高二物理-电场专题总复习典型例题与答案(全套)
高二物理电场专题训练
一、电荷守恒定律、库仑定律练习题
1．关于点电荷的说法，正确的是[ ]
A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C．点电荷一定是电量很小的电荷
D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
4．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是[ ]
A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷
C．带有不等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电
8．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则[ ]
A．q一定是正电荷B．q一定是负电荷C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近
9．如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，此时，上、下丝线受的力分别为T A、T B；如果使A带正电，B带负电，上、下丝线受力分别为T A1 T B1[ ]
10．在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为________________；
14．如图3所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F＝______，小球A带的电量q A＝______．
16．设氢原子核外电子的轨道半径为r，电子质量为m，电量为e，求电子绕核运动的周期．
二、电场电场强度电场线练习题
一、选择题
1．下面关于电场的叙述正确的是[ ]
A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的
B．只有电荷发生相互作用时才产生电场
C．只要有电荷存在，其周围就存在电场
D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用
2．下列关于电场强度的叙述正确的是[ ]
A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力
B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比
C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向
D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关
3．电场强度的定义式为E＝F／q[ ]
A．该定义式只适用于点电荷产生的电场
B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量
C．场强的方向与F的方向相同
D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比
4．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为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
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
A．当r→0时，E→∞
B．发r→∞时，E→0
C．某点的场强与点电荷Q的大小无关
D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同
6．关于电场线的说法，正确的是[ ]
A．电场线的方向，就是电荷受力的方向
B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动
C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大
D．静电场的电场线不可能是闭合的
7．如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则[ ]
A．A、B两处的场强方向相同
B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E B
C．电场线从A指向B，所以E A＞E B
D．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定
8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为[ ]
A．0B．2kq／r2
C．4kq／r2D．8kq／r2
9．四种电场的电场线如图2所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的[ ]
10．图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像，那么下列说法中正确的是[ ]
A．该电场是匀强电场
B．这四点场强的大小关系是E d＞E a＞E b＞E c
C．这四点场强的大小关系是E a＞E b＞E c＞E d
D．无法比较这四点场强大小关系
11．如图4，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，
A．A、B、C分别带什么性质的电
B．A、B、C中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷
C．A、B、C中哪个电量最大
D．A、B、C中哪个电量最小
二、填空题
12．图5所示为某区域的电场线，把一个带负电的点电荷q放在点A或B时，在________点受的电场力大，方向为______．
13．如图6，正点电荷Q的电场中，A点场强为100N／C，C点场强为36N/C，B是AC的中点，则B 点的场强为________N／C．
14．真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0×10-9C的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10-5N，则P点的场强为________N／C；把检验电荷电量减小为 2.0×10-9C，则该电荷在P点受到的电场力为__________N
15．在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为______N／C，方向_________．16．在x轴上有两个点电荷，一个带正电荷Q1，另一个带负电荷Q2，且Q1＝2Q2，用E1、E2表示这两个点电荷所产生的场强的大小，则在x轴上，E1＝E2的点共有____处，其中_______处的合场强为零，______处的合场强为2E2。
17．如图7，有一水平方向的匀强电场，场强为9×103N／C．在电场内的竖直平面内作半径为1m的圆，圆心处放置电量为1×10-6C的正点电荷，则圆周上C点处的场强大小为______N／C，方向________．
三、计算题
18．如图8所示，A、B为体积可忽略的带电小球，Q A＝2×10-8C，Q B＝－2×10-8C，A、B相距3cm．在水平外电场作用下，A、B保持静止，悬线都沿竖直方向．试求：
（1）外电场的场强大小和方向？
19．如图9，A、B两小球带等量同号电荷，A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上，B平衡于光滑的绝缘斜面上与A等高处，斜面倾角为30°，B的质量为52g，求B的带电量．
三、电场中的导体练习题
一、选择题
1．用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a（图1），然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球A和金箔b的带电情况是[ ]
A．a带正电，b带负电
B．a带负电，b带正电
C．a、b均带正电
D．a、b均带负电
E．a、b均不带电
2．在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B，下列实验方法中能使验电器箔片张开的是[ ]
A．用取电棒（带绝缘柄的导体棒）先跟B的内壁接触一下后再跟A接触
B．用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触
C．用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触
D．使验电器A靠近B
3．在一个导体球壳内放一个电量为＋Q的点电荷，用E p表示球壳外任一点的场强，则[ ]
A．当＋Q在球壳中央时，E p＝0
B．不论＋Q在球壳内何处，E p一定为零
C．只有当＋Q在球心且球壳接地时，E p＝0
D．只要球壳接地，不论＋Q在球壳内何处，E p一定为零
4．一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷，其电场分布是图2中的哪一个[ ]
5．一带正电的绝缘金属球壳A，顶部开孔，有两只带正电的金属球B、C用金属导线连接，让B球置于球壳A的空腔中与内表面接触后又提起到图3位置，C球放A球壳外离A球较远，待静电平衡后，正确的说法是[ ]
A．B、C球都带电
B．B球不带电，C球带电
C．让C球接地后，B球带负电
D．C球接地后，A球壳空腔中场强为零
6．如图4所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下叙说法正确的是[ ]
A．A、B两点场强相等，且都为零
B．A、B两点的场强不相等
D．当电键K闭合时，电子从大地沿导线向导体移动．
二、填空题
7．如图5所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷______．若手的接触点改在A端，情况又如何______．
8．有一绝缘空心金属球A，带有4×10-6C的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B，带有2×10-6C的负电
在_______．
9．图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：
（1）A、B接触后分开，再移去C，则A________，B______；
（2）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，则A________，B_______；
（3）A、B接触，用手指接触A，先移去C后再移去手指，则A_______，B_______．10．如图8，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小_____方向____．
11．长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处，如图9所示，当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于__________．
四、电势差电势等势面练习题
一、选择题
1．关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是[ ]
A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定
B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定
C．电势差是矢量，电场力作的功是标量
D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零
2．在电场中，A点的电势高于B点的电势，则[ ]
A．把负电荷从A点移到B点，电场力作负功
B．把负电荷从A点移到B点，电场力作正功
C．把正电荷从A点移到B点，电场力作负功
D．把正电荷从A点移到B点，电场力作正功
3．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是[ ]
A．电场强度大的地方电势一定高
C．场强为零的地方电势也一定为零
D．场强大小相同的点电势不一定相同
4．若带正电的小球只受电场力的作用，则它在任意一段时间内[ ]
A．一定沿着电场线由高电势向低电势运动
B．一定沿着电场线由低电势向高电势运动
C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势向低电势运动
D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动
5．有一电场的电场线如图1所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和U A、U B表示，则[ ]
A．E a＞E b U a＞U b
B．E a＞E b U a＜U b
C．E a＜E b U a＞U b
D．E a＜E b U a＜U b
6．如图2，A、B为两等量异号点电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b 为连线的中点，ab＝bc，则[ ]
A．a点与c点的电场强度相同
B．a点与c点的电势相同
C．a、b间电势差与b、c间电势差相等
D．点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不作功
7．在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是[ ]
A．电场强度B．同一电荷所受电场力
C．电势D．同一电荷具有的电势能
8．下述说法正确的是[ ]
A．在同一等势面上移动电荷，电场力不作功
B．等势面上各点场强大小一定相等
C．电场中电势高处，电荷的电势能就大
D．电场强度大处，电荷的电势能就大
9．一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么[ ]
A．电荷在B处时将具有5×10－6J的电势能
B．电荷在B处将具有5×10－6J的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
10．一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则[ ]
A．a、b两点场强一定相等
B．该点电荷一定沿等势面移动
D．a、b两点的电势一定相等
11．如图3，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为m、带电＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是[ ]
A．小球在运动过程中机械能守恒
B．小球经过环的最低点时速度最大
C．小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg＋Eq）
D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg－qE）
12．如图4，所示，两个固定的等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，则[ ]
A．a点电势比b点高
B．a、b两点场强方向相同
C．a、b、c三点与无穷远处电势相等
D．一带电粒子（不计重力）在a点无初速释放，则它将在a、b连线上运动
二、填空题
13．以无穷远处为零电势点，下述情况中各物理量为正还是为负？
（1）负电荷周围空间的电势为_________值．
（2）正电荷位于某负荷电产生的电场内，它的电势能为________值．
（3）负电荷位于某负电荷产生的电场内，它的电势能为________值．
（4）导体在正电荷形成的电场中，处于静电平衡状态时，导体的电势为________值．
14．电场中的电荷因____而具有的能量叫电势能．当两个同种电荷距离增大时，电荷的电势能将________；若把两个电荷的距离增大时，电场力做了负功，则这两个电荷为_________种电荷．
15．图5为电场中的一条电场线，一个正电荷从A点沿直线向B点运动时，速度逐渐减小，则U a_____U b （填＞、＝、＜）
16．将一个1.0×10－5C的电荷从电场外移到电场里一点A，外力克服电场力作功6.0×10－3J，则A点的电势为U a＝_____V；如果此电荷从电场外移到电场里的另一点B时，电场力作功0.02J，则A、B两点电势差为U ab＝______V；如果另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场作功______J．17．如图6，在点电荷＋Q电场中，以＋Q为球心的同一球面上有A、B、C三点，把正检验电荷从球内P点移到A、B、C各点时电场力作功W PA、W PB、W PC的大小关系为________．
点的虚线运动．由图可知，四个等势面电势U a、U b、U c、U d由高到低的排列顺序是_______，带电粒子在M、N两点中，电势能较大的是_________点．
19．如图8所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势间的电势差相等，一正电荷在等势线U3上时，具有动能20J，它运动到等势线U1时速度为零，令U2＝0，那么该电荷的电势能为4J时，其动能为_______J．
20．图9是某匀强电场的等势面示意图，A、B两点相距5cm，θ＝53°，一带电量为－4×10－6C的微粒沿AB匀速运动，则此微粒的质量为_______kg．（取g＝10m／s2）
三、计算题
21．一带负电的粒子，q＝－2.0×10－9C，在静电场中由点运动到b点，在这过程中，除电场力外，其它力作的功为6.0×10－5J，粒子动能增加了8.0×10－5J，求a、b两点间的电势差U ab等于多少？
22．固定不动的正点电荷A，带电量为Q＝1.0×10－6C，点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A 为2cm、电势为3000V的P点，电场力做负功为1.8×10－3J．若把B电荷从P点由静止释放，释放瞬间加速度大小为9×109m／s2，求B电荷能达到的最大速度．
五、电势差和电场强度的关系练习题
一、选择题
1．下述关于匀强电场的结论错误的是[ ]
A．公式E＝F／q也适用于匀强电场
B．根据U＝Ed可知，任意两点的电势差与这两点的距离成正比
C．匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值
D．匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致
2．关于静电场的说法中正确的是[ ]
A．在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
B．在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向
C．电荷在等势面上移动时不受电场力
D．若电场力对电荷作正功，电荷的电势能一定减小，而动能不一定增加
3．图1所示，在场强为E的匀强电场中有A、B两点，AB连线长L，与电场线夹角为α．则AB两点的电势差为[ ]
A．零B．EL C．ELsinαD．ELcosα
4．图2所示的匀强电场场强为103N/C，ab＝dc＝4cm，bc＝ad＝3cm．则下述计算结果正确的是[ ]
A．ab之间的电势差为40V．
B．ac之间的电势差为50V．
C．将q＝－5×10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力做功为零．
D．将q＝－5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功都是－0.25J．
5．在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴，恰巧静止，液滴所带电量为3.2×10-19C，重量为1.6×10-14N，若板间距为10mm，则两板间的电压为[ ]
A.500V
B..1000V
C.1500V
D.2000V
6．平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6kV电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10g，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是[ ]
A.3×106
B.30
C.10
D.3×104
7．如图3所示，在场强为E的匀强电场中，取某点O为圆心，以r为半径做一圆，在圆心O点固定一电量为＋Q的点电荷（设＋Q的电场不影响匀强电场E的分布）．当把一检验电荷＋q放在d点处恰好平衡，则[ ]
A．匀强电场场强为kQ／r2，方向沿ab方向
B．匀强电场场强为kQ／r2，方向沿cd方向
C．当电荷＋q放在b点时，它受到的电场力大小为2Eq
D．将电荷＋q由b点沿圆周移动到a点，电场力不做功
8．如图4，绝缘杆长L，两端分别带有等量异号电荷，电量值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角α＝60°，若使杆沿顺时针转过60°（以杆上某一点为圆心转动），则下述正确的是[ ]
A．电场力不作功，两电荷电势能不变
B．电场力作的总功为QEL/2，两电荷的电势能减小
C．电场力作的总功为－QEL/2，两电荷的电势能增加
9．在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为m的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图5所示，那么匀强电场的场强大小为[ ]
A．最大值是mgtgθ／q
B．最小值是mgsinθ／q
C．唯一值是mgtgθ／q
D．同一方向上，可有不同的值．
二、填空题
10．如图6所示的匀强电场E＝103N／C，矩形abcd的ab边与电场线平行，且ab＝3cm，bc＝2cm，将点电荷q＝5×10-8C沿矩形abcd移动一周，电场力做功_______，ab两点的电势差为_______，bc两点的电势差为______．
11．如图7，A、B两点相距0.1m，θ＝60°，匀强电场场强E＝100V／m，则A、B间电势差U AB＝______V．
12．如图8，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差U AC＝______V；将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为_________J．
13．一质量为m的带电小球，静止在两块带电平行金属板间的匀强电场中，此时两板间电压为300V；若将该电压降到60V，其它条件不变，则小球的加速度为_____m／s2．
14．如图9所示的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°角，ab＝4cm，bc＝10cm，将一个带电量为2×10-8C的电荷从a移到b时，电场力做功4×10-6J，则将此电荷从b移到c电场力做功_____J，ac间电势差为_____V．
15．如图10所示的匀强电场的方向是竖直向下的，A、B是两等势面，已知两等势面的电势差为U、距离为d，现在P点放一负电荷q，将使该电场中有一点的场强变为零，这一点距P点的距离为___________．
16．比较图11中A、B两点电场强度的大小和电势的高低．
（1）E A______E B（2）E A______E B（3）E A______E B
U A______U B U A______U B U A______U B
（A、B各为两板中点）
17．如图12所示的匀强电场中，若负电荷从A点移到B点，电场力做正功．那么电场线的方向是______；
A、B两点电势U A_______U B；负电荷在A、B两点具有的电势能εA______εB
三、计算题
18．如图13，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且CD＝4cm，CD连线和场强方向成60°角．已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10-17J，求：①匀强电场的场强；②A、B两点间的电势差；③若A板接地，D点电势为多少？
19．如图14所示，竖直放置的两块足够长的平行金属板，相距0.08m，两板间的电压是2400V，在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10-3kg的带电小球，平衡后，丝线跟竖直方向成30°角，若将丝线剪断
（1）说明小球在电场中作什么运动
（2）计算小球带电量
（3）设小球原来离带负电的板0.06m，问经过多少时间小球碰到金属板？
六、电容器电容练习题
一、选择题
A．电容器充电量越大，电容增加越大
B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比
C．电容器的电容越大，所带电量就越多
D．对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
2．某一电容器标注的是：“300V，5μF”，则下述说法正确的是[ ]
A．该电容器可在300V以下电压正常工作
B．该电容器只能在300V电压时正常工作
C．电压是200V时，电容仍是5μF
D．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连
3．对于给定的电容器，描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图应是图1中的[ ]
4．关于电容器和电容的概念下列说法正确的是[ ]
A．任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器
B．用电源对平板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷
C．某一电容器带电量越多，它的电容量就越大
D．某一电容器两板间的电压越高，它的电容就越大
5．图2的电路中C是平行板电容器，在S先触1后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是[ ]
A．平行板电容器两板的电势差不变
B．平行扳电容器两板的电势差变小
C．平行板电容器两板的电势差增大
D．平行板电容器两板间的的电场强度不变
受到的电场力的大小为[ ]
7．一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连，如果使两板间距离逐渐增大，则[ ]
A．电容器电容将增大B．两板间场强将减小
C．每个极板的电量将减小D．两板间电势差将增大
8．如图3所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则[ ]
A．电容器带电量不变
B．尘埃仍静止
C．检流计中有a→b的电流
D．检流计中有b→a的电流
二、填空题
9．电容是表征_______的物理量，如果某电容器的电量每增加10-6C，两板之间的电势差就加1V，则该电容器的电容为_____．
10．如图4所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电量，把A板向右移，静电计指针偏角将_______；把A板竖直向下移，静电计指针偏角将______；把AB板间插入一块电介质，静电计指针偏角将__________．
11．图5为电容器C与电压U的电源连接成的电路．当电键K与1接通，电容器A板带____电，B板带____电，这一过程称电容器的____．电路稳定后，两板间的电势差为____．当K与2接通，流过导体acb的电流方向为____，这就是电容器的____ 过程．
12．一个电容器当带电量为Q时，板间电势差为U，当它的电量减少3×10-6C时，板间电势差降低2×102V，此电容器的电容为________μF．
13．有一电容器，带电量为1.0×10-5C，两板间电压力200V，如果使它的带电量再增加1.0×10-6C，这时它的电容是_______F，两板间电压是_______V．
14．两平行板电容器的电容之比为C1∶C2＝3∶2，带电量之比为Q1∶Q2＝3∶1．若两个电子分别从两电容器的负极板运动到正极板，它们的动能增量之比△E k1∶△E k2＝_____．
15．如图6所示，平行板电容器两板间距为d，电源电压为6V．闭合S后将板间距离减为d／4，再断开
16．如图7所示，平行的两金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合电键后，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若N板向M板靠近，θ角将_____；把电键K断开，再使N板向M板靠近，θ角将______．
三、计算题
17．如图8所示，A、B为不带电平行金属板，间距为d，构成的电容器电容为C．质量为m、电量为q 的带电液滴一滴一滴由A板上小孔以v0初速射向B板．液滴到达B板后，把电荷全部转移在B板上．求到达B板上的液滴数目最多不能超过多少？
七、带电粒子在匀强电场中的运动练习题
一、选择题
A．只适用于匀强电场中，v0＝0的带电粒子被加速
B．只适用于匀强电场中，粒子运动方向与场强方向平行的情况
C．只适用于匀强电场中，粒子运动方向与场强方向垂直的情况
D．适用于任何电场中，v0＝0的带电粒子被加速
2．如图1，P和Q为两平行金属板，板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动．关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是[ ]
A．两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大
B．两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大
C．与两板间距离无关，仅与加速电压U有关
D．以上说法都不正确
3．带电粒子以初速v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强
A．粒子在电场中作类似平抛的运动
C．粒子飞过电场的时间，决定于极板长和粒子进入电场时的初速度
D．粒子偏移距离h，可用加在两极板上的电压控制
4．带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时（除电场力外不计其它力的作用）[ ]
A．电势能增加，动能增加
B．电势能减小，动能增加
C．电势能和动能都不变
D．上述结论都不正确
5．电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍使电子能够穿过平行板间，则电子穿越平行板所需要的时间[ ]
A．随电压的增大而减小
B．随电压的增大而增大
C．加大两板间距离，时间将减小
D．与电压及两板间距离均无关
6．如图2所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，下列方法中正确的是[ ]
B．使U2增大为原来的2倍
C．使偏转板的长度增大为原来2倍
7．如图3所示，A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个α粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍）同时在A等势面从静止出发，向右运动，当到达D面时，下列说法正确的是[ ]
A．电场力做功之比为1∶2
B．它们的动能之比为2∶1
D．它们运动的时间之比为1∶1
8．真空中水平放置的两金属板相距为d，两板电压是可以调节的，一个质量为m、带电量为＋q的粒子，从负极板中央的小孔以速度
A．使v0增大1倍
B．使板间电压U减半
C．使v0和U同时减半
9．分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球，分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带负电，下板接地．三小球分别落在图4中A、B、C三点，则[ ]
A．A带正电、B不带电、C带负电
B．三小球在电场中加速度大小关系是：a A＜a B＜a C
C．三小球在电场中运动时间相等
D．三小球到达下板时的动能关系是E kC＞E kB＞E kA
10．如5所示，带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧擦极板边缘飞出电场（重力不计），若粒子的初动能变为原来的2倍，还要使粒子保持擦极板边缘飞出，可采用的方法是[ ]
A．将极板的长度变为原来的2倍
C．将两板之间的电势差变为原来的2倍
D．上述方法都不行
二、填空题
11．如图6所示，B板电势为U，质量为m的带电粒子（重量不计）以初速v0水平射入电场．若粒子带－q电量，则粒子到达B板时速度大小为______；若粒子带＋q电量，它到达B板时速度大小为______．
12．电子电量为e，质量为m，以速度v0沿着电场线射入场强为E的匀强电场中，如图7所示，电子从A点入射到达B点速度为零，则AB两点的电势差为______；AB间的距离为______．
13．电子垂直场强方向进入匀强电场，初速为v0，如图8所示，电子离开电场时偏离原来方向h距离．若使两极板间电压变为原来的2倍，则电子离开电场时偏离原来方向的距离为_______．
14．如图9，真空中有一束电子流以一定的速度v0沿与场强垂直的方向，自O点进入匀强电场，以O点为坐标原点，x、y轴分别垂直于、平行于电场方向．若沿x轴取OA＝AB＝BC，分别自A、B、C作与y轴平行的线与电子流的径迹交于M、N、P，则电子流经M、N、P三点时，沿y轴方向的位移之比y1∶y2∶y3＝_____；在M、N、P三点电子束的即时速度与x轴夹角的正切值之比tgθ1∶tgθ2∶tgθ3＝_______；在OM、MN、NP这三段过程中，电子动能的增量之比△E k1∶△E k2∶△E k3＝_______．
15．如图10，两带电粒子P1、P2先后以相同的初速度v从带电的平行金属板A、B正中央O点垂直于电场线进入匀强电场，偏转后分别打在A板上的C点和D点．已知AC＝CD，P1带电量是P2的3倍，则P1、P2的质量比为___________．
16．两金属板间距离为4×10-2m，所加电压为100V．现有一个具有一定速度的电子沿垂直于电场方向飞入，离开电场时，侧向位移为1.2×10-2m，那么电子经过电场加速后的动能增量为_________eV．17．一个质量为m、电量为q的带电粒子（不计重力），以平行于电场的初速v0射入匀强电场．经过t 秒时间，带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同，则此匀强电场的场强E＝_______，带
18．如图11所示，电子的电量为e，质量为m，以v0的速度沿与场强垂直的方向从A点飞入匀强电场，并从另一侧B点沿与场强方向成150°角飞出．则A、B两点间的电势差为________．
三、计算题
19．如图12所示，AB板间有一匀强电场，两板间距为d，所加电压为U，有一带电油滴以初速v竖直向上自M点飞入电场，到达N点时，速度方向恰好变为水平，大小等于初速v，试求：
（1）油滴从M点到N点的时间．
（2）MN两点间的电势差．
20．如图13所示，一个半径为R的绝缘光滑半圆环，竖直放在场强为E的匀强电场中，电场方向竖直向下．在环壁边缘处有一质量为m，带有正电荷q的小球，由静止开始下滑，求小球经过最低点时对环底的压力．
八、单元练习题
一、选择题
1．A、B两个大小相同的金属小球，A带有6Q正电荷，B带有3Q负电荷，当它们在远大于自身直径处固定时，其间静电力大小为F．另有一大小与A、B相同的带电小球C，若让C先与A接触，再与B接触，A、B间静电力的大小变为3F，则C的带电情况可能是[ ]
A．带18Q正电荷B．带12Q正电荷
C．带36Q负电荷D．带24Q负电荷
2．在真空中有两个完全相同的金属小球，带电荷分别为－q1和＋q2，相距r时，其相互作用力为F；今将两小球接触一下再相距r，这时相互作用力为F／3，则两球原来带电荷量大小的关系是[ ] A．q1∶q2＝1∶2 B．q1∶q2＝2∶1
C．q1∶q2＝3∶1D．q1∶q2＝1∶3
3．在一个真空点电荷电场中，离该点电荷为r0的一点，引入电量为q的检验电荷，所受到的电场力为F，则离该点电荷为r处的场强的大小为[ ]
A．电场强度大的地方，电势一定高
B．正点电荷产生的电场中电势都为正
C．匀强电场中，两点间的电势差只与两点间距离成正比
D．电场强度大的地方，沿场强方向电势变化快
5．关于电场力的功及电势能变化情况正确的是[ ]
A．电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功
B．电场中某点的电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能
C．在电场中无论移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷电势能都要减少
D．正电荷沿电场线方向移动，电势能减少；负电荷沿电场线方向移动，电势能增加
6．在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功5eV，下面判断中正确的是[ ]
A．电场强度的方向一定由b指向a
B．电子的电势能减少了5eV
C．a、b两点电势差U ab＝5V
D．电势零点未确定，故a、b两点的电势没有确定值
7．如图1所示，场强为E的水平方向匀强电场中，有一质量为m、电量为＋q的微粒，在外力作用下，从A点竖直向上移至B点，且速度不变，若AB长为h，则这一过程中外力的大小和外力做的功为[ ]
8．如图2所示，将原来不带电的绝缘导体AB，置于带正电的点电荷C所形成的电场中，则有[ ]
A．绝缘导体上A、B两点的电势相等，且都高于大地的电势
B．绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小于点电荷C在D点产生场强的大小
C．有电场线终止在绝缘导体的表面上，且与导体表面垂直
9．如图3所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ．[ ]
A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大
B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变
C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大
高二物理电场测试题
高二物理电场测试题 Prepared on 22 November 2020
一:选择题. 1．半径相同带等量相同的电荷的两个金属小球A 、B ，相隔一定距离，两球之间的相互作用力的大小是F ，现让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A ，B 两球接触后移开．这时，A ，B 两球之间的相互作用力的大小是：（ ） A ．F/8 B ．F/4 C ．3F/8 D ．F 2.如图所示是空间某一电场中的一条电场线．M 、N 是该电场线上的两点．下列说法中正确的是（ ） A.该电场一定是匀强电场 B.比较M 、N 两点的场强大小，一定有M E >N E C.比较同一个试探电荷在M 、N 两点受到的电场力，一定有M F
电场强度经典习题难题 改过
a b c 电场强度习题综合题 1、下列说法正确的是：（ ） A 、 根据E ＝F/q 可知，电场中某点的场强与电场力成正比 B 、 根据E ＝kQ/r 2 ，可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比 C 、 根据场强的叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强 D 、电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 2、一带电量为q 的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F ，该点场强大小为E ，则下面能正确反映这三者关系的是 （ ） 3．电场中有一点P ，下列哪种说法是正确的( ) A ．若放在P 点电荷的电荷量减半，则P 点的电场强度减半 B ．若P 点没有试探电荷，则P 点电场强度为零 C ．P 点电场强度越大，则同一电荷在P 点所受电场力越大 D ．P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向 4、在x 轴上有两个点电荷，一个带正电荷Q1，另一个带负电荷Q2，且Q1 ＝2Q2，用E1、E2分别表示这两个点电荷所产生的场强的大小，则在x 轴上，E1＝E2点共有 处，这几处的合场强分别为 。 5、如图所示，在x 轴坐标为＋1的点上固定一电量为4Q 的点电荷，在坐标原点0处固定一个电量为－Q 的点电荷．那么在x 轴上，电场强度方向为x 轴负方向的点所在区域是__________． 6．如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°，现在A 、B 两点放置 两点电荷qA 、qB ，测得C 点场强的方向与AB 平行向左，则qA 带_____电，qA ∶qB ＝____. 7、如图所示为在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入试探电荷，测得试探电荷的电量跟它 所受电场力的函数关系图象，这个电场 （填“是”或“不是”）匀强电场，若不是， 则场强的大小关系为 。 8、如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速运动，电子重力不计，则 电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( ) A ．先变大后变小，方向水平向左 B ．先变大后变小，方向水平向右 C ．先变小后变大，方向水平向左 D ．先变小后变大，方向水平向右 9、如图所示，在a 、b 两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷，c 、d 两点将a 、b 两点的连线三等分，则：（ ） A 、c 、d 两点处的场强大小相等 B 、c 、d 两点处的场强大小不相等 C 、从c 点到d 点场强先变大后变小 D 、从c 点到d 点场强先变小后变大 10、两个固定的等量异种电荷，在他们连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点，如图所示，下列说法正确的是 ( ) A ．a 点电势比b 点电势高 B ．a 、b 两点场强方向相同，a 点场强比b 点大 C ．a 、b 、c 三点与无穷远电势相等 D ．一带电粒子(不计重力)，在a 点无初速释放，则它将在a 、b 线上运动 11、如图所示,P 、Q 是两个电荷量相等的异种电荷,在其电场中有a 、b 、c 三点在一条直线上,平行于P 、Q 的连线,b 在P 、Q 连线的中垂线上,ab=bc,下列说法正确的（ ） A.?a>?b>?c B. ?a>?c>?b C.Ea>Eb>Ec D.Eb>Ea>Ec 12、如图所示，在等量异种电荷连线的中垂线上取A 、B 、C 、D 四点， B 、D 两点关于O 点对称，则关于各点场强的关系，下列说法中正确的 是：（ ） A 、E A >E B ，E B ＝E D B 、E A 高中物理带电粒子在电场中的运动技巧 ( 很有用 ) 及练习题 一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动 1． 如图所示，竖直面内有水平线 MN 与竖直线 PQ 交于 P 点， O 在水平线 MN 上， OP 间 距为 d ，一质量为 m 、电量为 q 的带正电粒子，从 O 处以大小为 v 0、方向与水平线夹角为 θ＝ 60o 的速度，进入大小为 E 1 的匀强电场中，电场方向与竖直方向夹角为 θ＝ 60o ，粒子 到达 PQ 线上的 A 点时，其动能为在 O 处时动能的 4 倍．当粒子到达 A 点时，突然将电场 改为大小为 E 2，方向与竖直方向夹角也为 θ＝ 60o 的匀强电场，然后粒子能到达 PQ 线上的 B 点．电场方向均平行于 MN 、 PQ 所在竖直面，图中分别仅画出一条电场线示意其方向。 已知粒子从 O 运动到 A 的时间与从 A 运动到 B 的时间相同，不计粒子重力，已知量为 m 、 q 、 v 0、 d ．求： (1)粒子从 O 到 A 运动过程中 ,电场力所做功 W ； (2)匀强电场的场强大小 E 1、 E 2； (3)粒子到达 B 点时的动能 E kB ． 3 2 (2)E 1 ＝ 3m 02 3m 2 14m 02 【答案】 (1)W mv 0 4qd E 2 ＝ (3) E kB ＝ 2 3qd 3 【解析】 【分析】 (1) 对粒子应用动能定理可以求出电场力做的功。 (2) 粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出电场强度大小。 (3) 根据粒子运动过程，应用动能计算公式求出粒子到达 B 点时的动能。 【详解】 (1) 由题知：粒子在 O 点动能为 E = mv 0 粒子在 A 点动能为： E =4E ko ，粒子从 O 到 A ko 1 2 kA 2 运动过程，由动能定理得：电场力所做功： W=E kA -E ko = 3 mv 02 ； 2 (2) 以 O 为坐标原点，初速 v 0 方向为 x 轴正向， 高二物理3-1电场： 一：电场力的性质 一、对应题型题组 ?题组1 电场强度的概念及计算 1．下列关于电场强度的两个表达式E ＝F /q 和E ＝kQ /r 2的叙述，正确的是( ) A ．E ＝F /q 是电场强度的定义式，F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是产生电场的电荷的电荷量 B ．E ＝F /q 是电场强度的定义式，F 是放入电场中电荷所受的电场力，q 是放入电场中电荷的电荷量，它适用于 任何电场 C ．E ＝kQ /r 2是点电荷场强的计算式，Q 是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场 D ．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F ＝k q 1q 2r 2，式kq 2 r 2是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大 小，而kq 1 r 2是点电荷q 1产生的电场在q 2处场强的大小 2．如图1所示，真空中O 点有一点电荷，在它产生的电场中有a 、b 两点，a 点的场强大小为E a ，方向与ab 连线成 60°角，b 点的场强大小为E b ，方向与ab 连线成30°角．关于a 、b 两点场强大小E a 、E b 的关系，以下结论正确的是( ) 图1 A ．E a ＝ 33E b B ．E a ＝1 3 E b C ．E a ＝3E b D ．E a ＝3E b 3．如图2甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出)，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乙所示，则( ) 图2 A ．A 点的电场强度大小为2×103 N/C B ．B 点的电场强度大小为2×103 N/ C C ．点电荷Q 在A 、B 之间 D ．点电荷Q 在A 、O 之间 ?题组2 电场强度的矢量合成问题 4．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图3甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是 场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、C 和A 、D 也相对O 对称．则( ) 电场强度电场线典型例题 【例1】把一个电量q=－10-6C的试验电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处图，受到的电场力大小分别是F A= 5×10-3N，F B=3×10-3N． （1）画出试验电荷在A、B两处的受力方向． （2）求出A、 B两处的电场强度． （3）如在A、B两处分别放上另一个电量为q'=10-5C的电荷，受到的电场力多大？ [分析] 试验电荷所受到的电场力就是库仑力，由电荷间相互作用规律确定受力方向，由电场强度定义算出电场强度大小，并根据正试验电荷的受力方向确定场强方向． [解答] （1）试验电荷在A、B两处的受力方向沿它们与点电荷连线向内，如图中F A、F B所示． （2）A 、B两处的场强大小分别为； 电场强度的方向决定于正试验电荷的受力方向，因此沿A、B两点与点电荷连线向外． （3）当在A、B两点放上电荷q'时，受到的电场力分别为 F A' =E A q' ＝5×103×10-5N＝5×10-2N； F B'＝E B q' ＝3×103×10-5N＝3×10-2N． 其方向与场强方向相同． [说明] 通过本题可进一步认识场强与电场力的不同．场强是由场本身决定的，与场中所放置的电荷无关．知道场强后，由F=Eq即可算出电荷受到的力． [ ] A．这个定义式只适用于点电荷产生的电场 B．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量 C．上式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量 是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小 何电场． 式中F是放置在场中试验电荷所受到的电场力，q是试验电荷的电量，不是产生电场的电荷的电量． 电荷间的相互作用是通过电场来实现的．两个点电荷q1、q2之间的相互作用可表示为 可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表示为 电场复习指导意见 20XX 年课标版考试大纲本章特点 概念多、抽象、容易混淆。电场强度、电场力、电势、电势差、电势能、 电场力做功。 公式多。在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时，可将其归类。 正负号含义多。在静电场中，物理量的正负号含义不同，要帮助学生正确理解物理量的正负值的含义。 知识综合性强。要把力学的所有知识、规律、解决问题的方法和能力应用 内 容要求说明 54．两种电荷．电荷守恒 55．真空中的库仑定律．电荷量 56．电场．电场强度．电场线．点电荷的场 强．匀强电场．电场强度的叠加 57．电势能．电势差．电势．等势面 58．匀强电场中电势差跟电场强度的关系 59．静电屏蔽 60．带电粒子在匀强电场中的运动 61．示波管．示波器及其应用 62．电容器的电容 63．平行板电容器的电容，常用的电容器 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 带电粒子在匀强 电场中运动的计算，只 限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况 到电场当中 具体复习建议 一．两种电荷，电荷守恒，电荷量（Ⅰ） 1．两种电荷的定义方式。（丝绸摩擦玻璃棒，定义玻璃棒带正点；毛皮 摩擦橡胶棒，定义橡胶棒带负电） 2．从物质的微观结构及物体带电方法 接触带电（所带电性与原带电体相同） 摩擦起电（两物体带等量异性电荷） 感应带电（两导体带等量异性电荷） 3．由于物体的带电过程就是电子的转移过程，所以带电过程中遵循电荷守恒。每个物体所带电量应为电子电量（基本电量）的整数倍。 4．知道相同的两金属球绝缘接触后将平分两球原来所带净电荷量。（注意电性） 二．真空中的库仑定律（Ⅱ）1．r r q kq F 2 2112 或 2 2121 12r q kq F F 方向在两点电荷连线上，满足同性相斥，异性相吸。2．规律在以下情况下可使用：（1）规定为点电荷；（2）可视为点电荷； （3）均匀带电球体可用点电荷等效处理，绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律 2 21r q kq F 等效处理，但r 表示 两球心之间的距离。（其它形状的带电体不可用电荷中心等效） （4）用点电荷库仑定律定性分析绝缘带电金属球相互作用力的情况 两球带同性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 两球带异性电荷时：2 21r q kq F r 表示两球心间距，方向在球心连线上 3．点电荷库仑力参与下的平衡模型（两质量相同的带电通草球模型） 4．两相同的绝缘带电体相互接触后再放回原处 （1）相互作用力是斥力或为零（带等量异性电荷时为零） L mg F T α mgtg l q kq 2 2 1) sin 2(3 2 21sin 4cos l q kq mg T 高二物理电场测试题 一不定向选择题(共8小题,每小题3分,共24分,不全2分) 1.有一个点电荷,在以该点电荷球心,半径为R 的球面上各点相同的物理量是:( ) A.电场强度 B.电势 C.同一电荷所受的电场力 D.同一电荷所具有的电势能 2.有一电场线如图1所示,电场中A 、B 两点电场强度的大小和电势分别为E A 、E B 和φA 、φB 表示，则：（ ） A. E A >E B ,, φA >φB B. E A >E B ,, φA <φB C. E A 专题: 带电粒子在匀强电场中的运动典型题 注意：带电粒子是否考虑重力要依据情况而定 （1）基本粒子：如电子、质子、 粒子、离子等，除有说明或明确的暗示外，一般都不考虑重力（但不能忽略质量）。 （2）带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示外，一般都不能忽略重力。 一、带电粒子在匀强电场中的加速运动 【例1】如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U 。在板间靠近正极板附近有一带正电荷q 的带电粒子，它在电场力作用下由静止开始从正极板向负极板运动，到达负极板的速度为多大？ 【例2】如图所示，两个极板的正中央各有一小孔，两板间加以电压U ，一带正电荷q 的带电粒子以初速度v 0从左边的小孔射入，并从右边的小孔射出，则射出时速度为多少？ 二、带电粒子在电场中的偏转（垂直于场射入） ⑴运动状态分析：粒子受恒定的电场力，在场中作匀变速曲线运动． ⑵处理方法：采用类平抛运动的方法来分析处理——（运动的分解）． 02102v t at t ì?????í?????? 垂直于电场方向匀速运动：x=沿着电场方向作初速为的匀加速：y=两个分运动联系的桥梁：时间相等 设粒子带电量为q ，质量为m ，如图6－4－3两平行金属板间的电压为Ｕ，板长为L ，板间距离为d ． 则场强U E d ＝， 加速度qE qU a m md = = ， 通过偏转极板的时间：0 L t v = 侧移量：y =22 220 1242L U qUL at dU mdv == 偏加 偏转角：0tan at v q = =20 2LU qUL dU mdv =偏加 （U 偏、Ｕ加分别表示加速电场电压和偏转电场电压） 带电粒子从极板的中线射入匀强电场，其出射时速度方向的反向延长线交于入射线的中点．所以侧移距离也可表示为： tan 2 L y q =.粒子可看作是从两板间的中点沿直线射出的 q U M N q U v 0 v 图6－4－3 感应电流的方向右手定则 【教学目标】 一、知识与技能 1．知道导体做切割磁感线的运动可以产生感应电流及其原因。 2．理解右手定则。学会用右手定则来判断感应电流的方向。 3．学会操作电磁学实验，学会观察、记录实验现象并通过分析、归纳得出结论。 4．初步学会综合运用左、右手定则解决电磁感应现象中的相关问题。 二、过程与方法 1．通过对感应电流方向探究的过程，再次感受实验观察、分析、归纳的物理研究方法。 2．在讨论如何正确使用左、右手定则的过程中，感受哲学中的因果关系的思维方法。 三、情感、态度与价值观 1．在运用实验方法探究新规律的过程中，体验学以致用的快乐，增强自信。 2．通过在实验探究的过程中相互协作，体验合作学习的重要性。 3．在用肢体语言作为依据判断物理规律的过程中，感悟方法对学习、研究的意义。 【教学重难点】 1．重点：导体切割磁感线产生感应电流、右手定则及用右手定则判断感应电流的方向。 2．难点：确认感应电流的方向和磁场方向、导体切割磁感线方向间有确定的空间关系。正确的选择左、右手定则解决综合的问题。 【教学设计】 本设计的内容包括三个方面：一是闭合电路部分导体做切割磁感线运动能产生感应电流，二是探究感应电流的方向与哪些因有关并建立右手定则，三是应用右手定则解决相关问题本设计的基本思路是：从问题：“导体做切割磁感线运动时能否产生感应电流？”开始本节课的教学活动。从演示实验中得到问题的答案，然后建立抽象的模型，用上节课的知识予以解释。学生探究实验是本设计第二个内容展开的主要方式，学生采集到实验数据后，将建立左手定则的方法迁移到本节课，建立右手定则。在应用右手定则的教学环节中，先让学生直接应用左手定则解决简单的问题，然后在较为复杂的情景中，让学生逐步理清左、右手的使用区别，并学会综合运用两只手。 本设计要突出的重点是：右手定则并会用右手定则判断感应电流的方向。方法是：学生通 高二物理专题──电场 一、选择题： 1、关于点电荷的说法，正确的是( D ) A ．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C ．点电荷一定是电量很小的电荷 D ．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 2．电场强度 E 的定义式为E= F /q ，根据此式，下列说法中正确的是( C ) ①此式只适用于点电荷产生的电场 ②式中q 是放入电场中的点电荷的电荷量，F 是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E 是该点的电场强度 ③式中q 是产生电场的点电荷的电荷量，F 是放在电场中的点电荷受到的电场力，E 是电场强度 ④在库仑定律的表达式F =kq 1q 2/r 2 中，可以把kq 2/r 2 看作是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小，也可以把kq 1/r 2 看作是点电荷q 1产生的电场在点电荷q 2处的场强大小 A ．只有①② B ．只有①③ C ．只有②④ D ．只有③④ 3.图13-3-1表示电荷A 和电荷B 通过电场传递相互作用力。针对这个情形，正确的是（ ACD ） A ．电荷B 受电场力的作用，自身也激发电场 B ．撤去B ，电荷A 激发的电场就不存在了 C ．电荷A 所处的电场和电荷B 所处的电场是不同的 D ．电荷A 和电荷B 都可以激发电场，而且它们还可以叠加成一个新的电场 4.关于电场，下列说法正确的是（ ABC ） A ．电场虽然没有质量，但仍然是一种客观存在的特殊物质形态 B ．我们虽然不能用手触摸到电场的存在，却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱 C ．电场既可以存在于绝缘体中，也可以存在于导体中 D ．在真空中，电荷无法激发电场 5. 为了测量电荷+Q 在A 点激发的电场强度，放入试探电荷q ，测出q 的受力F A ，则（ BC ） A ．试探电荷q 只能带正电 B ．如果q 的电量较大，足以影响到Q 的分布状况，则q 不能作为试探电荷 C ．如果在A 点换上试探电荷q ′，测得受力为F A ′，会有 q F A '' =q F A 的结论成立 D ．将试探电荷q 移到离Q 更远的一点 B ，会有q F B =q F A 的结论成立 6. 对于场强，本节出现了E = q F 和E = k 2r Q 两个公式，你认为下列认识正确的是（ AD ） A ．q 表示场中的试探电荷、Q 表示场源电荷 B ．E 随q 的增大而减小，随Q 的增大而增大 C ．第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E 的方向和F 一致 D ．从第二个公式看，拿走Q 后， E 就不存在了 7．一个检验电荷q 在电场中某点受到的电场力为F ，以及这点的电场强度为E ，图中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是 ( D ) 8．处在如图所示的四种电场中P 点的带电粒子，由静止释放后只受电场力作用，其加速度一定变大的是 ( D ) 9、如图1所示为电场中的一条电场线，A 、B 为其上的两点，以下说法正确的是（ B ） A 、E A 与E B 一定不等，ψA 与ψB 一定不等 B 、E A 与E B 可能相等，ψA 与ψB 可能相等C 、E A 与E B 一定不等，ψA 与ψB 可能相等 D 、E A 与E B 可能相等，ψA 与ψB 一定不等 A B 图1 高二物理第一次月考物理试题 时间：90分钟总分：100分命题：石旭东审核：孟庆森一、选择题(1-10题单选，11-14题多选，每题4分，共56分.) 1．以下说法正确的是（） A．由E=F/q可知此场中某点的电场强度E与F成正比 B．由公式φ=E p/q可知电场中某点的电势φ与q成反比 C．由U ab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大D．公式C=Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 2．A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）如图 所示。图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D 为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中错误 的是（） A．这两点电荷一定是等量异种电荷 B．这两点电荷一定是等量同种电荷 C．D、C两点的电势一定相等 D．C点的电场强度比D点的电场强度大 3．如图，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量 的大小都是q1，在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量 的大小都是q2 q1＞q2．已知六边形中心O点处的场强可用图中的四 条有向线段中的一条来表示，它是哪一条（） A．E1 B．E2 C．E3 D．E4 4．如图所示，a，b，c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab中点．a，b电势分别为Ua=5V，U b =3V，下列叙述正确的是（） A．该电场在c点处的电势一定为4V B．a点处的场强E a一定大于b点处的场强E b C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a 5．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（） A．a对b的静电力一定是引力 B．a对b的静电力可能是斥力 C．a的电量可能比b少 D．a的电量一定比c多6．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘．两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置．如果将小球向右移动少许，并待两球重新达到平衡时，跟原来相比（）A．两小球间距离将增大，推力F将增大 B．两小球间距离将增大，推力F将减小 C．两小球间距离将减小，推力F将增大 D．两小球间距离将减小，推力F将减小 7．一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带 电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直 径上a、b、c三点的场强大小分别为E a、E b、E c，三者相比( ) A．E a最大 B．E b最大 C．E c最大 D．E a＝E b＝E c 8.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的 电势差相等，其中等势面2的电势为0。一带正电的点电荷仅在静电力 的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和2eV。当这一点电 荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV时，它的动能就为( ) A．8eV B．18eV C．20eV D．26eV 9．如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向 上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率 v B=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为( ) A.mv02/2q B.3mv02/q C.2mv02/q D.3mv02/2q 10．如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回．现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是（） A．保持S闭合，将A板适当上移 B．保持S闭合，将B板适当下移 C．先断开S，再将A板适当上移 D．先断开S，再将B板适当下移 A B F 1 4 b A B 静电场典型题分类精选 一、电荷守恒定律 库仑定律典型例题 例1 两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r ，两者相互接触后再放回原来的位置上，则 相互作用力可能为原来的多少倍？ 练习.（江苏物理）1．两个分别带有电荷量Q -和+3Q 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F 。两小球相互接触后将其固定距离变为2 r ，则两球间库仑力的大小为 A ． 112F B ．34F C ．4 3 F D ．12F 二、三自由点电荷共线平衡．． 问题 例1．（改编）已知真空中的两个自由点电荷A 和B, 94 A Q Q =, B Q Q =-,相距L 如图1所示。若在直线AB 上放一自由电荷C,让A 、B 、C 都处于平衡状态，则对C 的放置位置、电性、电量有什么要求？ 练习 1．（原创）下列各组共线的三个自由电荷,可以平衡的是（ ） A 、4Q 4Q 4Q B 、4Q －5Q 3Q C 、9Q －4Q 36Q D 、－4Q 2Q －3Q 2.如图1所示，三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上，q 2与q 3的距离为q 1与q 2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电量之比q 1∶q 2∶q 3为（ ） A ．－9∶4∶－36 B ．9∶4∶36 C ．－3∶2∶－6 D ．3∶2∶6 三、三自由点电荷共线不平衡．．． （具有共同的加速度）问题 例1．质量均为m 的三个小球A 、B 、C 放置在光滑的绝缘水平面的同一直线上，彼此相隔L 。A 球带电量 10A Q q =，B Q q =，若在小球C 上外加一个水平向右的恒力F ，如图4所示，要使三球间距始终保持L 运动， 则外力F 应为多大？C 球的带电量C Q 有多大？ 图1 图4 高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习（word 版 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2Q E k r =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，竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ，A 、C 两点为轨道的最高点，B 点为最低点，圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷．将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放，已知重力加速度为g ，则（） A ．小球运动到 B 2gR B ．小球运动到B 点时的加速度大小为3g C ．小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR D ．小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg ＋k 12 2 q q R 【答案】AD 【解析】 高中物理静电场练习题 1、如图所示，中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接，电源电压为U 。将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放，小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处，然后又按原路返回。那 么，为了使小球能从B 板 的小孔b 处出射，下列可行的办法是（ ） A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离 2、如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势 分别为1V 、6V 和9V 。则D 、E 、F 三 点的电势分别为（ ） A 、+7V 、+2V 和+1V B 、+7V 、+2V 和1V ￥ C 、-7V 、-2V 和+1V D 、+7V 、-2V 和1V 3、质量为m 、带电量为-q 的粒子（不计重力），在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中，已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0，A 、B 间距为d ，如图所示。 则（1）A 、B 两点间的电势差为（ ） A 、q m U AB 232υ-= B 、q m U AB 232 υ= C 、q m U AB 22υ-= D 、q m U AB 22 υ= （2）匀强电场的场强大小和方向（ ） A 、qd m E 2 21υ= 方向水平向左 B 、qd m E 2 21υ= 方向水平向右 C 、qd m E 2212 υ= 方向水平向左 D 、qd m E 2212 υ= 方向水平向右 4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点，其电势能变化为零，则（ ） A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直 5、在静电场中（ ） A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零 . B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直 D.沿着电场线的方向电势是不断降低的 6、一个初动能为E K 的带电粒子，沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中，飞出时该粒子的动能为2E K ，如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍，那么当它飞出电场时动能为（ ） A B a P · m 、q 。 >U + - ~ A E B 。 高二物理电场专题 一、 教学内容:电场考点例析 电场就是电学得基础知识,就是承前启后得一章。通过这一章得学习要系统地把力学得“三大方法”复习一遍,同时又要掌握新得概念与规律。这一章为历年高考得重点之一,特别就是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,从求解过程中可以考查学生对力学、电学有关知识点得理解与熟练程度。只要同学们在复习本章时牢牢抓住“力与能两条主线”,实现知识得系统化,找出它们得有机联系,做到融会贯通,在高考得到本章相应试题得分数就是不困难得。 二、 夯实基础知识 1、 深刻理解库仑定律与电荷守恒定律。 (1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用得电力,跟它们得电荷量得乘积成正比,跟它们得距离得二次方成反比,作用力得方向在它们得连线上。即: 其中k 为静电力常量, k =9、0×10 9 N m 2/c 2 成立条件:① 真空中(空气中也近似成立),② 点电荷。即带电体得形状与大小对相互作用力得影响可以忽略不计。(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布得球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r )。 (2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统得电荷代数与守恒。 2、 深刻理解电场得力得性质。 电场得最基本得性质就是对放入其中得电荷有力得作用。电场强度E 就是描述电场得力得性质得物理量。 (1)定义: 放入电场中某点得电荷所受得电场力F 跟它得电荷量q 得比值,叫做该点得电场强度,简称场强。这就是电场强度得定义式,适用于任何电场。其中得q 为试探电荷(以前称为检验电荷),就是电荷量很小得点电荷(可正可负)。电场强度就是矢量,规定其方向与正电荷在该点受得电场力方向相同。 (2)点电荷周围得场强公式就是: ,其中Q 就是产生该电场得电荷,叫场源电荷。 (3)匀强电场得场强公式就是: ,其中d 就是沿电场线方向上得距离。 3、 深刻理解电场得能得性质。 (1)电势φ:就是描述电场能得性质得物理量。 ① 电势定义为φ= ,就是一个没有方向意义得物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有得电势能越大,该点电势越高 。 ② 电势得值与零电势得选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。 ③ 当存在几个“场源”时,某处合电场得电势为各“场源”在此处电场得电势得代数与 。 ④ 电势差,A 、B 间电势差U AB =ΦA －ΦB ;B 、A 间电势差U BA =ΦB －ΦA ,显然U AB =－U BA ,电势差得 值与零电势得选取无关。 q E P 高二物理电场第二次测试 1．如图所示为电场中的一条电场线，A 、B 为其上的两点，用E A 、E B 表示A 、B 两点的电场强度，?A 、?B 表示A 、B 两点的电势，以下说法正确的是 ( ) A ．E A 与E B 一定不等，?A 与?B 一定不等 B ．E A 与E B 可能相等，?A 与?B 可能相等 C ．E A 与E B 一定不等，?A 与?B 可能相等 D ．E A 与E B 可能相等，?A 与?B 一定不等 2．如图所示，在匀强电场中，电荷量q ＝5.0×10－10 C 的正电荷，由a 点移到b 点和由a 点移到c 点，静 电力做功都是3.0×10－8 J ．已知a 、b 、c 三点的连线组成直角三角形，ab ＝20 cm ，∠a ＝37°，∠c ＝90°，（sin37°=0.6,cos37°=0.8）则a 、b 两点的电势差U ab 及匀强电场的场强的结论，正确的是 （ ） A.U ab =60V ；E=375 V/m 、方向垂直bc 向右 B.U ab =-60V ；E=375 V/m 、方向垂直bc 向左 C.U ab =60V ；E=500 V/m 、方向垂直ac 向上 D.U ab =-60V ；E=500 V/m 、方向垂直ac 向下 3．关于静电场，下列结论正确的是( ) A ．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 B ．电场中任意两点之间的电势差与它们之间的距离成正比 C ．电场强度的方向总是指向电势降低最快的方向 D ．将正点电荷从场强为零的一点移到场强为零的另一点，电场力做功为零 4．下列关于电场的说法正确的是：（ ） A 、在电场中电场强度为零的地方电势也一定为零； B 、只受电场力的带电粒子一定沿电场线运动； C 、匀强电场中两点间的电势差与两点间的间距成正比； D 、无论正负电荷，只要电场力做负功，电荷的电势能一定增大。 5．关于电场、电场强度下列说法正确．．的是（ ） B. Q 是场源电荷的电荷量。 C. 电场是一种物质，它会对放入其中的电荷产生力的作用。 D. d 为任意两点间的距离，本公式使用于任何电场。 6．有一电场的电场线如图所示，场中A 、B 两点电场强度的大小和电势分别为A E 、B E 和A ?、B ?表示，则（ ） A.A E >B E A ?>B ? B.A E >B E A ? B ? D.A E 高中物理带电粒子在电场中的运动技巧很有用及练习题.doc
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