第一章.静电场习题(精简)
第一章《静电场》同步练习题
一、选择题
1. 带电微粒所带的电荷量的值不可能的是下列的 ( ) ...
A .4×1019C B .-6.4×1019C C .-1.6×1019C D .4×1017C
2.下列说法正确的是:( )
A .元电荷实质就是电子(或质子)本身
B .元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量
C .摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程
D .不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移 ----
3.下列说法正确的是( )
A 、只有体积很小的带电体才能看作点电荷
B 、两个电荷相互作用时,电量多的受到的作用力大于电量少受到的
C 、电荷的周围存在电场,但电场不是物质
D 、物体所带电量只能是元电荷的整数倍Q 1Q 2,下列说法中正确的是 ( ) 2r
A .当真空中的两个点电荷间的距离r →0时,它们之间的静电力F →∞
B .当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时,它们之间的静电力F →0
C .当两个点电荷之间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了
D .当两个点电荷之间的距离r →0时,库仑定律的公式仍然适用
5. 两个相同的金属小球,带电量之比为1/7 ,相距为r ,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们的静电力可能为原来的( )
A .4/7 B.3/7 C.9/7 D.16/7
6.关于电场,下列说法中正确的是:( )
A .只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B .电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖于我们的感觉而客观存在的东西
C .电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用
D .电场是人们假象出来的,实际并不存在
7、关于电场力和电场强度,下列说法正确的是 ( )
(A) 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致;
(B) 电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比
(C)正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致
(D )电荷在某点受到的电场力越大,该点的电场强度越大 4、关于库仑定律的公式F k
8. 把一个带电量为+q的检验电荷放在电场中的P 点,测得P 点的电场强度大小为E ,场强的方向向东,有关P 点的场强的说法,正确的是( )
A. 若把-q 的检验电荷放在P ,则测得P 点的场强大小仍为E ,方向向西
B. 若把电量为+2q的点电荷放在P 点,则测得P 点的场强大小为2E ,方向向东
C. 若在P 点不放电荷,那么P 点的场强为零
D. 只要P 点在电场中的位置确定,它的场强应是一个确定值
9. 关于电场强度,下列说法中正确的是( )
A.电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比,与试探电荷的电荷量成反比 1
B.电场中某点的电场强度E =F ,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关 q
C.电场中某点的电场强度的方向就是试探电荷在该点的受力方向
D.公式E =q F 及E =k 2对任何静电场都适用 r q
) 10. 下列关于电场强度和电势的说法中,正确的是(
A . 电场强度为零的地方,电势一定为零 B . 电势为零的地方,电场强度一定为零C . 电场强度较大的地方,电势一定较高 D . 沿着电场强度的方向,电势逐渐降低11. 下列关于电势和电势能的说法中正确的是( )
A.克服电场力做功时,电荷的电势能减少
B.电荷在电场中某点的电势能与其电荷量的比值,叫做这一点的电势
C.沿着电场线的方向,电势逐渐降低
D .电场中电势为正值的地方,电荷的电势能必为正值
12、下列说法中正确的是( )
(A )在场强较小处,电荷在该处的电势能也较小;
(B )电荷在场强为零处的电势能也为零;
(C )在场强相等的各点,电荷的电势能必相等;
(D )在选定为零电势的位置处,任何电荷的电势能必为零。
13、关于电势差的说法中,正确的是 ( )
(A)两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功
(B)1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J 的功,这两点间的电势差就是1V
(C)在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关
(D)两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比
14. 关于电场线下列说法正确的是( )
A 、电场线是客观存在的
B 、电场线与电荷的运动轨迹是一致的
C 、电场线上某点的切线方向与电荷在该点的受力方向可以不相同
D 、沿电场线方向,场强一定越来越大
15.如图,是某电场中的一条直电场线,一电子(重力不计)从a 点由静止释放,它将沿直线向b 点运动,则可判断( )
A .该电场一定是匀强电场 B .场强E a 一定小于E b
C .电子具有的电势能E Pa 一定大于E Pb D .两点的电势φa 一定高于φb
16.图所示,在真空中的A 、B 两点分别放等量异号点电荷+q、-q ,在电场中通过A 、B 两点的竖直平面内于对称位置取一个矩形路径abcd 。现将一个电子沿abcd 移动一周,则正确的是[ ]
A 、由a →b ,电势降低,电子电势能减少
B 、由b →c ,电场力对电子先做正功,后做负功,总功为零
C 、由c →d ,电子的电势能增大
2
D 、由d →a ,电子的电势能先减小后增大,电势能总变化量为零
17.在静电场中,将一电子由a 点移到b 点,电场力做功5ev ,则下列结论错误的是( )
A .电场强度的方向一定是由b 到a
B .a 、b 两点间的电势差是5V
C .电子的电势能减少了5eV
D .因零电势点未确定,故不能确定a 、b 两点的电势
18.如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,用一绝缘线系一带电小球,小球
的质量为m 、电荷量为q 。为了保证当丝线与竖直方向的夹角为θ=60°时,小球处于平衡
状态,则匀强电场的电场强度大小可能为( )
A .mg tan 60︒mg cos60︒mg sin 60︒mg B . C . D . q q q q
19、如图所示,在同一点用两根绝缘细线悬挂带同种电荷的小球A 和B ,两小球的质量分别
为m 1和m 2,带电量分别为q 1和q 2,平衡时两球处于等高的位置,悬线与竖直线的夹角分别
为α和β,若α>β则可判断 ( ) A .q 1>q 2 B .q 1<q 2
C .m 1>m 2 D .m 1<m 2
20. 如图所示,真空中有四点A 、B 、C 、D 在一条直线上,AB =BC =CD ,如只在A 点放一电量为+Q 的点电荷时,B 点场强为E ,若再将等量异号的点电荷-Q 放在D 点,则( )
A .B 点场强为3E ,方向水平向右 4 B .B 点场强为5E ,方向水平向右 4+Q
-Q
C .BC 线段的中点场强为零 D .B 、C 两点的场强相同
21. 如图所示为电场中的三条电场线,A 、B 为其上的两点,以下说法中
可能正确的是( )
A .E A >E B ,ϕA >ϕB B.E A <E B ,ϕA <ϕB
ϕϕϕϕC .E A >E B ,A <B D.E A <E B ,A >B
22、图中画了四个电场的电场线,其中A 和C 图中小圆圈表示一个点电荷,A 图中虚线是一个圆;B 图中几条直线间距相等且互相平行,则在图A 、B 、C 、D 中M 、N 处电场强度相同的是( )
D 23、如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下,一带电粒子(不计
重力)经A 点飞向B 点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是 ( )
A .粒子带正电 B .粒子在A 点加速度小
C .粒子在B 点动能大 D .A 、B 两点相比,B 点电势较高
3 A B
24、下列关于电场中电场强度与电势能、电势的关系说法正确的是 ( )
A .电荷在电势高处电势能大 B .电场强度越大的地方电势越高
C .电场强度为零的地方电势也是零 D .电势为零的地方电势能也是零
25、一个带电粒子射入一固定在O 点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图虚线abc 所示,图中实线表示电场的等势面,下列判断错误的是:( )
(A )粒子在a →b →c 的过程中,电场力始终做正功;
(B )粒子在a →b →c 的过程中,一直受静电引力作用;
(C )粒子在a →b →c 的过程中,ab 段受引力,bc 段受斥力;
(D )粒子在a →b →c 的过程中,ab 段逆着电场线,bc 段顺着电场线。
26、如图所示,一个带正电的粒子先后分别沿1、2、3、4条不同路径到
达同一带负电的导体上(导体与地绝缘),电场力对该带电粒子做功分别
为W 1、W 2、W 3和W 4,则它们间的关系正确的是( )
A. W 1>W 2>W 3>W 4 B. W 1>W 2=W 3>W 4
C. W 1
27.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点,如图所示,下列说法
正 确的是( )
A .a 点电势比b 点高
B.a 、b 两点的场强方向相同,b 点场强比a 点大
C.a 、b 、c 三点和无穷远处等电势
D.一个电子在a 点的电势能比在b 点的电势能大
28、如图所示,M 、N 为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P 点放一静止的点电荷q (负电荷),不计重力,下列说法中正确的是( )
A 、点电荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B 、荷在从P 到O 的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C 、荷运动在O 点时加速度为零,速度达最大值
D 、荷越过O 点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零
29.如图,一带液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b 沿直线运动到d ,且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是 ( ) A .此液滴带负电 B .液滴的加速度等于2g C .合外力对液滴做的总功等于零 D .液滴的电势能减少30. 如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨
迹,若电荷是从a 处运动到b 处,以下判断正确的是: ( )
A .电荷从a 到b 加速度减小 B .b 处电势能小
C .b 处电势高 D .电荷在b 处速度小
4
31.某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a 点运动到b 点的轨迹(图中实线所示),图中未标明方向的一组虚线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的判断是( )A .如果图中虚线是电场线,电子在a 点动能较小
B .如果图中虚线是等势面,电子在b 点动能较小 C .不论图中虚线是电场线还是等势面,a 点的场强都大于b 点的场强 D .不论图中虚线是电场线还是等势面,a 点的电势都高于b 点的电势
32、某平行板电容器的电容为C ,带电量为Q ,相距为d ,今在两极间的中点放一个电荷量为q (q
Qq 2Qq 2kQq 4kQq A .2 B .2 C . D . d d Cd Cd
33.对于电容C =Q ,以下说法正确的是 ( ) U
A .一只电容充电荷量越大,电容就越大B .对于固定电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C .可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比D .如果一个电容器没有电压,就没有充电荷量,也就没有电容
34、某平行板电容器标有2.5μF ,这是表示( )
-6(A) 该电容器带电量不能超过2.5×10C
-6(B) 要使两板间电压降低1V ,它所带的电量必减少2.5×10C
-6(C) 电容器只有在带电时电容量为2.5×10 F
(D) 如在板间插入电介质,电容将减小。
35、如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板A 与一灵敏的静电计相接,极
板B 接地,若极板B 稍向上移动一点,观察的静电计指针变化作出平行板电容器
电容变小的结论的依据是 ( )
A .两极板间的电压不变,极板上的电荷量变小
B .两极板间的电压不变,极板上的电荷量变大
C .极板上的电荷量几乎不变,而极板间的电压变小
D .极板上的电荷量几乎不变,两极板间的电压变大
36.如图所示的实验装置中,极板A 接地,平行板电容器的极板B 与一个灵敏的静
电计相接.将A 极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量
Q 、电容C 、两极间的电压U ,电容器两极板间的场强E 的变化情况是( )
A .Q 变小,C 不变,U 不变,E 变小
B .Q 变小,C 变小,U 不变,E 不变
C .Q 不变,C 变小,U 变大,E 不变
D .Q 不变,C 变小,U 变大,E 变小 B 37.在图 中,平行板电容器的A 板带正电,与静电计上的金属球相连;平行板电容器的B 板和静电计的外壳均接地。此时静电计指针张开某一角度,则以下说法中正确的是( )
A .B 板向左平移,静电计指针张角变大
B .B 板向上平移,静电计指针张角变大
C .在两板间插入介质板,静电计指针张角变大
D .在两板间插入金属板,(金属板与A 、B 板不接触)静电计指针张角变大
5
38.平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一个带正电小球悬挂在电容器
内部,闭合开关S ,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向夹角为θ,如图所示.
那么( )
A .保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大
B .保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ保持不变
C .开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大
D .开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变
39.如图所示,是一个由电池、电阻R 、电键K 与平行板电容器组成的串联电路,电键闭合,在增大电容器两极板间距离的过程中[ ]
A 、电阻R 中没有电流。
B 、电容器的电容变大。
C 、电阻R 中有从a 流向b 的电流。
D 、电阻R 中有从b 流向a 的电流。
40.如图2所示,A 为空心金属球,B 为靠近A 的另一个原来不带电的枕形金属壳。将另一个带正电的小球C 从A 球开口处放入A 球中央,但不触及A 球。则B 出现的情况是( )
A .靠近A 的一端带正电,远离A 的另一端带负电
B .靠近A 的一端带负电,远离A 的另一端带正电
C .靠近A 的一端带负电,远离A 的另一端不带电
D .靠近A 的一端带正电,远离A 的另一端不带电
41. 竖直放置的带电平行金属板间有匀强电场,一个带负电的油滴从P 1点开始由静止释
放,图中给出了四条可能的运动轨迹,a 、c 、d 为直线,b 为曲线,直线a 水平,d
竖直,
油滴的运动轨迹可能是:( )
A 、a B 、b C 、c D 、d
42.如图所示,有三个质量相等,分别带正电,负电和不带电的小球,从上、下带电行
金属板间的P 点. 以相同速率垂直电场方向射入电场,它们分别落到A 、B 、C 三点,则 ( )
A. A 带正电、B 不带电、C 带负电
B. 三小球在电场中运动时间相等
C. 在电场中加速度的关系是a C >aB >aA
D. 到达正极板时动能关系E A >EB >EC
6 图2
43.a 、b 、c 三个α(2He ) 粒子由同一点垂直场强方向同时进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b 恰好飞出电场,由此可以肯定( )
①在b 飞离电场的同时,a 刚好打在负极板上
②b 和c 同时飞离电场
③进入电场时,c 的速度最大,a 的速度最小
④动能的增量相比,c 的最小,a 和b 的一样大
A. ① B. ①② C. ③④ D. ①③④ 4
二、填空题
44、平行板电容器所带量Q =4×l0C ,它的两极板之间电压U=2v,则它的电容为 μF ;如果两板电量各减少一半,则两板间电势差变为 V,两板间的电场强度将变为原来的 。
45、如图,在匀强电场中,a 、b 两点连线与电场线成60角.将正电荷由a 点移到
b 点,电场力做正功,可以判定电场线的方向是 (填斜向上或斜向下) .如
3-4果ab 相距0.20m, 场强为2×10N /C, 正电荷的电量为4×10C, 则从a 到b 电荷的
电势能变化了 焦耳.
46、在电场中A 、B 两点的电势分别为φA =200V,φB =300V,则A 、B 间的电势差U AB =_______,一个带
-电量—5×107的电荷从A 点运动到B 点,电场力做功_________。
47.两块平行金属板,相距2厘米,组成一个电容器。当将它接在200伏的直流电压上时,它所带的电量是5×10库.那么,电容器的极板间的场强大小为 ,电容器的电容大小为 .
48.一个有初速的、电量为+4×10C 为的带电粒子,在电场中只受电场力作用,从A 点运动到B 点的过_______(填“增加”或“减少”)了________ev.
49、如图所示,水平安放的A 、B 两平行板相距h ,上板A 带正电,现有质量m ,带电量为+q的小球,在B 板下方距离H 处,以初速v 0竖直向上从B 板小孔进入板间电场,欲使小球刚好能到A 板,则A 、B 间电势差U AB =__________________
50. 长为l 的导体棒原来不带电,现将一电荷量为-q 的点电荷放在与棒的左
端距离为R 的地方,如图所示.达到静电平衡后,棒上的感应电荷在棒内中
点0处产生的场强E =________,方向_________。 -8-5程中,克服电场力做了8×10J 的功。则A 、B 两点的电势差ϕA -ϕB =____V,在此过程中,电荷的动能-8-8
7
四、计算题
51.如图所示,在正的点电荷Q 的电场中有a 、b 两点,它们到点电荷Q 的距离
。
(l )a 、b 两点哪点电势高?
(2)将一负电荷放在a 、
b 两点,哪点电势能较大?
(3)若a 、b 两点问的电势差为100V ,将二价负离子由a 点移到b 点是
电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功?做功多少?
b 52、如图所示,两块长3cm 的平行金属板AB 相距1cm ,并与300V 直流电源的两极相连接,ϕA
飞入,则
(1)电子能否飞离平行金属板正对空间?请说明理由。
(2)如果A 、B 两板之间均匀分布宽1cm 的电子带进入此电场,能飞离电场的电子数占总数的百分之几?
-31kg ,e=-1.6×10-19C ),沿着垂直于电场线方向以2×10m/s的速度7 v 0
﹣853、把一个带电荷量2×10C 的正点电荷从无限远处移到电场中A 点时,要克服电场
力做功8×10J ,若把该电荷从无限远处移到电场中B 点,需克服电场力做功2×10
﹣6﹣6J ,取无限远处电势为零。求:
(1)A 点的电势。
(2)A 、B 两点的电势差。
(3)若把2×10C 的负电荷由A 点移到B 点电场力做的功。 ﹣5
8
答 案
一、选择题
1. A 2. B D 3.D 4、B 5. CD 6.ABC 7、C 8.D 9. B 10.D 11. BC 12、D
13、B 14.C 15.C 16.D 17.A 18.ACD 19、D 20.BD 21.A 22、B 23、B
24、D 25、ACD 26、D 27.BC 28、C 29.AB 30.D 31.C 32、C 33.B 34、B 35、D
36.C 37.AB 38.AD 39.C 40.B 41.C 42.AC 43.D
二、填空题
44. 0.02 1 1/2
45. 斜向上 0.08
46、 -100 -5
47.1×104V/m ,2.5×10-10p
48.-2000V, 减少,5×10ev
49、[1/2mv0-mg(H+h)]/5q
50. KQ/(R+_l/2)2_,水平向右 214
四、计算题
51.解:
(1)由正点电荷的等势面特点可判断a 点的电势较高
(2)可知Ua>Ub,Uab>0,当把负电荷从a 点移往b 点,Wab= qUab
-19(3)若U ab =100V,二价负离子电量q=-2×1.6×10C,将该离子从a 点移往b 点,电场力做
-17-17功 W ab = qUab =-3.2×10J,即克服电场力做功3.2×10J 52(1)当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2×10m/s的速度飞入时,若能飞出电场,则电子在电场7
t =
中的运动时间为l v 0
在沿AB 方向上,电子受电场力的作用,在AB 方向上的位移为:
y =1F eE eU AB ⨯at 2a ===2m m m d ,其中
d d =0. 5y >2,故粒子不能飞出电场. 联立求解,得y=0.6cm,而2cm ,所以
(2)从(1)的求解可知,与B 板相距为y 的电子带是不能飞出电场的,而能飞出电场的电子带宽度为x =d -y =1-0. 6=0. 4cm ,所以能飞出电场的电子数占总电子数的百分 比为: n =x 0. 4⨯100=⨯100=40d 1
53解:(1)фA =400 v
(2)U AB =фA -фB =300 v (3)W AB =qUAB = -6×10
9 -3 J