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高考物理一轮复习 第6章 静电场课时作业19

高考物理一轮复习 第6章 静电场课时作业19
高考物理一轮复习 第6章 静电场课时作业19

课时作业十九

[基础小题]

1.一个电荷量为q=2.0×10-9C的带正电的质点,在静电场中由a点移动到b点.在这过程中除静电力外,其他力做的功为6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差U ab为( )

A.1×104 V B.-1×104 V

C.4×104 V D.-7×104 V

[解析] 根据动能定理得W ab+6.0×10-5 J=8.0×10-5 J,则W ab=8.0×10-5 J-6.0×10

-5 J=2.0×10-5 J.由U AB=W AB

q得

U ab=

2.0×10-5

2.0×10-9

V=1×104 V,选项A正确.

[答案] A

2.如图所示,实线是匀强电场的电场线,带电粒子q1、q2分别从A、C两点以初速度v垂直射入电场,其运动轨迹分别是图中的ABC、CDA.已知q1带正电,不计粒子重力.则下列说法中正确的是( )

A.q2也带正电

B.A点的电势低于C点的电势

C.电场力对q1做正功,对q2做负功

D.q1、q2的电势能均减小

[解析] 电场力指向轨迹的内侧,由q1带正电知q2带负电,选项A错;电场强度方向水平向右,A点的电势高于C点的电势,选项B错;电场力对q1和q2均做正功,电势能均减小,选项D对,C错.

[答案] D

3.如图所示,沿x轴正向的匀强电场中,有一动点以O为圆心,半径为r做逆时针转动一周,A点为连线OA与x轴正向成θ角时圆周上的一点,电场强度为E,则此圆周上各点与A 点间最大的电势差为( )

A.U=Er B.U=Er(sin θ+1)

C.U=Er(cos θ+1) D.U=2Er

[解析] 由U=Ed知,与A点间电势差最大的点应是沿场强方向与A点相距最远的点,d max =r+r cos θ,所以U max=Er(cos θ+1),选项C对.

[答案] C

4.右图中三实线a、b、c表示三个等势面.一个带电粒子射入电场后只在静电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.三个等势面的电势差是φa>φb>φc

B.三个等势面的电势关系是φa<φb<φc

C.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

[解析] 由图中等势面的分布和带电粒子的运动轨迹可以判断:带电粒子所受静电力一定垂直等势面且指向轨迹的内侧,再根据静电力与速度方向的夹角可以得出,带电粒子从M运

动到N做减速运动,动能减小,电势能增加,由于带电粒子的电性未知,所以不能判断三个等势面电势的高低,故选C.

[答案] C

5.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如图.由此可知c点的电势为( )

A.4 V B.8 V

C.12 V D.24 V

[解析] 连接bd,则U bd=20 V,将bd等分为5份,找到四个等分点e,f,g,h由于φe =20 V,故a,e等势,由图形对称知ch∥ae,即h点与c点等势,φc=φh=8 V.

[答案] B

6.(2016·安徽省六校联考)如图所示,以O点为圆心,以R=0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d,该圆所在平面内有一匀强电场,场强方向与x轴正方向成θ=60°角,已知a、b、c三点的电势分别为4 3 V、4 V、-4 3 V,则下列说法正确的是( )

A.该匀强电场的场强E=40 3 V/m

B.该匀强电场的场强E=40 V/m

C.d点的电势为-2 3 V

D.d点的电势为-4 V

[解析] a、c两点间的电势差U ac=8 3 V,由U ac=E·2R cos 30°得,场强E=40 V/m,A错,B对.b、d两点间的电势差U bd=4 V-φd=E·2R·cos 60° V,解得φd=-4 V,D 对,C错.

[答案] BD

7.(2016·西安名校联考)在光滑绝缘的水平桌面上,存在着方向水平向右的匀强电场,电场线如图中实线所示.一带正电、初速度不为零的小球从桌面上的A点开始运动,到C点时,突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动到B点,其运动轨迹如图中虚线所示,v表示小球在C点的速度.则下列判断中正确的是( )

A.小球在A点的电势能比在B点的电势能小

B.恒力F的方向可能水平向左

C.恒力F的方向可能与v方向相反

D.在A、B两点小球的速率不可能相等

[解析] 小球由A运动到B,电场力做正功,电势能减少,小球在A点的电势能比在B点的电势能大,A错误;由运动轨迹可知,恒力F的方向可能水平向左,B正确,C错误;若小球由A运动到B的过程中,电场力做功与克服恒力做功相等,则在A、B两点小球的速率相等,D错误.

[答案] B

[必纠错题]

8.如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形三个顶点,∠ABC=∠CAB=30°,BC=2 3 m,已知电场线平行于△ABC所在的平面,一个电荷量q=-2×10-6的点电荷由A移到B的过程中,电势能增加了1.2×10-5 J,由B移到C的过程中电场力做功6×10-6 J,下列说法正确的是( )

A.B、C两点的电势差U BC=3 V

B.A点的电势低于B点的电势

C.负电荷由C点移到A点的过程中,电势能增加

D.该电场的场强为1 V/m

[错解] 易错选A、B或错选C.

[错因分析] 错解一对电场力做功的计算不规范,没有代入“+”、“-”号计算,导致错选A、B项.

错解二对电场力做功与电势能的变化关系不明确,认为电场力对正电荷做功,正电荷电势能减小;对负电荷做正功,负电荷电势能增加,从而错选C项.

[解析] 由W=qU和W=-ΔE(ΔE为电荷电势能的增量)得,A、B两点间电势差U AB=

-1.2×10-5-2×10-6V=6 V,U BC=

6×10-6

-2×10-6

V=-3 V,A点电势高于B点电势,A、B错;由

电势差可判断,AB中点D的电势与C点电势相等,在同一个等势面上,且AB垂直于该等势面,如图所示,因此U AC=3 V,C点电势低于A点电势,负电荷由C点移到A点的过

程中,电场力做正功,负电荷的电势能减小,C 错;电场线垂直于等势面,因此电场线与AB 平行,场强E =U DB

DB =1 V/m ,D 正确.

[答案] D

[高考真题]

9.(2015·新课标全国Ⅰ,15)如图所示,直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线,M 、N 、P 、Q 是它们的交点,四点处的电势分别为φM 、φN 、φP 、φQ ,一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中,电场力所做的负功相等,则( )

A .直线a 位于某一势面内,φM >φQ

B .直线c 位于某一等势面内,φM >φN

C .若电子由M 点运动到Q 点,电场力做正功

D .若电子由P 点运动到Q 点,电场力做负功

[解析] 由题意可知W MN =W MP ,因此N 和P 是等势点,由匀强电场可知,c 、d 为等势面,A 错误.电子由M 到N 电场力做负功,即φM >φN ,B 正确.M 与Q 位于同一等势面上,

移动电荷不做功,C错误.由P到Q移动电子,电场力做正功,D错误.

[答案] B

10.(2015·海南单科,7)如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于y轴O点上方.取无穷远处的电势为零.下列说法正确的是( )

A.b点电势为零,电场强度也为零

B.正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右

C.将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功

D.将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,后者电势能的变化较大

[解析] 因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为平行于x轴指向负电荷,所以电场方向与中垂线方向垂直,故中垂线为等势线,因为中垂线延伸到无穷远处,所以中垂线的电势为零,故b点的电势为零,但是电场强度不为零,A错误;等量异种电荷连线上,电场方向由正电荷指向负电荷,方向平行于x轴向右,在中点O处电势为零,O点左侧电势为正,右侧电势为负,又知道正电荷在正电势处电势能为正,故B正确;O点的电势低于a点的电势,电场力做负功,所以必须克服电场力做功,C正确;O点和b点的电势相等,所以先后从O、b点移到a点,电场力做功相等,电势能变化相同,D错误.

[答案] BC

[综合大题]

11.(2016·包头一中高三模拟)如图所示,在O点放置一个正电荷,在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图

中虚线所示,它与以O 为圆心、R 为半径的圆(图中实线表示)相交于B 、C 两点,O 、C 在同一水平线上,∠BOC =30°,A 距离OC 的竖直高度为h .若小球通过B 点的速度为v ,试求:

(1)小球通过C 点的速度大小.

(2)小球由A 到C 的过程中电势能的增加量.

[解析] (1)因B 、C 两点电势相等,小球由B 到C 只有重力做功,由动能定理得:

mgR ·sin 30°=12mv 2C -12

mv 2 得:v C =v 2+gR .

(2)由A 到C 应用动能定理得:

W AC +mgh =12

mv 2C -0 得:W AC =12mv 2-mgh =12mv 2+12

mgR -mgh . 由电势能变化与电场力做功的关系得:

ΔE p =-W AC =mgh -12mv 2-12

mgR . [答案] (1) v 2+gR (2)mgh -12mv 2-12

mgR 12.如图所示,固定于同一条竖直线上的点电荷A 、B 相距为2d ,电量分别为+Q 和-Q .MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p ,质量为m 、电量为+q (可视为点电荷,q 远小于Q ),现将小球p 从与点电荷A 等高的C 处由静止开始释放,小球p 向

下运动到距C 点距离为d 的O 点时,速度为v .已知MN 与AB 之间的距离也为d ,静电力常量为k ,重力加速度为g .求:

(1)C 、O 间的电势差U CO ;

(2)小球p 经过O 点时加速度的大小;

(3)小球p 经过与点电荷B 等高的D 点时速度的大小.

[解析] (1)小球p 由C 运动到O 时,由动能定理,

得mgd +qU CO =12

mv 2-0 ① 得U CO =mv 2-2mgd

2q ② (2)小球p 经过O 点时受力分析如图所示,由库仑定律得:

F 1=F 2=k Qq

2d 2 ③

它们的合力为:F =F 1cos 45°+F 2cos 45°=2kQq 2d 2

牛顿第二定律得: mg +F =ma , ⑤

a =g +2kQq 2md 2 ⑥

(3)小球p 由O 运动到D 的过程,由动能定理得:

mgd +qU OD =12mv 2D -12

mv 2 ⑦ 由电场特点可知:U CO =U OD

⑧ 联立②⑦⑧解得:v D =

2v . [答案] (1)

mv 2-2mgd 2q

(2)g +2kQq 2md 2 (3)2v

第一章静电场单元测试卷(附详细答案)

第一章静电场单元测试卷 一、选择题(1-8题单选,每题3分,9-13题多选,每题4分) 1.下列选项中的各 1/4圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各 1/4 圆环间彼此绝缘.坐标原点O 处电场强度最大的是 ( ) 2.将一电荷量为 +Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等.a 、b 为电场中的两点,则 如图所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠MOP = 60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为E 1;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点的场强大小变为E 2,E 1与E 2之比为( ) A .1∶2 B .2∶1 C .2∶ 3 D .4∶ 3 3.点电荷A 和B ,分别带正电和负电,电量分别为4Q 和Q ,在AB 连线上,如图1-69所示,电场强度为零的地方在 ( ) A .A 和 B 之间 B .A 右侧 C .B 左侧 D .A 的右侧及B 的左侧 4.如图1-70所示,平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( ) A .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ增大 B .保持S 闭合,将A 板向B 板靠近,则θ不变 C .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ增大 D .断开S ,将A 板向B 板靠近,则θ不变 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71 A B C D

5.如图1-71所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将作( ) A .自由落体运动 B .曲线运动 C .沿着悬线的延长线作匀加速运动 D .变加速直线运动 6.如图是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是( ) A .这个电场是匀强电场 B .a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E c C .a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d D .无法确定这四个点的场强大小关系 7.以下说法正确的是( ) A .由q F E = 可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B .由公式q E P = φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C .由U ab =Ed 可知,匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大 D .公式C=Q/U ,电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关 8.如图1-75所示,质量为m ,带电量为q 的粒子,以初速度v 0,从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B 点时,速率v B =2v 0,方向与电场的方向一致,则A ,B 两点的电势差为:( ) 9.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是( ) A.5 F /9 B.4F /5 C.5F /4 D.9F /5 10. A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如 图1-75 A B

高中物理 第一章 静电场 课时作业7(含解析)新人教版选修3-1

课时作业(七) 一、选择题(1、8、9为多项选择题,其余为单项选择题) 1.导体处于静电平衡时,下列说法正确的是( ) A.导体内部没有电场 B.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面 C.导体内部没有电荷的定向运动 D.以上说法均不正确 解析静电平衡时导体内无电场,故A项正确.导体内部没有净电荷,净电荷只分布在表面,故B项正确.平衡时内部无电场,所以也没有电荷定向运动,故C项正确. 答案ABC 设置目的考查静电平衡状态下导体的特点 2.处于静电平衡中的导体,内部场强处处为零的原因是( ) A.外电场不能进入导体内部 B.所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零 C.外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零 D.以上解释都不正确 解析静电平衡原因是导体内部任一位置外电场与感应电场的矢量和是零. 答案 C 3.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正电荷,其电场分布是图中的( ) 解析球内表面感应出负电荷,球壳层内属于“内部”处于静电平衡状态,无电场.导体壳原来不带电,由于内表面带负电,所以外表面带等量的正电.正电荷产生的场强垂直于球壳表面向外,故B项正确. 答案 B 设置目的考查不接地时球壳带电特点 4.如图所示,在原来不带电的金属细杆ab附近P处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后,下列说法正确的是( )

A.a端的电势比b端的高B.b端的电势比d点的低 C.a端的电势不一定比d点的低D.杆内c处的场强的方向由a指向b 解析处于静电平衡状态的导体,内部场强为零,整体是一个等势体,故B项正确. 答案 B 设置目的考查静电平衡状态下导体的性质 5.一金属球,原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆 MN,如图所示.金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上A、B、C三点的 电场强度大小分别为E A、E B、E C,三者相比( ) A.E A最大B.E B最大 C.E C最大D.E A=E B=E C 解析感应电荷在A、B、C三点产生的电场强度分别与MN在A、B、C三点产生的电场强度大小相等、方向相反,由于C点离MN最近,故E C最大,E B次之,E A最小,故C项正确. 答案 C 6.在点电荷-Q的电场中,一金属圆盘处于静电平衡状态,若圆平面与点电荷在同一平面内,则盘上感应电荷在盘中A点所激发的附加场强E′的方向在图中正确的是( ) 解析场源电荷是负电荷,其在A点产生的电场方向指向-Q,故圆盘上感应电荷的电场方向背离-Q方向. 答案 A 7.已知均匀带电的球壳在壳内任意一点产生的电场强度均为零,在壳外某点产 生的电场强度等同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强 度.在真空中现有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球,球心位置O固定,P为球外一点,M为球内一点,如图所示,以无穷远为电势零点,关于P、M两点的电场强度和电势,下列说法中正确的是( ) A.若Q不变,P点的位置也不变,而令R变小,则P点的场强不变 B.若Q不变,P点的位置也不变,而令R变大(P点仍在球外),则P点的电势升高

人教版高中物理选修3-1第一章静电场综合测试题答案及详解.docx

高中物理学习材料 选修3-1第一章静电场综合测试题 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,时间90分钟. 第Ⅰ卷(选择题共40分) 一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.(2009·江苏淮阴高二检测)最早提出用电场线描述电场的物理学家是 ( ) A.牛顿 B.伽利略 C.法拉第 D.阿基米德 2.如图所示,静电计垫放在绝缘物上,开关S1一端与金属球A连接,另一端与金属外壳B相接.开关S2一端与金属球连接,另一端与大地相接.当S1与S2都断开时,使A球带电,看到静电计指针张开一个角度.然后合上S1后再断开,再合上S2,可看到指针张角 ( ) A.先减小,之后不变 B.先减为零,之后又张开 C.先减为零,之后不再张开 D.先不变,之后变为零 3.(2009·河南宝丰一中高二检测)关于电场强度和电势,下列说法正确的是 ( ) A.由公式可知E与F成正比,与q成反比 B.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,E为恒值,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比 C.电场强度为零处,电势不一定为零 D.无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力做功,它一定是从电势高处移到电势低处,并且它的电势能一定减少 4.如图所示,在A板附近有一电子由静止开始向B板运动,则关于电子到达了B板时的速率,下列解释正确的是( ) A.两板间距越大,加速的时间就越长,则获得的速率越大 B.两板间距越小,加速度就越大,则获得的速率越大 C.与两板间的距离无关,仅与加速电压U有关 D.以上解释都不正确 5.如图所示,图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面.一带电粒子射入此静电场中后,沿abcde轨迹运动.已知φK<φL<φM,且粒子在ab段做减速运动.下列判断中正确的是 ( ) A.粒子带负电 B.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 C.粒子在a点与e点的速度大小相等 D.粒子在a点的电势能小于在d点的电势能 6.如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是 ( ) A.缩小a、b间的距离 B.加大a、b间的距离 C.取出a、b两极板间的电介质 D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质 7.如图所示,O点置一个正点电荷,在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m,带电量为q,小球落下的轨迹如图中的实线所示,它与以O点为圆心、R 为半径的圆(图中虚线表示)相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A距OC的高度为h,若小球通过B点的速度为v,则下列叙述正确的是 ( ) ①小球通过C点的速度大小是2gh; ②小球通过C点的速度大小是v2+gR; ③小球由A到C电场力做功是mgh- 1 2 mv2; ④小球由A到C电场力做功是 1 2 mv2+mg ? ? ?? ? R 2 -h. A.①③ B.①④ C.②④ D.②③ 8.带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v0,则一定有( ) A.电场力与重力大小相等 B.粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小 C.电场力所做的功一定等于重力做的功的负值 D.电势能的减小一定等于重力势能的增大 9.(2009·海门模拟)一个质量为m,电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度相等,电场区水平方向无限长.已知每一电场区的场强大小相等,方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.小球在水平方向一直做匀速直线运动 B.若场强大小等于 mg q ,则小球经过每一电场区的时间均相同 C.若场强大小等于 2mg q ,则小球经过每一无电场区的时间均相同 D.无论场强大小如何,小球通过所 有无电场区的时间均相同 10.静电透镜是利用电场使电子束 会聚或发散的一种装置,其中某部分有 静电场的分布如图所示,虚线表示这个 静电场在xOy平面内的一簇等势线,等 势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称.等 势线的电势沿x轴正向增加,且相邻两 鑫达捷

人教版高中物理选修3-1第一章静电场国庆作业

(精心整理,诚意制作) 第一章静电场练习一 一、单项选择题:(每小题6分,共24分) 1、把质量为m的正点电荷q,在电场中从静止开始释放,在它运动的过程中,如果不计重力,下面说法正确的是() A、点电荷运动轨迹必和电场线重合 B、点电荷的速度方向必定与所在电场线的切线方向一致 C、点电荷的加速度方向必定与所在电场线的切线方向垂直 D、点电荷受电场力的方向必定与所在电场线的切线方向一致 2、关于点电荷的下列说法中,正确的是() A、只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B、体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C、当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,两个带电体可看成点电荷 D、一切带电体都可以看成点电荷 3、在光滑绝缘水平面上,有一个正方形的abcd,顶点a、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点,自由释放,粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中() A、先作匀加速运动,后作匀减速运动 B、先从高电势到低电势,后从低电势到高电势 C、电势能与机械能之和先增大,后减小 D、电势能先减小,后增大 4、宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电,而且带电均匀;②该星球表面没有大气;③在一次实验中,宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放,恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零,则根据以上信息可以推断() A、小球一定带正电 B、小球的电势能一定小于零 C、只改变小球的电量,从原高度无初速释放后,小球仍处于悬浮状态 D、只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍处于悬浮状态 二、多项选择题:(每小题6分,共30分) 5、如图甲所示,在一条电场线上有A、B两点,若从A点由静止释放一电子,假设电子仅受电场力作用,电子从A点运动到B点的速度时间图象如图乙所示。则() A、电子在A、B两点受的电场力F AE B

最新大学物理-静电场练习题及答案

练习题 7-1 两个点电荷所带电荷之和为Q ,它们各带电荷为多少时,相互间的作用力最大? 解: 这是一个条件极值问题。设其中一个点电荷带电q ,则另一个点电荷带电q Q -, 两点电荷之间的库仑力为 ()2 41r q q Q F -= πε 由极值条件0d d =q F ,得 Q q 2 1= 又因为 2 02221 d d r q F πε-=<0 这表明两电荷平分电荷Q 时,它们之间的相互作用力最大。 7-2 两个相同的小球,质量都是m ,带等值同号的电荷q ,各用长为l 的细线挂在同一点,如图7-43所示。设平衡时两线间夹角2θ很小。(1)试证平衡时有下列的近似等式成立: 3 1022??? ? ??=mg l q x πε 式中x 为两球平衡时的距离。 (2)如果l = 1.20 m ,m =10 g ,x =5.0 cm ,则每个小球上的电荷量q 是多少? (3)如果每个球以-19s C 1001??-.的变化率失去电 图7-43 练习题7-2图 荷,求两球彼此趋近的瞬时相对速率d x /d t 是多少? 解:(1)带电小球受力分析如图解所示。小球平衡时,有 F T =θsin mg T =θcos 由此二式可得 mg F = θtan

因为θ很小,可有()l x 2tan ≈θ,再考虑到 2 024x q F πε= 可解得 3 1 022? ?? ? ??=mg l q x πε (2)由上式解出 C 10382282 13 0-?±=??? ? ? ?±=.l mgx q πε (3) 由于 t q q x t q q mg l t x d d 32d d 322d d 313 10=???? ??==-πευ 带入数据解得 -13s m 10401??=-.υ 合力的大小为 2 22 220 1222412cos 2? ? ? ??+? ? ? ? ??+? ? ===d x x d x e F F F x πεθ () 2 322 2043241 d x x e += πε 令0d d =x F ,即有 ()()0482341825222 232202=??? ?????+?-+d x x d x e πε 由此解得α粒子受力最大的位置为 2 2d x ± =

高中物理 第一章 静电场 课时作业3(含解析)新人教版选修3-1

课时作业(三) 一、选择题(9、10、11为多选题,其余为单项选择题) 1.下面关于电场的性质说法正确的是( ) A .电场强度大的地方,电荷所受的电场力一定较大 B .电荷所受电场力较大的地方电场强度一定较大 C .匀强电场就是电场中任意两点场强大小都相等的电场 D .试探电荷所受电场力为零,则该试探电荷所处位置的电场强度一定为零 解析 由F =qE 可知F 与E 有关还与q 有关,所以A 、B 两项错误;匀强电场就是场强大小与方向都相同的电场,故C 项错误;由E =F q 可知试探电荷不为零,而电场力为零,所以E 一定 是零,故D 项正确. 答案 D 2.关于电场,下列说法正确的是( ) A .由E =F q 知,若q 减半,则该处电场强度为原来的2倍 B .由E =k Q r 2知,E 与Q 成正比,而与r 2 成反比 C .由E =k Q r 2知,在以Q 为球心,以r 为半径的球面上,各处场强均相同 D .电场中某点场强方向是由该点所放电荷受到的电场力的方向决定的 解析 因E =F/q 为场强定义式,而电场中某点场强E 只由电场本身决定,与是否引入检验电荷及q 的大小、正负无关,故A 项错误.E =k Q r 2是点电荷Q 的电场中各点场强的决定式,有E∝Q r 2, 即E 与Q 成正比、与r 2 成反比,所以B 项正确.因场强为矢量,E 相同意味着大小、方向都相同,而在该球面上各处E 方向不同,故C 项错误.因所放电荷的电性不知,若为正电荷,则E 与+q 受力方向相同,否则相反,故D 项错,故选B 项. 答案 B 3.(2019·河北省定州中学模拟)关于电场场强的概念,下列说法正确的是( ) A .由E =F q 可知,某电场的场强E 与q 成反比,与F 成正比 B .正负试探电荷在同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与试探电荷的正负有关 C .电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷正负无关 D .电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零

高中物理第一章静电场1.9带电粒子在电场中的运动自编作业选修3_1

带电粒子在电场中的运动 △变式训练1 如图所示,质量为m,电量为q 的带电粒子,以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板,(1)物体做的是什么运动?(2)带电体的电性? △强化练习2 下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U 的电场后,( )粒子速度最大,( )粒子动能最大 A 、质子(H 11-质量数1,带电量+1价) B 、氘核(H 21-质量数2,带电量+1价) C 、氦核(He 4 2-质量数4,带电量+2价)D 、钠离子( Na -质量数23,带电量 +1价) 强化练习3 一个带+q 的微粒,从A 点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB 运动,如图,AB 与电场线夹角为θ,已知带电微粒的质量为m ,电量为 q ,A 、B 相距为L,(1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由.2)若微粒恰能运动到B 点,求微粒射入电场时速度V 0? 强化练习4 如图,在点电荷+Q 的电场中,不计重力的带电粒子-q 以初速度V 0沿电场线MN 方向进入电场,(1)分析粒子的运动情况?(2)若此粒子质量为m,运动到N 点速度恰好为零,求MN 两点的电势差U MN 强化练习5 如图从F 处释放一个无初速度电子向B 板方向运动,指出下列对电子运动描述中,正确的是(设电源电压均为U) ( ) A.电子到达B 板时的动能是Ue B.电子从B 板到达C 板时动能的变化量为零 C.电子到达D 板时动能为Ue D.电子在A板与D板间作往返运动 △强化练习6 质子(H 11---质量为m 、电量为e)和二价氦离子(He 4 2---质量为4m 、电量为2e) 以相同的初动能垂直射入同一偏转电场中,离开电场后,它们的偏转角正切之比为 ,侧移之比为 。 拓展练习7 如图所示,有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球,从平行板电场中的P 点以相同的初速度垂直于E 进入电场,它们分别落到A 、B 、C 三点,则可判断( ) A .三个小球在电场中运动的加速度a A >a B >a C B .三个小球到达极板时的动能E kA >E kB >E kC C .三个小球在电场中运动时间相等 D .小球A 带正电,B 不带电,C 带负电 强化练习8 一个电子以初速V 0=3.0×106m/s 沿着垂直于场强方向射入两带电平行金属板,金属板长L=6.0×10-2 m ,两板之间可以看 成是匀强电场,场强大小为E=2×103N/C ,电子的电量e=1.6×10-19C ,质量m=9.1 × 10-31 kg ,求:(1)电子射离电场时的速度; (2)出射点与入射点沿场强方向的侧移距离。

物理选修3_1_第一章《静电场》典型例题

【典型例题】 [例1] 如图中虚线表示等势面,相邻两等势面间电势差相等。有一带正电 的粒子在电场中运动,实线表示该带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹, 粒子在a点的动能为20 eV,运动到b点时的动能为2 eV。若取c点为零势点, 则当粒子的电势能为一6 eV时,它的动能是() A. 16 eV B. 14 eV C. 6 eV D. 4 eV 解析:因该带正电的粒子从a点运动到b点动能减少了18eV,则运动至c等势面时的动能Ekc=20 eV一=8eV,带电粒子的总能量E=Ekc+Ec=8eV+0=8eV。当粒子的电势能为-6eV时,动能Ek=8eV一(一6)eV=14eV,选项B正确。 说明:带电粒子只在电场力作用下运动,动能和电势能相互转化,总能量守恒。 [例2] 如图所示,在真空中,两条长为60 cm的丝线一端固定于O点,另一 端分别系一质量均为0.1g的小球A和B。当两小球带相同的电荷量时,A球被光 滑的绝缘挡板挡住,且使OB线保持与竖直方向成60?角而静止。求: (1)小球所带电荷量;(2)OB线受到的拉力。 解析:作B 球的受力分析图如图所示,B受G、F、T三力作用,三力平衡时 表示三力的有向线段依次相接可以组成一个封闭的力三角形。由图可知,该力三角形与几何三角形AOB 相似,由于ΔAOB为等边三角形,故力三角形也是等边三角形。 设AB长为l,则(1)由F==mg,得小球电荷量为 Q===2.0×10-6 C (2)OB线受的拉力为T=G=mg=0.1×10—3×10 N=10—3 N [例3] 如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止状态。现将两极板的间距变大,则() A. 电荷将向上加速运动 B. 电荷将向下加速运动 C。电流表中将有从a到b的电流 D。电流表中将有从b到a的电流

大学物理静电场习题答案

第12章 静电场 P35. 12.3 如图所示, 在直角三角形ABCD 的A 点处,有点电荷q 1 = 1.8×10-9C ,B 点处有点电荷q 2 = -4.8×10-9 C ,AC = 3cm ,BC = 4cm ,试求C 点的场强. [解答]根据点电荷的场强大小的公式 22 014q q E k r r == πε, 其中1/(4πε0) = k = 9.0×109N·m 2·C -2. 点电荷q 1在C 点产生的场强大小为 1 12 01 4q E AC = πε 9 94-1 22 1.810910 1.810(N C )(310) --?=?? =???, 方向向下. 点电荷q 2在C 点产生的场强大小为 222 0|| 1 4q E BC = πε 99 4-1 22 4.810910 2.710(N C )(410) --?=??=???, 方向向右. C 处的总场强大小为 E = 44-110 3.24510(N C )==??, 总场强与分场强E 2的夹角为 1 2 arctan 33.69E E ==?θ. 12.4 半径为R 的一段圆弧,圆心角为 60°,一半均匀带正电,另一半均匀带负电,其电线密度分别为+λ和-λ,求圆心处的场强. [解答]在带正电的圆弧上取一弧元 d s = R d θ, 电荷元为d q = λd s , 在O 点产生的场强大小为 22 0001d 1d d d 444q s E R R R λλ θπεπεπε= ==, 场强的分量为d E x = d E cos θ,d E y = d E sin θ. 对于带负电的圆弧,同样可得在O 点的场强的两个分量.由于弧形是对称的,x 方向 的合场强为零,总场强沿着y 轴正方向,大小为 2d sin y L E E E ==?θ /6/6 000 0sin d (cos )22R R ==-?ππλλθθθπεπε 0(12R =λπε. 12.5 均匀带电细棒,棒长a = 20cm ,电荷线密度为λ = 3×10-8C·m -1,求: (1)棒的延长线上与棒的近端d 1 = 8cm 处的场强; (2)棒的垂直平分线上与棒的中点相距d 2 = 8cm 处的场强. [解答](1)建立坐标系,其中L = a /2 = 0.1(m),x = L+d 1 = 0.18(m). 在 细棒上取一线元d l ,所带的电 量为d q = λd l , 根据点电荷的场强公式,电荷元在P 1点产 图 13.1

(新课标)高中物理第一章静电场课时作业5(含解析)新人教版选修31

(新课标)高中物理第一章静电场课时作业5(含解析)新人教版 选修31 课时作业(五) 一、选择题(2、11题为多选题,其余为单项选择题) 1.关于电势差的下列说法中,正确的是( ) A .电势差与电势一样,是相对量,电势差的值与零电势点的选取有关 B .电势差是一个标量,没有正值和负值之分 C .由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关 D .A 、B 两点的电势差是恒定的,不随零电势点的改变而改变,所以U AB =U BA 解析 电势差与零电势点选取无关,故A 项错误.电势差也有负的,表示初位置电势比末位置电势低,故B 项错误.电势差只决定于初末位置,与电荷移动的路径无关,故C 项正确.U AB =-U BA ,故D 项错误. 答案 C 设置目的 考查对电势差概念的理解 2.关于U AB =W AB q 和W AB =qU AB 的理解,正确的是( ) A .电场中的A 、 B 两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比 B .在电场中A 、B 两点移动不同的电荷,电场力的功W AB 和电量q 成正比 C .U AB 与q 、W AB 无关,甚至与是否移动的电荷都没有关系 D .W AB 与q 、U AB 无关,与电荷移动的路径无关 解析 A 、C 项,电势差公式U AB =W AB q 是比值定义法,电场中的A 、B 两点间的电势差和两点间 移动电荷的电量q 和电场力做功均无关.故A 项错误,C 项正确;B 项,电场中A 、B 两点间的电势差是一定的,在电场中A 、B 两点移动不同的电荷,电场力的功W AB 和电量q 成正比.故B 项正确;D 项,由公式W AB =qU AB 可知,W AB 与q 、U AB 都有关,与电荷移动的路径无关.故D 项错误.故选B 、C 两项. 答案 BC 3.如图所示,在一正的点电荷产生的电场中有A 、B 两点,一点电荷为-3.2×10 -19 C 的试探电荷从A 点移到B 点的过程中,克服电场力做功为W =6.4×10 -20 J ,则A 、B 两点间的电势差U AB 等于( )

人教版高中物理选修3-1--第一章:静电场--经典题目检测(含答案)

第一章:静电场经典题目检测 (90分钟共100分) 一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符 合题目要求,有的小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得 0分) 1.如图所示,上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球a,带电小球b固定在绝缘水平面上,可能 让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是( ) 2.如图所示,实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子, a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用),则( ) A.a一定带正电,b一定带负电 B.电场力对a做正功,对b做负功 ~ C.a的速度将减小,b的速度将增大 D.a的加速度将减小,b的加速度将增大 3.如图,在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,当小球静止时, 细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为( ) A. mg E B. 3mg E C. 2mg E D. mg 2E 4.一带电粒子从某点电荷电场中的A点运动到B点,径迹如图中虚线所示,不计粒子所受重力,则下列 说法正确的是( ) A.该电场是某正点电荷电场B.粒子的速度逐渐增大 ; C.粒子的加速度逐渐增大D.粒子的电势能逐渐增大 5.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 D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能不变 6.在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点, 小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b,不计空气阻力,则( ) ( A.小球带负电 B.电场力跟重力平衡 C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小 D.小球在运动过程中机械能守恒 7.如图所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间, 电场方向与面ABCD垂直,下列说法正确的是( )

大学物理静电场练习题带标准答案

大学物理静电场练习题带答案

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大物练习题(一) 1、如图,在电荷体密度为ρ的均匀带电球体中,存在一个球形空腔,若将带电体球心O指向球形空腔球心O'的矢量用a表示。试证明球形空腔中任一点电场强度为 . A、 3 ρ ε a B、 ρ ε a C、 2ρ ε a D、 3ρ ε a 2、如图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R.试求环中心O点处的场强 A、 2πR λ ε - B、 πR λ ε - C、 00 ln2 2π4 λλ εε + D、 00 ln2 π2 λλ εε +

3、 如图所示,一导体球半径为1R ,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳, 外球壳所带总电荷为Q ,而内球的电势为0V ,求导体球和球壳之间的电势差 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取)。 A 、10 20214R Q V R R πε??? ?- - ? ????? B 、102024R Q V R R πε?? - ??? C 、002 4Q V R πε- D 、1020214R Q V R R πε?? ? ?+ - ? ?? ??? 4.如图所示,电荷面密度为1σ的带电无限大板A 旁边有一带电导体B ,今测得导体表面靠近P 点处的电荷面密度为2σ。求:(1)P 点处的场强 ;(2)导体表面靠近P 点处的电荷元S ?2σ所受的电场力 。 A 、20σε B 、202σε C 、2202S σε? D 、2 20 S σε? 5.如图,在一带电量为Q 的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,其相对电容率为r ε,壳外是真空,则在壳外P 点处(OP r =)的场强和电位移的大小分别为[ ] Q O p r )

电场强度 课时作业

1.3 电场强度 作业 1.下列关于电场和电场强度的说法正确的是( ) A .电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用 B .电场是人为设想出的,其实并不存在 C .某点的场强越大,则同一电荷在该点所受到的电场力越大 D .某点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向 答案 AC 解析 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质,电荷间的相互作用是通过电场产生的,不 是假想的,故A 正确;由E =F q 得.F =Eq ,当q 一定时,E 越大,F 越大,所以C 正确;场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向,与负电荷受电场力的方向相反,D 错误. 2.在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力方向向右;当放入负电荷时受到的电场力方向向左,则下列说法中正确的是( ) A .当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,该点场强方向向左 B .该点场强方向一定向右 C .该点场强方向一定向左 D .该点场强方向可能向右,也可能向左 答案 B 解析 电场中某一点的电场方向取决于电场本身,其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致,与负电荷的受力方向相反,故只有B 正确. 3.如图所示是点电荷Q 周围的电场线,图中A 到Q 的距离小于B 到Q 的距离.以下判断正确的是( ) A .Q 是正电荷,A 点的电场强度大于 B 点的电场强度 B .Q 是正电荷,A 点的电场强度小于B 点的电场强度 C .Q 是负电荷,A 点的电场强度大于B 点的电场强度 D .Q 是负电荷,A 点的电场强度小于B 点的电场强度 答案 A 解析 正点电荷的电场是向外辐射状的,电场线密的地方电场强度大.所以A 正确. 4.如图所示,AC 、BD 为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O ,将带有等量电荷q 的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC 对称.要使圆心O 处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷+Q ,则该点电荷+Q 应放在( ) A .A 点 B .B 点 C .C 点 D .D 点

2014作业02_第一章静电场

第一章 静电场 1. 已知空气中,某种球对称分布的电荷产生的电位在球坐标系中的表达式为 ()e br a r r ?=(a ,b 均为常数),单位V ,求体电荷密度ρ。 2. 已知某空间电场强度(2)x y z E yz x e xze xye =-++,问:(1)该电场可能是静态电场吗?(2)如果是静电场,求与之对应的电位分布。 3. 一个半径为6cm 的导体球,要使得它在空气中带电且不放电,试求导体球所能带的最大电荷量及导体球表面电位。已知空气的击穿场强为6310V/m ?。 4. 从静电场基本方程出发,证明当电介质均匀时,极化电荷密度p ρ存在的条件是自由电荷的体密度ρ不为零,且有关系式0(1/)p ρεερ=--。 5. 试证明不均匀电介质在没有自由电荷体密度时可能有极化电荷体密度,并导出极化电荷体密度p ρ的表达式。 6. 一个半径为R 介质球,介电常数为ε,球内的极化强度r K P e r = ,其中K 为常数。试计算(1)束缚电荷体密度和面密度;(2)自由电荷密度;(3)球内、外的电场和电位分布。 (说明:虽然介质是均匀的,但极化强度P 不是常矢量,所以介质的极化是非均匀的。因此,介质体内可能有极化电荷,此即意味着介质内有自由电荷分布,但介质表面上通常不存在面分布的自由电荷) 7. 一个空气平行板电容器的板间距为d ,极板面积为S ,两板之间所加电压为0U 。如果保持所加电源不变,使两板的间距扩大到10d 。求下面每一个量变化的倍数:0U 、C 、E 、D 、Q 、极板面电荷密度σ、电容器储存的能量e W 。 8. 高压同轴线的最佳尺寸设计:一个高压同轴圆柱电缆,外导体的内半径为2cm ,内外导体间电介质的击穿场强为200kV/cm 。内导体的半径a ,其值可以自由选定,但有一最佳值。因为若a 太大,内外导体的间隙就变得很小,以至在给定的电压下,最大的E 会超过电介质的击穿场强。另一方面,由于E 的最大值m E 总是在内导体表面上,当a 很小时,其表面的E 必定很大。试问a 为何值时,该电缆能承受最大电压?并求此最大电压值? (击穿场强:当电场增大到某一数值时,使得电介质中的束缚电荷能够脱离它们的分子而自由移动,这时电介质就丧失了它的绝缘性能,称为被击穿。某种材料能安全地承受的最大电场强度就称为该材料的击穿场强)。 9. 有一分区均匀电介质电场,区域1(0z <)中的相对介电常数为1r ε,区域2(0z >)中的相对介电常数为2r ε。已知1201050x y z E e e e =-+,求1D ,2E 和2D 。

大学物理静电场作业题.

第五章静电场 习题5-9 若电荷均匀地分布在长为L的细棒上,求证:(1)在棒的延长线,且离棒中心为r处的电场强度为 (2)在棒的垂直平分线上,离棒为r处的电场强度为 若棒为无限长(即L→),试将结果与无限长均匀带电直线的电场强度相比较。 证明:(1) 延长线上一点P的电场强度,故由几何关系可得 电场强度方向:沿x轴。 (2) 若点P在棒的垂直平分线上,如图所示,则电场强度E沿x轴方向的分量因对称性叠加为零,因此点P的电场强度E方向沿y轴,大小为利用几何关系,,则 当L→时,若棒单位长度所带电荷为常量,则P点电场强度 其结果与无限长带电直线周围的电场强度分布相同。 习题5-10 一半径为R的半球壳,均匀地带有电荷,电荷面密度为,求球心处电场强度的大小。 解:将半球壳分割为一组平行细圆环,任一个圆环所带电荷元,在点O 激发的电场强度为 (圆环电场强度) 由于平行细圆环在点O激发的电场强度方向相同,利用几何关系,,,统一积分变量,电场强度大小为 积分得 习题5-12 两条无限长平行直导线相距为r0,均匀带有等量异号电荷,电荷线密度为。(1)求两导线构成的平面上任一点的电场强度(设该点到其中一线的垂直距离为x);(2)求每一根导线上单位长度导线受到另一根导线上电荷作用的电场力。 解:(1)设点P在导线构成的平面上,E+E-分别表示正负电导线在P点的

电场强度,则有 (2)设F+,F-分别表示正负带电导线单位长度所受的电场力,则有 显然有,相互作用力大小相等,方向相反,两导线相互吸引。 习题5-15 边长为a的立方体如图所示,其表面分别平行于Oxy、Oyz和Ozx 平面,立方体的一个顶点为坐标原点。现将立方体置于电场强度E= (E1+kx)i+E2j (k,E1,E2为常数)的非均匀电场中,求电场对立方体各表面及整个立方体表面的电场强度通量。 解:如图所示,由题意E与Oxy面平行,所以任何相对Oxy面平行的立方体表面,电场强度的通量为零,即。而 考虑到面CDEO与面ABGF的外法线方向相反,且该两面的电场分布相同,故有 同理 因此,整个立方体表面的电场强度通量 习题5-18 一无限大均匀带电薄平板,电荷面密度为,在平板中部有一半径为r的小圆孔。求圆孔中心轴线上与平板相距为x的一点P的电场强度。 分析:本题的电场强度分布虽然不具备对称性,但可以利用具有对称性的无限大带电平面和带圆盘的电场叠加,求出电场的分布,要回灵活应用。 若把小圆孔看做由等量的正、负电荷重叠而成,挖去圆孔的带电平板等效于一个完整的带电平板和一个带相反电荷(电荷面密度)的小圆盘。这样中心轴线上的电场强度等效于平板和小圆盘各自独立在该处激发电场的矢量和。 解:(由5-4例4可知,)在无限大带点平面附近 为沿平面外法线的单位矢量;圆盘激发的电场 它们的合电场强度为 习题5-20 一个内外半径分别为R1和R2的均匀带电球壳,总电荷为Q1,球壳外同心罩一个半径为R3的均匀带电球面,球面带电荷为Q2。球电场分

高中物理 第一章 静电场 课时作业5(含解析)新人教版选修3-1

课时作业(五) 一、选择题(2、11题为多选题,其余为单项选择题) 1.关于电势差的下列说法中,正确的是( ) A .电势差与电势一样,是相对量,电势差的值与零电势点的选取有关 B .电势差是一个标量,没有正值和负值之分 C .由于电场力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关 D .A 、B 两点的电势差是恒定的,不随零电势点的改变而改变,所以U AB =U BA 解析 电势差与零电势点选取无关,故A 项错误.电势差也有负的,表示初位置电势比末位置电势低,故B 项错误.电势差只决定于初末位置,与电荷移动的路径无关,故C 项正确.U AB =-U BA ,故D 项错误. 答案 C 设置目的 考查对电势差概念的理解 2.关于U AB =W AB q 和W AB =qU AB 的理解,正确的是( ) A .电场中的A 、 B 两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比 B .在电场中A 、B 两点移动不同的电荷,电场力的功W AB 和电量q 成正比 C .U AB 与q 、W AB 无关,甚至与是否移动的电荷都没有关系 D .W AB 与q 、U AB 无关,与电荷移动的路径无关 解析 A 、C 项,电势差公式U AB =W AB q 是比值定义法,电场中的A 、B 两点间的电势差和两点间 移动电荷的电量q 和电场力做功均无关.故A 项错误,C 项正确;B 项,电场中A 、B 两点间的电势差是一定的,在电场中A 、B 两点移动不同的电荷,电场力的功W AB 和电量q 成正比.故B 项正确;D 项,由公式W AB =qU AB 可知,W AB 与q 、U AB 都有关,与电荷移动的路径无关.故D 项错误.故选B 、C 两项. 答案 BC 3.如图所示,在一正的点电荷产生的电场中有A 、B 两点,一点电荷为-3.2×10 -19 C 的试探电荷从A 点移到B 点的过程中,克服电场力做功为W =6.4×10 -20 J ,则A 、B 两点间的电势差U AB 等于( ) A .5 V B .-5 V C .0.2 V D .-0.2 V 解析 克服电场力做功即电场力做负功,可知A 、B 两点间的电势差:U AB = W AB q =-W q =

第10章 静电场-1作业答案

§10.2 电场 电场强度 一.选择题和填空题 1. 下列几个说法中哪一个是正确的? (A )电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向. (B )在以点电荷为中心的球面上, 由该点电荷所产生的场强处处相同. (C) 场强可由q F E / =定出,其中q 为试验电荷,q 可正、可负,F 为 试验电荷所受的电场力. (D) 以上说法都不正确. [ C ] 2. 如图所示,在坐标(a ,0)处放置一点电荷+q ,在坐标(-a ,0)处放置另一点电荷-q .P 点是x 轴上的一点,坐标为(x ,0).当x >>a 时,该点场强的大小为: (A) x q 04επ. (B) 3 0x qa επ. (C) 3 02x qa επ. (D) 204x q επ. [ B ] 3. 两个平行的“无限大”均匀带电平面, 其电荷面密度分别为+σ和+ 2 σ,如图所示,则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为: E A =-3σ / (2ε0)_,E B =_-σ / (2ε0) , E C =_3σ / (2ε0)_ (设方向向右为正). 4. d (d<

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