人教版高中物理选修3-1高二静电场练习题

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高二物理静电场练习题

1.如图所示，MN是负点电荷电场中的一条电场线，一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是AD A．带电粒子从a到b运动的过程中动能逐渐减小 B．带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能 C．负点电荷一定位于N点右侧

D．带电粒子在a点时的加速度大于在b点时的加速度

2（通州市2010届第六次调研）如图所示，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列，A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上．将电量为q1.610C的电荷从A点

5移到C点，电势能减少1.9210J，若取C点为电势零点（c0V），6b M a

N 则B点的电势是 B

A．一定等于6V B．一定低于6V C．一定高于6V D．无法确定

3.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则D

A．该粒子一定带负电 B．此电场不一定是匀强电场 C．该电场的电场线方向一定水平向左 D．粒子在电场中运动过程动能不断减少

4.一正点电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，其速度大小随市时间变化的图像如图

B a b c d A 所示，下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势的高低的判断，正确的是（ ）B A．EAEB，AB B．EAEB，AB C．EAEB，AB D．EAEB，AB

5..如图所示，P、Q是电量相等的两个正电荷，它们的连线中点是O，A、B是PQ连线的中垂线上的两点，OA＜OB，用EA、EB、φA、φB分别表示A、B两点的场强和电势，则（ ）B

A.EA一定大于EB，φA一定大于φB B.EA不一定大于EB，φA一定大于φB C.EA一定大于EB，φA不一定大于φB D.EA不一定大于EB，φA不一定大于φB

6..图所示，虚线 a 、 b 、 c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹， P 、 Q 是这条轨迹上的两点，据此可知 BD ( A ）三个等势面中， a 的电势最高 ( B ）带电质点通过P点时的电势能较大 ( C ）带电质点通过P点时的动能较人 ( D ）带电质点通过P点时的加速度较大

7.、（如皋市2010届高三一轮复习）某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是 AC

A．如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较大 B．如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小 C．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场

强都大于b点的场强

D．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势

8.、（徐州市2010届摸底考试）如图所示，A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，沿电场线从A运动到B．则 A A．电场强度的方向向左 B．A点场强一定大于B点场强 C．电场力做负功 D．电势能增加

9.、（无锡地区2011届期中检测）在以某电荷为球心的球面上，各点相同的物理量为（ ） CD

A．电场强度 C．电势

10.如图所示，点电荷固定于Q点，一带电粒子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动。M、N为椭圆长轴端点上的两点，下列说法正确的是 ( )BD A．带电粒子与点电荷的电性相同 B．带电粒子与点电荷的电性相反

C．带电粒子在M点的电势能大于N点的电势能 D．带电粒子在M点的电势能小于N点的电势能

11.（2011扬州市高三物理期中模拟试卷）如图所示，三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V、20V、30V，实线是一带负电的粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点来说 AD A、粒子在三点的合力Fa=Fb=Fc； B、粒子必先过a，再到b，然后到c； C、粒子在三点的动能大小为EKb>EKa>EKc； D、粒子在三点的电势能大小为EPc12.（宿迁市2010～2011学年度高三年级第一次质量调研）如图，长为L，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端时的速度仍为v0，则：CD A．A点电势比C点电势低

C

v0 θ A

B

M ． ．Q ．N

B．同一电荷受到的电场力 D．同一电荷具有的电势能

A B B．小球在C点的电势能大于在A点的电势能 C．AC两点的电势差为

mgLsin qmgsin qb D．若电场是匀强电场，则该场强的最小值是

13.、（苏州市2011届测试题）如图所示，a、b是竖直方向上同一电场线上的两点，一带负电质点在a点由静止释放，到达b 点时速度最大。则不正确的是( )ACD

A．a点的电势高于b点的电势 B．a点的电场强度大于b点的电场强度 C．质点从a点运动到b点的过程中电势能增加 D．质点在a点受到的电场力小于在b点受到的电场力

a 14.、（苏州市2010届测试题）如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一

根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b．不计空气阻力，则不正确的是（ ）ACD

A．小球带负电 B．电场力跟重力平衡

C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小 D．小球在运动过程中机械能守恒

b a O 15.、（盐城市2010届六所名校联考）一个初动能为Ek的带电粒子，以速度V垂直电场线方向飞入两块平行金属板间，飞出时动能为3Ek．如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，不计重力，那么该粒子飞出时动能为 ( )B A． 4 Ek B. 4.5 Ek C. 6 Ek D. 9.5 Ek

16.、（盐城市2011届六所名校联考）如图所示，在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷A、B，在AB连线上的P点由静止释放一带电滑块，则滑块会由静止开始一直向右运动到AB连线上的另一点M而停下。则以下判断正确的是 ( )CD A．滑块一定带的是与A、B异种的电荷 B．滑块的电势能一定是先减小后增大 C．滑块的动能与电势能之和一定减小

Ａ P Ｂ D．AP间距一定小于BM间距

17.、（盐城市2011年第二次调研）如图所示，在匀强电场中放入两个带正电的点电荷A和B，qA=2qB。张玉同学在选择零电势面后，算出了A、B两点电荷的电势能，得出A的电势能小于B的电势能。其他同学看了张玉计算结果，分别发表了以下议论，其中正确的是 B A．张玉一定算错了，A的电势能不可能小于B的电势能 B．张玉取的零电势面一定在A的左边 C．张玉取的零电势面一定在B的右边 D．张玉取的零电势面一定在A、B之间

18.、（江苏省二十所名校9月联合调研）点电荷Q1、Q2和Q3所产生的静电场的等势面与纸面的交线如图中的实线所示，图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c……表示等势面上的点，下列说法正确的有 A．位于g点的点电荷不受电场力作用 B．b点的场强与d点的场强大小一定相等

C．把电荷量为q的正点电荷从a点移到i点，再从i点移到f点过程中，电场力做的总功大于把该点电荷从a点直接移到f点过程中电场力所做的功

D．把1库仑正电荷从m点移到c点过程中电 场力做的功等于7KJ

19.、（南通、扬州、泰州三市2010届第二次调研）传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域．如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是．C

（ ）D

· A · B

E

20.、（南通、扬州、泰州三市2011届第二次调研）下列说法中不正确的是 B ．．． A．电场强度大的位置，电势不一定高 B．电荷在电势高的位置，电势能一定大

C．电荷在电场力作用下运动，电势能可能不发生变化

D．电荷在匀强电场中只受电场力，则一定作匀变速运动

21.、（南京市2010届4月高三调研考试）一带电粒子射入点电荷+Q的电场中，仅在电场力作用下，运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是 CD A．运动粒子可能带正电 B．运动粒子一定是从A运动到B

C．粒子在A、B间运动过程中加速度先变大后变小 D．粒子在A、B间运动过程中电势能先变小后变大

22.在某一点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成120°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成150°角，如图所示，关于a、b两点场强大小及电势高低的关系的说法中正确的是( ) C

A．Ea＝Eb/3,，φa>φb B．Ea＝Eb/3,，φa<φb

C．Ea＝3Eb,，φa>φb D． Ea＝3Eb,，φa<φb

23..如图所示，a、b两个带电小球的质量均为m，所带电量分别为+2g和-q，两球间用绝缘细线连接，a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧．则平衡时可能位置是图中的 C

24.如图所示，在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷A、B，在AB连线上的P点由静止释放一带电滑块，则滑块会由静止开始一直向右运动到AB连线上的另一点M而停下。则以下判断正确的是 ( )CD A．滑块一定带的是与A、B异种的电荷

Ａ P Ｂ B．滑块的电势能一定是先减小后增大 C．滑块的动能与电势能之和一定减小 D．AP间距一定小于BM间距

25.如图所示，在一真空区域中，AB、CD是圆O的两条直径，在A、B两点上各放置电荷量为＋Q和－Q的点电荷，设C、D两点的电场强度分别为EC、ED，电势分别为C、D，下列说法正确的是 C

A．EC与ED相同，C与D相等 B．EC与ED不相同，C与D相等 C．EC与ED相同，C与D不相等 D．EC与ED不相同，C与D不相等

26..一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线所示．图中的实线是以O为圆心等间距的同心圆，a、c是粒子运动轨迹与同一圆的交点，b是粒子运动轨迹与小圆的切点，d是粒子运动轨迹与最大圆的交点，带电粒子仅受电场力，则可以断定ABD

A．粒子受到斥力作用 B．粒子在b点的加速度为最大

C．若粒子由a运动到b克服电场力做功为W1，由b运动到d电场力做功为W2，则W2=2W1

D．粒子在b点的速率一定小于在a点的速率

27.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为．求： （1）物体A受到的摩擦力；

（2）如果将物体A的电荷量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次

为零时，物体A、B各运动了多远的距离？

d

Q2解：（1）由平衡条件可知A受到的摩擦力f = F库 =k2（2分）

r （2）设A、B间距离为r′

当加速度a = 0 时，

k4Q2r '2=μmg （3分）

得到r'4kQ2 （2分） mgr 'r由题可知A、B运动距离均为s （3分）

2故skQ2r （2分） mg228.在光滑绝缘的水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B.A球的带电量为+2q,B球的带电量为-3q,组成一带电系统,如图所示,虚线MP为AB两球连线的垂直平分线,虚线NQ与MP平行且相距4L.最初A和B分别静止于虚线MP的两侧,距MP的距离均为L,且A球距虚线NQ的距离为3L.若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MP, NQ间加上水平向右的匀强电场E后,求:

(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小.

(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需时间以及B球电势能的变化量.

M E -3B P

+2q A 4L N 29..质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l的M、N两点，平衡时小球A、B 的位置如图甲所示，线与竖直方向夹角α=30°，当外加水平向左的匀强电场时，两小球平衡位置如图乙所示，线与竖直方向夹角也为α=30°，求 （1）A、B小球电性及所带电量Q； （2）外加匀强电场的场强E。

Q

（1）A球带正电，B球带负电 ………………… 2分

两小球相距d＝2l－2lsin30°＝l 由A球受力平衡可得：解得：

……………………………………… 3分

………………………………………… 3分

…………………………… 3分 ……………………………………… 3分

（2）此时两球相距根据A球受力平衡可得： 解得：

解： ⑴带电系统开始运动时，设加速度为a1，由牛顿第二定律：

M N E a12qEqE＝ （2分） 2mm球B刚进入电场时，带电系统的速度为v1，有：

v2a1L 求得：v1212qEL （2分） m-3q B P +2q A 4L Q

⑵对带电系统进行分析，假设球A能达到右极板，电场力对系统做功为W1，有：

W12qE3L(3qE2L)0

故带电系统速度第一次为零时，球A恰好到达右极板Q。 （2分） 设球B从静止到刚进入电场的时间为t1，则：

t1

v12mL 解得：t1 （1分） a1qE球B进入电场后，带电系统的加速度为a2，由牛顿第二定律：

a23qE2qEqE （2分） 2m2m

显然，带电系统做匀减速运动。减速所需时间为t2，则有：

t20v18mL 求得： t2 （2分） a2qE

可知，带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为：

tt1t232mL （1分） qEB球电势能增加了 6 Eq L （2分）

30.如图所示,AB为竖直墙壁，A点和P点在同一水平面上。空间存 在着竖直方向的匀强电场。将一带电小球从P点以速度向A抛出，结果打在墙上的C处。若撤去电场，将小球从P点以初速v/2向A抛出，也正好打在墙上的C点。求： （1）第一次抛出后小球所受电场力和重力之比 （2）小球两次到达C点时速度之比

（1）设AC=h、电场力为FQ，根据牛顿第二定律得：FQ+mg=ma…………①

P C B  A 1l2a()2 …………② (1分 ) 第一次抛出时，h=

12l2g()第二次抛出时，h=2 …………③ (1分 )

由②、③两式得a=4g …………④ (1分 ) 所以，FQ：G=3:1 …………⑤ (1分 )

l（2）第一次抛出打在C点的竖直分速度y1=a()…………⑥ (1分 )

2l第二次抛出打在C点的竖直分速度y2=g()…………⑦ (1分 ) 第一次抛出打在C点的速度1=

22y1…………⑧ (1分 )

2()2y22第二次抛出打在C点的速度2=…………⑨ (1分 )

所以，1：2=2：1…………⑩ (1分 )

31..如图甲所示，电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在

方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，、物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2。求（1）前2秒内电场力做的功。（2）物块的质量。（3）物块与水平面间的动摩擦因数。 解：

（1）F=Eq （1分） S=at2/2 （1分） W =FS （1分） W = 6（J） （2分） （2）a=1m/s2 （1分） E2q = umg （1分） E2q － E1q=ma （1分） m =1Kg （2分） （3）u = 0.2 （2分）

甲

3 2 1 O E /（×104N•C-1）

E

+ 3 2 1 υ/（m•s-1） 2 乙

4 t/s

O 2 丙

4 t/s