电场力及能性质--练习题.doc

　电场力和能的性质 练习题
高二A区(一、二部公用) 供稿人：赵飞 审核：
1．使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q和＋5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为(　　)
A．2∶1 　　B．4∶1 C．16∶1 D．60∶1
2．如图2所示，两个完全相同的金属球壳a和b质量均为m，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，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且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(　　)
图2

A．F引＝G，F库≠k
B．F引≠G，F库≠k
C．F引≠G，F库＝k
D．F引＝G，F库＝k　　　
图3

3．如图3所示，在光滑绝缘水平面上有两个带异种电荷的小球A和B，它们均在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且始终保持相对静止．设小球A的电荷量为QA，小球B的电荷量为QB，则下列判断正确的是(　　)
A．小球A带正电，小球B带负电，且QA<QB
B．小球A带正电，小球B带负电，且QA>QB
C．小球A带负电，小球B带正电，且QA>QB
D．小球A带负电，小球B带正电，且QA<QB
4． 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，其速度v与时间t的关系图象如图4甲所示，则此电场的电场线分布可能是图乙中的(　　)

A　　　B　 　　C　　 D
甲 乙
图4

图5

5．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图5所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是(　　)
A．a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量
B．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
图6
C．a、b为同种电荷，a的电荷量大于b的电荷量
D．a、b为同种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
6．如图6所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ＝60°的位置B时速度为零．以下说法错误的是(　　)
A．小球重力与电场力的关系是mg＝Eq
B．小球重力与电场力的关系是Eq＝mg
C．小球在B点时，细线拉力为mg
D．小球在B点时，细线拉力为2Eq
7．下列说法正确的是（ ）
A. 电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少
B. 在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少
C. 在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少
D．在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加
8．电子在电场中由电势高处运动到电势低处的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电子动能一定越来越小
B．电子电势能一定越来越大
C．电子速度一定越来越大
D．电子电势能可能越来越小
9．将两个异种电荷间距增大时，下列说法正确的是：（　　　）
A． 电场力作正功，电势能增加；
B． 电场力作负功，电势能增加；
C． 电场力作正功，电势能减小；
D．电场力作正功，电势能减小。
10． 电场中某个面上所有点的电势都相等，但电场强度都不同，这个面可能是(　　)
A．等量同种电荷的中垂面
图 11
B．等量异种电荷的中垂面
C．以孤立点电荷为球心的某一球面
D．匀强电场中的某一等势面
11．如图11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，电势不相等
图 12
C．若从a点抛出一带正电小球，小球可能沿a、c所在圆周做匀速圆周运动
D．若从a点抛出一带负电小球，小球可能沿b、d所在圆周做匀速圆周运动　　　
12． 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2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
图 13
D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大
13．如图13所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B的中点重合，其中af连线与AB连线垂直．现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是(　　)
A．e点和g点的电场强度相同
B．a点和f点的电势相等
C．电子从g点到f点再到e点过程中，电势能先减小再增大
D．电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后做负功
图 14
14．如图14所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹，a、b为运动轨迹上的两点，可以判定(　　)
A．电荷在a点速度大于在b点速度
B．电荷为负电荷
C．电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D. a点的电势低于b点的电势
A
B
甲
v
t
乙
图15
15. 如图15甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点。将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图9乙所示，比较A、B两点电势的高低和场强的大小，可得：（　）
A.　UA＞UB B.　UA＜UB
C.　EA＞EB D.　EA＝EB
16．一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J,则a、b两点间的电势差Ua-Ub为( ).
A. 3×104V B. 1×104V C. 4×104V D. 7×104V
图 17
17． 如图17所示，Q1、Q2为两个等量同种的正点电荷，在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上(O为连线的中点)，N为过O点的Q1、Q2连线的垂线上的一点．下列说法正确的是(　　)
A．在M、N和O三点中，O点电场强度最小
B．在M、N和O三点中，O点电势最低
C．若O、N间的电势差为U，ON间的距离为d，则N点的场强为
D．若O、N间的电势差为U，将一个带电荷量为q的正点电荷从N点移到O点，电场力做功为Qu
图 18
18. 空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图18所示，在相等的时间间隔内
A．重力做的功相等 B．电场力做的功相等
C．电场力做的功大于重力做的功
D．电场力做的功小于重力做的功
19．带电粒子质量为m，带电量为q，它仅在电场力作用下，从电场中的A点运动到B点，速度从vA变到vB，则下列关于A、B两点间电势差UAB的说法中正确的是 ( )
A．只有电场是匀强电场，才能求出UAB
B．如果电场是点电荷形成的电场，可以求出UAB
C．无论什么样的电场，都可能求出UAB
D．条件不足，无法求出UAB
20．在水平放置的平行金属板之间有一匀强电场，一个带电液滴，恰巧在电场中静止，已知液滴所带电量为3.2×10-19C，重力为1.6×10-14N，若板间距为10mm，则两板间的电压为 ( )
　 A．500V B．1000V C．1500V D．2000V
θ
A
B
E
图21

21．如图21所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E＝100V/m，则A、B间电势差UAB＝__________V。
A
B
C
图22

22．如图22所示，在水平方向的匀强电场中，一电场线上有相距6cm的A、B两点，且UAB=150V，求：
（1）电场强度的大小和方向；
（2）电场中A、C两点相距14cm，A、C两点连线与电场线方向成37°夹角，则C点与A点的电势差UCA为多少？

-
+
θ
图23

23．如图23所示，竖直放置的两块足够长的平行金属板间为匀强电场，板相距0.08m，两板间的电压是2400V，在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10-3kg的带电小球，平衡后，丝线跟竖直方向成30°角，若将丝线剪断，则在剪断丝线后，（g取10 m/s2）
　（1）说明小球在电场中做什么运动；
　（2）求小球的带电量；
　（3）设小球原来到负极板的距离为0.06m，则经过多少时间小球碰到金属板？

24． 如图24所示，水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在E＝4.0×102 N/C、水平向左的匀强电场．一个质量m＝0.10 kg、带电荷量q＝5.0×10－5 C的滑块(可视为质点)从轨道上与挡板相距x1＝0.20 m的P点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动．当滑块与挡板碰撞后，滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x2＝0.10 m的Q点时，滑块第一次速度减为零．若滑块在运动过程中电荷量始终保持不变，求：
图 25
(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小；
(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功；
(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能．