静电场综合题后附计算题答案

1如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支柱上，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，使其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＝Gm2l2，F库＝kQ2l2B．F引≠Gm2l2，F库≠kQ2l2C．F引≠Gm2l2，F库＝kQ2l2D．F引＝Gm2l2，F库≠kQ2l22悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、带电量为-q的小球,若在空间加一匀强电场,则小球静止时细线与竖直方向夹角为θ,如图所示,求:(1)所加匀强电场场强最小值的大小和方向;(2)若在某时刻突然撤去电场,当小球运动到最低点时,小球对细线的拉力为多大.3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4.(多选)如图所示，在负点电荷Q的电场中，a、b两点位于Q为圆心的同一圆周上，a、c两点位于同一条电场线上，则以下说法正确的是()A.a、b两点场强大小相等B.同一试探电荷在a、b两点所受电场力相同C.a、c两点场强大小关系为Ea＞EcD.a、c两点场强方向相同5.由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图10放置，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡。现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡。若小球所带电量不变，与移动前相比()A.P、Q之间的距离增大B.杆BO对Q的弹力减小C.杆AO对P的摩擦力增大D.杆AO对P的弹力减小6.如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则()A.A点场强小于B点场强B.A点场强方向指向x轴负方向C.A点场强大于B点场强D.A点电势低于B点电势7.在电场中，把电荷量为4×10－9C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做功6×10－8J，以下说法中正确的是()A.电荷在B点具有的电势能是6×10－8JB.B点电势是15VC.电荷的电势能增加了6×10－8JD.电荷的电势能减少了6×10－8J8.(多选)如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，一正粒子的运动轨迹如图中实线KLMN所示。由图可知()A.粒子从K到L的过程中，电场力做负功，电势能增加B.粒子从L到M的过程中，电场力做负功，电势能增加C.φaφbφcD.φaφbφc9.(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图6中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图7中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是()A.带正电B.速度先变大后变小C.电势能先变大后变小D.经过b点和d点时的速度大小相同10有一电荷量为q＝－3×10－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4J。从B点移到C点电场力做功9×10－4J。(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？11[针对训练1]电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8J，在B点的电势能为8.0×10－9J。已知A、B两点在同一条电场线上，如图1所示，该点电荷的电荷量为1.0×10－9C，那么()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＝4.0VD.把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0J12如图2，一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°，它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°，不计重力，求A、B两点间的电势差。13.(多选)如图4所示，在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设a、b所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h，则()A.带电粒子带负电B.a、b两点间的电势差Uab＝mghqC.b点场强大于a点场强D.a点场强大于b点场强14.如图所示，匀强电场的场强E＝30000V/m，A、B两点相距0.2m，两点连线与电场方向的夹角是60°，下列说法正确的是()A.A、B两点间的电势差是U＝1500VB.若取A点的电势φA＝0，则B点的电势φB＝－3000VC.电荷量q＝＋2×10－4C的电荷从A点运动到B点电势能增加0.6JD.电荷量q＝－2×10－4C的电荷从A点运动到B点电场力做功为0.6J15.如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V。实线是一带电的粒子(不计重力)在该区域内运动的轨迹，轨迹上有a、b、c三点，已知带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子()A.可能是带负电B.在b点处的电势能为0.5JC.在b点处的动能为零D.在c点处的动能为0.4J16.一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度大小为23g，空气阻力不计，小球在下落h的过程中，则()A.小球的动能增加mgh3B.小球的电势能增加mgh3C.小球的重力势能减少2mgh3D.小球的机械能减少2mgh317.(多选)(2017·哈尔滨高二检测)一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其v－t图象如图7所示，则下列说法中正确的是()A.A点的电场强度一定大于B点的电场强度B.粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能C.CD间各点电场强度和电势都为零D.AB两点间的电势差大于CB两点间的电势差18.(2017·榆林高二检测)如图9所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、带电荷量为－q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑，已知q≪Q，AB＝h，小球滑到B点时的速度大小为3gh，求：(1)小球由A到B的过程中静电力做的功；(2)A、C两点间的电势差。19如图1所示为一个水平的匀强电场，在电场内某水平面上做一个半径为10cm的圆，在圆周上取如图所示的A、B、C三点，已知A、B两点间电势差为1350V。(1)求匀强电场的场强大小；(2)若在圆心O处放置电荷量为1×10－8C的正点电荷，求C点电场强度的大小和方向。(结果保留3位有效数字)20(2017·宁德市一级达标中学期中联考)如图9，A、B、C、D为一匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，其中AB＝4cm，AC＝43cm，电场线与矩形所在平面平行。已知将q＝2.0×10－9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功WAB＝8.0×10－9J；将这个电荷从B点移到C点电势能增加了ΔEpBC＝3.2×10－8J，设A点电势为零。求：(1)B点和C点的电势；(2)匀强电场的电场强度的大小和方向。21.如图所示，A、B两点相距10cm，E＝100V/m，AB与电场线方向的夹角θ＝120°，求A、B两点间的电势差为()A.5VB.－5VC.10VD.－10V22.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20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，如图3所示。由此可知c点的电势为()A.4VB.8VC.12VD.24V23.如图5所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab-----＝5cm，bc-----＝12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量q＝4×10－8C的正电荷从a移到b时电场力做的功W1＝1.2×10－7J，求：(1)匀强电场的电场强度E；(2)电荷从b移到c，电场力做的功W2；(3)a、c两点的电势差Uac。24.(多选)如图9所示，在两等量异号点电荷的电场中，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和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点电场强度大于D点电场强度B.B点电场强度小于D点电场强度C.A、B两点间的电势差等于B、C两点间的电势差D.试探电荷＋q在A点的电势能小于在C点的电势能25.如图11所示的匀强电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各等势面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求：(1)小球应带何种电荷及其电荷量；(2)小球受到的合外力；(3)在入射方向上小球运动的最大位移xm。(电场足够大)26如图2，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则()A.aaabac，vavcvbB.aaabac，vbvcvaC.abacaa，vbvcvaD.abacaa，vavcvb27(多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图4所示。下列说法正确的有()A.q1和q2带有异种电荷B.x1处的电场强度为零C.负电荷从x1移到x2，电势能减小D.负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大28.(多选)如图2所示，真空中某点固定一带电的点电荷，图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心与该点电荷重合。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为该粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点，则该粒子()A.带正电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点的动能变化小于由b点到c点的动能变化29.如图8所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度E的大小、电势φ高低的比较，正确的是()A.EA＝EC＞EB，φA＝φC＞φBB.EB＞EA＞EC，φA＝φC＞φBC.EA＜EB，EA＜EC，φA＞φB，φA＞φCD.EA＞EB，EA＞EC，φA＞φB，φA＞φC30.(多选)如图9所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q为这条轨迹上先后经过的两个点，由此可知()A.三个等势面中，a电势最高B.质点在Q点时，加速度较大C.带电质点通过P点时动能较大D.质点通过Q时电势能较小31(多选)如图2所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是()A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积减小一些C.断开S后，使B板向右平移一些D.断开S后，使A、B正对面积减小一些32.(平行板电容器与力学综合)如图4所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则()A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减小D.电容器的电容减小，极板带电荷量将增大33.(多选)如图5所示，平行板电容器两极板A、B与电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部。闭合开关S，充电完毕后悬线偏离竖直方向夹角为θ，则()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34如图2所示，含有大量11H、21H、42He的粒子流无初速度进入某一加速电场，然后沿平行金属板中心线上的O点进入同一偏转电场，最