静电场总复习(题型归类).

1、【例2】如图所示, 场力做功6X 10-9j。已知高二物理（选修3- 1）第一章静电场总复习例题点电荷的场强、电场强度的迭加【例1】图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,求该三角形中心 0点处的场强大小和方向。静电力做功、电势、电势能、电势差将一个电荷量为q = +3 X 10-1OC的点电荷从电场中的 A点移到B点的过程中，克服电A点的电势为;:a= - 4V，求B点的电势和电荷在 B点的电势能。A例1如图中虚线表示等势面，相邻两等势面间电势差相等。有一带正电的粒子在电场中运动，实线表示 该带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，粒子在a点的动能为20 e

2、V，运动到b,.,点时的动能为2 eV。若取c点为零势点，则当粒子的电势能为一6 eV时，它的动能是 、 -:（）:钉、 、 * /A. 16 eV B. 14 eV C. 6 eV D. 4 eV-:叮8.某带电粒子仅在电场力作用下由 可以判定（）A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,A. 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能C. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D. 电场中A点的电势低于B点的电势电场线、等势面【例3】 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电

3、场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（）A.三个等势面中，等势面a的电势最高B.带电质点一定是从 P点向Q点运动QC.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小D.带电质点通过P点时的动a、b间的距离，同时电容器的电势差会增大.静电计指针的偏转角度会增大【例7】如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d,平行放置并与一电源相连,S闭合后，两板间恰好有一质量为 m带电荷量为q的油滴处于静止状态以下说法正确的是（）A若将上板A向左平移一小段位移 B若将上板A向上平移一小段位移C若将下板B向下平移一小段位移,则油滴向下加速运动,则油滴向下加速运动,则油滴向上加速运动

4、,G中有b的电流,G中有a的电流,G中有a的电流D.若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G中无电流通过13例3如图所示，用电池对电容器充电，电路 处于静止状态。现将两极板的间距变大，则（）A. 电荷将向上加速运动B. 电荷将向下加速运动G电流表中将有从 a到b的电流0电流表中将有从 b到a的电流a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q能比通过Q点时小静电平衡【例4】如图所示，在孤立点电荷+ Q形成的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态. 若金属圆盘平面与点 电荷在同一平面内，试在圆盘内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线（用实打.线表示，要求严格作图）【例5】将悬挂在细线上的带

5、正电的小球A放在不带电的金属空心球C内（不和球壁接触），另有一个悬挂在细线上的带负电的小球 B向C靠近，如图所示，说法正确的有 （）答案 CA. A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向B . A和B的位置都不变C. A的位置不变，B往右偏离竖直方向D . A往左偏离竖直方向，B的位置不变例2如图所示，在真空中，两条长为 60 cm的丝线一端固定于 0点，另一端分别系 一质量均为o.1g的小球A和B。当两小球带相同的电荷量时， A球被光滑的绝缘挡板挡住， 直方向成60?角而静止。求：（1）小球所带电荷量；（2） OB线受到的拉力。电容器【例6】绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度

6、，若减小两极板 在两极板间插入电介质，如图1 8 3所示，则（）A. 电容器的电势差会减小BC.静电计指针的偏转角度会减小D带电粒子在电场中的运动【例8】如图所示，在点电荷+ Q的电场中有 A B两点，将质子和 a粒子分别从A点由静止释放，到达 B点时，它们的速度大小之比为多少？1【例9】一束电子流在经 U= 5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示.若两板间距离d= 1.0 cm，板长I = 5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？【例10】如图所示，长 L= 0.20 m的丝线的一端拴一质量为作1.0 X 10

7、_4 kg、带电荷量为q = + 1.0 X 106 C的小球，另一端连在一水平轴O上，丝线拉着小球可在竖直平面内做圆周运动，整个装置处在竖直向上的匀强电场中，电场强度E= 2.0 X 103 N/C.现将小球拉到与轴O在同一水平面的 A点上，然后无初速地将小球释放，取g= 10 m/s 2.求：(1) 小球通过最高点 B时速度的大小.(2) 小球通过最高点时，丝线对小球的拉力大小.例4如图所示，离子发生器发射出一束质量为m电荷量为q的离子，从静止经加速电压 U1加速后，获得速度VO,并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以速度 v离开电场。已知平行(2)电子运动的轨迹与

8、 y轴的各个交点中，任意两个交点的距离O板长为I，两板间距离为d,(重力忽略不计)求：(1) vo的大小；(2) 离子在偏转电场中运动的时间t ;(3) 离子在偏转电场中受到的电场力的大小F;(5)离子在离开偏转电场时的横向速度vx;速度vy的大小；(7)离子在离开偏转电场时的横向偏移量y;偏转角B的正切值tan &(4)离子在偏转电场中的(6)离子在离开偏I勺加速度；。转电场时的转电场时的(8)离子离开偏抵-_1g例5如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源 的中央各有一小孔 M和N。今有一带电质点，自 A板上方相距d的P点 落(P、M N在同一直线上)，空气阻力忽略不计，到达

9、 N孔时速度恰好 路返回。若保持两极间的电压不变，则：把A板向上平移一小段距自由下落后仍能返回 把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由孔继续下落 把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍两极相连，两板 由静止自由下 为零，然后沿原 离，质点自P点 下落后将穿过N 能返回把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过 N孔继续下落，以上判断正确的是()A.B. C. D.例6如图所示，M N是水平放置的一对金属板，其中 O,板间存在竖直向上的匀强电场。AB是一长9L的轻质绝缘地固定着l0个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为 球距离为L现将最下端小球置于 O处，然后将AB由静

10、止释放， 终保持竖直。经观察发现，在第4个小球进入电场到第 5个小 程中AB做匀速运动。求：(1)两板间电场强度 E; (2)上述匀速运动过程中速度v的M板中央有一个小孔 细杆，在杆上等间距 q、质量为m相邻小 AB在运动过程中始 球进入电场这一过大小。例7如图所示，在x0的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场 E;在x 0 B, Ea EbC.a EbB. A 0 B, EA EBD.-： a 0 b, Ea Eb点的电势，F表示点电荷受到的电场力 距离增大，则（）现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的A. ；：a变大，F变大B. ；： a变大，F变小C. ；： a不变，F不变D. ；： a

11、不变，F变小6.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为 带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知（a、b 和，c, ab 八 c ）A. 粒子从K到L的过程中，静电力做负功B. 粒子从L到M的过程中，静电力做负功C. 粒子从K到L的过程中，电势能增加D. 粒子从L到M的过程中，动能减小7.如图所示，在球壳内部球心放置带电荷量+Q的点电荷，球壳内有 A点，壳壁中有列说法正确的是（）A. A、B两点场强均为零B . EA曰EcC. 如果A、C和球心在一条直线上，则A、C两点的场强方向相同D. B点场强方向指向球心B点，壳外有C点，则下&在绝缘板上放

12、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B9如图所示，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，下列说法正确的是（）A. A、B两点场强相等，且都为零B . A、B两点场强不相等存C. 感应电荷产生的附加电场 E曰D .当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动f 丄10. 如图所示，A、B为两个带等量

13、异号电荷的金属球，将两根不带电的金属棒C、D放在两球之间，则下列叙 述正确的是（）A. C棒的电势一定高于 D棒的电势| B. 若用导线将 C棒的x端与D棒的y端连接起来的瞬间，将有从 y流向x的电子流C. 若将B球接地，B所带的负电荷全部流入大地D .若将B球接地，B所带的负电荷还将保留一部分11. 如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地.P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向，在 b板带电后，悬线偏转了角度a在以下方法中，能使悬线的偏角a变大 -的是（）厂；A.缩小a、b间的距离B.

14、加大a、b间的距离C. 取出a、b两极板间的电介质D .换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质12 .如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在以下两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？保持K闭合； I充电后将K断开；.KM 一;.N 吾A.上移上极板MB. 上移下极板N二PC.左移上极板MD.把下极板N接地-（b）所示的电压.t = 0时，Q板比P板电13. 如图1（a）所示，两个平行金 属板P、Q竖直放置，两板间加上如图势高5V，此时在两板的正中央M点放一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化.假设

15、电子始终未与两板相碰.在 0t8X 10t s的时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是（）答案 D10 1010A. 0t2X 10 sB. 2X 10 st4X 10 s6 X 1010 st8X 1010 sC. 4X 1010 stHB. 若A、B带等量异种电荷，则hv HC. 若A、B带等量异种电荷，则h HD. 若A、B带等量异种电荷，则 h= H13如图所示，ql、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷。已知ql与q2之间的距离为II，q2与q3之间的距离为12，且每个电荷都处于平衡状态。若 q2为正电荷，贝U ql为 电荷，q3为 电荷；ql、q2

16、、q3三者电荷量大小之比 是 ：14 在真空中的 0点放一点电荷 Q=1.0 XI0- 9C,直线MN过O点，OM=30cm ,M点放有一点电荷 q= 2X10 10C，如图所示。求：(1) M点的场强大小；(2)若M点的电势比N点的电势高15V，则电荷q从M点移到N点，电势能变化了多少？qMi15.如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨 道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E.今有一质量为 m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点)，从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数

17、为卩，求：(1 )滑块通过B点时的速度大小；(2)水平轨道上A，B两点之间的距离。1 -4BA16个带电质点的带电荷量为3 X0-9C的正电荷，逆着电场方向从A点移动到B点的过程中外力做功为*6X0-5J，带电质点的动能增加了4.5 X0-5J,求A、B两点间的电势差 UAB 。17. 如图所示，水平放置的平行金属板 A、B间距为d,带电粒子的电荷量为 q , 质量为m,粒子以速度v从两极板中央处水平飞入两极板间，当两板上不加电压时， 粒子恰从下板的边缘飞出.现给AB加上一电压，则粒子恰好从上极板边缘飞出求：? 1k(1)两极板间所加电压 U ; (2)金属板的长度L18如图14 所示，在真空

18、中用等长的绝缘丝线分别悬挂两个点电荷A和B,其电荷量分别为+q和-q.在水平方向的匀强电场作用下，两悬线保持竖直，此时A、B间的距离为L.求该匀强场场强的大小和方向，19如图15 所示，在场强为E的匀强电场中，一绝缘轻质细杆1可绕0点在竖直平面内自 由转动，A端有一个带正电的小球，电荷量为q，质量为m。将细杆从水平位置自由释放 则：(1) 请说明小球由A到B的过程中电势能如何变化 ？(2) 求出小球在最低点时的速率求在最低点时绝缘杆对小球的作用力.20如图16 所示，电荷量为q，质量为m的带电粒子以速度 v垂直进入平行板电容器中 (不计粒子的重力)，已知极板的长度为1，两极板间的距离为 d,两

19、极板间的电压为U，试推导带电粒子射出电容器时在偏转电场中的偏转位移y和偏转角达式。图1621.如图17所示,半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套一个带正电的小珠子，3该装置所在空间存在着水平向右的匀强电场，已知珠子所受电场力是重力的4，将珠子从最低点由静止释放。求：珠子获得的最大速度22.一个不带电的平行板电容器，用电压为10-6J的能量 試求：(1)这个电容器的电容60V的直流电源(不计电源的内阻)充电，充电过程中电源耗去了(2)在充电过程中，从一个极板转移至另一个极板的电子数目4.8X23.一个带正电的微粒，从 A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图18所示，AB

20、与电场线夹角 0 =30，已知带电微粒的质量m=1.0 X 10 7kg，电量q=1.0X 10 - 10C, A、B相距L=20cm。(取g=10m/s2，结果保留二位有效数字)求：(1) 说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。._：(2) 电场强度的大小和方向？* 图18(3) 要使微粒从 A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？24.如图19所示，在竖直放置的足够大的铅屏A的右表面上贴着射线(即电子)放射源知射线实质为高速电子流，放射源放出卩粒子的速度v0 = 1.0 X07m/s。足够大的荧光屏铅屏A平行放置，相距 d = 2.0 X0 2m,其间有水平向左的匀强电场，电场

21、强度大小2.5 X04N/C。已知电子电量 e= 1.6 10-19C，电子质量取 m= 9.0 10-31kg。 求：(1 )电子到达荧光屏 M上的动能。(2 )荧光屏上的发光面积。P, 已25如图20所示，足够大的平行金属板竖直放置，两板相距为d，分别与直流电源的正负极相连， 电源电动势为 E.质量为m、电量为-q的质点沿着右板的边缘从 a点开始被竖直上抛，最后 在左板与a点等高的b点与左板相碰，重力加速度用g表示。试计算：(1) 带电质点由a到b运动过程中到达的最高点，相对于ab的高度多大？最高点与右板相距多远？(2) 质点与左板相碰前的瞬时速度的大小和方向。E图20答案8. B解析：由

22、电场线的疏密可知场强EBEA，所以粒子的加速度 aBaA。由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势AB,由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能、电势能的变化情况为 EKBEKA , EBH竹+疔 & + A13. 负电荷、负电荷、二 ：I:二 。解析：（1 ）由于三个点电荷的存在，使每个点电荷皆受三个库仑力的作用而平衡。若q2为正电荷，对q2而言，q1和q3必为同性电荷，但对三者而言，要求每个电荷都处于平衡态，则q1与q3必为负电荷。（2）由库仑定律和平衡条件知:仏+，2）I由式得由式得二=1;1（2）电荷q从M点移到N点，电场力做功 WMH = qI=-2xlO-l

23、oxl5J=-3xlOJ这一过程中电场力做负功则电势能增加 -3xlOJ15.解析：（1 ）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块通过B点时的速度为vB，根据动能定理tngR-qER 二 1 枷;-0vA - #（飓购见有：-，解得“、 记小滑块从C经B到A的过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功。设小滑块在水平轨道上运动的距离（即 的距离）为L，则根据动能定理有： _仪旷汕）”二-川二解得 ，:A,B两点间16.解析：A点电势比B点低5000V解析：由动能定理% =qUAB=AEh5 =呱讥=45x10-6x10- = 600V3X10-917.解析：（1）两极间不加电压

24、时，粒子做平抛运动水平方向上:L=vt -d=-gt2竖直方向上：二 _当两极间加上电压 U时，粒子做匀变速曲线运动，即水平方向上:L=vt竖直方向上：J -由、得 a=g （方向向上）uqmg = ma由牛顿运动定律得_U = 2mgd / qL = v（2）由、式可得18解：分析A :由平衡条件得：qE19解：（1）因为由A到B过程中电场力做正功2qq=k 牙 E = k -2 方向为水平向左12l2,所以电势能减小(2)由动能定理得：mgl qE -mv2 -0 . v22(mg Eq)l（3）在最低点由牛顿第二定律得：t - mgT = 3mg 2Eq20 解：（1）求粒子在偏转电场中的偏转位移电子在偏转电场中的加速度 a为:电子运动的时间为：t二丄-veU1 +2- 偏转位移y at - md22联立以上各式得y = 1 q2 mdv2(2)求偏转角vy = at 鯉tanmdvvyqUlmdv221 解：珠子所受电场力和重力的合力与圆环的交点位置即为速度最大的位置,tanEq 3 mg 4-370由最低点到速度最大的位置过程中，根据动能定理得 mgR(1 -cos ：) EqRsin)=1 mv2 -Eq = 3 mg - 由得最大速24Eq度为v22解：（1）电容器所带电量为