2020年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EF/q②场强EU/d ③场强EkQ/r2 ④电场力做功WUq A①③B②③C②④D①④ 2、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 2E C.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110-2C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1 D.微粒的运动轨迹可能是轨迹2 4 、 两带电小球,电量分别为q和,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1048所示。若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过,则在此转动过程中电场力做的功为( ) A. 零B. C. D. 5.两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1055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v0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OMMN,则P和Q的的质量之比为 O M N A. 34 B. 43 C. 32 D. 23 9、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.极板应带正电 B.极板应带正电 C.极板应带正电 D.极板应带正电 E Q d c a b f e o 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/d2 C.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Emg/q的匀强电场,则此时线中拉力T1______________;
(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T2_______________。

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 . . B. a c b d A P D . . . C 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Uac60V,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 -1.010-10C的点电荷由A移到D电场力做的功。

(4)将q210-10C的点电荷由B移到C,再经D最后回到B, 电场力所做的功Wbcdp 16、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LLabdc高为HHbcad的矩形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek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,求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能;
(2)若粒子从bc边离开电场时动能为,则电场强度为多大 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,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、D 2、D 3、BC 4、C 5、D 6、AC 7、BCD 8、A 9、AC 10、D 11、D 12、AC 二 填空 13 、 0 14 、 7v D 指向 A 15、11.5103V/m 230V -30V -60V 0V 3-9.010-9J 40J 16、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F1,AB之间连线的拉力为F2,受力图如图10乙所示.根据平衡条件得 F1 F2 图10 F1sin60mg, qEk F1cos60F2, 由以上二式得Ek cot60, ∵F2≥0, ∴ 当E≥k 时能实现上述平衡状态. 17、解析(1)L=v0t,L==, 所以E=,qEL=Ekt-Ek, 所以Ekt=qEL+Ek=5Ek, (2)若粒子由bc边离开电场,L=v0t,vy==, Ek’-Ek=mvy2==, 所以E=, 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v0,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 解得 y=,所以原假设成立,即电子离开ABCD区域的位置坐标为(-2L,) (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v1,然后进入电场II做类平抛运动,并从D点离开,有 解得 xy=,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v2,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 , 解得 ,即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置