高中物理《静电场》练习题(附答案解析)
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.。
高中物理静电场练习题(含解析)

高中物理静电场练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格,以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。
许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活,下列物理量为量子化的是( )A .一个物体带的电荷量B .一段导体的电阻C .电场中两点间的电势差D .一个可变电容器的电容2.如图所示,+Q 为固定的正电荷,在它的电场中,一电荷量为+q 的粒子,从a 点以沿ab 方向的初速度v 0开始运动.若粒子只受电场力作用,则它的运动轨迹可能是图中的( )A .ab 直线B .ac 曲线C .ad 曲线D .ae 曲线 3.电荷量之比为1∶7的带异种电荷的两个完全相同的金属球A 和B ,相距为r 。
两者接触一下放到相距2r 的位置,则稳定后两小球之间的静电力大小与原来之比是( ) A .4∶7B .3∶7C .36∶7D .54∶74.描述电场强弱的物理量是( )A .电荷量B .电场力C .电场强度D .电流强度 5.人体的细胞膜模型图如图a 所示,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为d ,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图b 所示,初速度可视为零的一价正钠离子仅在静电力的作用下,从图中的A 点运动到B 点,下列说法正确的是( )A .A 点电势等于B 点电势B.钠离子的电势能增大C.若膜电位越小,钠离子进入细胞内的速度越大D.若膜电位增加,钠离子进入细胞内的速度更大6.如图所示为真空中正点电荷的电场线和等势面,实线为电场线,虚线为等势面,电场中有a、b、c三点。
下列关于各点电场强度E的大小和电势φ的高低说法正确的是()A.Ea=Eb B.Ea>Ec C.φb>φc D.φa=φc7.两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间,如图所示。
高中物理必修三第九章静电场及其应用经典大题例题(带答案)

高中物理必修三第九章静电场及其应用经典大题例题单选题1、关于电荷守恒定律,下列叙述不正确的是()A.一个物体所带的电荷量总是守恒的B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的C.在一定的条件下,一个系统内的等量的正、负电荷即使同时消失,也并不违背电荷守恒定律D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换答案:AA.根据电荷守恒定律,单个物体所带的电荷量是可以改变的,A错误;B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷量总是守恒的,B正确;C.一个系统内的等量的正、负电荷同时消失,并不违背电荷守恒定律,C正确;D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换,D正确。
本题选不正确项,故选A。
2、下列关于电场的说法中正确的是()A.电荷周围有的地方存在电场,有的地方没有电场B.电场只能存在于真空中,不可能存在于物体中C.电场看不见、摸不着,因此电场不是物质D.电荷间的作用是通过电场传递的答案:D电荷的周围空间的任何地方都存在电场,电场是一种看不见,摸不着的特殊物质,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,在真空中、物体中都能存在。
电场的基本性质是对处于其中的电荷有力的作用,电荷间的作用是通过电场传递的。
故选D。
3、小明同学用自制的验电器进行了一些探究实验。
如图所示,小明使验电器带了负电荷,经过一段时间后,他发现该验电器的金属箔片(用包装巧克力的锡箔纸制作)几乎闭合了。
关于此问题,他跟学习小组讨论后形成了下列观点,你认为正确的是()A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中,正电荷从金属球转移到金属箔中,中和了负电荷C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起的,不再遵循电荷守恒定律答案:C带负电的验电器在潮湿的空气中,经过一段时间后,小球上的负电荷(电子)被潮湿的空气导走了,但电荷在转移的过程中仍然守恒,故C正确,ABD错误。
高中物理必修第3册 静电场及其应用试卷练习(Word版 含答案)

高中物理必修第3册 静电场及其应用试卷练习(Word 版 含答案)一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图,真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷,其电荷量分别为1Q +、2Q -,且12Q Q >。
取无穷远处电势为零,则( )A .只有MN 区间的电场方向向右B .在N 点右侧附近存在电场强度为零的点C .在ON 之间存在电势为零的点D .MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右,2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左,又因为12Q Q >,根据2QE kr=在N 点右侧附近存在电场强度为零的点,该点左右两侧场强方向相反,所以不仅只有MN 区间的电场方向向右,选项A 错误,B 正确;C .1Q +、2Q -为两异种点电荷,在ON 之间存在电势为零的点,选项C 正确;D .因为12Q Q >,MO 之间的电场强度大,所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差,选项D 错误。
故选BC 。
2.如图所示,在圆心为O 、半径为R 的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q 的点电荷a 、b 、c ,其中a 、b 带正电,c 带负电。
已知静电力常量为k ,下列说法正确的是( )A .a 受到的库仑力大小为2233kqRB .c 23kqC .a 、b 在O 点产生的场强为2R,方向由O 指向c D .a 、b 、c 在O 点产生的场强为22kqR,方向由O 指向c 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .根据几何关系得ab 间、bc 间、ac 间的距离r =根据库仑力的公式得a 、b 、c 间的库仑力大小22223q q F k k r R==a 受到的两个力夹角为120︒,所以a 受到的库仑力为223a q F F k R==c 受到的两个力夹角为60︒,所以c 受到的库仑力为223c F R== 选项A 错误,B 正确;C .a 、b 在O 点产生的场强大小相等,根据电场强度定义有02q E kR = a 、b 带正电,故a 在O 点产生的场强方向是由a 指向O ,b 在O 点产生的场强方向是由b 指向O ,由矢量合成得a 、b 在O 点产生的场强大小2q E k R=方向由O →c ,选项C 错误;D .同理c 在O 点产生的场强大小为02qE k R=方向由O →c运用矢量合成法则得a 、b 、c 在O 点产生的场强22qE k R'=方向O →c 。
高中物理静电场(精选100题答案)

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
高中物理题型分类汇总含详细答案----静电场

高中物理题型分类汇总含详细答案----静电场共:15题时间:40分钟一、单选题1.如图所示,平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间,现将B板向下移动一点,其它条件不变,则()A.油滴带正电B.油滴将向下加速,电流计中电流由a流向bC.油滴将向下加速,电流计中电流由b流向aD.油滴运动的过程中电势能将减少2.两个完全相同的金属小球,分别带有+3Q和–Q的电荷量,当它们相距r时,它们之间的库仑力是F。
若把它们接触后分开,再置于相距的两点,则它们的库仑力的大小将变为()A.FB.3FC.4FD.9F3.如图,绝缘光滑圆环竖直放置,a、b、c为三个套在半径为R圆环上可自由滑动的空心带电小球,已知小球c位于圆环最高点(未画出),ac连线与竖直方向成60°角,bc连线与竖直方向成30°角,小球a的电量为(q>0),质量为m,三个小球均处于静止状态。
下列说法正确的是()A.a、b、c小球带同种电荷B.a、b小球带异种电荷,b、c小球带同种电荷C.a、b小球电量之比为D.小球c电量数值为4.一负电荷仅受电场作用,由静止释放,从电场中的A点运动到B点,在此过程中电荷作匀加速直线运动,则A、B两点电场强度及电势高低情况是()A.E A>E BB.E A=E BC.E A=E BD.E A>E B5.如图,在点电荷+Q形成的电场中有一个带电粒子通过,其运动轨迹如图中实线所示,虚线表示电场的两个等势面,A、B是等势面上两点,则()A.等势面电势A<B,粒子动能E kA>E kBB.等势面电势A>B,粒子动能E kA>E kBC.等势面电势A>B,粒子动能E kA<E kBD.等势面电势A<B,粒子动能E kA<E kB6.带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图,从a到b过程中,下列说法正确的是()A.粒子带负电荷B.粒子先加速后减速C.粒子速度一直增大D.粒子的机械能先减小后增大7.如图所示,一个带负电荷的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部,闭合开关后,小球静止时悬线与竖直方向成θ角,则()A.闭合开关后,减小AB板间的距离,则夹角θ增大B.闭合开关后,减小AB板间的距离,则夹角θ减小C.断开开关后,使B板竖直向上移动,则夹角θ减小D.断开开关后,增大AB板间的距离,则夹角θ减小二、多选题8.如图,足够大的光滑绝缘水平面上有两个相距L的带电质点M和N,它们的质量分别为m1、m2,带电量大小分别为q1、q2,它们均绕其连线上的O点做匀速圆周运动。
高中物理选修3-1静电场专项练习(含答案)

静电场练习题一、选择题1.(3分)如图,在E=2.0×103N/C的匀强电场中有A、M和B三点,其中BM与电场线垂直,AM与电场线成30°角,AM=4cm,BM=2cm,把一电量q=2×10﹣9C的正电荷从A移动到M点,再从M移动到B点,整个过程中电场力做功为()A.8×10﹣8J B.8×10﹣8J C.1.6×10﹣7 J D.2.4×10﹣7 J 2.(3分)如图所示,正电荷在电场中沿某一条电场线从A点运动到B点,下面说法正确的是()A.电场力大小不断变化B.电场力大小保持不变C.电荷克服电场力做功D.电荷的电势能不断减小3.(3分)下列说法中正确的是()A.将电荷从电场中一点移到另一点,电势能的改变量与零电势点的选择无关B.在电场中,电场强度为零的地方电势也一定为零C.电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较大D.沿着负点电荷的电场线方向,电势升高4.(3分)关于等势面下列说法正确的是()A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B.等势面上各点的场强相等C.等差等势面越密的地方,场强越大D.在负的点电荷形成的电场中,电场线由低等势面指向高等势面5.(3分)如图所示,粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。
在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷,从A点无初速度释放带负电且电荷量保持不变的小物块(视为质点),运动到P点时速度恰为零。
则小物块从A到P运动的过程()A.水平地面对斜面体没有静摩擦作用B.小物块的电势能先减小后增大C.小物块所受到的合外力减小后增大D.小物块损失的机械能等于增加的电势能6.(3分)如图所示,某一带正电粒子(不计重力)在一平行板间的运动轨迹如图中曲线,P、Q两点为轨迹上两点,则()A.A板带负电,B板带正电B.粒子在P点电势能大于在Q点电势能C.粒子在P点动能大于在Q点动能D.粒子在P点受力大于在Q点受力7.(3分)如图所示,a、b、c、d、e五点在一条直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。
高中物理必修三第九章静电场及其应用必须掌握的典型题(带答案)

高中物理必修三第九章静电场及其应用必须掌握的典型题单选题1、关于导线中的电场,下列说法正确的是()A.导线内的电场线可以与导线相交B.电路元件所积累的电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态C.导线内的电场E是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的D.导线中的电场是静电场的一种答案:CA.导线内的电场线与导线是平行的,A错误;BD.导线内电场不为零,不是静电平衡状态,导线中的电场是恒定电场,并非静电场的一种,BD错误;C.导线中的电场是电源,导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,C正确。
故选C。
2、△ABC是匀强电场中一个边长为a的正三角形,O为该三角形的中心。
若在△ABC的三个顶点A、B、C分别固定点电荷+q、+q、-q,如图所示,则O处的场强为零。
据此可知,匀强电场电场强度的大小和方向为()A.6kq,方向由C指向Oa2,方向由O指向CB.√3kqa2,方向由C指向OC.√3kqa2D.6kq,方向由O指向Ca2答案:A由几何关系可知OA =OB =OC =√33a 根据对称性以及电场强度的叠加可知三个点电荷在O 点产生的合电场强度大小为E =2kq(√33a)2cos60°+kq (√33a)2=6kq a2 方向由O 指向C ,由题意可知匀强电场与E 大小相等、方向相反,所以其大小为6kqa 2,方向由C 指向O ,故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
3、如图所示,在边长为l 的正方形的每个顶点都放置一个点电荷,其中a 和b 电荷量均为+q ,c 和d 电荷量均为-q 。
静电力常量为k ,则a 电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力大小是( )A .0B .√2kq 2R 2C .kq 2R D .3kq 22l 2答案:Da 和b 电荷量为+q ,c 和d 电荷量为-q ,则c 、d 电荷对a 电荷的库仑力为引力,b 电荷对a 电荷的库仑力为斥力。
根据库仑定律 F ca =2(√2l)2,F ba =F da =kq 2l 2根据力的合成法则,a 电荷受到的其他三个电荷的静电力的合力大小为F =3kq 22l 2故ABC 错误D 正确。
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高中物理《静电场》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格,以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。
许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活,下列物理量为量子化的是()A.一个物体带的电荷量B.一段导体的电阻C.电场中两点间的电势差D.一个可变电容器的电容2.如图所示,+Q为固定的正电荷,在它的电场中,一电荷量为+q的粒子,从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动.若粒子只受电场力作用,则它的运动轨迹可能是图中的()A.ab直线B.ac曲线C.ad曲线D.ae曲线r 3.电荷量之比为1∶7的带异种电荷的两个完全相同的金属球A和B,相距为r。
两者接触一下放到相距2的位置,则稳定后两小球之间的静电力大小与原来之比是()A.4∶7B.3∶7C.36∶7D.54∶74.描述电场强弱的物理量是()A.电荷量B.电场力C.电场强度D.电流强度5.人体的细胞膜模型图如图a所示,由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),现研究某小块均匀的细胞膜,厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场,简化模型如图b所示,初速度可视为零的一价正钠离子仅在静电力的作用下,从图中的A点运动到B点,下列说法正确的是()A.A点电势等于B点电势B.钠离子的电势能增大C.若膜电位越小,钠离子进入细胞内的速度越大D.若膜电位增加,钠离子进入细胞内的速度更大6.如图所示为真空中正点电荷的电场线和等势面,实线为电场线,虚线为等势面,电场中有a、b、c三点。
下列关于各点电场强度E的大小和电势φ的高低说法正确的是()A.Ea=Eb B.Ea>Ec C.φb>φc D.φa=φc7.两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间,如图所示。
在其他条件不变的情况下,如果将两极板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中()A.油滴将向上加速运动,电流计中的电流从b流向aB.油滴将向下加速运动,电流计中的电流从a流向bC.油滴静止不动,电流计中的电流从b流向aD.油滴静止不动,电流计中的电流从a流向b8.如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线,已知该电场线关于图中虚线对称,O点为A、B两点电荷连线的中点,a、b为A、B两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点,则下列说法中正确的是()A .A 、B 可能为等量异号点电荷B .A 、B 可能为电荷量不相等的正电荷C .a 、b 两点处无电场线,故其电场强度可能为零D .同一试探电荷在a 、b 两点处所受的电场力大小相等,方向相反二、多选题9.下列关于点电荷和元电荷的说法中错误的是( )A .只有很小的球形带电体才可以看成点电荷B .电荷量为1.60 × 10-19C 的带电体叫作元电荷C .任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍D .带电体间的距离比它们本身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体就可以视为点电荷10.下列说法一定正确的是( )A .电荷在周围空间产生电场B .电流在周围空间产生磁场C .磁场在周围空间产生电场D .电磁波可以在真空中传播11.如图所示,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,60MOP ∠=︒。
在M 、N 两点分别固定电荷量为q +和q -的两个点电荷,并在O 点固定电荷量为Q +的点电荷。
这时O 点处点电荷受到的库仑力的合力为1F 。
若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点处点电荷受到的库仑力变为2F 。
下列判断正确的是( )A .1F 与2F 大小之比为2:1B .1F 与2F 大小之比为1:1C .1F 与2F 的夹角为60︒D .1F 与2F 的夹角为30︒12.如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m 、电荷为q +的小球,系在一根长为l 的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕O 点做圆周运动。
AB 为圆周的水平直径,CD 为竖直直径.已知重力加速度为g ,电场强度mg q E =,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A .若小球在竖直平面内绕O 点能做完整的圆周运动,则它运动的最小速度vB .若小球在竖直平面内绕O 点做圆周运动,则小球运动到B 点时的机械能最大C .若将小球在A 点由静止开始释放,则小球运动到B 点时的速度为vD .若将小球在A 点由静止开始释放,则小球刚好能到达D 点三、填空题13.用如图所示的实验装置测定元电荷的数值。
喷雾器把油滴(由于摩擦,油滴带负电)通过平行金属板的上极板小孔喷入电场中;通过显微镜观察悬浮不动的油滴。
(1)平行金属板之间的电场是______;(选填:“匀强电场”或“非匀强电场”)(2)平行金属板的下极板带______。
(选填:“正电”或“负电”)14.某带电体等势面的分布如图虚线所示。
A 、B 、C 三点中,场强最大的点是______。
一带电量为71.010C --⨯的点电荷由B 运动到C ,电场力做功W =______J 。
四、实验题15.如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。
(1)影响平行板电容器电容的因素有___________A.两极板的正对面积B.两板间距离C.电介质的介电常数D.极板的材料(2)在实验室中完成这个实验的方法是___________A.类比法B.控制变量法C.假设法D.微小量放大法(3)该实验中使用静电计的目的是___________(4)可观察到静电计指针偏角变大的是___________A.左极板上移B.左极板右移C.插入云母片16.为探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,选用带负电的小球A和B,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,A球放在可移动的绝缘座上,如图所示。
实验时,先保持两球电荷量不变,使A 球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球间距离有什么特点________,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到什么特点__________。
实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的________而减小,随其所带电荷量的____________而减小。
采用了什么物理方法__________。
五、解答题17.下列物理量是矢量还是标量?(1)电场强度(2)电场力(3)电势(4)电势能(5)电容18.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷+Q为圆心的某一个圆周交于B、C两点,质量为m、电荷量为-q 的小环从A 点由静止下滑,当小环运动到B ,已知A 、B 两点和B 、C 两点间的距离均为L ,重力加速度大小为g ,不计空气阻力。
求:(1)A 、B 两点间的电势差AB U ;(2)小环运动到C 点时的速度大小v 。
19.如图所示,空间中存在水平向右、场强大小为3310N/C E =⨯的匀强电场。
水平传送带BC 的左端与水平面AB 在B 点平滑连接,右端与一个半径为R 的光滑14圆弧轨道CD 水平相切与C 点。
3m AB BC R ===,传送带顺时针转动,速率恒为6m/s v =。
现将一质量为0.4kg m =、带正电且电荷量为3110C q -=⨯的小滑块,从A 点由静止释放,小滑块与AB 段和BC 段间的摩擦因数均为0.6μ=。
取210m /s g =,求:(1)小滑块运动到水平面右端B 点时的速度大小B v ;(2)小滑块运动到圆弧轨道底端C 点时所受的支持力大小N C F ;(3)小滑块对圆弧轨道CD 压力的最大值。
参考答案与解析:1.A【详解】A .一个物体带的电荷量都是元电荷的整数倍,所以物体的带电量是不连续的,具有量子化特性,故A 正确;B .一段导体的电阻是连续的,不是量子化,故B 错误;C .电场中两点间的电势差是连续变化的,不是量子化,故C 错误;D .一个可变电容器的电容是连续的,不是量子化的,故D 错误。
故选A 。
2.B【详解】B .如图,电荷量为+q 的粒子进入正电荷+Q 的电场,受到正电荷+Q 的排斥力,而排斥力与粒子的初速度v 0方向不在同一直线上,则粒子轨迹将向右弯曲,沿着ac 曲线运动.故B 正确;A .+q 受到正电荷+Q 的排斥力,与粒子的初速度v 0方向不在同一直线上,粒子不可能作直线运动.故A 错误;CD .+q 由于受到正电荷+Q 的排斥力,两者远离,不可能靠近.故CD 错误。
故选B 。
3.C【详解】两个完全相同的金属小球,间距为r ,将它们相互接触再分开,带电量先中和后平分,设开始金属球A 和B 的带电量为:7Q Q ,则分开后A 、B 所带的电荷相等都为3Q ,间距变为2r ,根据库仑定律得 27Q Q F k r ⨯= 2332Q Q F k r ⨯=⎛⎫ '⎪⎝⎭解得367F F '= 则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是36:7。
故选C 。
4.C【详解】描述电场强弱的物理量是电场强度。
故选C 。
5.D【详解】A .初速度可视为零的一价正钠离子仅在静电力的作用下,从图中的A 点运动到B 点,则A 点电势高于B 点电势,A 错误;B .钠离子运动过程中静电力做正功,所以钠离子的电势能减小,B 错误;CD .由动能定理可知212qU mv =若膜电位越小即双分子层间电压U 越小,钠离子进入细胞内的速度越小;膜电位增加即双分子层间电压U 增加,钠离子进入细胞内的速度更大,C 错误,D 正确。
故选D 。
6.A【详解】A .a 、b 两点电场线疏密程度相同,所以Ea =Eb选项A 正确;B .c 点的电场线比a 点的电场线更密,所以Ec >Ea选项B 错误;D .根据沿着电场线电势降低可以判断φc >φa选项D 错误;C .a 、b 处于同一等势面上,则有φa =φb又φc >φa所以φc >φb选项C 错误。
故选A 。
7.D【详解】电容器与电源相连,两极板间电压不变。
将两极板非常缓慢地水平错开一些,两极板正对面积减小,而间距不变,根据电场强度与电势差的关系U E d= 可知,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,仍与重力平衡,因此油滴静止不动,根据电容的决定式和定义式r 4S C kdεπ=Q C U= 可知,电容减小,电荷量减小,电容器放电,因此可判断电流计中的电流从a 流向b 。