1.(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( )A .C 和U 均增大B .C 增大,U 减小C .C 减小,U 增大D .C 和U 均减小B2(2012天津卷).两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( )A .做直线运动,电势能先变小后变大B .做直线运动,电势能先变大后变小C .做曲线运动,电势能先变小后变大D .做曲线运动,电势能先变大后变小C3.(2012安徽卷).如图所示,在平面直角 中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0 V ,点A 处的电势为6 V, 点B处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( )A.200V/mB.2003 V/mC.100 V/mD. 1003 V/mA4.(2012重庆卷).空中P 、Q 两点处各固定一个点电荷,其中P 点处为正点电荷,P 、Q 两点附近电场的等势面分布如题20图所示,a 、b 、c 、d 为电场中的四个点。
则( )A .P 、Q 两点处的电荷等量同种B .a 点和b 点的电场强度相同C .c 点的电热低于d 点的电势D .负电荷从a 到c ,电势能减少D5.(2012海南卷)关于静电场,下列说法正确的是( ) O x (cm)y (cm) A (6,0)B (0,3)● ●A.电势等于零的物体一定不带电B.电场强度为零的点,电势一定为零C.同一电场线上的各点,电势一定相等D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加D6.(2012山东卷).图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。
一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。
则该粒子( )A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化CD7.[2014·北京卷] 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列判断正确的是()A.1、2两点的场强相等B.1、3两点的场强相等C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等D本题考查电场线和等势面的相关知识.根据电场线和等势面越密集,电场强度越大,有E1>E2=E3,但E2和E3电场强度方向不同,故A、B错误.沿着电场线方向,电势逐渐降低,同一等势面电势相等,故φ1>φ2=φ3,C错误,D正确.8.如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5 m的14圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B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E=5×103N/C.今有一质量为m=0.1 kg、带电荷量+q=8×10-5C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10 m/s2,求:(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时B点的压力.(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程.答案:(1)2.2 N(2)6 m解析:(1)设小滑块第一次到达B点时的速度为v B,对圆弧轨道最低点B的压力为F ,则:mgR -qER =12m v B 2 F -mg =m v B 2R,故F =3mg -2qE =2.2 N 。
(2)由题意知小滑块最终将停在B 点由动能定理得-F f ·S =0-12m v B 2结合F f =μmg 可得小滑块在水平轨道上通过的总路程S =6 m.9.如图所示,有一带电粒子贴着A 板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U 1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U 2时,带电粒子沿②轨迹落到B 板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为( )A .U 1∶U 2=1∶8B .U 1∶U 2=1∶4C .U 1∶U 2=1∶2D .U 1∶U 2=1∶1答案:A 解析:由y =12at 2=12Uq md l 2v 02得:U =2m v 02dy ql 2,所以U ∝y l 2,可知A 项正确. 10.(10分)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 小球电性及所带电荷量Q ;(2)外加匀强电场的场强E .答案:(1)3mg 3k l (2)1033mgk 9l。
解析:(1)A 球带正电,B 球带负电两小球相距d =2l -2l sin 30°=l 。
由A 球受力平衡可得:mg tan α=k Q 2l2,解得:Q =3mg 3k l . (2)外加电场时,两球相距d ′=2l +2l sin 30°=3l ,根据A球受力平衡可得:QE -k Q 2(3l )2=mg tan α,解得:E =1033mgk 9l . 11.(10分)(2010·莱芜模拟)一质量为m 、带电荷量为+q的小球以水平初速度v 0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y 与水平方向的位移x 之间的关系如图乙所示,根据图乙给出的信息,(重力加速度为g )求:(1)匀强电场场强的大小;(2)小球从进入匀强电场到下降h 高度的过程中,电场力做的功;(3)小球在h 高度处的动能.答案:(1)mg q -2hm v 02qL 2 (2)2h 2m v 02-mghL 2L 2(3)2h 2m v 02L 2+m v 022解析:(1)小球进入电场后,水平方向做匀速直线运动,设经过时间t ,水平方向:v 0t =L ,竖直方向:(mg -qE )t 22m =h ,所以E =mg q -2hm v 02qL 2.(2)电场力做功为W =-qEh =2h 2m v 02-mghL 2L 2.(3)根据动能定理mgh -qEh =E k -m v 022,得E k =2h 2m v 02L 2+m v 022.12.两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场线(方向未画出)如图所示,一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA和FB,则它们的大小关系为( )A.FA=FB B.FA<FBC.FA>FB D.无法确定【答案】C13.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。
两板间有一个正电荷固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示电容器两板间的电压,W表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板向下移到图示的虚线位置则( )A.U变小,E不变B.E变小,W不变C.U变小,W不变D.U不变,W不变14.图中三条实线a、b、c表示三个等势面。
一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点,由图可以看出( )A.三个等势面的电势关系是ϕa>ϕb>ϕcB.三个等势面的电势关系是ϕa<ϕb<ϕcC.带电粒子在N点的动能较小,电势能较大D.带电粒子在N点的动能较大,电势能较小【答案】C15.如图所示,虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一族等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从A点飞到B点,则下列判断正确的是( )A.粒子一定带负电B .A 点的场强大于B 点的场强C .粒子在A 点的电势能大于在B 点的电势能D .粒子在A 点的动能小于在B 点的动能16.如图,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Ua 、Ub 和Uc ,Ua>Ub>Uc.一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 .粒子从K 到L 的过程中,电场力做负功B .粒子从L 到M 的过程中,电场力做负功C .粒子从K 到L 的过程中,静电势能增加D .粒子从L 到M 的过程中,动能减少【答案】AC17.如图所示,匀强电场强度E=C N /102.12⨯,方向水平向右,一点电荷q=C 8100.4-⨯,沿半径R=20cm 的圆周,从A 点移动到B 点。
已知090=∠AOB ,且OB 与电场线平行。
求:(1)这一过程中电场力做的功是多少?是做正功还是做负功?(2)A 、B 两点间的电势差AB U 是多少?【答案】(1)EqR W AB -==2.0100.4102.182⨯⨯⨯⨯-=J 7106.9-⨯- 负功(2)V q W U AB AB 24100.4106.987-=⨯⨯-==--20. [2014·福建卷Ⅰ] 如图,真空中xOy 平面直角坐标系上的A 、B 、C 三点构成等边三角形,边长L =2.0m .若将电荷量均为q =+2.0×10-6 C 的两点电荷分别固定在A 、B 点,已知静电力常量k =9×109 N ·m 2/C 2,求:(1)两点电荷间的库仑力大小;(2)C 点的电场强度的大小和方向.20.(1)9.0×10-3 N (2)7.8×103 N/C 沿y 轴正方向[解析] (1)根据库仑定律,A 、B 两点电荷间的库仑力大小为F =k L2q2①代入数据得 F =9.0×10-3 N ②(2)A 、B 两点电荷在C 点产生的场强大小相等,均为E 1=k L2q ③A 、B 两点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为E =2E 1cos 30°④由③④式并代入数据得E =7.8×103 N/C ⑤场强E 的方向沿y 轴正方向.22.[2014·安徽卷] (14分)如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C ,极板间距离为d ,上极板正中有一小孔.质量为m ,电荷量为+q 的小球从小孔正上方高h 处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g ).求:(1)小球到达小孔处的速度;(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量;(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间.22.[答案] (1) (2)C g mg (h +d ) (3)h h +d g 2h[解析] (1)由v 2=2gh 得v =(2)在极板间带电小球受重力和电场力,有mg -qE =ma0-v 2=2ad得E =qd mg (h +d )U =EdQ =CU得Q =C q mg (h +d )(3)由h =21gt 12、0=v +at 2、t =t 1+t 2可得t =h h +d g 2h。