(完整版)静电场练习题及答案

(完整版)静电场练习题及答案静电场练习题一、电荷守恒定律、库仑定律练习题4.把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是带有等量异种电荷。8.真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则q一定是负电荷。14.如图3所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10^-8库的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F＝1.2×10^-2N，小球A带的电量qA＝-2×10^-8C。二、电场电场强度电场线练习题6.关于电场线的说法，正确的是电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大。7.如图1所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强，则A、B两处的场强方向相同。8.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为0。9.四种电场的电场线如图2所示。一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大。则该电荷所在的电场是图中的D。11.如图4，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定A、B、C分别带什么性质的电。D.不一定沿电场线运动，也不一定由高电势向低电势运动。5.有一电场的电场线如图1所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和UA、UB表示，则答案为D。6.如图2，A、B为两等量异号点电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab=bc，则答案为C。7.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是电场强度。9.一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10^-6J的功，那么答案为A。10.一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则答案为D。11.如图3，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是B。12.如图4，所示，两个固定的等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，则答案为D。13.以无穷远处为零电势点，下述情况中各物理量为正还是为负？（1）负电荷周围空间的电势为负值。2.正电荷位于某负荷电产生的电场内，它的电势能为负值。3.负电荷位于某负电荷产生的电场内，它的电势能为正值。4.导体在正电荷形成的电场中，处于静电平衡状态时，导体的电势为常数。14.电场中的电荷因位置而具有的能量叫电势能。当两个同种电荷距离增大时，电荷的电势能将减小；若把两个电荷的距离增大时，电场力做了正功，则这两个电荷为异种电荷。15.Ua<Ub16.Ua=-600V;Uab=-2.0×10^5V;1.2J17.WPC>WPA>WPB19.12J20.2.5×10^-10kg21.Uab=-0.04V22.最大速度为1.2×10^4m/s选择题答案略。1.关于匀强电场的结论，正确的是A、B和D。公式E=F/q适用于匀强电场，电势差与距离成正比，匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致。2.关于静电场的说法，正确的是A、B和D。任意两点间的电势差与距离成正比，电势降低的方向就是场强的方向，若电场力对电荷作正功，电荷的电势能一定减小，而动能不一定增加。3.图1所示的AB两点的电势差为ELcosα。4.图2所示的计算结果正确的是B。ac之间的电势差为50V。5.两板间的电压为320V，选项中没有正确答案。6.液滴上有元电荷数目是30。7.当把一检验电荷＋q放在d点处恰好平衡时，正确的结论是B。匀强电场场强为kQ/r^2，方向沿cd方向。8.图4中，绝缘杆长度为L，两端带有等量异号电荷，电量值为Q，在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角为α=60°。若使杆沿顺时针转过60°（以杆上某一点为圆心转动），则正确的选项是：B.电场力作的总功为QEL/2，两电荷的电势能减小。9.在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为m的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图5所示。匀强电场的场强大小为：A.最大值是mgtgθ/q。10.图6中，匀强电场E=10^3N/C，矩形abcd的ab边与电场线平行，且ab=3cm，bc=2cm。将点电荷q=5×10^-8C沿矩形abcd移动一周，电场力做功为_______，ab两点的电势差为_______，bc两点的电势差为______。电场力做功为0，ab两点的电势差为3×10^3V，bc两点的电势差为2×10^3V。11.如图7，A、B两点相距0.1m，θ=60°，匀强电场场强E=100V/m，则A、B间电势差U_AB=______V。U_AB=-E*d*cosθ=-100*0.1*cos60°=-50V。12.如图8，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×10^4V/m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差U_AC=______V；将带电量为-1.0×10^-12C的点电荷置于C点，其电势能为_________J。U_AC=-E*(d1-d2)=-1.0×10^4*(1-0.4)*10^-2=-0.6V；其电势能为q*U_AC=-1.0×10^-12*(-0.6)=6×10^-13J。13.一质量为m的带电小球，静止在两块带电平行金属板间的匀强电场中，此时两板间电压为300V。若将该电压降到60V，其它条件不变，则小球的加速度为_____m/s^2。加速度为a=(qE/m)*(U1/U2-1)=(qE/m)*(300/60-1)=4qE/m。14.如图9所示的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°角，ab=4cm，bc=10cm。将一个带电量为2×10^-8C的电荷从a移到b时，电场力做功4×10^-6J，则将此电荷从b移到c电场力做功_____J，ac间电势差为_____V。将此电荷从b移到c电场力做功为4×10^-6J，ac间电势差为-6×10^3V。15.如图10所示的匀强电场的方向是竖直向下的，A、B是两等势面，已知两等势面的电势差为U、距离为d，现在P点放一负电荷q，将使该电场中有一点的场强变为零，这一点距P点的距离为___________。该点距P点的距离为d/U*q。16.比较图11中A、B两点电场强度的大小和电势的高低。（1）E_A=E_B，即A、B两点电场强度相等。（2）V_A>V_B，即A点电势高于B点。1．它们之间的静电力大小为F，如果将它们放在介质常数为2的介质中，则它们之间的静电力大小为[]A．F/2B．FC．2FD．4F3．如图1所示，一半径为R的均匀带电球，电荷密度为ρ，电场强度大小随距球心的距离r变化的情况如图所示，其中E0为球心处的电场强度，则在距球心为2R处的电场强度大小为[]A．E0/4B．E0/2C．E0D．2E01.如图12所示的匀强电场中，当负电荷从A点移动到B点时，电场力对其做正功。求电场线的方向、A、B两点的电势UA和UB，以及负电荷在A、B两点具有的电势能εA和εB。2.图13中，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且CD＝4cm，CD连线和场强方向成60°角。已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10-17J，求：①匀强电场的场强；②A、B两点间的电势差；③若A板接地，D点电势为多少？3.如图14所示，竖直放置的两块足够长的平行金属板，相距0.08m，两板间的电压是2400V，在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10-3kg的带电小球，平衡后，丝线跟竖直方向成30°角，若将丝线剪断，求小球在电场中的运动情况、带电量和碰到金属板所需的时间。4.在图2的电路中，C是平行板电容器，在S先触1后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是[]：A.平行板电容器两板的电势差不变；B.平行扳电容器两板的电势差变小；C.平行板电容器两板的电势差增大；D.平行板电容器两板间的电场强度不变。5.如图3所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则[]：A.电容器带电量不变；B.尘埃仍静止；C.检流计中有a→b的电流；D.检流计中有b→a的电流。6.A、B两个大小相同的金属小球，A带有6Q正电荷，B带有3Q负电荷，当它们在远大于自身直径处固定时，其间静电力大小为F。另有一大小与A、B相同的带电小球C，若让C先与A接触，再与B接触，A、B间静电力的大小变为3F，则C的带电情况可能是[]：A.带18Q正电荷；B.带12Q正电荷；C.带36Q负电荷；D.带24Q负电荷。7.在真空中有两个完全相同的金属小球，带电荷分别为－q1和＋q2。它们之间的静电力大小为F。如果将它们放在介质常数为2的介质中，则它们之间的静电力大小为[]：A.F/2；B.F；C.2F；D.4F。1.两小球带电荷量大小的关系可以通过库仑定律求得。根据题意，当两小球相距r时，相互作用力为F；当两小球接触一下再相距r时，相互作用力为F/3。因此，我们可以列出如下方程：F=kq1q2/r^2，F/3=kq1q2/(2r)^2。化简后得到q1/q2=1/2，因此选项B是正确的。2.根据电场力的定义，F=qE，其中E为电场强度。根据题意，当离点电荷为r处引入电量为q的检验电荷时，所受到的电场力为F。因此，我们可以列出如下方程：F=kq(Q/r^2)，其中Q为点电荷带电量。化简后得到E=kQ/r^2，因此选项C是正确的。4.选项C是正确的。根据电势的定义，电势差ΔV等于电场强度E在两点间距离Δr上的积分。因此，匀强电场中，两点间的电势差只与两点间距离成正比。5.选项A是正确的。根据电势的定义，电势V等于电势能U除以电荷q，即V=U/q。因此，电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功。6.选项B是正确的。根据电势能的定义，电势能U等于电荷q在电场中移动时所具有的能量。因此，电子的电势能减少了5eV。8.选项A是正确的。根据静电平衡的原理，绝缘导体上任意两点的电势必须相等，且都高于大地的电势。12.选项B是正确的。由于M、N是等势面，因此沿路径①和路径②移动的电荷所做的功相等。由于点电荷-Q在路径①和路径②上的投影长度相等，因此电场力在两条路径上的大小相等。因此，沿路径①做的功等于沿路径②所做的功。13.小球在电场中将作曲线运动。由于小球带电，因此在电场中受到电场力。当悬线烧断时，小球的初始速度为零，因此小球将沿着切线方向开始运动，并且由于电场力的作用，小球将沿着曲线运动。D.将极板电压减为原来的一半一带电粒子从两平行金属板左侧中央平行于极板飞入匀强电场，且恰能从右侧极板边缘飞出。如果粒子的初动能增大一倍，要使它仍然从右侧边缘飞出，则应将极板电压减为原来的一半。一个质量为m，带电荷为-q的小物体，可以在水平绝缘轨道ox上运动，OR端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox正向。小物体以初速v从位置x沿Ox轨道运动，受到大小不变的摩擦力f作用，且f＜qE。设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程。根据动能定理，小物体在运动过程中的动能减少等于摩擦力所做的功。由于摩擦力始终小于qE，因此小物体在运动过程中的动能减少不会超过qEΔx，其中Δx为小物体在x方向上移动的距离。当小物体停止运动时，它的动能减少等于它的初动能，因此有：qv-qEΔx=0.5mv^2解出Δx，得到Δx=v^2/2E。因此，小物体在停止运动前所通过的总路程为2x+Δx，其中x为小物体起始位置到OR端的距离。1.1.55×10^6m/s答案：电势差和电场强度有以下关系：ΔV=Ed，其中ΔV表示电势差，E表示电场强度，d表示电场距离。2.选择题答案：1.BD2.D3.D4.AC5.A6.D7.C8.BD9.B填空题答案：10.30V11.-512.40,-6×10^-1113.8×10^-614.5×10^-4,450计算题答案：18.电场强度为104V/m，电势差为600V，电势差变化量为-200V。19.(1)运动类型为匀加速直线运动；(2)粒子带电量为9.62×10^-7C；(3)粒子在电场中运动的时间为0.14s。3.电容器、电容练习题答案选择题答案：1.D2.AC3.B4.AB5.CD6.C7.BC8.BC填空题答案：9.电容器容纳电荷的本领为10^-6F。10.减小电容