教案 7 静电场无答案.docx

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教案7静电场无答案

课题：

复习静电场

教学目标：

复习巩固

教学重难点：

电场，电势，电势能关系，带电粒子在电场中运动

教学内容：

1.电场强度

例题1.ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示．ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2．则以下说法正确的是（　　）

A．两处的电场方向相同，E1＞E2

B．两处的电场方向相反，E1＞E2

C．两处的电场方向相同，E1＜E2

D．两处的电场方向相反，E1＜E2

1.如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　）

2.如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k．若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（　　）

3.如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR=2RQ．则（　　）

A.q1=2q2B．q1=4q2C．q1=-2q2D．q1=-4q2

4.如图，M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点，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E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场场强大小变为E2，E1与E2之比为（　　）

4.（多选）图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实绩与虚线的交点．则该粒子（　　）

A．带负电

B．在c点受力最大

C．在b点的电势能大于在c点的电势能

D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化

2.电场中电势高低的判断

例题2.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示。

下列说法正确的是

（A）O点的电势最低

（B）

点的电势最高

（C）

和-

两点的电势相等

（D）

和

两点的电势相等

例题3.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中（）

A．做直线运动，电势能先变小后变大

B．做直线运动，电势能先变大后变小

C．做曲线运动，电势能先变小后变大

D．做曲线运动，电势能先变大后变小

1.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、L/2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．下列判断不正确的是（　　）

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

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，则下列说法不正确的是（　　）

A．a点的电场强度比b点的大

B．a点的电势比b点的高

C．检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大

D．将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功

3.两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势。

若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb，则

A.a处为正电荷，qa＜qbB.a处为正电荷，qa＞qb

C.a处为负电荷，qa＜qbD.a处为负电荷，qa＞qb

4.如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2 移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（　　）

A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等

C．q1的电荷量小于q2的电荷量D．q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能

5.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，、b、c、d为电场中的4个点，则（   ）

A．P、Q两点处的电荷等量同种B．点和b点的电场强度相同

C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从到c，电势能减少

6.如图，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。

在o点处有固定点电荷，已知b点电势高于c点电势。

若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则

A．两过程中电场力做的功相等

B．前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功

C．前一过程中，粒子电势能不断减小

D．后一过程中，粒子动能不断减小

7.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是（　　）

A．b点场强大于d点场强B．b点电势高于d点电势

C．试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能D．a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差

8.一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有（　　）

A．粒子带正电荷B．粒子的加速度先不变，后变小

C．粒子的速度不断增大D．粒子的电势能减小

9.两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图（）

10.三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则（）

A．Ea＞Eb，φa＞φb 

B．Ea＜Eb，φa＜φb

C．Ea＞Eb，φa＜φb 

D．Ea＜Eb，φa＞φb

11.（多选）中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。

两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。

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。

若不计重力，则

A.M带负电荷，N带正电荷

B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同

C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功

D.M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零

12.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

13.（多选）两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动．取无限远处的电势为零，则（　　）

A．q由A向O的运动是匀加速直线运动

B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小

C．q运动到O点时的动能最大

D．q运动到O点时电势能为零

14.M、N是一条电场线上的两点．在M点由静止释放一个α粒子，粒子仅在电场力的作用，沿着电场线从M点运动到N点．粒子的速度随时间变化的规律如图所示．以下判断正确的是（　　）

A．该电场可能是匀强电场

B．M点的电势高于N点的电势

C．M点到N点，α粒子的电势能逐渐增大

D．α粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力

15.（多选）两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示．一个电荷量为2×l0-6C、质量为lg的小物块从该水平面内的C点静止释放，其运动的v-t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的是（　　）

A．B为中垂线上电场强度最大的点，其电场强度E=l×l03V/m

B．由C到A的过程中，物块的电势能先减小后变大

C．由C到A的过程中，电势逐渐升高、

D．AB两点电势差UAB=-5×103V

16.（多选）如图所示，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，则下列说法中正确的是（　　）

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所在圆周作匀速圆周运动

D．若从a点抛出一带负电小球，小球可能沿b、d所在圆周作匀速圆周运动

17.无限大接地金属板和板前一点电荷形成的电场区域，和两个等量异号的点电荷形成的电场等效。

如图所示P为一无限大金属板，Q为板前距板为 r的一带正电的点电荷，MN为过Q点和金属板垂直的直线，直线上A、B是和Q点的距离相等的两点。

下面关于A、B两点的电场强度EA 和EB 、电势φA 和φB判断正确的是（）

A．     B．

C．     D．

18.两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上。

将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2（位于座标原点O）。

过程中，试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示。

则下列判断正确的是（   ）

A．M点电势为零，N点场强为零

B．M点场强为零，N点电势为零

C．Q1带负电，Q2带正电，且Q2电荷量较小

D．Q1带正电，Q2带负电，且Q2电荷量较小

19.a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc=120°。

现将三个等量的负点电荷-Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为+q的检验电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d处，则两点相比下列说法不正确的是（）

 A．+q在d点所受的电场力比在O点的大

B．+q在d点所具有的电势能比在O点的大

C．d点的电场强度小于O点的电场强度

D．d点的电势高于O点的电势

20.水平面上有一边长为L的正方形，其a、b、c三个顶点上分别固定了三个等量的正点电荷Q，将一个电荷量为＋q的点电荷分别放在正方形中心点O点和正方形的另一个顶点d点处，两处相比，下列说法正确的是

A．q在d点所受的电场力较大B．q在d点所具有的电势能较大

C．d点的电势高于O点的电势D．q在两点所受的电场力方向相同

3.电容器带电粒子在电场中的运动

例题4.直流电源的路端电压U=182V。

金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。

它们分别和变阻器上的触点a、b、c、d连接。

变阻器上ab、bc、cd段电阻之比为1∶2∶3。

孔O1正对B和E，孔O2正对D和G。

边缘F、H正对。

一个电子以初速度v0=4×106m/s沿AB方向从A点进入电场，恰好穿过孔O1和O2后，从H点离开电场。

金属板间的距离L1=2cm，L2=4cm，L3=6cm。

电子质量me=9.1×10-31kg，电量q=1.6×10-19C。

正对两平行板间可视为匀强电场，求：

（1）各相对两板间的电场强度。

（2）电子离开H点时的动能。

（3）四块金属板的总长度（AB+CD+EF+GH）。

例题5.如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。

在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场。

现有一质量为m，电量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场（P点恰好在A点的正上方，如图。

小球可视为质点，小球运动到C点之前电量保持不变，经过C点后电量立即变为零）。

已知A、B间距离为2R，重力加速度为g。

在上述运动过程中，求：

（1）电场强度E的大小；

（2）小球在圆轨道上运动时最大速率；

（3）小球对圆轨道的最大压力的大小。

1.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。

小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。

若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将

A．打到下极板上B．在下极板处返回C．在距上极板d/2处返回D．在距上极板2d/5处返回

答案：

D

2.喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中

A．向负极板偏转        B．电势能逐渐增大

C．运动轨迹是抛物线     D．运动轨迹与带电量无关

3.（多选）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子

A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加

C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运动

4.（多选）如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧．对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（　　）

A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对矿粉做正功

C．带负电的矿粉电势能变大D．带正电的矿粉电势能变小

5.一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是（　　）

A．C和U均增大B．C增大，U减小

C．C减小，U增大D．C和U均减小

6.一带负电荷的质点，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）（　　）

7.如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是（　　）

A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小

C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小

8.一平行板电容器两极板间距为d、极板正对面积为S，对此电容器充电后断开电源。

当增加两极板间的距离时，电容器极板间 （    ）

A．电场强度不变，电势差变大      B．电场强度不变，电势差不变

C．电场强度减小，电势差不变       D．电场强度较小，电势差减小

9.如图，匀强电场中有一半径为ｒ的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。

ａ、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。

一电荷为ｑ（q>０）的质点沿轨道内侧运动.经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Ｎｂ不计重力，求电场强度的大小Ｅ、质点经过a点和b点时的动能。

10.如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场．带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动．忽略重力的影响，求：

（1）匀强电场场强E的大小；

（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；

（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R．

11.如图所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板。

有一质量m、电荷量q（q>0）的小物块在与金属板A相距处静止。

若某一时刻在金属板A、B间加一电压，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。

已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因素为，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间。

则

（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？

（2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？

停在何位置？

12.如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U2=100V．金属板长L=20cm，两板间距d=10cm．求：

（1）微粒进入偏转电场时的速度v0大小；

（2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ；（3）若该匀强磁场的宽度为D=10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？

13.如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C，从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线MN的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成300角．已知PQ、MN间距为20cm，带电粒子的重力忽略不计．求：

（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1

（2）匀强电场的场强大小

（3）ab两点间的电势差

课后作业：

1.如图9-2-1所示，一点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J，在B点的电势能为0.80×10-8J.已知A、B两点在同一条电场线上，该点电荷的电荷量为1.0×10-9C，则（）

A.该电荷为负电荷

B.该电荷为正电荷

C.A、B两点的电势差UAB=4.0V

D.把电荷从A移到B，电场力做功为W=－4.0×10-8J

2.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ABCD面垂直。

下列说法正确的是（）

A.AD两点间电势差UAD与AA＇两点间电势差UAA＇相等

B.同一带电粒子从A点沿路径A→D→D＇移到D＇点与从B点沿路径B→C→C＇移到C＇点，电场力做功相同

C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D＇移到D＇点，电势能减小

D.同一带电粒子从A点移到A＇点与从A点移到C＇点，电场力做功不相同

3.如图9－2－3所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度vA向右经过A点向B点运动，经过一段时间后，粒子以速度vB经过B点，且vB与vA方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是（）

A．A点的场强一定大于B点的场强

B．A点的电势一定高于B点的电势

C．粒子在A点的速度一定小于在B点的速度

D．粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能

4.如图9-2-4所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是运动轨迹上的两点，若带电粒子只受电场力作用，根据此图不能作出判断的是（）

A.带电粒子所带电荷的正、负

B.带电粒子在a、b两点何处受力较大

C.带电粒子在a、b两点何处的动能较大

D.带电粒子在a、b两点何处的电势能较大

5.如图9-2-5所示，直线AB为静电场中的一条等势线，有一带电微粒由A点沿直线运动到B点，由此可判断　

A．带电微粒受电场力大小不可能变化

B．带电微粒的加速度方向一定垂直于AB直线

C．带电微粒的电势能一定不变

D．带电微粒的动能一定不变

6.如图9-2-6所示，AB、CD是一个圆的两条直径，该圆处于匀强电场中，电场强度方向平行该圆所在平面。

在圆周所在的平面内将一个带正电的粒子从A点先后以相同的速率v沿不同方向射向圆形区域，粒子将经过圆周上的不同点，其中经过C点时粒子的动能最小。

若不计粒子所受的重力和空气阻力，则下列判断中正确的是

A．电场强度方向由A指向B

B．电场强度方向由D指向C

C．粒子到达B点时动能最大

D．粒子到达D点时电势能最小

7.两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，置于场强为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图9-2-7所示。

若此杆绕过O点垂直于杆的轴转过180°，则在此转动过程中电场力做功为

A．零

B．qEl

C．2qEl

D．πqEl

8.如图9－2－8所示，长为L，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则

A．小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能

B．A、B两点的电势差一定为mgL/q

C．若电场是匀强电场，则该电场的场强的最小值一定是mgsinθ/q

D．若电场是匀强电场，则该电场的场强的最大值一定是mg/q

9.在电场中某点放入电量为q的试探电荷时，测得该点电场强度为E，若在该点放入电量为q/=–2q的试探电荷时测得电场强度为E/，下面说法正确的是

A.E/=－EB.E/=2EC.E/=－E/2D.E/=E

10.如图所示，在a、b两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为q1、q2，MN是连接两点的直线，P是直线上的一点，下列哪种情况下P点的场强可能为零

A.q1、q2都是正电荷，且q1>q2

B.q1是正电荷，q2是负电荷，且q1<∣q2∣

C.q1是负电荷，q2是正电荷，且∣q1∣>q2

D.q1、q2都是负电荷，且∣q1∣<∣q2∣

11.如图9－1－2是电场中某区域的电场线分布图，a、b是电场中的两点，这两点比较

A.b点的电场强度较大B.a点的电场强度较大

C.同一正点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时受到的电场力大

D.同一负点电荷放在a点所受的电场力与放在b点时受到的电场力相等

12.如图9－1－3所示，把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应：

A．带负电，放在A点B．带正电，放在B点

C．带负电，放在C点D．带正电，放在C点

13.如图9―1―4所示,在沿水平方向的匀强电场中有a、b两点,已知a、b两点在同一竖直平面内,但不在同一电场线上.一个带电小球在重力和电场力作用下由a点运动到b点,在这一运动过程中,以下判断正确的是

A.带电小球的速度可能保持不变B.带电小球运动的轨迹一定是直线

C.带电小球做的一定是匀变速运动D.带电小球在a点的速度一定为零

14.如图9－1－5所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘。

两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，待两球重新达到平衡时，则

A.推力F将增大;两小球间距离将增大

B.推力F将增大;两小球间距离将减小

C.推力F将减小;两小球间距离将减小

D.推力F将减小;两小球间距离将增大

15.如图9－1－7所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。

现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力。

若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为

A．

　　B．

　　C