電場專題訓(xùn)練

1、電場專題訓(xùn)練電場1 .如圖1所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對稱的AB兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷-Q且CO=QD/ADO=601下列判斷正確的是（）A.O點(diǎn)電場強(qiáng)度為零B.O點(diǎn)電場強(qiáng)度為零C.若將點(diǎn)電荷+q從O移向C電勢能增大D.若將點(diǎn)電荷-q從O移向C,電勢能增大圖12 .兩個(gè)質(zhì)量相同的小球用不可伸長的細(xì)線連結(jié)，置于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，小球1和小球2均帶正電）電量分別為q1和q2（q二.,.球2-球1、q2）。將細(xì)線拉直并使之與電場:方向平行，如圖26所示。若將兩小球同時(shí)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則釋放后細(xì)線中的張力T為（不計(jì)重力及兩小球間的庫侖力）A. T =%q1-q2)EB. T=(q

2、-q2)EC - T4(q1+q2)ED . T = (q+q2)E圖263 .質(zhì)子和中于是由更基本的粒子即所謂“夸克”00,02組成的.兩個(gè)強(qiáng)作用電荷相反（類似于正負(fù)電荷）的夸克在距離很近時(shí)幾乎沒有相互作用（稱為“漸近自由”）；在距離較遠(yuǎn)時(shí)，它們之間就會出現(xiàn)很強(qiáng)的引力（導(dǎo)致所謂“夸克禁閉”）.作為一個(gè)簡單的模型，設(shè)這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離的關(guān)系為：式中Fo為大于零的常量，負(fù)號表示引力.用U表示夸克間的勢能，令U0=F0（r2ri）,取無窮遠(yuǎn)為勢能零點(diǎn).下列圖2中Ur圖示中正確的是（）4,圖27所示的勻強(qiáng)電場E的區(qū)D域內(nèi)，由AB、C、DA、Er、）E。、DT作為頂點(diǎn)構(gòu)成一

3、正方體空間，電場方向與面ABC窿直。下列說法正確的是（）A.AD兩點(diǎn)間電勢差LAd與AA兩點(diǎn)間電勢差Uw相等B.帶正電白粒子從A點(diǎn)沿路徑A-ADT移到D7點(diǎn)，電場力做正功C.帶負(fù)電白粒子從A點(diǎn)沿路徑A-AD7移到D7點(diǎn)，電勢能減小圖27D.帶電的粒子從A點(diǎn)移到。點(diǎn)，沿對角線ACz與沿路徑AfBfBz一。電場力做功相同噂紗5.如圖4所示，實(shí)線為電場線，虛線二1sl為等勢線且AB=BC電場中的AB、C三點(diǎn)的場強(qiáng)分別為、既、顯電勢分別為中a、”、京，ABBC間的電勢差分別為LAb、LBc,則下列關(guān)系中正確的有（）A.中a”之B.巳日鼻圖4C.UabVLBcD.Uab=LBc6.如圖5所示，勻強(qiáng)電場中

4、有a、b、c三點(diǎn),在-7 -以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中，Na=30、Nc=90,電場方向與三角形所在平面平行.已知出方和c點(diǎn)的電勢分別為仁一揚(yáng)V、q+揚(yáng)V和2V.該三角形的外接圓上最低、最高電勢分別為Aeq-E）V、（2+aA）VB.0V、4V圖5D . 0 V、百VA口B - 9 7 .豎直放置的一對平行金屬板的左極板上用絕緣線懸掛了一個(gè)帶正電的小球,31所示的電路圖連接。絕緣線與左極板的夾角為明當(dāng)滑動變H短森滑片在a位置時(shí)，電流表的讀數(shù)為Z，夾角為明;當(dāng)滑片在力位置時(shí)，電流表的讀數(shù)為I2t夾角為久，貝!I（）A./%,IC.8產(chǎn)82，HD.叢圖318 .如圖28所示，固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場

5、中有M、N兩點(diǎn)，已知破V標(biāo)。下列敘正確的是()A.若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則電場力對該電荷做功,電勢能減少B.若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn),則該電荷克服電場力做功，電勢能增加圖28C.若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn),則電場力對該電荷做功，電勢能減少D.若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn),再從N點(diǎn)沿不同路徑移回到M點(diǎn)，則該電荷克服電場力做的功等于電場力對該電荷所做的動，電勢能不變9.勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，AB的長度為1m,D為AB的中點(diǎn)，如圖29所示。已知電場線的方向/平行于ABC所在平面，A、B、C/三點(diǎn)的電勢分別為14V、6V和2V。

6、設(shè)場強(qiáng)大小為E,一電量為1X10-6C的正電荷從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力所做的功為W則A. W=8X10-6J,E8V/m6B. W=6X106J?E6V/mC. W=8X106J)E8V/mD.W=6X106J,E1),圖9仍使電子從ABCDK域左下角D處離開(D不隨電場移動)，求在電場I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。2riixy =L212n4；12.帶等量異種電荷的兩平行金屬板相距L,板長H,豎直放置，x軸從極板中點(diǎn)O通過，如圖20所示。板間勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E,且?guī)д姷臉O板接地。將一質(zhì)量為mi電量為+q的粒子(重力不計(jì))從坐標(biāo)為Xo處釋放。(1)試從牛頓第二定律出發(fā)，證明該帶電粒子在極板間

7、運(yùn)動的過程中，電勢能與動能總和保持不變。(2)為使該粒子從負(fù)極板上方邊緣的P點(diǎn)射出，須在X0處使該粒子獲得豎直向上的初速度V0為多圖2013.如圖33所示，沿水平方向放置一條平直光滑槽，它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板，板相距3.5L。槽內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B,球A帶電量為+2q,球B帶電量為-3q,兩球由長2L的輕桿相連，組成一帶電系統(tǒng)。最初A和B分別靜止于左板的兩側(cè)，離板的距離均為L。若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，不計(jì)輕桿的質(zhì)量，在兩板間加上與槽平行圖33向右的勻強(qiáng)電場E后(設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成，不影響電場的分布)，求：(1)球B剛進(jìn)入電場時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度大??；(2)帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動到

8、速度第一次為零所需的時(shí)間及球A相對右板的位置。14.如圖10(a)所示，在光滑絕緣水平面的AB區(qū)域內(nèi)存在水平向左的電場，電場強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化如圖10(b)所示。不帶電的絕緣小球P2靜止在。點(diǎn)。t=0時(shí)，帶正電的小球R以速度V0從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域。隨后與P2發(fā)生正碰后反彈，反彈速度是碰前的2倍。P1的質(zhì)量為m,帶電量為37q,P2的質(zhì)量為m=5m)A、O間距為L。，OB間距為=4L。.已知詈登,T =L0v。(1)求碰撞后小球P1向左運(yùn)動的最大距離及所需時(shí)間。(2)討論兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞。圖1015.如圖23所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負(fù)電。兩板之間存在著勻強(qiáng)

9、電場，兩板間距為d、電勢差為U,在A.11Ab板上開有兩個(gè)間距為l的小B需mO戶?孔。GD為兩塊同心半圓形金飛、工屬板，圓心都在貼近B板的。P處，C帶正電、D帶負(fù)電。兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對著B板上的小孔，兩板間的電場強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O。半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)。現(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m電量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計(jì))，問：圖23(1)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度多大；(2)為了使微粒能在CD板間運(yùn)動而不碰板，CD板間的電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件；(3)從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時(shí)間微粒會通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P16

10、.如圖35所示，一根長L=1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場強(qiáng)為E=1.0X105N/C、與水平方向成0=30角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q=+4.5X106C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動，電荷量q=+1.0X106C,質(zhì)量m1.0X102kg?，F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球BXBXE開始運(yùn)動。(靜電力常量k=9.0X109N.R2/C2,取g=l0m/MS2)(1)小球B開始運(yùn)動時(shí)的加速度為多大？(2)小球B的速度最大時(shí)，距M端的高度h為多大？(3)小球B從N端運(yùn)動到距M端的高度h2=0.6lm時(shí))速度為v=1.0m/s)求此過程中小球B

11、的電勢能改變了多少？圖35-23 -答案及解析1 .【答案】BD【解析】電場是矢量，疊加遵循平行四邊行定則）由E=kQ和幾何關(guān)系可以得出）A錯(cuò)B對。在otcr之間，合場強(qiáng)的方向向左，把負(fù)電荷從O移動到C,電場力做負(fù)功，電勢能增加，C錯(cuò)D對2 .【答案】A【解析】本題屬于連接體問題，主要考查牛頓第二定律在電場中的應(yīng)用，設(shè)加速度為a,對整體有：qiE+qzE=2ma,再隔離球2分析：T+qzE=ma,聯(lián)立兩式得：T=2(q-q2)E,所以選項(xiàng)A正確3 .【答案】B【解析】從無窮遠(yuǎn)處電勢為零開始到r=r2位置，勢能恒定為零，在r=匕到r=ri過程中，恒定引力做正功，勢能逐漸均勻減小，即勢能為負(fù)值且越

12、來越小，此部分圖像為A、B選項(xiàng)中所示；rjBjC,A正確；由電場線的密集程度可看出電場強(qiáng)度大小關(guān)系為EcEbE,B對；電場線密集的地方電勢降落較快，故UBcIAb,C對D錯(cuò)。此類問題要在平時(shí)注重對電場線與場強(qiáng)、等勢面與場強(qiáng)和電場線的關(guān)系的掌握，熟練理解常見電場線和等勢面的分布規(guī)律【答案】AC6 .【答案】B【解析】如圖所示，根據(jù)勻強(qiáng)電場的電場線與等勢面是平行等間距排列，且電場線與等勢面處處垂直，沿著電場線方向電勢均勻降落，取ab的中點(diǎn)O,即為三角形的外接圓的圓心，且該點(diǎn)電勢為2V,故Oc為等勢面，MN?電場線，方向?yàn)镸Ny向，UOf=Uo=73V,UOn：UOp=2:6，故UOn=2V,N點(diǎn)電

13、勢為零，為最小電勢點(diǎn)，同理點(diǎn)電勢為4V,為最大電勢點(diǎn)。所以選項(xiàng)B正確7 .【答案】D【解析】先根據(jù)電容器在電路穩(wěn)定的情況下相當(dāng)于斷路，比較兩種情況下兩極板的電勢差、電場強(qiáng)度、電場力大小進(jìn)而確定較大關(guān)系；再根據(jù)兩種情況下的總電阻大小確定電流關(guān)系。當(dāng)滑片在a位置時(shí)平行板電容器兩極板間電勢差比當(dāng)滑片在b位置時(shí)小，場強(qiáng)也就小，故0i62,兩種情況下的閉合電路總電阻不變，故I尸12,所以正確選項(xiàng)Do8 .【答案】AD【解析】因電場力做功只與始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，故選項(xiàng)D對。把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)時(shí)，電場力做正功，電勢能減少，所以選項(xiàng)A正確。而B錯(cuò)。負(fù)電荷則相反，即選項(xiàng)C錯(cuò)。9 .【答案】

14、A【解析】本題主要考查電場力做功和電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系。根據(jù)W=u得W=8AA、2碰撞后小球Pi向左運(yùn)動的最大距離：工=工2a2又.a_qE0_2v0aia12m13L0解7f導(dǎo)：Sm=L0/3所需時(shí)間：t2=v10alV0(2)設(shè)Pi、P2碰撞后又經(jīng)At時(shí)間在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞，且Pi受電場力不變，由運(yùn)動學(xué)公式，以水平向右為正：S=S2則-v1.：ta1l12=v2t解得：At=3L0=3T(故Pi受電場力不變)Vo對P2分析：S2=V2=1V03L0=L0L=4L03V03所以假設(shè)成立，兩球能在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞。15【解析】(1)設(shè)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度為V,根據(jù)動能定理，有qU

15、=2mv2解得丫=樽(2)微粒進(jìn)入半圓形金屬板后，電場力提供向心力，有22qE=m2=m-聯(lián)立、)侍E=-RLL(3)微粒從釋放開始經(jīng)ti射出B板的小孔，則2設(shè)微粒在半圓形金屬板間運(yùn)動經(jīng)過t2第一次到達(dá)最低點(diǎn)P點(diǎn)，則所以從釋放微粒開始，經(jīng)過小2)二加+弓1畀微粒4.2qU第一次到達(dá)P點(diǎn)根據(jù)運(yùn)動的對稱性，易知再經(jīng)過2(t,+t2)微粒再一次經(jīng)過P點(diǎn)所以經(jīng)過時(shí)間t=(2k+1)(2d+也/度，k=0,1,2,川微粒經(jīng)過I4川2qUP點(diǎn)。16【解析】由題意可知，帶電小球在勻強(qiáng)電場和點(diǎn)電荷非勻強(qiáng)電場這樣的疊加場中運(yùn)動，前兩問應(yīng)用力的觀點(diǎn)求解，因庫侖力是變力，所以第(3)問只能用能的觀點(diǎn)求解。(1)開始運(yùn)動時(shí)小球b受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力，沿桿方向運(yùn)動，由牛頓第二定律得kQq mg-qEsin 二-ma解得a=g_學(xué)一照也Lmm代入數(shù)據(jù)解得