电场专题训练

1、电场专题训练电场1 .如图1所示，在y轴上关于O点对称的AB两点有等量同种点电荷+Q在x轴上C点有点电荷-Q且CO=QD/ADO=601下列判断正确的是（）A.O点电场强度为零B.O点电场强度为零C.若将点电荷+q从O移向C电势能增大D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大图12 .两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带正电）电量分别为q1和q2（q二.,.球2-球1、q2）。将细线拉直并使之与电场:方向平行，如图26所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）A. T =%q1-q2)EB. T=(q

2、-q2)EC - T4(q1+q2)ED . T = (q+q2)E图263 .质子和中于是由更基本的粒子即所谓“夸克”00,02组成的.两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭”）.作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离的关系为：式中Fo为大于零的常量，负号表示引力.用U表示夸克间的势能，令U0=F0（r2ri）,取无穷远为势能零点.下列图2中Ur图示中正确的是（）4,图27所示的匀强电场E的区D域内，由AB、C、DA、Er、）E。、DT作为顶点构成一

3、正方体空间，电场方向与面ABC窿直。下列说法正确的是（）A.AD两点间电势差LAd与AA两点间电势差Uw相等B.带正电白粒子从A点沿路径A-ADT移到D7点，电场力做正功C.带负电白粒子从A点沿路径A-AD7移到D7点，电势能减小图27D.带电的粒子从A点移到。点，沿对角线ACz与沿路径AfBfBz一。电场力做功相同噂纱5.如图4所示，实线为电场线，虚线二1sl为等势线且AB=BC电场中的AB、C三点的场强分别为、既、显电势分别为中a、”、京，ABBC间的电势差分别为LAb、LBc,则下列关系中正确的有（）A.中a”之B.巳日鼻图4C.UabVLBcD.Uab=LBc6.如图5所示，匀强电场中

4、有a、b、c三点,在-7 -以它们为顶点的三角形中，Na=30、Nc=90,电场方向与三角形所在平面平行.已知出方和c点的电势分别为仁一扬V、q+扬V和2V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为Aeq-E）V、（2+aA）VB.0V、4V图5D . 0 V、百VA口B - 9 7 .竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球,31所示的电路图连接。绝缘线与左极板的夹角为明当滑动变H短森滑片在a位置时，电流表的读数为Z，夹角为明;当滑片在力位置时，电流表的读数为I2t夹角为久，贝!I（）A./%,IC.8产82，HD.丛图318 .如图28所示，固定在Q点的正点电荷的电场

5、中有M、N两点，已知破V标。下列叙正确的是()A.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功,电势能减少B.若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点,则该电荷克服电场力做功，电势能增加图28C.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,则电场力对该电荷做功，电势能减少D.若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的动，电势能不变9.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1m,D为AB的中点，如图29所示。已知电场线的方向/平行于ABC所在平面，A、B、C/三点的电势分别为14V、6V和2V。

6、设场强大小为E,一电量为1X10-6C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W则A. W=8X10-6J,E8V/m6B. W=6X106J?E6V/mC. W=8X106J)E8V/mD.W=6X106J,E1),图9仍使电子从ABCDK域左下角D处离开(D不随电场移动)，求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。2riixy =L212n4；12.带等量异种电荷的两平行金属板相距L,板长H,竖直放置，x轴从极板中点O通过，如图20所示。板间匀强电场的场强为E,且带正电的极板接地。将一质量为mi电量为+q的粒子(重力不计)从坐标为Xo处释放。(1)试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间

7、运动的过程中，电势能与动能总和保持不变。(2)为使该粒子从负极板上方边缘的P点射出，须在X0处使该粒子获得竖直向上的初速度V0为多图2013.如图33所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B,球A带电量为+2q,球B带电量为-3q,两球由长2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行图33向右的匀强电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布)，求：(1)球B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

8、速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。14.如图10(a)所示，在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向左的电场，电场强度E随时间的变化如图10(b)所示。不带电的绝缘小球P2静止在。点。t=0时，带正电的小球R以速度V0从A点进入AB区域。随后与P2发生正碰后反弹，反弹速度是碰前的2倍。P1的质量为m,带电量为37q,P2的质量为m=5m)A、O间距为L。，OB间距为=4L。.已知詈登,T =L0v。(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间。(2)讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞。图1015.如图23所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强

9、电场，两板间距为d、电势差为U,在A.11Ab板上开有两个间距为l的小B需mO户?孔。GD为两块同心半圆形金飞、工属板，圆心都在贴近B板的。P处，C带正电、D带负电。两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m电量为q的带正电微粒(微粒的重力不计)，问：图23(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大；(2)为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度大小应满足什么条件；(3)从释放微粒开始，经过多长时间微粒会通过半圆形金属板间的最低点P16

10、.如图35所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0X105N/C、与水平方向成0=30角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5X106C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0X106C,质量m1.0X102kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球BXBXE开始运动。(静电力常量k=9.0X109N.R2/C2,取g=l0m/MS2)(1)小球B开始运动时的加速度为多大？(2)小球B的速度最大时，距M端的高度h为多大？(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.6lm时)速度为v=1.0m/s)求此过程中小球B

11、的电势能改变了多少？图35-23 -答案及解析1 .【答案】BD【解析】电场是矢量，叠加遵循平行四边行定则）由E=kQ和几何关系可以得出）A错B对。在otcr之间，合场强的方向向左，把负电荷从O移动到C,电场力做负功，电势能增加，C错D对2 .【答案】A【解析】本题属于连接体问题，主要考查牛顿第二定律在电场中的应用，设加速度为a,对整体有：qiE+qzE=2ma,再隔离球2分析：T+qzE=ma,联立两式得：T=2(q-q2)E,所以选项A正确3 .【答案】B【解析】从无穷远处电势为零开始到r=r2位置，势能恒定为零，在r=匕到r=ri过程中，恒定引力做正功，势能逐渐均匀减小，即势能为负值且越

12、来越小，此部分图像为A、B选项中所示；rjBjC,A正确；由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EcEbE,B对；电场线密集的地方电势降落较快，故UBcIAb,C对D错。此类问题要在平时注重对电场线与场强、等势面与场强和电场线的关系的掌握，熟练理解常见电场线和等势面的分布规律【答案】AC6 .【答案】B【解析】如图所示，根据匀强电场的电场线与等势面是平行等间距排列，且电场线与等势面处处垂直，沿着电场线方向电势均匀降落，取ab的中点O,即为三角形的外接圆的圆心，且该点电势为2V,故Oc为等势面，MN?电场线，方向为MNy向，UOf=Uo=73V,UOn：UOp=2:6，故UOn=2V,N点电

13、势为零，为最小电势点，同理点电势为4V,为最大电势点。所以选项B正确7 .【答案】D【解析】先根据电容器在电路稳定的情况下相当于断路，比较两种情况下两极板的电势差、电场强度、电场力大小进而确定较大关系；再根据两种情况下的总电阻大小确定电流关系。当滑片在a位置时平行板电容器两极板间电势差比当滑片在b位置时小，场强也就小，故0i62,两种情况下的闭合电路总电阻不变，故I尸12,所以正确选项Do8 .【答案】AD【解析】因电场力做功只与始末位置有关，与路径无关，故选项D对。把一正的点电荷从M点沿直线移到N点时，电场力做正功，电势能减少，所以选项A正确。而B错。负电荷则相反，即选项C错。9 .【答案】

14、A【解析】本题主要考查电场力做功和电势差与场强的关系。根据W=u得W=8AA、2碰撞后小球Pi向左运动的最大距离：工=工2a2又.a_qE0_2v0aia12m13L0解7f导：Sm=L0/3所需时间：t2=v10alV0(2)设Pi、P2碰撞后又经At时间在OB区间内再次发生碰撞，且Pi受电场力不变，由运动学公式，以水平向右为正：S=S2则-v1.：ta1l12=v2t解得：At=3L0=3T(故Pi受电场力不变)Vo对P2分析：S2=V2=1V03L0=L0L=4L03V03所以假设成立，两球能在OB区间内再次发生碰撞。15【解析】(1)设微粒穿过B板小孔时的速度为V,根据动能定理，有qU

15、=2mv2解得丫=樽(2)微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力，有22qE=m2=m-联立、)侍E=-RLL(3)微粒从释放开始经ti射出B板的小孔，则2设微粒在半圆形金属板间运动经过t2第一次到达最低点P点，则所以从释放微粒开始，经过小2)二加+弓1畀微粒4.2qU第一次到达P点根据运动的对称性，易知再经过2(t,+t2)微粒再一次经过P点所以经过时间t=(2k+1)(2d+也/度，k=0,1,2,川微粒经过I4川2qUP点。16【解析】由题意可知，带电小球在匀强电场和点电荷非匀强电场这样的叠加场中运动，前两问应用力的观点求解，因库仑力是变力，所以第(3)问只能用能的观点求解。(1)开始运动时小球b受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得kQq mg-qEsin 二-ma解得a=g_学一照也Lmm代入数据解得