(完整版)靜電場(chǎng)練習(xí)題及答案

(完整版)靜電場(chǎng)練習(xí)題及答案靜電場(chǎng)練習(xí)題一、電荷守恒定律、庫(kù)侖定律練習(xí)題4.把兩個(gè)完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間相互排斥，則A、B兩球原來(lái)的帶電情況可能是帶有等量異種電荷。8.真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷，其電量Q1＞Q2，點(diǎn)電荷q置于Q1、Q2連線上某點(diǎn)時(shí)，正好處于平衡，則q一定是負(fù)電荷。14.如圖3所示，把質(zhì)量為0.2克的帶電小球A用絲線吊起，若將帶電量為4×10^-8庫(kù)的小球B靠近它，當(dāng)兩小球在同一高度相距3cm時(shí)，絲線與豎直夾角為45°，此時(shí)小球B受到的庫(kù)侖力F＝1.2×10^-2N，小球A帶的電量qA＝-2×10^-8C。二、電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)線練習(xí)題6.關(guān)于電場(chǎng)線的說(shuō)法，正確的是電場(chǎng)線越密的地方，同一電荷所受電場(chǎng)力越大。7.如圖1所示，帶箭頭的直線是某一電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在這條線上有A、B兩點(diǎn)，用EA、EB表示A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)，則A、B兩處的場(chǎng)強(qiáng)方向相同。8.真空中兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷電量的值均為q，相距r，兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為0。9.四種電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖2所示。一正電荷q僅在電場(chǎng)力作用下由M點(diǎn)向N點(diǎn)作加速運(yùn)動(dòng)，且加速度越來(lái)越大。則該電荷所在的電場(chǎng)是圖中的D。11.如圖4，真空中三個(gè)點(diǎn)電荷A、B、C，可以自由移動(dòng)，依次排列在同一直線上，都處于平衡狀態(tài)，若三個(gè)電荷的帶電量、電性及相互距離都未知，但AB＞BC，則根據(jù)平衡條件可斷定A、B、C分別帶什么性質(zhì)的電。D.不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)。5.有一電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖1所示，場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)分別用EA、EB和UA、UB表示，則答案為D。6.如圖2，A、B為兩等量異號(hào)點(diǎn)電荷，A帶正電，B帶負(fù)電，在A、B連線上有a、b、c三點(diǎn)，其中b為連線的中點(diǎn)，ab=bc，則答案為C。7.在以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上各點(diǎn)相同的物理量是電場(chǎng)強(qiáng)度。9.一個(gè)電荷只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了5×10^-6J的功，那么答案為A。10.一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場(chǎng)中的a點(diǎn)移到b點(diǎn)，其電勢(shì)能的變化為零，則答案為D。11.如圖3，絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E。在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電+q的小球，由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，下述說(shuō)法正確的是B。12.如圖4，所示，兩個(gè)固定的等量異種電荷，在它們連線的垂直平分線上有a、b、c三點(diǎn)，則答案為D。13.以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，下述情況中各物理量為正還是為負(fù)？（1）負(fù)電荷周圍空間的電勢(shì)為負(fù)值。2.正電荷位于某負(fù)荷電產(chǎn)生的電場(chǎng)內(nèi)，它的電勢(shì)能為負(fù)值。3.負(fù)電荷位于某負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)內(nèi)，它的電勢(shì)能為正值。4.導(dǎo)體在正電荷形成的電場(chǎng)中，處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體的電勢(shì)為常數(shù)。14.電場(chǎng)中的電荷因位置而具有的能量叫電勢(shì)能。當(dāng)兩個(gè)同種電荷距離增大時(shí)，電荷的電勢(shì)能將減??；若把兩個(gè)電荷的距離增大時(shí)，電場(chǎng)力做了正功，則這兩個(gè)電荷為異種電荷。15.Ua<Ub16.Ua=-600V;Uab=-2.0×10^5V;1.2J17.WPC>WPA>WPB19.12J20.2.5×10^-10kg21.Uab=-0.04V22.最大速度為1.2×10^4m/s選擇題答案略。1.關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的結(jié)論，正確的是A、B和D。公式E=F/q適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，電勢(shì)差與距離成正比，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向總是跟電荷所受電場(chǎng)力的方向一致。2.關(guān)于靜電場(chǎng)的說(shuō)法，正確的是A、B和D。任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與距離成正比，電勢(shì)降低的方向就是場(chǎng)強(qiáng)的方向，若電場(chǎng)力對(duì)電荷作正功，電荷的電勢(shì)能一定減小，而動(dòng)能不一定增加。3.圖1所示的AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差為ELcosα。4.圖2所示的計(jì)算結(jié)果正確的是B。ac之間的電勢(shì)差為50V。5.兩板間的電壓為320V，選項(xiàng)中沒(méi)有正確答案。6.液滴上有元電荷數(shù)目是30。7.當(dāng)把一檢驗(yàn)電荷＋q放在d點(diǎn)處恰好平衡時(shí)，正確的結(jié)論是B。勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為kQ/r^2，方向沿cd方向。8.圖4中，絕緣桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩端帶有等量異號(hào)電荷，電量值為Q，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，桿與電場(chǎng)線夾角為α=60°。若使桿沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)60°（以桿上某一點(diǎn)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)），則正確的選項(xiàng)是：B.電場(chǎng)力作的總功為QEL/2，兩電荷的電勢(shì)能減小。9.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將一個(gè)帶電量為q，質(zhì)量為m的小球由靜止釋放，帶電小球的軌跡為一直線，該直線與豎直方向夾角為θ，如圖5所示。勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為：A.最大值是mgtgθ/q。10.圖6中，勻強(qiáng)電場(chǎng)E=10^3N/C，矩形abcd的ab邊與電場(chǎng)線平行，且ab=3cm，bc=2cm。將點(diǎn)電荷q=5×10^-8C沿矩形abcd移動(dòng)一周，電場(chǎng)力做功為_______，ab兩點(diǎn)的電勢(shì)差為_______，bc兩點(diǎn)的電勢(shì)差為______。電場(chǎng)力做功為0，ab兩點(diǎn)的電勢(shì)差為3×10^3V，bc兩點(diǎn)的電勢(shì)差為2×10^3V。11.如圖7，A、B兩點(diǎn)相距0.1m，θ=60°，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E=100V/m，則A、B間電勢(shì)差U_AB=______V。U_AB=-E*d*cosθ=-100*0.1*cos60°=-50V。12.如圖8，兩平行金屬板間電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為1.0×10^4V/m，A、B兩板相距1cm，C點(diǎn)與A相距0.4cm，若B接地，則A、C間電勢(shì)差U_AC=______V；將帶電量為-1.0×10^-12C的點(diǎn)電荷置于C點(diǎn)，其電勢(shì)能為_________J。U_AC=-E*(d1-d2)=-1.0×10^4*(1-0.4)*10^-2=-0.6V；其電勢(shì)能為q*U_AC=-1.0×10^-12*(-0.6)=6×10^-13J。13.一質(zhì)量為m的帶電小球，靜止在兩塊帶電平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，此時(shí)兩板間電壓為300V。若將該電壓降到60V，其它條件不變，則小球的加速度為_____m/s^2。加速度為a=(qE/m)*(U1/U2-1)=(qE/m)*(300/60-1)=4qE/m。14.如圖9所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，ab與場(chǎng)強(qiáng)方向平行，bc與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角，ab=4cm，bc=10cm。將一個(gè)帶電量為2×10^-8C的電荷從a移到b時(shí)，電場(chǎng)力做功4×10^-6J，則將此電荷從b移到c電場(chǎng)力做功_____J，ac間電勢(shì)差為_____V。將此電荷從b移到c電場(chǎng)力做功為4×10^-6J，ac間電勢(shì)差為-6×10^3V。15.如圖10所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向是豎直向下的，A、B是兩等勢(shì)面，已知兩等勢(shì)面的電勢(shì)差為U、距離為d，現(xiàn)在P點(diǎn)放一負(fù)電荷q，將使該電場(chǎng)中有一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)榱?，這一點(diǎn)距P點(diǎn)的距離為___________。該點(diǎn)距P點(diǎn)的距離為d/U*q。16.比較圖11中A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)的高低。（1）E_A=E_B，即A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等。（2）V_A>V_B，即A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)。1．它們之間的靜電力大小為F，如果將它們放在介質(zhì)常數(shù)為2的介質(zhì)中，則它們之間的靜電力大小為[]A．F/2B．FC．2FD．4F3．如圖1所示，一半徑為R的均勻帶電球，電荷密度為ρ，電場(chǎng)強(qiáng)度大小隨距球心的距離r變化的情況如圖所示，其中E0為球心處的電場(chǎng)強(qiáng)度，則在距球心為2R處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為[]A．E0/4B．E0/2C．E0D．2E01.如圖12所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，當(dāng)負(fù)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)其做正功。求電場(chǎng)線的方向、A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)UA和UB，以及負(fù)電荷在A、B兩點(diǎn)具有的電勢(shì)能εA和εB。2.圖13中，兩平行金屬板A、B間為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B相距6cm，C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，且CD＝4cm，CD連線和場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角。已知電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為3.2×10-17J，求：①勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；②A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；③若A板接地，D點(diǎn)電勢(shì)為多少？3.如圖14所示，豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平行金屬板，相距0.08m，兩板間的電壓是2400V，在兩板間的電場(chǎng)中用絲線懸掛著質(zhì)量是5×10-3kg的帶電小球，平衡后，絲線跟豎直方向成30°角，若將絲線剪斷，求小球在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況、帶電量和碰到金屬板所需的時(shí)間。4.在圖2的電路中，C是平行板電容器，在S先觸1后又扳到2，這時(shí)將平行板的板間距拉大一點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是[]：A.平行板電容器兩板的電勢(shì)差不變；B.平行扳電容器兩板的電勢(shì)差變??；C.平行板電容器兩板的電勢(shì)差增大；D.平行板電容器兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變。5.如圖3所示，將平行板電容器與電池組相連，兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將兩板緩慢地錯(cuò)開一些，其他條件不變，則[]：A.電容器帶電量不變；B.塵埃仍靜止；C.檢流計(jì)中有a→b的電流；D.檢流計(jì)中有b→a的電流。6.A、B兩個(gè)大小相同的金屬小球，A帶有6Q正電荷，B帶有3Q負(fù)電荷，當(dāng)它們?cè)谶h(yuǎn)大于自身直徑處固定時(shí)，其間靜電力大小為F。另有一大小與A、B相同的帶電小球C，若讓C先與A接觸，再與B接觸，A、B間靜電力的大小變?yōu)?F，則C的帶電情況可能是[]：A.帶18Q正電荷；B.帶12Q正電荷；C.帶36Q負(fù)電荷；D.帶24Q負(fù)電荷。7.在真空中有兩個(gè)完全相同的金屬小球，帶電荷分別為－q1和＋q2。它們之間的靜電力大小為F。如果將它們放在介質(zhì)常數(shù)為2的介質(zhì)中，則它們之間的靜電力大小為[]：A.F/2；B.F；C.2F；D.4F。1.兩小球帶電荷量大小的關(guān)系可以通過(guò)庫(kù)侖定律求得。根據(jù)題意，當(dāng)兩小球相距r時(shí)，相互作用力為F；當(dāng)兩小球接觸一下再相距r時(shí)，相互作用力為F/3。因此，我們可以列出如下方程：F=kq1q2/r^2，F(xiàn)/3=kq1q2/(2r)^2?；?jiǎn)后得到q1/q2=1/2，因此選項(xiàng)B是正確的。2.根據(jù)電場(chǎng)力的定義，F(xiàn)=qE，其中E為電場(chǎng)強(qiáng)度。根據(jù)題意，當(dāng)離點(diǎn)電荷為r處引入電量為q的檢驗(yàn)電荷時(shí)，所受到的電場(chǎng)力為F。因此，我們可以列出如下方程：F=kq(Q/r^2)，其中Q為點(diǎn)電荷帶電量。化簡(jiǎn)后得到E=kQ/r^2，因此選項(xiàng)C是正確的。4.選項(xiàng)C是正確的。根據(jù)電勢(shì)的定義，電勢(shì)差ΔV等于電場(chǎng)強(qiáng)度E在兩點(diǎn)間距離Δr上的積分。因此，勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差只與兩點(diǎn)間距離成正比。5.選項(xiàng)A是正確的。根據(jù)電勢(shì)的定義，電勢(shì)V等于電勢(shì)能U除以電荷q，即V=U/q。因此，電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的大小等于電場(chǎng)力將單位正電荷從該點(diǎn)移到零電勢(shì)點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功。6.選項(xiàng)B是正確的。根據(jù)電勢(shì)能的定義，電勢(shì)能U等于電荷q在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)所具有的能量。因此，電子的電勢(shì)能減少了5eV。8.選項(xiàng)A是正確的。根據(jù)靜電平衡的原理，絕緣導(dǎo)體上任意兩點(diǎn)的電勢(shì)必須相等，且都高于大地的電勢(shì)。12.選項(xiàng)B是正確的。由于M、N是等勢(shì)面，因此沿路徑①和路徑②移動(dòng)的電荷所做的功相等。由于點(diǎn)電荷-Q在路徑①和路徑②上的投影長(zhǎng)度相等，因此電場(chǎng)力在兩條路徑上的大小相等。因此，沿路徑①做的功等于沿路徑②所做的功。13.小球在電場(chǎng)中將作曲線運(yùn)動(dòng)。由于小球帶電，因此在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力。當(dāng)懸線燒斷時(shí)，小球的初始速度為零，因此小球?qū)⒀刂芯€方向開始運(yùn)動(dòng)，并且由于電場(chǎng)力的作用，小球?qū)⒀刂€運(yùn)動(dòng)。D.將極板電壓減為原來(lái)的一半一帶電粒子從兩平行金屬板左側(cè)中央平行于極板飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)，且恰能從右側(cè)極板邊緣飛出。如果粒子的初動(dòng)能增大一倍，要使它仍然從右側(cè)邊緣飛出，則應(yīng)將極板電壓減為原來(lái)的一半。一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷為-q的小物體，可以在水平絕緣軌道ox上運(yùn)動(dòng)，OR端有一與軌道垂直的固定墻，軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿Ox正向。小物體以初速v從位置x沿Ox軌道運(yùn)動(dòng)，受到大小不變的摩擦力f作用，且f＜qE。設(shè)小物體與墻壁碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電量保持不變，求它在停止運(yùn)動(dòng)前所通過(guò)的總路程。根據(jù)動(dòng)能定理，小物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能減少等于摩擦力所做的功。由于摩擦力始終小于qE，因此小物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能減少不會(huì)超過(guò)qEΔx，其中Δx為小物體在x方向上移動(dòng)的距離。當(dāng)小物體停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的動(dòng)能減少等于它的初動(dòng)能，因此有：qv-qEΔx=0.5mv^2解出Δx，得到Δx=v^2/2E。因此，小物體在停止運(yùn)動(dòng)前所通過(guò)的總路程為2x+Δx，其中x為小物體起始位置到OR端的距離。1.1.55×10^6m/s答案：電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度有以下關(guān)系：ΔV=Ed，其中ΔV表示電勢(shì)差，E表示電場(chǎng)強(qiáng)度，d表示電場(chǎng)距離。2.選擇題答案：1.BD2.D3.D4.AC5.A6.D7.C8.BD9.B填空題答案：10.30V11.-512.40,-6×10^-1113.8×10^-614.5×10^-4,450計(jì)算題答案：18.電場(chǎng)強(qiáng)度為104V/m，電勢(shì)差為600V，電勢(shì)差變化量為-200V。19.(1)運(yùn)動(dòng)類型為勻加速直線運(yùn)動(dòng)；(2)粒子帶電量為9.62×10^-7C；(3)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.14s。3.電容器、電容練習(xí)題答案選擇題答案：1.D2.AC3.B4.AB5.CD6.C7.BC8.BC填空題答案：9.電容器容納電荷的本領(lǐng)為10^-6F。10.減小電容