第7章 电场练习题
物理全能人教版第七章训练对点高效命题点三7.3带电粒子在电场中的运动
训练·对点高效
1.示波器的示意图如图所示,金属丝发射出来的电子(带电量为e,忽略初速度)被加速后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场。
电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上。
设加速电压U1=1 600 V,偏转极板长L1=4 cm,偏转极板间距d=1 cm,当电子加速后从两偏转极板的正中央沿与板平行的方向进入偏转电场。
(1)偏转电压U2为多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大?
(2)如果偏转极板右端到荧光屏的距离L2=16 cm,则电子到达荧光屏时最大偏转距离y为多少?
【解析】(1)要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大,电子经偏转电场后必须从下板边缘出来。
在加速电场中,由动能定理得eU1=m得,进入偏转电场初速度
v0=
在偏转电场的飞行时间t1=
在偏转电场的加速度a==
电子从下极板边缘出来,
=a==
解得U2=U1=200 V
(2)电子束打在荧光屏上最大偏转距离y=d+y2电子离开电场的侧向速度
v y=at1=
电子离开偏转电场到荧光屏的时间t2=
y2=v y t2=== m
所以电子最大偏转距离
y=d+y2= m
答案:(1)200 V(2) m。
物理人教版高考一轮复习习题：第七章《静电场》+微专题11+Word版含答案
微专题11一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1．(68520228)一个带正电的粒子，在xOy平面内以速度v0从O点进入一个匀强电场，重力不计．粒子只在电场力作用下继续在xOy平面内沿图中的虚线轨迹运动到A点，且在A点时的速度方向与y轴平行，则电场强度的方向可能是()A．沿x轴正方向B．沿x轴负方向C．沿y轴正方向D．垂直于xOy平面向里解析：B[在O点粒子速度有水平向右的分量，而到A点的水平分量变为零，说明该粒子所受电场力向左或有向左的分量，又因为粒子带正电，故只有B正确．]2．某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O 点由静止开始在电场力作用下运动到A点．取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计．在O到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能E k和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线可能正确的是()解析：B[由题图可知，从O到A点，电场线先由密到疏，再由疏到密，电场强度先减小后增大，方向不变，因此粒子受到的电场力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故A错误，B 正确；沿着电场线方向电势降低，而电势与位移的图象的斜率表示电场强度，因此C错误；由于电场力做正功，导致粒子电势能减小，则动能增加，且图象的斜率先减小后增大，故D错误．] 3．两带电荷量分别为＋q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图是()解析：A [越靠近两电荷的地方场强越大，两等量异种点电荷连线的中点处场强最小，但不是零，B 、D 错；两电荷的电荷量大小相等，场强大小关于中点对称分布，C 错，应选A.]4．(2017·龙岩市一级达标学校联合测试)半径为R 、电荷量为Q 的均匀带正电的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E0已知；取无穷远处电势为零，距球心r 处的电势为φ＝k Q r(r ≥R )，式中k 为静电力常量．下列说法错误的是( )A ．球心处的电势最高B ．球心与球表面间的电势差等于12E 0R C ．只在电场力作用下，紧靠球体表面一带电荷量为－q (q >0)的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为kQq RD ．只在电场力作用下，紧靠球体表面一带电荷量为－q (q >0)的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为12E 0Rq 解析：D [沿着电场线，电势降低，则球心处的电势最高，由E -r 图象可得，球心与球表面间的电势差等于12E 0R ，选项A 、B 正确；只在电场力作用下，紧靠球体表面的粒子－q 能挣脱带电球的引力的最小初动能为kQq R，选项C 正确，选项D 错误．] 5．(2017·保定调研)某静电场中的一条电场线与x 轴重合，其电势的变化规律如图所示，在O 点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在－x 0～x 0区间内 ( )A ．该静电场是匀强电场B ．该静电场是非匀强电场C ．电子将沿x 轴正方向运动，加速度逐渐减小D ．电子将沿x 轴正方向运动，加速度逐渐增大解析：A [图线斜率的大小等于电场线上各点的电场强度的大小，故该条电场线上各点的场强大小相等，又沿着电场线的方向电势降低，可知静电场方向沿x 轴负方向，故该静电场为匀强电场，A 正确，B 错误；负点电荷受到沿x 轴正方向的电场力，且电场力为恒力，所以负点电荷将沿x 轴正方向运动，C 、D 错误．]二、多项选择题(本题共3小题，每小题7分，共21分．全部选对的得7分，部分选对的得3分，有选错或不答的得0分)6．(2017·山西康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校第二次联考)在光滑的绝缘水平面内有一沿x 轴的静电场，其电势φ随坐标x 的变化而变化，变化的图线如图所示(图中φ0已知)．有一质量为m 、带电荷量为q 的带负电小球(可视为质点)从O 点以某一未知速度v 0沿x 轴正向移动到点x 4.则下列叙述正确的是( )A ．带电小球从O 运动到x 1的过程中，所受电场力逐渐增大B ．带电小球从x 1运动到x 3的过程中，电势能一直增大C ．若小球的初速度v 0＝2φ0q m，则运动过程中的最大速度为 6φ0q m D ．要使小球能运动到x 4处，则初速度v 0至少为2φ0q m 解析：BC [φ-x 图象的斜率表示电场强度E ＝ΔφΔx，所以带电小球从O 运动到x 1的过程中，所受电场力不变，A 错误；由W ＝Uq 可知，带电小球从x 1运动到x 3的过程中，电场力做负功，电势能增加，B 正确；从O 点以某一未知速度v 0沿x 轴正向移动到点x 4，电场力先做正功后做负功，在x 1时，动能最大，对0～x 1过程应用动能定理，有φ0q ＝12m v 2－12m v 20，解得v ＝6φ0q m，C 正确；当小球到达x 4处速度为零时，初速度v 0最小，对全过程应用动能定理得－φ02q ＝0－12m v 20，解得v 0＝φ0q m，D 错误．] 7．(2017·辽宁沈阳教学质量检测)如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合．一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为m ＝10 g 的带正电的小球，小球所带电荷量q ＝5.0×10－4 C ．小球从C 点由静止释放，其沿细杆由C 经B 向A 运动的v -t 图象如图乙所示．小球运动到B 点时，v -t 图象的切线的斜率最大(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是( )A ．在O 点右侧杆上，B 点场强最大，场强大小为E ＝1.2 V/mB ．由C 到A 的过程中，小球的电势能先减小后增大C ．由C 到A 电势逐渐降低D ．C 、B 两点间的电势差U CB ＝0.9 V解析：ACD [由图乙可知，在B 点带电小球的加速度最大，则B 点的场强最大，Eq m ＝Δv Δt＝0.35m/s 2，解得E ＝1.2 V/m ，A 正确；细杆上电场强度的方向沿杆从C 指向A ，所以带正电小球从C 到A 的过程中，电场力做正功，电势能减小，B 错误；由C 到A 电势逐渐降低，C 正确；带正电小球由C 到B 的过程中，由动能定理得qU CB ＝12m v 2B －0，解得U CB ＝0.9 V ，D 正确．] 8．(2017·江西师大附中、临川一中联考)如图所示，Q 1、Q 2为两个被固定在坐标轴x 上的点电荷，其中Q 1带负电，在O 点，Q 1、Q 2相距为L ，a 、b 两点在它们连线的延长线上，其中b 点与O 相距3L .现有一带电的粒子以一定的初速度沿直线从a 点开始经b 点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a 、b 两点时的速度分别为v a 、v b ，其v -x 图象如图所示，以下说法中正确的是( )A ．Q 2一定带正电B ．Q 1电荷量与Q 2电荷量之比为|Q 1||Q 2|＝49C ．b 点的电场强度一定为零，电势最高D ．整个运动过程中，粒子的电势能先增大后减小解析：AD [粒子在到达b 点之前做减速运动，在b 点之后做加速运动，可见在b 点的加速度为零，则在b 点受到两点电荷的电场力平衡，可知Q 2带正电，有k |Q 1|q (3L )2＝k |Q 2|q (2L )2，所以|Q 1||Q 2|＝94，故A 正确，B 错误．该粒子从a 点先做减速运动，知该粒子带负电荷，在整个过程中，电场力先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小，移动的是负电荷，所以电势先减小后增大，所以b 点电势不是最高，故C 错误，D 正确．]三、非选择题(本题共2小题，共44分．写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位)9．(68520229)(22分)(2017·北京朝阳区期末)反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似．已知静电场的方向平行于x 轴，其电势φ随x 的分布如图所示．一质量m ＝1.0×10－20kg 、电荷量q ＝1.0×10－9 C 的带负电的粒子从(－1,0)点由静止开始，仅在电场力作用下在x 轴上往返运动．忽略粒子的重力等因素．求：(1)x 轴左侧电场强度E 1和右侧电场强度E 2的大小之比E 1E 2； (2)该粒子运动的最大动能E km ；(3)该粒子运动的周期T .解析：(1)由图可知：左侧电场强度大小E 1＝201×10－2 V/m ＝2.0×103 V/m ① 右侧电场强度大小E 2＝200.5×10－2 V/m ＝4.0×103 V/m ② 所以E 1E 2＝12. (2)粒子运动到原点时速度最大，根据动能定理有qE 1x ＝E km ③其中x ＝1.0×10－2 m. 联立①③式并代入相关数据可得E km ＝2.0×10－8 J. (3)设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t 1、t 2，在原点时的速度为v m ，由运动学公式有v m ＝qE 1m t 1④ v m ＝qE 2m t 2⑤E km ＝12m v 2m⑥ T ＝2(t 1＋t 2)⑦联立①②④⑤⑥⑦式并代入相关数据可得T ＝3.0×10－8 s. 答案：(1)12(2)2.0×10－8 J (3)3.0×10－8 s 10．(68520230)(22分)(2017·山东临沂期中)如图甲所示，竖直放置的直角三角形NMP (MP 边水平)，∠NMP ＝θ，MP 中点处固定一电荷量为Q 的正点电荷，MN 是长为a 的光滑绝缘杆，杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷)，小球自N 点由静止释放，小球的重力势能和电势能随位置x (取M 点处x ＝0)的变化图象如图乙所示(图中E 0、E 1、E 2为已知量)，重力加速度为g ，设无限远处电势为零，M 点所处的水平面为重力零势能面．(1)图乙中表示电势能随位置变化的是哪条图线？(2)求重力势能为E 1时的横坐标x 1和带电小球的质量m ；(3)求小球从N 点运动到M 点时的动能E k .解析：(1)正Q 电荷的电势分布规律是离它越近电势越高，带正电的小球的电势能为E ＝qφ，可知正电荷从N 点到M 点的电势能先增大后减小，故图乙中表示电势能随位置变化的是图线Ⅱ.(2)电势能为E 1时，距M 点的距离为x 1＝(a cos θ)·12·cos θ＝a cos 2θ2， x 1处重力势能E 1＝mgx 1sin θ.可得m ＝E 1gx 1sin θ＝2E 1ga sin θcos 2θ. (3)在小球从N 点运动到M 点的过程中，根据动能定理得mga sin θ＋E 2－E 0＝E k －0，解得E k ＝2E 1cos 2θ＋E 2－E 0. 答案：(1)图线Ⅱ (2)a cos 2θ2 2E 1ga sin θcos 2θ(3)2E1cos2θ＋E2－E0情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
(人教版)2020年度高考物理一轮复习 第七章 静电场 在电场中运动的综合问题课时达标训练
带电粒子在电场中运动的综合问题一、选择题(1～3题为单项选择题，4～5题为多项选择题)1．如图1所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速度－时间图象是选项中的( )图1解析电场力的方向指向轨迹的凹侧且沿与电场线相切的方向，因此粒子从A运动到B的过程中电场力方向与速度方向的夹角大于90°，粒子做减速运动，电场力越来越小，加速度越来越小，故B项正确。
答案 B2．两带电荷量分别为q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图是( )解析越靠近两电荷的地方场强越大，两等量异种点电荷连线的中点处场强最小，但不是零，B、D错误；两电荷的电荷量大小相等，场强大小关于中点对称分布，A正确，C错误。
答案 A3．将如图2所示的交变电压加在平行板电容器A、B两板上，开始B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设A 、B 两极板间的距离足够大，下列说法正确的是( )图2A ．电子一直向着A 板运动B ．电子一直向着B 板运动C ．电子先向A 板运动，然后返回向B 板运动，之后在A 、B 两板间做周期性往复运动D ．电子先向B 板运动，然后返回向A 板运动，之后在A 、B 两板间做周期性往复运动解析 根据交变电压的变化规律，作出电子的加速度a 、速度v 随时间变化的图线，如图甲、乙。
从图中可知，电子在第一个T 4内做匀加速运动，第二个T4内做匀减速运动，在这半周期内，因初始B 板电势比A 板电势高，所以电子向B 板运动，加速度大小为eU md 。
在第三个T 4内电子做匀加速运动，第四个T4内做匀减速运动，但在这半周期内运动方向与前半周期相反，向A 板运动，加速度大小为eU md。
所以电子在交变电场中将以t ＝T4时刻所在位置为平衡位置做周期性往复运动，综上分析选项D 正确。
答案 D4．(2017·河北唐山模拟)粗糙绝缘的水平桌面上，有两块竖直平行相对而立的金属板A 、B 。
完整版)电场综合练习题
完整版)电场综合练习题1.如图所示，点M和N分别为带等量异种电荷a和b连线的中垂线，一带电粒子从点M以速度v射出，其轨迹如实线所示。
若不考虑重力作用，则下列哪个说法是错误的？A。
该粒子带负电B。
该粒子的动能先增加后减少C。
该粒子的电势能先增加后减少D。
该粒子在运动到无穷远处后，速度大小仍为v2.如图所示，电场线分布如图所示。
点A和B是电场中的两个点，则下列哪个说法是正确的？A。
点A的电场强度较大B。
由于点B没有电场线，因此在点B处电荷不受电场力的作用C。
在同一点上放置的电荷在点A受到的电场力小于在点B受到的电场力D。
将负电荷放在点A处并释放，它将沿着电场线方向移动3.如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放置了一光滑、绝缘的挡板ABCD。
AB段为直线形挡板，BCD段为半径为R的圆弧形挡板。
挡板处于场强为E的匀强电场中，电场方向与圆直径MN平行。
现有一带电量为q、质量为m的小球静止从挡板上的点A释放，并且小球能沿着挡板内侧运动到点D 抛出。
则下列哪个说法是正确的？A。
小球运动到点N时，挡板对小球的弹力可能为零B。
小球运动到点N时，挡板对小球的弹力可能为EqC。
小球运动到点M时，挡板对小球的弹力可能为零D。
小球运动到点C时，挡板对小球的弹力一定大于mg4.如图所示，位于匀强电场E的区域内，在点O处放置了一点电荷+Q。
点a、b、c、d、e、f为以点O为球心的球面上的点。
平面aecf与电场线平行，平面bedf与电场线垂直。
则下列哪个说法是正确的？A。
点b和点d的电场强度相同B。
点a的电势等于点f的电势C。
将点电荷+q在球面上任意两点间移动时，电场力一定会做功D。
将点电荷+q在球面上任意两点间移动，从点a到点c的电势能变化量最大5.如图所示，虚线表示实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线。
若不考虑重力，带电粒子从点a射入电场后恰好沿着实线运动，点b是其运动轨迹上的另一点。
则下列哪个说法是正确的？A。
点b的电势一定高于点a的电势B。
电场(电场线和等势面)习题含答案
电场线及等势面的习题之宇文皓月创作一、知识点归纳,考点：电场线、电场强度、电势能、电势、等势面、电场力做功。
（一）比较电场中两点的电场强度的大小的方法：1、在同一电场分布图上，观察电场线的疏密程度，电场线分布相对密集处，场强；电场线分布相对稀疏处，场强。
2、等势面密集处场强，等势面稀疏处场强（二）关于电势、等势面与电场线的关系：电场线等势面，且指向电势降落最陡的方向，等势面越密集的地方，电场强度越。
（三）比较电荷在电场中某两点的电势大小的方法：1、利用电场线来判断：在电场中沿着电场线的方向，电势。
2、利用等势面来判断：在静电场中，同一等势面上各的电势相等，在分歧的等势面间，沿着电场线的方向各等势面的电势越来越低。
（四）比较电荷在电场中某两点的电势能大小的方法：1、只有电场力做功时：电场力做正功，电势能动能这种方法与电荷的正负无关。
2、利用电场线来判断：正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减少；逆着电场线方向移动时，电势能逐渐增大。
负电荷则相反。
二、几种罕见电场等势面分布图1、点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一簇球面。
说出：A、B、C三点场强的大小、方向关系，以及三点电势的高低2、等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。
问题 1 取无穷远处电势为零，中垂线上各点的电势为多少？是等势面吗？连线中点的场强为多少？问题2 中垂线左侧的电势高还是右侧的电势高？3.等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面。
讨论：取无穷远处电势为零，中垂线是等势面吗？两电荷连线的中点的场强为多少？电势为多少？4、匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面5、形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面说出：匀强电场的电场线的特点及等势面的特点三、等势面的特点：●（1）等势面一定与电场线，即跟场强的方向。
●（2）电场线总是由电势较的等势面指向电势较的等势面，两个分歧的等势面永远不会相交。
●（3）电场线较密处等势面也较，即等势面较密处场强较。
2020高考物理一轮复习第七章静电场课时规范练22电场力的性质新人教版
【2019最新】精选高考物理一轮复习第七章静电场课时规范练22电场力的性质新人教版基础巩固组1.(摩擦起电)(2017·贵州思南中学月考)关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使得本来没有电子和质子的物体中创生了电子和质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量同种电荷C.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电D.摩擦起电,可能是摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的2.(感应起电)如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。
把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,( )A.此时A带正电,B带负电B.此时A电势低,B电势高C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合3.(库仑力作用下的平衡)如图所示,在光滑、绝缘的水平面上,沿一直线依次排列3个带电小球A、B、C(可视为点电荷)。
若它们恰能处于平衡状态,那么这3个小球所带的电荷量及电性的关系,可能的情况是( )A.-9、4、-36B.4、9、36C.-3、2、8D.3、-2、64.(电场强度的叠加与计算)(2017·江苏南通第三次调研)如图所示,在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标出,则下列四个选项中,正方形中心处电场强度最大的是( )5.(电场强度的叠加与计算)(2017·上海一模)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。
如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R。
已知M点的电场强度大小为E,静电力常量用k表示,则N点的电场强度大小为( )A. B.-E C.-E D.+E6.(多选)(库仑力作用下带电体的平衡问题)如图所示,把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。
高二物理：电场综合练习题(含参考答案)
高二物理：电场综合练习题(含参考答案)高二物理3-1电场：一、电场力的性质1.电场强度的概念及计算电场强度可以有两种表达式，分别是E=F/q和E=kQ/r^2.其中，E=F/q是电场强度的定义式，表示放入电场中的电荷所受的力与产生电场的电荷的电荷量之比；E=kQ/r^2是点电荷场强的计算式，表示产生电场的电荷的电荷量与距离的平方成反比。
需要注意的是，E=kQ/r^2不适用于匀强电场。
2.电场强度的矢量合成问题电场线可以直观、方便地比较电场中各点场强的强弱。
在等量异种点电荷形成电场的电场线中，可以通过场中的一些点进行场强大小和方向的比较。
例如，在图3中，可以得出以下结论：B、C两点场强大小和方向都相同；A、D两点场强大小相等，方向相反；E、O、F三点比较，O点场强最强；B、O、C三点比较，O点场强最弱。
二、其他问题1.如图2所示，在x轴上有一个点电荷Q，O、A、B为轴上三点，放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图所示。
根据图中所示的电场力大小和方向，可以得出结论：A点的电场强度大小为2×10^3 N/C，B点的电场强度大小为2×10^3 N/C，点电荷Q在A、B之间。
2.如图4所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q。
根据图中所示的电荷量和位置关系，可以得出结论：圆心O处的场强大小为kq/r^2，方向沿AO方向。
2．在图4所示的电场中，电荷q的电势能为E1，电荷2q的电势能为E2，则()图4A．E1＝E2B．E1＞E2C．E1＜E2D．E1＝2E2解析：电势能与电荷量和电势差有关，而电势差与电场强度有关。
由于两个电荷所在位置的电场强度大小和方向不同，所以电势差也不同，因此E1和E2大小不同，选项C正确。
6．图5中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－q，则该三角形中心O点处的场强为()图5A．2，方向由C指向OBB．2，方向由O指向CC．3，方向由C指向ODD．2，方向由O指向C解析：根据电场叠加原理，O点处的场强是三个电荷在O 点处产生的场强的矢量和。
高中物理电场练习题及讲解讲解
高中物理电场练习题及讲解讲解### 高中物理电场练习题及讲解#### 练习题一：电场强度的计算题目：一个点电荷 \( Q = 3 \times 10^{-7} \) C 位于原点。
求距离点电荷 \( r = 2 \) m 处的电场强度。
解答：电场强度 \( E \) 由库仑定律给出，公式为：\[ E = \frac{kQ}{r^2} \]其中 \( k \) 是库仑常数，\( k = 8.99 \times 10^9 \)N·m²/C²。
将给定的值代入公式：\[ E = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}}{(2)^2} \]\[ E = \frac{26.97 \times 10^3}{4} \]\[ E = 6.7425 \times 10^3 \, \text{N/C} \]#### 练习题二：电势能的计算题目：一个带电粒子 \( q = 2 \times 10^{-6} \) C 从距离点电荷 \( Q \) 为 \( r = 3 \) m 的位置移动到 \( r' = 6 \) m 的位置，求此过程中电势能的变化。
解答：电势能 \( U \) 由以下公式给出：\[ U = k \frac{Qq}{r} \]首先计算初始位置的电势能 \( U_1 \)：\[ U_1 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}\times 2 \times 10^{-6}}{3} \]\[ U_1 = \frac{26.97 \times 10^{-6}}{3} \]\[ U_1 = 8.98 \times 10^{-6} \, \text{J} \]然后计算最终位置的电势能 \( U_2 \)：\[ U_2 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-7}\times 2 \times 10^{-6}}{6} \]\[ U_2 = \frac{26.97 \times 10^{-6}}{6} \]\[ U_2 = 4.495 \times 10^{-6} \, \text{J} \]电势能的变化 \( \Delta U \) 为：\[ \Delta U = U_2 - U_1 \]\[ \Delta U = 4.495 \times 10^{-6} - 8.98 \times 10^{-6} \] \[ \Delta U = -4.485 \times 10^{-6} \, \text{J} \]#### 练习题三：电场线的理解题目：给出一个正点电荷产生的电场线图，要求解释电场线的方向和密度。
高三物理总复习顶层设计文档：第七章 静电场 第2讲 电场能的性质 含答案
(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面。
(2)四个特点①等势面一定与电场线垂直。
②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。
3．几种常见的典型电场的等势面比较电场等势面(实线)图样重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂面上的电势相等等量同种正点电荷的电场连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高微知识❸电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系1．电势差(1)定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做的功与移动的电荷的电荷量的比值。
(2)定义式：UAB＝。
(3)电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，UAB＝－UBA。
(4)影响因素电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB无关，与零电势点的选取无关。
2．匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与场强的关系式：U＝Ed，其中d为电场中A、B两点间沿电场线方向的距离。
(2)电场强度的方向和大小电场中，场强方向是指电势降落最快的方向。
在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。
基|础|诊|断一、思维诊断1．电场力做功与重力做功相似，均与路径无关(√)2．电场中电场强度为零的地方电势一定为零(×)3．电势降低的方向是电场强度的方向(×)4．电场线与等势面在相交处垂直(√)5．带电粒子只在电场力作用下一定从电势高的地方向电势低的地方运动(×)二、对点微练1．(电势和电势差)如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小，B 为线段AC的中点，则下列说法正确的是( )A．电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小B．电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大C．电势差UAB＝UBCD．电势φA<φB<φC解析该电场为负点电荷电场，电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越大，选项A错误；根据电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小，它具有的电势能越来越大，选项B正确；由于电场为非匀强电场，电势差UAB<UBC，选项C错误；电势φA>φB>φC，选项D错误。
高三新高考练习题及答案解析 第七章 第2讲 电场能的性质
第2讲 电场能的性质一、非选择题1．(2021·全国高三专题练习)如图所示，带电荷量为Q 的正电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C 点，斜面上有A 、B 两点，且A 、B 和C 在同一直线上，A 和C 相距为L ，B 为AC 的中点。
现将一带电小球从A 点由静止释放，当带电小球运动到B 点时速度正好又为零，已知带电小球在A 点处的加速度大小为g 4，静电力常量为k ，求：(1)小球运动到B 点时的加速度；(2)A 和B 两点间的电势差U AB (用k 、Q 和L 表示)[答案] (1)g 2 (2)－kQ L[解析] (1)带电小球在A 点时mg sin θ－k Qq L 2＝ma A ，带电小球在B 点时k Qq ⎝⎛⎭⎫L 22－mg sin θ＝ma B ，联立可解得a B ＝g 2。
(2)由A 点到B 点应用动能定理得mg L 4＋qU AB ＝0，由14mg ＝k Qq L 2， 可求得AB 间的电势差U AB ＝－kQ L。
2．(2021·全国高三专题练习)绝缘粗糙的水平面上相距为6L 的A 、B 两处分别固定电荷量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图甲所示，已知A 处电荷的电荷量为＋Q ，图乙是A 、B 连线之间的电势φ与位置x 之间的关系图像，图中x ＝L 处对应图线的最低点，x ＝－2L 处的纵坐标φ＝2φ0，x ＝2L 处的纵坐标φ＝67φ0，若在x ＝－2L 处的C 点由静止释放一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电物块(可视为质点)，物块随即向右运动(假设此带电物块不影响原电场分布)，求：(1)固定在B 处的电荷的电荷量Q B ；(2)小物块与水平面间的动摩擦因数μ为多大，才能使小物块恰好到达x ＝2L 处？(3)若小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝kQq 12mgL 2，小物块运动到何处时速度最大？[答案] (1)Q 4 (2) 2qφ07mgL(3)x ＝0处 [解析] (1)由题图乙得x ＝L 处为图线的最低点，切线斜率为零，即合场强为0，则有 k Q A r 2A ＝k Q B r 2B ，代入数据得Q B ＝Q A 4＝Q 4。
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第七章 电场填空题1、两无限大平行平面的电荷面密度分别为σ+和σ+，则两无限大带电平面外的电场强度大小为 ，方向为 。
2、在静电场中，电场强度E 沿任意闭合路径的线积分为 ，这叫做静电场的 。
3、静电场的环路定理的数学表达式为 ，该式可表述为 。
4、只要有运动电荷，其周围就有 产生；而法拉弟电磁感应定律表明，只要 发生变化，就有 产生。
5、一平行板电容器，若增大两极板的带电量，则其电容值会 ；若在两极板间充入均匀电介质，会使其两极板间的电势差 。
（填“增大”，“减小”或“不变”）6、在静电场中，若将电量为q=2×108库仑的点电荷从电势V A =10伏的A 点移到电势V B = -2伏特的B 点，电场力对电荷所作的功A ab = 焦耳。
7、当导体处于静电平衡时，导体内部任一点的场强 。
8、电荷在磁场中 （填一定或不一定）受磁场力的作用。
9、如图所示，在电场强度为E 的均匀磁场中，有一半径为R 的半球面，E 与半球面轴线的夹角为α。
则通过该半球面的电通量为 。
10、真空中两带等量同号电荷的无限大平行平面的电荷面密度分别为σ+和σ+，则两无限大带电平面之间的电场强度大小为 ，两无限大带电平面外的电场强度大小为 。
11、在静电场中，电场力所做的功与 无关，只与 和 有关。
12、由高斯定理可以证明，处于静电平衡态的导体其内部各处无 ，电荷只能分布于导体 。
因此，如果把任一物体放入空心导体的空腔内，该物体就不受任何外电场的影响，这就是 的原理。
13、静电场的高斯定理和环路定理表明静电场是 场，静电场与感生电场的相同之是 。
14、带均匀正电荷的无限长直导线，电荷线密度为λ。
它在空间任意一点（距离直导线的垂直距离为x 处）的电场强度大小为 ，方向为 。
15、静电场的环路定理的数学表达式为 ，该式可表述为 。
16、静电场中a 、b 两点的电势为a b U U <,将正电荷从a 点移到b 点的过程中，电场力做 功，电势能 。
17、带电体处于静电平衡状态时，它所带的电荷只分布在 ，导体内部 电荷，且越尖的表面处电场强度 。
18、在静电场中，导体处于静电平衡的条件是 和 。
19、在静电场中作一球形高斯面，A 、B 分别为球面内的两点，把一个点电荷从A 点移到B 点时，高斯面上的电场强度的分布 ，通过高斯面的电通量 。
(填改变或不改变)20、在静电场中各点的电场场强E 等于该点电势梯度的 ，其数学表达式为 。
判断题1、静电场高斯定理表明，闭合曲面上的电场强度只由曲面内的电荷决定。
2、安培环路定理说明电场是保守力场。
3、感生电场和静电场是完全一样的电场。
4、均匀带电圆环中心的电势为零。
5、通过一闭合曲面的电通量为该曲面所包围的所有电荷的代数和除以真空电容率。
6、在静电场中，电场强度大的点，电势一定高。
7、静电场力所作的功等于电势能的增量。
8、通过任一闭合曲面的电场强度通量等于零。
9、匀强电场的电力线是等间距的互相平行的直线。
10、有人认为：(1)如果高斯面上E 处处为零，则高斯面内必无电荷；(2)如果高斯面内无电荷，则高斯面上E 处处为零。
单项选择题1、（简单）两条无限长平行直导线相距为r ，均匀带有等量同种电荷，电荷线密度为λ。
两导线构成的平面上任意一点x 处的电场强度为（A ）r πελ2； （B ）11()2i x r x λπε+- ； （C ）11()2i x r xλπε-- ； （D ）02、（简单）电量为Q 的两等量同号点电荷相距为2d ，当选择无穷远处的电势为零时,它们连线中点的电势为( )（A ）02Qd πε ； （B ）0； （C ）202Qd πε； （D ）02Q d πε-。
3、（一般综合）边长为a 的正方体中心放置一个点电荷Q ，则通过任一侧面的电通量为 （ ）（A ）04Qπε （B ）06Q ε （C ）02Q πε （D ）0Q πε4、（简单）若通过某一闭合曲面的电通量为零时，下列说法正确的是 （ ）（A ）闭合曲面上的场强为零； （B ）闭合面内的电荷代数和为零；（C ）闭合曲面内的场强为零； （D ）无法判断。
5、（简单）在静电场中，若高斯面内净电荷为零，下列说法正确的是：A 、高斯面上各点的场强E 只能由高斯面外的电荷产生。
B 、表达式0s qE d S ε⋅=∑⎰ 仍成立。
C 、高斯面上各点的场强E 处处为零。
D 、以上说法都不正确。
6、（简单）当一个带电导体达到静电平衡时：A 、表面上电荷密度较大处电势较高。
B 、表面曲率较大处电势较高。
C 、导体内部电势比导体表面的电势高。
D 、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零7、（简单）高斯面内的净电荷为零，则在高斯面上所有各处的电场强度E 是：A 、处处为零；B 、处处不为零；C 、不一定为零；D 、以上说法都不对。
8、（简单）在静电场中，关于场强和电势的关系说法正确的是：A 、场强E 大的点，电势一定高；电势高的点，场强E 也一定大。
B 、场强E 为零的点，电势一定为零；电势为零的点，场强E 也一定为零。
C 、场强E 大的点，电势一定高；场强E 小的点，电势却一定低。
D 、场强E 为零的地方,电势不一定为零;电势为零的地方，场强E 也不一定为零.9、（一般综合）（如图所示）闭合曲面S 内有—点电荷q ，P 为S 面上一点，在S 面外A 点有—点电荷`q ，若将`q 移至B 点，则（ ）(A)穿过S 面的电通量改变、P 点的电场强度不变；(B)穿过S 面的电通量不变，P 点的电场强度改变；(C)穿过S 面的电通量和P 点的电场强度都不变；(D)穿过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变。
10、（综合）导体处于静电平衡状态时：（ ）（A ）导体所带的电荷均匀的分布在导体内；（B ）表面曲率较大处电势较高；（C ）导体内部任何一点处的电场强度为零，导体表面处电场强度的方向都与导体表面垂直；（D ）导体内部的电势比导体表面的电势低。
11、（简单）电量为q 的两等量同种点电荷相距为2 r ，它们连线中点的电场强度大小为：（ ）（A ）0 （B ）02q r πε （C ）202qr πε （D ）02qr πε-12、（简单）电场的环路定理0l E dl ⋅=⎰ 说明了静电场是 （ ）；（A ）无源场； （B ）在闭合回路中各点的电场强度为零；（C ）有源场； （D ）电场是闭合场；13、（一般综合）一条无限长的直导线带均匀的正电荷，电荷线密度为λ。
它在空间任意一点的电场强度（设该点到导线的垂直距离为x ）：（ ）（A ）0 ； （B ）大小为2x λπε ，方向垂直背离直导线；（C ）无法确定； （D ）大小为2x λπε ，方向垂直指向直导线14、（简单）关于高斯定理得出的下述结论正确的是 ( )。
(A)闭合曲面内的电荷代数和为零，则闭合曲面上任一点的电场强度必为零；(B)闭合曲面上各点的电场强度为零，则闭合曲面内一定没有电荷；(C)闭合曲面上各点的电场强度仅由曲面内的电荷决定；(D)通过闭合曲面的电通量仅由曲面内的电荷决定。
15、（简单）取无限远处为零电势点，在一对等量同号点电荷连线的中点处 [ ]（A ）点0的电场强度和电势均为零；（B ）点0的电场强度和电势均不为零；（C ）点0的电场强度为零，电势不为零；（D ）点0的电场强度不为零，电势为零。
16、（一般综合）在负点电荷激发的电场中，将一个电子从电场中某点移到无限远的过程中下述结论正确的是 （ ）（A ）电场力对电子做正功，电子的电势能减少；（A ）电场力对电子做正功，电子的电势能增加；（C ）电场力对电子做负功，电子的电势能减少；（D ）电场力对电子做负功，电子的电势能不变。
17、（一般综合）已知空间某区域为匀强电场区，下面说法中正确的是( )。
(A)该区域内，电势差相等的各等势面距离不等；(B)该区域内，电势差相等的各等势面距离不一定相等；(C)该区域内，电势差相等的各等势面距离一定相等；(D)该区域内，电势差相等的各等势面一定相交。
18、（一般综合）两个同号的点电荷相距r ，要使它们的电势能增加一倍，则应该 [ ]（A ）电场力做功使点电荷之间的距离增大为2r（B ）电场力做功使点电荷之间的距离增大为4r（C ）外力做功使点电荷之间的距离减少为r ／2（D ）外力做功使点电荷之间的距离减少为r ／419、（一般综合）一平行板电容器充电以后与电源断开，然后减小两极板之间的距离，则[ ]（A ）极板上的电荷减少． （B ）两极板之间的电场强度不变（C ）电容器的电容量减少 （D ）电容器储存的能量不变20、（简单）在任意静电场中，下列说法正确的是 [ ].（A ） 通过某一面元的电场线数越多，面元所在处的电场越强；（B ） 通过与电场线垂直的面元的电场线数越多，面元所在处的电场越强；（C ） 面元所在处的电场线越密，该处的电场越强；（D ）通过与电场线垂直的单位面积的电场线越多，则该处的电场越强．计算题1、（一般综合）求无限长载流圆柱体内、外的磁场分布。
设圆柱体半径为R ，电流I 均匀流过圆柱体截面。
计算题1图计算题2图 计算题3图2、（综合）在半径为R 1和R 2的两个同心球面上，分别均匀地分布着电荷Q 1和Q 2，如图所示。
试分别求：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域的电势分布。
3、（一般综合）（如图）一半径为R 1的实心球体均匀带有电量+Q （电荷为体积分布），若其外还有一半径为R 2的同心球面，也均匀带有电量-Q ，求其周围空间的电场分布4、（综合）电量Q 均匀分布在一半径为R 的实心球体内，试求该点电球体内、外空间中的电势分布。
5、（一般综合）如图所示一半径为R 的半圆细环上均匀地分布电荷Q ，求环心处的电场强度，6、（一般综合）如图示，2AB l =，OCD 是以B 为中心、l 为半径的半圆，A 点有点电荷q +，B 点有点电荷q -。
求（1）把单位正电荷从O 点沿OCD 移到D 点，电场力对它做了多少功?（2）单位负电荷从D 点沿AB 延长线移到无穷远处，电场力对它做了多少功?7、（一般综合）由细导线作成的圆环，半径为R ，其上均匀分布着电荷q(如图)。
试求在通过环心垂直环面的直线上与环心相距a 处的p 点的场强。
8、（一般综合）求无限长均匀带电圆柱面内、外场强E 的空间分布。
设圆柱面半径为R ，电荷面密度为σ。
9、（综合）求均匀带电球体的电势。
已知电荷q 均匀地分布在半径为R 的球体上，求空间各点的电势。
10、（综合）如图所示的电荷线密度为1λ的无限长均匀带电直线，其7题图的有限长均匀带电直线AB，两者位于同一平面内。
则AB所受静电旁垂直放置电荷线密度为2作用力的大小为多少？简答1、如果通过闭合面S的电通量为零，能否肯定S面的场强处处为零? （一般综合）2、在一个等边三角形的三个顶角处各放置一个电荷，电荷的大小和性质都相同，如果以这三角形的中心为球心，作一个包围这三个电荷的球形高斯面，问：(1)能否利用高斯定理求出它们所产生的场强? (2)高斯定理是否仍然成立?（一般综合）2、电场中某一点的场强的定义为，若该点没有试验电荷，那么该点的电场如何？为什么？（一般综合）参考答案判断题1、×；2、×；3、×；4、×；5、√；6、×；7、√；8、×；9、√； 10、×。