高考物理靜電場題經(jīng)典例題

1、高中物理靜電場練習(xí)題1、如圖所示，中央有正對(duì)小孔的水平放置的平行板電容器與電源連接，電源電壓為U。將一帶電小球從兩小孔的正上方 P點(diǎn)處由靜止釋放，小球恰好能夠達(dá)到B板的小孔b點(diǎn)處，然后又按原路返回。那么，為了使小球能從 B板的小孔b處出射，下列可行的辦法是（A,將A板上移一段距離B.將A板下移一段距離C.將B板上移一段距離D.將B板下移一段距離m、,o+2、如圖所示,A、B、C、D、E、一人B =TF為勻強(qiáng)電場中一個(gè)正K邊形的K個(gè)頂心,已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為IV、6V和9V。則D、E、F點(diǎn)的電勢分別為（A、B、C、D、+7V、+2V 和+1V +7V、+2V 和 1V -7V、-2V

2、和+1V +7V、-2V 和 1VCADFEB3、質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子（不計(jì)重力），在勻強(qiáng)電場中的 A點(diǎn)以初速度u0沿垂直與場強(qiáng)E的方向射入到電場中，已知粒子到達(dá)則（1） A、B兩點(diǎn)間的電勢差為（B點(diǎn)時(shí)的速度大小為）2 u 0, A、B間距為d,如圖所示。A、U AB23mB、C、U ab(2)A、C、2q2qD、U ABU AB勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向（. 21m 2E =方向水平向左qd_. 21m 2E=方向水平向左2qd23m2q2qB、D、-B.21m 2qd方向水平向右21m 2E =2qd方向水平向右4、一個(gè)點(diǎn)電荷從竟電場中的A點(diǎn)移到電場中的 B點(diǎn)，其電勢能變化為零，則（

3、）A、A、B兩點(diǎn)處的場強(qiáng)一定相等B、該電荷一定能夠沿著某一等勢面移動(dòng)C、A、B兩點(diǎn)的電勢一定相等D、作用于該電荷上的電場力始終與其運(yùn)動(dòng)方向垂直5、在靜電場中（）A.電場強(qiáng)度處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處為零B.電場強(qiáng)度處處相等的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處相等C.電場強(qiáng)度的方向總是跟等勢面垂直D.沿著電場線的方向電勢是不斷降低的6、一個(gè)初動(dòng)能為Ek的帶電粒子，沿著與電場線垂直的方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中，飛出時(shí)該粒子的動(dòng)能為 2Ek,如果粒子射入時(shí)的初速度變?yōu)樵瓉淼?倍，那么當(dāng)它飛出電場時(shí)動(dòng)能為（）A、4EkB、4.25EkC、5EkD、8Ek7、如圖所示，實(shí)線為一簇電場線，虛線是間距相等

4、的等勢面，一帶電粒子沿著電場線方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它位于等勢面上時(shí)，其動(dòng)能為 20eV,當(dāng)它運(yùn)動(dòng) TOC o 1-5 h z 到等勢面。3上時(shí)，動(dòng)能恰好等于零，設(shè) 。2=0,則，當(dāng)粒子；;；的動(dòng)能為 8eV時(shí)，其電勢能為（）；A、 12eVC、 10eVM ,（）B、2eVD、08、如圖107所示，在兩電荷+Qi和-Q2連線的延長線上有 a、b、c三點(diǎn)，測得b點(diǎn)的場強(qiáng)為零。現(xiàn)將 一個(gè)檢驗(yàn)電荷+q從a點(diǎn)沿此直線經(jīng)過b點(diǎn)移到c點(diǎn)，在次過程中檢驗(yàn)電荷+q的電勢能變化情況為（）A、不斷增加C、先增加后減少B、不斷減少D、先減少后增加坦8。da b9、平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩極板之間有一個(gè)

5、正電荷（電荷量很?。﹫D國的!W表示正電荷在 P點(diǎn)的電勢+ PII 1MN,如圖所示。金屬P點(diǎn)，以E表示極板之間的電場強(qiáng)度，U表示電容器兩極板間的電勢差,能。若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移動(dòng)到圖中虛線位置，則（）A、U變小，E不變B、E變大，W變大C、U變小，W變小D、U不變，W不變10、一個(gè)金屬小球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑延長線放置一個(gè)均勻的帶電細(xì)棒球上的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)場強(qiáng)大小分別為 Ea、Eb、Ec,三者相比（）A、Ea最大B、Eb最大C、Ec最大D、Ea=Eb=EC二、填空題11、如圖所示，是一個(gè)平行電容器，其電容為C,帶電量為Q,上板帶正電。現(xiàn)將一個(gè)試探電荷

6、q由兩極板間的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，如圖所示，A、B兩+ + + + + + + TOC o 1-5 h z 點(diǎn)之間的距離為 S,連線AB與極板的夾角為30。則電場Af力對(duì)試探電荷做的功為 。730?13、在光滑水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=1.0 x 10-3kg、電荷量q=1.0 x 10-10C的帶正電小球。靜止在O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，在該平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系Oxy。現(xiàn)突然加一沿著 x軸正方向、場強(qiáng)大小為E=2.0X106V/m的勻強(qiáng)電場，使小球開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過 1.0s所加電場突然變?yōu)檠刂鴜軸正方向、大小仍為 E=2.0 x 106V/m的勻強(qiáng)電場，再經(jīng)過經(jīng)過 1.0s所加電場突然變?yōu)榱硪粋€(gè)勻強(qiáng)電場，

7、使小球在此電場作用下經(jīng) 過1.0s速度變?yōu)榱悖蟠穗妶龅姆较蚣八俣茸優(yōu)闀r(shí)小球的位置。參考答案1、D.解題分析：小球進(jìn)入極板之前作自由落體運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入極板后在電場力和重力的共同作用下做勻 減速運(yùn)動(dòng)，從能的觀點(diǎn)看，從 P點(diǎn)到b過程重力做的功等于電場力做的功值，要使小球能通過b孔,a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中，電場力做的功跟兩板間的電壓成正比,則要求增加重力做的功才可，因?yàn)樾∏驈母彘g距無關(guān)。故應(yīng)該將 B板向下移動(dòng)。2、B.解題分析：在勻強(qiáng)電場中，沿著任何方向等間距等電勢差，連接 交于K點(diǎn)，見圖所示，因?yàn)?AK=KC ,故K點(diǎn)的電勢為+5V;連接直線于R,則由幾何知識(shí)可知，KR =2 BK故Ukr=2 - Ub

8、k=2 - (6-5)V=2 V ,所以 R點(diǎn)的電勢為 因?yàn)镵C與RD平行，故Ukc=Urd,所以Ud=+7V, 故 U f= -1V Ure=Ubk,故 Ue=+2V故，D、E、F三點(diǎn)的電勢分別為 +7V、+2V和-1V。3、(1) Ao解題分析：由于不計(jì)重力，那么粒子從可得選項(xiàng)A正確。Ur=+3V。UfR=U AKA點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中只有電場力做功，由動(dòng)能定理(2) Co解題分析：(2)因?yàn)椴挥?jì)粒子的重力，粒子在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為:a = qE,則粒子在B點(diǎn)時(shí)的水平分速度大小為: m- X = .(2 )2 - 2瓜 由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)

9、有：uX=at = qEtm3m 不所以t = dqE由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí) Y=ut X=1at2=2j3utX2+Y2=d222故：e = 21m”方向水平向左 2qd4、C.解題分析：電場力做功等于電勢能的變化，電荷在這一過程中的變化等于零表明電場力做功等 于零，并不是電場力不做功，而是電場力做功為零，那么 A、B兩點(diǎn)的電勢一定相等。5、CD.解題分析：電勢和場強(qiáng)是兩個(gè)不同的物理量，沿著電場強(qiáng)度的方向電勢是逐漸降低的，場強(qiáng)的 方向是電勢降低最快的方向。6、B.解題分析：帶電粒子從平行金屬板一端射入，從另一端射出，若側(cè)移量為Y,那么這一過程電場力做功為qEYo由于側(cè)移量丫初速度的平方成反比，故，當(dāng)帶

10、電粒子的初速度增大為原來的兩倍時(shí)， 其側(cè)移量變?yōu)樵瓉淼乃姆种?，故這種情況下電場力做的功只有前一種情況的四分之一，又由于粒子的初動(dòng)能是4 Ek,故粒子出射時(shí)的動(dòng)能為4.25Ek7、B.解題分析：帶電粒子在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，并且等勢面間距相等，由此可知帶電粒子到達(dá)等勢面4 2時(shí)動(dòng)能為10eV,又因?yàn)椤?=0,帶電粒子在巾2等勢面上電勢能為零，那么粒子的總能量為10eV,所以，當(dāng)粒子的動(dòng)能為 8eV,其電勢能為2eV。8、C.解題分析：回答本問題的關(guān)鍵之處是判明b點(diǎn)的左側(cè)和右側(cè)的電場強(qiáng)度的方向，才可以根據(jù)電場力做功情況判斷出電荷電勢能的變化情況。R正確解答因?yàn)?b點(diǎn)的場強(qiáng)為零，而 b點(diǎn)的場強(qiáng)的大小

11、是點(diǎn)電荷 +Q1和-Q2產(chǎn)生的電場的疊加，可知，Qi|Q2|由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式 E=KQ r判斷b點(diǎn)右側(cè)的場強(qiáng)方向：方法一：設(shè)想考察點(diǎn)距離 間的距離相比）又因?yàn)镋b=0, 然向左。b點(diǎn)比較遠(yuǎn)，那么 Qi、Q2相當(dāng)于緊靠在一起（這與 故可知QiQ2,因此c點(diǎn)的合場強(qiáng)方向必然向右，c點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷之 b點(diǎn)左側(cè)的電場方向必方法二：設(shè)ab間的距離為L, b點(diǎn)距離Qi和Q2的距離分別為1、因?yàn)?Eb=0 則K Qi = K QEQ1aEQ2bQ1 K (ri -L)2q2K2-(2 -L)22“(r2 l 解得:Q2(ri -L)2EQiaEQ2b(1-)2吟)2可見 EQia EQ2a, 即是說a點(diǎn)的

12、場強(qiáng)方向向左。 這樣+q從a點(diǎn)移到 c點(diǎn)電場力做正功，由于電場力做功等于電勢能的減少，因此，點(diǎn)電荷從 的電勢能先增加后減少，選項(xiàng) C正確。b點(diǎn)電場力做負(fù)功,從b點(diǎn)移到a點(diǎn)移到c點(diǎn)的過程中點(diǎn)電荷9、A.解題分析：平行板電容器充電后與電源斷開，電容器所帶的電量不變。故極板之間的電場強(qiáng)度 不變，由電容器的電容跟極板之間的距離有關(guān)，當(dāng)距離減小時(shí)，電容增大，故極板間的電勢差相應(yīng)減小。由于P點(diǎn)到負(fù)極板的距離不變，則 P點(diǎn)與負(fù)極板之間的電勢差保持不變，又因?yàn)樨?fù)極板接地，那么 P 點(diǎn)電勢不變，則粒子的電勢能也不變。10、C.解題分析：金屬球處在帶電棒產(chǎn)生的電場中，當(dāng)金屬球達(dá)到靜電平衡時(shí)， 其內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，

13、即，金屬球上感應(yīng)電荷所激發(fā)的電場，在金屬球內(nèi)部任何一點(diǎn)均與帶電棒所產(chǎn)生的電場大小相等方向相反，但由于 C點(diǎn)距離近，帶電棒 MN在C點(diǎn)產(chǎn)生的電場大于 a、b兩點(diǎn)處的電場。故，感應(yīng)電荷在C點(diǎn)的場強(qiáng)為最大11、W =磔。解題分析：試探電荷在電容器的勻強(qiáng)電場中，從 A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場力做的功等于 2Cd試探電荷的電量跟A、B兩點(diǎn)電勢差的乘積，即 W=qUAB =q E dd = qE，ssin301而場強(qiáng)E=U = -Q一 聯(lián)立可解得 川=磔。 d Cd2 Cd13、解題分析：由牛頓第二定律可得，小球在電場力作用下的加速度大小a = 9E=0.2m/s2m當(dāng)場強(qiáng)沿著 X軸正方向時(shí)，經(jīng)過 1s小球的速度

14、達(dá)到ux =at=0.2m/s,速度方向沿 X軸正方向，小球沿X方向移動(dòng)的距離為 Ax1 =,at2 = 0.10m 2在第2秒內(nèi)，電場方向沿 Y軸正方向，故，小球在 X方向上做速度為ux =at =0.2m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，在Y方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，在這1s內(nèi)，又沿X方向移動(dòng)的距離為 Ax2 =ut = 0.20m ,沿y12萬向上移動(dòng)的距離為Ay =-at = 0.10m ,故小球在第2秒末達(dá)到的位置坐標(biāo)為 2x1 = AX1 +Ax2 = 0.30m, y1 = Ay = 0.10m。在第2秒末，小球在 X方向的分速度為 Ux =0.2m/s,在y方向的分速度為Uy = at= 0

15、.2m/s ,由此可知，小球運(yùn)動(dòng)方向與 X軸成45角，要使小球速度變?yōu)榱?，則在第 3秒內(nèi)所加電場的方向必須與此方向相反，即指向第三象限，與 X軸成225角，在第3秒內(nèi)小球做勻減速運(yùn)動(dòng)，則小球的發(fā)生的位 TOC o 1-5 h z W,x ,2. 2移 s = - t =1 二m2210故：x3 = x2 +s cos459= 0.40m , y3 = y2 + s sin 45 = = 0.20m ,所以，小球在第 3秒末的坐標(biāo)為（0.40m,0.20m）1.下列公式中，既適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場，也適用于勻強(qiáng)電場的有場強(qiáng)E=F/q場強(qiáng)E=U/d 場強(qiáng)E=kQ/r2電場力做功 W=Uq（A）（B）（C）（D）2、已知A為電場中一固定點(diǎn)，在A點(diǎn)放一電量為q的電荷，受電場力為F, A點(diǎn)的場強(qiáng)為E,則A.若在A點(diǎn)換上一q, A點(diǎn)場強(qiáng)方向發(fā)生變化B.若在A點(diǎn)換上電量為2q的電荷，A點(diǎn)的場強(qiáng)將變?yōu)?EC.若在A點(diǎn)移去電荷q, A點(diǎn)的場強(qiáng)變?yōu)榱鉊. A點(diǎn)場強(qiáng)的大小、方向與q的大小、正負(fù)、有無均無關(guān) 4、兩帶電小球，電量分別為+q和-q,固定在一長度為L的絕緣細(xì)桿的兩端，置于電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中，桿與場強(qiáng)方向平行，其位置如圖10-48所示。若此桿繞過。點(diǎn)垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)