靜電場(chǎng)經(jīng)典例題分析

1、靜電場(chǎng)經(jīng)典例題分析1、已知兀+介子、兀一介子都是由一個(gè)夸克（夸克u或夸克d）和一個(gè)反夸克（反夸克u或 反夸克7）組成的，它們的帶電荷量如下表所示，表中e為元電荷.十兀一兀udud帶電荷量+ e一e2+ 3e13e23e1+ 3e下列說(shuō)法正確的是（）B.兀+由d和G組成.兀一由d和u組成A.兀+由u和石組成C.兀一由u和不組成 D思維建模一一庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題2、如圖所示，在一條直線(xiàn)上有兩個(gè)相距 0.4 m的點(diǎn)電荷 A B, A帶電荷量+ Q B帶電 荷量-9Q現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷 C,恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)， 問(wèn)：C應(yīng)帶什么性質(zhì) 的電？應(yīng)放于何處？所帶電荷量為多少？ABH0.4 mH

2、3、如圖所示，大小可以忽略不計(jì)的帶有同種電荷的小球A和B相互排斥，靜止時(shí)絕緣細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角分別為a和 ,且a V ，兩小球在同一水平線(xiàn)上，由此可知（）B球受到的庫(kù)侖力較大，電荷量較大B球的質(zhì)量較大B球受到的拉力較大D.兩球接觸后，再處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，懸線(xiàn)的偏角a 、B 仍滿(mǎn)足a V B 4、如圖所示，完全相同的兩個(gè)金屬小球A和B帶有等量電荷，系在一個(gè)輕質(zhì)絕緣彈簧X0.現(xiàn)將與A B完全相同的不帶電的金屬球 后彈簧的壓縮量變?yōu)椋ˋ.二XoB.Xo48C先與A球接觸一下，再與B球接觸一下，然后拿走，重新平衡）C .大于：xo D.小于：xo 88兩端，放在光滑絕緣水平面上，由于電荷間的相互作用，

3、彈簧比原來(lái)縮短了Q,則該點(diǎn)電荷Q ）5、AB和CM圓上兩條相互垂直的直徑， 圓心為O將電荷量分別為+ q和一q的兩點(diǎn)電 荷放在圓周上，其位置關(guān)于 AB對(duì)稱(chēng)且距離等于圓的半徑，如圖所示.要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng) 度為零，可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電荷A.應(yīng)放在A點(diǎn)，Q= 2qB.應(yīng)放在B點(diǎn)，Q= - 2qC.應(yīng)放在C點(diǎn)，Q= - qD.應(yīng)放在D點(diǎn)，Q= q6、（ 2014 華南師大附中高二檢測(cè) ）如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線(xiàn)由Z CA B勻速飛過(guò)，電子重力不計(jì)，則電子除受電場(chǎng)力外，所受的另一個(gè)力的大小和方向變化情況是（）A.先變大后變小，方向水平向左B .先變大后變小，方向水平向右C.先變小

4、后變大，方向水平向左D .先變小后變大，方向水平向右7、（2014 山西忻州期中）如圖甲所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷 Q圖中未畫(huà)出），Q A B為x軸上三點(diǎn).放在 A B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)力跟檢驗(yàn)電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示.以 x軸的正方向?yàn)殡妶?chǎng)力的正方向，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.點(diǎn)電荷Q一定為正電荷B.點(diǎn)電荷Q在AB之間C. A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2 X 103 N/CD.同一電荷在 A點(diǎn)所受的電場(chǎng)力比 B點(diǎn)的大【割補(bǔ)法求電場(chǎng)強(qiáng)度】8、如圖所示，用金屬絲彎成半徑為 r=1.0 m的圓弧，但在 A B之間 留有寬度為d=2 cm的間隙，且d遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于r,將電荷量為 Q= 3.13

5、X10 9C 的正電荷均勻分布于金屬絲上，求圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度.【參考答案：原缺口環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E= 9X10 2 N/C,方向由圓心指向缺口】10、（2013 高考新課標(biāo)全國(guó)卷I ）如圖，一半徑為 R的圓盤(pán)上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤(pán)且過(guò)圓心c的軸線(xiàn)上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為 q（q0）的固定點(diǎn)電荷.已知 b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則 d 點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為（k為靜電力常量）（）B喘C .k等9Q+ q9R211、（2013高考天津卷）兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷，固定在圖中P、Q兩點(diǎn)，MN為PQ連線(xiàn)的中垂線(xiàn)，交PQ于O點(diǎn)，A為MNk的

6、一點(diǎn).一帶負(fù)電的試探電荷 q,從A由靜止釋放， 只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，取無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則 （）A. q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B . q由A向O運(yùn)動(dòng)的過(guò)程電勢(shì)能逐漸減小C. q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大D . q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為零12、（2012 高考重慶卷）空間中P、Q兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷， 其中P點(diǎn)處為正電荷,P、Q兩點(diǎn)附近電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的4個(gè)點(diǎn)，則（）A. P、Q兩點(diǎn)處的電荷等量同種B . a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C. c點(diǎn)的電勢(shì)低于d點(diǎn)的電勢(shì)D.負(fù)電荷從a到c,電勢(shì)能減少13.如圖所示，虛線(xiàn)為某點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面， 現(xiàn)有兩個(gè)比荷（即電荷

7、量與質(zhì)量之比）相同的 帶電粒子（不計(jì)重力）以相同的速率從同一等勢(shì)面的 a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后沿不同的軌跡 1和2運(yùn) 動(dòng)，則可判斷（）A.兩個(gè)粒子電性相同B.經(jīng)過(guò)b、d兩點(diǎn)時(shí)，兩粒子的加速度相同C.經(jīng)過(guò)b、d兩點(diǎn)時(shí)，兩粒子的速率相同D.經(jīng)過(guò)c、e兩點(diǎn)時(shí)，兩粒子的速率相同規(guī)范答題一一用能量觀點(diǎn)解決電場(chǎng)問(wèn)題14、如圖所示，在O點(diǎn)放置一個(gè)正電荷. 在過(guò)O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的 A點(diǎn)，自由釋放一個(gè) 帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線(xiàn)所示，它與以 O為圓心、R為半徑的圓（圖中實(shí)線(xiàn)表示）相交于R C兩點(diǎn)，O C在同一水平線(xiàn)上，ZBOG= 30。， A距離OC勺豎直高度為h.若小球通過(guò)B點(diǎn)的速

8、度為v,試求：（1）小球通過(guò)C點(diǎn)的速度大小.（2）小球由A到C的過(guò)程中電勢(shì)能的增加量.15.（2014 鄭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高二月考 ）如圖所示，虛線(xiàn)1、2、3、4為靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面， 相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等， 其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為零.一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的 作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò) a、b兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為 26 eV和5 eV,當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置， 其電勢(shì)能變?yōu)橐? eV時(shí)，它的動(dòng)能應(yīng)為（）A. 8 eV B . 13 eV C . 20 eV D . 34 eV16.（2014 成都四中高二檢測(cè)）如圖所示，a、b和c分別表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì) 面，它們的電勢(shì)分別為 6 V、4

9、V和1.5 V. 一質(zhì)子（1H）從等勢(shì)面a上某處由靜止釋放，僅受 電場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng)，已知它經(jīng)過(guò)等勢(shì)面 b時(shí)的速率為v,則對(duì)質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)判斷正確的是 （）A.質(zhì)子從a等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到c等勢(shì)面電勢(shì)能增加 4.5 eVB.質(zhì)子從a等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到c等勢(shì)面動(dòng)能不變C.質(zhì)子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面 c時(shí)的速率為2.25 vD.質(zhì)子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面 c時(shí)的速率為1.5 v17、如圖所示，虛線(xiàn)方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)線(xiàn)與紙面平行，A、R C為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，三點(diǎn)電勢(shì)分別為 6 a= 12 V、6 b= 6 V、6 c= 6 V.試在虛線(xiàn)框內(nèi)作出該電場(chǎng)的 示意圖（即畫(huà)出幾條電場(chǎng)線(xiàn)），保留作圖時(shí)所用的輔助線(xiàn).若將一個(gè)電子從 A點(diǎn)移到B點(diǎn)

10、，電場(chǎng)力做多少電子伏的功？* fl18、（2014 西安一中高二月考）如圖所示的電場(chǎng)，等勢(shì)面是一簇互相平行的豎直平面，間隔均為d,各面電勢(shì)已在圖中標(biāo)出，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度 皿、方向與水平方向成45角斜向上射入電場(chǎng)，要使小球做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).問(wèn)：（1）小球應(yīng)帶何種電荷？電荷量是多少？（2）在入射方向上小球最大位移量是多少？（電場(chǎng)足夠大）19、（2014 浙江部分學(xué)校聯(lián)考）絕緣水平面上固定一正點(diǎn)電荷Q另一質(zhì)量為 m電荷量為q（q0）的滑塊（可看做點(diǎn)電荷）從a點(diǎn)以初速度vo沿水平面向Q運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度減 為零.已知a、b間距離為s,滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 （1,重力加速度為g.以下判

11、 斷正確的是（）A.滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受Q的庫(kù)侖力有可能大于滑動(dòng)摩擦力B.滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的中間時(shí)刻，速度的大小等于VoC.此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為2 mv 2D. Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為Uab =2V02(1 gs2q20、(2014 安徽阜陽(yáng)一中高二月考 )如圖所示，在范圍很大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)電荷量為一q的油滴，從 A點(diǎn)以速度v豎直向上射入電場(chǎng).已知油滴質(zhì)量為m重力加速度v 、為g,當(dāng)油滴到達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡的最局點(diǎn)時(shí)，測(cè)得它的速度大小恰為2.問(wèn)：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E為多大？A點(diǎn)至最高點(diǎn)的電勢(shì)差為多少?21、如圖所示，將懸掛在細(xì)線(xiàn)上的帶正電荷的小球 與內(nèi)壁接觸），另有一個(gè)懸

12、掛在細(xì)線(xiàn)上的帶負(fù)電的小球A向左偏離豎直方向，B向右偏離豎直方向A的位置不變，B向右偏離豎直方向A向左偏離豎直方向， B的位置不變DA放在不帶電的金屬空心球 C內(nèi)（不B,向C球靠近，則（）.A、B的位置都不變22、如圖所示， 計(jì)指針張開(kāi)一定角度,A B為平行板電容器的金屬板, 下述結(jié)論正確的是 （ ）G為靜電計(jì)，開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān) S閉合，靜電D.若保持開(kāi)關(guān)若保持開(kāi)關(guān)若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S閉合，將 A B兩極板靠近些,指針張開(kāi)角度將變小S閉合，將 A B兩極板正對(duì)面積變小些，指針張開(kāi)角度將不變S后，將A B兩極板靠近些，指針張開(kāi)角度將變大S后，將A B兩極板正對(duì)面積變小些，指針張開(kāi)角度將不變真題剖析一一

13、帶電體在平行板間的平衡問(wèn)題O 八解析設(shè)電容器電容為 C,第一次充電后兩極板之間的電壓為U=-（D（2分）C兩極板之間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E= U（2分）式中d為兩極板間的距離.一、 兀. .一 一按題意，當(dāng)小球偏轉(zhuǎn)角e i=tt時(shí)，小球處于平衡狀態(tài).設(shè)小球質(zhì)量為 m所帶電荷量6為q,則有Ft cos 0 i = m（ （2 分）Ft sin0i = qE3）（2 分）式中Ft為此時(shí)懸線(xiàn)的張力.聯(lián)立式得tan 0 i = mqgCdP （3分）、兀設(shè)第二次充電使正極板上增加的電荷量為AQ此時(shí)小球偏轉(zhuǎn)角8 2 = 3,則tan 9 2q Q+ A Q 八mgCd （3 分）聯(lián)立式得需+ =為（2分）代入數(shù)

14、據(jù)解得AQ=2Q帶電粒子在電場(chǎng)中的加速.帶電粒子的分類(lèi)（1）微觀粒子如電子、質(zhì)子、“ 粒子、離子等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，此類(lèi)粒子一般不考 慮重力（但并不忽略質(zhì)量）.（2）宏觀微粒如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力.處理思路（1）受力分析仍按力學(xué)中受力分析的方法分析，只是多了一個(gè)電場(chǎng)力而已， 如果帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，則電場(chǎng)力為恒力（qE）;如果在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，則電場(chǎng)力為變力.（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析帶電粒子沿與電場(chǎng)線(xiàn)平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線(xiàn)上，做勻加（減）速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).（3）處理方法力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系法一一牛頓第二定律根據(jù)帶電

15、粒子受到的電場(chǎng)力， 用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、時(shí)間和位移等.這種方法通常適用于受恒力作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)的情況.功能關(guān)系法一一動(dòng)能定理由粒子動(dòng)能的變化量等于電場(chǎng)力做的功知：gmV 2mV=qU, v = Jv2 +；若粒子的初速度為零，則 丫 = 這種方法既適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)，因?yàn)楣絎qU適用于任何電場(chǎng).如圖所示，在P板附近有一電子由靜止開(kāi)始向Q板運(yùn)動(dòng).已知兩極板間電勢(shì)差為U,板間距為d,電子質(zhì)量為m電荷量為e.則關(guān)于電子在兩板間的運(yùn)動(dòng)情況，下列敘述正確的p Q是（）A.若將板間距d增大一倍，則電子到達(dá) Q板的速率保持不變B.若將板間距d增大一

16、倍，則電子到達(dá) Q板的速率也增大一倍C.若將兩極板間電勢(shì)差 U增大一倍，則電子到達(dá) Q板的時(shí)間保,持不變1一一1D.若將兩極板間電勢(shì)差 U增大一倍，則電子到達(dá) Q板的時(shí)間減為一半跟蹤訓(xùn)練：（2013-高考新課標(biāo)全國(guó)卷I） 一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d,極板分別與電池兩極相連.上極板中心有一小孔（小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì) ）.小孔正上方d處白P P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開(kāi)始下落.經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器，并在下極 板處（未與極板接觸）返回.若將下極板向上平移 ,則從P點(diǎn)開(kāi)始下落的相同粒子將（）3A.打到下極板上B .在下極板處返回, 一，d, , , 2d,C.在距上極板5處返回D

17、.在距上極板 石處返回帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)1.基本關(guān)系（如圖所示）Vx= V0 l = V0t初速度方向. 2vy= at y=2t電場(chǎng)線(xiàn)萬(wàn)向.導(dǎo)出關(guān)系ql2U粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移位移為：y =而石Vy qlU粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切tan 8 =值=漓粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)位移與初速度夾角的正切tanL衿點(diǎn). l 2mvd.幾個(gè)推論y/tan0 = l /2.1 _(1)粒子射出電場(chǎng)時(shí)好像從板長(zhǎng)l的2處沿直線(xiàn)射出，根據(jù)1 ,1(2)位移萬(wàn)向與初速度萬(wàn)向間夾角的正切為速度偏轉(zhuǎn)角正切的根據(jù)tan a =2tan 0 .(3)若幾種不同的帶電粒子經(jīng)同一電場(chǎng)加速之后再進(jìn)入同一個(gè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，粒子的側(cè)移位移、偏轉(zhuǎn)角與粒子的q、m