高中物理静电场经典例题讲课稿.docx
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高中物理静电场经典例题讲课稿
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/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2④电场力做功W=Uq
(A)①③(B)②③(C)②④(D)①④
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+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10VB.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10—48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OM=MN,则P和Q的的质量之比为
A.3:
4B.4:
3C.3:
2D.2:
3
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
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E=mg/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
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Uac=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、D2、D3、BC4、C5、D6、AC
7、BCD8、A9、AC10、D11、D12、AC
二填空
13、0
14、7vD指向A
15、
(1)1.5×103V/m
(2)30V-30V-60V0V(3)-9.0×10-9J(4)0J
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
F1sin60°=mg,
qE=k
+F1cos60°+F2,
由以上二式得:
E=k
+
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
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