电场经典练习题与例题.docx

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电场经典练习题与例题

电场（学生版）

（一）正负电荷电场线

1．真空中相距L的两个固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是QE和QF，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向．电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且∠NEF＞∠NFE．则（）

A．E带正电，F带负电，且QE>QF

B．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷

将沿电场线运动到N点

C．过N点的等势面与EF连线垂直

D．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

2四个点电荷位于正方形四个角上，电荷量及其附近的电场线分布如图所示．ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线，O为中垂线的交点，P、Q分别为ab、cd上的两点，OP＞OQ，则（　　）

A．P点的电场强度比Q点的小

B．P点的电势比M点的低

C．OP两点间的电势差小于OQ间的电势差

D．一带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大

3两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说确的是（　　）

A．q1、q2为等量异种电荷B．C点的电场强度大小为零

C．NC两点间场强方向沿x轴负方向D．将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功

4在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和﹣2Q，以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd，如图所示，则下列说确的是（　）

A．场强大小关系有Ea=Eb、Ec=Ed

B．电势高低关系有φa＞φb、φc=φd

C．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功

D．将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变

5如图所示，MN、PQ是圆的两条相互垂直的直径，O为圆心。

两个等量正电荷分别固定在M、N两点。

现有一带电的粒子（不计重力及粒子对电场的影响）从P点由静止释放，粒子恰能在P、Q之间做直线运动，则以下判断正确的是（） 

A．O点的电势一定为零B．P点的电势一定比O点的电势高

C．粒子一定带正电D．粒子在P点的电势能一定等于Q点的电势能

6如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、

为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称．下列判断正确的是（）

A.b、d两点处的电势相同

B.四点中c点处的电势最低

C.b、d两点处的电场强度相同

D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小

7（2011）如图所示，电量为+q和-q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体围电场强度为零的点有（　　）

A．体中心、各面中心和各边中点

B．体中心和各边中点

C．各面中心和各边中点

D．体中心和各面中心

（二）匀强电场的特点

1如图所示，abcd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点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为4V，由此可知c点电势为（）

A．4VB．8VC．12VD．24V

2如图所示，abcd是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=L，ad=2L，电场线与矩形所在平面平行。

已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V。

一个质子从b点以速度v0射入电场，入射方向与bc成450角，一段时间后经过c点，不计重力，下列判断正确的是（）

A.c点的电势高于a点 

B.场强的方向由b指向d

C.质子从b运动到c所用的时间为

D.质子从b运动到c，电场力做功为－8eV

3如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=10cm，ad=bc=20cm，电场线与矩形所在平面平行.已知a点电势为20V，b点电势为24V，则（　　）

A.场强大小一定为E=40V/m

B.cd间电势差一定为4 V

C.场强的方向一定由b指向a

D.c点电势可能比d点低

（三）物体做曲线运动的条件

1如图所示，一物块以初速度

在粗糙的水平面上向右滑动，物块受到水平面的摩擦力为其重力的k倍，现给物块施加一垂直于初速度方向、大小为物块重力2k倍的水平恒力。

则关于物块的运动，下列说确的是（）

A.物块将做平抛运动B.物块受到的摩擦力保持不变

C.物块的速度一直增大D.物块的加速度大小先减小后不变

2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.以下说确的是（  ）

A.粒子必定带正电荷

B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度

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

3如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中的运动轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（　　）

A．电荷从a到b加速度减小B．b处电势能小

C．b处电势高D．电荷在b处速度小

4一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。

若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（）

A．动能减小B．动能和电势能之和减小C．电势能增加D．重力势能和电势能之和增加

5如图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则（　　）

A．α粒子在M点的速率比在Q点的大

B．三点中，α粒子在N点的电势能最大

C．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低

D．α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功

6如图所示的匀强电场中，水平等距离的虚线表示其等势面，带电荷量

粒子只在电场力作用下从A点运动到B点过程中，动能增加

，若A点电势为一10V，下列关于粒子的运动轨迹和B点电势的说法中正确的是（）

A．粒子沿轨迹l运动，B点电势为零

B．粒子沿轨迹2运动，B点电势为20V

C．粒子沿轨迹1运动，B点电势为一20V

D．粒子沿轨迹2运动，B点电势为一20V

（四）电容器的动态分析

1如右图所示，平行的两金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合开关后，悬线偏离竖直方向的角度为θ。

若保持开关闭合，将N板向M板靠近，θ角将_____；若把开关断开，再使N板向M板靠近，θ角将______。

（填“变大”、“变小”或“不变”）

2如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在减小电容器两极板间距离的过程中：

（）

A．电容器A板始终带正电荷B．电容器的电容变小

C．电阻R中有从a流向b的电流D．A、B板间的电场强度不变

3如图所示，一平行板电容器跟一电源相接，当S闭合时，平行板电容器极板A、B间的一带电液滴恰好静止．若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化？

液滴的电势能将（填“增大”、“不变”、“减小”）？

若先将S断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化？

4.一平行板电容器充电后与电源断开，负极接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，E表示两板间的场强，U表示电容器的电压，W表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到虚线所示的位置，则（）

A.U变小，E不变；B.E变大，W变大；

C.U变小，W不变；D.U不变，W不变；

5.如图平行板电容器经开关K与电池连接，a处有一带电量非常小的点电荷，K是闭合的，

表示a点的电势，F表示点电荷受到的电场力。

现将电容器的B板向下稍微移动，使两极板间的距离增大，则（）

A. 

变大，F变大；B. 

变大，F变小；

C. 

不变，F不变；D. 

不变，F变小

6.一个质量为m、带电量为q的粒子从平行板电容器的正中间沿与极板平行的方向射入，极板一直与电动势可变的电源相连，若粒子重力不计，入射速度为v时，它恰好穿过这个电场而不碰到金属板，现欲使上述粒子的入射速度变为

也恰好穿过电场而不碰到金属板，则在其它量不变的情况下（）

A.使粒子的带电量减小为原来的

；B.使两板间的电压缩小为原来的

；

C.使两板间的距离变为原来的2倍；D.使两板间的距离变为原来的4倍。

7如图所示的电路中，A、B是平行板电容器的两金属板．先将电键S闭合，等电路稳定后将S断开，并将B板向下平移一小段距离，保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法不正确的是　　）

A．电容器的电容变小

B．电容器部电场强度大小变大

C．电容器部电场强度大小不变

D．P点电势升高

（五）等效重力场

1．如图所示，在竖直平面有水平向右、场强为E=1×104N/C的匀强电场.在匀强电场中有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角，若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°＝0.8，g取10m/s2.下列说确（）

A．小球的带电荷量q=6×10－5C

B．小球动能的最小值为1J

C．小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值

D．小球绕O点在竖直平面做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变，且为4J

2．（14分）在光滑绝缘水平面上放置一质量m=0.2kg、电量q=+5.0×10-4C的小球，小球系在长L=0.5m的绝缘细线上，线的另一端固定在O点。

整个装置置于匀强电场中，电场方向与水平面平行且沿OA方向，如图所示（此图为俯视图）。

现给小球一初速度使其绕点O做圆周运动，小球经过A点时细线的力F=140N,小球在运动过程中，最大动能比最小动能大△EK=20J，小球视为质点。

（1）求电场强度的大小；

（2）求运动过程中小球的最小动能；

（3）若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断，则小球经多长时间其动能与在A点时的动能相等？

3如图所示，摆长为L的不可伸长绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m，带电荷量为+q小球，整个装置处于方向水平向右的匀强电场中，场强大小为E=mg/q，小球的平衡位置在C点，开始时让小球位于与O点同一水平高度的A点，且摆线拉直，然后无初速释放摆球，当小球经过O点正下方B点（图中未画出）的瞬间，因受细线的拉力作用，速度的竖直分量突变为0，水平分量不变．求：

（1）小球到达最低时速度的大小及方向．

（2）小球到达C点时细线对小球拉力的大小．（用m、g、L表示计算结果）

（六）加速电场偏转电场结论的应用

如图所示是示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量为h，两平行板间的距离为d，电势差为U2，板长为L．为了提高示波管的灵敏度（即每单位电压引起的偏转量h/U2），

 可采取的方法是（    ）

A．增大两板间电势差U2       

B．增加板长L

C．增大加速电压U1             

D．减小两板间距离d       

2如图所示，一束带电粒子（不计重力）垂直电场方向进入偏转电场，试讨论在以下情况中，粒子应具有什么条件，才能得到相同的偏转距离y和偏转角θ，已知粒子的电荷量为q，质量为m，极板长度l，间距d，电势差为U，l、d、U为定值，q、m为不定值。

（1）以相同的初速度v0进入偏转电场； 

（2）以相同的初动能Ek0进入偏转电场； 

（3）先由同一电场直线加速后再进入偏转电场。