2022年高中物理静电场题经典例题.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理静电场高中物理静电场练习题1、如下列图,中心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·P m、 q 的小孔 b 处出射,以下可行的方法是（）A.将 A 板上移一段距离B.将 A 板下移一段距离 A a ；+ C.将 B 板上移一段距离 U 2、如下列图, 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 D.将 B 板下移一段距离 B b A、B、C 三点的电；- 势分别为 1V 、6V 和 9V；就 D、E、F 三 B 点的电势分别为（）A C A、+7V 、+2V 和+1V B、+7V 、+2V 和 1V D C、 -7V、-2V 和 +1V F D、+7V 、-2V 和 1V E 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 0 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 2 0, A、 B 间距为 d,如下列图；就（ 1）A 、B 两点间的电势差为（）2 23 m 3 mA、U AB B、U AB·B 2 q 2 qm 2m 2 E C、U AB D、U AB 02 q 2 q·A （ 2）匀强电场的场强大小和方向（）2 2A、E 21 m方向水平向左 B、E 21 m方向水平向右qd qd2 2C、E 21 m方向水平向左 D、E 21 m方向水平向右2 qd 2 qd4、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,就（）A、A、B 两点处的场强肯定相等 C、A 、 B 两点的电势肯定相等 5、在静电场中（）B、该电荷肯定能够沿着某一等势面移动 D、作用于该电荷上的电场力始终与其运动方向垂直A. 电场强度到处为零的区域内,电势也肯定到处为零 B.电场强度到处相等的区域内,电势也肯定到处相等 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EK 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2EK ,假如粒子射入时的初速度变为原先的2 倍,那么当它飞出电场时动能为（）A、4EKB、4.25EKC、5EKD、8EK- 1 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理静电场7、如下列图,实线为一簇电场线,虚线是间距相等的等势面,一带电粒子沿着电场线方向运动,当它位于等势面 1 上时,其动能为 20eV,当它运动到等势面 3 上时,动能恰好等于零,设 2=0,就,当粒子的动能为 8eV 时,其电势能为（）A、12eV B、2eV C、 10eV D、0 1 3 8、如图 107 所示,在两电荷 +Q1 和-Q2 连线的延长线上有 a、b、c 三点,测得 b 点的场强为零；现将一个检验电荷 +q 从 a 点沿此直线经过 b 点移到 c 点,在次过程中检验电荷 +q 的电势能变化情形为 （）A、不断增加 B、不断削减C、先增加后削减 D、先削减后增加 +Q1 -Q2 ；a b c 9、平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板之间有一个正电荷（电荷量很小）固定在 图 107 P 点,以 E 表示极板之间的电场强度,U 表示电容器两极板间的电势差,W 表示正电荷在 P 点的电势能；如保持负极板不动,将正极板移动到图中虚线位置,就（）+ ·P A、U 变小, E 不变B、E 变大, W 变大C、U 变小, W 变小D、U 不变, W 不变MN ,如下列图；金属10、一个金属小球,原先不带电,现沿球的直径延长线放置一个匀称的带电细棒球上的感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c 三点场强大小分别为Ea、Eb、 Ec,三者相比（）a ·b ··c M N A、Ea 最大B、Eb 最大C、Ec 最大D、Ea=Eb=EC二、填空题11、如下列图,是一个平行电容器,其电容为C,带电量为Q,上板带正电；现将一个摸索电荷q 由两极板间的 A 点移动到 B 点,如下列图,A 、B 两点之间的距离为 S,连线 AB 与极板的夹角为 30° ；就电场力对摸索电荷做的功为；+ + + + + + + A ·）30°d ·B 13、在光滑水平面上有一个质量为 m=1.0× 10-3kg、电荷量 q=1.0× 10-10C 的带正电小球；静止在 O 点,以 O 点为原点,在该平面内建立直角坐标系 Oxy ；现突然加一沿着 x 轴正方向、场强大小为 E=2.0×10 6V/m 的匀强电场,使小球开头运动,经过 1.0s 所加电场突然变为沿着 y 轴正方向、大小仍为 E=2.0× 106V/m 的匀强电场,再经过经过1.0s 所加电场突然变为另一个匀强电场,使小球在此电场作用下经过 1.0s 速度变为零,求此电场的方向及速度变为时小球的位置；- 2 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理静电场参考答案1、D解题分析：小球进入极板之前作自由落体运动,进入极板后在电场力和重力的共同作用下做匀减速运动,从能的观点看,从P 点到 b 过程重力做的功等于电场力做的功值,要使小球能通过b 孔,就要求增加重力做的功才可,由于小球从a 点到 b 点的过程中,电场力做的功跟两板间的电压成正比,跟板间距无关；故应当将 B 板向下移动；2、B解题分析：在匀强电场中,沿着任何方向等间距等电势差,连接 A、C,连接 B、E,两直线相B 交于 K 点,见图所示,由于 AK=KC ,故 K 点的电势为 +5V ；连接 F、 D 交 BE A k C 直线于 R,就由几何学问可知,KR 2 BK故 U KR=2· U BK=2·6-5V=2 V ,所以 R 点的电势为 UR=+3V ；F R D 由于 KC 与 RD 平行,故 U KC=URD ,所以 U D=+7V ,UFR=U AK E 故 U F= -1V URE=U BK,故 U E=+2V 故, D、E、 F 三点的电势分别为 +7V 、+2V 和-1V ；3、（1）A ；解题分析：由于不计重力,那么粒子从 可得选项 A 正确；A 点到 B 点的过程中只有电场力做功,由动能定理（2）C；解题分析： （2）由于不计粒子的重力,粒子在竖直方向上做匀速直线运动,水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,其加速度大小为：aqE m,就粒子在tB 点时的水平分速度大小为：X2223 由运动学学问有：XatqE m所以t3 m t X2Y2d2 qE由运动学学问Yt X1at21322故：E21 m2 方向水平向左 2qd4、C解题分析：电场力做功等于电势能的变化,电荷在这一过程中的变化等于零说明电场力做功等于零,并不是电场力不做功,而是电场力做功为零,那么A 、B 两点的电势肯定相等；5、CD 解题分析：电势和场强是两个不同的物理量,沿着电场强度的方向电势是逐步降低的,场强的 方向是电势降低最快的方向；6、B解题分析：带电粒子从平行金属板一端射入,从另一端射出,如侧移量为 Y ,那么这一过程电 场力做功为 qEY ；由于侧移量 Y 初速度的平方成反比,故,当带电粒子的初速度增大为原先的两倍时,其侧移量变为原先的四分之一,故这种情形下电场力做的功只有前一种情形的四分之一,又由于粒子的初动能是 4 EK,故粒子出射时的动能为 4.25EK 7、B解题分析：带电粒子在电场力作用下运动,并且等势面间距相等,由此可知带电粒子到达等势面2 时动能为 10eV,又由于2=0,带电粒子在2 等势面上电势能为零,那么粒子的总能量为10eV,所以,当粒子的动能为8eV,其电势能为2eV；8、C解题分析：回答本问题的关键之处是判明 场力做功情形判定出电荷电势能的变化情形；b 点的左侧和右侧的电场强度的方向,才可以依据电正确解答由于b 点的场强为零,而b 点的场强的大小是点电荷+Q 1 和 -Q2 产生的电场的叠加,- 3 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理静电场由点电荷的场强公式EKQ可知, Q1>|Q 2| r2判定 b 点右侧的场强方向：方法一： 设想考察点距离 b 点比较远,那么 Q1、Q2 相当于紧靠在一起（这与 c 点与两个点电荷之间的距离相比） 又由于 Eb=0,故可知 Q1>Q2,因此 c 点的合场强方向必定向右,b 点左侧的电场方向必然向左；方法二： 设 ab 间的距离为L,b 点距离 Q1 和 Q2 的距离分别为r1、r2,1a 1L2> 1 由于 Eb=0 就KQ 1KQ 2 2 r 12 r 2EQ 1aKr 1Q 12Q 1r2L2 解得：E QLr 2E Q2bKr 2Q 22Q 2r 1L2E Q2b 1L2Lr 1可见 EQ1a > E Q2a,即是说 a 点的场强方向向左；这样 +q 从 a 点移到 b 点电场力做负功, 从 b 点移到c 点电场力做正功,由于电场力做功等于电势能的削减,因此,点电荷从 a 点移到 c 点的过程中点电荷的电势能先增加后削减,选项 C 正确；9、A 解题分析：平行板电容器充电后与电源断开,电容器所带的电量不变；故极板之间的电场强度不变, 由电容器的电容跟极板之间的距离有关,当距离减小时, 电容增大, 故极板间的电势差相应减小；由于 P 点到负极板的距离不变,就 P 点与负极板之间的电势差保持不变,又由于负极板接地,那么 P点电势不变,就粒子的电势能也不变；10、C解题分析： 金属球处在带电棒产生的电场中,当金属球达到静电平稳时,其内部场强到处为零,即,金属球上感应电荷所激发的电场,在金属球内部任何一点均与带电棒所产生的电场大小相等方向相反,但由于 C 点距离近,带电棒 MN 在 C 点产生的电场大于 a、b 两点处的电场；故,感应电荷在 C点的场强为最大11、WqQS；解题分析：摸索电荷在电容器的匀强电场中,从ABA 点移动到B 点电场力做的功等于2 Cd摸索电荷的电量跟A 、 B 两点电势差的乘积,即WqUqEdqEssin30,而场强EUQd,联立可解得WqQS；dC2Cd12、解题分析：带电小球在运动过程中,只有重力和电场力做功,因此小球的电势能与机械能守恒,也可以用动能定理求得电场力做功和重力做功的数值关系,进而可以求出小球在最低点时的速度；正确解答：小球运动到最低点时,小球受到的重力和电场力的合力是小球的向心力,设细线长度为 L ,由牛顿其次定律有：2FmgmL 1 m 2mgLcosqEL 1sin0 小球从开头运动到左边最大位置,由动能定理有：从开头到最低点由动能定理有：mgLqEl2 - 4 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理静电场解得：Fmg32cos aqE0 .2 m/s21sin13、解题分析：由牛顿其次定律可得,小球在电场力作用下的加速度大小m当场强沿着 X 轴正方向时,经过 1s 小球的速度达到 x at 0 2. m / s,速度方向沿 X 轴正方向,小球沿 X 方向移动的距离为 x 1 1 at 2 0 . 10 m；2在第 2 秒内,电场方向沿 Y 轴正方向,故,小球在 X 方向上做速度为 x at 0 . 2 m / s 的匀速运动,在 Y 方向做初速度为零的匀加速运动,在这 1s 内,又沿 X 方向移动的距离为 x 2 t .0 20 m,沿 Y方 向 上 移 动 的 距 离 为 y 1 at 2 0 . 10 m, 故 小 球 在 第 2 秒 末 达 到 的 位 置 坐 标 为2x 1 x 1 x 2 .0 30 m,y 1 y 0 . 10 m；在第 2 秒末,小球在 X 方向的分速度为 x 0 . 2 m / s,在 Y 方向的分速度为 y at 0 . 2 m / s,由此可知,小球运动方向与 X 轴成 45 角,要使小球速度变为零,就在第 3 秒内所加电场的方向必需与此方向相反,即指向第三象限,与X 轴成 225 角,在第 3 秒内小球做匀减速运动,就小球的发生的位移s2s2t2m,y 3y2ssin450 .20m,2tx2y10故：x3x 2cos450 .40m所以,小球在第3 秒末的坐标为（0. 40m ,0 .20m - 5 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理静电场强化训练1以下公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有场强 E=F/q2 场强 E=U/d 场强 E=kQ/r 电场力做功 W=Uq A B C D 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,就A如在 A 点换上 q,A 点场强方向发生变化B如在 A 点换上电量为 2q 的电荷, A 点的场强将变为 2E C如在 A 点移去电荷 q,A 点的场强变为零DA点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关4 、 两带电小球,电量分别为 +q 和 q ,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；如此杆绕过 O点垂直于杆的轴线转过 180 ,就在此转动过程中电场力做的功为（） A. 零 B. qEL C. 2 qEL D. qEL5. 两个相同的金属小球带正、 负电荷,固定在肯定得距离上, 现把它们相碰后放置在原处,就它们之间的库伦力与原先的相比将（）A. 变小 B.变大 C.不变 D.以上情形均有可能11 , 如带正电荷的小球只受到电场力作用,就它在任意一段时间内（ A. 肯定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B. 肯定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C. 不肯定沿电场线运动,但肯定由高电势处向低电势处运动 D. 不肯定沿电场线运动,也不肯定由高电势处向低电势处运动- 6 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页