电场力和能的性质 练习题高二A 区(一、二部公用) 供稿人：赵飞 审核：1．使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q 和＋5Q 的电荷后，将它们固定在相距为a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a 的两点，它们之间库仑力的大小为F 2.则F 1与F 2之比为( )A ．2∶1B ．4∶1C ．16∶1D ．60∶12．如图2所示，两个完全相同的金属球壳a 和b 质量均为m ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷且电荷量的绝对值均为Q ，那么关于a 、b 两球之间的万有引力F 引和库仑力F 库的表达式正确的是( )A ．F 引＝G m 2l 2，F 库≠k Q 2l 2B ．F 引≠G m 2l 2，F 库≠k Q 2l 2C ．F 引≠G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2 D ．F 引＝G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 23．如图3所示，在光滑绝缘水平面上有两个带异种电荷的小球A 和B ，它们均在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且始终保持相对静止．设小球A 的电荷量为Q A ，小球B 的电荷量为Q B ，则下列判断正确的是( )A ．小球A 带正电，小球B 带负电，且Q A <Q BB ．小球A 带正电，小球B 带负电，且Q A >Q BC ．小球A 带负电，小球B 带正电，且Q A >Q BD ．小球A 带负电，小球B 带正电，且Q A <Q B 4． A 、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B 点，其速度v 与时间t 的关系图象如图4甲所示，则此电场的电场线分布可能是图乙中的( )5．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图5所示为点电荷a 、b 所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是( )A ．a 、b 为异种电荷，a 的电荷量大于b 的电荷量B ．a 、b 为异种电荷，a 的电荷量小于b 的电荷量C ．a 、b 为同种电荷，a 的电荷量大于b 的电荷量D ．a 、b 为同种电荷，a 的电荷量小于b 的电荷量图2 图3A B C D 甲 乙 图4 图5 图66．如图6所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ＝60°的位置B时速度为零．以下说法错误的是()A．小球重力与电场力的关系是mg＝3EqB．小球重力与电场力的关系是Eq＝3mgC．小球在B点时，细线拉力为3mgD．小球在B点时，细线拉力为2Eq7．下列说法正确的是（）A.电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少B.在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少C.在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少D．在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加8．电子在电场中由电势高处运动到电势低处的过程中，下列说法中正确的是（）A．电子动能一定越来越小B．电子电势能一定越来越大C．电子速度一定越来越大D．电子电势能可能越来越小9．将两个异种电荷间距增大时，下列说法正确的是：（）A．电场力作正功，电势能增加；B．电场力作负功，电势能增加；C．电场力作正功，电势能减小；D．电场力作正功，电势能减小。
10．电场中某个面上所有点的电势都相等，但电场强度都不同，这个面可能是() A．等量同种电荷的中垂面B．等量异种电荷的中垂面C．以孤立点电荷为球心的某一球面D．匀强电场中的某一等势面11．如图11所示，空间分布着竖直向上的匀强电场E，现在电场区域内某点O处放置一负点电荷Q，并在以O点为球心的球面上选取a、b、c、d四点，其中ac连线为球的水平大圆直径，bd连线与电场方向平行．不计空气阻力，则下列说法正确的是()A．b、d两点的电场强度大小相等，电势相等B．a、c两点的电场强度大小相等，电势不相等C．若从a点抛出一带正电小球，小球可能沿a、c所在圆周做匀速圆周运动D．若从a点抛出一带负电小球，小球可能沿b、d所在圆周做匀速圆周运动12．位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图2所示，图中实线表示等势线，则()A．a点和b点的电场强度相同B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功图11 图12- 2 -D ．正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点，电势能先减小后增大13．如图13所示，在真空中的A 、B 两点分别放置等量异种点电荷，在A 、B 两点间取一正五角星形路径abcdefghija ，五角星的中心与A 、B 的中点重合，其中af 连线与AB 连线垂直．现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是( )A ．e 点和g 点的电场强度相同B ．a 点和f 点的电势相等C ．电子从g 点到f 点再到e 点过程中，电势能先减小再增大D ．电子从f 点到e 点再到d 点过程中，电场力先做正功后做负功14．如图14所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹，a 、b 为运动轨迹上的两点，可以判定( )A ．电荷在a 点速度大于在b 点速度B ．电荷为负电荷C ．电荷在a 点的电势能大于在b 点的电势能D. a 点的电势低于b 点的电势15. 如图15甲是某电场中的一条电场线，A 、B 是这条电场线上的两点。
将一负电荷从A 点自由释放，负电荷沿电场线从A 到B运动过程中的速度图线如图9乙所示，比较A 、B 两点电势的高低和场强的大小，可得：（ ）A. U A ＞U BB. U A ＜U BC. E A ＞E BD. E A ＝E B16．一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C,在静电场中由a 点移到b 点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J,则a 、b 两点间的电势差U a -U b 为( ).A. 3×104VB. 1×104VC. 4×104VD. 7×104V 17． 如图17所示，Q 1、Q 2为两个等量同种的正点电荷，在Q 1、Q 2产生的电场中有M 、N 和O 三点，其中M 和O 在Q 1、Q 2的连线上(O为连线的中点)，N 为过O 点的Q 1、Q 2连线的垂线上的一点．下列说法正确的是( )A ．在M 、N 和O 三点中，O 点电场强度最小B ．在M 、N 和O 三点中，O 点电势最低C ．若O 、N 间的电势差为U ，ON 间的距离为d ，则N 点的场强为U dD ．若O 、N 间的电势差为U ，将一个带电荷量为q 的正点电荷从N 点移到O 点，电场力做功为Qu18. 空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图18所示，在相等的时间间隔内A ．重力做的功相等B ．电场力做的功相等C ．电场力做的功大于重力做的功D ．电场力做的功小于重力做的功图 13 图 14 图 17 A B 甲 v t乙 图15 图 18- 4 - 19．带电粒子质量为m ，带电量为q ，它仅在电场力作用下，从电场中的A 点运动到B 点，速度从v A 变到v B ，则下列关于A 、B 两点间电势差U AB 的说法中正确的是( )A ．只有电场是匀强电场，才能求出U ABB ．如果电场是点电荷形成的电场，可以求出U ABC ．无论什么样的电场，都可能求出U ABD ．条件不足，无法求出U AB20．在水平放置的平行金属板之间有一匀强电场，一个带电液滴，恰巧在电场中静止，已知液滴所带电量为3.2×10-19C ，重力为1.6×10-14N ，若板间距为10mm ，则两板间的电压为 ( )A ．500VB ．1000VC ．1500VD ．2000V21．如图21所示，A 、B 两点相距0.1m ，AB 连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E ＝100V/m ，则A 、B 间电势差U AB ＝__________V 。
22．如图22所示，在水平方向的匀强电场中，一电场线上有相距6cm 的A 、B 两点，且U AB =150V ，求： （1）电场强度的大小和方向； （2）电场中A 、C 两点相距14cm ，A 、C 两点连线与电场线方向成37°夹角，则C 点与A 点的电势差U CA 为多少？23．如图23所示，竖直放置的两块足够长的平行金属板间为匀强电场，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，则在剪断丝线后，（g 取10 m/s 2） （1）说明小球在电场中做什么运动；（2）求小球的带电量；（3）设小球原来到负极板的距离为0.06m ，则经过多少时间小球碰到金属板？24． 如图24所示，水平光滑绝缘轨道MN 的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在E ＝4.0×102 N/C 、水平向左的匀强电场．一个质量m ＝0.10 kg 、带电荷量q ＝5.0×10－5 C 的滑块(可视为质点)从轨道上与挡板相距x 1＝0.20 m 的P 点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动．当滑块与挡板碰撞后，滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x 2＝0.10 m 的Q 点时，滑块第一次速度减为零．若滑块在运动过程中电荷量始终保持不变，求：(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小；(2)滑块从P 点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功；(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能．图 25 θ A B E +θ 图23A B C 图22。