 而来，A 、B 两处点电荷的电场只有在A 的左侧和B 的右侧才能方向相反．再根据A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量，欲使两电荷在线上某点产生的合场强为零，该点须离A 较远而离B 较近，故合场强为零的点，只能在B 的右侧，设该点离B 点距离为x ，则有k ·4q 2r ＋x 2＝kq x 2即(2r ＋x )2＝4x 2，故x ＝2r ，即合场强为零的点是E 点．答案：D3．在正电荷Q 形成的电场中的P 点放一点电荷，其电荷量为＋q ，P 点距Q 点为r ，＋q 受电场力为F ，则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kqr 2 D.kQr 2解析：电场强度的定义式E ＝F q中，q 为检验电荷的电荷量，由此可判定B 正确，再将库仑定律F ＝k Qqr 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式，即可得知D选项正确．故本题的正确选项为B 、D.答案：BD4．如下图所示，正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的( )解析：由P向Q做加速运动，故该正电荷所受电场力应向右；加速度越来越大，说明所受电场力越来越大，即从P向Q电场线应越来越密，综合分析可知电场应是图D所示．答案：D图85．如图8所示，AB是某电场中的一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点运动．对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )A．电荷向B做匀加速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析：从静止起运动的负电荷向B运动，说明它受的电场力指向B.负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知此电场线的指向应从B→A，这就有三种可能性：一是这一电场是个匀强电场，试探电荷受恒定的电场力，向B做匀加速运动；二是B处有正点电荷场源，则越靠近B处场强越大，负电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；三是A处有负点电荷场源，则越远离A时场强越小，负检验电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小．答案：D6．(2011·全国卷)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)( )图9解析：物体做曲线运动时，速度方向是曲线上某点的切线方向，而带负电粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反；又由曲线运动时轨迹应该夹在合外力和速度之间并且弯向合外力一侧，而又要求此过程速率逐渐减小，则电场力应该做负功，所以力与速度的夹角应该是钝角，综合可得D正确．答案：D图107．(2010年海南卷)如图10，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P 点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为( )A．1∶2 B．2∶1C．2∶ 3 D．4∶ 3图11解析：设每一个点电荷单独在O点产生的场强为E0；则两点电荷分别在M、N点产生的场强矢量和为2E0；若将N点处的点电荷移至P点，假始N为负电荷，M为正电荷，产生的场强如右图所示，则合场强为E0.本题正确选项B.答案：B8．如下图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为q和－q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有水平向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时的位置可能是( )图12图13解析：先分析乙球受力，如图13(a)所示，乙球受到重力mg、电场力qE、库仑力F及线拉力T2，T2和F方向相同．由于乙球受力平衡，二球连线必须向右方倾斜θ角，且(T2＋F)sinθ＝qE①再分析甲球受力(也可以研究甲、乙系统)：甲受到重力mg、下连线拉力T2、电场力qE、库仑力F及上连线拉力T1，如图13(b)所示，由①式可知，qE、mg、F 和T 2四个力的合力竖直向下，所以T 1一定竖直向上．选A.答案：A二、非选择题(9、10题各10分，11、12题各20分，共60分)图149．如图14所示，质量为m 、电荷量为q 的质点，在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点，其速度方向改变的角度为θ(弧度)，AB 弧长为s ，则AB 弧中点的场强大小E ＝________.解析：由题意可知带电粒子在做匀速圆周运动，其向心力的来源就是静电力，由题图可知R ＝s θ，F ＝m v 2R ＝mv 2θ/s ，所以E ＝F q ＝mv 2θqs. 答案：mv 2θqs图1510．如图15，带电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________，方向________．(静电力常量为k )．解析：点电荷＋q 在a 处产生的场强为kqd 2，方向水平向左，故带电薄板在a处的场强为kqd 2，方向水平向右，由对称性知，带电薄板在b 处的场强为kqd 2，方向水平向左．答案：kqd 2 水平向左(或垂直于薄板向左)图1611．一个质量m ＝30 g ，带电荷量为q ＝－1.7×10－8C 的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平，当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°夹角．如图16所示，求该电场的场强大小，并说明场强方向．图17解析：如图17所示经受力分析可判断出小球所受电场力方向水平向左． 因此场强方向向右，Eq ＝mg tan30°，E ＝1.0×107 N/C.答案：1.0×107 N/C 方向水平向右12．如图18所示，带正电小球质量为m ＝1×10－2kg ，带电荷量为q ＝1×10－6C ，置于光滑绝缘水平面上的A 点．当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B 点时，测得其速度v B ＝1.5 m/s ，此时小球的位移为s ＝0.15 m ．求此匀强电场场强E 的取值范围．(g 取10 m/s 2)．图18某同学求解如下：设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理qEs cos θ＝12mv 2B －0得E ＝mv 2B2qs cos θ＝7.5×104cos θV/m ，由题可知θ>0，所以当E >7.5×104 V/m 时，小球始终沿水平面做匀加速直线运动．经检查，计算无误，该同学所得结论是否有不完善之处？若有请予以补充． 解析：该同学所得结论有不完善之处．为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qE sin θ≤mg ①所以tan θ≤mgmv 2B 2s ＝2sg v 2B ＝2×0.15×102.25＝43② E ≤mgq sin θ＝1×10－2×101×10－6×45V/m ＝1.25×105 V/m即7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.答案：有不完善之处 E 的取值范围应为7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.。
人教版高中物理选修3-1练习：第一章3电场强度Word版含答案(K12教育文档)
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第一章静电场3电场强度A级抓基础1．在电场中的某点A放一个检验电荷,其电荷量为q,受到的电场力为F，则A点的电场强度为E＝Fq，下列说法正确的是( )A．若移去检验电荷，则A点的电场强度为0B．若检验电荷的电荷量变为4q，则A点的电场强度变为4EC．若放置到A点的检验电荷变为－2q，则场中A点的电场强度大小方向均不变D．若放置到A点的检验电荷变为－2q，则场中A点的电场强度大小不变，但方向相反答案：C2．(多选）下列关于电场强度E的说法正确的是( )A．公式E＝错误!只适用于点电荷产生的电场B．公式E＝错误!,F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电荷量C．公式E＝错误!,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量D．在库仑定律的表达式F＝k错误!中，k错误!是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的电场强度的大小，而k错误!是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的电场强度的大小答案：BD3.在静电场中a、b、c、d四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图可知（）A．a、b、c、d四点不可能在同一电场线上B．四点电场强度关系是E c〉E a〉E b〉E dC．四点电场强度方向可能不相同D．以上答案都不对答案：B4．如图所示,棒AB上均匀分布着负电荷,它的中点正上方有一P点，则P点的电场强度方向为( ）A．垂直于AB向上B．垂直于AB向下C．平行于AB向左D．平行于AB向右解析：根据点电荷的电场强度的定义式E＝错误!,再将棒的电荷看成若干个点电荷，由对称性与矢量的叠加，可得出,P点的电场强度的方向垂直于AB向下，故B正确，A、C、D错误．答案：B5．用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1。
高中同步测试卷人教物理选修3-1：高中同步测试卷(一) word版含解析
高中同步测试卷(一) 第一单元 电场力的性质 (时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．关于电场强度的下列说法中不正确的是( )A ．电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力B ．在电场中某点不放电荷，则该点的电场强度一定为零C ．正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向D ．负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的反方向2．在如图所示的四种电场中，分别标记有a 、b 两点．其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A ．甲图中与点电荷等距的a 、b 两点B ．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C ．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D ．丁图中非匀强电场中的a 、b 两点3.如图，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A 和C 均围绕B 以相同的角速度做匀速圆周运动，三个带电质点始终在同一直线上，B 恰能保持静止．其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2.不计三质点间的万有引力，则A 和C 的比荷 (电荷量与质量之比)之比应是( )A.⎝⎛⎭⎫L 1L 22B.⎝⎛⎭⎫L 2L 12C.⎝⎛⎭⎫L 1L 23D.⎝⎛⎭⎫L 2L 134.如图所示，有一带电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d ，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a 点处的电场强度为零，则图中b 点处的电场强度大小是( )A．k q9d2＋k qd2B．k qd2－k q9d2C．0 D．k qd25．真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1＝0和x2＝3a的两点上，在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示，以下判断正确的是()A．点电荷M、N一定为同种点电荷B．点电荷M、N一定为异种点电荷C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2∶1D．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为3∶1二、多项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)6.如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电介质小球A、B，左边放一个带电荷量为＋Q的固定球时，两悬线都保持竖直方向．下列说法中正确的是()A．A球带正电，B球带正电，并且A球带电荷量较小B．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较小C．A球带负电，B球带正电，并且B球带电荷量较大D．A球带正电，B球带负电，并且B球带电荷量较大7．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称．则()A．B、C两点场强大小和方向都相同B．A、D两点场强大小相等，方向相反C．E、O、F三点比较，O点场强最强D．B、O、C三点比较，O点场强最弱8．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则()A．粒子带正电B．粒子加速度逐渐减小C．A点的速度大于B点的速度D．粒子的初速度不为零8题图9题图10题图9．如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，则()A．M的带电量比N大B．M带负电荷，N带正电荷C．静止时M受到的合力比N大D．移动过程中匀强电场对M做负功10．如图所示，在足够大的光滑绝缘水平面内固定有一带正电的电荷a(图中未画出)，与a带同种电荷的电荷b仅在a的库仑力作用下，以初速度v0(沿MP方向)由M点运动到N 点，到N点时速度大小为v，且v<v0, 则()A．b电荷在M点受力一定向左上方B．b电荷在M点受力一定向右下方C．a电荷一定在虚线MP上方D．a电荷一定在虚线MP下方11．两个通电小球带电后相互排斥，如图所示．两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β，且两球在同一水平面上．两球质量用m和M表示，所带电荷量用q和Q表示．若已知α>β，则一定有关系()A．两球一定带同种电荷B．m一定小于MC．q一定大于Q D．m受到的电场力一定等于M所受电场力12.如图所示，固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，圆环的最高点通过长为L 的绝缘细线悬挂质量为m的可视为质点的金属小球，已知圆环带电均匀分布且带电荷量与小球相同，均为Q (未知)，小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，已知静电力常量为k ，重力加速度为g .细线对小球的拉力为F (未知)，下列式子中正确的是( )A ．Q ＝mgR 3kLB ．Q ＝mgL 3kRC ．F ＝mgRLD ．F ＝mgLR题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(8分)如图，真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形，边长L ＝2.0 m ．若将电荷量均为q ＝＋2.0×10－6 C 的两点电荷分别固定在A 、B 点，已知静电力常量k ＝9.0×109 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．14.(10分)如图所示，绝缘的粗糙水平桌面高为h ＝1.25 m ，长为s ＝2 m ，桌面上方有一个水平向左的匀强电场．一个质量为m ＝2×10－3 kg ，带电量为q ＝＋2.5×10－8 C 的小物体自桌面的左端A 点以初速度v 0＝6 m/s 向右滑行，离开桌子边缘B 后，落在水平地面上C 点，C 点与B 点的水平距离x ＝1 m ，物体与桌面间的动摩擦因数为0.4，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2.(1)水平向左的匀强电场的电场强度E 为多大；(2)为使小物体离开桌面边缘B 后水平距离加倍，即x ′＝2x ，某同学认为可以在桌子边缘B 的右侧空间加一竖直方向的匀强电场E ′，请你求出该电场的电场强度．15．(10分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E ，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m 的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图所示．请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？16.(10分)如图所示，带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A 点，其带电荷量为Q ；质量为m ，带正电的乙球在水平面上的B 点由静止释放，其带电荷量为q ；A 、B 两点的距离为l 0.释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为F ＝k qQ4l 20(k 为静电力常量)、方向指向甲球的恒力作用，两球均可视为点电荷．(1)求乙球在释放瞬间的加速度大小； (2)求乙球的速度最大时两球之间的距离；(3)请定性地描述乙球在释放后的运动情况(说明速度的大小变化及运动方向的变化情况)．参考答案与解析1．[导学号66870001] 【解析】选B.电场强度的大小在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力，故A 说法正确．电场强度的大小跟有没有试探电荷无关，由电场本身决定，故B 说法错误．电场强度的方向总是跟正电荷所受电场力的方向一致，跟负电荷所受电场力的方向相反，故C 、D 说法正确．故选B.2．[导学号66870002] 【解析】选C.甲图中与点电荷等距的a 、b 两点，场强大小相同，方向不相反，选项A 错误；对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a 、b 两点的场强大小相等、方向相同，选项B 错误；丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点，场强大小相同，方向相反，选项C 正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b 点的场强大于a 点的场强，选项D 错误．3．[导学号66870003] 【解析】选C.根据B 恰能保持静止可得：k q A q B L 21＝k q C q BL 22.A 做匀速圆周运动，k q A q B L 21－k q C q A （L 1＋L 2）2＝m A ω2L 1，C 做匀速圆周运动，k q C q B L 22－k q C q A（L 1＋L 2）2＝m Cω2L2，联立解得A 和C 的比荷之比等于⎝⎛⎭⎫L 1L 23，选项C 正确．4．[导学号66870004] 【解析】选A.由于a 点场强为零，说明点电荷在a 点的场强与圆盘在a 点的场强大小相等，E ＝kqd 2，根据对称性可知，圆盘在b 点产生的场强大小也是E＝kq d 2，则b 点的场强为E ′＝E ＋kq （3d ）2＝kq d 2＋kq 9d 2，A 正确． 5．[导学号66870005] 【解析】选A.从场强E 随x 的变化关系图象可以看出，x ＝2a 处的场强为零，在0～2a 范围内场强为正，2a ～3a 范围内场强为负，根据场强叠加原理可知，点电荷M 、N 为同种电荷，选项B 错误，选项A 正确；设点电荷M 的带电荷量为q 1，点电荷N 的带电荷量为q 2，x ＝2a 处的场强为E ＝k q 1（2a ）2－k q 2a 2＝0，解得：q 1∶q 2＝4∶1，选项C 、D 错误．6．[导学号66870006] 【解析】选BC.存在固定球时，对A 、B 球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自所受电场力合力为零，说明A 球带负电而B 球带正电，A 、B 作为整体得固定球对A 、B 的水平方向的库仑力大小相等方向相反．根据库仑定律得A 离固定球近点，所以A 球带电荷量较小，B 球带电荷量较大．故A 、D 错误，B 、C 正确．7．[导学号66870007] 【解析】选ACD.由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A 、C 、D 正确，B 错误．8．[导学号66870008] 【解析】选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左，粒子带负电，A 错误；A →B 电场强度变小，电场力变小，加速度变小，B 正确；粒子运动过程中，电场力与运动方向的夹角大于90°，所以速率减小，C 正确；若粒子的初速度为0，将沿电场线向左下侧运动，D 正确．故选BCD.9．[导学号66870009] 【解析】选BD.释放后，M 、N 保持静止，它们均受到水平匀强电场的电场力qE 和相互之间的库仑力F 作用，因此有qE ＝F ，两者方向相反，其合力为0，故选项C 错误；由牛顿第三定律可知，M 、N 间相互作用的库仑力F ，一定大小相等、方向相反，所以它们受到的水平匀强电场的电场力qE 也一定大小相等、方向相反，所以两带电小球必带异种电荷，电量相等，故选项A 错误；两小球带异种电荷，相互间的库仑力为引力，由题图中位置关系可知，小球M 受到的水平匀强电场的电场力方向向左，与电场方向相反，所以带负电，小球N 受到的水平匀强电场的电场力方向向右，与电场方向相同，所以带正电，故选项B 正确；由题图图示可知，小球M 移动方向与水平匀强电场的电场力方向成钝角，所以匀强电场对M 做负功，故选项D 正确．10．[导学号66870010] 【解析】选AD.b 电荷运动轨迹向上弯曲，根据曲线运动特点可知，b 电荷在M 点受力一定向左上方，所以a 电荷一定在虚线MP 下方，选项A 、D 正确．11．[导学号66870011] 【解析】选ABD.库仑力同样满足牛顿第三定律，满足共点力平衡条件，由题中图示可知两小球相互排斥，故A 、D 正确；偏角的大小与小球的质量和悬线的长度有关，故B 正确．12．[导学号66870012] 【解析】选BD.由于圆环不能看成点电荷，采用微元法求圆环对小球的库仑力，小球受到的库仑力为圆环各点对小球库仑力的合力．以小球为研究对象，进行受力分析，小球受到三个力的作用：线对小球的拉力为F 、重力G 、圆环各点对小球库仑力的合力F Q .则F sin θ＝mg ，sin θ＝R L ，解得：F ＝mgL R ，选项C 错误，D 正确；水平方向上：F cos θ＝k Q 2L2cos θ，解得：Q ＝mgL 3kR，选项A 错误，B 正确． 13．[导学号66870013] 【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 q 2L2①代入数据得F ＝9.0×10－3 N ．②(2)A 、B 点电荷在C 点产生的场强大小相等，均为 E 1＝k q L2③A 、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场强E 的方向沿y 轴正向．【答案】(1)9.0×10－3 N(2)7.8×103 N/C 方向沿y 轴正向14．[导学号66870014] 【解析】(1)设小物体离开桌子边缘B 点后经过时间t 落地，则h ＝12gt 2 得t ＝2h g＝2×1.2510s ＝0.5 s 设小物体离开桌子边缘B 点时的速度为v B ， 则v B ＝x t ＝10.5m/s ＝2 m/s根据动能定理，有－qEs －μmgs ＝12m v 2B －12m v 2得E ＝3.2×105 N/C. (2)要使水平射程加倍，则 2x ＝v B t ′ h ＝12at ′2 mg －qE ′＝ma代入数据得E ′＝6×105 N/C ，方向竖直向上．【答案】(1)3.2×105 N/C (2)6×105 N/C 方向竖直向上15．[导学号66870015] 【解析】(1)由小球处于平衡状态知小球带正电，对小球受力分析如图所示F T sin θ＝qE ① F T cos θ＝mg ②由①②得tan θ＝qE mg ，故q ＝mg tan θE.(2)由第(1)问中的方程②知F T ＝mgcos θ，而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mg cos θ.小球的加速度a ＝F 合m ＝gcos θ，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板上时，它的位移为x ＝b sin θ，又由x ＝12at 2，得t ＝2x a＝2b cos θg sin θ＝ 2bgcot θ. 【答案】(1)mg tan θE(2)2bgcot θ16．[导学号66870016] 【解析】(1)由牛顿第二定律得：k qQl 20－F ＝ma解得：a ＝3kqQ4ml 20.(2)当乙球所受的合力为零，即库仑力与恒力F 大小相等时，乙球的加速度为零，速度最大，设此时两球之间的距离为x ，则有k qQ x 2＝k qQ4l 20，解得：x ＝2l 0.(3)乙球先做远离甲球的运动，速度先增大后减小，然后又反向做速度先增大后减小的运动，返回到释放点B 后，再重复前面的运动，之后就在B 点和最远点之间做往复运动．【答案】(1)3kqQ4ml 20(2)2l 0 (3)见解析。
人教版高二物理选修3-1课时练习电场强度
电场强度1、如图所示,图甲中A、B是一条电场线,图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力大小的关系图像,由此可判定( )A.电场方向一定由A指向BB.若场源为正电荷,位置在A侧C.若场源为负电荷,位置在B侧D.若场源为正电荷,位置在B侧2、有两个带有等量异种电荷的小球,用绝缘细线相连后悬起,并置于水平方向的匀强电场中,如图所示。
当两小球都处于平衡时的可能位置是如下图所示的( )A. B.C. D.3、如图所示为点电荷a、b所形成的电场的电场线分布图,卞列说法正确的是( )A.a —定带正电荷,b —定带负电荷B.a 一定带负电荷,b —定带正电荷C.从c 点沿两点电荷连线到d 点,电场强度先变小后变大D.从c 点沿两点电荷连线到d 点,电场强度先变大后变小4、如图,真空中a b c d 、、、四点共线且等距.先在a 点固定一点电荷Q +,测得b 点场强大小为E .若再将另一等量异种点电荷Q -放在d 点,则( )A.b 点的场强比c 点的大B.c 点的场强大小为54E C.b 点的场强方向向左 D.c 点的场强方向向左5、A 、B 是一条电场线上的两个点,一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B 点,其v t -图象如图所示。
则电场的电场线分布可能是( )A. B.C. D.6、如图各电场中, A 、B 两点电场强度相同的是( )A. B.C.D.7、质量分别为m 1、m 2的A 、B 两小球分别带电荷量为q 1和q 2的同种电荷,它们用等长的细线吊在同一点O ,使A 球靠在竖直光滑墙上,A 球的细线l 1沿竖直方向,由于静电斥力的作用,B 球的细线l 2与竖直方向成θ角,A 、B 均处于静止状态,如图所示。
由于某种原因,B 球的带电荷量q 2逐渐减少,于是两细线之间的夹角θ也逐渐减小。
在θ逐渐减小的过程中,关于l 1、l 2中的张力T 1、T 2的变化是( )A.T 1、T 2均不变B.T 1不变,T 2变小C.T 1、T 2均变小D.T 1变小,T 2不变8、真空中,在离点电荷(带电荷量为Q )为r 的A 点,先后放有带电荷量为1q 和2q 的点电荷,点电荷12q q 、所受的电场力分别为1F 和2F ,则A 点的电场强度大小为( ) A.11F q B.22F q C.2kQ rD.12kq r9、已知电荷分布均匀的球壳对壳内点电荷的作用力为零,对壳外点电荷的作用力等于将所有电荷量全部集中在球心的点电荷对壳外点电荷的作用力。
人教版高二物理选修3-1各章节单元测试卷 1.2电场强度、电场线、电场力(带答案)
1.2 电场强度 电场线 电场力一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）1．关于电场强度的概念，下列说法正确的是： （ ）A ．由E ＝F q可知，某电场的场强E 与q 成反比，与F 成正比 B ．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C ．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D ．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零【答案】C2．在同一电场中的A 、B 、C 三点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量和它所受电场力的函数图象如图所示，则此三点的场强大小E A 、E B 、E C 的关系是 ： （ ）A ．E A ＞EB ＞EC B ．E B ＞E A ＞E C C ．E C ＞E A ＞E BD ．E A ＞E C ＞E B【答案】C3．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M 点以相同速度飞出a 、b 两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示．则： （ ）A ．a 、b 的电性相同B ．a 的速度将减小，b 的速度将增加C ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增加D ．两个粒子的电势能一个增加一个减小【答案】C4．如图，电荷量为q 1和q 2的两个点电荷分别位于P 点和Q 点。
已知在P 、Q 连线上某点R处的电场强度为零，且PR =2RQ 。
则： （ ）A ．q 1=2q 2B ．q 1=-2q 2 [来源:Z xx k.C ．q 1=4q 2D ．q 1=-4q 2【答案】C5．如图所示，真空中Ox 坐标轴上的某点有一个点电荷Q ，坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为0.2 m 和0.7 m ．在A 点放一个带正电的试探电荷，在B 点放一个带负电的试探电荷，A 、B 两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x 轴正方向相同，电场力的大小F 跟试探电荷电荷量q 的关系分别如图中直线a 、b 所示．下列说法正确的是： （ ）A ．B 点的电场强度的大小为0.25 N/CB ．A 点的电场强度的方向沿x 轴负方向C ．点电荷Q 是正电荷D ．点电荷Q 的位置坐标为0.3 m【答案】D6．真空中有A 、B 两点,在A 、B 两处分别放有点电荷+Q 和-q (Q >q ),设+Q 、-q 所受的电场力分别为F Q 、F q ,设A 、B 两点处场强大小分别为E a 、E b ,则： （ ）A.E a =E b F Q =F qB.E a <E b F Q =F qC.E a >E b F Q <F qD.E a <E b F Q >F q【答案】B7．如图为真空中两点电荷A 、B 形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O 点为A 、B 电荷连线的中点，a 、b 为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是 ： （ ）A ．A 、B 可能是带等量异号的正、负电荷B ．A 、B 可能是带不等量的正电荷C ．a 、b 两点处无电场线，故其电场强度可能为零q 2D ．同一试探电荷在a 、b 两点处所受电场力大小相等，方向一定相反【答案】D8．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。
1.3电场强度 高中物理新课标版人教版选修3-1
根据库仑定律，q受到的库仑力的大小: F = k 2 r 又由电场强度的定义可得出P点的场强E的大小：
F E = q =k
Q
r2
F Q 2、 E 和 E k 2 的区别： q r
适用范围 电荷的意义 q是检验电 荷，E与q 无关 Q是场源电 荷，E与Q 成正比
F E q
Q Ek 2 r
FA
[解析] 根据库仑定律
F=k
Q1Q2
r2
可知，
+Q
A · +q B · +q FB
∵ rA < rB
∴ FA > F B
实验表明，在电场中的同一点，比值F/q是恒定 的；在电场中的不同点，比值F/q一般是不同的。 F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定， 跟电荷q无关，是反映电场性质的物理量。
答：这个说法是错误的。电场线不是电荷 的运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是 速度的方向，而电场线的切线方向是正电 荷的受力方向和加速度方向（负电荷则相 反）。要使两条曲线能重合，要满足一些 特殊条件，例如：①电场线是直线；②电 荷初速度为零或初速度方向与电场线在同 一直线上；③电荷只受电场力作用。
课堂训练
E是矢量，其方向与正电荷 4 (+q)在该点受到的电场力的方 向相同
5 E的单位： 牛/库 (N/C)
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1、点电荷的电场
Q 大小： k 2 E r
点电荷Q在真空中形成的电场中，不同点的场强是 不同的，那么场强的大小由什么因素决定？ [解析]在点电荷Q形成的电场中，在距离Q为r的P 点放一试探电荷q
F
a b a b
A
B
q
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《电场强度》测试一、选择题（5×10）1、M、O、N、P四个点在同一条直线上，且MO=ON=NP，现在O点放一点电荷Q，如图A—1所示，则（）A、M、N两点场强相同B、M、N两点电势相等C、把检验电荷q从M移到P比从N移到P电场力做功多图A—1D、把检验电荷q从M移到P与从N移到P电场力做功相等2、如图A—2所示，A、B两点相距d=10cm，它们的连线与匀强电场场强方向夹角60°，把电子从A点移到B点，需克服电场力做功20eV，则匀强电场的场强等于（）N CA、800/N CB、400/N CC、4003/N CD、8003/3、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图A—3所示，若保持负极板不动，将正极板移到如图中虚线的位置，则正电荷在P点的电势能（）A、不变B、变大C、变小D、条件不够，不能确定如何变化4、如图A—4所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线挂于同一点，两球静止时，它们离水平地面的高度相等，绳与竖直方向夹角α、β，且α<β，同时剪断细线，不计空气阻力，两球带电量不变，则A、a、b同时落地B、落地时两球动能相等C 、落地时a 球水平飞行的距离比b 小D 、在空中飞行过程中，a 球受到的冲量比b 球受到的冲量大5、下列粒子从初速度为零状态，经过加速电压为U 的电场后，粒子中速度最大的是（ ）A 、质子B 、氘核C 、氚核D 、α粒子6、匀强电场方向水平向右，一带电颗粒沿图A —5中虚线所示，在电场中沿斜向上方向做直线运动。
带电颗粒从A 到B 的过程中，关于其能量变化及带电情况的说法正确的是（ ）A 、颗粒一定带负电B 、颗粒可能带正电C 、颗粒的机械能减小，电势能增大D 、颗粒的机械能减小，动能增大7、A 、B 是一对平行金属板，A 板接地，如图A —6所示，在两板间加上一周期为T 的交变电压U ，使B 板的电势B U 随时间变化规律为：在O 到T/2时间内，B U =O U （正的常数）；在T/2到T 的时间内B U =-OU ；在T 到3T/2的时间内B U =O U ；在3T/2到2T 的时间内B U =-O U ；……没有一电子从A 板上的小孔进入两板间的电场内，设电子的初速度和更力的影响均可忽略不计，则（ ）A 、若电子是在t=0时刻进入的，它将一直向B 板运动B 、若电子是在t=T/8时刻进入的，它可能时而向B 板运动，时而向A 板运动，最后打在B 板上C 、若电子是在t=3T/8时刻进入的，它可能时而向B 板运动，时而向A 板运动，最后打在B板上D 、若电子是在t=T/2时刻进入的，它可能时而向B 板运动，时而向A 板运动，最后打在B板上8、将平行板电容器与静电计连接，充电后撤去电源，静电计指针张开某一角度θ，如图A —7所示，若将电容器两极间距离增大，则（ ）A 、两极板间电势差不变，θ不变B 、两极板间电势差减小，θ减小C 、电容器电容减小，θ变小D 电容器电容减小，θ变大9、关于电势与电势能的四种说法中，正确的有（ ）A 、在电场中，电势较高的地方，电荷在那一点具有的电势能较大B、在电场中某一点，若放入电荷的电量越大，它具有的电势能越大C、在正的点电荷电场中的任一点，正检验电荷具有的电势能一定大于负检验电荷具有的电势能D、在负的点电荷电场中的任一点，负检验电荷具有的电势能一定大于正检验电荷具有的电势能10、如图A—8所示，斜面和水平面都是绝缘粗糙的，有一个带电量+q、质量为m的小物体，从斜面上A点由静止释放，它在水平面上运动S1后停止，若在此空间加一个竖直向下的匀强电场，再由该点静止释放，则它在水平面上运动s2后停止，则（）A、S1> s2B、S1< s2C、S1=s2D、无法确定二、填空题（5×4分）11、质子和α粒子垂直场强方向射入同一匀强电场中，若射出电场时它们的偏转角相同，则质子和α粒子入射时的动能之比为________.(不计重力)12、如图A—9，在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,电量分别为+2q和-q,两小球用绝缘丝线相连，另用绝缘丝线系住带正电的小球悬挂于O点，处于平衡状态。
若丝线对悬点O的拉力为3mg，则匀强电场场强的大小为_________.图A—913、如图A—10，a、b、c为某电场中的三个等势面，相邻两个等势面间的电势差相同，其中等势面b的电势为零，一电子进入该电场中运动，经等势面c时动能为20J，到达等势面a时动能减为零。
则当电子运动到动能为15J时，其电势能为____________.14、如图A—11，平行板电容器的两板分别接在电源的正、负极上，在两板间的电场中有一带电液滴恰好保持静止。
若把电容器两板间距加倍，则带电液滴将向_______运动,其加速度的大小为_________.三、计算题（3×10）15、如图A—12所示，在光滑绝缘竖直细杆上，套有一个有小孔的小球，小球质量为m、带电量为-q，杆与以正电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，小球从A点无初速度释放，已知AB=BC=h，小球滑到B点时速度大小为3gh。
求小球滑到C点时的速度大小及AC两点间的电势差。
16、如图A—13所示为光滑绝缘水平的直线轨道，在轨道的竖直平面内加一个10-kg、带电量为斜向上方的匀强电场，有一质量为 1.0×210-C的可视为质点的物块，从轨道上的A点无初速释放，沿+1.0×4直线运动0.2m到达轨道上的B点，此时速度为2m/s。
（g取10m/2S）求：U；（1）A、B两点间的电势差AB（2）场强大小可能的取值范围。
17、相距为d的M、N两平行金属板与电池相连接，如图所示，一带电粒子从M极板边缘，垂直于电场方向射入，并打到N板的中心，现欲使粒子原样射入，但能射出电场，不计重力，就下列两种情况，分别求出N板向下移动的距离。
（1）开关S闭合；（2）把闭合的开关S打开。
18（选做题10分）在足够大的真空空间中，存在水平方向向右的匀强电场，若用绝缘细线将质量为m的带正电小球悬挂在电场中，静止时细线与坚直方向夹角θ=37°。
再将该小球υ，如图A—15所示，求：从电场中的某点竖直向上抛出，抛出的初速度大小为（1）小球在电场内运动过程中的最小速率。
（2）小球从抛出至达到最小速率的过程中，电场力对小球做的功。
参考答案一、选择题：1、BD 电场强度是失量，有方向，而电势是标量，故A项错，B项正确，又带电微粒在两个等势面间移动，电场力不做功，故D项正确2、B 用E=Ud来求场强时，必须要注意，公式中的d为沿场强方向上的距离。
3、A 电容器与电源断开后，带电量不变故仅改变板间距离时，内部场强不变所以P点的电势不变，正电荷在P点的电势能也就不变。
4、ACD 由α＜β可得a m＜b m，剪断细线后，小球受到重力和水平方向的库仑力作用，在竖直方向均做自由落体运动，两球在同一水平线上，由于库仑力作用，两球在水平方向做加速度不断减小的变加速运动，a球的水平加速度小于b球的水平加速度，落地时a的水平位移小于b的水平位移。
库仑力对a做的功小于对b球做的功，重力对a做的功大于对b做的功，因此落地时动能不一定相等。
在运动过程中，两球所受的库仑力的冲量大小相等，但重力对a的冲量大于对b的冲量。
5、A6、C 物体做直线运动条件是合外力与速度方向共线，带电颗粒受到竖直向下的重力，故电场力只能是水平向左。
7、AB8、AD 静电计是测量电势差的的仪器，电势差的大小是通过指针张开的角度来体现，故A项正确。
又电容充完电后与电源分开，说明电容的电量不变，由C=QU可知D项正确。
9、D10、 C二、填空题11、1：212、mg/q13、5J14、下、2g三、计算题15、2mgh q以正电荷Q 为圆心的周上B 、C 两点电势相等，带电小球在B 、C 两处的电势能相等，故有：mgh+122B mv =212C mv 而B v所以小球滑到C 点时的速度大小：c v由动能定理mg2h-q AC U =212C mv 得：AC U =2mgh q -式中的“-”表明C 点的电势较高。
16、（1）AB U =200V（2）1000V/m ＜max E/m（1）从A 到B 过程中只有电场力做功，根据动能定理得：q AB U =122B mv -0 解得：AB U =200V(2)设场强的竖直分量为y E ，水平分量为X E ，则有：mg ≥q y E 2102AB B qU mv =- 解得：1000/1000/y x E V m E V m ≤=场强的最大值为：max /E m ==场强的取值范围为：max 1000//V m E m 〈≤17、（1）d （2）3d（1）s 闭合，U 不变设N 板向下移动的距离为x()202qU L d x m d x v ⎛⎫+= ⎪+⎝⎭ 2201222qU L d at md v ⎛⎫ ⎪ ⎪== ⎪ ⎪⎝⎭ ()2214d d x =+x=d（2）S 打开，E 不变设N 板向下移动的距离为x '2022L Eq d m v ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭ 202Eq L d x m v ⎛⎫'+= ⎪⎝⎭ 14d d x ='+ 3x d '=18、（1）035v （2）2072625mv （1）由题义：0tan 37qE mg = 34qE mg = 在t时刻的水平和竖直分速度为：t v ==当01625v t g =时有最小速度：min 035v v = （2）电场力对小球做功：2201722625qE W qEt mv m ==。