静电场练习题答案

库仑定律·电场强度

1．下述说法正确的是（ ）

A．根据E = F/q，可知电场中某点的场强与电场力成正比． B．根据E = KQ/r2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比．

C．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强． D．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹

水平方向的匀强电场．当小球静止时把细线烧断（空气阻力不计）．小球将做（ ） A．自由落体运动 B．曲线运动

C．沿悬线的延长线做匀加速直线运动

D．变加速直线运动

【解析】小球在重力和电场力的合力作用下，从静止开始沿悬线的延长线做匀加速直线运动．

【答案】C

5．如图9－1－7所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重不计，

则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（ ）

A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左

2

8、在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为+2q和-q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡状态，如图所示，重力加速度为g，则细绳对悬点O的作用力大小为_______．

【解析】先以两球整体作为研究对象，根据平衡条件求出

悬线O对整体的拉力，再由牛顿第三定律即可求出细线对

O点的拉力大小． 【答案】2mg+Eq

9、如图9－1－10所示，真空中一质量为m，带电量为－q的液滴以初速度为v0，仰角α射入匀强电场中以后，做直线运动，求： （1）所需电场的最小场强的大小，方向．

(2)小球落地时vygt2

2

2

2gh,vxat

qEm

t2gt2gs22gh．

落地速度v

vxvy

gh4gs8g2sh．

11、长木板AB放在水平面上如图9-1-12所示，它的下表面光滑而上表面粗糙，一个质量为m、电量为q的小

图9－1－12

物块C从A端以某一初速起动向右滑行，当存在向下的匀强电场时，C恰能滑到B端，当此电场改为向上时，C只能滑到AB的中点，求此电场的场强.

【解析】当电场方向向上时，物块C只能滑到AB中点，说明此时电场力方向向下，可知物块C带负电.

电场方向向下时有：

A．场强最小的点是A点，电势最高的点是B点 B．场强最小的点是A点，电势最高的点是C点 C．场强最小的点是C点，电势最高的点是B点 D．场强最小的点是C点，电势最高的点是A点

图9－2－9

【解析】根据等量异种点电荷的电场线和等势面分布以及电场的迭加运算可知 【答案】C

3、某电场中等势面分布如图所示，图9－2－10中虚线表示等势面，:过a、c两点的等势面电势分别为40 V和10 V，则a、c连线的中点b处的电势应（ ） A.肯定等于25 V B.大于25 V C.小于25 V D.可能等于25 V

图－2－

10

【解析】由电势的a高b低可知，电场线从a等势面指向b知（等势面一定跟电场线垂直）电场强度左边强，右边弱．因此UC 4、AB连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从下沿电场线从A点到B11B两点电势φ的高低和场强E A.φA＞φB，EA＞EB B.φA＞φB，EA＜EB C.φA＜φB，EA＞EB D.φA＜φB，EA＜EB

图9－2－

11

【解析】 A

5、如图9－2－12θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为 +q，质量为mv0A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v ）

【解析】由动能定理可知：qU

AB

、BmgLsinθ/q

B点的电势能一定大于小球在A点的电势能

mg/q Q产生的，则Q

mgLsin

q

图9－2－12

．A对

mgh0，U

AB



电场力做正功，电势能减少，B错； 若对匀强电场，因为E

U

AB

d

而d不确定，所以C错 【答案】A

6、 在水深超过200m的深海，光线极少，能见度极小．有一种电鳗具有特殊的适应性，能

通过自身发出生物电，获取食物，威胁敌害，保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到10N/C时可击昏敌害．身长50cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压

可达 V． 【解析】UEd104N/C0.5m5000V 【答案】5000V

7、.质量为m、电荷量为q的质点，在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动到B点，

4

C．PO两电荷可能同号，也可能异号

D．P的初速度方向的延长线与O之间的 距离可能为零

【解析】由图中轨迹可可判断两电荷一定是异种电荷，且一定不对心，故C、D错；虽然

图9－3－9

RcRbRbRa，但越靠近固定电荷电场力越大，所以F12F34可得12234，

故B 正确 【答案】B

2、如图9－3－10所示，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一电荷量分别为+q和+2q，完全相同的金属球A和B，给A和B以大小相等的初动能E0（此时动量大小均为p0）使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2，则（ ）

A.E1=E2=E0 p1=p2=p0 B.E1=E2＞E0 p1=p2＞p0

C.碰撞发生在M、N中点的左侧 D.两球不同时返回M、N两点

【解析】、N中点相碰时速度均减为零，之后由于库仑斥力变大，同时返回M、N此相等，方向相反. 【答案】B

3、一个带正电的质点，电量q=2.0×10-9b点，在这过程中，除电场力外，其他力作的功为6.0×10-58.0×10-5焦，则a、b两点间的电势差Uab为（ ）．

A. 3×104伏； B. 4伏； C. 4×104伏； 7× 【解析】 ab

图9－3－10

WEK 【答案】B

4、如图9-3-11都表示同一半径为R的带正电的实心金属球的球心O大小．r的变化关系，选无限远处的电

（ ） B．图②表示场强，图③表示电势 D．图④表示场强，图①表示电势

①

r

②

(1)电场方向；

(2)A、B两点的电势差，哪一点电势高? (3)在这一过程中，电荷的电势能怎样变化? (4)如在这一电场中有另一点C，已知U少功?是正功还是负功?

图9-3-15

AC

甲

500V，若把这一负荷从B移至C电场力做多

【解析】(1)根据题意负电荷从A点移至B点电场力电场力做负功,可知电场方向A指向B (2) 电场方向A指向B,因此A点电势高

WAB4104J3

2

解法（二）利用等效场（重力和电场力所构成的复合场）当细线离开竖直的位置偏角为

α时，小球处于平衡的位置为复合场的平衡位置，即“最低”位置，小球的振动关于该平衡位置对称，可知2

【答案】①正电荷,q=mgtga/E ②=2a

9、静止在太空的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流，

从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度．已知飞行器的质量为M ，发射的是2价氧离子，发射功率为P，加速电压为U，每个氧离子的质量为m，单位电荷的电量为e，不计发射氧离子后飞行器质量的变化．求： （1）射出的氧离子速度；

（2）每秒钟射出的氧离子数； （3）射出离子后飞行器开始运动的加速度．