《靜電場》專題練習(xí)1/34易錯排查練1.如圖所表示,O是半徑為R正N邊形(N為大于3偶數(shù))外接圓圓心,在正N邊形一個頂點(diǎn)A放置一個帶電荷量為+2q點(diǎn)電荷,其余頂點(diǎn)分別放置帶電荷量均為-q點(diǎn)電荷(未畫出),則圓心O處場強(qiáng)大小為()B2/34易錯總結(jié):依據(jù)等量同種電荷電場分布特點(diǎn)確定出除A處及與A處對稱另一頂點(diǎn)處兩個電荷以外電荷在O處產(chǎn)生合場強(qiáng)等于零,是正確解題關(guān)鍵.3/342.如圖所表示,a,b,c是勻強(qiáng)電場三個點(diǎn),它們恰好是等邊三角形三個頂點(diǎn),O是三角形中心,勻強(qiáng)電場電場線與三角形所在平面平行.已知a點(diǎn)電勢是1V,b點(diǎn)電勢是3V,c點(diǎn)電勢是8V,則O點(diǎn)電勢為()A.2V B.4V C.4.5V D.6VB4/34易錯總結(jié):在勻強(qiáng)電場中,公式U=Ed中“d”是沿電場方向上距離,不一定是兩點(diǎn)間距離,在同一方向“d”相等時,“U”一定相等,利用這一特點(diǎn)可尋找等勢點(diǎn)或某點(diǎn)電勢.5/343.如圖所表示,在xOy平面有勻強(qiáng)電場,一群質(zhì)子從P點(diǎn)出發(fā),能夠抵達(dá)圓O上任一個位置,比較圓上這些位置,發(fā)覺抵達(dá)圓與x軸正半軸交點(diǎn)A點(diǎn)時,動能增加量最大,增加了60eV,已知圓半徑為25cm,∠PAO=37°.則勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度是()A.120V/m B.187.5V/mC.150V/m D.238.5V/m解析:質(zhì)子抵達(dá)圓與x軸正半軸交點(diǎn)A點(diǎn)時,動能增加量最大,說明等勢面在A點(diǎn)與圓相切,即等勢面與y軸平行,電場線與x軸平行,P,A兩點(diǎn)之間電勢差U=W/e=60V,P,A兩點(diǎn)之間距離為2Rcos37°,PA兩點(diǎn)之間沿x軸方向距離d=2Rcos37°cos37°=0.32m,勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度E=U/d=187.5V,選項B正確.B6/34易錯總結(jié):本題易誤認(rèn)為PA方向為電場線方向,但因為PA并不是最長弦,故電場線沿PA方向質(zhì)子由P到A電場力做功并非最多.也能夠這么思索,質(zhì)子抵達(dá)A點(diǎn)時電場力做功最多,說明圓上不存在另一個與A點(diǎn)等勢點(diǎn),則過A等勢線與圓只有一個公共點(diǎn),故一定與圓相切.7/344.(多項選擇)如圖所表示,R0為熱敏電阻(溫度降低電阻增大),D為理想二極管(正向電阻為零,反向電阻無窮大),C為平行板電容器,C中央有一帶電液滴剛好靜止,M點(diǎn)接地.以下各項單獨(dú)操作可能使帶電液滴向上運(yùn)動是()A.將熱敏電阻R0加熱B.變阻器R滑動觸頭P向上移動C.開關(guān)S斷開D.電容器C上極板向上移動AC解析:液滴受向上電場力和向下重力作用,將熱敏電阻R0加熱,則阻值減小,滑動變阻器R上電壓變大,則電容器兩端電壓變大,兩板間場強(qiáng)變大,則液滴向上運(yùn)動,選項A正確;變阻器R滑動觸頭P向上移動時,R阻值減小,若電路中無二極管D話,應(yīng)該是電容器兩端電壓減小,電容器放電,不過因為二極管單向?qū)щ娦允沟秒娙萜魃想娏坎蛔?場強(qiáng)不變,則油滴不動,選項B錯誤;開關(guān)S斷開時,電容器兩端電壓等于電源電動勢,則電容器兩板間場強(qiáng)變大,液滴向上運(yùn)動,選項C正確;電容器C上極板向上移動時,電容器兩板間場強(qiáng)減小,液滴向下運(yùn)動,故選項D錯誤.8/34易錯總結(jié):因為二極管存在,電容器只能充電不能放電,這是輕易被忽略問題.9/345.將一帶電荷量為+Q點(diǎn)電荷固定在空間中某一位置處,有兩個質(zhì)量相等帶電小球A,B分別在Q下方不一樣高度水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,且運(yùn)動軌跡處于以Q為球心同一球面上,如圖所表示.若A,B所帶電荷量極少,二者間作用力忽略不計,取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,則以下說法中正確是()A.小球A,B所帶電荷量相等B.小球A,B運(yùn)動軌跡上各點(diǎn)場強(qiáng)相同C.小球A,B運(yùn)動軌跡上各點(diǎn)電勢相等D.庫侖力剛好提供小球做勻速圓周運(yùn)動所需向心力C10/34解析:A,B兩個小球都做勻速圓周運(yùn)動,小球受到重力和庫侖力,協(xié)力提供向心力,設(shè)小球與Q連線與豎直方向夾角為θ,則有F庫=,因為θ不等,則庫侖力不等,而A,B小球到Q距離相等,所以小球A,B所帶電荷量不相等,故選項A錯誤;小球A,B運(yùn)動軌跡上各點(diǎn)到Q點(diǎn)距離相等,場強(qiáng)大小相等,不過方向不一樣,所以電場強(qiáng)度不相同,故選項B錯誤;以Q為球心同一球面是等勢面,則小球A,B運(yùn)動軌跡上各點(diǎn)電勢相等,故選項C正確;小球受到重力和庫侖力,協(xié)力提供向心力,故選項D錯誤.易錯總結(jié):要注意電勢是標(biāo)量,而電場強(qiáng)度是矢量.11/346.一根絕緣管長為L,被彎成倒V形,如圖所表示,空間有豎直向上勻強(qiáng)電場,帶正電小球(直徑小于管內(nèi)徑)從A點(diǎn)由靜止釋放并在管中運(yùn)動,小球與管壁動摩擦因數(shù)為μ,管與水平面夾角為θ,小球與B端碰撞時沒有能量損失,求小球運(yùn)動總旅程是多少?答案:12/34易錯總結(jié):電場力、重力功由初、末位置決定,因為電場力大于重力,小球最終要停在B點(diǎn).13/347.(·浙江寧波期末)如圖所表示,兩平行金屬板A,B水平放置,長為L=8cm,兩板間距離d=8cm,電勢差為UAB=680V,MN右側(cè)存在豎直向下勻強(qiáng)電場,大小為E=104V/m.兩界面MN,PS相距為12cm,D是中心線RO與界面PS交點(diǎn),O點(diǎn)在中心線上,距離界面PS為9cm.一比荷為=10-3C/kg帶負(fù)電油滴,沿平行金屬板中心線RO飛入電場,初速度v0=0.4m/s,g取10m/s2,求:14/34(1)油滴抵達(dá)界面MN時速度v大小;答案:(1)0.5m/s

15/34(2)抵達(dá)PS界面時離D點(diǎn)距離Y;答案:(2)12cm16/34(3)若油滴抵達(dá)界面PS時在O點(diǎn)突然固定一個點(diǎn)電荷Q(認(rèn)為點(diǎn)電荷電場分布不影響原勻強(qiáng)電場),于是油滴穿過界面PS做勻速圓周運(yùn)動,最終垂直打在放置于中心線上熒光屏bc上(靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2).試確定點(diǎn)電荷Q電性并求其電荷量.答案:(3)正電4.2×10-9C17/34易錯總結(jié):當(dāng)物體運(yùn)動過程較復(fù)雜時,要注意分析其運(yùn)動改變規(guī)律及不一樣運(yùn)動階段交界處關(guān)聯(lián)量(如速度),這些關(guān)聯(lián)量是處理問題主要突破口.18/34熱點(diǎn)強(qiáng)化練熱點(diǎn)一電場強(qiáng)度、電勢能、電勢與電場力做功解析:b,d兩點(diǎn)場強(qiáng)為+Q產(chǎn)生電場與勻強(qiáng)電場E合場強(qiáng),由對稱性可知,其大小相等,方向不一樣,選項A錯誤;a,f兩點(diǎn)雖在+Q所形成電場同一等勢面上,但在勻強(qiáng)電場E中此兩點(diǎn)不等勢,故選項B錯誤;在bedf面上各點(diǎn)電勢相同,點(diǎn)電荷+q在bedf面上移動時,電場力不做功,選項C錯誤;從a點(diǎn)移到c點(diǎn),+Q對它電場力不做功,但勻強(qiáng)電場對+q做功最多,電勢能改變量一定最大,故選項D正確.D1.如圖所表示,勻強(qiáng)電場E區(qū)域內(nèi),在O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷+Q.a,b,c,d,e,f為以O(shè)為球心球面上點(diǎn),aecf平面與勻強(qiáng)電場平行,bedf平面與勻強(qiáng)電場垂直,則以下說法中正確是()A.b,d兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同B.a點(diǎn)電勢等于f點(diǎn)電勢C.點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動時,電場力一定做功D.將點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動時,從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)電勢能改變量一定最大19/342.(·蘇北三市模擬)一對平行金屬板帶有等量異種電荷,假如金屬板不是足夠大,兩板之間電場線就不是相互平行直線,如圖所表示,C,D,E,F為金屬板表面上不一樣位置.關(guān)于該電場,以下說法正確是()A.A點(diǎn)場強(qiáng)小于B點(diǎn)場強(qiáng)B.A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)電勢C.一帶電粒子分別從C移到D和從E移到F,電場力做功相等D.帶正電粒子從P點(diǎn)沿平行于極板方向射入,它將做類平拋運(yùn)動C20/34解析:電場線疏密表示電場強(qiáng)度大小,則電場內(nèi)部A點(diǎn)電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)電場強(qiáng)度,選項A錯誤;沿著電場線方向電勢逐步降低,故A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢,選項B錯誤;C,E兩點(diǎn)電勢相等,D,F兩點(diǎn)電勢相等,且C,E兩點(diǎn)電勢高于D,F兩點(diǎn)電勢,則C,D兩點(diǎn)電勢差等于E,F兩點(diǎn)電勢差,故一帶電粒子分別從C移到D和從E移到F,電場力做功相等,選項C正確.帶正電粒子從P點(diǎn)沿平行于極板方向射入,則因為豎直方向所受電場力不是恒力,故它不是做類平拋運(yùn)動,選項D錯誤.21/343.(·河北邢臺質(zhì)檢)(多項選擇)如圖所表示,A,B為一勻強(qiáng)電場中同一電場線上兩點(diǎn),現(xiàn)在A,B所在直線上某一點(diǎn)固定一電荷Q,然后在A點(diǎn)由靜止釋放一點(diǎn)電荷q,結(jié)果點(diǎn)電荷q運(yùn)動到B時速度為零,若點(diǎn)電荷q只受電場力作用,則以下結(jié)論正確是()A.電荷Q與點(diǎn)電荷q一定是同種電荷B.電荷Q一定在A點(diǎn)左側(cè)C.點(diǎn)電荷q電勢能一定是先減小后增大D.A,B兩點(diǎn)電勢一定相等ACD22/34解析:由題意分析知電荷Q應(yīng)在點(diǎn)A,B外側(cè),假如Q在A點(diǎn)左側(cè),點(diǎn)電荷q從A由靜止釋放運(yùn)動到點(diǎn)B時速度為零,說明點(diǎn)電荷q先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動,在A,B連線某一位置合場強(qiáng)為零,這時Q和q是同種電荷,同理分析,假如Q在B點(diǎn)右側(cè),則Q和q一定是同種電荷,選項A正確,B錯誤;因為只有電場力做功,所以動能與電勢能之和不變,且兩種能相互轉(zhuǎn)化,又知q速度先增大后減小,則其電勢能先減小后增大,選項C正確;因為點(diǎn)電荷q在A,B兩點(diǎn)動能均為零,所以點(diǎn)電荷在A,B兩點(diǎn)電勢能相等,則A,B兩點(diǎn)電勢相等,選項D正確.23/34熱點(diǎn)二描述電場圖像問題4.空間存在著平行于x軸方向靜電場,P,M,O,N,Q為x軸上點(diǎn),P,Q之間各點(diǎn)電勢隨位置坐標(biāo)x改變?nèi)鐖D所表示.一個帶電粒子僅在電場力作用下從M點(diǎn)由靜止開始沿x軸正方向運(yùn)動,以下說法正確是()A.粒子一定帶負(fù)電B.P點(diǎn)電勢低于M點(diǎn)電勢C.M點(diǎn)電場強(qiáng)度小于N點(diǎn)電場強(qiáng)度D.粒子從M點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動過程中,電勢能一直減小D24/3425/345.(多項選擇)如圖(甲)所表示,在某電場中建立x坐標(biāo)軸,A,B為x軸上兩點(diǎn),xA,xB分別為A,B兩點(diǎn)在x軸上坐標(biāo)值.一電子僅在電場力作用下沿x軸運(yùn)動,該電子電勢能Ep隨其坐標(biāo)x改變關(guān)系如圖(乙)所表示,EpA和EpB分別表示電子在A,B兩點(diǎn)時電勢能.則以下說法中正確是()ACA.該電場一定不是孤立點(diǎn)電荷形成電場B.A點(diǎn)電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)電場強(qiáng)度C.電子由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中電場力對其所做功W=EpA-EpBD.電子在A點(diǎn)動能小于在B點(diǎn)動能26/34解析:由Ep=qEx知,=qE,即電勢能Ep隨位移x改變關(guān)系圖線斜率表示電場力,由圖(乙)可知,電子在該電場中受到電場力(場強(qiáng))大小和方向均不變,故該電場為勻強(qiáng)電場,即EA=EB,不是孤立點(diǎn)電荷形成電場,選項A正確,B錯誤;電子在A,B兩點(diǎn)電勢能EpB>EpA,故電子由A運(yùn)動到B時電勢能增大,動能減小,電場力對其所做功為W=EpA-EpB,選項C正確,D錯誤.27/346.如圖所表示,等量異種點(diǎn)電荷A,B固定在同一水平線上,豎直固定光滑絕緣桿與中垂線重合,C,D是絕緣桿上兩點(diǎn),ACBD組成一個正方形.一帶負(fù)電小球(可視為點(diǎn)電荷)套在絕緣桿上自C點(diǎn)無初速度釋放,由C運(yùn)動到D過程中,以下說法正確是()熱點(diǎn)三帶電粒子在電場中運(yùn)動DA.小球速度先減小后增大B.小球速度先增大后減小C.桿對小球作用力先減小后增大D.桿對小球作用力先增大后減小解析:由等量異種點(diǎn)電荷電場疊加特點(diǎn)知,兩電荷連線中垂線上場強(qiáng)均垂直于中垂線指向負(fù)電荷,故水平方向桿對小球作用力與電場力相平衡,小球豎直方向只受重力作用,加速度為g,小球一直向下做勻加速直線運(yùn)動,速度一直增加,選項A,B錯誤;又因為兩電荷連線中垂線與連線交點(diǎn)處場強(qiáng)是中垂線上場強(qiáng)最大值,故桿對小球作用力先增大后減小,選項C錯誤,D正確.28/347.如圖所表示,一重力不計帶電粒子以初速度v0射入水平放置、距離為d兩平行金屬板間,射入方向沿兩極板中心線.當(dāng)極板間所加電壓為U1時,粒子落在A板上P點(diǎn).假如將帶電粒子初速度變?yōu)?v0,同時將A板向上移動后,使粒子由原入射點(diǎn)射入后落在P點(diǎn),則極板間所加電壓U2為()

DA.U2=3U1 B.U2=6U1

C.U2=8U1 D.U2=12U129/3430/348.(·上海卷,32)如圖(a),長度L=0.8m光滑桿左端固定一帶正電點(diǎn)電荷A,其電荷量Q=1.8×10-7C,一質(zhì)量m=0.02kg、帶電量為q小球B套在桿上.將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中,以桿左端為原點(diǎn),沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系.點(diǎn)電荷A對小球B作用力隨B位置x改變關(guān)系如圖(b)中曲線Ⅰ所表示,小球B所受水平方向協(xié)力隨B位置x改變關(guān)系如圖(b)中曲線Ⅱ所表示,其中曲線Ⅱ在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看做直線.求:(靜電力常量k=9×109N·m2/C2)