靜電場學(xué)生版()

16-A考點(diǎn)一對庫侖定律的理解及應(yīng)用1.兩個分別帶有電荷量－Q和＋3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫r侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為()r134A.12FB．4FC.3FD．12F2.如圖所示，半徑相同的兩個金屬球A、B帶有相等的電荷量，相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小作用力的大作用力的大小是()F.83FC.83F4F4mab別固定于絕緣支座上，兩球心間的距離l為球半徑的3倍．若使它們帶上等量異種電荷，兩球電荷量的絕對值A(chǔ)FGFAFGF＝km2Q2m2Q2m2Q2m2Q24.兩個半徑相同的金屬小球，帶電量之比為1∶7，相距為r(可視為點(diǎn)電荷)，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，則相互作用力可能為原來的()43916A.7B.7C.7D.7t<tt<tt=t=t>t6.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓形光滑絕緣細(xì)管，細(xì)管截面半徑遠(yuǎn)小于半徑R，在中心處固定一電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷．一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電小球在圓形絕緣細(xì)管中做圓周運(yùn)動，當(dāng)小球運(yùn)動到最高細(xì)管無作用力，求當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時對管壁的作用力是多大？AA1.關(guān)于電場強(qiáng)度的概念，下列說法正確的是()FqA．由E＝可知，某電場的場強(qiáng)E與q成反比，與F成正比qB．正、負(fù)試探電荷在電場中同一點(diǎn)受到的電場力方向相反，所以某一點(diǎn)場強(qiáng)方向與放入試探電荷的正負(fù)有關(guān)C．電場中某一點(diǎn)的場強(qiáng)與放入該點(diǎn)的試探電荷的正負(fù)無關(guān)D．電場中某一點(diǎn)不放試探電荷時，該點(diǎn)場強(qiáng)等于零Qcab處的場強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()qqh導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的．已知靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，則在z軸上z＝2處的場強(qiáng)大h小為(k為靜電力常量)()4q4q4q4q40q40qA.4a2，沿y軸正B.4a2，沿yC.4a2，沿yD.4a2，沿y5.均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場可等效為電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場．如圖所示，在半球面AB量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、kqkq4R2kqC.4R2－Ekq點(diǎn)，則CB的電荷量都減小到原來的一半CB的電荷量都減小到原來的一半連線上的場強(qiáng)大小等量異種點(diǎn)電荷O點(diǎn)最大，向外逐漸減小等量同種點(diǎn)電荷O點(diǎn)最小，向外先變大后變小只有同時滿足以下三個條件時，帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡與電場線才會重合：(1)電場線為直線；(2)電荷的初速度為零，或速度方向與電場線平行；(3)電荷僅受電場力或所受其他力的合力的方向與電場線平行．1.(多選)兩個相同的負(fù)電荷和一個正電荷附近的電場線分布如圖所示，c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正2.某靜電場中的電場線方向不確定，分布如圖所示，帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，其運(yùn)動軌跡如圖A．粒子必定帶正電荷B．該靜電場一定是孤立正電荷產(chǎn)生的a運(yùn)動到b(不計重力)，軌跡如圖所示，則下列判斷正確的是()dCP引力考點(diǎn)四帶電體的力、電綜合問題斜面上，則A球受力個數(shù)可能為()2.(多選)一根套有細(xì)環(huán)的粗糙桿水平放置，帶正電的小球A通過絕緣細(xì)線系在細(xì)環(huán)上，另一帶正電的小球A、B兩球一直在相同的水平面上)時，細(xì)環(huán)仍靜止在原位置，下列說法正確的是()AA大B．細(xì)線對細(xì)環(huán)的拉力保持不變C．細(xì)環(huán)所受的摩擦力變大D．粗糙桿對細(xì)環(huán)的支持力變大則()A．Q3為負(fù)電荷，且放于A左方帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電．整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場中．已知靜電力常量為k.若三個小球均處于靜止?fàn)罹幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小為()A.l3kqB.l2DlDlC.23kq. 25.如圖所示，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長的絕緣細(xì)線下端有一個帶電荷量不變的小球A.在兩次實(shí)驗(yàn)中，均6.(多選)如圖所示，用兩根長度相同的絕緣細(xì)線把一個質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn)，A上帶有Q＝3.0×10－6C的正電荷．兩線夾角為120°，兩線上的拉力大小分別為F1和F2.A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B，B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg(重力加速度g取10m/s2，靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，A、B球可視為點(diǎn)電荷)，則()AA對地面的壓力大小為2.0NB．兩線上的拉力大小F＝F＝1.9NC．將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時兩線上的拉力大小F＝1.225N，F(xiàn)＝1.0N222D．將B移到無窮遠(yuǎn)處，兩線上的拉力大小F＝F＝27.如圖所示，有一水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E＝1.25×104N/C，一根長L＝1.5m、與水平方向的夾CBqCmkg球B從NBkNm/C2，g取10m/s2，sin37°＝0.6，此時a<，如圖所示，現(xiàn)將兩細(xì)線同時剪斷，在某一時刻()A．兩球仍處在同一水平面上Q1Q1Q2Q1Q1Q2Q21．兩個等量點(diǎn)電荷P、Q在真空中產(chǎn)生的電場的電場線(方向未畫出)如圖所示，一電子在A、B兩點(diǎn)所受A．F＝FB．F<FC．F>FD．無法確定ABABAB2．一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，僅在電場力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的．關(guān)于b點(diǎn) 荷．當(dāng)在荷．當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在FB.2C．－FF擦過的玻璃棒與A球接觸，棒移開后將懸點(diǎn)OB移到OA點(diǎn)固定．兩球接觸后分開，平衡時距離為0.12m．已測得每個小球質(zhì)量是8.0×10－4kg，帶電小球可視為點(diǎn)電荷，重力加速度g取10m/s2，靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，則()A．兩球所帶電荷量相等B．A球所受的靜電力為1.0×10－2N7．靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器．某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線ab為該收塵板的橫截面．工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示，粉塵帶負(fù)電，在電場 力作用下向收塵板運(yùn)動，最后落在收塵板上．若用粗黑曲線表示原來靜止于P點(diǎn)的帶電粉塵顆粒的運(yùn)動軌跡，下列四幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)()8．如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電小球，質(zhì)量為m，帶電荷量為q，為使小球靜止在桿上，可加一勻強(qiáng)電場，所加電場的場強(qiáng)滿足什么條件時，小球可在桿上保持靜止()．A．垂直于桿斜向上，場強(qiáng)大小為mgcosθ/qBA．垂直于桿斜向上，場強(qiáng)大小為mgcosθ/qBmg/qC．垂直于桿斜向上，場強(qiáng)大小為mgsinθ/q如圖所示，質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qA和qB，用絕緣細(xì)線懸掛在天失去各自所帶電荷后開始擺動，最大速度分別為vA和vB，最大動能分別為EkAABABkAkBkAkB 引力小于球的重力mg.現(xiàn)加上一個水平向右的勻強(qiáng)電場，待兩小球再次保持靜止?fàn)顟B(tài)時，下列結(jié)論正確的是是()D．懸線AB向左偏，AB線的張力比不加電場時要大1111．在豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的金屬細(xì)圓環(huán)，質(zhì)量為m的金屬小球(視為質(zhì)點(diǎn))通過長為L的絕緣細(xì)線mgL3kR3mg(L2－R2)L2kRmgRLmgRLmgRL2－RmgRL2－R212．如圖所示，有三根長度均為L＝0.3m的不可伸長的絕緣細(xì)線，其中兩根的一端分別固定在天花板上的(2)現(xiàn)將PA之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會達(dá)到新的平衡位置．求(3)求A球的電勢能與燒斷前相比改變了多少(不計B球所帶電荷對勻強(qiáng)電場的影響)．電場的能的性質(zhì)電勢高低及電勢能大小的判斷1.(多選)關(guān)于靜電場的電場強(qiáng)度和電勢，下列說法正確的是()A．電場強(qiáng)度的方向處處與等電勢面垂直B．電場強(qiáng)度為零的地方，電勢也為零C．隨著電場強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢也逐漸降低D．任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢降落最快的方向2．(多選)將一電荷量為＋Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面3.如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的()Ab度也為零B．正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢能大于零，所受電場力方向向右5.將一正電荷q＝1×10-5C從無窮遠(yuǎn)處移向電場中M點(diǎn)，電場力做功為6.0×10-5J，若將一個等量的負(fù)電荷從Nmn(2)NM兩點(diǎn)間電勢差為．(3)正電荷在M點(diǎn)的電勢能為．負(fù)電荷在M點(diǎn)的電勢能．)考點(diǎn)二電場線、等勢面與粒子運(yùn)動軌跡問題1.(多選)如圖所示的水平勻強(qiáng)電場中，將兩個帶電小球)DM功A強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E＝403V/mB電場的電場強(qiáng)度E＝A強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E＝403V/mB電場的電場強(qiáng)度E＝80V/mACbcd則下列說法正確的是()3.(多選)如圖所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動過程中只受到電場力作用，根據(jù)此圖可以作出的正確判斷是()A．帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)D．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大()4.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，其中坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為())A．該電場是勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向垂直于AA′，且指向左下方B．該電場是勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小E＝2V/mC．該電場是勻強(qiáng)電場，與C點(diǎn)距離為2cm的所有點(diǎn)中，最高電勢為4V，最低電勢為)A．該電場是勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向垂直于AA′，且指向左下方B．該電場是勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小E＝2V/mC．該電場是勻強(qiáng)電場，與C點(diǎn)距離為2cm的所有點(diǎn)中，最高電勢為4V，最低電勢為UD．該電場可能不是勻強(qiáng)電場，E＝d不適用4.如圖A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為φA=15V，=Ubc，實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知()Qab沿兩點(diǎn)電荷連線的中垂線從a點(diǎn)向上運(yùn)動，其v－t圖象如圖乙所示．下列說法正確的是()A．兩點(diǎn)ab沿兩點(diǎn)電荷連線的中垂線從a點(diǎn)向上運(yùn)動，其v－t圖象如圖乙所示．下列說法正確的是()A．兩點(diǎn)電荷一定都帶負(fù)電，但電荷量不一定相等B．兩點(diǎn)電荷一定都帶負(fù)電，且電荷量一定相等C．試探電荷一直向上運(yùn)動，直至運(yùn)動到無窮遠(yuǎn)處D．t2時刻試探電荷的電勢能最大，但加速度不為零xExx場強(qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動，則點(diǎn)電荷()A．該粒子可能帶正電CA．該粒子可能帶正電CB時的加速度一定為零考點(diǎn)三靜電場中圖象問題的處理技巧1．(多選)如圖甲所示，Q1、Q2是兩個固定的點(diǎn)電荷，一帶正電的試探電荷僅在電場力作用下以初速度v0AEEBxCx4.(多選)如圖甲，直線MN表示某電場中一條電場線，a、b是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)處abaababD．W>W連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中C為ND段電勢最低的點(diǎn)，則下列說法正確的是()C．N、D兩點(diǎn)間的電場強(qiáng)度大小沿x軸正方向先減小后增大D6.一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動．取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原Epx)CD面所在區(qū)域存在和AD平行的勻強(qiáng)電場，小球運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，則()AA．若小球帶正電荷，則電場方向一定沿斜面向下2.一個質(zhì)量為m的帶電小球，在豎直方向的勻強(qiáng)電場中水平拋出，不計空氣阻力，測得小球的加速度大小g為3，方向向下，其中g(shù)為重力加速度．則在小球下落h高度的過程中，下列說法正確的是()g2A．小球的動能增加3mgh1C．小球的重力勢能減少3mgh2B．小球的電勢能減小3mgh2D．小球的機(jī)械能減少3mgh3.如圖所示，在空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量為m、電荷量為＋q的物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落，1且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則帶電物塊在由A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)過程中，下列說法正確的是(()A．該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為mg(H＋h)3C．帶電物塊電勢能的增加量為mg(H＋h)D的增加量為mgB．帶電物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少量為mg(H＋h)3AB粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與電場方向的夾角為60°；它運(yùn)動到B點(diǎn)時速度方向與電場方向的夾角aa)勢線．取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，若將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是(D．q1在A點(diǎn)的電勢能小于q2在B點(diǎn)的電勢能為四面體的四個頂點(diǎn)，且O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0，L,0)、C(0,0，L)．D(2L,0,0)D．從P到Q的過程中，動能減少量小于電勢能增加量326.如圖所示，O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個點(diǎn)，OB沿豎直方向，∠BOA＝60°，OB＝OA.將一質(zhì)量為2m的小球以一定的初動能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出，小球在運(yùn)動過程中恰好通過A點(diǎn)．使此小球帶電，電荷量為q(q>0)，同時加一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向與△OAB所在平面平行．現(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動能沿某一方向拋電場的能的性質(zhì)綜合訓(xùn)練D．不管將正電荷經(jīng)由哪條路徑從A移動到C，靜電力對其做功都相等，且都做正功2．電場中等勢面如圖2所示，下列關(guān)于該電場描述正確的是()B荷在A點(diǎn)的電勢能比在C點(diǎn)的電勢能大C．電荷沿等勢面AB移動的過程中，電場力始終不做功D．正電荷由A移動到C，電場力做負(fù)功))B4mm.B．電勢差U＝UOAAD 兩電荷的連線，且兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱、b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上．以下判斷正確的是()c6．空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖6所示．下列說法中正確的是()7．一帶電粒子僅在電場力作用下以初速度v0從t＝0時刻開始運(yùn)動，其vt圖象如圖所示．如粒子在2t0時AB8．一個電子只在電場力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，軌跡如圖6中虛線所示，圖8中的一組等距平行實(shí)線表示的可能是電場線也可能是等差等勢面，則以下說法正確的是()．bC．無論圖中的實(shí)線是電場線還是等勢面，電子在a點(diǎn)的電勢能都比在b點(diǎn)的電Dab點(diǎn)的速率圓周移動時，其電勢能Ep＝2.5×10－5sinθ(J)，則()．A．x軸位于零勢面上B．電場強(qiáng)度大小為500V/m，方向沿y軸正方向C．y軸位于零勢面上 16-16-則下列說法正確的是()A沿x軸正方向一直向前運(yùn)動 11．如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點(diǎn)，固定電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌 12．一帶電平行板電容器被豎直安放，如圖所示，兩板間距d＝0.1m，電勢差U＝1000V．現(xiàn)從平行板上A處以vA＝3m/s的速度水平向左射入一帶正電小球(已知小球的電荷量q＝10－7C，質(zhì)量m＝0.02g)，經(jīng)一A正下方的B處(g取10m/s2)，(1)在圖上粗略畫出帶電小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的軌跡．第3講電容器與電容帶電粒子在電場中的運(yùn)動考點(diǎn)一平行板電容器的動態(tài)分析問題16-的右極板向右平移時，下列說法正確的是()1．(多選)將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強(qiáng)度大小和極板所帶的電荷量分別用d、U、EQ的右極板向右平移時，下列說法正確的是()2．用控制變量法可以研究影響平行板電容器電容的因素．在如圖所示裝置中，設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ，平行板電容器的電容為C.實(shí)驗(yàn)中，保持極板所帶電荷量不變，若(()3．如圖所示，甲圖中電容器的兩個極板和電源的兩極相連，乙圖中電容器充電后斷開電源．在電容器的兩個極板間用相同的懸線分別吊起完全相同的小球，小球靜止時懸線和豎直方向的夾角均為θ，將兩圖中A．甲圖中夾角減小，乙圖中夾角增大B．甲圖中夾角減小，乙圖中夾角不變C．甲圖中夾角不變，乙圖中夾角不變D．甲圖中夾角減小，乙圖中夾角減小4.如圖的電路中，電容器的兩極板始終和電源相連，若將兩極板間的距離增大，電路中將出現(xiàn)的情況是()A.有電流流動，方向從a順時針流向bC.無電流流動D.無法判斷6.如圖所示，電路可將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，該電路中右側(cè)固定不動的金屬板b與能在聲波驅(qū)動下沿水鍍有金屬層的振動膜a構(gòu)成一個電容器，a、b通過導(dǎo)線與恒定電源兩極相接．若聲源S做簡諧運(yùn)動，則()考點(diǎn)二帶電粒子在電場中的直線運(yùn)動1.如圖，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng).在正極板附近有一質(zhì)量為M、電荷量為q(q>0)的粒子；在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為－q的粒子．在電場力的作用下，兩粒子同時從靜止開始運(yùn)25動．已知兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距l(xiāng)的平面．若兩粒子間相互作用力可忽略，不計重力，516-11qU2mdy11qU2mdy2.如圖所示，板長L＝4cm的平行板電容器，板間距離d＝3cm，板與水平線夾角α＝37°，兩板所加電壓為U＝100V．有一帶負(fù)電液滴，帶電荷量為q＝3×10－10C，以v0＝1m/s的水平速度自A板邊緣水平進(jìn)入考點(diǎn)三帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)(1)研究條件：帶電粒子垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場．(2)處理方法：類平拋運(yùn)動，應(yīng)用運(yùn)動的合成與分解的方法．L①沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動時間t＝v0.②沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．子在電場中偏轉(zhuǎn)的計算(2)運(yùn)動時間L3.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)的功能關(guān)系：當(dāng)討論帶電粒子的末速度v時也可以從能量的角度進(jìn)行求解：11UqUy＝2mv2－2mv，其中Uy＝dy，指初、末位置間的電勢差．4.兩個結(jié)論(1)不同的帶電粒子從靜止開始經(jīng)過同一電場加速后再從同一偏轉(zhuǎn)電場射出時的偏轉(zhuǎn)角度總是相同的．(2)粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，合速度的反向延長線與初速度延長線的交點(diǎn)O為粒子水平位移的中點(diǎn)，即O到電L2.場2.1.如圖所示，有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U時，帶電粒子沿①軌跡從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時，帶電粒子沿②軌跡落到B板中間．設(shè)粒子兩次射入電場的水平速度相同