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高中物理 1.9 带电粒子在电场中的运动同步练习3 新人教版选修3-1

高中物理 1.9 带电粒子在电场中的运动同步练习3 新人教版选修3-1
高中物理 1.9 带电粒子在电场中的运动同步练习3 新人教版选修3-1

带电粒子在电场中的运动

【典型例题】

【例1】如图,E 发射的电子初速度为零,两电源的电压分别为45V 、30V ,

A 、

B 两板上有小孔O a 、O b ,则电子经过O a 、O b 孔以及到达

C 板时的动能分别是:E KA = ,E KB = ,E KC = .

【解析】由图示可知:A 、B 板带正电,且电势相等,电子在E 、A 之间被电场加速,由动能定

理可得:-eU EA =E KA -0 而U EA =-45V 所以E KA =45eV

电子在A 、B 之间作匀速直线运动,所以E KB =E KA =45eV

电子在B 、C 之间作减速运动,由动能定理可得:-eU BC =E KC -E KB

而 U BC =30V 所以E KC =E KB -eU BC =15eV

【答案】45eV 、45eV 、15eV

【例2】如图,A 、B 为水平放置的平行金属板,两板相距为d ,分别与电源两极相连。两板的中央各有小孔M 和N ,今有一带电质点,自A 板上方相距为d 的P 点由静止开始自由下落(P 、M 、N 在同一竖直线上),空气阻力不计,到达N 孔时速度恰好为零,然后沿原路径返回。若保持两极板间电压不变,则

A 、若把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回

B 、若把A 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落

C 、若把B 板向上平移一小段距离,质点自P 点自由下落后仍能返回

D 、若把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点自由下落后将穿过N 孔继续下落

【解析】带电质点在下落的过程中,由P 到M 只受重力作用,而由M 到N 受到重力和电场力的

共同作用。对运动的全过程应用动能定理,得:02=+AB qU d mg

当改变A 、B 板间距离时,由于板间电压不变,故带电质点若能完成在板间的运动,

电场力对其做功将不变。

若把A 板向上平移一小段距离,假设带电质点仍能达到N 孔,则

02=+AB qU d mg 仍然成立,即达到N 孔时速度恰好为零,然后返回。

若把A 板向下平移一小段距离,同上述分析,结果相同,故穿过N 孔继续下落是错误的。

若把B 板向上平移一小段距离,假设带电质点仍能达到N 孔,则电场力做功不变,而重力做功将变小,即02<+AB qU d mg ,也就是说,在带电质点未到达N 孔之前速

度已经变为零,然后返回。

若把B 板向下平移一小段距离,假设带电质点仍能达到N 孔,则电场力做功不变,而重力做功将变大,即02>+AB qU d mg ,也就是说,在带电质点到达N 孔时,速度尚未减到零,于是将穿过N 孔继续下落。

【答案】A 、C 、D

【例3】如图所示,A 、B 是一对平行的金属板,在两板之间加一个周期为T 的交变电压U , A

板的电势0=a ?,B 板的电势b ?随时间的变化规律为:在0到

2

T

时间内,b ?=0?(正的常数);在2

T 到T 时间内,b ?=-0?;在T 到23T 时间内,b ?=0?,在23T

到2T 时间内,b ?=

-0?……现有一电子从A 板上的小孔进入两板间的电场区域内,设电子的初速度和重力的影响均可忽略,试分析电子在板间的运动情况,并讨论电子能达到另一板的条件(设板间距离

m

T e d o 42

?>

,其中

e 、m 分别是电子的电荷量和质量)

【解析】由题意可知:B 板上的电势变化规律如图所示,A 、B 两板间的场强恒定,方向作周期变化,故电子所受电场力也是大小恒定,方向作

周期变化,即F=d

U e

eE 0

0±=± d 为两板间距,故电子在各时间间隔内均为匀变速直线运动,至于运动的方向、运动速度的加、减情况以及运动过程所能到达的范围等,则完全取决于何时释放电子,此例可借助于电子运动的“v-t ”图线来解决。如图所示坐标系vot 对应于电子从t=0、T 、2T ……时刻进入电子若从其它时刻进入,则其“ v-t ”图线可通过平移坐标轴得到(如图的坐标系v /o /t /

),通过“v-t ”图线可直观、形象地对电子的运动情况进行分析判断。 由“v-t ”图分析易知,若电子在0~

4

T ,T ~45T ……nT ~(n+41

)T 时间内某时刻进入,则

电子将先向B 板作加速、减速运动,再回头向A 板作加速、减速运动……不断重复上述过程,由于每一个周期中,向B 板运动的位移大于回头向A 板运动的位移,故电子最终将到达B 板,若电子在

4T ~2T ,T 45~T 2

3,……(n+41)T ~(n+21

)T 时间某时刻进入,则电子在经历

了一次向B板加速、减速,再回头向A板加速、减速(也可能不经历减速)后将从A板小孔飞出电场。

【基础练习】

一、选择题:

1、某电场的一条电场线如图所示,在正电荷从A点移到B点的

过程中:()

A、电场力对电荷做正功

B、电场力对电荷不做功

C、电荷克服电场力做功

D、电势能增加

2、下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动,经过相同的电势差U后,哪个粒子获得的速度最大:()

A、质子1

1H B、氘核2

1

H C、 粒子42He D、钠离子Na+

3、如图所示P和Q为两平行金属板,板间电压为U,在P板附近有一

电子由静止开始向Q板运动,关于电子到达Q板时的速率,下列说法

正确的是:()

A、两板间距离越大,加速时间越长,获得的速率就越大

B、两板间距离越小,加速度越大,获得的速率就越大

C、与两板间距离无关,仅与加速电压U有关

D、以上说法都不正确

4、真空中水平放置的两金属板相距为d,两板电压是可以调节的,一个质量为m、带电量为+q的粒子,从负极板中央以速度v o垂直极板射入电场,当板间电压为U时,粒子经d/4的距离就要返回,若要使粒子经d/2才,返回,可采用的方法是()

A、v o增大1倍

B、使板间电压U减半

C、v o和U同时减半

D、初速增为2v o,同时使板间距离增加d/2:

5、如图所示,电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、

B两板间的加速电场后飞出,不计重力的作用,则:()

A、它们通过加速电场所需的时间相等

B、它们通过加速电场过程中动能的增量相等

C、它们通过加速电场过程中动量的增量相等

D、它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等

6、如图所示在一匀强电场中,有两个平行的电势不同的等势面A和C,在它

们的正中间放入一个金属网B,B接地。现有一正电荷只在电场力的作用下垂直于等势面方向运动,经过A时动能为20J,穿过B到达C时动能减为零,那么在该正电荷运动过程中,当它的电势能为5J时,它的动能为:

()

A、20J

B、15J

C、10J

D、5J

二、填空题:

7、如图所示,水平安放的A、B两平行板相距h,上板A带正电,现

有质量m,带电量为+q的小球,在B板下方距离H处,以初速v0竖

直向上从B板小孔进入板间电场,欲使小球刚好能到A板,则A、B

间电势差U AB= 。

H和 粒子42He在匀强电场中由静止开始加速,通过相同位

8、质子1

1

移时,它们的动能比为,所用时间比为。

9、一个电子以3.2×106m/s的初速度沿电场线方向射入匀强电场,在电场中飞行了9.1×10-7s 后开始返回,则匀强电场的场强大小为,电子在匀强电场中从进入到返回原处所通过的路程为。

三、计算题:

10、一初速度为零的带电粒子经电压为U=4.0×103V的匀强电场加速后,获得5.0×103m/s的速度,粒子通过加速电场的时间t=1.0×10-4s,不计重力作用,则带电粒子的荷质比为多大?匀强电场的场强为多大?粒子通过电场过程中的位移为多大?

11、图表示一周期为T

0的交变电场的波形,纵坐标代表场强。

从t=0开始,电场按图示的情形周期性变化。今有质量为m、

电量为e、初速为零的电子,在电场力作用下从t=0开始运动,

求:⑴电子在2T0内的位移⑵何时电子动能最大?最大值是多

少?

12、如图所示,水平放置的两平行金属板A、B相距为d,电容为C,

开始时两极板均不带电,A板接地且中央有一小孔,现将带电液一

滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴下,设每滴液滴的质量为

m,电荷量为q,落到B板后把电荷全部传给 B板。⑴第几滴液滴将

在A、B间做匀速直线运动?⑵能够到达B板的液滴不会超过多少

滴?

【能力提升】

1、如图所示,两平行金属板竖直放置,A、B两小孔正好相对,两板间电压为500V,能量为400eV的电子,从A孔沿垂直于板面方向射入电场,经过一段时间,电子将离开电场,电子离开电场时的能量为()

A、900eV

B、500eV

C、400eV

D、100eV

2、如图所示,平行板电容器两极板间的电场可看做是匀强电场,两

板水平放置,板间相距为d,一带负电粒子从上板边缘射入,沿直

线从下板边缘射出,粒子的电荷量为q,质量为m,下列说法中正确

的是()

A、粒子的加速度为零

B、粒子的电势能减少3mgd

C、两板间的电势差为mgd/q

D、M板比N板电势高

3、如图,水平放置的两平行金属板,板长L=1.0m,板间距d=0.06m,

上板带正电,下板带负电,两板间有一质量m=0.1g,带电量q=-4

×10-7

C 的微粒沿水平方向从两极板的中央以v o =10m/s 的初速度射入匀强电场,要使带电微粒能穿出极板,两电极间的电压值的范围是 。

4、如图,一绝缘木板放在光滑水平面上,一质量为m 、带电量为q 的小物体沿木板上表面以某一速度从A 端沿水平方向滑入,木板周围空间存在足够大的竖直向下的匀强电场。已知小物体与木板之间有摩擦,物体滑到木板B 端恰好相对静止,若将匀强电场的方向改为竖直向上,大小不变,且小物体仍以原来的初速度从A 端滑入,结果小物体运动到木板中点时相对木板静止,求: 1、物体所带电荷的性质 2、匀强电场的场强大小。 答案 【基础练习】 一、选择题:

1、A

2、A

3、C

4、B

5、BD

6、D 二、填空题:

7、()q

H h mg mv +-2

021 8、1:2 2:1 9、2V/m 0.29m

三、计算题:

10、3.125×103

C/㎏ 1.6×104

V/m 0.25m 11、⑴

2

002T m

e E ⑵t=(2n+1)20T n=0、1、2…… E km =()m T eE 82

0012、⑴n=1

gcd 2

+q m ⑵n /=()12++q d h mgc 【能力提升】

1、C

2、AC

3、60V ~240V

4、负电 E=39

mg

(完整)高中物理选修31期末测试题及答案(2),推荐文档

高二物理第一学期选修 3-1 期末考试试卷 1.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E A、E B和U A、U B表示,则[] A.E a>E b U a>U b B.E a>E b U a<U b C.E a<E b U a>U b D.E a<E w b U a<U b 2.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的电场强度不变 3.如图3,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.A、B、C 分别带什么性质的电荷B.A、B、C 中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C.A、B、C 中哪个电量最大D.A、B、C 中哪个电量最小 4.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方,并与磁针指向平行,能使磁针的S 极转向纸内,如图 4 所示,那么这束带电粒子可能是[ ] A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束D.问左飞行的负离子束 5.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,那么匀强电场的场强大小为[ ] A.最大值是mgtgθ/q B.最小值是mgsinθ/q C.唯一值是mgtgθ/q D.同一方向上,可有不同的值.

高中物理选修3-1《电场》全套同步练习,答案在后面

高中物理选修3-1《电场》全套同步练习 第01节 电荷及其守恒定律 [知能准备] 1.自然界中存在两种电荷,即 电荷和 电荷. 2.物体的带电方式有三种: (1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 电,获得电子的带 电. (2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷,而另 一端带上与带电体相 的电荷. (3)接触起电:不带电物体接触另一个带电物体,使带电体上的 转移到不带电的物体上.完全 相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:两球带异种电荷的先中和后平均分配;原来两球带同 种电荷的总电荷量平均分配在两球上. 3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体转移到另一个物体;或从物体的一部 分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量 . 4.元电荷(基本电荷):电子和质子所带等量的异种电荷,电荷量e =1.60×10-19C.实验指出,所有带电体 的电荷量或者等于电荷量e ,或者是电荷量e 的整数倍.因此,电荷量e 称为元电荷.电荷量e 的数值最早 由美国科学家 用实验测得的. 5.比荷:带电粒子的电荷量和质量的比值 m q .电子的比荷为kg C m e e /1076.111?=. [同步导学] 1.物体带电的过程叫做起电,任何起电方式都是电荷的转移,而不是创造电荷. 2.在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变. 例1 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( ) A .物体所带的电荷量可以为任意实数 B .物体所带的电荷量只能是某些特定值 C .物体带电+1.60×10-9C ,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子 D .物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C 解析:物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e 的整数倍,故A 错,B 、C 、D 正 确. 如图1—1—1所示,将带电棒移近两个不带电的导体球, 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球 都带电的是 ( ) A .先把两球分开,再移走棒 B .先移走棒,再把两球分开 C .先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开 D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电 解析:带电棒移近导体球但不与导体球接触,从而使导体球上的电荷重新分布,甲球左侧感应出正电荷, 乙球右侧感应出负电荷,此时分开甲、乙球,则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷,故A 正确;如果先 移走带电棒,则甲、乙两球上的电荷又恢复原状,则两球分开后不显电性,故B 错;如果先将棒接触一下 其中的一球,则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷,故C 正确.可以采用感应起电的方法使两导体球 图1—1—1

最新人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案

最新人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案 综合评估检测卷(一)静电场 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.每小题至少一个答案正确) 1. 图中,实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线,则下列有关P、Q两点的相关说法中正确的是() A.两点的场强等大、反向 B.P点电场更强 C.两点电势一样高 D.Q点的电势较低 答案: C 2.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变A、B两极板带的电荷量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度() A.一定增大B.一定减小 C.一定不变D.可能不变 解析:极板带的电荷量Q不变,当减小两极板间距离,同时插入电介质,则电容C一定增大.由U=Q C可 知两极板间电压U一定减小,静电计指针的偏转角也一定减小,选项B正确. 答案: B 3. 如图所示中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在该直线上有a、b两点,用E a、E b分别表示a、b 两点的场强大小,则() A.a、b两点场强方向相同 B.电场线从a指向b,所以E a>E b C.电场线是直线,所以E a=E b D.不知a、b附近的电场线分布,E a、E b大小不能确定

解析:由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,而该电场线是直线,故A正确.电场线的疏密表示电场的强弱,只有一条电场线时,则应讨论如下:若此电场线为正点电荷电场中的,则有E a>E b;若此电场线为负点电荷电场中的,则有E a<E b;若此电场线是匀强电场中的,则有E a=E b;若此电场线是等量异种点电荷电场中那一条直的电场线,则E a和E b的关系不能确定.故正确选项为A、D. 答案:AD 4. 如图所示,三个等势面上有a、b、c、d四点,若将一正电荷由c经a移到d,电场力做正功W1,若由c经b移到d,电场力做正功W2,则() A.W1>W2φ1>φ2 B.W1φ2 解析:由W=Uq可知W1=W2. 由W cd=U cd·q,W cd>0,q>0,可知U cd>0. 故φ1>φ2>φ3,D正确. 答案: D 5. 右图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J,静电力做的功为1.5 J.下列说法正确的是() A.粒子带负电 B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J C.粒子在A点的动能比在B点少0.5 J D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J 解析:本题考查电荷在电场中的运动,从粒子运动的轨迹判断粒子带正电,A项错误;因为静电力做正功,电势能减小,所以B项错误;根据动能定理得W+W G=ΔE k=-0.5 J,B点的动能小于A点的动能,C项错误;静电力做正功,机械能增加,所以A点的机械能比B点的机械能要小1.5 J,D项正确.答案: D 6.

高中物理选修3-1知识点归纳(完美版)学习资料

物理选修3-1 一、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e =1.60×10-19 C );带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F K Q Q r =12 2 (真空中的点电荷){F:点电荷间的作用力(N); k:静电力常量k =9.0×109 N ?m 2 /C 2 ;Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C);r:两点电荷间的距离(m); 作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E F q =(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理);q :检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E KQ r =2 {r :源电荷到该位置的距离(m ),Q :源电荷的电量} 5.匀强电场的场强AB U E d = {U AB :AB 两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F =qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:U AB =φA -φB ,U AB =W AB /q =q P E Δ 减 8.电场力做功:W AB =qU AB =qEd =ΔE P 减{W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J),q:带电量(C),U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m);ΔE P 减 :带电体由A 到B 时势能的减少量} 9.电势能:E PA =q φA {E PA :带电体在A 点的电势能(J),q:电量(C),φA :A 点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔE P 减=E PA -E PB {带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量} 11.电场力做功与电势能变化W AB =ΔE P 减=qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量) 12.电容C =Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容εS C 4πkd =(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo =0):W =ΔE K 增或2 2 mVt qU = 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) : 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中:d U E = 垂直电场方向:匀速直线运动L =V 0t 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d =, F qE qU a m m m === 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷 的总量平分;

高中物理选修3-1第一章c卷 测试题及答案 2

一、选择题(本题共有10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的4个选项中,至少有一项是正确的。全部选对的给4分,选对但不全的得2分,有选错的或不选的得0分) 1.两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 2.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 3.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 4.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 5.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 6.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 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71

高中物理选修3-1电场公式总结

高中物理选修3-1电场公式总结 物理选修3-1电场公式 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电 体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中) {F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们 的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式) {E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的 电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距 离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量 (C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd {WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀 强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}

9.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量 (C),φA:A点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数) 常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2, Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平抛垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2, a=F/m=qE/m 注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分; (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直; (3)常见电场的电场线分布要求熟记;

高中物理选修3-2测试题及答案

高中物理选修3-2测试题 第I 卷(选择题12小题 共 36分) 一选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分。每小题给出的四个选项中,有的只有一 个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全对的得2分,有选错的或不答的得0分) 1.关于电磁场理论,下列说法正确的是:( ) A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B. 变化的磁场周围产生的电场不一定是变化的 C. 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 D. 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 2.质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动,如果它们的圆周半径恰好相等,这说明它们在刚进入磁场时:( ) A.速率相等 B.带电量相等 C.动量大小相等 D.质量相等 3.矩形线圈ABCD 位于通电直导线附近,如图所示,线圈和导线在同一平面内,且线圈的两个边与导线平行,下列说法正确的是:( ) A.当线圈远离导线移动时,线圈中有感应电流 B.当导线中的电流I 逐渐增大或减小时,线圈中无感应电流 C.当线圈以导线为轴转动时,线圈中有感应电流 D.当线圈以CD 为轴转动时,线圈中有感应电流 4.若在磁场是由地球表面带电产生的,则地球表面带电情况是: ( ) A.正电 B.负电 C.不带电 D.无法确定 5.关于日光灯的工作原理下列说法正确的是: ( ) A. 启动器触片接通时,产生瞬时高压 B. 日光灯正常工作时,镇流器起降压限流以保证日光灯正常工作 C.日光灯正常工作时, 日光灯管的电压稳定在220V D.镇流器作用是将交流电变为直流电 6.矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是: ( ) A.线圈中的磁通量为零 B. 线圈中的感应电动势最大 C. 线圈的每一边都不切割磁感线 D.线所受到的磁场力不为零 B C D A I

人教物理选修31课时分层作业3 电场强度 含解析

课时分层作业(三) (时间:40分钟分值:100分) [基础达标练] 一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分) 1.关于电场强度,下列说法正确的是() A.在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度都相同 B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大 C.若放入正电荷时,电场中某点的电场强度方向向右,则放入负电荷时,该点的电场强度方向仍向右 D.电荷所受到的静电力很大,说明该点的电场强度很大 C[电场强度是矢量,在以点电荷为球心、r为半径的球面上,各点的电场强度的大小是相同的,但是方向不同,所以不能说电场强度相同,选项A错误;判 定场强大小的方法是在该处放置一试探电荷,根据E=F q 来比较,与产生电场的场源电荷的正负没有关系,选项B错误;电场强度的方向与试探电荷无关,选项C 正确;虽然电场强度的大小可以用E=F q 来计算,但E=F q 并不是电场强度的决定 式,电场中某点的电场强度大小是一个定值,与所放入的试探电荷及电荷的受力情况无关,选项D错误。] 2.(多选)如图所示是某电场区域的电场线分布,A、B、C是 电场中的三个点,下列说法正确的是() A.A点的电场强度最小 B.B点的电场强度最小 C.把一个正点电荷分别放在这三点时,其中放在B点时受到的静电力最大D.把一个负点电荷放在A点时,所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致 AC[电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,A正确,B

错误;B点的电场强度最大,由F=qE知,C正确;负电荷受力方向与电场强度的方向相反,D错误。] 3.电场中有一点P,下列说法正确的是() A.若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点场强减半 B.若P点没有试探电荷,则P点的场强为零 C.P点的场强越大,则同一电荷在P点所受的电场力越大 D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 C[电场强度是由电场本身决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关,选项A、B错误。电荷量一定时,由F=Eq可知,场强越大,所受的电场力越大,C正确。若试探电荷是正电荷,它的受力方向就是该点的场强方向,若试探电荷是负电荷,它的受力方向的反方向是该点场强的方向,D 错误。] 4.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)() A B C D D[电荷做曲线运动,电场力与速度方向不在同一直线上,应指向轨迹弯曲

人教版高中物理选修3-1检测试题:电场电场强度.docx

高中物理学习材料 作业 电场 电场强度 一、选择题(每小题5分,共50分) 1.A 下列说法中,正确的是( ) A.由公式q F E = 知,电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受电场力的大小成正比,与电荷的电荷量成反比 B.由公式q F E = 知,电场中某点的场强方向,就是置于该点的电荷所受电场力的方向 C.在公式q F E = 中,F 是电荷q 所受的电场力,E 是电荷q 产生的电场的场强 D.由F=qE 可知,电荷q 所受电场力的大小,与电荷的电荷量成正比,与电荷所在处的场强大小成正比 答案:D 2.A 下列关于点电荷的场强公式2r Q k E =的几种不同的理解,不正确的是( ) A.在点电荷Q 的电场中,某点的场强大小与Q 成正比,与r 2 成反比 B.当r →0时,E →∞;当r →∞时,E →0 C.点电荷Q 产生的电场中,各点的场强方向一定是背向点电荷Q D.以点电荷Q 为中心,r 为半径的球面上各处的场强相等 答案:BCD 3.A 电场中a 、b 、c 三点的电场强度分别为C N 1E C N 4E C N 5E c b a -==-=、、,那么这三点的电场强度由强到弱的顺序是( ) A.a 、b 、c B.b 、c 、a C.c 、a 、b D.a 、c 、b 答案:A 4.B 在电场中某点放人电荷量为q 的正电荷时,测得该点的场强为E ,若在同一点放入电荷量q ′=-2q 的负电荷时,测得场强为E ′,则有( ) A.E ′=E ,方向与E 相反 B.E ′=2E ,方向与E 相同 C.E 2 1 E =',方向与E 相同 D.E ′=E ,方向与E 相同 答案:D

最新高中物理选修31测试题及答案

高中物理选修3-1试题 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确 .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.某静电场的电场线分布如图,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为P E 和Q E ,电势分别为P ?和Q ?,则( ) A.P Q E E >,P Q ??< B.P Q E E <,P Q ??> C.P Q E E <,P Q ??< D.P Q E E >,P Q ??> 2.关于电势与电势能的说法正确的是( ) A.电荷在电场中电势高的地方电势能大 B.在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大 C.正电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大 D.负电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小 3.图中水平虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两带电小球M 、N 质量相等,所带电荷量的绝对值也相等.现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a 、b 、c 为实线与虚线的交点,已知O 点电势高于c 点.则( ) A.M 带负电荷,N 带正电荷 B.M 在从O 点运动至b 点的过程中,动能不变 C.N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功 D.N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相等 4.下列说法正确的是( ) A.带电粒子仅在电场力作用下做“类平抛”运动,则电势能一定减小. B.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合. C.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同. D.一带电小球在匀强电场中在电场力和重力的作用下运动,则任意相等时间内动量的变化量相同. 5.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P 点,如图所示.以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,ε表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( ) A.U 变小,E 不变 B.E 变大,ε变大 第1题图 Q P q +q +

物理选修31第一章知识点总结

第一章 电场基本知识点总结 (一)电荷间的相互作用 1.电荷间有相互作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引,两电荷间的相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。 2.库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= kQ1Q2/r2, 静电力常量k=9.0×109N ·m2/C2。 (二)电场强度 1.定义式:E=F/q ,该式适用于任何电场. E 与 F 、q 无关只取决于电场本身,与密度ρ类似,密度ρ定义为V m =ρ ,而ρ与m 和V 均无关,只与物质本身的性质有关. (1)场强E 与电场线的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向,电场线的方向与场强E 的大小无直接关系。 (2)场强的合成:场强E 是矢量,求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。 (3)电场力:F=qE ,F 与q 、E 都有关。 2.决定式 (1)E=kQ/ r2,仅适用于在真空中点电荷Q 形成的电场,E 的大小与Q 成正比, 与r2成反比。 (2)E=U/d ,仅适用于匀强电场。 d 是沿场强方向的距离,或初末两个位置等势面 间的距离。 3.电场强度是矢量,其大小等于F 与q 的比值,反映电场的强弱; 其方向规定为正电荷受力的方向. 4. 电场强度的叠加是矢量的叠加 空间中若存在着几个电荷,它们在P 点都激发电场,则P 点的电场为这几个电荷单独 在P 点产生电场的场强的矢量合. (三)电势能 1.电场力做功的特点:电场力对移动电荷做功与路径无关,只与始末位的电势差有关,Wab=qUab 2.判断电势能变化的方法 (1)根据电场力做功的正负来判断,不管正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷的 电势能一定减少;电场力对电荷做负功,该电荷的电势能一定增加。 (2)根据电势的定义式U=ε/q 来确定。 (3)利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低 (四)电势与电势差 1.电场中两点间的电势差公式(两个):U AB =W AB /q ;U AB = 2、电场中某点的电势公式: =W A ∞/q = E A (电势能)/ q (五)静电平衡 把金属导体放入电场中时,导体中的电荷重新分布,当感应电荷产生的附加电场E '与原场强E0叠加后合场强E 为零时,即E= E0 +E '=0,金属中的自由电子停止定向移B A ??-A ?A ?

人教版高中物理选修3-1电场

高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 肥西中学高二《静电场》诊断性测试物理卷 一、单选题共10小题,每小题4分,共40分。 1.带电微粒所带的电荷量的值不可能是下列的:( ) A .2.4×10-19C B .-6.4×10-19 C C .-1.6×10-19C D .4×10-17C 2.下列关于电场强度的说法中,正确的是( ) A .公式q F E =只适用于真空中点电荷产生的电场 B .由公式q F E = 可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成 正比 C .在公式22 1r Q Q k F =中,22r Q k 是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小;21 r Q k 是 点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处的场强大小 D .由公式2r kQ E =可知,在离点电荷非常靠近的地方(r →0),电场强度E 可达无穷大 3.如图所示,中子内有一个电荷量为 e 32+的上夸克和两个电荷量为e 31-的下夸克,3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为( ) A .2r ke B .23r ke C .29r ke D .2 32r ke 4.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,那么匀强电场的场强大小为 ( )

A .最大值是mgtg θ/q B .最小值是mgsin θ/q C .唯一值是mgtg θ/q D .同一方向上,可有不同的值. 5.如右图在点电荷Q 产生的电场中,虚线表示等势面,实线表示α粒子(带 正电)穿过电场时的轨迹,A 、B 为轨迹与两等势面的交点,则下列说法正 确的是: ( ) A .Q 可能是正电荷,也可能是负电荷 B .电势φA >φB ,粒子动能E kA >E kB C .电势φA <φB ,粒子电势能E PA >E PB D .场强 E A E kB 6.如图17-6所示,水平放置的平行金属板与电源相连,板间距离为d , 板间有一质量为m .电量为q 的微粒恰好处于静止状态,若再将开关 断开,再将两板间距离先增大为2d ,再减小到d/2,则微粒将 ( ) A.先向上加速运动,后向下加速运动 B.先向下加速运动,后向上 加速运动. C.保持静止. D.一直向下运动. 7.如图所示,三条虚线表示某电场的三个等势面,其中φ1=30V , φ2=20V , φ3=10V 一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨 迹从A 点运动到B 点,由此可知 ( ) A.粒子带负电 B.粒子的速度变大 C.粒子的加速度变大 D.粒子的电势能变大 8.如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷, 带负电的小物体以初速度v 1从M 点沿斜面上滑,到达N 点时速 度为零,然后下滑回到M 点,此时速度为v 2(v 2

1.3电场强度-选能力课时针对练习—人教版高中物理选修3-1

1.3电场强度选能力课时针对练习 1.在电场中的某点放一个检验电荷,其电荷量为q ,受到的电场力为F ,则该点的 电场强度为E =F q ,下列说法正确的是( ) A .若移去检验电荷,则该点的电场强度为0 B .若检验电荷的电荷量变为4q ,则该点的场强变为4E C .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小不变,但方向相反 D .若放置到该点的检验电荷变为-2q ,则场中该点的场强大小、方向均不变 2.下列各电场中,A 、B 两点电场强度相同的是( ) 3(多选) 如图所示,半径为R 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷,总电荷量为Q ,若在圆环上切去一小段l (l 远小于R ),则圆心O 处的电场( ) A .方向从O 指向A B B .方向从AB 指向O C .场强大小为klQ R2 D .场强大小为klQ 2πR3 4.直角坐标系xOy 中,M 、N 两点位于x 轴上,G 、H 两点坐标如图.M 、N 两点各固定一负点电荷,一电量为Q 的正点电荷置于O 点时,G 点处的电场强度恰好为零.静电力常 量用k 表示.若将该正点电荷移到G 点,则H 点处场强的大小和方向分别为( ) A.3kQ 4a2 ,沿y 轴正向 B.3kQ 4a2 ,沿y 轴负向

C.5kQ 4a2 ,沿y轴正向 D.5kQ 4a2 ,沿y轴负向 5 .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v -t图像如图所示。则此电场的电场线分布可能是选项中的( ) 6.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是( ) A.先变大后变小,方向水平向左 B.先变大后变小,方向水平向右 C.先变小后变大,方向水平向左 D.先变小后变大,方向水平向右 7.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则( ). A.a一定带正电,b一定带负电 B.a的速度将减小,b的速度将增加 C.a的加速度将减小,b的加速度将增加 D.两个粒子的动能,一个增加一个减小 8.[多选]如图甲所示,真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m。在A点放一个带正电的试探电荷,在B点放一个带负电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同,静电力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。下列说法正确的是( )

高中物理选修3-1静电场重点题型专题练习

静电场重点题型复习 题型一、利用电场线判断带电粒子运动情况 1.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N, 以下说法正确的是() A.粒子必定带正电荷 B.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能 C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能 2.如图所示,a、b带等量异种电荷,MN为a、b连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定的初速度v射出,开始时一段轨迹如图中实线所示,不考虑粒子的重力,则在飞越该电场的过程中() A.该粒子带正电 B.该粒子的动能先增大,后减小 C.该粒子的电势能先减小,后增大 D.该粒子运动到无穷远处后,速率大小一定仍为v 3.某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是( ) A.c点场强大于b点场强 B.c点电势高于b点电势 C.若将一试电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点 D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电 势能减小 4.如图所示,在竖直平面内,带等量同种电荷的小球A、B,带电荷量为-q(q>0),质量都为m,小球可当作质点处理.现固定B球,在B球正上方足够高的地方释放A球,则从释放A球开始到A球运动到最低点 的过程中() A小球的动能不断增加 B.小球的加速度不断减小 C.小球的机械能不断减小 D.小球的电势能不断减小 5.如图所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点运动到B点,动能损失了0.1J,若A点电势为10V,则() A.B点电势为零 B.电场线方向向左 C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线① D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线②

高中物理选修3-1经典测试题及答案

高中物理选修3-1期末测试题(三) 班级: 姓名: 一,选择题(本题共10小题,共40分,每题有一个或多个选项符合题意,全部选对得4分,不全的得2分,有错项的得0分) 1.关于电场强度和磁感应强度,下列说法正确的是( ) A .电场强度的定义式q F E =适用于任何电场 B .由真空中点电荷的电场强度公式2r Q k E ?=可知,当r →0时,E →无穷大 C .由公式IL F B =可知,一小段通电导线在某处若不受磁场力,则说明此处一定无磁场 D .磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向 2.甲、乙两个点电荷在真空中的相互作用力是F ,如果把它们的电荷量都减小为原来的2 1,距离增加到原来的 2倍,则相互作用力变为( ) A .F 8 B .F 21 C .F 41 D .F 16 1 3.如图所示,在真空中有两个等量的正电荷q 1和q 2,分别固定在A 、B 两点,DCE 为AB 连线的中垂线,现将一个正电荷q 由c 点沿CD 移到无穷远,则在此过程中( ) A .电势能逐渐减小 B .电势能逐渐增大 C .q 受到的电场力逐渐减小 D .q 受到的电场力先逐渐增大后逐渐减小 4.如图所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为1m 的正六边形的六个顶点,A 、B 、C 三点电势分别为10V 、20V 、30V ,则下列说法正确的是( ) A . B 、E 一定处在同一等势面上 B .匀强电场的场强大小为10V/m C .正点电荷从E 点移到F 点,则电场力做负功 D .电子从F 点移到D 点,电荷的电势能减少20eV 5.一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后,通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图象如图所示,此图象的斜率可表示为( ) A .U B .R C .R U D .R 1

人教版高中物理选修3-1电场答案

高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作) 电场答案 一、电场力的性质 例1【解析】A 、B 两球互相吸引,说明它们必带异种电荷,因而它们的带电量分别为±q .当第三个不带电的C 球与A 球接触后,A 、C 两球带电量平分,假设每球带电量为2 q q +='.当再把C 球与B 球接触后,两球的电荷先中和,再平分,每球带电量4 q q -=''.由库仑定律2 21r Q Q k F =知,当移开C 球后由 于r 不变.所以A 、B 两球之间的相互作用力的大小是8F F = '. 例2【解析】⑴因每个电荷都处于平衡状态,则对q 1而言,q 3对q 1的作用力应与q 2对q 1的作用大小相等,方向相反,所以q 3与q 2电性必相反,即q 3应为负电荷;同理,就q 3受力平衡而言,也必有q 1与q 2电性相反,即q 1也为负电荷。 ⑵由q 1受力平衡得:22 11321 2)(L L q kq L q kq += ① 由q 3受力平衡得: 2213122 32)(L L q kq L q kq += ② 联立①②得:.)(:1:))( ::2 1 2122221321L L L L L L q q q ++= 例3【解析】等量异种电荷电场分布如图(a)所示,由图中电场线的分布可以看出,从A 到0电场线由疏到密;从O 到B 电场线由密到疏,所以从A →0→B ,电场强度应由小变大,再由大变小,而电场强度方向沿电场线切线方向,为水平向右,如图(b)所示,由于电子处于平衡状态,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所子受电场力大小相等方向相反.电子受电场力与场方 向水平向左,电子从A →O →B 过程中,电场力由小先变大,再由大变小,故另一个力方向应水平向右,其右,大小应先变大后变小,所以选项B 正确. 例4【解析】中学物理只讲点电荷场强及匀强电场场强的计算方法,一个不规则带电体(如本题的缺口带电环)所产生的场强,没有现成公式可用,但可以这样想:将圆环的缺口补上,并且它的电荷密度与缺了口的环体原有电荷密度一样,这样就形成了一个电荷均匀分布的完整带电环,环上处于同一直径两端的微小部分可看成两个相对应的点电荷,它们产生的电场在圆心O 处叠加后场强为零.根据对称性可知,带电圆环在圆心O 处的总场强E=0.至于补上的带电小段,由题给条件可视作点电荷,它在圆心O 处的场强E 1是可求的.若题中待求场强为E 2,则由021==+E E E 便可求得E 2.设原缺口环所带电荷的线密度为σ,d r Q -=πσ2,则补上的金属小段带电量d Q σ=',它在O 处的场强为 C N r d r Qd r Q k E /109)2('2221-?=-==π。 设待求的场强为2E ,由021=+E E 可得C N E E /1092 12-?--==, 负号表示1E 与2E 方向相反,即2E 的方向向左,指向缺口。 例5【解析】因为两个小环完全相同,它们的带电情况可以认为相同,令每环电荷电量为q ,既是小环,可视为点电荷。斥开后如图所示,取右面环B 为研究对象,且注意到同一条线上的拉力F 1大小相等,则右环受力情况如图,其中库仑斥力F 沿电荷连线向右,根据平衡条件: 竖直方向有 mg F =?30cos 1 ① 水平方向有 22 1130sin l kq F F F ==?+ ② 两式相除得 2 233kq mgl =,所以.32 k mgl q = 巩固练习 1.B C 2.D 3.C 4.A 5.B 6.C 7.C 8.②,7.5V/m 9.匀速圆周运动,1:4 10.1:3,1:3,1:3 11.解析:电场E 水平向右时,小球受力如右图1所示 ∴θtan mg qE =……① 电场E 逆时针转过β=450时,小球受力如右图2所示,设绳子与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件得 mg T qE =+θβcos sin ……② θβsin cos T qE =……③ q 1 q 2 q 3 图2 图 T α qE T β qE θ

人教版高中物理选修3-1静电场电场专题

高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 电场专题 1:电场的力的性质 A .大小为 2E ,方向与 E 相同 B .大小为 2E ,方向与 E 相反 C .大小为 E ,方向与 E 相同 D .大小为 E ,方向与 E 相反 3. (2012 ·佛山一模 )P 、 Q 两电荷的电场线分布如图所 示, c 、 d 为电场中的两点.一个离子从 a 运动到 b(不计重 力) ,轨迹如图所示.下列判断正确的是 ( ) A . Q 带正电 B .c 点电势低于 d 点电势 C .离子在运动过程中受到 P 的吸引 D .离子从 a 到 b ,电场力做正功 4. (2014 东·莞模拟 )如图所示,真空中 O 点有一点电荷,在 它产生的电场中有 a 、 b 两点, a 点的场强大小为 E a ,方向与 ab 连线成 60°角,b 点的场强大小为 E b ,方向与 ab 连线成 30°角.关 于 a 、b 两点场强大小 E a 、 E b 的关系,以下结论正确的是 ( ) B . E a = 3E b 、单项选择题 1.在真空中有一点电荷形成的电场中,离该点电荷距离为 r 0 的一点,引入一电 量为 q 的检验电荷,所受电场力为 F ,则离该点电荷为 r 处的场强大小为 ( ) F A. q 2 Fr 20 B. 20 qr C.F q r r 0 F D. q 2. (2012 ·广东模拟 )当在电场中某点放入电荷量为 q ′= 2q 的负试探电荷时,测得该点的电场强度 强度为 E ,若在同一点放入电荷量为 q 的正试探电荷时,测得该点的电场 () A . E a = 3

人教版高中物理选修3-5测试题全套及答案

人教版高中物理选修3-5测试题全套及答案 第十六章 学业质量标准检测 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,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10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.如图所示,一个质量为0.18kg 的垒球,以25m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s ,设球棒与垒球的作用时间为0.01s 。下列说法正确的是( A ) A . 球棒对垒球的平均作用力大小为1260N B .球棒对垒球的平均作用力大小为360N C .球棒对垒球做的功为238.5J D .球棒对垒球做的功为36J 解析:设球棒对垒球的平均作用力为F ,由动量定理得F -·t =m (v t -v 0),取v t =45m /s , 则v 0=-25m/s ,代入上式,得F -=1260N ,由动能定理得W =12m v 2t -12 m v 20=126J ,选项A 正确。 2.如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A 端,物体与小车A 端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B 端粘在B 端的油泥上。则下述说法中正确的是( B ) ①若物体滑动中不受摩擦力,则全过程机械能守恒 ②若物体滑动中有摩擦力,则全过程系统动量守恒 ③小车的最终速度与断线前相同 ④全过程系统的机械能不守恒

A .①②③ B .②③④ C .①③④ D .①②③④ 解析:取小车、物体和弹簧为一个系统,则系统水平方向不受外力(若有摩擦,则物体与小车间的摩擦力为内力),故全过程系统动量守恒,小车的最终速度与断线前相同。但由于物体粘在B 端的油泥上,即物体与小车发生完全非弹性碰撞,有机械能损失,故全过程机械能不守恒。 3.如图所示,两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上,有一个人静止站在A 车上,两车静止,若这个人自A 车跳到B 车上,接着又跳回A 车,静止于A 车上,则A 车的速率( B ) A .等于零 B .小于B 车的速率 C .大于B 车的速率 D .等于B 车的速率 解析:两车和人组成的系统位于光滑的水平面上,因而该系统动量守恒,设人的质量为m 1,车的质量为m 2,A 、B 车的速率分别为v 1、v 2,则由动量守恒定律得(m 1+m 2)v 1-m 2v 2 =0,所以,有v 1=m 2m 1+m 2v 2,m 2m 1+m 2 <1,故v 1

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