高中物理靜電場(chǎng)題經(jīng)典例題

時(shí)間：二O二一年七月二十九日高中物理靜電場(chǎng)練習(xí)題之邯鄲勺丸創(chuàng)作時(shí)間：二O二一年七月二十九日1、如下圖,中央有正對(duì)小孔的水平擱置的平行板電容器與電源連·P接,電源電壓為U.將一帶電小球從兩小孔的正上方m、Pq點(diǎn)處由靜止釋放,小球恰巧能夠達(dá)到B板的小孔b點(diǎn)處,A而后又按原路前去.那.么,a+為了使小球能從B板

UB.-b的小孔b處出射,以下可行的方法是（）2、如下圖,A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)正六邊形的六B個(gè)極點(diǎn),已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)鑒別為1V、6V和A9V.則D、CE、F三DF點(diǎn)的電勢(shì)鑒別為（）EA、+7V、+2V和+1VB、+7V、+2V和1VC、-7V、-2V和+1VD、+7V、-2V和1V3、質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子（不計(jì)重力）,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn)以初速度υ0沿垂直與場(chǎng)強(qiáng)E的標(biāo)的目的射入到電場(chǎng)中,已知粒子抵達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2υ0,A、B間距為d,如下圖.則（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日3mA、UAB2qmC、UAB2q

2、UAB3m2B2q·B2m2ED、UABυ02q·A（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)盛小和標(biāo)的目的（）21m221m2A、E標(biāo)的目的水平向左B、E標(biāo)的目的qdqd水平向右21m221m2C、E標(biāo)的目的水平向左D、E標(biāo)的目的2qd2qd水平向右4、一個(gè)點(diǎn)電荷從竟電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到電場(chǎng)中的B點(diǎn),其電勢(shì)能更改加零,則（）A、A、B兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)必定相等B、該電荷必定能夠沿著某一等勢(shì)面挪動(dòng)C、A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)必定相等D、作用于該電荷上的電場(chǎng)力一直與其運(yùn)動(dòng)標(biāo)的目的垂直5、在靜電場(chǎng)中（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零的地區(qū)內(nèi),電勢(shì)也必定到處為零B.電場(chǎng)強(qiáng)度到處相等的地區(qū)內(nèi),電勢(shì)也必定到處相等6、一個(gè)初動(dòng)能為EK的帶電粒子,沿著與電場(chǎng)線垂直的標(biāo)的目的射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,飛出時(shí)該粒子的動(dòng)能為2EK,假如粒子射入時(shí)的初速度變?yōu)楸緛?lái)的2倍,那么當(dāng)它飛出電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能為時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日（）A、4EKB、4.25EKC、5EKD、8EK7、如下圖,實(shí)線為一簇電場(chǎng)線,虛線是間距相等的等勢(shì)面,一帶電粒子沿著電場(chǎng)線標(biāo)的目的運(yùn)動(dòng),當(dāng)它位于等勢(shì)面φ1上時(shí),其動(dòng)能為20eV,當(dāng)它運(yùn)動(dòng)φφφ3φ1到等勢(shì)面φ3上時(shí),動(dòng)能恰巧等于零,設(shè)φ2=0,則,當(dāng)粒子4的動(dòng)能為8eV時(shí),其電勢(shì)能為（）A、12eVB、2eVC、10eVD、08、如圖10—7所示,在兩電荷+Q1和-Q2連線的延伸線上有a、b、c三點(diǎn),測(cè)得b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零.現(xiàn)將一個(gè)查驗(yàn)電荷+q從a點(diǎn)沿此直線經(jīng)過(guò)b點(diǎn)移到c點(diǎn),在次過(guò)程中查驗(yàn)電荷+q的電勢(shì)能更改狀況為（）A、不斷增添B、不斷減少+Q1-Q2...C、先增添后減少D、先減少后增添abc圖10—79、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)正電荷（電荷量很?。┕潭ㄔ赑點(diǎn),以E示意極板之間的電場(chǎng)+強(qiáng)度,U示意電容器兩極板間的電勢(shì)差,W示意正電荷在·PP點(diǎn)的電勢(shì)—能.若堅(jiān)持負(fù)極板不動(dòng),將正極板挪動(dòng)到圖中虛線地點(diǎn),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不變時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日10、一個(gè)金屬小球,本來(lái)不帶電,現(xiàn)沿球的直徑延伸線擱置一個(gè)平均的帶電細(xì)棒MN,如下圖.金屬球上的感覺電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)盛小鑒別為Ea、Eb、Ec,三者對(duì)比（）abc···MNA、Ea最大B、Eb最大C、Ec最大D、Ea=Eb=EC二、填空題11、如下圖,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)嘗試電荷q由兩極板間的A·）↑30°·↓B－－－－－－－示,A、B兩點(diǎn)之間的距離為S,連線AB與極板的夾角為30°.則電場(chǎng)力對(duì)嘗試電荷做的功為.13、在滑膩水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=1.0×10-3kg、電荷量q=1.0×10-10C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)成立直角坐標(biāo)系Oxy.現(xiàn)忽然加一沿著x軸正標(biāo)的目的、場(chǎng)強(qiáng)盛小為E=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng),使小球開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)1.0s所加電場(chǎng)忽然變?yōu)檠刂鴜軸正標(biāo)的目的、大小仍為E=2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng),再經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)1.0s所加電場(chǎng)忽然變?yōu)榱硪粋€(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),使小球在此電場(chǎng)作用下經(jīng)過(guò)1.0s速度變?yōu)榱?求此電場(chǎng)的標(biāo)的目的及速度變?yōu)闀r(shí)小球的地點(diǎn).參照答案1、D．解題闡發(fā)：小球進(jìn)入極板以前作自由落體運(yùn)動(dòng),進(jìn)入極板后時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日在電場(chǎng)力和重力的配合作用下做勻減速運(yùn)動(dòng),從能的不雅點(diǎn)看,從P點(diǎn)到b過(guò)程重力做的功等于電場(chǎng)力做的功值,要使小球能經(jīng)過(guò)b孔,則要求增添重力做的功才可,因?yàn)樾∏驈腶點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功跟兩板間的電壓成正比,跟板間距沒(méi)關(guān).故應(yīng)當(dāng)將B板向下挪動(dòng).2、B．解題闡發(fā)：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿著任何標(biāo)的目的等間距等電B勢(shì)AkC差,連結(jié)A、C,連結(jié)B、E,兩直線訂交于K點(diǎn),見圖所示,因?yàn)锳K=KC,故K點(diǎn)的電勢(shì)為+5V；連結(jié)F、D交BE

RDFE直線于R,則由幾何知識(shí)可知,KR2BK故UKR=2·UBK=2·(6-5)V=2V,所以R點(diǎn)的電勢(shì)為UR=+3V.因?yàn)镵C與RD平行,故UKC=URD,所以UD=+7V,UFR=UAK故UF=-1VURE=UBK,故UE=+2V故,D、E、F三點(diǎn)的電勢(shì)鑒別為+7V、+2V和-1V.3、（1）A.解題闡發(fā)：因?yàn)椴挥?jì)重力,那么粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中只有電場(chǎng)力做功,由動(dòng)能定理可得選項(xiàng)A正確.（2）C.解題闡發(fā)：（2）因?yàn)椴挥?jì)粒子的重力,粒子在豎直標(biāo)的目的上做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平標(biāo)的目的上做初速度為零的勻加快直線運(yùn)動(dòng),其加快度大小為：aqE,則粒子在B點(diǎn)時(shí)的水均分速度大小m為：X(2)223④由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)有：XatqEt⑤m所以t3mqE由

⑥運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日Yt⑦X1at213t⑧X2Y2d2⑨2221m2]故：E⑩標(biāo)的目的水平向左2qd4、C．解題闡發(fā)：電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的更改,電荷在這一過(guò)程中的更改等于零注明電場(chǎng)力做功等于零,其實(shí)不是電場(chǎng)力不做功,而是電場(chǎng)力做功為零,那么A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)必定相等.5、CD．解題闡發(fā)：電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)是兩個(gè)不合的物理量,沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的標(biāo)的目的電勢(shì)是漸漸降低的,場(chǎng)強(qiáng)的標(biāo)的目的是電勢(shì)降低最快的標(biāo)的目的.7、B．解題闡發(fā)：帶電粒子在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),而且等勢(shì)面間距相等,由此可知帶電粒子抵達(dá)等勢(shì)面φ2時(shí)動(dòng)能為10eV,又因?yàn)棣?=0,帶電粒子在φ2等勢(shì)面上電勢(shì)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(shì)能為2eV.8、C．解題闡發(fā)：回答本問(wèn)題的關(guān)頭之處是判明b點(diǎn)的左邊和右邊的電場(chǎng)強(qiáng)度的標(biāo)的目的,才能夠依據(jù)電場(chǎng)力做功狀況判斷出電荷電勢(shì)能的更改狀況.〖正確解答〗因?yàn)閎點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,而b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小是點(diǎn)電荷+Q1和-Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)的疊加,由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式EKQ可r2知,Q1>|Q2|判斷b點(diǎn)右邊的場(chǎng)強(qiáng)標(biāo)的目的：方法一：假想觀察點(diǎn)距離b點(diǎn)比較遠(yuǎn),那么Q1、Q2相當(dāng)于緊靠在一同（這與c點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離對(duì)比）又因?yàn)镋b=0,故時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日可知Q1>Q2,所以c點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)標(biāo)的目的必然向右,b點(diǎn)左邊的電場(chǎng)標(biāo)的目的必然向左.方法二：設(shè)ab間的距離為L(zhǎng),b點(diǎn)距離Q1和Q2的距離鑒別為r1、r2,Q1Q2①因?yàn)镋b=0則K2K2r1r2EQ1aKQ1(r1L)2Q1(r2L)EQ2bKQ22Q2(r1L)(r2L)EQ1a(1L)2r2>1EQ2bL(12)r1

22②解①②得：可見EQ1a>EQ2a,即是說(shuō)a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)標(biāo)的目的向左.這樣+q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功,從b點(diǎn)移到c點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,因?yàn)殡妶?chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減少,所以,點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)的過(guò)程中點(diǎn)電荷的電勢(shì)能先增添后減少,選項(xiàng)C正確.9、A．解題闡發(fā)：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(chǎng)強(qiáng)度不變,由電容器的電容跟極板之間的距離相關(guān),當(dāng)距離減小時(shí),電容增大,故極板間的電勢(shì)差相應(yīng)減小.因?yàn)镻點(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(shì)差堅(jiān)持不變,又因?yàn)樨?fù)極板接地,那么P點(diǎn)電勢(shì)不變,則粒子的電勢(shì)能也不變.10、C．解題闡發(fā)：金屬球處在帶電棒產(chǎn)生的電場(chǎng)中,當(dāng)金屬球達(dá)到靜電均衡時(shí),其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)到處為零,即,金屬球上感覺電荷所激發(fā)的時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日電場(chǎng),在金屬球內(nèi)部任何一點(diǎn)均與帶電棒所產(chǎn)生的電場(chǎng)大小相等標(biāo)的目的相反,但因?yàn)镃點(diǎn)距離近,帶電棒MN在C點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)大于a、b兩點(diǎn)處的電場(chǎng).故,感覺電荷在C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為最大11、WqQS.解題闡發(fā)：嘗試電荷在電容器的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,從A點(diǎn)2Cd挪動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功等于嘗試電荷的電量跟A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差的乘積,即WqUABqEdqEssin30,而場(chǎng)強(qiáng)EUQ,聯(lián)立dCd可解得WqQS.2Cd12、解題闡發(fā)：帶電小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,只有重力和電場(chǎng)力做功,所以小球的電勢(shì)能與機(jī)械能守恒,也能夠用動(dòng)能定理求得電場(chǎng)力做功和重力做功的數(shù)值關(guān)系,從而能夠求出小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度.正確解答：小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),小球遇到的重力和電場(chǎng)力的協(xié)力是小球的向心力,設(shè)細(xì)線長(zhǎng)度為L(zhǎng),由牛頓第二定律有：2Fmgm①L小球從開始運(yùn)動(dòng)到左邊最大地點(diǎn),由動(dòng)能定理有：mgLcosqEL(1sin)0②從開始到最低點(diǎn)由動(dòng)能定理有：mgLqEl1m2③2cos2)④解得：Fmg(3sin113、解題闡發(fā)：由牛頓第二定律可得,小球在電場(chǎng)力作用下的加快度大小aqE0.2m/s2m當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)沿著X軸正標(biāo)的目的時(shí),經(jīng)過(guò)1sxat0.2m/s,速度標(biāo)的目的沿X軸正標(biāo)的目的

小球的速度達(dá)到小球沿X標(biāo)的目的時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日挪動(dòng)的距離為x11at20.10m；2在第2秒內(nèi),電場(chǎng)標(biāo)的目的沿Y軸正標(biāo)的目的,故,小球在X標(biāo)的目的上做速度為xat0.2m/s的勻速運(yùn)動(dòng),在Y標(biāo)的目的做初速度為零的勻加快運(yùn)動(dòng),在這1s內(nèi),又沿X標(biāo)的目的挪動(dòng)的距離為x2t0.20m,沿Y標(biāo)的目的上挪動(dòng)的距離為y1at20.10m,故小2球在第2秒末達(dá)到的地點(diǎn)坐標(biāo)為x1x1x20.30m,y1y0.10m.在第2秒末,小球在X標(biāo)的目的的分速度為x0.2m/s,在Y標(biāo)的目的的分速度為yat0.2m/s,由此可知,小球運(yùn)動(dòng)標(biāo)的目的與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(chǎng)的標(biāo)的目的一定與此標(biāo)的目的相反,即指向第三象限,與X軸成225角,在第秒內(nèi)小球做勻減速運(yùn)動(dòng),則小球的產(chǎn)生的位移22xyst22故：x3x2

2m10scos450.40m,y3y2ssin450.20m,所以,小球在第3秒末的坐標(biāo)為（0.40m,0.20m)加強(qiáng)訓(xùn)練1．以下公式中,既合用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng),也合用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的有①場(chǎng)強(qiáng)E=F/q②場(chǎng)強(qiáng)E=U/d③場(chǎng)強(qiáng)E=kQ/r2④電場(chǎng)力做功W=Uq(A)①③(B)②③(C)②④(D)①④2、已知A為電場(chǎng)中一固定點(diǎn),在A點(diǎn)放一電量為q的電荷,受電場(chǎng)力為F,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E,則A．若在A點(diǎn)換上－q,A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)標(biāo)的目的產(chǎn)生更改時(shí)間：二O二一年七月二十九日時(shí)間：二O二一年七月二十九日B．若在A點(diǎn)換上電量為2q的電荷,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)將變?yōu)?EC．若在A點(diǎn)移去電荷q,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)榱鉊．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小、標(biāo)的目的與q的大小、正負(fù)、有無(wú)均沒(méi)關(guān)、兩帶電小球,電量鑒別為+q和q,固定在一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的絕緣細(xì)桿的兩頭,置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,桿與場(chǎng)強(qiáng)標(biāo)的目的平行,其地點(diǎn)如圖10—48所示.若此桿繞過(guò)O點(diǎn)垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過(guò)180,則在此轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程