高中物理选修31静电场重点题型专题练习.doc

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
题型二、电势差与电场力做功的关系
E
φ2
φ3
φ1
1.如图，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上时的动能为20J，它运动到等势面φ1上时速度为0，令φ2=0，则该电荷的电势能EP=4J时，其动能大小为
A．16 J
B．10 J
C．6 J
D．4 J

2.图中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V。一质子（）从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断：
①质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV
②质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV
③质子经过等势面c时的速率为2.25v
④质子经过等势面c时的速率为1.5v
上述判断正确的是（ ）
A. ①和③ B. ②和④ C. ①和④ D. ②和③

3.如图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点的动能分别为26eV和5eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-8eV时，它的动能应为（　　）
A．8eV B．13eV C．20eV D．34eV

A
B
C
4.如图，光滑的绝缘竖直细杆与以正电荷Q为圆心的圆周交于B、C两点，设AB=BC=h，一质量为m、电荷量为 -q的空心小球从杆上A点从静止开始下落，滑到B点时的速度vB=，求：
（1）小球滑到C点的速度vC；（2）A、C两点间的电势差UAC。

5.在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为+Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m，电荷量为-q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中θ=60°，规定电场中P点的电势为零．则在+Q形成的电场中（　　）

6.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=L，ad=bc=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v0的速度射出速度方向与bc成45°，一段时间后经过c点．不计质子的重力．下列判断正确的是（　　）

a点电势低于c点电势
B．场强的方向由b指向d
C．质子从b运动到c，电势能减小8eV
D．质子从b运动到c，所用的时间为

7.在某一点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成45°角，如图所示．关于a、b两点场强大小及电势高低的关系的说法中正确的是（　　）

题型三、用运动合成与分解研究带电粒子的运动
1.如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：
d
U1
L1
L2
P
M
N
O
K
A

（1）电子穿过A板时的速度大小；
（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；
（3）P点到O点的距离。

2.如图2所示，质量为m、带电量为+q的小球从距地面高度为h处以一定的初速度水平抛出，在距抛出点水平距离为L处，有一竖直的绝缘板，板高。为使小球能从板上端开始沿着板滑到地面，可在小球运动的空间加一个水平向左的匀强电场。试问：
（1）小球的初速度和所加匀强电场的场强E各多大？
（2）设球与板间的动摩擦因数为则小球能到达地面，应满足的条件？

3.如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中（　　）

A．它们运动的时间tQ＞tP
B．它们运动的加速度aQ＜aP
C．它们所带的电荷量之比qP：qQ=1：2
D．它们的动能增加量之比△Ekp：△EkQ=1：4

题型四、电场力做功与其他力做功引起的能量变化
1. 一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，受重力和电场力作用。若重力做功-3J，电场力做功1J，则小球（ ）
A. 重力势能增加3J B.电势能增加1J C.动能减少3J D.机械能增加1J

题型五、静电场与力学综合计算
1. 如图所示，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为其中A不带电，B、C均带正电，且，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用，B、C间相距。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上做加速度的匀加速直线运动，假定斜面足够长，求：
（1） B物块的带电量
（2） A、B运动多长距离后开始分离

2. ．如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=0.40m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104　N/C．现有一质量m=0.10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零．已知带电体所带电荷q=8.0×10-5C，取g=10m/s2，求：
（1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；
（2）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；
（3）带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少．

题型六、库仑定律与叠加电场

题型七、电容的影响因素

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