一、选择题1.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有①场强E=F/q ②场强E=U/d ③场强E=kQ/r 2④电场力做功W=Uq (A)①③(B)②③(C)②④(D)①④2、已知A 为电场中一固定点,在A 点放一电量为q 的电荷,受电场力为F ,A 点的场强为E ,则A .若在A 点换上-q ,A 点场强方向发生变化B .若在A 点换上电量为2q 的电荷,A 点的场强将变为 2EC .若在A 点移去电荷q ,A 点的场强变为零D .A 点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关3.如图所示,平行直线表示电场线,带没有标明方向,带电量为+1×10-2C 的微粒在电场中只受电场力的作用,由A 点移到B 点,动量损失0.1J ,若点的电势为-10V ,则A.B 点的电势为10VB.电场线的方向从右向左C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1D.微粒的运动轨迹可能是轨迹24 、 两带电小球,电量分别为+q 和q -,固定在一长度为L 的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E 的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图10—48所示。
若此杆绕过O 点垂直于杆的轴线转过︒180,则在此转动过程中电场力做的功为( )A. 零B. qELC. qEL 2D. qELπ5.两个相同的金属小球带正、负电荷,固定在一定得距离上,现把它们相碰后放置在原处,则它们之间的库伦力与原来的相比将( )A.变小B.变大C.不变D.以上情况均有可能6.如图所示,有一平行板电容器充电后带有等量异种电荷,然后与电源断开。
下极板接地,两极板中央处固定有一个很小的负电荷,现保持两极板间距不变而使两极板左右水平错开一段很小的距离,则下列说法中正确的是( )A .电容器两极板间电压值变大B .电荷的电势能变大C .负电荷所在处的电势升高D .电容器两极板间的电场强度变小7图10—55中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点。
若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是( )A. 带电粒子所带电荷的符号B. 带电粒子在a 、b 两点的受力方向C. 带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大D. 带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大8、如图,带电粒子P 所带的电荷量是带电粒子Q 的3倍,它们以相等的速度v 0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场,分别打在M 、N 点,若OM=MN ,则P 和Q的的质量之比为A. 3:4B. 4:3C. 3:2D.2:39、示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示.如果在荧光屏上P 点出现亮斑,那么示波管中的A.极板X 应带正电B.极板X '应带正电C.极板Y 应带正电D.极板Y '应带正电10、如图所示匀强电场E 的区域内,在O 点处放置一点电荷+Q ,a 、b 、c 、d 、e 、f 为以O 点为球心的球面上的点,aecf平面与电场平行,bedf 平面与电场垂直,则下列说法中正确的是A .b 、d 两点的电场强度相同B .a 点的电势等于f 点的电势C .点电荷+q 在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功D .将点电荷+q 在球面上任意两点之间移动,从球面上 a点移动到c 点的电势能变化量一定最大11 ,若带正电荷的小球只受到电场力作用,则它在任意一段时间内( )A. 一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B. 一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C. 不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D. 不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动12 如图所示,AB 是一个接地的很大的薄金属板,其右侧P 点有一带电量为Q 的正电荷,N 为金属板外表面上的一点,P 到金属板的垂直距离PN =d, M 为点P 、N 连线的中点,关于M 、N 两点的场强和电势,下列说法正确的是:A.M 点的电势比N 点电势高,M 点的场强比N 点场强大B. M 点的场强大小为4kQ/d2C.N 点的电势为零,场强不为零D.N 点的电势和场强都为零二、 填空题13.质量为m ,带电量为+q 的小球用一绝缘细线悬于O 点,开始时它在A 、B 之间来回摆动,OA 、OB 与竖直方向OC 的夹角均为θ(如图所示)。
(1)如果当它摆动到B 点时突然施加一竖直向上的、大小为E=mg/q 的匀强电场,则此时线中拉力T 1______________;(2)如果这一电场是在小球从A 点摆到最低点C 时突然加上去的,则当小球运动到B 点时线中的拉力T 2_______________。
+ + + + + +14如图所示的A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中正六边形的六个顶点.已知A 、B 、C 三点的电势分别为-1V 、1V 、5V ,则D 点的电势φD为 V,并标出电场强度的方向。
三 计算题15、如图所示,a 、b 、c 、d 为匀强电场中四个等势面,相邻等势面间距离为2cm ,已知U ac =60V,求:(1)电场强度为多大?(2)设B 点的电势为零,求A 、C 、D 、P 点的电势。
(3)求将q= -1.0×10-10C 的点电荷由A 移到D 电场力做的功。
(4)将q=2×10-10C 的点电荷由B 移到C ,再经D 最后回到B ,电场力所做的功W bcdp 16、如图所示,两根长为L 的丝线下端悬挂一质量为m ,带电量分别为+q 和-q 的小球A 和B ,处于场强为E ,方向水平向左的匀强电场之中,使长度也为L 的连线AB 拉紧,并使小球处于静止状态,求E 的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态?17 如图所示,长为L(L=ab=dc)高为H(H=bc=ad)的矩形区域abcd 内存在着匀强电场。
电量为q 、动能为E k 的带电粒子从a 点沿ab 方向进入电场,不计重力。
(1)若粒子从c 点离开电场,求电场强度的大小E 和粒子离开电场时的动能kt E ;(2)若粒子从bc 边离开电场时动能为'K E ,则电场强度1E 为多大?18、如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。
在Oxy 平面的ABCD 区域内,存在两个场强大小均为E 的匀强电场I 和II ,两电场的边界均是边长为L 的正方形(不计电子所受重力)。
(1)在该区域AB 边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD 区域的位置。
(2)在电场I 区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD 区域左下角D 处离开,求所有释放点的位置。
..B a cb d A P D...C c(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/n(n≥1),仍使电子从ABCD区域左下角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。
一选择1、D2、D3、BC4、C5、D6、AC7、BCD 8、A 9、AC 10、D 11、D 12、AC二 填空13 、 0 14 、 7v D 指向 A15、(1)1.5×103V/m (2)30V -30V -60V 0V (3)-9.0×10-9J (4)0J16、分析与解:对A 作受力分析.设悬点与A 之间的丝线的拉力为F 1,AB 之间连线的拉力为F 2,受力图如图10乙所示.根据平衡条件得F 1sin60°=mg ,qE=k 22L q +F 1cos60°+F 2,由以上二式得:E=k 2L q +qmg cot60°+q F 2,∵F 2≥0, ∴ 当E ≥k2L q +q mg 33时能实现上述平衡状态.17、解析:(1)L =v 0t ,L ==,qEt 22m qEL 22mv 02所以E =,qEL =E k t -E k ,4E k qL所以E k t =qEL +E k =5E k ,(2)若粒子由bc 边离开电场,L =v 0t ,v y ==,qEt m qEL mv 0E k ’-E k =mv y 2==,12q 2E 2L 22mv 02q 2E 2L 24E k所以E =,2qL18、解析:(1)设电子的质量为m ,电量为e ,电子在电场I 中做匀加速直线运动,出区域I 时的为v 0,此后电场II 做类平抛运动,假设电子从CD 边射出,出射点纵坐标为y ,有2012eEL mv =F 2图10()1cos mg θ-22011()222L eE L y at m v ⎛⎫-== ⎪⎝⎭解得 y =14L ,所以原假设成立,即电子离开ABCD 区域的位置坐标为(-2L ,14L )(2)设释放点在电场区域I 中,其坐标为(x ,y ),在电场I 中电子被加速到v 1,然后进入电场II 做类平抛运动,并从D 点离开,有2112eEx mv =2211122eE L y at m v ⎛⎫== ⎪⎝⎭解得 xy =24L ,即在电场I 区域内满足议程的点即为所求位置。
(3)设电子从(x ,y )点释放,在电场I 中加速到v 2,进入电场II 后做类平抛运动,在高度为y ′处离开电场II 时的情景与(2)中类似,然后电子做匀速直线运动,经过D 点,则有2212eEx mv =2221122eE L y y at m v ⎛⎫'-== ⎪⎝⎭2y eEL v at mv ==,2y L y v nv '=解得 21124xy L n ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即在电场I 区域内满足议程的点即为所求位置。